RU92096U1

RU92096U1 - EXHAUST GAS CLEANER FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE

Info

Publication number: RU92096U1
Application number: RU2009142291/22U
Authority: RU
Inventors: Станислав Петрович Моисеев; Владимир Иванович Панчишный; Алексей Алексеевич Ипатов
Priority date: 2009-11-18
Filing date: 2009-11-18
Publication date: 2010-03-10

Abstract

1. Очиститель отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, состоящий из обечайки и крышек с впускным и выпускным отверстиями, в камере, образованной обечайкой и крышками корпуса, расположен нейтрализатор вредных веществ, состоящий из каталитического реактора и фильтра дисперсных частиц, установленных в чехле, чехол соединен с кольцевой перфорированной деталью, прикрепленной к корпусу. ! 2. Очиститель отработавших газов по п.1, отличающийся тем, что чехол нейтрализатора состоит из цилиндрической оболочки, охватывающей каталитический реактор, цилиндрической оболочки, охватывающей фильтр, и выполненного с ребордой промежуточного кольца с уплотнительным элементом, вставленного в оболочку фильтра и соединенного сваркой с оболочкой каталитического реактора, со стороны выпускного отверстия корпуса в чехле установлены у фильтра другое кольцо с уплотнительным элементом и сделанное в виде обруча кольцо, выступающее из оболочки фильтра и соединенное с ней сваркой. ! 3. Очиститель отработавших газов по п.2, отличающийся тем, что перфорированная деталь соединена сваркой с оболочкой фильтра и сделана в виде чаши, край которой расположен в одной плоскости с краем кольца, сделанного в виде обруча, а оболочка каталитического реактора соединена с подставками, уложенными на обечайку корпуса.1. The exhaust gas purifier of an internal combustion engine, comprising a housing consisting of a shell and covers with inlet and outlet openings, in a chamber formed by a shell and covers of the housing, is a neutralizer consisting of a catalytic reactor and a particulate filter installed in the case, the case is connected to an annular perforated part attached to the housing. ! 2. The exhaust gas purifier according to claim 1, characterized in that the converter case consists of a cylindrical shell covering the catalytic reactor, a cylindrical shell covering the filter, and an intermediate ring with a sealing element inserted into the filter shell and inserted into the filter shell and welded to the shell catalytic reactor, from the outlet side of the housing in the case, another filter with a sealing element and a ring protruding from the shell made in the form of a hoop are installed at the filter and a filter and welding connected thereto. ! 3. The exhaust gas purifier according to claim 2, characterized in that the perforated part is connected by welding to the filter shell and is made in the form of a bowl, the edge of which is located in the same plane with the edge of the ring, made in the form of a hoop, and the shell of the catalytic reactor is connected to the supports, stacked on the shell of the body.

Description

Техническое решение относится к двигателям внутреннего сгорания. Оно касается очистки отработавших газов дизельных двигателей внутреннего сгорания для снижения концентрации содержащихся в них вредных веществ, поступающих в атмосферу.The technical solution relates to internal combustion engines. It concerns the purification of exhaust gases of diesel internal combustion engines to reduce the concentration of harmful substances contained in them entering the atmosphere.

Известны различные очистители отработавших газов двигателей внутреннего сгорания от вредных веществ, представленные в патентах Российской Федерации №№2184858, 2205966, 2190767, в патентах №№5243819, 5396764, выданных в США, в заявках №№2787137, 2810370, 2821117, опубликованных во Франции.Various purifiers of exhaust gases of internal combustion engines from harmful substances are known, presented in patents of the Russian Federation No. 2184858, 2205966, 2190767, in patents No. 5443819, 5396764 issued in the USA, in applications No. 2787137, 2810370, 2821117 published in France .

Наиболее близким аналогом является очиститель отработавших газов двигателя внутреннего сгорания от вредных веществ, изображенный в патенте Российской Федерации №2102605, F01N 3/00. Этот очиститель содержит полый корпус с патрубками для подвода и отвода отработавшего газа, внутри корпуса поперек размещено несколько перегородок, имеющих каналы, на поверхность которых нанесен катализатор, в перегородках сделаны окна для свободного прохода части отработавшего газа мимо каналов всех перегородок. Такой очиститель отработавших газов имеет сложную конструкцию, в которой трудно закрепить внутри корпуса несколько перегородок. Причем в этом очистителе перегородки, образующие нейтрализатор отработавших газов, примыкают к наружной стенке корпуса, вследствие чего получается значительный перепад в них температуры по объему от центра до наружной стенки корпуса, контактирующей с окружающей средой. Из-за неодинаковой температуры в нейтрализаторе ухудшается эффективность очистки пропускаемого через него отработавшего газа.The closest analogue is the exhaust gas purifier of an internal combustion engine from harmful substances, depicted in the patent of the Russian Federation No. 2102605, F01N 3/00. This cleaner contains a hollow body with nozzles for supplying and discharging exhaust gas; several partitions are located across the body across the channels, with channels on the surface of which the catalyst is deposited; windows for the free passage of a part of the exhaust gas past the channels of all partitions are made in the partitions. Such an exhaust gas purifier has a complex structure in which it is difficult to fix several partitions inside the housing. Moreover, in this cleaner, the partitions forming the exhaust gas neutralizer are adjacent to the outer wall of the housing, as a result of which a significant temperature difference in volume is obtained in them from the center to the outer wall of the housing in contact with the environment. Due to the uneven temperature in the converter, the cleaning efficiency of the exhaust gas passing through it is deteriorated.

