Нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания

(51 Й КОМИТЕТ М И ОТКРЫТ ГОСУДАРСТВЕННЬПО ИЗОБРЕТЕНПРИ ГКНТ ССС БРЕТЕНИЯУ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельствМ 1036944, кл, Г 01 И 328,(57) Использо машин острое очйстки выхл реннего сгора19 ИЗАТОР ВЫХЛОПН ЕЛ Я В НУТРЕ Н Н Е ГО ание: область трансп ия, эименно устройс пных Гдэов двиГател ния от вредныМ компр1749503 2 з.п. ф-лы, 2 ил,510 25 30 35 40 При подсоединении входного патрубка 2 (ВП) нейтрализатора к выхлопной трубе автомобиля выхлопные газы по ВП поступают к вращающемуся барабану 3, расположенному в цилиндрическом корпуса (ЦК) 1, Выхлопные газы взаимодействуют со слоем термостойкого волокнистого материала (ТМ) 4 и охлаждающими элементами 5 и 6, Уловленная саха и первичный конденсат углеводородов попадают в сборник и могут быть удалены устройством для их выгрузки. Выхлопные газы после предварительной Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для очисткивыхлопных газов двигателей внутреннегосгорания от вредных примесей,Известно устройство для очистки отработавших газов бензинового двигателявнутреннего сгорания, содержащее размещенный в корпусе реактор, выполненный ввиде концентрично размещенных секций сперфорированными распределительнымистойками.Недостатком известного устройства являеся постепенное повыщение энергозатрат на очистку выхлопных газов от вредныхкомпонентов благодаря неравномерномураспределению струй газов на входе в перфорированные распределительные стойкии по их длине, а также интенсивному забиванию сажей распределительных стоек иприлегающих к ним зон. Кроме того, за счетотложения сажи и конденсата в полостяхмежду концентричйо размещенными секци, ями нейтрализатора срок его йормальнойэксплуатации ограничен,Известен нейтрализатор отработанныхгазов двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с входными и выходнымипатрубками, а также параллельно расположенные каталитические реакторы с системой сообщающихся полостей. Чедостатком известного устройства являеся короткий срок службы устройства изза отложения сажи и конденсата " углеводородов на перегородке, прилегающей к внутренним полостям реактора, и внутренних перфорированных поверхностях каталитических реакторов, Кроме того, для эгого устройства характерно неполное использование цилиндрических реактс 1 ров в их зонах, прилегающих к трубе, соосной с входным и выходным патрубками. очистки в слое ТМ попадают через внутреннюю полость 8 в каталитические реакторы (КР) 12, присоединенные к боковым торцовым поверхностям Ц 3;. В каждом КР газы проходят через зоны 15-17 и взаимодействуют с фильтрующим материалом (ФМ) 20 и псевдоожиженным слоем смеси ФМ с катализатором, Очищенные выхлопные газы уходят в атмосферу через наружную боковую поверхнос;ь КР, состоящую из сформованного ФМ и покрытую снаружи сеткой 19. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является нейтрализатор выхлопных газов двигателя внутреннего сорэния, содержащий корпус с входным патрубком и слой термостойкого материала, размещенный параллельно внутренней боковой поверхности корпуса нэ расстоянии от нее, а также реакторы, снабженные слоями дс жигания углеводородов и восстановления окислов азота и присоединенные к боковым торцевым поверхностям корпуса.Недостатками указанного нейтрализатора являются повышение энергозатрат на очистку выхлопных газов из-за самопроизвольного уплотнения неподвижно располокенных слоев термостойкого и фильтрующего материала при длительной эксплуатации устройства, недостаточное20 охлаждение потока газов в зонах, входного патрубка и слоя термостойкого материала, э также сниженная полнота использования каталитического вещества, находящегося в неподвижном состоянии в фильтрующих слоях реактора,Цель изобретения - повышение эффективности очистки выхлопных газов от вредных компонентов и повышение срока службы устройства,Поставленная цель достигается тем, что нейтрализатор содержит впускной патрубок, расположенный тэнгенциально к цилиндрическоиу барабану, между внутренней и нзружной стенками которого помещен слой термостойкого волокнистого материала и охлаждающие элементы в виде пластин, закрепленных на наружной сетке барабана и проволочного каркаса, В реакторах нейтрализатора расположены три концентричных разделенных перегородками зоны, в центральной из них помещен фильтрующий материал рыхлой засыпки, в прозов двигателя внутрен 1 его сгорания работает следующим образом.