Способ нейтрализации отработавших газов преимущественно двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4927450/06 (22) 17.04.91 (46) 30.10.93 Бюл. Иа 39-40 (76) Гявгянен Юрий Вяйнович; Геллер Сергей

Владимирович (54) СПОСОБ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Использование: двигатели внутреннего сгорания, используемые на автомобилях, тракторах, са— моходных средствах, судах и других установках разного назначения. Сущность изобретения: отра(в) RU (и) 2ОО2077 II l (51) ботавшие газы помимо их подачи в камеру, сепарации, охлаждения рабочей средой и каталитической очистки дополнительно направляют в дополнительную камеру, в которую одновременно подают воз— дух причем в качестве охлаждающей рабочей среды используют воздух Устройство для реализации предлагаемого способа характеризуется тем, что оно снабжено патрубком подвода воздуха, установ— ленным соосно камере, частично размещенным в ней и связанным с атмосферой, причем камера выполнена ступенчатой, в форме тела вращения, впускной патрубок тангенциально подключен к сту— пенибольшегодиаметра. 2 сп. бзл.ф-лы,16ил.

2002077

Изобретение относится к способам и устройствам очистки отработавших (выхлопных) газов и может найти применение при очистке выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания (ДВС), используемых на автомобилях, тракторах, самоходных средствах, тепловозах, судах и других установках, разного назначения, а также при очистке иных горячих газов, выбрасывае мых в атмосферу.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ нейтрализации отработавших газов, реализованный в автотракторном фильтре, Способ заключается в том. что выхлопные газы охлаждают подаваемой извне средой путем испарения воды, восстанавливают оксиды азота в присутствии катализатора — никельхромового сплава, сепарируют компоненты газов, закручивая поток выхлопных газов винтовыми поверхностями, и улавливают компоненты газов фильтром.

Однако известный способ не позволяет уменьшить концентрацию таких токсичных веществ, как альдегиды, неканцерогенные углеводороды, а концентрация оксида углерода СО уменьшается незначительно. Для реализации способа требуются дополнительные системы подвода и испарения воды, обслуживания и утилизации фильтров, дополнительная энергия. Энергия несгоревшего топлива и продуктов неполного сгорания топлива теряется безвозвратно, энергия выхлопных газов не используется для полезной работы. Это определяет невысокую эффективность способа.

Цель изобретения — повышение эффективности, Цель достигается тем, что по способу нейтрализации отработавших газов, заключающемуся в охлаждении последних извне подаваемой средой, восстановлении оксидов азота в присутствии катализатора и Сепарации компонентов газов, согласно изобретению отработавшие газы расширяют в тангенциальном к кольцеобразной камере канале, после восстановления оксидов азота остальные компоненты газов окисляют засасываемой окружающей средой, затем охлаждают отработанные газы засасываемой окружающей средой, Расширение отработавших газов в тангенциальном к кольцеобразной камере канале, а также в этой камере обеспечивает ускорение потока газов, некоторое снижение температуры газов в результате расширения, конденсацию влаги на раскаленных механических частицах газа и образование водяного газа в результате этого, образование вихревого потока в кольцеобраэной камере и сепарацию компонентов газа под действием центробежной силы вихревого потока отработавших газов. Центробежная сила формирует непрерывно циркулирующий кольцеобразный слой механических частиц, газов и углеводородов значительного молекулярного веса. т,е. всех токсичных веществ, эа исключением легких углеводоро"0 дов, Непрерывная циркуляция компонентов газов позволяет осуществить измельчение механических частиц, тепловое расщепление сложных углеводородов на водород и легкие углеводороды, окислить углерод (са15 жа и т.п.) диоксидом углерода СО2 до оксида углерода СО, т.е. подготовить компоненты газов к быстрому окислению, Легковесные продукты расщепления, окисления и измельчения вихревым потоком уносятся с периферии камеры к центру — к стоку в камеру сгорания, Отработавшие газы после восстановления оксидов азота в кольцеобразной камере в присутствии катализаторов окисляются в камере сгорания кислородом окру25 жающей среды — кислородом воздуха, эасасываемого вихревым потоком отработавших газов. После окисления компонентов отработавших газов они охлаждаются окружающей средой — воздухом, засасы ва® емым вихревым потоком отработавших газов, Устройство, реализующее известный способ, содержит корпус с входным и выходным патрубками, полую трубу с перфоЗ5 рацией и наружными винтовыми поверхностями, покрытыми катализатором, емкость, заполненную жидкостью, полый испаритель, снабженный рассекателем отработавших газов и связанный с одной сто40 роны с емкостью, а с другой с полой трубой, причем корпус снабжен электродами, подключенными к источнику высокого напряжения, и выполнен из термостой кого пористого диэлектрика.

