Жидкостной нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 9 4 Е 01 й 3/04 ИЯ, ".щЦ Ус7,ффЦЕ,1-. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ВТОРСКОМ,ФСВ ЛЬСТВУ ь ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССРР 1317173, кл. Г 01 М 3/04, 1985.(54) ЖИДКОСТНОЙ НЕЙТРАЛИЗАТОР ОТРАБОТАВИИХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГОСГОРАНИЯ(57) Изобретение позволяет уменьшитьгабариты и увеличить время эффективной работы, а также повысить удобство ремонта и технического обслуживания нейтрализатора. Конструктивнокаплеотделитель 7 сообщается с входным патрубком 14 отработавших газови состоит из ресиве 9 а 15 с закреплен ной в нем вертикально трубой Вентури16 и трех последовательно расположенных секций. Секция 17 выступаетза продольные габариты бака 1 исоединена с патрубком 14 и с полостьюресивера. От секции 18 она отделенагерметичной перегородкой 19, в которой установлен соединительный патрубок 20. Один торец последнего соединен с диффузором трубы Вентури, адругой торец - с секцией 18, Секция24 расположена за секцией 18 по ходугазов и отделена от нее при помощизавихрителя. Каждая иэ секций сообщена с баком по крайней мере черезодно отверстие. Система работаетт.обр., что т-ра отработавших газов,поступающих в камеру 21, понижена,что позволяет при скоростных напорах,обеспечивающих достаточно мелкийраспыл, существенно уменьшить проходные сечения без увеличения потердавления. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для очистки отработавших газов двигателей внутреннего, сгорания.5Цель изобретения - уменьшение габаритов и увеличение времени эффективности работы, а также повьшениеудобства ремонта и технического обслуживания. 10На фиг.1 представлена конструктивная схема жидкостного нейтрализатовра на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1;на фиг,З - узел 1 на фиг,1, (вариантконструкции соединительного патрубка) ..Жидкостной нейтрализатор представляет собой удлиненный бак 1, объем которого ограничен боковыми 2 и 3 иторцовыми 4 и 5 стенками, дном б, 20а сверху каплеотделителем 7, которыйвписывается в поперечные габаритыбака и герметично крепится к нему при помощи фланцевого соединения . Бак, заполненный нейтралиэующей жидкостью 8,чаще всего водой; снабжен успокоителями 9 уровня жидкости, при- варенными к стенкам 2 и 3, дно бака имеет полость отстойника 1 О, заглушенную крышкой 11 со сливным краном30 12, и отверстие 13 для отвода жидкости.Конструктивно каплеотделитель 7 сообщается с входным патрубком 14 отработавших газов и состоит из ре сивера 15 с закрепленной в нем вертикально трубой Вентури 16 и трех .н последовательно расположенных секции. Первая иэ них 17 выступает за продольные габариты бака 1, сверху она 40 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 45 20, выполненным 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 55 соединена с входным патрубком 14 трубопроводом 23 нейтрализующей жидкости. В конце. второй секции 18 и далее, в третьей секции 24, верхняя часть профиля каплеотделителя 7 выполнена в виде полого цилиндра, границей между этими секциями следует считать поперечную перегородку 25 и эавихритель 26, расположенный в полом цилиндре, Завихритель 26 выполнен в виде центрального тела 27, облопаченного наклонными к продольной оси цилиндра плоскими лопатками 28, Цилиндр третьей секции 24 переходит в выходной патрубок 29, До перехода в выходной патрубок 29 в нижней части цилиндра каплеотделителя 7 в третьей секции 24 выполнено отверстие 30, разделенное поперечной перегородкой 31, сообщающее объемы третьей секции 24 и выходного патрубка с полостью 32, расположенной под цилиндром второй секции, Полость 32 через отверстие. 33 нижней стенки каплеотделителя сообщается с внутренним объемом бака 1, Вторая секция 18 также снабжена 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 1 через отверстие 35 и дополнительный трубопровод 36, эаглубленный в него почти до дна б.