Спосіб нейтралізації відпрацьованих газів тепловозного дизеля на реостатних випробуваннях

1 Спосіб нейтралізації відпрацьованих газів тепловозного дизеля на реостатних випробуваннях шляхом нагрівання каталізатора, розташованого в нейтралізаторі, електронагрівачем і регулювання температури каталізатора за допомогою термореле, який відрізняється тим, що нагрівання каталізатора здійснюють безпосередньо і через теплоакумулюючий матеріал, споживаючи електроенергію від дизель-генератора тепловоза, надлишок якої запасають в акумуляторних батареях і використовують при короткочасних зупинках дизеля 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що як теплоакумулюючу речовину використовують вісмут І ОЛОВО 3 Спосіб за пп 1, 2, який відрізняється тим, що температуру каталізатора підтримують не нижче 400°С і не вище температури руйнування елементів нейтралізатора Винахід відноситься до машинобудування і може бути застосований у системах нейтралізації відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згоряння рейкового транспорту в робочих місцях з обмеженим повітрообміном Відомо спосіб нейтралізації відпрацьованих газів двигуна внутрішнього згоряння, шляхом подачі палива й повітря в нейтралізатор, запалювання суміші та подачі суміші, яка запалала, в каталізатор, при цьому передбачена подачу додаткового повітря (див Патент ФРН 1294396, МКИ F 01 В 3/10 № Р1294396 3-13, Заявлено 042,03 64, Опубл 26 03 70) Недоліком відомого способу є те, що відбувається збільшена витрата палива Найбільш близьким за суттєвими ознаками і досягаемому ефекту є спосіб нейтралізації відпрацьованих газів тепловозного дизеля на реостатних випробуваннях шляхом нагрівання каталізатора, розташованого в нейтралізаторі електронагрівачем і регулювання температури каталізатора за допомогою термореле (див Патент США 3886739, МПК F 01 N 3/14 № 44583, Заявлено 9 1 73, Опубл 03 06 75 ) Цей спосіб обрано за прототип Основним недоліком відомого способу є те, що відбувається нагрівання каталізатора через стінку нейтралізатора, що приводить до нерівномірного нагрівання каталізатора і низької ефективності нейтралізації відпрацьованих газів В основу винаходу поставлено задачу підвищення ефективності очищення відпрацьованих газів двигунів внутрішнього згоряння від шкідливих речовин на реостатних випробуваннях на різних температурних режимах роботи двигуна шляхом використання нагрівання каталізатора за рахунок енергії, що виробляє дизель, що приведе до підвищення ефективності нейтралізації відпрацьованих газів Поставлена задача вирішується тим, що в способі нейтралізації відпрацьованих газів тепловозного дизеля на реостатних випробуваннях шляхом нагрівання каталізатора, розташованого в нейтралізаторі, електронагрівачем і регулювання температури каталізатора за допомогою термореле згідно винаходу, нагрівання каталізатора здійснюють безпосередньо і через теплоакумулюючий матеріал, споживаючи електроенергію від дизельгенератора тепловоза, надлишок якої запасають в акумуляторних батареях і використовують при короткочасних зупинках дизеля В якості теплоакумулюючої речовини використовують вісмут і олово Температуру каталізатора підтримують не ни О со (О Ю жче 400°С і не вище температури руйнування елементів нейтралізатора У нейтралізаторі встановлено електронагрівачі для нагрівання каталізатора і теплоакумулюючої речовини, яка контактує з каталізатором Комбінований вплив дозволяє швидко здійснювати нагрівання каталізатора Надлишок електроенергії запасається в батареях і використовується при короткочасних зупинках двигуна Використання вісмуту та олова дозволяє довгий час підтримувати високу температуру каталізатора При випробуваннях температура відпрацьованих газів підтримується не нижче 400°С, що забезпечує вигоряння сажі та ефективне окислювання шкідливих викидів на катализаторі Суттєва ВІДМІННІСТЬ способу, що заявляється, від раніш відомих полягає утому, що використовується енергія, що раніш необоротно перетворювалася в теплову в сольових ваннах реостатів До переваг запропонованого технічного рішення, порівнюючи з прототипом, можно віднести наступне Підвищення ефективності очищення, Економія електроенергії Економічний ефект від упровадження винаходу одержують за рахунок підвищення ефективності очищення та утилізації енергії Спосіб здійснюється наступним чином Після установлення тепловоза на реостатні випробування й підключення вихлопного патрубка до нейтралізатора включається дизель-генератор тепловоза і відбуваються випробування на різних навантаженнях, які характеризуються різним рівнем температури відпрацьованих газів Електроенергія, вироблена дизель-генератором, перетворюється в постійний струм і подається паралельно через акумуляторні батареї на елекгронагрівачі (ТЕНи), які встановлені в нейтралізаторі Елекгронагрівачі підігрівають безпосередньо каталізатор і теплоакумулюючий матеріал, що за 56430 безпечує рівномірний прогрів каталізатора При цьому термореле підтримує температуру не нижче 400°С При підвищенні температури подача електроенергії на ТЕНи припиняється й здійснюється її накопичення в акумуляторних батареях При короткочасних зупинках дизелю відбувається подача енергії на електронагрівачі від батарей, Це дозволяє підтримувати температуру на необхідному рівні І після запуску двигуна відразу відбувається очищення відпрацьованих газів від шкідливих викидів Завдяки цьому забезпечується підтримка оптимальної температури каталізатора і високої ефективності очищення газів Теплоакумулюючий матеріал накопичує теплоту від відпрацьованих газів, яке використовується деякий час при вимкнених нагрівачах Приклад конкретного виконання 1 При випробуваннях маневрового тепловоза ТЭМ-2 витрата газів на восьмій позиції складає 595м3/год> об'єм каталізатора в нейтралізаторі складає 0,12м3, при цьому температура відпрацьованих газів дорівнює 400°С При переході на шосту позицію, температура газів падає нижче 400°С і включається подача електроенергії на електронагрівачі, що приводять до підвищення температури до 400°С і відновленню ефективності по очищенню газів Приклад конкретного виконання 2 При випробуваннях магістрального тепловоза 2ТЭ116 витрата газів на 15 позиції складає 12280м/год, об'єм каталізатора в нейтралізаторі складає 0,12м3 при цьому температура відпрацьованих газів вище 450°С При переході на восьму позицію, температура газів падає нижче 400°С, і включається подача електроенергії на злектронагрівачі, що приводить до підвищення температури до 400°С і відновленню ефективності очищення газів Таким чином запропонований спосіб, у порівнянні з прототипом, дає можливість корисного використання енергії, що виробляє дизель-генератор і підняти ефективність очищення газів Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24