Чертеж анализа конструкций существующих нейтрализаторов

Перечень чертежей:

1. Анализ конструкций существующих нейтрализаторов на формате А1:

Каталитический нейтрализатор: корпус, реактор, цилиндр, фланец, дно, перегородка, катализатор, крышка, решетка, днище, штырь, кожух, защитный экран, теплоизоляция, подставка, хомут.

Термический нейтрализатор: выпускные клапаны, асбестовая тепловая

изоляция, внутренняя камера, экран из жаростойкой стали

Жидкостный нейтрализатор: выпускная труба, перепускной клапан,

дополнительный бак, заливная горловина, сепаратор, металлическая стружка, рабочий бак, коллектор, пробка сливного отверстия, перегородки

Ионизационный нейтрализатор: зарядные электороды, завихритель, бункер, разделяющий патрубок, сборник

Дополнительные материалы: Пояснительная записка на 16 стр.

         В пояснительной записке был проведен обзор существующих конструкций нейтрализации отработавших газов, которые включают:

• Ионизационные
• Каталитические
• Термические
• Жидкостные
• Комбинированные системы

Ионизационный нейтрализатор работает следующим образом. На разрядные электроды подают высокое напряжение, в результате чего возникает тлеющий разряд. Выхлопные газы, содержащие вредные примеси поступают во входной патрубок, после чего, проходя через завихритель, закручивается и возникающая при этом центробежная сила отбрасывает твердые частицы сажевых образований и т.п. в пристенную часть входного патрубков, которые затем поступают по каналу в бункер.

Далее газовый поток поступает в разделяющие патрубки, причем пристенный поток, содержащий более крупные примеси, попадает в средний патрубок, а поток с меньшим содержанием примесей – в боковые патрубки. В патрубке 4 молекулы окислов, ионизируясь и многократно перезарядившись, активно адсорбируются на крупных примесях, а окислы азота, углерода и серы образуют азотную, угольную и серную кислоты. Одновременно в патрубках потоки с меньшим содержанием примесей обрабатывают соответственно положительным и отрицательным тлеющими разрядами.

Затем потоки из патрубков поступают в сборник, где из-за увеличения давления газов происходит интенсивное смешивание, что приводит к более быстрому и более полному протеканию.

Один   из  наиболее   распростра­ненных методов снижения токсичности дизеля – очистка ОГ с помощью каталитических нейтрализаторов  (КН). Дизели работают с коэффици­ентом избытка воздуха, большим единицы, в их ОГ всегда содержится избыток кислорода.

Конструкция нейтрализатора — Н-46А2. Этот нейтрализатор пред­назначен для дожигания (беспламенного окисления) в присутствии катализатора отработавших газов.

Нейтрализатор Н-46А2 конструктивно состоит из двух основных частей: корпуса  и реактора.

Выпускаемые алюмоплатиновые катализаторы обеспечивают эф­фективную очистку ОГ двигателей в течение 250…500 моточасов, затем активность катализатора снижается и требуется замена катализа­тора или его регенерация.

Некоторые типы термических нейтра­лизаторов (дожигателей) позволяют снизить содержание  токсич­ных компонентов ОГ до 90 %.

Установка нейтрализатора в системе выпуска двигателя приводит к увеличению противодавления в 2…2,5 раза, что вызывает до 3…5 % потерь выходной мощности двигателя. Температура ОГ, выходящих из термических нейтрализаторов, несколько выше, чем ОГ, выходящих из обычного выпускного трубопровода.

Пример конструкции термического нейтрализатора показан на рисун­ке 3.5. В этой конструкции смесь ОГ с воздухом подается во внутрен­нюю цилиндрическую камеру реактора. Изменение скорости и направ­ления ОГ обеспечивает перемешивание этой смеси. Асбестовая изоляция и экран выполнены из жаростойкого металла.

В отличие от газов растворимость многих жидких и твердых ве­ществ увеличивается с повышением температуры. Например, раство­римость фенола возрастает от 8,3 мае. % при температуре 20 ºС до пол­ной взаимной смешиваемости при 66 °С.

Температура воды в ЖН порядка 40 °С благоприятна для погло­щения газов (SO₂, СО₂, формальдегид); при повышении температуры до 90 °С ухудшение поглощения газов в какой-то степени компенси­руется увеличением поглощения паров жидких и твердых веществ за счет их растворения; приближение температуры воды к 100 °С при­ведет к усилению процессов перегонки с паром и азеотропной перегонке, мешающих удерживанию растворенных и осажденных веществ.

Конденсация жидких компонентов ОГ дизелей в интервале темпера­тур работы ЖН маловероятна из-за малых парциальных давлений, ко­торые при охлаждении не могут превысить давления насыщенного пара. При испытаниях ЖН исследовались растворы различной концентра­ции сернистого натрия (Na₂SO₃) с добавкой гидрохинона, соды (Na₂CO₃), двууглекислой соды (NaHCO₃), едкого калия (КОН), едкого натрия (NaOH) и их смесей. Анализ химических реакций, наблюдаю­щихся при жидкостной нейтрализации ОГ, позволяет сделать вывод, что при наибольшей поглотительной способности по всем участвующим в процессе жидкостной очистки компонентам наиболее практичны вод­ные растворы щелочей КОН и NaOH (2…10%) либо солевые растворы. При менее жестких требованиях по токсичности ОГ в ЖН часто приме­няют чистую воду.

Комбинированный нейтрализатор работает следующим образом. Перед началом работы заправляют емкость нейтрализирующей жидкостью через горловину. Отработавшие газы через входной патрубок поступают в корпус каталитического нейтрализатора и при высокой температуре они очищаются от окиси углерода, углеводородов и других компонентов, а затем поступают в скруббер Вентури, где происходит предварительная очистка газов от вредных компонентов сажи, NO4, SO₂, углеводородов, альдегидов и их охлаждение.

В программе: Компас 3D v