При необходимости высокоэффективной очистки выхлопных газов от вредных 5 компонентов входной патрубок нейтрализатора соединяется с выхлопной трубой автомашины (приспособления для крепления устройства нэ машине и соединения его с выхлопной трубой не показаны), Выхлопные 10 газы по входному патрубку 2 поступают кбарабану 3, расположенному в цилиндрическом корпусе 1, В связи с тэнгенциальным подводом газов по отношению к барабану 3 они воздейству 1 от на охлаждение элементы 15 5, закрепленные на ео наружной сетке, и способствуют вращению барабана вокруг своей оси. Выхлопные газы проходят через слой термостойкого волокнистого материала 4 и очищаются от сажи, Кроме того, при переходе газов от входного патрубка по внутренней полости 3 они расширяются, контактируют с охлажС,ающими элементами 5 двумя сетками барабана 3 и проволочным каркасом 6. При этом в выхлопных газах происходит частичная концентрация углеводородов. При прохсждении газов через термостойкий материал 4 происходит адсорбция первичного нондейсата углеводородов, Уловленная сажа и первичный конденсат попадают в сборник 9 и их разгружают устройством 10. После поступления предварительно очищенных газов в полость 8 они разделяются на два потока,направляемые в реакторы 12. В каждом реакторе 12 очищаемые газыперемещаются по челнокоеой схеме от центра к периферии. Газы последовательно проходят через зоны 15 - 17, изменяя направление своего двиения в соответствии с расположением перегородок 18 и сетки 19. Благодаря возрастанию плотности насыпки фильтрующего материала 20 от первой до третьей секции обеспечивается соответствующее увеличение гидродйнамического сопротивления для потэка очищаемых газов и повышение степени их очистки от вредных компонентов, В промежуточной зоне 16 реакторэ 12 при использовании псевдоожиженного слоя смеси фильтрующего 50 материала 20 с катализатором интенсифицируетсяпроцесс взаимодействия твердой осуществляют через наружную боковую поверхность зонь 17, покрытую сеткой 19.В реакторах 12 осуществляется катали нетоксичной есды и двуокиси углерода, а , также восстановление окислов азота, При межуточной зоне сформирован псевдоожиженный слой смеси фильтрующего материала с катализатором, а в периферийной зоне- сформованный фильтрующий материал. Вкачестве фильтрующего материала принятпродукт химической обработки торфа. Длясбора уловленных вредных компонентовпод барабаном размещены сборная емкость и устройство для ее разгрузки.На Фиг,1 показано нейтрализатор, видсверху; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1,Нейтрализатор сбстоит из цилиндрического корпуса 1 с тангенциальным входнымпатрубком 2, Внутри цилиндрического корпуса 1 и соосно с ним установлен полыйцилиндрический барабан 3, между наружной и внутреннейсетками которогозасыпан термостойкий волокнистый материал 4(например, стеклоеолокно), К наружной сетке барабан 3 вдоль его оси прикреплены 20охла.кдающие элементы 5 в виде прямоугольных металлических .пластин, Междуторцевыми сетками барабана 1 термостойкого вОлокнистого материала 4 расположенпроволочный каркас б, состоящий из нэтянутых вдоль продольной оси барабана цилиндрических элементов 7 (например, изнихромовой проволоки). Внутреннюю полость 8 барабана 3 выполняют пусготелой.