Задача - создание простого и надежного очистителя, обеспечивающего эффективную очистку отработавших газов двигателя внутреннего сгорания от вредных веществ.The task is to create a simple and reliable cleaner that provides effective cleaning of exhaust gases from an internal combustion engine from harmful substances.

Решение этой задачи обеспечено тем, что очиститель отработавших газов двигателя внутреннего сгорания содержит корпус, состоящий из обечайки и крышек с впускным и выпускным отверстиями, в камере, образованной обечайками и крышками корпуса, расположен нейтрализатор вредных веществ, состоящий из каталитического реактора и фильтра дисперсных частиц, установленных в чехле, чехол соединен с кольцевой перфорированной деталью, прикрепленной к корпусу.The solution to this problem is provided by the fact that the exhaust gas purifier of the internal combustion engine contains a housing consisting of a shell and covers with inlet and outlet openings, a harmful agent consisting of a catalytic reactor and a particulate filter is located in a chamber formed by shells and covers of the housing, installed in the case, the case is connected to an annular perforated part attached to the body.

При расположении каталитического реактора и фильтра дисперсных частиц в чехле, размещенном внутри камеры, образованной в корпусе, они контактируют с горячим отработавшим газом как с проходящим внутри них, так и с проходящим в пространстве между чехлом и стенкой корпуса, отделенной от чехла перфорированной деталью, что обеспечивает одинаковую температуру в каталитическом реакторе по его объему и, значит, оптимальные условия для каталитической обработки в нем вредных веществ для снижения их содержания в отработавших газах до приемлемого уровня, допустимого по норме, предусмотренной требованиями экологии.When the catalytic reactor and the particulate filter are located in a case placed inside the chamber formed in the body, they come into contact with the hot exhaust gas both inside them and in the space between the case and the wall of the body separated from the case by a perforated part, which provides the same temperature in the catalytic reactor by its volume and, therefore, optimal conditions for the catalytic treatment of harmful substances in it to reduce their content in exhaust gases to an acceptable the level permissible according to the norm stipulated by environmental requirements.

Чехол нейтрализатора состоит из цилиндрической оболочки, охватывающей каталитический реактор, цилиндрической оболочки, охватывающей фильтр, и выполненного с ребордой промежуточного кольца с уплотнительным элементом, вставленного в оболочку фильтра и соединенного сваркой с оболочкой каталитического реактора, со стороны выпускного отверстия корпуса в чехле установлены у фильтра другое кольцо с уплотнительным элементом и сделанное в виде обруча кольцо, выступающее из оболочки фильтра и соединенное с ней сваркой.The converter case consists of a cylindrical shell enclosing the catalytic reactor, a cylindrical shell enclosing the filter, and an intermediate ring with a sealing element made with a flange inserted into the filter shell and welded to the catalytic reactor shell, another is installed on the filter outlet side of the housing in the case a ring with a sealing element and a hoop ring protruding from the filter shell and connected to it by welding.

Перфорированная деталь соединена сваркой с оболочкой фильтра и сделана в виде чаши, край которой расположен в одной плоскости с краем кольца, сделанного в виде обруча, а оболочка каталитического реактора соединена с подставкой, уложенной на обечайку корпуса.The perforated part is connected by welding to the filter shell and is made in the form of a bowl, the edge of which is located in the same plane as the edge of the ring, made in the form of a hoop, and the shell of the catalytic reactor is connected to a stand laid on the shell of the housing.

При таком выполнении очистителя упрощается его сборка, так как чехол каталитического реактора и фильтра при сборке нейтрализатора можно надежно установить вертикально, опирая его и перфорированной деталью, и кольцом в виде обруча, вставленным в оболочку фильтра.With this embodiment of the purifier, its assembly is simplified, since the case of the catalytic reactor and the filter can be reliably installed vertically during the assembly of the catalyst, supporting it with a perforated part and a hoop ring inserted into the filter shell.

