RU2175391C2

RU2175391C2 - Нейтрализатор отработавших газов

Info

Publication number: RU2175391C2
Application number: RU2000100245A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Гордивский; С.В. Шестаков; А.Ф. Залюбовский; Ю.С. Медведев
Original assignee: Военный автомобильный институт
Priority date: 2000-01-05
Filing date: 2000-01-05
Publication date: 2001-10-27

Abstract

Изобретение относится к средствам нейтрализации токсических составляющих отработавших газов ДВС, например дизельных. Изобретение направлено на повышение эффективности очистки отработавших газов, снижение гидравлического сопротивления выхлопного тракта двигателя и продление срока службы катализатора. Нейтрализатор содержит корпус, впускной и выпускной патрубки, завихритель, дожигатель и катализатор на сотовом носителе. Нейтрализатор также содержит носитель активного вещества, при этом носитель выполнен в виде цилиндра с отверстиями малого диаметра в верхней части, с установленным внутри него нагревательным элементом и съемной пробкой, а дожигатель имеет две ступени, каждая из которых представляет собой электрический нагреватель, выполненный в виде сетки, но с разной величиной ячеек и закрепленный в корпусе нейтрализатора. 1 ил.

Description

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

Известен нейтрализатор отработавших газов (авторское свидетельство СССР N 1746000, МПК F 01 N 3/10), 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^o в месте размещения дожигателя.

Использование известного нейтрализатора для очистки отработавших газов, содержащих сажевые частицы, приводимые к закоксовыванию каналов сотового носителя. Это происходит из-за того, что часть отработавших газов, проходя завихритель, не отбрасывается к периферии газового потока, а под действием завихрения попадает в катализатор на сотовом носителе, что приводит к резкому увеличению гидравлического сопротивления выхлопного тракта двигателя, снижается эффективность очистки отработавших газов, ухудшается топливная экономичность двигателя.

Изобретение направлено на повышение эффективности очистки отработавших газов, снижение гидравлического сопротивления выхлопного тракта двигателя и продление срока службы катализатора.

Решение поставленной задачи достигается тем, что нейтрализатор отработавших газов дополнительно содержит носитель активного вещества, при этом носитель активного вещества выведен в виде цилиндра с отверстиями малого диаметра в верхней части, с установленным внутри него нагревательным элементом и съемной пробкой, а дожигатель имеет две ступени, каждая из которых представляет собой электрический нагреватель, выполненный в виде сетки, но с разной величиной ячеек и закрепленный в корпусе нейтрализатора.

На чертеже изображен вид нейтрализатора отработавших газов.

Нейтрализатор отработавших газов содержит корпус 3, снабженный впускным патрубком 1 и выпускным патрубком 5. В корпусе нейтрализатора 3 расположены завихритель 2, дожигатель, носитель активного вещества 4 и катализатор на сотовом носителе 9. Дожигатель имеет две ступени, каждая из которых представляет собой электрический нагреватель 6 и 7 соответственно, выполненный в виде сетки, но с разной величиной ячеек и образующие двухстепенчатую термическую камеру дожигания.

Электрические нагреватели 6 и 7 питаются от бортовой сети, например, напряжением 24 В. На выходе из нейтрализатора установлен катализатор на сотовой основе 9, представляющий собой, например, хромоникелевую проволоку, свитую в рулон. В осевых отверстиях электрических нагревателей 6 и 7 и катализатора 9 установлен носитель активного вещества 4, который выполнен в виде цилиндра с отверстиями малого диаметра в верхней части, с установленным внутри него нагревательным элементом 8, питающимся от бортовой сети, и съемной пробкой 10, образуя между электрическим нагревателем 7 и катализатором 9 камеру кислородного обогащения.

Нейтрализатор отработавших газов работает следующим образом.

Отработавшие газы через впускной патрубок 1 попадают в корпус нейтрализатора 3, пройдя завихритель 2. В последнем происходит интенсивная закрутка газового потока, в результате чего весь поток под действием центробежных сил направляется по периферии и попадает в высокотемпературную зону, создаваемую электрическими нагревателя 6 и 7, которые образует дожигатель. Сначала весь поток газов проходит через первую ступень дожигателя, а затем через вторую ступень дожигателя, но с более мелкой величиной ячеек. На них происходит термическое догорание частиц сажи, окиси углерода и углеводородов. Пройдя дожигатель, несгоревшие частицы отработавших газов попадают в зону кислородного обогащения, создаваемую носителями активного вещества 4, где происходит окисление вредных компонентов не сгоревших в высокотемпературной зоне. Носитель активного вещества 4 содержит в качестве наполнителя KMnO₄, который при температуре от 300^oC и выше, создаваемой в носителе нагревательным элементом 8, начинает бурно выделять кислород:

который, пройдя через отверстия в верхней части цилиндра, попадает в зону обогащения и вступает в химическую реакцию с токсичными компонентами:
2CO + O₂ = 2CO₂ + 577 кДж,
C + O₂ = CO₂ + 402 кДж.

На выходе из зоны кислородного обогащения газы проходят через катализатор на сотовом носителе 9, где окончательно очищаются от вредных компонентов и через выпускной патрубок 5 выбрасываются в атмосферу.

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

Claims

Нейтрализатор отработавших газов, содержащий корпус, впускной и выпускной патрубки, завихритель, дожигатель и катализатор на сотовом носителе, размещенный в корпусе, отличающийся тем, что он дополнительно содержит носитель активного вещества, при этом носитель активного вещества выполнен в виде цилиндра с отверстиями малого диаметра в верхней части, с установленным внутри него нагревательным элементом и съемной пробкой, а дожигатель имеет две ступени, каждая из которых представляет собой электрический нагреватель, выполненный в виде сетки, но с разной величиной ячеек и закрепленный в корпусе нейтрализатора.