Жидкостной нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК F01N3/04 

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам дл I очистки отработави1Их газов двигателей внутреннего,сгорания о

Цель изобретения - уменьшение га- баритов и увеличение времени эффективности работы, а также повьш1ение

; удобства ремонта и технического об- служиванияо

На фиго представлена конструктивная схема жидкостного нейтрализатора; на фиг „2 - разрез А-А на фиг,1; на фиГоЗ - узел 1 на фиг.1„ (вариант конструкции соединительного патрубка) о

..Жидкостной нейтрализатор представляет собой удлиненный бак 1, объем которого ограничен боковыми 2 и 3 и торцовьми 4 и 5 стенками, дном 6, а сверху каплеотделителем 7, которь й вписывается в поперечные габариты бака и герметично крепится к нему при помощи фланцевого соединения , Бак, заполненный нейтрализующей жидкостью 8,чаще всего водой; снабжен успокоителями 9 уровня жидкости, приваренными к стенкам 2 и 3, дно бака имеет полость отстойника 10, заглушенную крышкой 11 со сливным краном 12, и отверстие 13 для отвода жидкости

Конструктивно каплеотделитель 7 сообщается с входным патрубком 14 отработавших газов и состоит из ресивера 15 с закрепленной в нем вертикально трубой Вентури 16 и трех . последовательно расположенных секций Первая из них 17 выступает за продольные габариты бака 1 , сверху она сообщается с входным патрубком 14, снизу - с полостью ресивера 15, От второй секции 18 первая отделена герметичной перегородкой 19 с вваренным в нее соединительным -патрубком 20, вьтолненным .в виде полого угольника, сообщающего диффузор трубы Вентури 16, а следовательно, полости ресивера и первой секции с второй. Смесительная камера 21 трубы,Вентури неподвижно закреплена относительно ресивера при помощи кронштейна 22, другой конец трубы - диффузор - плавающий относительно соединительного патрубка 20 Смесительная камера 21 соединена с входным патрубком 14 трубопроводом 23 нейтрализующей жид- кбсти, В конце второй секции 1В и далее, в третьей секции 24, верхняя

:

3903922

часть профиля каплеотделителя 7 выполнена в виде полого цилиндра,, границей между этими секциями следует г считать поперечную перегородку 25 и завихритель 26, расположенный в полом цилиндре Завихритель 26 выполнен в виде центрального тела 27, об- лопаченного наклонными к продольной 10 оси цилиндра, плоскими лопатками 28. Цилиндр трет{зей секции 24 переходит в выходной патрубок 29 До перехода в выходной патрубок 29 в нижней части цилиндра каплеотделителя 7 в 15 .третьей секции 24 выполнено отверстие 30, разделенное поперечной перегородкой 31, сообщающее объемы третьей секции 24 и вьЪсодного патрубка с полостью 32, расположенной под ци- 20 линдром второй секции. Полость 32 через отверстие 33 нижней стенки каплеотделителя сообщается с внутренним объемом бака 1. Вторая секция 18 также снабже- 25 на поперечной перегородкой 34, предотвращающей прямое течение потока газов с каплями и парами воды в завихритель 26 и в третью секцию 24. Вторая секция 18 сообщается с баком 30 1 через отверстие 35 и дополнительный трубопровод 36, заглубленный в него почти до дна 6.

Вариант соединительного/патрубка 20 в виде полого колена, свободный 35 от диффузора торец которого, расположенный во второй секции 18,направленный в сторону дна 6 бака 1, представлен на фиг.Зо

Объем полостей 32 и части второй 40 секции 18, расположенной ниже зави- хрйтеля 26 с учетом объема дополнительного трубопровода 36, должен быть равен объему нейтрализующей жидкос

ти, заполняющей ресивер 15 с трубой Вентури 16 до запуска двигателя, это необходимо для предотвращения ее выброса как при запуске двигателя, так и при его работе на переходных режимах.

Жидкостной нейтрализатор работает следующим образом.

Отработавшие газы(ОГ)по входному патрубку 14 -поступают последовательно в первую секцию 17, в полость ресивера 15, Смесительную камеру 21 трубы Вентури 16, в которую через трубопровод 23 поступает н.ейтрали- зующая жидкость, расход которой определяется ее физическими свойстваг

ми, геометрическими параметрами тракта ее подвода в смесительной камере 21, разностью давлений отработавших газов над уровнем жидкости в баке 1 и в сечении ее выхода из трубопровода 23, а также высотой ее уровня в баке 1 над этим сечением Благодаря большому скоростному напору отработавших газов в смесительной камере 21 трубы Вентури 16 происходит рас- пып подаваемой жидкости (воды) на мелкие.капли с большой суммарной площадью поверхности, что интенсифицирует процессы тепло-и массообмена между отработавшими газами и водой, в результате которых ОГ охлаждаются