Представленный на прилагаемой фигуре очиститель отработавших газов дизельного двигателя от вредных веществ содержит металлический корпус 1, состоящий из цилиндрической обечайки 2 и выпуклых крышек 3, 4 с фланцами 5, 6 для крепления корпуса. В крышках 3, 4 расположены соответственно впускное отверстие 7 и выпускное отверстие 8. В камере 9, образованной в корпусе 1 обечайкой 2 и крышками 3, 4, расположен нейтрализатор вредных веществ отработавших газов двигателя, состоящий из каталитического реактора 10 и фильтра 11 дисперсных частиц, установленных в чехле, сделанном в виде пенала с открытыми концами. Чехол состоит из цилиндрических оболочек 12 и 13, охватывающих по окружности каталитический реактор и фильтр, сделанных в виде цилиндра. Между оболочками 12, 13 установлено кольцо 14 С-образного профиля со вставленным в его кольцевую выемку уплотнительным элементом 15, примыкающим к торцу фильтра. На периферии кольца 14 сделана реборда 16, то есть кольцевой выступ. Кольцо 14 вставлено в оболочку 13 фильтра 11, упираясь в него в его торец ребордой 16, и соединено с ним сваркой. С кольцом 14 с его плоским торцом соединена сваркой оболочка 12, охватывающая каталитический реактор 10. Со стороны выпускного отверстия 8, то есть со стороны задней крышки 4 корпуса, в оболочке 13 фильтра установлены рядом друг с другом другое кольцо 17 С-образного профиля с расположенным в нем уплотнительным элементом и выступающее из оболочки 13 фильтра кольцо 18, сделанное из листового материала в виде обруча. Кольцо 18 соединено сваркой с оболочкой 13 фильтра. Между кольцами 14 и 17, а именно между расположенными в них уплотнительными элементами, примыкающими к торцам фильтра, в оболочке 13 расположен упругий трубчатый уплотнительный элемент 19, охватывающий фильтр 11 по внешней поверхности. Чехол нейтрализатора, а именно оболочка 13 фильтра, соединен сваркой с кольцевой перфорированной деталью 20, которая сделана в виде тонкостенной чаши со сквозными отверстиями 21, соединенной сваркой с обечайкой корпуса 1. Деталь 20 сделана из листового материала с отбортовкой, примыкающей к обечайке 2 корпуса. Край детали 20, обращенный к задней крышке 4 корпуса, расположен в одной плоскости с краем кольца 18, выступающего из оболочки фильтра. Расположение края перфорированной детали 20 и выступающего края кольца 18 в одной плоскости обеспечивает устойчивость нейтрализатора в вертикальном положении при его сборке, хранении и транспортировке.Presented on the attached figure, the exhaust gas purifier of a diesel engine from harmful substances contains a metal housing 1, consisting of a cylindrical shell 2 and convex covers 3, 4 with flanges 5, 6 for mounting the housing. In the covers 3, 4 are located respectively the inlet 7 and the outlet 8. In the chamber 9, formed in the housing 1 by the shell 2 and the covers 3, 4, there is a neutralizer of engine exhaust gases, consisting of a catalytic reactor 10 and a particulate filter 11, installed in a case made in the form of a pencil case with open ends. The case consists of cylindrical shells 12 and 13, covering around the circumference of the catalytic reactor and the filter, made in the form of a cylinder. Between the shells 12, 13 a ring 14 of a C-shaped profile is installed with a sealing element 15 inserted into its annular recess adjacent to the end of the filter. On the periphery of the ring 14, a flange 16 is made, that is, an annular protrusion. The ring 14 is inserted into the shell 13 of the filter 11, abutting against it in its end face by the flange 16, and connected to it by welding. A shell 12 covering the catalytic reactor 10 is connected to the ring 14 with its flat end by welding. On the side of the outlet 8, that is, on the side of the back cover 4 of the housing, another ring 17 of a C-shaped profile with adjacent in it a sealing element and a ring 18 protruding from the filter shell 13, made of sheet material in the form of a hoop. Ring 18 is connected by welding to the filter shell 13. Between the rings 14 and 17, namely, between the sealing elements located therein adjacent to the ends of the filter, an elastic tubular sealing element 19 is located in the casing 13, covering the filter 11 on the outer surface. The converter case, namely the filter shell 13, is connected by welding to an annular perforated part 20, which is made in the form of a thin-walled cup with through holes 21, connected by welding to the shell of the housing 1. Part 20 is made of sheet material with a flange adjacent to the shell 2 of the housing. The edge of the part 20, facing the rear cover 4 of the housing, is located in the same plane with the edge of the ring 18, protruding from the filter shell. The location of the edge of the perforated part 20 and the protruding edge of the ring 18 in one plane ensures the stability of the Converter in a vertical position during Assembly, storage and transportation.

