Устройство нейтрализации отработавших газов двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК F01N3/04 

короба с соплами 14, расположенными иа широких гранях короба по их длине. Каждое сопло 14 касательно состыковано с контактными элементами 16, вьтолненными в виде перфорированных изогнутых пластин в четверть цилиндра, направление изгиба которых ориентировано в сторону патрубка 4. При этом пластины вьтолнены с переменным радиусом кривизны и установлены на коробе распределителя 12 так, что их размеры уменьшаются в направлении от входного отверстия 17. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение позволяет повысить эффективность нейтрализации отработавших газов. Устройство содержит корпус 1 с патрубками 4, 5, 6 и 7 подвода и отвода отработавших газов и нейтрализующей жидкости, распределитель 12 жидкости, подключенный к ее нагнетателю и размещенный по продольной оси корпуса между патрубками 4, 6. Корпус распределителя выполнен в виде узкого прямоугольного короба с соплами 14, расположенными на широких гранях короба по их длине. Каждое сопло 14 касательно состыковано с контактными элементами 16, выполненными в виде перфорированных изогнутых пластин в четверть цилиндра, направление изгиба которых ориентировано в сторону патрубка 4. При этом пластины выполнены с переменным радиусом кривизны и установлены на коробе распределителя 12 так, что их размеры уменьшаются в направлении от входного отверстия 17. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретеьше относится к машиностроению и может быть использовано для снижения токсичности и шума отра ботавших газов двигателя внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение эффективности.

На фиг. 1 показано устройство, продольньй разрез; на фиг. 2 - контактная пластина; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - устройство, вид сбоку.

Устройство содержит прямоугольный корпус 1, гер 1етично соединенный с крышками 2 и 3, которые выполнены в виде усеченных конусов. К нижней крьшке 2 подсоединены впускной патрубок 4 отработаввшх газов и патру- бок 5 отвода нейтрализующей жидкости а к верхней кг ьш1ке 3 - выпускной патрубок 6 отработавших газов и патрубок 7 подвода нейтрализуюш;ей жидкости. Патруб5;:и 4-7 соединены соот- ветствуюш ши гибкими шлангами 8, 9, 10 и 11 с внешним нагнетателем жидкости, сливной емкостью, двигателем и атмосферой (не показаны). По продольной оси корпуса 1 расположен распределитель 12 нейтрализзтощей жидкости, который герметично привинчен к прямоугольному фланцу 13 патрубка 7 подвода жидкости. Корпус распределителя 12 выполнен в виде короба прямоугольного сечения с плоскими сопла1 ш 14, расположенными на широких гранях короба по их длине. Грани короба распределителя 12 прикреплены герметично к днищу 15. Сопла 14 име- ют постоянное приходное сечение и размещены по длине широких граней распределителя 12 с постоянным шагом Каждое сопло 14 касательно состыковано с контактными элементами 16, вьшолненными в виде перфорированных изогнутых пластин в четверть цилиндра, направление изгиба которых ориентировано в сторону впускного патрубка 4.Пластины 16 выполнены с переменным радиусом кривизны и установлены на коробе распределителя 12 так, что их размеры уменьшаются в направлении от входного отверстия 17. Радиусы кривизны R перфорированных пластин 16 определяется из соотношения

So

R

0,007 - 0,04

где Од - ширина сопла.

Каясдая пластина 16 имеет ребра жесткости 18. Кроме того, к днищу 15 распределителя 12 прикреплен защитный конус 19 для предотвращения попадания капель нейтрализующей жидкости в тракт патрубка 4, который входит в него вдоль продольной оси корпуса 1 и размещен в нем коаксиапьно.

Вьшолнение перфорированных пластин 16 из несмачиваемого материала дополнительно повьш1ает эффективность устройства, так как при этом нейтрализующая жидкость не проникает через перфорацию внутрь корпуса 1.

Устройство работает следующим образом.

Под напором внешнего нагнетателя через шланг 8 и патрубок 7 происходит заполнение нейтрализующей жидкостью внутренней полости распределителя 12 и ее истечение через плоские сопла 14. Выходящая из сопел 14 жидкость в виде плоских, прилипающих к вьшуклым поверхностям перфорирован- kbix изогнутых пластин 16 тангенциальных струй поступает внутрь корпуса 1. При этом, давление в жидкости изменяется по ее глубине, достигая наименьшего значения на обтекаемых поверхностях выпуклых контактных пластин. Одновременно по шлангу 10 и патрубку 4 отработавший газ поступает снизу внутрь корпуса 1. С противоположных вогнутых сторон пластин 16 давление в- газовом потоке

515

внутри корпуса 1 оказьшается более высоким, чем давление в слое жидкости, соприкасающемся с выпуклой поверхностью, что приводит к подсосу газа жидкостью через перфорации со стороны вогнутой поверхности этих пластин.

Втянутый жидкостью газ в виде пузьфьков переносится вдоль выпзпслых поверхностей пластин 16, Срывающаяся с пластин. 16 нейтрализующая жидкость разбрызгивается в виде мельчайших капель. При этом одновременно происходят интенсивные процессы тепло- и массообмена в пузырьках газа, втягиваемых- жидкостью через перфорации со стороны вогнутых поверхностей пластин 16, в струях жидкости со стороны выпуклой поверхности этих же пластин, а также в каплях разбрызгиваемой жидкости. Поскольку пластины 16 выполнены с переменным радиусом кривизны и равномерно заполняют и перекрывают весь объем корпуса то происходит надежная и эффективная очистка и. шумоглушение отработавших газов двигателя посредством использования эффекта Коанда. Установка пластин 16 на коробе распределителя 12 таким образом, что их размеры уменьшаются в направлеьши от впускного отверстия 17, позволяет максимально использовать этот эффект даже тогда, когда сопла 14 распределителя 1 2 выполнены с постоянным проходным сечением и размещены по его длине с постоянным шагом, так как на пластине 16 с максимальным радиусом кривизны скорость истечения струи жидкости наибольшая, а на пластине 16 с минимальным радиусом - наименьшая (в то время как в газовом потоке, наоборот, скорость газового потока уменьшается снизу вверх), Тогда больший градиент давления, возникший на верхней пластине 16, компенсирует падение градиента давления в газовом потоке, а меньший градиент давления на нижней пластине 16 компенсируется большим градиентом давления в газовом потоке.

Охлажденный, очищенньй и нейтрализованный отработавший газ с допустимым уровнем шума через патрубок 6 и шпанг 11 выбрасывается в атмосфе-

6

ру, а контактирующая с ним нейтрализующая жидкость стекает по стенкам корпуса 1 вместе с вредными примесями в коническую крышку 2, откуда через патрубок 5 и шланг 9 поступает в сливную емкость (не показана), где происходит ее очистка, и подается по замкнутому контуру на вход нагие-

тателя жидкости (не показан).

Формула изобретения

виде короба прямоугольного сечения с днищем, на широких гранях которого установлены контактные изогнутые в сторону впускного патрубка перфорированные пластины, вьтолненные с

радиусом кривизны, уменьшающимся от входного отверстия, а сопла выполнены в виде прорезей в шиpoкIix гранях короба по всей их длине касательно к контактным пластинам.

S.

R

0,007..,0,04

где GO - ширина сопла,

Устройство по пп,1-3, о т л и- чающееся тем, что распредели тель нейтрализующей жидкости снабжен защитным конусом, установленным на его днище,, причем впyckнoй патрубок размещен коаксиально внутри зг.- .щитного конуса.