нейтрализатор отработавших газов энергетических установок

Формула изобретения

Нейтрализатор отработавших газов энергетических установок, содержащий разъемный цилиндрический корпус, имеющий входной и выходной патрубки, канал подачи газа-восстановителя, установленный по центральной оси на входе смесительной камеры, отличающийся тем, что выходное сечение суживающегося конусообразного сопла, жестко соединенного с входным патрубком, находится в одной вертикальной плоскости соосно с входным сечением цилиндрической смесительной камеры, установленной соосно внутри корпуса, с образованием кольцевого канала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам снижения токсичности отработавших газов энергетических установок.

Известен нейтрализатор отработавших газов двигателей внутреннего сгорания транспортного средства [а.с. №1809133 А1, F 01 N 3/02], содержащий корпус с входным и выходным патрубками и канал для подачи вторичного воздуха во входной патрубок, имеющий блок установленных последовательно друг за другом пластин, размещенных между входным и выходным патрубками, и нагревательное устройство.

Недостатком данного нейтрализатора является необходимость использования и нагрева поверхности пластин, что требует разработки дополнительных систем, усложняющих конструкцию.

Наиболее близким к заявляемому устройству является нейтрализатор отработавших газов двигателей внутреннего сгорания [заявка №98122693 А1, F 01 N 3/02, опубл. 2000], содержащий разъемный корпус, состоящий из впускного и выпускного патрубков, между которыми с кольцевым зазором и перпендикулярно оси корпуса установлен диск, имеющий центральное отверстие, при этом нейтрализатор снабжен перепускным трубопроводом, частично размещенным во впускном патрубке и связывающим смесительную камеру и выходной канал выпускного патрубка через центральное отверстие диска, а в перепускной трубопровод в направлении рециркуляционного потока встроен канал подачи газа-восстановителя.

Недостатком данного устройства является внешнее расположение канала рециркуляции отработавших газов, что значительно ограничивает возможности компоновки нейтрализатора при его размещении на энергоустановке, увеличивая габаритные размеры, а также рециркуляция отработавших газов и смешение потоков осуществляются неэффективно.

Задачей изобретения является повышение эффективности и степени очистки отработавших газов, а также оптимизация конструктивных параметров нейтрализатора.

Поставленная задача решается за счет того, что нейтрализатор отработавших газов энергетических установок, содержащий разъемный цилиндрический корпус, имеющий входной и выходной патрубки, канал подачи газа-восстановителя, установленный по центральной оси на входе смесительной камеры, при этом выходное сечение суживающегося конусообразного сопла, жестко соединенного с входным патрубком, находится в одной вертикальной плоскости соосно с входным сечением цилиндрической смесительной камеры, установленной соосно внутри корпуса с образованием кольцевого канала.

Перечень новых существенных признаков в совокупности с известными позволяет получить технические результаты во всех случаях, на которые распространяется объем правовой охраны.

Новые существенные признаки:

1. входной патрубок имеет суживающееся конусообразное сопло;

2. суживающееся сопло жестко соединено с входным патрубком;

3. выходное сечение сопла входного патрубка находится в одной вертикальной плоскости соосно с входным сечением цилиндрической смесительной камеры;

4. цилиндрическая смесительная камера установлена соосно внутри корпуса с образованием кольцевого канала.

Технический результат, заключающийся в том, что суживающееся конусообразное сопло входного патрубка создает разрежение на входе смесительной камеры, входное сечение которой находится в одной вертикальной плоскости с выходным сечением сопла входного патрубка, позволяет повысить интенсивность процесса смешения потоков и соответственно прохождения химических реакций восстановления оксидов азота, а так как суживающееся сопло жестко соединено с входным патрубком, то процесс рециркуляции отработавших газов осуществляется наиболее эффективно. Цилиндрическая смесительная камера установлена соосно внутри корпуса с образованием кольцевого канала, что позволяет оптимизировать геометрические размеры и упростить процесс размещения и установки нейтрализатора отработавших газов энергетических установок на транспортном средстве.

На чертеже схематично изображено устройство для нейтрализации отработавших газов энергетических установок.

Нейтрализатор отработавших газов энергетических установок содержит разъемный цилиндрический корпус 1, имеющий входной 2 и выходной 3 патрубки. Внутри, соосно корпусу 1 с помощью продольных ребер жесткости 4, установлена цилиндрическая смесительная камера 5, выполненная в виде трубы 6, которая образует с корпусом 1 кольцевой канал 7 и с соплом 8 входного патрубка 2 кольцевое отверстие 9. К входному патрубку 2 жестко закреплено конусообразное суживающееся сопло 8, внутри которого соосно с ним установлена трубка 10 подачи газа-восстановителя. Выходное сечение суживающегося конусообразного сопла 8 находится в одной вертикальной плоскости соосно с входным сечением цилиндрической смесительной камеры 5. Нейтрализатор отработавших газов энергетических установок устанавливается в выхлопную трубу транспортного средства вблизи от выпускного коллектора и соединяется с дополнительной емкостью для хранения газа-восстановителя (не показана).

Предлагаемое устройство работает следующим образом. Поток отработавших газов поступает по выхлопной трубе к входному патрубку 2. Проходя суживающееся сопло 8 отработавших газов, создают разрежение в начале смесительной камеры 5, вследствие чего по кольцевому каналу 7 часть отработавших газов поступает на рециркуляцию через кольцевое отверстие 9. За счет разрежения засасывается также газ-восстановитель по трубке 10 подачи газа-восстановителя в смесительную камеру 5, где затем идет процесс интенсивного перемешивания с основным потоком отработавших газов, проходящим через суживающееся сопло 8.