и насьш1аются влагой „ В диффузоре трубы Вентури 16 часть капель воды попадает на внутреннюю поверхность и дальнейв ее их испарение происходит частично за счет эффективного отбора тепла через стенку от газов, движущихся противотоком к смесительной камере 21 Уменьшение температуры отработавших газов, поступающих в смесительную камеру 21 трубы Вентури 16, позволяет при тех же скоростных напорах, обеспечивающих достаточно мелкий распыл, существенно (примерно в 2 раза) уменьшить проходные сечения без увеличения потерь давления Большие суммарная поверхность капель и относительные скорости способству ют эффективному осаждению на каплях негазообразных компонентов отра ботавщих газов. На выходе из соеди- тельного патрубка 20 скорость потока резко уменьшается вследствие внезапного расширения во вторую секцию 18, часть капель воды с уловленной сажей осаждается здесь и через дополнительньй .трубопровод 36 стекает в бак К Во второй секции 18 также осуществляется конденсация паров воды на частицах сажи,Далее, огибая перегородку 34, поток газов поступает в завихритель 26, в котором получает закрутку, благодаря которой по мере дальнейшего движения его по каналу цилиндра происходит центробежная сепарация капель воды, стекание ее через отверстие 30 в полость 32 и через отверстие 33 в бак 1..Огибая перегород ку 31, отработавшие газы через выходной патрубок 29 выбрасываются в атмосферу.

При запуске двигателя вода, вытесненная воздухом или отработавршми газами, заполняет нижнюю часть втос рой секции 18 с дополнительным отверстием 35 и полость 32, из которых постепенно стекает в бак 1. Дополнительный трубопровод 36 выполняет роль затвора, обеспечивая необходи10 мую разницу в уровнях воды вследствие гидравлического сопротивления потоку между второй 8 итретьей 24 секциями. Формула изобретения 1о Жидкостной нейтрализатор отра 5 ботавших газЬв двигателя внутреннего сгорания, содержащий бак, запол- ненньй нейтрализующей жидкостью, трубу Вентури, смесительная камера которой соединена с .входным патрубком

20 отработавших газов и трубопроводом нейтрализующей жидкости,и каплеотде- Литель с выходным патрубком и зави- хрителем, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габари25 тов и увеличения времени эффективной работы, каплеотделитель выполнен в виде ресивера и трех секций, первая из которых отделена от второй при помощи герметичной перегородки, в

3Q которой установлен соединительный патрубок, один торец которого соединен с диффузором трубы Вентури, размещенной в ресивере, сообщающемся с первой секцией,.а другой торец - , с второй секцией, входной патрубок каплеотделителя сообщен с первой секцией, третья секция расположена за второй по ходу потока газов и отделена от нее при помощи завихри.- теля, и каждая из секций сообщена с ;баком по меньшей мере через одно отверстие, причем отверстие второй секции соединено с баком через дополнительный /трубопровод, заглубленнъш в нейтрализующую жидкость.

2.Нейтрализатор по п.1, о т л и- чающийся тем, что во второй секции каплеотделителя установлена поперечная перегородка

3.Нейтрализатор по пп и 2, отличающийся тем, что торец диффузора трубы Вентури соединен с торцом соединительного патрубка с возможностью перемещения.

4.Нейтрализатор по пп.1 - 3,

о тличающийся тем, что торец соединённого патрубка, сооб щенный с второй секцией, направлен в сторону.днища бака.

35

45

50

55

ю

/5 2ff / I

Изобретение позволяет уменьшить габариты и увеличить время эффективной работы, а также повысить удобство ремонта и технического обслуживания нейтрализатора Конструктивно каплеотделитель 7 сообщается с входным патрубком 14 отработавших газов и состоит из ресиве91а 15 с закреплен9Г гзз1 гчзг7 зз ной в нем вертикально трубой Вентури 16 и трех последовательно расположенных секций. Секция 17 выступает за продольные габариты бака 1 и соединена с патрубком 14 и с полостью ресивера От секции 18 она отделена герметичной перегородкдй 19, в которой установлен соединительный патрубок 20. Один торец последнего соеди - нен с диффузором трубы Вентури, а другой торец - с секцией 18 Секция , 24 расположена за секцией 18 по ходу газов и отделена от нее при помощи завихрителяо Каждая из секций сообщена с баком по крайней мере через одно отверстие Система работает т.обр., что т-ра отработавших газов, поступающих в камеру 21, понижена, : что позволяет при скоростных напорах, обеспечивающих достаточно мелкий распыл, существенно уменьшить проходные сечения без увеличения потерь давления. 3 з.п, ф-лы, 3 ил . ь, го т 2S Z51Si4 - r i y J7 , f (С сл со (;о о

«Инг. 2