Известное устройство требует дополнительные системы подачи воды и ее испарения, что усложняет конструкцию. Оно имеет значительное гидравлическое сопротивление, не улавливает такие токсичные вещества, как углеводороды СН различного состава и строения, альдегиды, формальдегиды, оксид углерода СО. Улавливание фильтром всех механических примесей, как твердых, так и жидких, в том числе сажи, 55 кокса, смолы и конденсированной воды, обуславливает быстрое переполнениефильтра загрязнениями и частую смену его. Вся энергия выхлопных газов, энергия несгоревшего топлива, продуктов неполного сгорания бесполезно и вредно теряется в

2002077 устройстве, так как требуется специальная система подачи и испарения воды для рассеивания этой энергии. Это ограничивает эксплуатационные свойства известного устройства.

Цель изобретения — повышение эксплуатационных свойств.

Цель достигается тем, что устройство для осуществления способа нейтрализации отработавших газов, содержащее корпус, камеру в нем, покрытие катализатора, каналы ввода и удаления отработавших газов. согласно изобретению снабжено частично расположенным в камере и соосным ей патрубком, канал в котором сообщает камеру с окружающей средой, камера выполнена ступенчатой в форме тела вращения, причем канал ввода отработавших газов выполнен тангенциально к. камере, имеющей наибольший диаметр, 8 результате этого выхлопные газы расширяются в тангенциальном канале, ускоряясь в нем, понижая свое давление и температуру, Выхлопные газы закручиваются в плоской кольцеобрэзной камере, образуя плоский вихревой поток, который продолжает расширяться B этой камере по мере движения от периферии к центру — к стоку а камеру сгорания нейтрализатора. В том же направлении продолжают уменьшаться статическое давление и плотность вихревого потока выхлопных газов, При этом плоская кольцеобразная камера демпфирует колебания статического давления выхлопных газов, обусловленные периодической работой цилиндров ДВС.

Вихревой характер потока создает центробежные силы, действующие на газообразные, жидкие и твердые компоненты выхлопных газов. В состав выхлопных газов входят вещества, не участвовавшие в горении, продукты полного и неполного сгорания топлива, соединения свинца, свинец и оксиды азота, среди них токсичные компоненты — оксиды азота NÎ и NOx, оксид углерода СО, альдегиды, неканцерогенные углеводороды, канцерогенный углеводород — бензпирен, диоксид серы SOz сажа и смола, Под действием центробежной силы частицы и молекулы значительной массы отбрасываются на периферию кольцеобразной камеры, образуя непрерывно циркулирующий кольцеобрэзный слой в среде диоксида углерода и следов кислорода. По, нижение давления газов и температуры обуславливает процесс конденсации водяного пара (с выделением тепла) на ядрах конденсации — на раскаленных механических частицах, в том числе на саже. Вследствие этого диоксид углерода и водяной пар

55 вступают в реакцию с углеродом, газифицируя его:

С+ Н20 — CO+ Нг — 0

С+ С02 — 2C 0 — 0

Одновременно с этим в процессе теплового расщепления сложные углеводороды расщепляются на водород и простейшие углеводороды. Остатки кислорода окисляют углерод и водород.

