RU2553591C1 - Device for purification of waste gases - Google Patents
Device for purification of waste gases Download PDFInfo
- Publication number
- RU2553591C1 RU2553591C1 RU2014130339/06A RU2014130339A RU2553591C1 RU 2553591 C1 RU2553591 C1 RU 2553591C1 RU 2014130339/06 A RU2014130339/06 A RU 2014130339/06A RU 2014130339 A RU2014130339 A RU 2014130339A RU 2553591 C1 RU2553591 C1 RU 2553591C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- springs
- exhaust gas
- washers
- central body
- waste gases
- Prior art date
Links
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, а именно к каталитическим нейтрализаторам отработанных газов, и может быть использовано как в двигателях внутреннего сгорания, так и в любом топливосжигающем оборудовании с выбросом продуктов сгорания.The invention relates to mechanical engineering, namely to catalytic converters of exhaust gases, and can be used both in internal combustion engines and in any fuel-burning equipment with the emission of combustion products.
Известен нейтрализатор отработанных газов, содержащий установленный в корпусе каталитический элемент, выполненный в виде спирали (заявка Японии 52-10698, МПК F01N 3/00, 1977).Known exhaust gas catalyst containing a catalytic element mounted in the housing, made in the form of a spiral (application of Japan 52-10698, IPC F01N 3/00, 1977).
Данное устройство как нейтрализатор функционирует неэффективно. Это объясняется тем, что вдоль осевой зоны нейтрализатора проскакивают непрореагировавшие вредные газы.This device as a converter does not function effectively. This is due to the fact that unreacted harmful gases slip along the axial zone of the converter.
Известно устройство (Патент RU 2135787, МПК F01N 3/28), выбранное в качестве прототипа, содержащее каталитический элемент, выполненный в виде спирали, элемент закручивания потока отработанных газов, выполненный в виде спирали, расположенный внутри каталитического элемента, две шайбы, соединенные между собой стяжками.A device is known (Patent RU 2135787, IPC F01N 3/28), selected as a prototype, containing a catalytic element made in the form of a spiral, an element for swirling the exhaust gas stream made in the form of a spiral located inside the catalytic element, two washers interconnected screeds.
Недостатком данного устройства является большая концентрация вредных выбросов в приосевой зоне газового потока, за счет недостаточной нейтрализации вредных выбросов, что ведет к снижению эффективности устройства очистки отработанных газов.The disadvantage of this device is the high concentration of harmful emissions in the axial zone of the gas stream, due to insufficient neutralization of harmful emissions, which reduces the efficiency of the exhaust gas purification device.
Решаемой задачей изобретения является повышение эффективности устройства очистки отработанных газов за счет нейтрализации вредных выбросов, например в двигателях внутреннего сгорания при движении в выхлопной системе.The object of the invention is to increase the efficiency of an exhaust gas purification device by neutralizing harmful emissions, for example, in internal combustion engines when driving in an exhaust system.
Техническим результатом от использования заявляемого изобретения является повышение эффективности устройства очистки отработанных газов путем нейтрализации вредных выбросов в отработанных газах.The technical result from the use of the claimed invention is to increase the efficiency of an exhaust gas purification device by neutralizing harmful emissions in exhaust gases.
Техническая задача решается тем, что устройство очистки отработанных газов содержит элемент закручивания потока отработанных газов, каталитический элемент, выполненный в виде спирали, две шайбы, и введен корпус, элемент закручивания потока выполнен в виде винтообразного центрального тела с нанесенным на его поверхность катализатором, концы которого прикреплены к шайбам и соединены с круглыми дисками со щелями, при этом каталитический элемент выполнен в виде мелких пружинок разной формы с сильно развитой поверхностью и расположенных в полости корпуса между витками винтообразного центрального тела для нейтрализации вредных веществ в отработанных газах, причем часть пружинок покрыта катализатором окислительного действия, часть - восстановительного.The technical problem is solved in that the exhaust gas purification device comprises an exhaust gas flow swirling element, a catalytic element made in the form of a spiral, two washers, and a housing is introduced, the flow swirling element is made in the form of a screw-shaped central body with a catalyst deposited on its surface, the ends of which attached to the washers and connected to round disks with slots, while the catalytic element is made in the form of small springs of various shapes with a highly developed surface and located in body cavities between the turns of a helical central body to neutralize harmful substances in the exhaust gases, and some of the springs are coated with an oxidizing catalyst, and some are reductive.
