Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1988 года по МПК F01N3/06 

П1задойдушнад смесь

Изобретение позволяет повысить эффективность устройства. Камера 1 вращения и камера 2 разделения соединены между собой конфузором 3. Впускной патрубок 5 выполнен непосредственно у стенки камеры 1 в виде эжектора. Шлакосборник 6 сообщается с камерой 1 через всасывающее отверстие эжектора патрубка 5. По периметру последнего выполнен ряд воздухоСССР ОТРАВНУТэффекщения между убок 5 каменик 6 сываюПо пездухоэжекционных прорезей 12. В продольном сечении прорези имеют форму конуса, в основании которого образовано всасывающее отверстие 13. В центральной части патрубка 5 в поперечном сечении образовано проходное отверстие 14 с площадью сечения, равной суммарной площади ок- СССР ружающих его отверстий 13. По периметру конфузора 3 в его верхней части выполнены дополнительные отверстия 8 с тангенциальными патрубками, смещенными на 45° относительно отверстий 7 камеры 2. Соединение камер 1 и 2 через конфузор позволяет увеличить скорость вращения частиц щлака и действующие на них центробежные силы, а выполнение отверстий 8 способствует повыщению эффективности очистки выхлопных газов от шлаковых и других взвещенных частиц в силу их различного расположения как по высоте, так и по периметру окружности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. S сл с

Фиг.; Ю

N)

Изобретение относится к машиностроению, а именно к выпускным системам двигателей внутреннего сгорания, и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 1101571.

Целью изобретения является повышение эффективности.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства для очистки отработавших газов; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1.

Устройство для очистки отработавших газов двигателя внутреннего сгорания содержит соосно размешенные камеру 1 вращения и камеру 2 разделения, соединенные между собой конфузором 3, выпускной патрубок 4, а также устройство закручивания потока, например, тангенциально подключенный к камере 1 вращения впускной патрубок 5, выполненный непосредственно у стенки камеры 1 вращения в виде эжектора, и шлакосборник 6, сообщающийся с камерой вращения через вса- сыва ющее отверстие эжектора впускного патрубка 5. На боковых стенках верхней части конфузора 3 и нижней части камеры 2 разделения выполнены равномерно расположенные по окружности сечения ряды отверстий 7 и со смещением на 45° по отнощению к ним дополнительные отверстия 8 с примыкающими к ним по ходу вращения газа патрубками 9, выполненными в виде трубок Вентури и сообщающимися с полостью шлакосборника 6, который концентрично охватывает обе камеры и выполнен в виде закрытого кожуха. При этом кожух нижним торцом соединен с щлакоудаляющей трубой 10, а между днищем камеры 1 вращения и этим торцом шлакосборника установлен с зазором между ними отбойник 11 частиц (газа). Кроме того, на поверхности впускного патрубка 5, выступающей наружу от стенки кожуха шлакосборника 6, выполнены (выш- тампованы) открытые сверху, имеющие коническое продольное сечение воздухоэжек- ционные прорези 12 с всасывающими отверстиями 13, своими нижними гранями образующие в центральной части поперечного сечения впускного патрубка 5 проходное отверстие 14, площадь сечения которого равновелика суммарной площади окружающих его всасывающих отверстий 13.

Устройство работает следующим образом.

Поток выхлопных газов вместе с искрами и частицами шлака (сажа, отделившиеся от трубопроводов раскаленные куски ржавчины, кокса и т. п.) поступает по впускному патрубку 5 через проходное отверстие 14, где скорость перемещения потока увеличивается, что обеспечивает эжек- тирование воздуха снаружи по воздухо- эжекционным прорезям 12 через всасываю0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

щие отверстия 13. Подсосанный воздух, имеющий более низкую температуру, при смешении с газовым потоком на всем последующем пути совместного перемещения снижает его температуру и концентрацию содержащихся в нем токсичных веществ. Далее- газовоздушная смесь поступает через хвостовую часть впускного патрубка 5 в камеру I вращения, где поток газовоздушной смеси закручивается и, вращаясь, перемещается к конфузору 3, где закручивается еще больше, перемещаясь к камере 2 разделения. Под действием центробежных сил частицы шлака отбрасываются к стенкам сначала конфузора 3, а затем и камеры 2 разделения, где по инерции одни частицы влетают в дополнительные отверстия 8, расположенные в верхней части конфузора 3, а другие частицы - в отверстия 7 камеры 2 разделения (смещенные на 45° по отношению к нижележащим), через которые отсасываются в патрубки 9 и далее в полость щлакосборника 6 с помощью эжектора впускного патрубка 5. Очищенный газовоздущный поток, имеющий при этом сниженную концентрацию токсичных веществ и температуру ниже первоначальной температуры газа, выбрасывается через выпускной патрубок 4 в атмосферу, обеспечивая щадящее воздействие на экологическую обстановку окружающей среды.

Отделенные от газовоздушного потока частицы шлака при движении в патрубках 9 и при выходе в полость шлакосборника 6 также получают ускорение и вращение и под действием центробежных сил отбрасываются (прижимаются) к стенке шлакосборника, а под действием силы тяжести перемещаются по ней вниз и поступают через зазор между отбойником 11 и шлакосборником 6 в щлакоудаляющую трубу 10. При этом часть газовоздушной смеси, выброщенной в щлакосборник с частицами шлака, через зазор .между отбойником 11 и днищем камеры 1 вращения отсасывается эжектором в хвостовой части впускного патрубка 5 и возвращается в камеру 1 вращения, где смешивается с общим потоком газовоздушной смеси.

Соединение камеры 1 вращения с камерой 2 разделения непосредственно через конфузор 3 позволяет увеличить скорость вращения частиц шлака и действующие на них центробежные силы, а выполнение в верхней части конфузора 3 ряда дополнительных отверстий 8 способствует повышению эффективности очистки выхлопных газов от шлаковых и других взвешенных частиц в силу их различного расположения как по высоте (два яруса), так и по периметру окружности (смешение на 45°). Выполнение же тангенциально

примыкающих к отверстиям 7 и 8 по ходу вращения потока газовоздущной смеси патрубков 9; сообщающихся с полостью шлакосборника б, позволяет, создавая разрежение в последнем с помощью эжектора, производить отсос в него щлако- вых частиц совместно с частью потока газовоздущной смеси, а с помощью эжектора также осуществлять возврат отсосанной части газовоздущного потока в камеру 1 вращения.

Формула изобретения

/азы

тем, что, с целью повышения эффективности, на впускном патрубке по его периметру выполнен ряд воздухоэжекционных прорезей, имеющих в продольном сечении

форму конуса, в основании которого образовано всасывающее отверстие, а в центральной части впускного патрубка в поперечном сечении образовано проходное отверстие с площадью сечения, равной суммарной площади окружающих его всасывающих отверстий.

Фаз. 2

/J

qfjt/г