Пульсирующее вихревое поле измельчает механические частицы сажи, смолы, кокса и т.п. на мельчайшие частицы, которые уже могут быть вынесены к центру камеры и. несмотря на конденсацию влаги на них в процессе этого движения, в камеру сгорания нейтрализатора. Измельчение механических частиц ускоряет процесс газификации углерода, расщепления сложных углеводородов и процесс горения в камере сгорания. Продукты полного и неполного сгорания, теплового расщепления, такие как Hz, H20, СН4, С2Н4, NO, CO, имея относительно небольшой молекулярный вес, удаляются с периферии кольцеобразной камеры к центру — к стоку в камеру сгорания нейтрализатора. При этом траектория движения этих газов зависит от молекулярного веса, что обуславливает интенсивное перемешивание их между собой. Наличие водорода и оксида углерода, пониженная температура газов обуславливают протекание химической реакции восстановления азота из оксида азота NO с образованием диоксида углерода COz, аммиака МНз и воды HzO, т.е. снижение концентрации оксида азота и углерода в выхлопных газах:

2NO + 2СО - N2 + 2С02 + G

2NO+ 5Hz - 2ИНз+ 2НгО+ 0

Выделение тепла обуславливает дальнейшее расширение выхлопных газов и ускорение вихревого потока. Вихревой поток, истекающий в камеру сгорания, под действием центробежной силы создает разрежение, максимальная величина которого достигается в приосевой зоне камеры сгорания. Разрежение засасывает окружающую среду в камеру сгорания, а центробежная сила отбрасывает диоксид углерода и кислород окружающей среды на периферию камеры сгорания. Вследствие этого кислород интенсивно перемешивается со всеми компонентами выхлопных газов, пост упающих в камеру сгорания нейтрализатора. Тем самым обеспечивается быстрое окисление продуктов неполного сгорания (Нг, СО, СхНх, ЙНз) и мельчайших механических час2002077

25

55 тиц с выделением тепла и дальнейшим расширением выхлопных газов (ускорение вихревого потока). Значительные центробежные силы отбрасывают несгоревшие механические частицы на периферию камеры сгорания и фильтра, улавливающего их, Так как несгоревшие частицы составляют незначительную часть от того, что поступает в нейтрализатор, то фильтр заполняется загрязнениями весьма медленно, что увеличивает его срок службы. Вследствие всего этого концентрация таких токсичных веществ, как оксид углерода, оксиды азота, альдегиды, неканцерогенные углеводороды, са>ка, канцерогенный углеводород — бензпирен, в выхлопных газах существенно понижается. Отсутствие выброса сах<и повышает по>каробезопасность ДВС, а всасывание окружающего воздуха в нейтрализатор обеспечивает

0хлаждение выхлопных газов до требуемого уровня. Причем уровень шума понижается как за счет использования энергии горячих выхлопных газов на всасывание окружающей среды и охлаждение выхлопных газов засасываемой средой, та1< и за счет интенсивной конденсации влаги выхлопных газов и окружающей среды (образование тумана), а также за счет замедления потока посредством криволинейного диффузора. Вследствие этого отпадает необходимость в глушителе. При этом засасываемый поток окружающей среды может быть использован для охлаждения как радиатора, так и самого двигателя, если разместить их перед каналом ввода окружающей среды в нейтрализатор. Cxet48 ДВС упрощается — отпадает необходимость в вентиляторе охлаждения, для охлаждения ДВС используется не энергия ДВС, а энергия выхлопных газов, которая on ределяется давлением и температурой выхлопных газов, энергией несгоревших остатков топлива и продуктов неполного сгорания, а также теплотой парообразования водяного пара. Вся эта энергия в известных устройствах теряется безвозвратно — как в глушителе, так и в нейтрализаторе.

