SE526803C2 - En apparat för rening av vevhusgas - Google Patents

Description

25 30 ^ Detta ändamål kan enligt uppfinningen uppfyllas med en reningsapparat av det inledningsvis angivna slaget, vilken kännetecknas av - att apparaten även innefattar ett adapterelement, vilket är utformat så att det är monterbart på förbränningsmotorn och inrättat för lösgörbar sammankoppling med det nämnda huset, - att en anliggningsyta på adapterelementet är inrättad att anligga mot en motsvarande anliggnings yta på förbränningsmotorn samt uppvisar en drivoljeöppning, som är utformad och placerad för att mottaga trycksatt smörjolja från en tillförselöppning i förbränningsmotoms an- liggningsyta, och en returoljeöppning, som är utformad och placerad för att till en mottagningsöppning i förbränningsmotorns anliggningsyta àterleda smörjolja, som har utnyttjats för drivning av det nämnda turbinhjulet, och - att adapterelementet avgränsar en drivoljepassage, som förbinder drivoljeöppningen med det nämnda munstycket, och en returolje- passage, som förbinder den nämnda drivkammaren med returolje- öppningen. a I enlighet med uppfinningen kan adapterelement utformas på olika sätt för att passa olika typer av förbränningsmotorer men ändå vara utformade för att passa ett hus av ett enda slag, innefattande en centrifugrotor av standardkonstruktion. Företrädesvis är adapterelementets anliggningsyta riktad väsentligen vinkelrätt mot rotationsaxeln för centrifugrotom, efter- som ytor på en förbränningsmotor, vilka är tillgängliga såsom anliggnings- ytor för en reningsapparat av det aktuella slaget, ofta sträcker sig verti- kalt. i Vid reningsapparaten enligt uppfinningen kan det nämnda munstycket uppbäras. antingen av adapterelementet eller av det nämnda huset. I det senare fallet kan den nämnda drivoljepassagen i adapterelementet myn- 10 wi 20 25 30 526 803 3 na så att den vid sammankoppling av adapterelementet och huset för- binds direkt med en kanal i munstycket eller med en kanal, som sträcker sig genom en del av .huset och som leder till munstycket. Särskilda kopp- lingsorgan kan vara utformade i adapterelementet och huset för automa- tiskt åstadkommande av den nämnda förbindelsen, när huset anbringas på adapterelementet för att sammankopplas med detta.

Det kan vara en fördel att munstycket för drivoljan icke uppbärs av adap- terelementet utan av huset, eftersom huset också uppbär turbinhjulet.

Detta skapar nämligen goda förutsättningar för att munstycket blir place- rat i exakt rätt läge i förhållande till turbinhjulet, även om adapterelemen- tet tillverkas separat och monteras på förbränningsmotorn, innan huset med centrifugrotom monteras.

Uppfinningen beskrivs i det följande med hänvisning till bifogade ritning, på vilken figur 1 visar en reningsapparat enligt uppfinningen i sektion, monterad på en förbränningsmotor, figur 2 visar en sektion av en del av reningsapparaten efter linjen ll-ll ifigur 1, figur 3 visar en sektion av en del av reningsapparaten efter linjen lll-lll ifigur 2 och figur 4 visar en sek- tion efter linjen lV-lV i figur 1, illustrerande en anliggningsyta hos en del av reningsapparaten, vilken är avsedd att komma till anliggning »mot för- bränningsmotom.

Apparaten på ritningen har ett hus 1 med ett inlopp 2 upptill för inkom- mande gas, som skall renas, och ett utlopp 3 på sin ena sida för gas, som har renats. Utloppet 3 kan såsom visas vara anslutet till en utloppsled- ning, vilken sträcker sig uppåt eller snett uppåt utanför huset 1. Inuti hu- set 1 avgränsas en separeringskammare 4 och i denna kammareär en centrifugrotor 5 anordnad att rotera kring en vertikal rotationsaxel R. 10 15 20 25 30 526 803 4 Centrifugrotorn 5 har en central, vertikal, ihålig afel6, som vid sin övre ände medelst ett kullager 7 är lagrad i en kåpa 8, vilken uppbärs av hu- sets 1 övre del. Ett flertal genomgående hål 9 i kåpan 7 förbinder husets inlopp 2 med en central del av centrifugrotoms inre. Vid sin nedre ände är axeln 6 lagrad medelst ett kullager 10 i en nedre mellanvägg 11, som är förbunden med huset 1. En övre mellanvägg 12, som är belägen mellan den nedre mellanväggen 10 och centrifugrotom 5, är också förbunden med huset 1 och bildar 'tillsammans med den nedre mellanväggen 10 en botten i separeringskammaren 4.

