Устройство глушения шума и нейтрализации выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет повысить эффективность шумоглушения и нейтрализации выхлопных газов путем регулирования подачи пара. Вода из емкости 3 по трубке 5 поступает в камеру 8 парообразования, где преобразуется за счет высокой температуры в пар, который через открытые отверстия перфорации перегородки 9 синхронизатора 7 и распылитель 6 поступает в трубопровод 1. В момент, когда очередная волна выхлопа достигает толкателя 10 клапана синхронизатора 7,она воздействует на него, сжимает пружину 13 и перемещает затвор 12 вдоль перегородки 9, открывая максимальное количество отверстий перфорации. При этом в этот момент последующая волна достигает насадка 14 патрубка 4 и с наибольшей силой поддавливает воду из емкости 3 в камеру 8 парообразования, из которой максимальное количество пара попадает в трубопровод 1 в период между очередной и предыдущей волнами, что обеспечивает резкое снижение амплитуды звуковых волн. Парогазовая смесь за счет диссоциации обеспечивает нейтрализацию вредных веществ выхлопных газов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1588882 А 1 (51)5 F 01 N 3 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4479807/25-06 (22) 06.09.88 (46) 30.08.90. Бюл. № 32 (71) Новосибирский институт инженеров железнодорожного тра нспорта (72) Г. Е. Мелиди, В. А. Ботев и К. В. Ланчиков (53) 621.43.065.53 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 953235, кл. F Ol N 3/04, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ГЛУШЕНИЯ ШУМА И

НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ВЫХЛОПНЫХ ГАЗОВ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить эффективность шумоглушения и нейтрализации выхлопных газов путем регулирования подачи пара. Вода из емкости 3 по трубке 5 поступает в камеру 8 парообразования, где преобразуется за счет высокой темпе2 ратуры в пар, который через открытые отверстия перфорации перегородки 9 синхронизатора 7 и распылитель 6 поступает в трубопровод 1. В момент, когда очередная волна выхлопа достигает толкателя 10 клапана синхронизатора 7, она воздействует на него, сжимает пружину 13 и перемещает затвор 12 вдоль перегородки 9, открывая максимальное количество отверстий перфорации. При этом в этот же момент последующая волна достигает насадка 14 патрубка 4 и с наибольшей силой поддавливает воду из емкости 3 в камеру 8 парообразования, из которой максимальное количество пара попадает в трубопровод

1 в период между очередной и предыдущей волнами, что обеспечивает резкое снижение амплитуды звуковых волн. Парогазовая смесь за счет диссоциации обеспечивает и нейтрализацию вредных веществ выхлопных газов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1588882

Формула изобретения

Изобретение относится к машиностроению, в частности двигателестроению, а и енно к устройствам глушения шума и нейтрализации выхлопных газов двигателя в утреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение эффективности путем регулирования подачи пара.

На чертеже представлено устройство, продальный разрез.

Устройство глушения шума и нейтрализации выхлопных газов содержит выпускной трубопровод 1 с высокотемпературной и низкотемпературной зонами, завихр тель 2, установленный в высокотемпературн и зоне выпускного трубопровода 1, и парогенератор, выполненный в виде емкости 3 с водай, сообщенной с выпускным трубопроводом посредством патрубка 4 поддавливания воды и отводящей трубки 5 с распылителем 6, расположенных перед завихрителем 2. Устройство снабжено размещенным в высокотемпературной зоне трубопровода 1 синхронизатором 7, установленным на выходе отводящей трубки 5 перед распылителем 6, причем синхронизатор 7 выполнен в виде камеры 8 парообразования с перфорированной перегородкой 9 и клапаном, установленным подвижно и частично перекрывающим отверстия перфорации перегородки 9, а патрубок 4 поддавливания воды расположен на расстоянии, равном длине заглушаемой волны, от синхронизатора 7.

Клапан может быть выполнен в виде толкателя 10, соединенного посредством штока

11 с затвором 12, и установлен подвижно при помощи пружины 13. В качестве завихрителя 2 может быть установлен турбокомпрессор, а патрубок 4 поддавливания вады может быть снабжен насадкам 14 со скошенным концом.

