устройство для очистки отходящих газов

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ, преимущественно выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания, содержащее корпус с фильтрующим элементом, выполненным в виде собранных в пакет рам с фильтрующим волокнистым материалом, образующих полости для прохода газа, попеременно закрытых на входе или выходе газа, отличающееся тем, что устройство снабжено параллельными листами, расположенными над и под фильтрующим материалом каждой рамы и выполненными перфорированными со смещением отверстий в одной раме, при этом фильтрующий материал образован муллитокремнеземистым волокнистым материалом, активированным окислами поливалентных металлов, и выполнен с переменной по длине рамы плотностью, снижающейся от 0,4 0,5 г/см³ у входа до 0,2 - 0,3 г/см³ у выхода.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус выполнен теплоизолированным.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройствам для очистки отходящих газов от вредных веществ (монооксида углерода, сажи и углеводорода), в частности выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство для очистки отработанных газов дизельного двигателя, представляющее собой фильтр, выполненный путем намотки комбинированного листа, содержащего гофрированный лист из пористого керамического материала и соединенного с ним плоского листа из того же материала. Фильтр, имеющий готовую структуру, содержит большое количество каналов, образованных зазорами между гофрированным и плоским листами, по которым проходят отработанные газы от входного к выходному торцам фильтра. Во входном и выходном каналах установлены пробки, которые закрывают каждый второй входной и каждый второй выходной каналы, при этом каждый канал оказывается закрытым или на входе, или на выходе. Пробки изготавливаются из пористого материала (керамики) и их площадь больше площади поперечного сечения каналов, по которым движется газ.

Недостатками данного устройства являются малая эффективность использования поверхности материала для обезвреживания отходящих газов и ненадежность конструкции при ударных и вибрационных нагрузках.

Кроме того, в данном устройстве при использовании пористого керамического материала используется в работе лишь поверхность открытой сквозной пористости, в то время как закрытая и несквозная пористость будет в нерабочем состоянии и, отнимая рабочий объем устройства, будет повышать бесполезный объем установки, что увеличивает габариты устройства и снижает его эффективность. При ударных и вибрационных нагрузках возможна разгерметизация пробковых соединений, что будет приводить к выходу из строя фильтрующих элементов.

Техническим результатом изобретения является повышение степени очистки отходящих газов от вредных примесей, увеличение срока эксплуатации, экономичности и эксплуатационной надежности и снижения стоимости устройства.

Жесткость конструкции фильтрующего пакета, собранного из рамок из жаростойкого металла, а также применение термостойких волокон в качестве термокаталитической насадки, обеспечивает высокую эксплуатационную надежность устройства при ударных и вибрационных нагрузках.

На чертеже изображено устройство в разрезе.

Устройство содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Фильтр состоит из горизонтальных рам 4 с волокнистым материалом 5 между перфорированными листами 6, снабженных фильтровальными отверстиями 7. Между рамами 4 образованы полости 8, открытые для входа 9 и выхода 10 газа.

Устройство работает следующим образом.

Отходящие газы двигателя автомобиля с температурой 300-600^оС через входной 2 патрубок корпуса 1 поступают в полости 8, открытые через входы 9, и, проходя отверстия 7 в перфорированных листах 6, фильтруются через слой волокнистого материала 5. Очищенные в слое материала 5 газы поступают в полости 8, открытые через выходы 10 в сборный выходной 3 патрубок, и выбрасываются в атмосферу.

Испытания показали, что степень очистки в предлагаемом устройстве достигает 95% по саже, углеводородам и монооксиду углерода. При этом по сравнению с прототипом при одинаковом размере устройства площадь фильтрации увеличилась в 3-4 раза. Стоимость устройства снижена в два раза. Срок эксплуатации без замены фильтрующего слоя увеличился в три газа и составляет 2-3 года.

Следует отметить, что только совокупность указанных существенных отличий дает возможность получить высокую степень очистки отходящих газов при оптимальных габаритах изделия, снизить его стоимость и добиться длительного срока эксплуатации при ударных и вибрационных нагрузках.