Нейтрализатор отработавших газов Советский патент 1992 года по МПК F01N3/10 

iJ.

Г /

/ /

8

Использование: машиностроение, очистка отработавших газов дизельных двигателей. Сущность изобретения: отработавшие газы через впускной патрубок 2 попадают в корпус 1 нейтрализатора и проходят через завихритель 6. В завихри- теле 6 происходит интенсивная закрутка га

/

/

X

7

6

(Г

НА

Z

w

Ё

7

7

(У

3

О

h

Фиг/

# ш

зового потока, в результате чего более тяжелые частицы сажи под действием центробежных сил отбрасываются к периферии этого потока. Основная приосевая часть потока отработавших газов содержащая в основном газообразные примеси, проходит через катализатор 5 на сотовом носителе, где происходит догорание углеводородов, окиси углерода, и через внутренний стакан 4 выбрасывается в атмосферу. Периферийная часть потока, содержащая частицы сажи, попадает в кольцевой зазор между стенками корпуса 1 и сотовым носителем катализатора 5. При повороте в канал между корпусом 1 и стенкой внутреннего стакана 4 отработавшие газы прохьдят через высокотемпературную зону, создаваемую электрическим нагревателем 8 где происходит

Изобретение относится к средствам нейтрализации токсических составляющих отработавших газов двигателей внутреннего сгорания, например дизельных.

Известен нейтрализатор отработавших газов, содержащий корпус, снабженный впускным и выпускным патрубками и катализатором на сотовом носителе.

К недостаткам этого нейтрализатора относятся закоксовывание каталитического реактора и, как следствие, снижение эффективности очистки отработавших газов, а также повышение гидравлического сопротивления в выхлопном тракте двигателя.

Известен нейтрализатор отработавших газов, содержащий корпус, снабженный впускным и выпускным патрубками, два катализатора на сотовой основе, дожигатель отработавших газов, рабочие полости обоих катализаторов сообщены между собой кольцевым каналом, выполненным с возможностью поворота потока на 180°.

Использование известного нейтрализатора для очистки отработавших газов, содержащих сажевые частицы, приводит к закоксовыванию каналов сотового носителя, что приводит к резкому увеличению гидравлического сопротивления выхлопного гракта двигателя, снижается эффективность очистки отработавших газов, ухудшается топливная экономичность двигателя.

, Цель изобретения - повышение эффективности очистки отработавших газов и снижение гидравлического сопротивления выхлопного тракта двигателя.

Указанная цель достигается тем, что в корпусе нейтрализатора соосно с катализатором установлен эавихритель, выпускной

термическое догорание частиц сажи, окиси углерода и углеводородов. Дожигание частиц сажи облегчается тем, что в зоне расположения электрического нагревателя 8 поток газа разворачивается на 180°, в результате чего частицы сажи отбрасываются на высокотемпературную поверхность этого нагревателя. На выходе из термической зоны газы проходят через катализатор 9, где окончательно очищаются от токсичных компонентов. Выходя из катализатора 9, горячий газ через стенку корпуса 1 передает часть своей энергии потоку, поступающему в термическую камеру, чем подготавливает лучшее догорание, и через канал между внутренним 4 и внешним 3 стаканами, образующими выпускной патрубок, выбрасывается в атмосферу. 2 ил,

патрубок выполнен в виде двух концентрич- но расположенных стаканов, катализатор установлен в корпусе нейтрализатора с зазором и торцом состыкован с внутренним

стаканом, на котором крепится электрический подогреватель. Причем между катализатором, корпусом нейтрализатора и внутренним стаканом образован кольцевой канал с поворотом потока газа в месте нахождения электрического подогревателя на 180°, представляющий собой противоточ- ную петлевую термическую камеру дожигания. На выходе из термической камеры может быть также установлен катализатор.