Кроме того, в патрубке выполнены тангенциальные каналы, сообщающие канал ввода окружающей среды с камерой устройства. В результате этого кислород окружающей среды, необходимый для окисления поступающих в камеру сгорания нейтрализатора промежуточных продуктов горения, подается в сэмом начале камерьгсгорания, Остальная, значительная часть окружающей среды поступает в ту часты<амеры сгорания, где процесс окисления заканчивается. Эта часть окружающей среды охлаждает выхлопные газы, поступающие из камеры сгорания в канал удаления.

Канал удаления выхлопных газов выполнен тангенциально к камере устройства.

В результате этого вихревой поток выхлопных газов преобразуется в линейный поток, что уменьшает потери энергии на транспортирование выхлопных газов в атмосферу и сопротивление проточной части нейтрализатора, так как вихревой поток не перестраивается в вихревой поток меньшего поперечного сечения, Кроме того, устройство "íàáæåíî дополнительной кольцевой камерой, соосной камере устройства, соединенной с ней щелевым каналом и расположенной на периферии первой, В результате сепарации компонентов отработавших газов часть компонентов центробежной силой отводится по каналу в камеру их локализации — в дополнительную кольцевую камеру. Здесь они циркулируют до тех пор, пока не будут измельчены, окислены и расщеплены, а затем вытеснены диоксидом углерода в кольцеобразную камеру.

Конкретное выполнение заявляемого способа приведено ниже на примере устройств. реализующих способ.

На фиг.1 схематически изображено устройство, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг,; на фиг.3 — устройство с тангенциальными каналами в патрубке, поперечный разрез; на фиг.4 — устройство со ступенчатой камерой сгорания; на фиг.5— фильтр-ловитель в камере сгорания; на фиг,6 — камера сгорания с дополнительной ступенчатой камерой улавливания механических частиц; на фиг.7 — вариант дополнительной ступенчатой камеры; на фиг.8— устройство с наклонной камерой ускорения вихревого потока; на фиг.9 — устройство с тангенциальным каналом удаления выхлопных газов; на фиг.10 — канал удаления выхлопных газов с криволинейным диффузором; на фиг.11 — ступенчатый диффузор с патрубком; на фиг.12 — устройство с дополнительной кольцеобразной камерой; на фиг.13 — устройство с кольцевой камеройловителем; на фиг,14 — кольцевая камераловитель круглого сечения, на фиг,15— устройство с плоскими носителями покрытия катализатора; на фиг.16 — устройство с ловителем. устройство содержит корпус 1 с камерой 2, канал 3 ввода отработавших (выхлопных) газов, канал 4 удаления BblxRoflHblx газов из устройства. канал 5 ввода окружающей среды (воздуха). Корпус 1 выполнен из жаростойких материалов и имеет термоизо2002077

40

50 ляцию, уменьшающую потери тепла в окружающую среду. Камера 2 имеет форму тела вращения и состоит из двух камер разного диаметра — камеры 6 диаметра Р и камеры

