Жидкостный нейтрализатор Советский патент 1987 года по МПК F01N3/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для нейтрализации отработав1инх газов двигателя внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение эффективности нейтрализации.

На чертеже показана схе.ма предлагаемого жидкостного катализатора.

Устройство содержит корнус I, заполненный нейтрализующей жидкостью и разделенленне. Прн запуске двигателя давленнс ог работанных газов преодолевает гидростатическое давле 1ие столба жидкости 5, повышает давление в газовой полости 6 до

Рг2 РОГ - H,.2-p-g. (2)

где Н - уровень жидкости во второй секции. Одновременно с этим часть жидкости из второй секции вытесняется в первую, где уровень повышается до

И., (Por-.-PB)/{pg),M(3)

ный перегородкой 2 на две секции: первую А О Во время работы двигателя на постоянс жидкой 3 и газообразной 4 фазами ином режиме (а, следовательно, при nocfoвторую секцию Б с жидкой 5 и газооб-янном Рог) уровень жидкости в секразной 6 фазами, сообщающиеся между со-ции А остается постоянным и определяется

бой по жидкости через фильтрующий эле-равенством (3), а уровень Но2 понижается,

мент 7 и объем 8 поддона 9. Выходной так как часть жидкости, подаваемой в трубку

30

трубопровод О и входной 11 подведены к секции А.

Входной трубопровод секции А выполнен в виде трубы Вентури с диффузорной частью 12, направленной вертикально, и горловиной 13 по меньшей мере с одним отверстием, которое нoдl5OДяиLИм каналом соединено с жидкостью секции Б, в верхней части секции А установлен каплеотделитель 15 с поддоном 16, соединенным каналом 17 с нижней частью поддона 9.

Вне корпуса нейтрализатора установлен теплообменник 18 между входным 11 и выходным 10 трубопроводами. Корпус нейтрализатора снабжен вентилями 19-22 для слива, залива жидкости, дренажа и промывки нейтрализатора. Входной трубопровод 11 (после теплообменника 18 или до него) соединен относительно тонким дополнительным трубопроводом 23 с второй секцией Б, а которую он введён сверху вниз так, что его открытый срез 24 находится на уровне подводящего канала 14.Дополнительный трубопровод 23 снабжен механизмом 25,позполяю- щим изменять уровень заглубления в жидкость его среза.

Жидкостный нейтрализатор работает следующим образом .

При открытом Д1)енажном вентиле 21 кор- 40 пус 1 нейтрализатора заполняется через вен- . тиль 20 (вентиль 19, в случае очищенной от механических включений жидкости) нейтрализующей жидкостью до уровня

H3 APor/(,g)-(P«r--p6)/(p.g), м (Г) где ДРпг , Н/м , (определяется режимом работы двигателя); РП. .-- давление газов в месте присое- динержя дополнительного трубопровода 23 к трубопроводу П,

Р давление газов в объеме 4 секции А, Н/м ;

Р - нлотность рабочей жидкости, кг/м ;

РЬ - барометрическое давление, Н/м . 55 Уровень воды отсчитывается от среза 24 тр . бгя1роводв 23. Перед запуском дпи- гатоля нг(. вентили закрыты, в газовой пс. юетн ( секции Б барометрическое дав

Вентури, уносится с газами в атмосферу. При этом давление Рг2 увеличивается согласно (2) в силу барботажа незначительной части газов через слой жидкости На и на.(гиува ими газовой полости 6, а давле20 ние в жидкости на уровне горловины сопла Вентури не изменяется и равно или Рог, если срез 24 находится на уровне горловины, или больще РОГ, если срез находится выше горловины или меньше если срез 24 находится ниже.уровня горловины. Таким образом, при постоянном РОГ давление, при котором жидкость подается в горловину трубки Вемтури по подводящему каналу 14, не зависит от количества воды, унесенной с отработавшими газами в атмосферу (или аналогично от уровня воды в секции Б), следо- нательно, расход жидкости, подаваемой в горловину трубки Вентури, остается неизменным до тех пор, пока уровень воды во второй секции опустится или до среза 24 или до уровня горловины трубки Вентури. При

- необходимости увеличений расхода жидкости, подаваемой в трубку Вентури, трубку 23 с помощью механизма 25 следует поднять, а в противном случае - опустить. Жидкость, Г1ол;и аемая в горловину трубки Вентури, дробится на мелкие к&п- ли с большой суммарной поверхностью, на которой п)оисходит и ггeнcив i)lй массо- теплообмен жидкой фа зы и газов, в результате которого газы охлаждаются и очинда- ются от токсичных веществ, сажи. В капле- отводительном элементе 15 загрязненные капли собираются в поддоне 16 и направляются по каналу 17 в поддон 9. После каплеотделитсля 5 очи1и.енные относительно холодные газы про.кодят через теплообменник 18, где нагреваются от потока вновь поступающих газов, охлаждая их. Охлаждение отработавщих газов, взаимодействующих с нейтрализующей жидкостью, приводит к уменьшению ее уноса в паровой фазе в атмосферу, а нагрев газов, выходящих в атмосферу из теплообменника 18, yMeHbHjaeT их относительную влажность. При возможных протечках воды, например, во время остановки двигателя, фильтрующий элемент 7 препятствусг попалаиин; сажи, скопившейся в секции Л и поддоне

45

50

ленне. Прн запуске двигателя давленнс ог работанных газов преодолевает гидростатическое давле 1ие столба жидкости 5, повышает давление в газовой полости 6 до

