SU1470985A1 - Способ нейтрализации отработавших газов двигател внутреннего сгорани и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение позвол ет повысить эффективность очистки. Отработавшие газы проход т по впускному патрубку 1, где в кольцевом сопле формируетс  кольцевой поток, который, ускор  сь, попадает в корпус 4. За пределами цилиндрического хвостовика переднего рассекател  3 вокруг проволочного коронирующего электрода (Э) 8 внутри кольцевого потока газов создаетс  разрежение. Снаружи кольцевого потока, т.е. внутри цилиндра игольчатого коронирующего Э, также создаетс  разрежение. В корпусе 4 горит дипол рна  корона. При этом у Э 8 горит положительна  корона и внутренн   часть кольцевого потока обрабатываетс  положительными ионами. У Э 9 горит отрицательна  корона, поэтому наружна  поверхность кольцевого потока обрабатываетс  отрицательными ионами. При выходе из корпуса 4 кольцевой поток газов попадает на задний рассекатель, затем проходит через заднее кольцевое сопло и через выпускной патрубок 5 выходит за пределы устройства. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

8 Ф1.

Изобретение относитс  к машиностроению , а именно к нейтрализации отработавших газов двигателей внутреннего сгорани .

Цель изобретени  - повышение эффективности .

На фиг.1 изображено устройство дл  осуществлени  предлагаемого способа нейтрализации отработавших га- зов, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; На фиг.4 - разрез В-В на фиг.1.

Устройство содержит впускной пат- рубок 1, имеющий конический расшир ющийс  участок и цилиндрический хвостовик . Во впускном патрубке 1 на продольных ребрах 2 размещен передний рассекатель 3 в виде конуса с цилинд- рическим хвостовиком. Рассекатель 3 с впускным патрубком 1 образует переднее кольцевое сопло. Впускной патрубок 1 соединен с корпусом 4, кото- рьй в свою очередь сое,динен с выпуск- ным патрубком 5, имеющим конический сужающийс  участок. В выпускном патрубке 5 на продольных ребрах 6 установлен задний рассекатель 7 в виде цилиндра с коническим хвостовиком. Выпускной патрубок 5 и рассекатель 7 образуют заднее кольцевое сопло. Между передним 3 и задним 7 рассекател ми внутри кольцевого потока установлен проволочный короннрук ций элек- трод 8, выполненный в виде стержн , соединенный с положительным полюсом высоковольтного источника. Использование проволочного коронирующего электрода 8 обусловлено тем, что внутри кольцевого потока полость с пониженным давлением весьма ограничена в радиальном направлении и в случае игольчатого коронирующего электрода иголки могут вы1содить на грани цу кольцевого потока и даже попадать в его толщу. А это резко снижает эффективность электрической обработки и резко повьш1ает энергетические затраты по указанным Причинам.

В корпусе 4 снаружи кольцевого потока установлен игольчатый коронирую щий электрод 9, представл ющий собой металлический цилиндр, на внутренней поверхности которого радиально размещены иглы. Коронирующий электрод 9 соединен с отрицательным полюсом высоковольтного источника.

При работе устройства отработавшие газы проход т по впускному патрубку 1, где в кольцевом сопле формируетс  кольцевой поток, который здесь ускор етс  и затем попадает в корпус 4. За пределами цилиндрического хвостовика переднего рассекател  3 вокруг проволочного коронирующего электрода 8 внутри кольцевого потока газов создаетс  разрежение. Снаружи кольцевого потока, т.е. внутри цилиндра игольчатого коронирующего электрода 9, также создаетс  разрежение .

В корпусе 4 горит дипол рна  корона . При этом у проволочного коронирующего электрода В горит положительна  корона, образованна  положительным коронным разр дом, и внутренн   часть кольцевого потока обрабатЬтает- с  положительными ионами. У игольчатого коронируклцего электрода 9 горит отрицательна  корона, образованна  отрица тельным коронным разр дом, поэтому наружна  поверхность кольцевого потока обрабатываетс  отрицательными ионами и электронами. Такой вид ионной обработки обеспечивает ее комплексный характер, а следовательно , и большую эффективность. Продол- жительность непосредственной обработки определ етс  длиной проволочного коронирующего электрода 8 и игольчатого коронирующего электрода 9. Однако последующа  косвенна  ионна  обработка продолжаетс  и после выхода кольцевого потока отработавших газов из зоны горени  бипол рной короны , так как разноименные ионы остаютс  в потоке еще некоторое врем  и создают там свое собственное электрическое поле. При выходе из корпуса 4 кольцевой поток гаэов попадает на задний рассекатель, затем проходит через заднее кольцевое сопло и через выпускной патрубок 5 выходит за пределы устройства.