7, диаметра d, при этом Р значительно (в разы) больше d. Камера 6 образована боковой tloBBpxHocTblo 8 и торцовыми поверхностями 9,10. Камера 7 имеет боковую поверхность 11, которая сопряжена с торцовой поверхностью 10 с помощью криволинейной поверхности 12. В камере 2 расположен патрубок 13, в котором выполнен канал 5, сообщающий камеру 2 с окружающей средой. Тангенциально к боковой поверхности 8 выполнены один, два и более каналов 3 ввода выхлопных газов. Камера 7 каналом 4 соединена с атмосферой и предназначена для окисления компонентов выхлопных газов и охлаждения этих газов перед выбросом в атмосферу. Камеры 6,7. каналы 4,5 соосны друг другу. При этом канал 3 может быть выполнен постоянного сечения (цилиндрическое, квадратное, прямоугольное или иное отверстие) или в виде сужающегося сопла (профилированный канал) 14, которое обеспечивает ускорение выхлопных газов до звуковой скорости с минимальными потерями энергии. Канал 5 может быть выполнен постоянного сечения или в виде сужающегося сопла, обеспечивающего максимальный расход всасываемой окружающей средь1 (воздуха) при минимальных потерях энергии. Камера 6 предназначена для образования плоского вихревого потока выхлопных газов, ускорения этого вихревого потока по мере движения от периферии к центру — к стоку в камеру 7, а также дпя осуществления реакции восстановления оксидов азота оксидом углерода и водородом в присутствии катализатора. С целью ускорения процесса теплового расщепления сложных углероводородов и реакции окисления углерода диоксидом углерода периферийные части торцовых поверхностей 9 и 10 покрыты катализатором, например, на основе алюмосиликатов. Для ускорения химической реакции восстановления оксидов азота до азота остальная часть поверхностей 9 и 10 покрыта катализатором, например оксидом ИК-12-4. Для ускорения химической реакции окисления оксида углерода кислородом воздуха поверхность 11 покрыта катализатором, например, нэ основе смеси диоксида марганца и оксида. меди.

Работает устройство следующим образом.

Выхлопные газы ускоряются в каналах

3, закручиваются в камере б и образуют плоский вихревой поток. который продолжает ускоряться в камере б, степень ускорения определяется отношением О/d. Образующаяся при этом центробежная сила отбрасывает частицы значительной массы на периферию камеры б к боковой поверхности 8, создавая циркулирующий кольцеобразный слой их, Пульсирующий вихревой поток, следы кислорода, значительная температура газа и концентрация диоксида углерода. наличие Н20, существенная разница молекулярных весов газа и мэссь. механических частиц обуславливают интенсивное измельчение частиц, тепловое расщепление сложных углеводородов и окисление углерода (сажа, масло, кокс) диоксиды углерода СО2. Легкие продукты, такие как СО. Н20, Н2, СН4, С2Н4, быстро удаляются с периферии камеры б в камеру 7 сгорания, пересекая при этом вихревой поток оксидов азота NO и К20 и восстанавливая их до азота с образованием Н2О. аммиака МНз и СО2. Промежуточные продукты горения, такие как СО, Н2, СН4, С2Н4, интенсивно перемешиваются в камере 7 с кислородом засасываемого через канал 5 воздуха. Воздух засасывается разрежени- ем, создаваемым вихревым потоком в камере 7. Избыток кислорода обуславливает быстрое сгорание промежуточных продуктов горения и мельчайших частиц, поступающих из камеры б, при этом кислород пронизывает все горючие газы (под действием центробежной силы), а диоксид углерода СО2 отбрасывается на периферию камеры 7, теплоизолируя зону горения, причем легкий продукт горения—

Н20 удаляется с периферии по направлению к центру камеры 7. Значительный обьем эасасываемого воздуха позволяет охладить выхлопные газы, поступающие из камеры 7 по каналу 4 в атмосферу. Работа по всасыванию воздуха и поддержанию вихревого потока, а также охлаждение выхлопных газов уменьшают звуковую мощность этих газов.

Возможно исполнение, когда в патрубке 13 выполнены тангенциальные каналы

15, сообщающие полость канала 5 с периферией камеры 7 сгорания и обеспечивающую подачу требуемого количества кислорода в камеру 7 сгорания. Основная часть воздуха, эасасываемого через канал 5, подается в зону камеры 7, где горение заканчивается.

Это обеспечивает дальнейшее окисление компонентов и охлаждение выхлопных газов в канале 4.

В этом случае устройство работает аналогично описанному.

2002077

5

Возможна исполнение, когда камера 7 сгорания снабжена каналом 4. диаметр коTop0ro существенно меньше диаметра cf камеры 7. Тем самым уменьшается осевая составллющал скорости вихревого потока и увеличивается длительность нахождения промежуточных продуктов горения в камере 7 Это обеспечивает наиболее полное сгорание этих продуктов. В этом случае устройство работает аналогично описанному.

