Сажевый электрофильтр-нейтрализатор

(71) Заявитель Белорусская сельскохозяйственная академия(73) Патентообладатель Белорусская сельскохозяйственная академия(57) 1. Сажевый электрофильтр-нейтрализатор для очистки отработавших газов дизеля от сажи, содержащий корпус с впускным и выпускным патрубками, коронирующий и осадительный электроды, подсоединенные к источнику высокого напряжения, отличающийся тем, что он снабжен прижимным диском с отверстиями для изменения направления движения отработавших газов с осевого на радиальное непосредственно через осадительный электрод. 2. Сажевый электрофильтр-нейтрализатор по п. 1, отличающийся тем, что коронирующий электрод выполнен рамной конструкции и расположен по оси устройства. 3. Сажевый электрофильтр-нейтрализатор по п. 1, отличающийся тем, что осадительный электрод выполнен в виде цилиндра из высокопористого электропроводного материала. Изобретение относится к области машиностроения, а именно к системам очистки отработавших газов ДВС от сажи, и повышает эффективность очистки и экологическую чистоту. Известен сажевый фильтр (Заявка 3815509 ФРГ, МКИ 01 3/02, В 01 46/48), представляющий собой монолитный керамический элемент с продольными каналами. Входы и выходы в каналы через один закрыты заглушками. Отработавшие газы (ОГ) проходят сквозь поры стенок элемента из одного канала в другой. При этом частицы сажи задерживаются в порах. Накопившиеся сажевые частицы периодически выжигаются при высоких нагрузках дизеля или дополнительном подводе теплоты. Недостатками данного устройства является то, что эффективность очистки достигается за счет малого размера пор, что требует частых регенераций, связанных с повышением давления на выпуске и наличие давольно сложной системы регенерации. Известен также электростатический сажевый фильтр (заявка 3805395 ФРГ, МКИ 01 3/02, 01 3/28),представляющий собой цилиндр, по оси которого проходит отрицательный электрод в виде проволоки, создающей коронный разряд на корпус фильтра. Частицы сажи заряжаются и оседают на стенках фильтра, где расположены ячейки, заполненные металлической путанкой, покрытой катализатором. Недостатками данного устройства является то, что для эффективной очистки необходимо выполнить следующие требования обеспечить сравнительно небольшую скорость ОГ в электростатическом поле (до 1,5 м/с),что увеличивает размеры фильтра и расстояние между электродами поддерживать рабочую напряженность электрического поля на максимально возможном уровне (56 кВ/см). Так как рабочее напряжение возрастает,с увеличением межэлектродного промежутка, то это приводит к утечкам высокого напряжения по поверхности изолятора, при осаждении на его поверхности частиц сажи, если не предусмотреть систему надежной продувки. Задачей данного изобретения является снижение дымности отработавших газов, т.е. удельного содержания частиц сажи, автотракторных двигателей на 95 . Цель изобретения - повышение эффективности очистки и экологической чистоты. Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом сажевом электрофильтре-нейтрализаторе(СЭФН), осадительный электрод выполнен в виде цилиндрической матрицы из высокопористого электропроводного материала и подключен к положительному выводу источника высокого напряжения. Коронирующий электрод, рамного типа, расположен по оси устройства и соединен с отрицательным выводом источника высокого напряжения. Предлагаемая конструкция, обеспечивая сочетание электрического и механического способа очистки, с преобладанием электростатических сил, устраняет вышеизложенные недостатки следующими конструктивными изменениями во-первых, за счет многократного увеличения размера пор предлагаемый СЭФН исключает такой недостаток керамических фильтров, как значительное повышение противодавления на выпуске при забивании пор частицами сажи, высокая степень очистки достигается за счет использования электрического поля во-вторых, применение коронирующего электрода рамного типа уменьшило межэлектродный промежуток, что позволяет снизить рабочее напряжение в третьих, изменение направления движения потока ОГ с осевого на радиальное (непосредственно через осадительный электрод) при одинаковом расходе ОГ уменьшило их скорость в активной зоне до величин, обеспечивающих эффективную работу СЭФН (1,5 м/с). На фиг. 1 - показан сажевый электрофильтр-нейтрализатор (продольный разрез) на фиг. 2 - то же, вид сверху на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1. Сажевый электрофильтр-нейтрализатор состоит из корпуса 1 (фиг. 1 и фиг. 2) с тангенциально расположенным впускным патрубком 2, выпускного патрубка 3, осадительного электрода 4, коронирующего электрода 5, прижимного диска 6, проходного изолятора 7, штуцера для подвода сжатого воздуха 8. Коронирующий электрод рамного типа выполнен в виде каркаса с продольно расположенными коронирующими проводами 9. Осадительный электрод выполнен в виде цилиндра из высокопористого электропроводного материала - пеноникеля. Сажевый электрофильтр-нейтрализатор работает следующим образом. Частицы сажи, содержащиеся в ОГ двигателей внутреннего сгорания, поступают из тангенциально вваренного входного патрубка 2 в активную зону электрофильтра между электродами 4 и 5, при этом ОГ меняют направление движения с осевого на радиальное, так как прижимной диск 6 в центральной части не имеет отверстий для прохода ОГ в осевом направлении. Находясь в активной зоне электрофильтра частицы сажи приобретают заряд, причем в основном частицы приобретают отрицательный заряд. Под действием электрических сил и направленного движения газового потока частицы сажи движутся непосредственно через матрицу осадительного электрода 4 и осаждаются на стенках пор. Очищенные ОГ через боковые отверстия в прижимном диске 6 поступают в выпускной патрубок 3. Подвод 4698 1 сжатого воздуха через штуцер 8 в корпусе изолятора обеспечивает частичное снижение утечек высокого напряжения по поверхности изолятора при осаждении, на его поверхности, частиц сажи. Дожигание осевших частиц сажи обеспечивается за счет каталитического дожига на поверхности матрицы, покрытой слоем высокоактивного катализатора (платина, палладий) при температуре 250300 С. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.