Нейтрализатор — SU 357757 (original) (raw)
ИСАЙИ Соав Советских Социалистических РеаптбликК ПАТЕНТУ Зависимый от патента М, К 1 п 3/08 Заявлено 18 ЛХ.1970 ( 1477710/24-6) Приоритет 18.1 Х,1969, М 858917, США Опубликовано 31.Х.1972, Бюллетень Дата опубликования описания 12.1.19 Комитет оо делай гооретеиий и откры ори Совете Миииотр СССРК 621,43.068,4(088.8 вторы зобретения Иностранцыьберт Джон Бронс и Мартин Вендель(Соединснныс Штаты Америки)Иностранная фирма1 Ониверсал Ойл Продактс Компан(Соединенныс Штаты Америки) рга явитель Н ЕЙТРАЛ ИЗАТО 2 выполнено вступов, кон Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к нейтрализаторам отработавших газов.Известны нейтрализаторы отработавших газов преимущественно для двигателя внутрен него сгорания, содержащие корпус с торцевыми крышками, имеющими соответственно входной и выходной патрубки, и реактор с катализатором, размещенным между перфорированной выполненной в виде усеченного конуса 10 оболочкой, соединенной одним основанием с одной из крышек, а другим при помощи установленного приспособления скользящего типа - с корпусом, торцевым диском и центральной перфорированной трубой, подключен ной к одному из патрубков и связанной с диском.Предложенный нейтрализатор отличается тем, что на одежном из оснований конуса оболочки установлен стакан, образующий с диском 20 полость, заполненную катализатором, а перфорированная труба установлена относительно диска подвижно, при этом подвижное соединение трубы выполнено в виде глухой выемки в диске, высота которой превышает длину 25 размещенного в ней конца трубы, или в виде отверстия в диске, имеющего скользящую посадку для трубы.Установочное приспособлениевиде штампованных на корпусе вь тактирующих со стаканом, а оболочка соединена с торцевой крышкой большим основанием конуса.Каждое основание конуса оболочки имеет сечение круга, корпус и труба выполнены в виде круговых цилиндров, расположенных соосно с оболочкой, а корпус выполнен коническим на участке размещения реактора,Полость между стаканом и диском соединена при помощи выполненных в диске отверстий с внутренней полостью реактора.Такое выполнение нейтрализатора обеспечивает увеличение его долговечности и выравнивание перепада температур в радиальном направлении. На фиг. 1 изображен предложенный нейтрализатор для отработавших газов двигателя внутреннего сгорания (разрез); на фиг. 2 - нейтрализатор (два варианта выполнения).Нейтрализатор для отработавших газов двигателя внутреннего сгорания (см. фиг, 1) содержит цилиндрический корпус 1 с торцевыми крышками 2 и 3, соединенными с ним при помощи фланцев 4 и б. Соединение фланцев 4 и 5 с корпусом 1 может производиться как контактной сваркой, так и при помощи торцевых сварных швов (возможно соединение при помощи отбортовки или накатки на станке). Крышка 2 снабжена входным патрубком6, а крышка 8 - выходным патрубком 7, Патрубки 6 и 7 размещены соосно с корпусом 1,Внутри корпуса установлен каталитический реактор, имеющий перфорированную оболочку 8, выполненную в виде усеченного конуса. Большим основанием конуса оболочка 8 соединена с крышкой 3. Внутри оболочки установлена центральная перфорированная труба 9, а меньшее основание конуса оболочки закрыто торцевым диском 10. Между оболочкой 8, трубой 9 и диском 10 размещен катализатор 11.Так как оболочка 8 выполнена конической, то канал для прохода газа между корпусом и оболочкой имеет суживающееся сечение, вследствие чего поток газа, проходящий через слой катализатора переменной толщины, имеет во всем реакторе одинаковую скорость течения,Это обеспечивается тем, что статическоедавление газа больше в конце сужкгающегося канала, чем в начале, а толщина слоя катализатора увеличивается в соответствии с увеличением статического напора.Перфорированная труба 9 одним ко;щомзакреплена в,выходном патрубке 7 при помощи уширения 12, Другой конец трубы 9 закреплен в диске 10 подвижно. Подвижное соединение трубы 9 (см, фиг. 1) выполнено в виде выемки 18 диска 10, высота которой превышает длину размещенного в ней конца трубы 9. Это позволяет избежать деформации реактора от неравномерных термических нагрузок. На меньшем основании конуса оболочки установлен стакан 14, образующий с диском 10 полость 15, заполненную, насыпным катализатором 16, В диске выполнены отверстия 17 для прохода катализатора в полость реактора.На фиг, 2 показан вариант выполнения подвижного соединения трубы 9 с диском 10, в котором предусмотрено сквозное отверстие 18, имеющее скользящую посадку для трубы 9. При таком выполнении подвижного соединения обеспечивается также перекос катализатора из полости 15 в полость реактора.На корпусе 1 выполнены штампованные выступы 19, контактирующие со стаканом 4. Выступы обеспечивают соосную установку оболочки с корпусом со скользящим соединением. При этом количество выступов 19 выбирают из условий надежной установки оболо - ки и незначительного гидравлического сопротивления потоку отработавших газов. Обычно таких выступов должно быть примерно три или четыре.