Centrifugrotorn 5 innefattar också en stapel av stympat koniska separe- ringsskivor 13 uppburna av axeln 6. Stapeln av separeringsskivor 13 är anordnad axiellt mellan en övre ändskiva 14 och en nedre ändskiva 15.

Mellan separeringsskivoma förefinns distansorgan av konventionellt slag för bildande av strömningsvägar mellan närbelägna separeringsskivor för . den gas som skall renas. Som framgår av ritningen har varje separerings- skiva H1 3 ett centralt plant parti med ett hål för axeln 6 och ett flertal ytter-i ligare hål fördelade omkring axeln 6. De ytterligare hålen i separerings- skivorna 13 samt mellanrummen mellan de centrala, plana partiema av separeringsskivorna 13 bildar tillsammans en central inloppskammare 16 i centrifugrotorn, vilken dels via hålen 9 i kåpan 8 kommunicerar med husets inlopp 2 för gas som skall renas, dels via strömningsvägama mel- lan separeringsskivorna 13 kommunicerar med den del av separerings- kammaren 4, som omger centrifugrotorn 5. Denna del av separerings- kammaren kommunicerar i sin tur med husets utlopp 3 _för gas som har renats. I Huset 1 vilar på och är medelst skruvar (endast en skruv visas i figur~1) löstagbart sammankopplat med ett adapterelement 17, som omger en drivanordning 18 för centrifugrotorn 5. Som framgår av ritningen avgrän- 10 15 20 25 30 26 80.5 5 5 sar adapterelementet 17 och den förutnämnda nedre mellanväggen 11 en drivkammare 19. Centrifugrotoraxeln 6, som sträcker sig uppifrån och ned genom hela huset 1 och genom båda mellanväggama 11 och 12 ned i drivkammaren 19, uppbär i den senare ett turbinhjul 20.

Ett munstycke 21, som uppbärs av adapterelementet 17 (figur 2), år in- rättat att rikta en stråle av trycksatt smörjolja mot turbinhjulet 20 för rota- tion av detta och därmed centrifugrotorn 5. Munstycket 21 stàr för mot- tagande av trycksatt smörjolja i förbindelse med en passage 21a utfor- mad i adapterelementet 17. Från drivkammaren 19 sträcker sig en ut- loppskanal 22 (figur 1) avsedd för bortledning av smörjolja som har ut- nyttjats för centrifugrotorns 5 drift.

Adapterelementet 17 uppbärs av och är medelst skruvar lösgörbart för- bundet med en förbränningsmotor M, vilken illustreras schematiskt och delvis i sektion. Adapterelementet 17 har en anliggningsyta 17a (figur 4), vilken uppvisar en relativt liten första öppning i kommunikation med pas- sagen 21a och en relativt stor andra öppning i kommunikation med ut- loppskanalen 22. Anliggningsytan uppvisar också ett spår 17b avsett för en packning (ej visad). Motorn M har en motsvarande anliggningsyta med två motsvarande öppningar avsedda att vara placerade mittför pas- sagen 21a resp. utloppskanalen 22.

