Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1984 года по МПК F01N3/06 

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в выхлопных системах двигателей, например тепловозов.

Известно устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащее цилиндрические камеры вращения и разделения, тангенциально подключенный к камере вращения впускной патрубок с эжектором, пассивная часть которого размещена между стенками камеры вращения и отройником частиц 1.

Недостатком известного устройства является малая эффективность очистки газов.

Цель изобретения - повыщение эффективности очистки.

Г/ Указанная цель достигается тем, что в устройство для очистки отработавщих газов двигателя внутреннего сгорания, содержащем цилиндрические камеры вращения и разделения, тангенциально подключенный к камере вращения впускной патрубок с эжектором, пассивная часть которого размещена между стенками камеры вращения и отбойником частиц, между камерами вращения и разделения установлен конфузор, а стенка камеры разделения снабжена равномерно расположенными по периметру отверстиями с тангенциальными патрубками, причем конфузор может быть выполнен в виде равномерно расположенных по окружности направляющих ребер аэродинамического профиля, а тангенциальные патрубки могут быть выполнены в виде, трубок Вентури.

На фиг. 1 показано устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - вариант устройства; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4.

Устройство для очистки отработавщих газов двигателя внутреннего сгорания содержит соосно размещенные, камеру 1 вращения, камеру 2 разделения, конфузор 3 и выпускной патрубок 4, а также устройство закручивания потока, например тангенциально подключенный к камере вращения впускной патрубок в виде эжектора 5, и шлакосборник 6, сообщающийся с камерой вращения через эжектор. Камера 1 вращения соединена через конфузор 3 с камерой 2 разделения, на боковой стенке которой выполнены равномерно расположенные по окружности сечения отверстия 7 и примыкающие к ним тангенциально по ходу вращения газа патрубки 8, выполненные в виде трубы Вентури и сообщающиеся с полостью щлакосборника 6, который концентрично охватывает обе камеры и выполнен в виде закрытого кожуха, один из торцов которого соединен со щлакоудаляющей трубой 9, а между днищем камеры вращения и этим

торцом установлен с зазором между ними отбойник 10 частиц (газа).

Каналы могут быть выполнены на конфузоре 3 (фиг. 4), при этом стенки соседних каналов образуют ребра 11, имеющие сечение в виде аэродинамического профиля (фиг. 5).

Торцы шлакосборника 6, днище камеры 1 вращения и отбойник 10 частиц (газа) могут иметь сферическую поверхность.

Устройство работает следующим образом.

Поток выхлопных газов вместе с искрами и частицами щлака (сажа), отделившиеся от трубопроводов раскаленные куски ржавчины, кокса и т.п.) поступает через впускной патрубок 5 в камеру 1 вращения, где этот поток закручивается и, вращаясь, перемешается к конфузору 3, где закручивается еще больше, перемешаясь к камере 2 разделения. Под действием центробежных сил частицы шлака отбрасываются к стенкам камеры вращения и конфузора 3, перемещаясь по ним, поступают в камеру 2 разделения, где по инерции влетают и отсасываются вместе с газом через отверстия 7 в патрубки 8 и в полость шлакосборника 6. Очищенный поток газа выбрасывается через выпускной патрубок 4 в атмосферу.

Отделенные от потока газа частицы шлака при движении в патрубках 8 и при выходе в полость шлакосборника 6 также получают ускорение и вращение и под действием центробежных сил отбрасываются и прижимаются к стенке шлакосборника и, перемещаясь по ней, поступают через зазор между отбойником 10 и шлакосборником б в шлакоудаляюшую трубу 9, а газы через зазор между отбойником 10 и днищем камеры 1 вращения отсасываются эжектором 5 и, смешавшись с потоком выхлопных газов из двигателя внутреннего сгорания, вновь поступают в камеру 1 вращения.

Соединение камеры вращения непосредственно через конфузор 3 с камерой 2 разделений позволяет увеличить скорость вращения частиц шлака и действующие на них центробежные силы в камере 2 разделения, что способствует повышению эффективности очистки выхлопных газов, а также снизить аэродинамическое сопротивление.

Выполнение на стенке камеры 2 разделения отверстий 7, равномерно расположенных по окружности сечения, и тангенциально примыкающих к ним по ходу вращения потока газа патрубков 8, сообщающихся с полостью шлакосборника 6, позволяет, создавая разрежение в полости шлакосборника с помощью эжектора, производить отсос части газа с частицами с периферии врашаюшегося потока через эти отверстия и каналы в полость щлакосборника и придать частицам в полости щлакосборника вращательное движение, а выполнение патрубков 8

в виде трубы Вентури позволило увеличить скорость входа газа в эти отверстия до величины круговой скорости потока газа на периферии камеры разделения или даже

превысить ее, тем самым расширив зону захвата частиц на входе в каждое отверстие без дополнительных затрат энергии и повысив эффективность устройства в целом.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее цилиндрические камеры вращения и разделения, тангенциально подключенный к камере вращения впускной патрубок с эжектором, пассивная часть которого размещена между стенками камеры вращения и отбойником частиц, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности очистки, между камерами вращения и разделения установлен конфузор, а стенка камеры разделения снабжена равномерно расположенными ,по периметру отверстиями с тангенциальными патрубками. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, конфузор выполнен в виде равномерно расположенных по окружности направляющих ребер аэродинамического профиля. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что тангенциальные патрубки выполнены в виде трубок Вентури. .i СО сд

Фиг.З