Рг2 РОГ - H,.2-p-g. (2)

где Н - уровень жидкости во второй секции. Одновременно с этим часть жидкости из второй секции вытесняется в первую, где уровень повышается до

И., (Por-.-PB)/{pg),M(3)

Во время работы двигателя на постоянтак как часть жидкости, подаваемой в трубку

0

0

5

Вентури, уносится с газами в атмосферу. При этом давление Рг2 увеличивается согласно (2) в силу барботажа незначительной части газов через слой жидкости На и на.(гиува ими газовой полости 6, а давле0 ние в жидкости на уровне горловины сопла Вентури не изменяется и равно или Рог, если срез 24 находится на уровне горловины, или больще РОГ, если срез находится выше горловины или меньше если срез 24 находится ниже.уровня горловины. Таким образом, при постоянном РОГ давление, при котором жидкость подается в горловину трубки Вемтури по подводящему каналу 14, не зависит от количества воды, унесенной с отработавшими газами в атмосферу (или аналогично от уровня воды в секции Б), следо- нательно, расход жидкости, подаваемой в горловину трубки Вентури, остается неизменным до тех пор, пока уровень воды во второй секции опустится или до среза 24 или до уровня горловины трубки Вентури. При

- необходимости увеличений расхода жидкости, подаваемой в трубку Вентури, трубку 23 с помощью механизма 25 следует поднять, а в противном случае - опустить. Жидкость, Г1ол;и аемая в горловину трубки Вентури, дробится на мелкие к&п- ли с большой суммарной поверхностью, на которой п)оисходит и ггeнcив i)lй массо- теплообмен жидкой фа зы и газов, в результате которого газы охлаждаются и очинда- ются от токсичных веществ, сажи. В капле- отводительном элементе 15 загрязненные капли собираются в поддоне 16 и направляются по каналу 17 в поддон 9. После каплеотделитсля 5 очи1и.енные относительно холодные газы про.кодят через теплообменник 18, где нагреваются от потока вновь поступающих газов, охлаждая их. Охлаждение отработавщих газов, взаимодействующих с нейтрализующей жидкостью, приводит к уменьшению ее уноса в паровой фазе в атмосферу, а нагрев газов, выходящих в атмосферу из теплообменника 18, yMeHbHjaeT их относительную влажность. При возможных протечках воды, например, во время остановки двигателя, фильтрующий элемент 7 препятствусг попалаиин; сажи, скопившейся в секции Л и поддоне

5

0

днище, в секцию Б, откуда поступает вода на орошение газов. ,По мере скопления сажи в поддоне 9, он может быть очищен механическим путем при снятии или с помощью струи воДы, подаваемой через вентиль 22 и выход ящей через вентиль 20.

Формула изобретения

. Жидкостный нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус, снабженный входными и выходными трубопроводами, частично заполненный нейтрализующей жидкостью и раз деленный при помощи перегородки заглубленной в последнюю, на первую и вторую секции, и каллеотделитель, причем входной трубопровод выполнен в виде трубы Вентури и соединен при помощи подводящего канала с одной из секций ниже уровня жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, он дополнительно содержит поддон с фильтрующим элементом, установленные в нижней части корпуса, входной трубопровод соединен при

-помощи подводящего канала с второй секцией и в последней размещен дополнительный трубопровод, с одной стороны заглубленный в жидкость до уровня подводящего канала, а с другой соединенный с впускным трубопроводом выше подводящего канала по ходу отработавщих газов.

2.Нейтрализатор по п. J, отличающийся тем, что диффузорная часть трубки Вентури

0 расположена вертикально, а ее срез размещен над уровнем нейтрализующей жидкости первой секции.

3.Нейтрализатор по п. 1, отличающийся тем, что часть выходного трубопровода раз, мещена во входном трубопроводе.

4.Нейтрализатор по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что, вторая секция выполнена герметичной.

5.Нейтралнзатор по пп. 1-4, отличающийся тем, что дополнительный трубопро0 вод второй секции снабжен механизмом регулирования его заглубления в жидкость.

6.Нейтрализатор по пп. I-5, отличающийся тем, что дополнительный трубопровод соединен с посторонним источником регулируемого давления.

Изобретение относится к двигателе- строению и позволяет повысить эффективность. Корпус 1 нейтрализатора разделен на две секции, сообщающиеся между собой по жидкости через фильтрующий элемент 7 и объем поддона 9. Выходной и входной трубопроводы 10 и 11 подведены к секции А. Трубопровод 11 выполнен в виде трубы Вен- тури с диффузорной частью 12, направленной вертикально. В верхней части секции А установлен каплеотделитель 15 с поддоном 16, соединенным каналом 17 с нижней частью поддона 9. Трубопровод 11 соединен трубопроводом 23 с секцией Б. Трубопровод 23 снабжен механизмом регулирования его заглубления в жидкость. Последняя, попадая в горловину.трубки Вентури, дробится. Происходит интенсивный массотеплообмен жидкости и газов. Последние охлаждаются и очищаются от токсичных веществ (сажи). В каплеотделителе 15 загрязненные капли собираются в поддоне 16 и направляются по каналу 17 в поддон 9. Очищенные газы проходят через теплообменник 18, где нагреваются от потока вновь поступивших выхлопных газов, охлаждая их. 5 з.п. ф-лы, 1 ил. ел с со со fO W //