На фиг.1 представлен нейтрализатор отработавших газов, продольлый разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Нейтрализатор отработавших газов содержит корпус 1, снабженный впускным

патрубком 2. Два концентрично расположенных стакана: внешний 3 и внутренний 4 - образуют выпускной патрубок. Нейтрализатор также содержит катализатор 5 на сотовой носителе и соосно с ним расположенный завихритель 6. Сотовый носитель катализатора 5 и корпус нейтрализатора 1 крепятся один к другому с помощью стержней 7 и между ними образуется кольцевой канал. Между стенкой внутреннего стакана

4 и корпусом нейтрализатора 1 также образуется кольцевой канал. В месте поворота одного канала в другой на торце внутреннего стакана 4 установлен электрический подогреватель 8, питаемый бортовым

электрического тока, например, напряжением 12 В. Кольцевой канал между катализатором 5, корпусом 1 уейтрализатора и внутренним стаканом 4 с поворотом потока

газа на 180° в месте расположения электрического подогревателя 8 представляет собой противоточную петлевую термическую камеру дожигания. На ее выходе в канале между корпусом 1 и стенкой наружного стакана 3 установлен катализатор 9, представляющий собой, например, хромоникелевую проволоку, свитую в рулон.

Нейтрализатор отработавших газов работает следующим образом,

Отработавшие газы через впускной патрубок 2 попадают в корпус 1 нейтрализатора и проходят через завмхритель 6. В последнем происходит интенсивная закрутка газового потока, в результате чего более тяжелые частицы сажи под действием центробежных сил отбрасываются к периферии этого потока. Основная приосевая часть потока отработавших газов, содержащая в основном газообразные примеси, проходит через катализатор на сотовом носителе 5, где происходит догорание углеводородов и окиси углерода, и через внутренний стакана 4 выбрасывается в атмосферу. Периферийная часть потока, содержащая частицы сажи, попадает в кольцевой зазор между стенками корпуса Т и сотовым носителем катализатора 5. При повороте в канал между корпусом 1 и стенкой внутреннего стакан 4 отработавшие газы проходят через высокотемпературную зону,создаваемую электрическим нагревателем 8, где происходит термическое догорание частиц сажи, окиси углерода и углеводородов. Дожигание частиц сажи облегчается тем что в зоне расположения электрического подогревателя 8 поток газа разворачивается на 180°, в результате чего частицы сажи отбрасываются на высокотемпературную поверхность этого нагревателя, На выходе из термической зоны газы проходят через катализатор 9, где окончательно очищаются от токсических компонентов. Выходя из катализатора 9, горячий газ через стенку кдрпуса 1 передает часть своей энергии потоку, поступающему в термическую камеру, чем подготавливает

лучшее догорание, и через канал между внутренним 4 и внешним 3 стаканами, образующими выпускной патрубок, выбрасывается в атмосферу.

Таким образом, предлагаемый нейтрализатор, сочетающий в себе каталитическое и термическое дожигание, позволяет повысить эффективность очистки отработавших газов и уменьшить гидравлическое сопротивление выхлопного тракта двигателя.

Формула изобретения Нейтрализатор отработавших газов, содержащий корпус, имеющий первую и вторую торцовые стенки, впускной патрубок, установленный на первой торцовой стенке, выпускной патрубок, дожигатель, первый катализатор на сотовом носителе, размещенный в корпусе, и второй катализатор,

причем рабочие полости катализаторов сообщены между собой кольцевым каналом, выполненным с возможностью поворота потока отработавших газов на 180° в месте размещения дожигателя, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности очистки, он дополнительно содержит завихритель, внутренний и внешний стаканы, выпускной патрубок размещен на второй торцовой стенке, первый катализатор

расположен в корпусе с образованием кольцевой полости, завихритель установлен со- осно в корпусе между впускным патрубком и первым катализатором, внутренний стакан расположен на наружной поверхности

корпуса с образованием первого кольцевого зазора и размещением в последнем второго катализатора и обращен своим дном к второй торцовой стенке, кольцевая полость сообщена с первым кольцевым зазором,

внешний стакан установлен на корпусе с возможностью охвата внутреннего стакана и образованием второго кольцевого зазора, сообщенного с выпускным патрубком, а дожигатель выполнен в виде электронагревателя и закреплен на дне внутреннего стакана.

Щи г. I

9