Поперечное сечение межэлектродного промежутка больше поперечного сечени  кольцевого потока отработавших газов. При движении кольцевого потока газов в межэлектродном промежутке его внутренн   и внешн   поверхности увлекают за собой соседние неподвижные слои газа и унос т их из областей , в которых размещены оба корони- рующих электрода. Так как в обе зоны, из которых газ выноситс , нет допол3

иительнои подачи газа, то в этих зонах создаетс  разрежение. Кроме того не менее важным фактором, дополнительно способствующим созданию разрежени  в зонах положительной и отрицательной короны,  вл етс  электрический ветер. Он возникает в результа- (Те того, что из положительной короны в сторону отрицательного электрода (Движутс  положительные ионы, а из отрицательной короны в сторону положи- |Тельного электрода движутс  отрица- ;тельные ионы и электроны, т.е. эти Iзар женные частицы совершают направ- ленное движение вдоль силовых линий электрического пол  разр дного промежутка . При движении зар женные частицы сталкиваютс  с нейтральными молекулами . При столкновении происходит обмен кинетической энергией, т.е. зар женные частицы отдают им часть своей кинетической энергии. В результате этого часть нейтральных молекул также приобретает направленное движе- ние, по направлению совпадающее с направлением движени  соответствующих зар женных частиц. Все эти процессы привод т к отводу дополнительной части нейтрального газа из зо,ны горени  положительной короны и отрицательной короны.

Совместное воздействие эжекции и электрического ветра создает качественно новый эффект при отсасывании газа из зоны положительной короны и из зоны отрицательной короны, что дает возможность резко повыси гь эффективность ионной обработки отработавших газов и при этом резко снизить энергетические затраты.

Зоны с пониженным давлением раздел ютс  кольцевым потоком выхлопных газов,- представл ющим собой третью зону, зону повьшенного давлени . Наличие зоны повьш енного давлени  позвол ет стабилизировать бипол рный коронный разр д и обеспечить его стабильное горение при максимальной мощности разр да дл  данных условий. Стабилизирующим фактором здесь  вл етс  быстро движущийс  кольцевой поток газов, обеспечивающий резкое по- вышение давлени  газа от разреженного состо ни  до атмосферного и рез кое изменение скорости движени  газа от минимальной, обусловленной эжек- цией и электрическим ветром, до максимальной в быстро движущемс 

Q 15 20 25 0985

кольцевом потоке выхлопных газов. Резкое повышение давлени  и скорости газа преп тствует полному пробою межэлектродного промежутка и переходу коронного разр да в искровьй или дуговой . А незначительна  толщина кольца позвол ет заполнить межэлектродный промежуток главным образом газоразр дной плазмой. Это повышает производительность газового разр да, как фактора, обеспечивак цего в результате ионной обработки активацию химических процессов нейтрализации токсичных компонентов в отработавших газах.

Вынос положительной короны и отрицательной короны за пределы набегающего потока дает еще одно важное преимущество - отсутствие  влени 

сдувани  короны. Это  вл етс  ос- новным фактором, которьй обеспечивает стабильное горение коронного разр да в целом. А стабильное горение в свою очередь улучшает ионную обработку газов и одновременно снижает затраты электрической энергии.

Claims (5)

1.Способ нейтрализации отработавших газов двигател  внутреннего сгорани  путем обработки потока газов -при помощи коронного разр да в межэлектродном промежутке, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  эффективности, поток газов преобразуют в кольцевой поток с образованием в межэлектродном промежутке двух зон пониженного давлени  и одной зоны повьш1енного давлени , причем две зоны пониженного давлени   разделены кольцевым потоком газов, который образует зону повышенного давлени , в одной из зон пониженного давлени  создают положительный коронный разр д, а в другой - отрицательный коронный разр д.

2.Устройство нейтрализации отработавших газов двигател  внутреннего сгорани , содержащее корпус с впускным и выпу;скным патрубками и размещенные в нем коронирукщие электроды , отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности, в корпусе размещены передний и задний рассекатели дл  образовани  кольцевого потока газов, причем один из коронирующих электродов выполнен в

виде стержн  и расположен внутри кольцевого потока газов, а другой коронирукщий электрод выполнен игольчатым и расположен снаружи кольцево- . го пот ока газов.

3. Устройство по п.2, о т л и - чающеес  тем, что впускной патрубок выполнен с коническим расшир ющимс  по ходу потока газов участком, в котором на продольных ребрах коаксиально с зазором размещен передний рассекатель, выполненный в виде конуса с цилиндрическим хвостовиком.

09856

4. Устройство попп.2иЗ, от- ли ч ающе е с  тем, что выпускной патрубок выполнен с коническим сужающимс  по ходу потока газа участком , в котором на продольных ребрах коаксиально с зазором размещен з ад- ний рассекатель, выполненный в виде цилиндра с коническим хвостовиком. 10

5. Устройство по п.2, о тли - чающеес  тем, что игольчатый коронирукиций электрод выполнен в виде металлической цилиндрической втулки , на внутренней поверхности кото- 15 рой радиально размещены иглы.

А А

Фи.г.2

Фиг.З

В-В

Фи,гЛ