Установочное приспособление оеактора скользящего типа:ожет быть выг.-ьнено не только в виде выступов 19, но и любого другого типа, обеспечивая подвижное закрепление одного из концов реактора,Катализатор может быть изготовлен на основе любых элементов, обеспечивающих снижение токсичности отработавших газов, например меди, хрома, платины, Ээи металлы60 1. Нейтрализатор отработавших газов преи мущественно для двигателя внутреннего сго. ,радения,содержаний,корпус сторцовыми крышками, имеющими соответственно входной и вы 65 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 могут приьюкяться В комбина 1 ции с огнеуПорными неоргакьческими окислами.В отдельных случаях для повышения жесткости реактора в последнем могут быть установлены упрочкяющие элементы, расположенные между оболочкой 8 и трубой 9,Работа нейтрализатора происходит следующим образом.Отработавшие газы от двигателя по выхлопной трубе направляются к впускному патрубку 6 и, равномерно обтекая стакан 14, попадают в суживающийся канал, образованный корпусом 1 и оболочкой 8. Отработавшие газыравномерно через всю поверхность оболочкипроходят во внутреннюю полость реактора.Проходя с равномерной скоростью через слойкатализатора 11, продукты неполного сгорания в отработавших газах оиисляются, вследствие чего образуются нетоксичные компоненты. Прошедшие катализатор 11 отработавшиегазы через перфорированную трубу 9 направляются к выходному патрубку 7 и далее илив атмосферу, или в глушитель,В изображенной на фиг. 3 схеме второго варианта выполнения нейтрализатора не показан стакан 14, полость которого заполнена катализатором для восполнения потерь катализатора во внутренней полости реактора,В нейтрализаторе (см. фиг. 3) течение отработавших газов происходит изнутри - наружу, Корпус 1 выполнен конической формы научастке размещения реактора, а оболочка 8присоединена к торцевой крышке меньшим основанием конуса.Увеличивающийся слой катализатора в направлении повышения статического давленияотработавших газов и увеличивающаяся площадь сечения канала в направлении выходагаза из нейтрализатора обеспечивают равномерную скорость прохождения газа через слойкатализатора.Работа нейтрализатора, изображенного нафиг. 3, происходит так же, как и нейтрализатора, показанного на фиг. 1,Нейтрализатор может быть снабжен теплоизоляционными материалами в месте установки реактора. Все жесткие элементы нейтрализатора изготавливаются из листовой легированной или обычной стали, Размер гранул катализатора должен быть больше отверстийперфораций оболочки и трубы, причем гранулы могут иметь форму шариков, цилиндров,таолеток диаметром от 1,6 мм до 6,4 мм, Внейтрализаторе могут применяться гранулыкатализатора смешанного размера, например,для низкотемпературного каталитическогоокисления. Предмет изобретенияходной патрубки, и реактор с кагализатором, размещенным между перфорированной выполненной в виде усеченного конуса оболочкой, соединенной одним основанием с одной из крышек, а другим при помощи установочного приспособления скользящего типа - с корпусом,торцовым диском и централыной перфорированной трубой, подключенной к одному из патрубков и связанной с диском, отличающийся тем, что, с целью увеличения долговечности, на односум из оснований конуса оболочки установлен стакан, образующий с диском полость, заполненную катализатором, а перфорированная труба установлена относительно диска подвижно. 2, Нейтрализатор по п. 1, отличающийся тем, что подвижное соединение трубы выполнено в виде глухой выемки в диске, высота которой превышает длину размешенкого в ней конца трубы.3. Нейтрализатор по п. 1, отличающийся тем, что подвижное соединение трубы выполпена в виде отверстия в диске, имеющегоскользящую посадку для трубы.4. Нейтрализатор но пп. 1 - 3, отличающийся тем, что установочное приспособление вы полнено в виде штампованных на корпусе выступов, контактирующих со стаканом.5. Нейтрализатор по пп, 1 - 4, отличающссйся тем, что оболочка соединена с торцовойкрышкой большим основанием конуса.10 6. Нейтрилизатор по пп. 1 - 5, отличающийся тем, что, с целью выравнивания перепадатемператур в радиальном направлении, каждое основавие конуса оболочки имеет сечениекруга, а корпус и труба выполнены в виде 15 круговых цилиндров, расположенных сооснос оболочкой,7, Нейтрализатор по пп. 1 - 5, отличающийся тем, что корпус выполнен коническим научастке размещения реактора.20 8. Нейтрализатор по пп, 1 - 6, отличающийся тем, что полость между стаканом и дискомсоединена при помощи выполненных в дискеотверстий с внутренней полостью реактора.ография, пр. Сапунова, 2 Заказ 4195/8ЦНИИПИ Комп ге Изд. М 1696 Тираж 406по делам изобретений и открытий при Совете Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписноеинистров СССР