Возможна исполнение, когда в камере

7 в ее торцовой зоне расположе««фильтр 16, улавливающий несгоревшие механические частицы и тлжелые углеводороды, в том числе канцероген««ые компоненты, В этом слу Iïe усграйство работает анапа гично

ooIIcaIIlIo Iy за исключением того, что фильтр !6 улавливает загрязненил, не сгоревшие в камере 7, т.е, малую дол«О тех, «:а«арь«е поступают в устройство с выхлопl!!.«ми газами.

Вазмаж-ro иcrlolII«e!«Inc, когда камера 7 с««аб>ке««а кальцеобразной камерой 17, соосной камере 7, диаметрам, значительно большим диаметра камеры 7. По периферии камеры l7 может быть расположен фильтр

l8. В этом случае устройство работает аналогична описанному за исключением того, чга IIQoгаревшие механические частицы и уГпевадароды значительноГО молекулярно го веса отбрась«ва«атсл цен гробежной сипай на перифери«о камеры 17, где они догорают, циркулируя па Kà«låpå 17, или улаBllèâà«oòñÿ фил ьтрам 0.

Возможна исполнение, когда камера 17 снабжена ко«:фузаром 19, преобразу«ощим касательнуlo саставллющу«а скорости вихрепого потока в Осевую составляющую и снижаюгцим сопротивление проточной часги, Б этом случае устрайсгва работает аналогично описанному.

Возможно исполнение, когда камера ускорения вихревого потока выполнена наклон««ой и образована коническими поверхностями 20 и 21. В результате этого це««тробежные силы прижима«от частицы значительной массы к поверхности 20, которал имеет покрытие из катализаторов. Легкавесн ые прадуKTbl теГ«г«оваГО процесса расщепления и химической реакции вытесняютсл с периферии камеры 6 к центру, обеспечивал доступ реагирующих компонентов (сажа, сложные углеводороды, оксид азага МО, диаксид углерода СОр) к катализаropy. В этом случае устройство работает а««алОГична ОГ«исанному, Возможна исполнение, когда канал удаленил выхлопных газов выполнен тангенциальна к камере 7 в виде отверстия пасталннага сечения или асесимметричноro диффузора 22, замедляющего поток выхлопных газов. Вследствие этого вихревой поток преобразуетсл в линейный, что уменьшает потери энергии при дальнейшем транспортировании его в атмосферу, так как уменьшаетсл сила нормальногодавления на стенки. В этом случае устройство работает аналогично описанному за исключением того, что вихревой поток преобразуется в линейныйй.

Возможна исполнение, когда канал удаления выхлопных газов выполнен с криволинейным диффузором 23, замедляющим поток удаляемых газов и снижающим уровень шума, В этом случае устройство работает аналогично описанному, Возможно исполнение, когда диффузор

22 снабжен патрубком 24, обеспечивающим выравнивание скорости выхлопных газов по поперечному сечению и уменьшающим уровень шума. В этом случае устройство работает аналогично описанному.

Возможно исполнение, когда устройство содержит камеру 7, кольцеобразную камеру 17 и тангенциальный канал 25 в виде отверстия постоянного сечения ипи диффузора. Кольцеобразнал камера 17 улавливает компоненты со значительной массой, В этом случае устройство работает аналогично описанному за исключением того, что частицы значительной массы улавливаютсл в камере 17, где они циркулируют и окисля«Отсл по мере измельчения в процессе циркуляции, Возможно исполнение устройства с камерой-ловителем 26 в корпусе 1. Камера 26 представляет собой кольцевую камеру, соосную камере 6, расположенную по периферии камеры 6 и сообщенную с камерой 6 каналом 27, Канал 27 может быть горизонтальным или наклонным в виде щели, соединяющей камеру 6 с камерой 26 по всему периметру камеры 6. Канал 27 предназначен длл удаления механических частиц и других компонентов выхлопных газов из камеры 6 в камеру 26. Для интенсификации процесса удаления камера 6 выполнена с наклонной боковой поверхностью 28, создающей новую силу, действующую на,компоненты, — вертикальную силус направлением вниз, Под действием этой силы. сипы тяжести и центробежной сипы компоненты газов определенной массы удаляются в камеру