Для пояснения технической сущности изобретения рассмотрим фиг. 1 - устройство очистки отработанных газов, где:To clarify the technical nature of the invention, consider FIG. 1 - exhaust gas purification device, where:
1, 5 - круглые диски со щелями;1, 5 - round discs with slots;
2 - каталитический элемент в виде спирали;2 - a catalytic element in the form of a spiral;
3 - винтообразное центральное тело;3 - helical central body;
4 - корпус;4 - case;
6 - щели;6 - cracks;
7 - пружинки;7 - springs;
8 - шайбы;8 - washers;
9 - болты крепления.9 - fastening bolts.
Устройство очистки отработанных газов состоит из каталитического элемента 2, выполненного в виде спирали. Внутри спирали размещено винтообразное центральное тело 3, концы которого прикреплены к шайбам 8. Для обеспечения свободного прохода отработанных газов в шайбах 8 выполнены отверстия. К шайбам 8 прикреплены диски 1, 5 со щелями 6. Полость корпуса 4 между витками винтообразного центрального тела 3 заполнена пружинками 7. Пружинки 7 выполнены из никеля или никельсодержащего материала. Возможно выполнение пружинок 7 из палладия или сплава, содержащего серебро. Весьма эффективным является изготовление пружинок 7 из материала, содержащего хром, никель, титан. Для получения сильно развитой поверхности пружинок 7 их протравливают кислотой. На часть пружинок 7 наносится катализатор окислительного действия, а на часть - восстановительного.The exhaust gas purification device consists of a catalytic element 2, made in the form of a spiral. Inside the spiral, a helical central body 3 is placed, the ends of which are attached to the washers 8. To ensure free passage of the exhaust gases, openings are made in the washers 8. Disks 1, 5 with slots 6 are attached to the washers 8. The cavity of the housing 4 between the turns of the screw-shaped central body 3 is filled with springs 7. The springs 7 are made of nickel or nickel-containing material. It is possible to make springs 7 from palladium or an alloy containing silver. Very effective is the manufacture of springs 7 from a material containing chromium, nickel, titanium. To obtain a highly developed surface of the springs 7 they are etched with acid. An oxidizing catalyst is applied to a portion of the springs 7, and a reduction catalyst is applied to a portion.
Винтообразное центральное тело 3 может быть выполнено из обычной конструкционной стали, или из никельсодержащего материала, или из никеля. Винтообразное центральное тело 3 обеспечивает одинаковую гравиметрическую плотность пружинок 7 по всему сечению устройства. Кроме того, винтообразное центральное тело 3 способствует закручиванию потока отработанных газов, но, как и пружинки 7, его покрывают катализатором, что позволяет повысить степень очистки отработанных газов. Форма пружинок 7 (цилиндрическая, коническая, сферическая и др.) и размеры пружинок 7 определяются исходя из объема каталитического блока и потребной площади для нанесения катализатора. Устройство очистки отработанных газов содержит корпус 4, выполненный из тонкого листа нержавеющей стали.The spiral-shaped central body 3 can be made of ordinary structural steel, or of a nickel-containing material, or of nickel. The helical central body 3 provides the same gravimetric density of the springs 7 over the entire cross section of the device. In addition, the helical central body 3 contributes to the swirling of the exhaust gas flow, but, like the springs 7, it is coated with a catalyst, which allows to increase the degree of purification of the exhaust gases. The shape of the springs 7 (cylindrical, conical, spherical, etc.) and the dimensions of the springs 7 are determined based on the volume of the catalytic unit and the required area for applying the catalyst. The exhaust gas purification device comprises a housing 4 made of a thin sheet of stainless steel.