Под барабаном 3 располагают сборник 9 30для накопления уловленной в слое термостойкого материала 4 сажи и первичногоконденсата углеводородов и устройство 10для их выгрузкя,.,:На обоих торцах корпуса 1 с помощью 35фланцев 11 закреплены реакторы 12 цилиндрической формы. Каждый реактор 12 состоит из корпуса 13, крышки 14 и трехконцентрически размещенных зон 15 - 17,. разделенных перфорированными перегородкэми 18,На половине высоты центральной зоны15 реактора 12 размещена сетка 19, вышекоторой засыпан фильтрующий материал 20(например, торф, подвергнутый химической 45обработке). В промежуточной зоне 16 реактора 12 на одной трети ее высоты такжеразмещена сетка 19, выше которой обеспечен псевдоожиженный слой смеси дисперсного Фильтрующего материала 20 скатализатором. Периферийная (наружная)зона 17 реактора 12 заполнена сформированным фильтрующим материалом 20, Перегородки 18 между зонами 15-17 реактора12 выполнены сплошными на две трети их 55высоты, а остальные части - перфорироеайными, Наружная боковая поверхность зоны. тическое дожигэние угарного газа и углево 17 реактора 12 покрывается металлической дородных газообразных соединений досеткой 19, на которой сверху закрепляетсякрышка 14, Нейтрализатор выхлопньо; ганеобходимости нейтоализатор используется полностью или в виде отдельных блоков, так, например, двухситный барабан со слоем термостойкого волокнистого материала при трехзонные реакторы.Таким образом, выполнение первичного фильтра в виде вращающегося поддействием потока выхлопных газов двухситного барабана, заполненного волокнистым термостойким материалом и оснащенного дополнительными охлаждающими элемента- ми 5 и проволочным каркасом 6, и реактора, состоящего из концентрически расположенных зон, разделенных перегородками и заполненных фильтрующим материалом, с различной плотностью засыпки и псевдоожиженн ым слоем смеси фильтрующего материала и катализатора, позволяет снизить энергозатраты на очистку выхлопных газов от вредных компонентов на 20 - 30 и повысить срок службы устройства в 1,5-2,0 раза,Формула изобретения 1. Нейтрализатор отработавших газов двигателя внутреннего сгорания, содержащий корпус с входным патрубком, установленный в корпусе соосно и с зазором относительно его боковой стенки полый цилиндрический барабан со слоем термостойкого волокнистого материала, ограниченного внутренней решеткой, и реакторы, сообщенные с полостью цилиндрического барабана, прикрепленные к торцевым поверхностям корпуса и имеющие внутренний слой дожигания углеводородов с фильтрующим материалом и наружный слой восстановления окислов азота с наружнойсеткой и фильтрующим материалом, разде 5 ленные между собой перфорированнымиперегородками, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективности, ондополнительно содержит наружную решетку, охватывающую цилиндрический бара 10 бан, и охлаждающие элементы.выполненные в виде пластин, закрепленныхна наружной решетке. и проволочного каркаса, размещенного е слое термостойкоговолокнистого материала вдоль оси цилинд 15 рического барабана. установленного с возможностью вращения, впускной патрубокразмещен тангвнциально, реакторы выпол- .нены в виде полых цилиндров и снабженыдополнительным слоем с фильтрующим ма-.20 териалом, слои расположены концентричнос плотностью засыпки, возрастающей отвнутреннего слоя к наружному, а полостьцилиндрического барабан сообщена с внутренними слоями дожигания каждого реакто 25 ра,2. Нейтрализатор го п.1,отл и ч а ющ и й с я. тем, что в качестве фильтрующегоматериал применен продукт химической обработки торфа.30 3, Нейтрализатор по пп, 1 и 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что дополнительно содержит сборную емкость с элементом разгрузки, размещенную под цилиндрическимбарабаном,35,Осауленко Реда кто ррек венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 рои Заказ 2577 Тираж . Подписное . ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открцтилм при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушскал наб., 4/5