Som illustreras på ritningen har motorn M en kanal M1 för trycksatt smörj- olja, vilken kanal kommunicerar med passagen 21a. Om så önskas, kan en avstängningsventil (ej visad) vara anordnad i passagen 21a elleri en passage mellan motorns kanal M1 och passagen 21a. Ett utrymme M2 i motom M kommunicerar dels med utloppskanalen 22 i adapterelementet 17, dels med det inre av motorns M vevhus (ej visat). 10 15 20 25 30 5 6 803 6 ¿_.:¿_ 2.3.... . fx) De tidigare nämnda mellanväggarna 11 och 12 avgränsar mellan sig ett utrymme 23, som sträcker sig omkring centrifugrotorns axel 6 och som i fortsättningen kommer att benämnas "dräneringskammare". Denna drä- neringskammare 23 har till huvuduppgift att hindra driwätska i drivkam- maren 19 från att oavsiktligt pressas upp till separeringskammaren 4._v Dräneringskammaren 23 utnyttjas också för att ta emot och vidareföra till ett utlopp sådan vätska som i separeringskammaren 4 avskiljts frän däri tillförd gas. Den utnyttjas därtill för ett ytterligare ändamål, vilket skall för- klaras senare. i ' För mottagande av vätska, som avskilts från gasen i separeringskamma- ren 4, bildar den övre mellanväggen 12 en ringformig ränna 24, som sträcker sig omkring den nedre delen av husets 1 omkretsvägg. Minst ett utlopp 25 vid rännans botten leder till dräneringskammaren 23. Omkring rännan 24 mellan denna och husets 1 omkretsvägg avgränsas ett ring- formigt utrymme 26, som står i förbindelse med husets 1 utlopp 3 för renad gas. Från detta utrymme 26 leder minst ett ytterligare utlopp 27 till dräneringskammaren 23.

Centrifugrotoraxeln 6 har en axiellt genomgående kanal 28, som kan leda en dimma av vätska från drivkammaren 19 till en liten kammare 29 av- grånsad inuti kåpan 8 ovanför axeln 6. Sådan dimma utnyttjas för smörj- ning av det över lagret 7. För begränsning av mängden dimma, som kan strömma till lagret 7, uppbär axeln 6 vid sin övre del en bricka eller dylikt, som bildar en strypning av kanalen 28. Dimma som inkommit i kammaren 29 strömmar vidare via lagret 7 in i centrifugrotorn och blandas med gas som inkommer 'i denna för att renas.

Det nedre lagret 10 år av ett slag som pà sin ovansida har en ringformig täckbricka 30 anordnad att överbrygga avståndet mellan lagrets yttre icke 10 15 20 25 30 roterbara lagerring och lagrets inre roterbara lagerring. Täckbrickan 30 förhindrar fritt flöde av vätskedimma fràn drivkammaren 19 in i dräne- i ringskammaren 23 men kan inte helt förhindra sådant flöde, speciellt efter en tids förslitning.

Dräneringskammaren 23 har minst ett vätskeutlopp 31, vilket mynnar i en kanal 32 utformad i adapterelementet 17. Kanalen 32 mynnar i sin turi den anliggningsyta hos adapterelementet (figur 4), via vilken adapterele- mentet anligger mot motom M. Altemativt kan kanalen 32 mynna iden förutnämnda utloppskanal 22 i adapterelementet 17, vilken leder smörj- olja ut ur drivkammaren 19.

Den på ritningen visade reningsapparaten arbetar på följande sätt vid rening av vevhusgas kommande från förbränningsmotorn M, vars vevhus (icke visat) är anslutet till apparate-ns inlopp 2 vid husets 1 översta del.

När smörjolja med högt tryck sprutas in genom munstycket 21 mot tur- ibinhjulet 20, så att detta bringas rotera kring rotationsaxeln R, bildas en oljedimma i drivkammaren 19 och olja stänker l alla riktningar i denna. Vid den resulterande rotationen av centrifugrotom 5 bringas gas i denna att rotera, varvid den pumpas utåt genom strömningsvägarna mellan separe- ringsskivorna 13. Härvid uppkommer ett undertryck i centrifugrotorns centrala inloppskammare 16, varigenom vevhusgas sugs in i rotom och v tvingas genomströmma centrifugrotorn under rotation. Vevhusgasen in- nehåller suspenderade partiklar i form av olja och sotpartiklar, och i strömningsvägarna mellan separeringsskivorna 13 avskiljs genom verkan av centrifugalkraften dessa partiklar från gasen. Medan vevhusgasen pumpas ut i separeringskammaren 4 omkring centrifugrotorn och vidare ut genom husets gasutlopp 3, avsätter sig partiklarna på de uppàtvända sidoma av separeringsskivorna 13, på vilka de rör sig vidare (glider eller 10 15 20 25 5 F.) 303, 8 rinner.) radiellt utåt och slutligen kastas bort fràn separeringsskivoma mot husets 1 omkretsvägg. Separerad olja (med däri suspenderade partiklar) rinner längs nämnda omkretsvägg ned i rännan 24 och vidare genom ut- loppet 25 från denna in i dräneringskammaren 23. Från dräneringskam- maren 23 rinner oljan vidare ut genom utloppet 31 till kanalen 32 och i därifrån tillbaka till förbränningsmotoms vevhus.