Устройство очистки отработанных газов работает следующим образом.The exhaust gas purification device operates as follows.
При использовании по назначению устройство очистки отработанных газов устанавливают и фиксируют, например, в полости глушителя (во внутреннем объеме резонатора).When used as intended, the exhaust gas purification device is installed and fixed, for example, in the silencer cavity (in the internal volume of the resonator).
Работа устройства очистки отработанных газов при очистке отработанных газов двигателя внутреннего сгорания происходит следующим образом. Дымовые газы из двигателя внутреннего сгорания через выпускной коллектор попадают в выхлопную систему. При натекании отработанных газов на винтообразное центральное тело 3 поток закручивается и перемещается по спиральной траектории, соответствующей ходу винта, который придает потоку выхлопных (отработанных) газов траекторию движения, при которой он контактирует с поверхностью пружинок 7, разогревая их и прижимая к круглому диску со щелями 5. За счет катализа на поверхностях пружинок 7 и винтообразного центрального тела 3 начинает протекать химическая реакция, позволяющая снизить содержание газообразных вредных веществ.The operation of the exhaust gas purification device when cleaning the exhaust gases of an internal combustion engine is as follows. Flue gases from the internal combustion engine through the exhaust manifold enter the exhaust system. When the exhaust gas flows onto the helical central body 3, the flow swirls and moves along a spiral path corresponding to the screw, which gives the flow of exhaust (exhaust) gases a trajectory in which it contacts the surface of the springs 7, heating them and pressing them against the circular disk with slots 5. Due to catalysis on the surfaces of the springs 7 and the helical central body 3, a chemical reaction begins to occur, which allows to reduce the content of gaseous harmful substances.
Пружинки 7 обеспечивают интенсивный тепломассообмен и сглаживают пульсации газовоздушного потока, что улучшает процесс очистки отработанных газов от вредных примесей. Реакции окисления эффективно начинают протекать уже в начальный момент времени, так как при взаимодействии отработанных газов с никельсодержащими каталитическими пружинками 7 последние быстро нагреваются до рабочего состояния. Присутствие в материале пружинок хрома и титана позволяет повысить степень очистки отработанных газов.The springs 7 provide intensive heat and mass transfer and smooth out the pulsations of the gas-air flow, which improves the process of purification of exhaust gases from harmful impurities. Oxidation reactions effectively begin to proceed already at the initial moment of time, since during the interaction of exhaust gases with nickel-containing catalytic springs 7, the latter quickly heat up to a working state. The presence of chromium and titanium springs in the material allows to increase the degree of purification of exhaust gases.
Через определенный период эксплуатации пружинки 7 очищают от механических примесей. Для этого из глушителя вынимают устройство очистки отработанных газов, открепляют круглые диски со щелями 1, 5 и высыпают пружинки 7. После очистки и проверки их состояния пружинки 7 повторно помещают в полость корпуса 4 между витками винтообразного центрального тела 3, круглые диски со щелями 1, 5 прикрепляют к шайбам 8. При необходимости в устройство очистки отработанных газов добавляются новые пружинки 7, покрытые катализатором. Эти пружинки 7 поставляются как расходный материал для глушителей-нейтрализаторов.After a certain period of operation, the springs 7 are cleaned of mechanical impurities. To do this, remove the exhaust gas purification device from the muffler, detach the round disks with slots 1, 5 and pour out the springs 7. After cleaning and checking their condition, the springs 7 are re-placed in the cavity of the housing 4 between the turns of the screw-shaped central body 3, the round disks with slots 1, 5 are attached to the washers 8. If necessary, new springs 7 coated with a catalyst are added to the exhaust gas purification device. These springs 7 are supplied as consumables for mufflers.
Степень очистки может регулироваться установкой пружинок 7 определенного количества, размеров и вида каталитического покрытия.The degree of purification can be controlled by installing springs 7 of a certain amount, size and type of catalytic coating.