Устройство работает следующим образам.

В исходном состоянии пружина 13 синхронизатора 7 отжата, при этом затвор

12 перекрывает максимальное количество отверстий перфорации перегородки 9, оставляя открытыми минимальное их количество.

Вода из емкости 3 по трубке 5 поступает в камеру 8 парообразования, где преобразуется за счет высокой температуры в пар, который через открытые отверстия перфорации перегородки 9 синхронизатора 7 и распылитель 6 поступает в трубопровод 1. В момент, когда очередная волна выхлопа достигает толкателя 10 клапана сихронизатора 7, она воздействуя на него, сжимает пружину

13 и перемещает затвор 12 вдоль перегородки 9, открывая максимальное количество отверстий перфорации. При этом в этот же момент последующая волна достигает насадка 14 патрубка 4 и с наибольшей силой поддавливает воду из емкости 3 в камеру 8 парообразования, из которой максимальное количество лара попадает в трубо5

30 провод 1 в период между очередной и предыдущей волнами. Как только очередная волна выхлопа прошла, пружина 13 возвращает толкатель 10 и затвор 12 в исходное положение, оставляя открытыми минимальное количество отверстий перфорации перегородки 9 синхронизатора 7. Таким образом, максимальное количество пара выдавливается в трубопровод 1 в период между волнами выхлопа, при этом давление и плотность выхлопного потока повышаются до значений плотности ударных волн, что обуславливает резкое снижение амплитудных звуковых волн во всем диапазоне частот, звуковые волны выхлопа как бы вязнут в плотной парогазовой однородной среде выхлопа, в результате чего происходит эффективное глушение шума.

В трубопроводе пар под действием высокой температуры выхлопных газов диссоциирует на ионы Н+ ОН О НО с образованием парогазовой смеси, которая далее закручивается в завихрителе 2. В результате вредные окислы выхлопного газа эффективно взаимодействуют с ионами и нейтрализуются, образуя кислотные остатки.

Кроме того, твердые и газообразные примеси газа, молекулы воды, кислотные остатки и ионы коагулируют, образуя крупные аэровзвеси, которые по мере продвижения по трубопроводу 1 увеличиваются и, при поступлении в атмосферу, оседают за счет гравитационных сил.

Устройство способствует уменьшению зарастания стенок выпускного трубопровода

1 несгоревшим топливом, которое происходит за счет образования в пристенной области обратных завихрений от прошедшей волны, так как подача наибольшего количества пара в этот момент уменьшает количество вихрей и предотвращает тем самым зарастание трубопровода. Впрыс паров воды, в случае использования в качестве завихрителя 2 турбокомпрессора, позволяет также повысить мощность двигателя, так как при этом увеличивается плотность газовой среды и его давление на лопатки турбокомпрессора, а следовательно, скорость их вращения, что увеличивает подачу окислителя в камеру сгорания двигателя.

1. Устройство глушения шума и нейтрализации выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания, содержащее выпускной трубопровод с высокотемпературной и низкотемпературной зонами, завихритель, установленный в высокотемпературной зоне выпускного трубопровода, и парогенератор, выполненный в виде емкости с водой, сообщенной с выпускным трубопроводом посредством патрубка поддавливания воды

1588882

Составитель В. Славников

Редактор М. Бандура Техред А. Кравчук Корректор Л. Пилипенко

Заказ 2522 Тираж 435 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !О! и отводящей трубки с распылителем, расположенных перед завихрителем, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности путем регулирования подачи пара, оно дополнительно содержит размещенный в 5 высокотемпературной зоне синхронизатор, установленный на выходе отводящей трубки перед распылителем и выполненный в виде камеры парообразования с перфорированной перегородкой и клапаном, установленным подвижно и частично перекрывающим отверстия перегородки, а патрубок поддавливания воды расположен от синхронизатора на расстоянии, равном длине заглушаемой волны.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что клапан выполнен в виде толкателя, соединенного посредством штока с затвором, и установлен подвижно при помощи пружины.

3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что в качестве завихрителя использован турбокомпрессор.

4. Устройство по пп. 1 — 3, отличающееся тем,,что патрубок поддавливания воды снабжен насадком со скошенным концом.