Efter en tids drift kan det hända, om den renade vevhusgas, som lämnar huset 1 genom utloppet 3 inte varit till 100% fri fràn oljedimma, att någon droppe olja då och då rinner tillbaka från utloppsledníngen in i den nedre delen av separeringskammaren _4. Sådan olja inkommeri det ringforrniga utrymmet 26, varifrån den rinner vidare via utloppet 27 in idränerings- _ kammaren 23 och därifrån vidare ut ur denna genom utloppet 31. Utlop- pet 27 fràn utrymmet 26 kan också betraktas såsom ett strypt inlopp till dräneringskammaren 23, och ett dylikt inlopp kan alternativt vara placerat så att olja kan rinna direkt från den nämnda utloppsledníngen till dräne- ~ ringskammaren utan att passera genom den nedre delen av separerings- kammaren 4.

Olja som i drivkammaren 19 sprutats mot turbinhjulet 20 och stänker mot lagret 10 kan delvis komma att passera genom lagret och upp i dräne- ringskammaren 23. Häri rinner sådan olja av sig själv till utloppet 31 och återleds via detta och kanalema 32 och 22 till förbränningsmotoms vev- hus,

Claims (4)

10 15 20 25 C71 l \) CÅ CO 3 CN CO PATENTKRAV

1. En apparat för rening av vevhusgas kommande från en förbrännings- motor (M), vilken apparat innefattar kännetecknad ett hus (1), som avgränsar en separeringskammare (4), en centrifugrotor (5), som är inrättad för rening av nämnda vevhusgas och som är roterbar kring en väsentligen vertikal rotationsaxel (R) och är uppburen av huset (1) i separeringskammaren (4), en drivaxel (6) för rotation av centrifugrotom (5), vilken drivaxel sträc- ker sig nedåt fràn centrifugrotorn (5) genom en botten (11, 12) i sepa- reringskammaren (4) och in i en drivkammare (19) belägen under bott- nen (11, 12), ett turbinhjul (20), som uppbärs av nämnda drivaxel (6) i drivkamma- ren (19), och "i ett munstycke (21), som är inrättat att mottaga trycksatt smörjolja från förbränningsmotorn (M) och rikta den mot turbinhjulet (20) för rotation av detta och därmed av centrifugrotom (5), .av att apparaten även innefattar ett adapterelement (17), vilket är utfor- mat så att det är monterbart på förbränningsmotorn (M) och inrättat för lösgörbar sammankoppling med det nämnda huset (1), _ att en anliggningsyta (17a) på adapterelementet (17) är inrättad att anligga mot en motsvarande anliggnings yta på förbränningsmotom (M) samt uppvisar en drivoljeöppning, som är utformad och placerad för att mottaga trycksatt smörjolja fràn en tillförselöppning i förbrän- ningsmotorns (M) anliggningsyta, och en returoljeöppning, som är ut- formad och placerad för att till en mottagningsöppning iförbrännings- 10 15 20 526 motorns anliggningsyta återleda smörjolja, som har utnyttjats för driv+ ning av det nämnda turbinhjulet (20), och - att adaptereiementet (17) avgränsar en drivoljepassage (21a), som förbinder drivoljeöppningen med det nämnda munstycket (21), och en returoljepassage (22), som förbinder den nämnda drivkammaren (19) med returoljeöppningen. k

2. En apparat enligt krav 1, vid vilken drivkammaren avgränsas av såväl nämnda botten (11, 12) som adaptereiementet (17).

3. En apparat enligt krav 1 eller 2, vid vilken adaptereiementet (17) är utformat med en kanal (32), vars ena ände bildar en öppning i adapter- elementets nämnda anliggningsyta och vars motsatta ände kommunice- rar med en kanal (31) genom det nämnda huset (1), vilken står i kommu- nikation med separeringskammaren (4) i huset för mottagande av olja, som avskilts från vevhusgas.

4. En apparat enligt något av föregående krav, vid vilken adaptereiemen- tets (17) anliggningsyta (17a) är riktad väsentligen vinkelrätt mot centri- fugrotorns (5) rotationsaxel (R).