Проверка работоспособности устройства очистки отработанных газов и оценка его эффективности проводилась на двигателе внутреннего сгорания автомобиля ГАЗ-31029, переоборудованного для работы на метане. Результаты испытаний без использования устройства очистки и с использованием устройства очистки отработанных газов приведены в табл. 1.The performance check of the exhaust gas purification device and its efficiency were evaluated on the internal combustion engine of the GAZ-31029 automobile, converted for working on methane. The test results without using a purification device and using an exhaust gas purification device are given in table. one.
Испытания проводились на разных режимах оборота двигателя (1700, 2060 об/мин). Как видно из таблицы 1, использование устройства очистки отработанных газов позволяет улучшить экологические показатели по всем вредным веществам, содержащимся в отработанных газах (NOx, СН, СО), в несколько раз. Содержание оксидов азота NOx уменьшается при n=1700 об/мин от 1518 ррm до 2,1 ррm, а при n=2060 об/мин от 1689 ррm до 2,3 ррm. Содержание углеводородов СН уменьшается при n=1700 об/мин от 532 ррm до 0,67 ррm, а при n=2060 об/мин от 679 ррm до 0,7 ррm. Содержание окиси углерода СН уменьшается при n=1700 об/мин от 932 ррm до 4,2 ррm, а при n=2060 об/мин от 1002 ррm до 4,3 ррm.The tests were carried out at different modes of engine revolution (1700, 2060 rpm). As can be seen from table 1, the use of an exhaust gas purification device can improve environmental performance for all harmful substances contained in the exhaust gas (NO x , CH, CO), several times. The content of nitrogen oxides NO x decreases at n = 1700 rpm from 1518 ppm to 2.1 ppm, and at n = 2060 rpm from 1689 ppm to 2.3 ppm. The hydrocarbon content of CH decreases at n = 1700 rpm from 532 ppm to 0.67 ppm, and at n = 2060 rpm from 679 ppm to 0.7 ppm. The carbon monoxide content of CH decreases at n = 1700 rpm from 932 ppm to 4.2 ppm, and at n = 2060 rpm from 1002 ppm to 4.3 ppm.
Необходимо отметить, что использование данного устройства не ограничивается применением его только на двигателях внутреннего сгорания. Оно с успехом может быть использовано при эксплуатации любого топливосжигающего оборудования с выбросом продуктов сгорания в атмосферу.It should be noted that the use of this device is not limited to its use only on internal combustion engines. It can be successfully used in the operation of any fuel-burning equipment with the emission of combustion products into the atmosphere.
По сравнению с известными аналогами конструктивные особенности заявляемого устройства очистки отработанных газов позволяют повысить ее эффективность путем нейтрализации вредных выбросов в отработанных газах, за счет химической реакции между отработанными газами и катализатором на поверхностях пружинок и винтообразного центрального тела.Compared with known analogues, the design features of the inventive exhaust gas purification device can increase its efficiency by neutralizing harmful emissions in the exhaust gases, due to the chemical reaction between the exhaust gases and the catalyst on the surfaces of the springs and the helical central body.