26, где они непрерывно циркулируют до тех пор, пока не будут измельчены, расщеплены и окислены. а продукты этих операций не будут вытеснены в камеру 6 и далее в камеру

7 диоксидом углерода, имеющим наибольший молекуллрный вес из всех газов камеры 6. В этом случае устройство работает

2002077

4, Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что воздух подают непосредственно в

40 отработавшие газы.

5. Устройство для нейтрализации отработавших газов преимущественна двигателя внутреннего сгорания, содержащее корпус с камерой и катализатором, впуск45 ным и выпускным патрубками, отличающееся тем, что, с цепью повышения эффективности, ано снабжено патрубком подвода воздуха, установленным соосно с камерой, частично размещенным в ней и

50 связанным с атмосферой, камера выполнена ступенчатой .в форме тела вращения. впускной патрубок тангенциально подключен к ступени большего диаметра.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что в патрубке подвода воздуха выполнены тангенциальные подводящие каналы.

7. Устройство по пп.S и 6, отличающееся тем, что выпускной патрубок выполнен аналогично описанному за исключением того, что операции измельчения, расщепления и окисления осуществляются в камере 26, где касательная и радиальная составляющие скорости вихревого потока существенно меньшие. Камера 26 обеспечивает нейтрализацию выхлопных газов с самого начала работы ДВС.

Возможно исполнение. когда камера 26 имеет покрытие катализатора или носители с покрытием катализатора. В этом случае устройство работает аналогично описанному, Возможно исполнение, когда камера 26 имеет поперечное сечение в виде круга, что обеспечивает создание вихря в поперечном сечении камеры 26 и интенсивное воздействие на компоненты в камере 26. В этом случае устройство работает аналогично описанному.

Возможно исполнение, когда камера 6 заполнена тонкими шайбами 29, покрытыми с обеих сторон катализатором и установленными с зазором 30 относительно друг друга и корпуса 1. Площадь активной поверхности катализатора резко возрастает, лишь незначительно увеличивая гидравлическое сопротивление устройства. Вследствие этого реакция восстановления оксидов азота начинается одновременно с началом работы двигателя, поскольку шайбы 29 практически не охлаждают отработавший газ в силу малой своей массы, а скорость реакции восстановления существенно увеличивается. В этом случае устройство рабоФормула изобретения

1. Способ нейтрализации отработавших газов преимущественно двигателя внутреннего сгорания путем подачи отработавших газов в камеру, их сепарации, охлаждения рабочей средой и каталитической очистки в камере и последующего выпуска отработавших газов в атмосферу, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, отработавшие газы подают в камеру тангенциально, перед выпуском в атмосферу газы направляют в дополнительную камеру, в последнюю одновременно с ними подают воздух, а в качестве охлаждающей рабочей среды ис пол ьзуют воздух.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, чта отработавшие газы после дополнительной камеры перед их выпуском в атмосферу локализуют во вспомогательной камере.

3. Способ по пп,1 и 2, отличающийся тем; чта отработавшие газы покапизуют па периферии вспамогателькой камеры.

30 тает аналогично описанному за исключением того. что скорость реакции восстановления оксидов азота возрастает, начинается реакция одновременно с работой двигателя.