Оболочка 12 каталитического реактора соединена сваркой с подставками 22, уложенными на обечайку корпуса 1. Подставки 22 сделаны из листового материала в виде трапеции и расположены равномерно вокруг оболочки 12.The shell 12 of the catalytic reactor is connected by welding with the supports 22, laid on the shell of the housing 1. The supports 22 are made of sheet material in the form of a trapezoid and are evenly spaced around the shell 12.

При работе двигателя внутреннего сгорания отработавший газ через впускное отверстие 7 входит для его очистки в камеру 9 корпуса 1 и проходит параллельными потоками через каталитический реактор 10 и фильтр 11 нейтрализатора и через кольцевое пространство между нейтрализатором и обечайкой 2 корпуса 1. В нейтрализаторе в его каталитическом реакторе 10 и в фильтре 11 происходит обезвреживание находящихся в отработавшем газе вредных веществ и их поглощение фильтром. При этом горячий отработавший газ, проходя в пространстве вокруг нейтрализатора, поддерживает необходимую высокую температуру в каталитическом реакторе 10 для обеспечения эффективного обезвреживания вредных веществ отработавшего газа. После прохода через отверстия 21 в перфорированной детали 20 перед выходом наружу в окружающую среду через выпускное отверстие 8 отработавший газ смешивается с очищенным газом, выходящим из фильтра, в результате чего концентрация вредных веществ в отработавшем газе двигателя значительно уменьшается.During operation of the internal combustion engine, the exhaust gas through the inlet 7 enters for cleaning it into the chamber 9 of the housing 1 and passes in parallel flows through the catalytic reactor 10 and the filter 11 of the converter and through the annular space between the converter and the shell 2 of the housing 1. In the converter in its catalytic reactor 10 and in the filter 11, the harmful substances present in the exhaust gas are neutralized and absorbed by the filter. In this case, the hot exhaust gas, passing in the space around the catalyst, maintains the necessary high temperature in the catalytic reactor 10 to ensure effective neutralization of harmful substances of the exhaust gas. After passing through the openings 21 in the perforated part 20, before exhausting into the environment through the outlet 8, the exhaust gas is mixed with the purified gas exiting the filter, as a result of which the concentration of harmful substances in the exhaust gas of the engine is significantly reduced.

Созданный очиститель отработавших газов дизельного двигателя от вредных веществ имеет простую и технологичную конструкцию со сравнительно небольшой металлоемкостью, в которой детали надежно соединены между собой только сваркой. В нем чехол нейтрализатора отделен от стенок корпуса и снабжен надежными опорами, образованными расположенными у его концов перфорированной деталью 20 и подставками 22, примыкающими к обечайке 2. Вследствие размещения нейтрализатора в чехле внутри камеры 9 в корпусе на расстоянии от его обечайки 2 в кольцевом потоке горячего отработавшего газа созданы оптимальные температурные условия работы каталитического реактора, обеспечивающие эффективную очистку отработавшего газа от вредных веществ.The created diesel engine exhaust gas purifier from harmful substances has a simple and technologically advanced construction with a relatively small metal consumption, in which the parts are reliably connected to each other only by welding. In it, the converter case is separated from the walls of the housing and is equipped with reliable supports formed at its ends by the perforated part 20 and supports 22 adjacent to the shell 2. Due to the location of the converter in the case inside the chamber 9 in the case, at a distance from its shell 2 in the annular flow of hot the exhaust gas created optimal temperature conditions for the operation of the catalytic reactor, providing effective purification of the exhaust gas from harmful substances.

Claims

1. The exhaust gas purifier of an internal combustion engine, comprising a housing consisting of a shell and covers with inlet and outlet openings, in a chamber formed by a shell and covers of the housing, is a neutralizer consisting of a catalytic reactor and a particulate filter installed in the case, the case is connected to an annular perforated part attached to the housing.

2. The exhaust gas purifier according to claim 1, characterized in that the converter case consists of a cylindrical shell covering the catalytic reactor, a cylindrical shell covering the filter, and an intermediate ring with a sealing element inserted into the filter shell and inserted into the filter shell and welded to the shell catalytic reactor, from the outlet side of the housing in the case, another filter with a sealing element and a ring protruding from the shell made in the form of a hoop are installed at the filter and a filter and welding connected thereto.

3. The exhaust gas purifier according to claim 2, characterized in that the perforated part is connected by welding to the filter shell and is made in the form of a bowl, the edge of which is located in the same plane with the edge of the ring, made in the form of a hoop, and the shell of the catalytic reactor is connected to the supports, stacked on the shell of the body.