Также устройство очистки отработанных газов просто в изготовлении, надежно в эксплуатации, обладает ремонтопригодностью, характеризуется небольшими габаритами.Also, the exhaust gas purification device is easy to manufacture, reliable in operation, maintains maintainability, is characterized by small dimensions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014130339/06A RU2553591C1 (en) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | Device for purification of waste gases |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014130339/06A RU2553591C1 (en) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | Device for purification of waste gases |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2553591C1 true RU2553591C1 (en) | 2015-06-20 |
Family
ID=53433681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014130339/06A RU2553591C1 (en) | 2014-07-22 | 2014-07-22 | Device for purification of waste gases |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2553591C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108031286A (en) * | 2017-12-15 | 2018-05-15 | 河南省正大环境科技咨询工程有限公司 | A kind of automobile tail gas catalytic cleaner |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2911055A (en) * | 1957-12-13 | 1959-11-03 | Mcdonald William | Engine exhaust silencer |
US4993512A (en) * | 1987-09-09 | 1991-02-19 | Glaenzer Spicer | Exhaust duct part in particular for an internal combustion engine |
US5109950A (en) * | 1989-01-27 | 1992-05-05 | Glaenzer Spicer | Silencer for exhaust gases and part of an exhaust line having such a silencer |
RU2135787C1 (en) * | 1998-03-06 | 1999-08-27 | Токарев Владимир Омарович | Exhaust gas cleaning device |
RU95359U1 (en) * | 2010-02-08 | 2010-06-27 | Владимир Самойлович Кукис | CATALYTIC NEUTRALIZER WITH REGULATED TEMPERATURE OF THE CATALYTIC PROCESSES AND DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GASES |
-
2014
- 2014-07-22 RU RU2014130339/06A patent/RU2553591C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2911055A (en) * | 1957-12-13 | 1959-11-03 | Mcdonald William | Engine exhaust silencer |
US4993512A (en) * | 1987-09-09 | 1991-02-19 | Glaenzer Spicer | Exhaust duct part in particular for an internal combustion engine |
US5109950A (en) * | 1989-01-27 | 1992-05-05 | Glaenzer Spicer | Silencer for exhaust gases and part of an exhaust line having such a silencer |
RU2135787C1 (en) * | 1998-03-06 | 1999-08-27 | Токарев Владимир Омарович | Exhaust gas cleaning device |
RU95359U1 (en) * | 2010-02-08 | 2010-06-27 | Владимир Самойлович Кукис | CATALYTIC NEUTRALIZER WITH REGULATED TEMPERATURE OF THE CATALYTIC PROCESSES AND DISPOSAL OF HEAT OF EXHAUST GASES |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Лазарев М.Ю. Очистка отходящих газов од диоксида серы на основе катализатора из отходов производства. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. Казань. 2012г. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108031286A (en) * | 2017-12-15 | 2018-05-15 | 河南省正大环境科技咨询工程有限公司 | A kind of automobile tail gas catalytic cleaner |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9657626B2 (en) | Emissions reduction system | |
KR101758217B1 (en) | Reducing agent mixing apparatus having liquid drop preventing function | |
US20150260072A1 (en) | Integrated exhaust treatment device having compact configuration | |
EP3546058A1 (en) | Dosing and mixing arrangement for use in exhaust aftertreatment | |
JP2018159334A5 (en) | ||
JP2016023572A (en) | Reductant agent adding device | |
US8470253B2 (en) | Exhaust flow distribution device | |
JP5312327B2 (en) | Electrode for plasma generation | |
RU2553591C1 (en) | Device for purification of waste gases | |
Yao et al. | A novel four-way plasma-catalytic approach for the after-treatment of diesel engine exhausts | |
JP2015048715A (en) | Urea water mixing structure | |
RU149563U1 (en) | WASTE GAS CLEANING DEVICE | |
US20150165377A1 (en) | Nox sensor with amox catalyst | |
Choudhury et al. | An innovative approach for emission control using copper plate catalytic converter | |
JP2012067635A (en) | Exhaust gas flow guide | |
WO2017150582A1 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
RU2135787C1 (en) | Exhaust gas cleaning device | |
JP2006283708A (en) | Exhaust emission control device | |
RU63455U1 (en) | VEHICLE EXHAUST GAS NEUTRALIZER | |
RU2126894C1 (en) | Device for cleaning of exhaust gases | |
KR20200043629A (en) | Apparatus of purifying exhaust gas for 2-stroke engine | |
Arunkumar et al. | Exhaust emission reduction in si engine using catalytic converter with silicon dioxide & alumina with silica as catalysts | |
JP3321763B2 (en) | Engine exhaust gas treatment device | |
KR101216179B1 (en) | join muffler to gas disposal Catalysts device | |
RU2155874C1 (en) | Automobile toxic exhaust gas converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180723 |