Возможно исполнение устройства, когда камера-ловитель 26 снабжена пористым ловителем 31 механических частиц и сложных углеводородов — сажи, смолы, свинца и его соединений, альдегидов, бензпирена и т.п. Ловитель 31 выполнен в виде кольца v установлен по периферии камеры 26 с возможностью удаления и замены его. Высокая температура в камере 26 (400...500 С), избыток диоксида углерода и значительная скорость отработавших газов в ка;ере 26 обуславливают тепловое расщепление сложных углеводородов, окисление углерода диоксидом углерода и измельчание механических частиц, В этом случае устройство работает аналогично описанному за искл очением того. что смола, свинец и его соединения, бензпирен и»ас ично сажа улавливаются ловителем 31 с момента начала работы двигателя, а затем по мере прогрева двигателя и устройства происхо;„ит тепловое расщепление сложных углеводо- . родов, окисление углерода и измепьчение механических частиц вихревым потокок

Легкие продукты этих операций вытесняют. ся диоксидом углерода в камеру 6 и дале . в камеру 7.

{56) Авторское свидетельство СССР

К. 1188343, кл. F 01 N 3/08, 1985.

2002077

16 тангенциальным.

8. Устройство по пп.5-7, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено вспомогательной камерой, выполненной соосно со ступенчатой камерой, и щелевым каналом, связывающим камеры между собой.

2002077

2002077

Производственно-издательский комбинат."Г1атент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101

Редактор T.tOð÷èêoâà

Заказ 3162

Составитель Ю.Гявчянен

Техред M. Моргентал Корректор О.Кравцова

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Способ нейтрализации отработавших газов преимущественно двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Способ нейтрализации отработавших газов преимущественно двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Способ нейтрализации отработавших газов преимущественно двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Способ нейтрализации отработавших газов преимущественно двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Способ нейтрализации отработавших газов преимущественно двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Способ нейтрализации отработавших газов преимущественно двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Способ нейтрализации отработавших газов преимущественно двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Способ нейтрализации отработавших газов преимущественно двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Способ нейтрализации отработавших газов преимущественно двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления Способ нейтрализации отработавших газов преимущественно двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления 

 

Похожие патенты:

Глушитель // 1719671

Изобретение относится к пылегазоочистной технике горно-рудной промышленности и может быть использовано для очистки газов при эксплуатации горного оборудования, снабженного дизельными двигателями, повышая электробезопасность и эффективность

Изобретение относится к экологии, а точнее к средствам, обеспечивающим удаление продуктов неполного сгорания из выхлопных и топочных газов, и может быть использовано в любой отрасли для очистки газов, образующихся при сгорании топлива

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для снижения токсичности отработанных газов, например двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к способам очистки отходящих газов от токсичных составляющих (несгоревших углеводородов, сероводородов, окиси углерода, сажи, дымности, запахов и др.) и может найти широкое применение на всех видах транспорта с тепловыми двигателями, особенно с дизельными двигателями (автотранспорт, водный, речной, воздушный), а также может использоваться для очистки атмосферных выбросов вредных производств (теплоэлектростанции, кабельная, химическая, металлургическая промышленность), а также может быть применено в отходомусоросжигающих технологиях

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для снижения токсичности отработанных газов, например, двигателей внутреннего сгорания

Изобретение относится к экологии, а точнее к устройствам для уничтожения несгоревших остатков топлива и удаления токсичных продуктов неполного сгорания из выхлопных и топочных газов, и может быть использовано в любой отрасли деятельности

Изобретение относится к двигателестроению, машиностроению, теплоэнергетике, металлургии, химической промышленности, сварочному производству, криотехнике, медицине, пищевой промышленности, текстильной промышленности, электротехнике, автомобилестроению, установкам для очистки газов в горно-рудном деле, технологии глубоководных погружений

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано для очистки выхлопного газа ДВС

Изобретение относится к двигателестроению, конкретнее к способам и устройствам, обеспечивающим снижение токсичности выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания (ДВС)

Изобретение относится к машиностроению, а именно к комбинированным системам нейтрализации отработанных газов транспортных средств, и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания для очистки отработанных газов
Наверх