Система для очистки выхлопных газов

 

Использование: сельское хозяйство и машиностроение. Сущность изобретения: в тракте вывода выхлопных газов установлен ионизатор, с выходом которого сообщен озонатор. Ионизатор и озонатор работают в режиме факельного разряда, что позволяет ионизатору играть роль электрофильтра и дожигателя сажи, а озонатору быть окислителем сернистых и азотных соединений. 2 ил.

Изобретение относится к средствам физического воздействия на выхлопные газы, например, тепловых машин для тепличного хозяйства и т.д., и может быть использовано в сельском хозяйстве и машиностроении.

Известны устройства для очистки выхлопных газов, которые включают электроды, связанные с высокопотенциальным и низкопотенциальным выводами источника напряжения [1, 2]. При работе такого рода устройств происходит электростатическое осаждение твердых частиц. Однако указанные конструкции малоэффективны.

Наиболее близким к заявленному является система, включающая ионизатор для установки в тракте вывода выхлопных газов, связанный с однополярным источником высокого напряжения [3].

Указанная система позволяет только осадить твердые частицы, но из-за высокой температуры на выходе выхлопной трубы не позволяет выработать озон, который мог бы доокислить азотные и сернистые соединения и дожечь частицы сажи, прошедшие через ионизатор.

Однако вследствие наличия только коронного электрофильтра-ионизатора такая система не является эффективной.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности за счет не только полного дожига сажи, но и окисления азотных и сернистых соединений до требуемого минимального уровня при одновременном осаждении твердых частиц выхлопных газов, что является важным при использовании такого рода устройств например, для газирования теплиц.

Указанная цель достигается тем, что система снабжена озонатором, выход которого сообщен с выходом ионизатора и подключенным к соответствующему источнику однополярного высокого напряжения, причем озонатор и ионизатор выполнены каждый в виде цилиндрического корпуса, в котором установлен по его оси N-секционный центральный электрод, где, N 3 и каждая секция имеет вид двух граней равнобедренной трапеции, сочлененных с ее меньшим основанием и установленных по всей длине центрального электрода, при этом секции укреплены на держателе, имеющим в сечении вид правильного 2N угольника с промежутком между секциями в одну его сторону.

Поиск, проведенный по патентной и научной литературе показал, что заявленная совокупность неизвестна, и она соответствует критерию "новизна".

Поскольку система выполнена из известных элементов, то заявленное соответствует критерию "промышленная применимость".

А так как в результате использования такого устройства получается новый эффект, заключающийся в практически полном исключении в выхлопе твердых частиц, снижение уровня соединений азота и серы, дожигание сажи, то заявленное соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 схематично представлена система, на фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1.

Система включает ионизатор 1, связанный с однополярным источником 2 высокого напряжения, озонатор 3, причем он так же связан с источником 2, но источники питания могут быть и разные. Ионизатор 1 и озонатор 3 выполнены в виде корпуса 4, представляющего собой низкопотенциальный электрод, но электрод может быть выполнен отдельно и установлен на внутренней стенке корпуса, высокопотенциального электрода, установленного по центру корпуса и имеющего N-секции 5 в виде протяженных граней равнобедренной трапеции, связанных с ее меньшим основанием и установленных на держателе 6, выполненном, например, из диэлектрика который может играть роль нагрузочного сопротивления при подаче на секции 5 напряжения от источника 2 посредством, например, свечей 7. Выходные патрубки 8 и 9, оканчивающиеся циклоном 10, который может иметь вентилятор 11.

Устройство сопряжения с выхлопной трубой может быть любым, но система может так же монтироваться непосредственно в выхлопном тракте.

Система работает следующим образом.

На электроды озонатора 3 и ионизатора 1 подается высокое однополярное напряжение, в частном случае импульсное. Со свеч 7 оно поступает на секции 5 и на их концах возникает факельный разряд, в ионизаторе разность потенциалов достигает 8-13 кВ, в озонаторе 13-16 кВ. При прохождении выхлопных газов через ионизатор происходит из электростатическая фильтрация и дожиг сажи вследствие того, что факельный разряд не только заряжает твердые частицы но и образует озон, который способствует дожигу. Далее озон из озонатора 3 попадая в 9 доокисляет соединения азота и серы до безопасных уровней, после чего выхлопные газы выводятся наружу. При работе в стационарных условиях, например, при газации теплиц углекислым газом, для более эффективной работы используют вентилятор. Держатель 6 при этом может играть как роль добавочного сопротивления для создания режима факельного разряда, но может быть выполнен и из металлического стержня.

Применение указанной системы позволяет эффективно очищать выхлопные газы, уменьшит уровень твердых частиц в выхлопе и вредных газообразных соединений.

Источники информации.

1. Патент Великобритании N 1093046, 1964 г.

2. Заявка PCT 084/02743, 1984 г.

3. Патент США N 4871515, 1989 г.

Формула изобретения

Система для очистки выхлопных газов, включающая ионизатор для установки в тракте вывода выхлопных газов, связанный с однополярным источником высокого напряжения, отличающаяся тем, что она снабжена озонатором, выход которого сообщен с выходом ионизатора и подключенным к соответствующему источнику однополярного высокого напряжения, причем озонатор и ионизатор выполнены каждый в виде цилиндрического корпуса, в котором установлен по его оси N-секционный центральный электрод, где N 3, и каждая секция имеет вид граней равнобедренной трапеции, сочлененных с ее меньшим основанием и установлены по всей длине центрального электрода, при этом секции укреплены на держателе, имеющем в сечении вид правильного 2N угольника с промежутком между секциями в одну его сторону.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2