Устройство для глушения шума и нейтрализации отработавших газов двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1985 года по МПК F01N3/04 F01N1/12 

чЗ

т Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для снижения шума и нейтрализации отработавших газов. Известно устройство для глушения шума и нейтрализации отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус с газоподводящнм и газоотводящим пatpyбkaми, ротор, размещенньй по продольной оси корпуса между патрубками, и при вод вращения ротора 0 Однако в известном устройстве эф фект шумоглушения не совмещается с эффектом нейтрализации, что. снижает его э4Фективность. , Цель изобретения - повьппение эффективности. Указанная цель достигается тем, НТО устройство для глушения шума и нейт эализации отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус с газоподводящим и газоотводящим патрубками, ротор, размещенный по продольной оси корпу са, между патрубками, и привод .вращения ротора, снабжено водяным нагнетателем, а ротор вьшолнен в виде полого-тела вращения и снабжен соплами, расположенными в стенке ротора по его длине, причем внутренняя, полость ротора подключена к водяном нагнетателю, а корпус вьтолнен в ви де усеченного конуса, в большем осн вании которого вьтолнено сли.вное от верстие. При этом сопла выполнены в виде сплошной спиральной щели. Кроме того, Сопла расположены по меньшей мере в один ряд на одном уровне по окружности ротора li каждо сопло вьтолпено по форме аэродинами ческого профиля. Причем сопла расположёны по спир ли и выполнены в виде сквозных отверстий, ориентированных тангенциально в плоскости вращения ротора. На фиг, 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, с водяной спиральной лопастью, образующейся на поверхности ротора при работе устройства; на фиг-. 3 вариант исполнения сопла в стенке полого вала в виде ряда сквознь х щелей, расположенных на одном уровн по окружности ротора и имеющих форм крыла, ориентированного под углом . атаки к плоскости вращения ротора; 75 2 на фиг. 4 - то же, в виде последовательно расположенных по спирали сквозных тангенциальных отверстий (каналов); на фиг. 5 - разрез А-А на фиг. 4. Устройство (фиг. 1 и 2) содержит корпус 1, газоподводящий 2 и газоотводящий 3 патрубки, между которь да П.О продольнрй оси корпуса 1 расположен ротор 4,выполненный в виде полого вала, в стенках которого выполнено сопло 5 в виде сквозной спиральной щели. При этом внутренняя .полость ротора 4 связана водопрдводящим патрубком 6 с рнешним водяным нагнетателем (не показан) и может в качестве привода содержать жестко закрепленное в полости ротора 4 турбинное колесо 7 с осевыми лопатками, предназначенное для сообщения вращательн.ого движения ротору 4 за счет энергии потока воды, нагнетаемой насосом в полость ротора.. Корпус 1 выполнен в виде Усеченного конуса, расширяющегося в направлении продольной оси от газоподводящего патрубка 2 к газоотводящему патрубку 3 и заканчивается сливной емкостью 8, имеющей водортводящий патрубок 9. Предлагаются также варианты конструктивного исполнения устройства, отличаюпщеся формой и расположением на роторе сопла, которое может быть вьтолнено в виде одного или нескольких рядов радиально расположенных сквозных щелей 10 (фиг. 3), имеющих форму крыла и ориентированных под углом атаки к плоскости вращения ротора 4, что позволяет уменьшить его эффективную длину. Сопла могут быть выполнены также в виде последовательно расположенных по спирали каналов 11 (фиг. 4), ориентированных тангенциально (фиг. 5) в полости вращения ротора 4, что позволяет получать на его валу дополнительный реактивный крутящий момент. Работа устройства заключается в следующем. Под напором внешнего водяного нагнетателя через патрубок б происходит заполнение водой внутренней полости ротора 4 и истечение воды через сопло 5. Ротор 4 приводится во вращение либо под действиемреактивного крутящего момента, возникающего при обтекании волой лопаток гурбиниого колеса 7, либо за счет (привода от постороннего источника анергии (не показан). Под действием статического давления в полости рбтора 4 и центробежных сил вода вытесняется через српио 5, образуя жесткий водяной шнек Смежду газовыми патрубками 2 и 3), вращающийся вместе с. ррторЬм 4, причем число лопастей водяного шнека и их профиль определяется формой сопла 5 .(фиг. 2-5). . Отработавшие газы, поступающие в ycTpoftctBo через патрубок 2, переMentatoTCH водяным шнеком к патрубку 3 причем разряжение создаваемое при этом в корпусе 1, обеспечивает треСуемый расход отработавших газов при пониженном противодавлении вьшус.ку. На поверхности водяной лопасти в результате высокой скорости ее обнов ления (скорость истечения воды 20 40 м/с), значительного температурного перепада между контактирующими фа зами протекают.интенсивные тепло.нассообменйые процессы,обусловливающие глубокое охлаждение, очистку и нейтрализацию отработавших тазов. Понижение полной энергии газового потока за счет его охлаждения и шумапоглощение в спиральном, проходе водяного шнека обеспечивают эффективное снижение уровня шума на выпуске отработавших газов, который производится через патрубок 3. Вода, от- . брасьтаемая из лопасти шнека на стен- ки корйуса 1, перемещается шнеком и стекает периферийньм слоем в слив1огю емкость 8, откуда отводится через патрубок 9 на последующую очистку или сброс,. Изьбретение позволит существенно повысить эффективность экологической нейтрализации отработавших газов, поскольку данный экологический эффект достигается благодаря исключительно благоприятным условиям контактирования воды с отработавшими газами (газы перемещаются вращающейся водяной лопастью, скорость обновления поверхности которой составля ет 0 0025-0,01 ) в предлагаемом устройстве.

1. УСТРОЙСТВО- ДЛЯ ГЛУШЕНИЯ. ШУМА И НЕЙТРАЛИЗАЦИИОТРАБОТАВимХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащее корпус с газоподводящими и газоотводя «рми патрубками, ротор, размещенньй по продольн&й оси корпуса между патрубками, и привод вращения, от л и чаю щ е е с я тем, что, с целью повьпиения эффективности, оно снабжено водяным нагнетателем, .а ротор вьтолиен в виде полого,тела вращения и снабжен соплами, распологг- -;с:; .:, Ы1ЙД$ 9 -гйА женными в стене ротора по его длинв) причем внутренняя полость ротора подключена к водяному нагнетателю, а корпус выполнен зз виде усеченного конуса, в большем основании которого выполнено сливное отверстие. 2.Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что сопла выполнены в виде сплошной спиральной щели. , , . 3.Устройство по п.1, отличающееся тем, что сопла расположены по меньшей мере в один ряд на одном уровне по ок зужнасти ротора и каждое сопло вьтолнено по форме аэродинам1-гческого профиля. 4.Устройство .по П.1, отличающееся тем, что с-опла расположены по сдирали и вьтолнены в . виде сквозных отверстий, ориентированньЕх: тангёнщхально в плоскости вращения ротора.

jk.

ODOC

fbsHd

(Риг. A-A