Вариант соединительного патрубка 20 в виде полого колена, свободный от диффуэора торец которого, расположенный во второй секции 18,направленный в сторону дна б бака 1, представлен на фиг,З.Объем полостей 32 и части второй секции 18, расположенной ниже завихрителя 26 с учетом объема дополнительного трубопровода Зб, должен быть равен объему нейтрализующей жидкости, 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 переходныхрежимах.Жидкостной нейтралиэатор работает следующим образом.Отработавшие газы(ОГ)по входному патрубку 4 поступают последовательно в первую секцию 17, в полость ресивера 15, смесительную камеру 21 трубы Вентури 16, в которую через трубопровод 23 поступает нейтрализующая жидкость, расход которой определяется ее физическими свойства, 390392ми, 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 распыл 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 насыщаются влагой. В диффузоре трубы Вентури 16 часть капель воды попадает на внутреннюю поверхность и дальнейшее 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 негаэообразных компонентов отработавших газов. На выходе из соедительного патрубка 20 скорость потока резко уменьшается вследствие внезапного расширения во вторую секцию 18, часть капель воды с уловленной сажей осаждается здесь и через дополнительный трубопровод 36 стекает в бак 1, Во второй секции 18 также осуществляется конденсация паров воды на частицах сажи;1 Далее, огибая перегородку 34,поток газов поступает в завихритель26, в котором получает закрутку,благодаря которой по мере дальнейшего движения его по каналу цилиндрапроисходит центробежная сепарациякапель воды, стекание ее через отверстие 30 в полость 32 и через отверстие 33 в бак 1 Огибая перегородку 31, отработавшие газы через выходной патрубок 29 выбрасываются ватмосферу,При запуске двигателя вода, вытесненная воздухом или отработавшимигазами, заполняет нижнюю часть второй секции 18 с дополнительным отверстием 35 и полость 32, из которыхпостепенно стекает в бак 1, Дополнительный трубопровод 36 выполняетроль затвора, обеспечивая необходи мую разницу в уровнях воды вследствиегидравлического сопротивления потокумежду второй 18 итретьей 24 секциями.Формула изобретения1. Жидкостной нейтрализатор отработавших газЬв двигателя внутреннего сгорания, содержащий бак, заполненный нейтрализующей жидкостью, трубу Вентури, смесительная камера которой соединена с входным патрубкомотработавших газов и трубопроводомнейтрализующей жидкости,и каплеотделитель с выходным патрубком и завихрителем, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью уменьшения габари тов и увеличения времени эффективнойработы, каплеотделитель выполнен ввиде ресивера и трех секций, перваяиз которых отделена от второй припомощи герметичной перегородки, вкоторой установлен соединительныйпатрубок, один торец которого соединен с диффузором трубы Вентури,размещенной в ресивере, сообщающемсяс первой секцией, а другой торец -с второй секцией, входной патрубоккаплеотделителя сообщен с первойсекцией, третья секция расположеназа второй по ходу потока газов иотделена от нее при помощи завихри теля, и каждая из секций сообщена сбаком по меньшей мере через одно отверстие, причем отверстие второй секции соединено с баком через дополнительный:трубопровод, заглубленньп внейтрализующую жидкость.452. Нейтрализатор по п,1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что во второйсекции каплеотделителя установленапоперечная перегородка.3, Нейтралызатор по пп.1 и 2,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоторец диффузора трубы Вентури соединен с торцом соединительного патрубкас возможностью перемещения.554, Нейтрализатор по пп.1 - 3,отличающийся тем, чтоторец соединенного патрубка, сообщенный с второй секцией, направленв сторону днища бака.1390392 оставитель О,Немцоехред М.Цидык едактор В.Бугренкова Ко ЯК 1749 35 раж 492 твенног етении и 5, Раушс лственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 11 р Ои.3 ВНИИПИ Госуда по делам из113035, Москва,Подписноеомитета СССРоткрытийаянаб., д, 4/5