Каталитический фильтр для очистки выхлопных газов дизельного двигателя Советский патент 1985 года по МПК F01N3/28 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам, снижающим содержание вредных веществ в выхлопных газах дизельных двигателей Известен каталитический фильтр для очистки вьгхлопных газов дизельно го двигателя, содержащий расположенные попеременно по меньшей мере один волнистьй слой ситоткани или жести и один плоский верхний слой, причем слои образуют газопроницаемьй пакет свернутый по спирали в рулон, вьшолнены из термостойкого и коррозионностойкого материала и покрыты катализ тором, нанесенным на окись металла СО. Известное устройство очищает выхлопные газы только от сажи и, следовательно, малоэффективно. Цель изобретения - повьш1ение эффективности очистки. Указанная цель достигается тем, что в каталитическом фильтре для f очистки вьпслопных газов дизельного двигателя, содержащем расположенные попеременно по меньшей мере один волнистый слой ситоткани или жести и один плоский верхний слой, причем слои образуют газопроницаемый пакет свернутый по спирали в рулон, вьтолнены из термостойкого и коррозионностойкого материала и покрыты катализатором, нанесенным на окись металла, рулон закрыт на противоположных торцовых поверхностях защитными сред ствами так, что закрытьй участок одной торцовой поверхности противополо жен открытому участку другой торцово поверхности. При этом плоский верхний слой может быть выполнен из жести или из металлической ситоткани. Волнистые и плоские верхние слои рулона сварены или спаяны между собой с торцовой стороны. Слой окиси металла может быть вЬ1полнен газопроницаемьм и заполнять поперечное сечение отверстий открытых слоев. Защитные средства выполнены из термостойкого и корозионно-стойкого материала. Причем фильтр может быть сна.бжен открытым с торцовой стороны стальным кожухом, в котором размещен руло Стальной кожух .снаружи покрыт теп лоизоляцией. 402 Рулон сварен или спаян со стальнЫм кожухом. При этом рулон снабжен токоподводами для гальванического нагрева слоев. На фиг. 1 показан фильтр, продольный и поперечный разрезъ ; на фиг. 2 - варианты вьтолнения защитных средств; на фиг. 3 - варианты различного размещения слоя волнистой ситоткани и верхнего плоского слоя; на фиг. 4 - вариант фильтра с гальваническим подо1ревом слоев. Устройство состоит из намотанных в газопроницаемьй рулон 1 чередующихся слоев 2 и 3 из волнистой ситоткани или жести и плоской ситоткани или жести. Образованные таким образом каналы 4 могут быть открыты с одной торцовой стороны и закрыты с другой. Волнистые и плоские слои выполнены из термостойкого и коррозионно-стойкого материала. В качестве защитных средств для закрытия участков торцовых поверхностей и образования каналов 4 применяют пробки 5, состоящие из керамической массы, и маски 6, выполненные в виде круговых сегментов, или колпак 7. Защитные средства могут быть выполнены из термостойкого и коррозионностойкого материала. Рулон 1 можно разместить в стальном кожухе 8, покрытом теплоизоляцией 9. Волнистый слой 2 и плоский слой 3 сварены или спаяны между собой с торцовой стороны. Рулон 1 может J быть сварен или спаян с кожухом 8 и к нему могут быть подведены токопроводы 10 для гальванического нагрева слоев 2 и 3. Отдельные слои покрыты окисью металла, ускоряющего ка- тализ, например окисью алюминия, настолько, что сохраняется некоторая часть поперечного сечения открытых слоев, т. е. слоев из ситоткани, и на спой окиси металла нанесен катализатор. Степень эффективности очистки в данном случае определяется размером отверстий в ситоткани. Слой окиси металла на ситоткани может выполняться газопроницаемым, и при этом он заполняет поперечное сечение открытых слоев. Эффективность фильтра определяется пористостью окисного слоя. Применяемая ситоткань может представлять собой полотно с щириной

отверстия 0,025-0,25 мм, предпочтительно 0,05-0,1 мм, и с толщиной проволоки 0,025-0,15 мм, предпочтительно 0,05-0,1 мм, а именно 0,07 м

Волнистый спой может быть выполнен в форме синусоиды или эвольвенты, или прямоугольным, или квадратным .

Для фильтра особенно предпочтительны жесть и ситоткань из сплава железа, хрома, алюминия и, в случае необходимости, церия и иттрия и из обычных легирующих примесей.

Во время работы выхлопные газы поступают через торцовую стенку в

/

открытые каналы 4 фильтра и, проходя через пористые стенки слоев 2 и 3, выходят на другом торце в открытые каналы 4, при этом происходит его каталитическая очистка и очистка от частиц сажи.

При низких температурах выхлопных газов или во время холодного запуска возможен прогрев слоев фильтра через токоподводы 10.

Таким образом, предлагаемое устройство позволит эффективно очищать выхtS лопные газы от сажи и вредных веществ.

Газ

Ситотнань Жесть

-Жесть

1160940 Фиг.З

-Л

1. КАТАЛИТИЧЕСКИЙ ШЛЫР ДЛЯ ОЧИСТКИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ, содержащий расположенные попеременно по меньшей мере один волнистьй слой ситоткаки или жести и один плоский верхний слой, причем спои образуют газопроницаемый пакет, свернутый по спирали в рулон, выполнены из термостойкого и коррозионностойкого металла и покрыты катализатором, нанесенным на окись металла, чающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки,рулон закрыт на противоположных торцовых поверхностях защитными средствами так, что закрытый участок одной торцовой поверхности противоположен открытому участку другой торцовой поверхности. 2. Фильтр поп. 1, , отличающий с я тем, что плоский верхний слой выполнен из жести. 3.Фильтр по п. 1, отличающий с я тем, что плоский верхний слой выполнен из металлической ситоткани . 4.Фильтр по пп. 1-3, о т л и ч аю щ и и с я тем, что волнистые и плоские верхние слои рулона сварены или спаяны между собой с торцовой стороны. 5.Фильтр по пп. 1-4, о т л и ч аю щ и и с я тем, что слой окиси металла выполнен газопроницаемым и заполняет поперечное сечение отверстий , открытых слоев. 6.Фильтр по пп. 1-5, отличающийся тем, что защитные средства выполнены из термостойкого (Л и коррозионно-стойкого материала. 7.Фильтр по пп. 1-6, отличающийся тем, что он снабжен открытым с торцовой стороны стальным кожухом, в котором размещен рулон. i. о 8.Фильтр по пп. 1-7, отличающийся тем, что стальной кожух QD 4i снаружи покрыт теплоизоляцией. и 9.Фильтр по пп. 1-8, отличающийся тем, что рулон сварен или спаян со стальным кожухом. 10. Фильтр по пп. 1-9, отличающийся тем, что рулон снабжен токоподводами для гальванического нагрева слоев.

Нн

Фиг4

Ю