|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Устройство для пассивного отведения конденсата через выхлопную трубу двигателя, содержащее камеру охлаждения наддувочного воздуха, которая имеет нижнюю стенку с выполненным в ней пропускным отверстием, конденсатную трубу, присоединенную с обеспечением связи по потоку для отведения конденсата из указанного пропускного отверстия в накопительный резервуар, вытяжную трубу, присоединенную с обеспечением связи по потоку для выпуска паров из верхнего отверстия указанного накопительного резервуара в выхлопную трубу, и петлевой затвор, присоединенный с обеспечением связи по потоку для отведения конденсата из нижнего отверстия указанного накопительного резервуара. 2. Устройство по п.1, в котором указанная камера охлаждения представляет собой одно из перечисленного: камеру промежуточного охладителя, камеру вторичного охладителя или камеру охладителя системы рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя, присоединенную между выхлопным трактом и воздухозаборником дизельного двигателя. 3. Устройство по п.1, в котором указанная камера охлаждения содержит емкость для накапливания конденсата, которая выполнена в виде углубления в нижней стенке камеры и из которой проходит указанное пропускное отверстие. 4. Устройство по п.3, в котором указанная камера охлаждения присоединена так, что она составляет часть системы рециркуляции отработавших газов, которая присоединена между выхлопным трактом и воздухозаборником двигателя, при этом во время работы двигателя камера охлаждения находится под давлением, превышающим давление в указанной выхлопной трубе, а накопительный резервуар находится под давлением, значение которого является средним между значениями давления в указанной камере охлаждения и в указанной выхлопной трубе, при этом петлевой затвор обеспечивает выпуск при атмосферном давлении. 5. Устройство по п.4, в котором указанная камера охлаждения выполнена с возможностью работы под давлением по меньшей мере около 6 бар. 6. Устройство по п.4, в котором указанное пропускное отверстие имеет размеры, обеспечивающие возможность прохождения газового потока, составляющего не более чем приблизительно 0,01% от потока, проходящего через указанную камеру охлаждения. 7. Устройство по п.1, в котором выпускное отверстие петлевого затвора расположено с обеспечением удерживания остатка конденсата внутри накопительного резервуара. 8. Устройство по п.7, предназначенное для использования на двигателе морского судна, расположенном в машинном отделении морского судна. 9. Устройство по п.1, в котором указанная конденсатная труба присоединена с обеспечением прямого и постоянного отведения конденсата из указанного пропускного отверстия в указанный накопительный резервуар. 10. Устройство по п.1, содержащее воздухозаборник двигателя, клапан системы рециркуляции отработавших газов, присоединенный с обеспечением прохождения отработавшего газа из выхлопного тракта двигателя в воздухозаборник двигателя, причем указанная камера охлаждения соединена по потоку с воздухозаборником и представляет собой одно из перечисленного: камеру промежуточного охладителя, камеру вторичного охладителя или камеру охладителя системы рециркуляции отработавших газов. 11. Устройство по п.10, в котором указанная камера охлаждения содержит емкость для накапливания конденсата, которая выполнена в виде углубления в нижней стенке камеры и из которой проходит указанное пропускное отверстие. 12. Устройство по п.11, в котором во время работы двигателя указанная камера охлаждения находится под давлением, превышающим давление в выхлопной трубе, а накопительный резервуар находится под давлением, значение которого является средним между значениями давления в указанной камере охлаждения и в выхлопной трубе двигателя, при этом петлевой затвор обеспечивает выпуск при атмосферном давлении. 13. Устройство по п.12, в котором указанная камера охлаждения находится под давлением по меньшей мере около 6 бар. 14. Устройство по п.12, в котором указанное пропускное отверстие имеет размеры, обеспечивающие возможность прохождения газового потока, составляющего не более чем приблизительно 0,01% от потока, проходящего через указанную камеру охлаждения. 15. Устройство по п.10, в котором выпускное отверстие петлевого затвора расположено с обеспечением удерживания остатка конденсата внутри указанного накопительного резервуара. 16. Устройство по п.15, предназначенное для использования на двигателе морского судна, расположенном в машинном отделении морского судна. 17. Устройство по п.10, в котором указанная конденсатная труба присоединена с обеспечением непосредственного и постоянного отведения конденсата из указанного пропускного отверстия в указанный накопительный резервуар. 18. Способ пассивного отведения конденсата с помощью устройства по п.1, включающий отведение конденсата из камеры охлаждения системы рециркуляции отработавших газов двигателя в накопительный резервуар через постоянно открытое пропускное отверстие и выпуск паров конденсата из накопительного резервуара в выхлопную трубу двигателя. 19. Способ по п.18, в котором удерживают остаток конденсата внутри указанного накопительного резервуара и отводят указанный конденсат из накопительного резервуара через петлевой затвор, когда уровень остатка превышает уровень, обеспеченный положением указанного петлевого затвора. 20. Способ по п.19, в котором петлевой затвор обеспечивает выпуск в атмосферу в пределах закрытого помещения.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Устройство для пассивного отведения конденсата через выхлопную трубу двигателя, содержащее камеру охлаждения наддувочного воздуха, которая имеет нижнюю стенку с выполненным в ней пропускным отверстием, конденсатную трубу, присоединенную с обеспечением связи по потоку для отведения конденсата из указанного пропускного отверстия в накопительный резервуар, вытяжную трубу, присоединенную с обеспечением связи по потоку для выпуска паров из верхнего отверстия указанного накопительного резервуара в выхлопную трубу, и петлевой затвор, присоединенный с обеспечением связи по потоку для отведения конденсата из нижнего отверстия указанного накопительного резервуара. 2. Устройство по п.1, в котором указанная камера охлаждения представляет собой одно из перечисленного: камеру промежуточного охладителя, камеру вторичного охладителя или камеру охладителя системы рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя, присоединенную между выхлопным трактом и воздухозаборником дизельного двигателя. 3. Устройство по п.1, в котором указанная камера охлаждения содержит емкость для накапливания конденсата, которая выполнена в виде углубления в нижней стенке камеры и из которой проходит указанное пропускное отверстие. 4. Устройство по п.3, в котором указанная камера охлаждения присоединена так, что она составляет часть системы рециркуляции отработавших газов, которая присоединена между выхлопным трактом и воздухозаборником двигателя, при этом во время работы двигателя камера охлаждения находится под давлением, превышающим давление в указанной выхлопной трубе, а накопительный резервуар находится под давлением, значение которого является средним между значениями давления в указанной камере охлаждения и в указанной выхлопной трубе, при этом петлевой затвор обеспечивает выпуск при атмосферном давлении. 5. Устройство по п.4, в котором указанная камера охлаждения выполнена с возможностью работы под давлением по меньшей мере около 6 бар. 6. Устройство по п.4, в котором указанное пропускное отверстие имеет размеры, обеспечивающие возможность прохождения газового потока, составляющего не более чем приблизительно 0,01% от потока, проходящего через указанную камеру охлаждения. 7. Устройство по п.1, в котором выпускное отверстие петлевого затвора расположено с обеспечением удерживания остатка конденсата внутри накопительного резервуара. 8. Устройство по п.7, предназначенное для использования на двигателе морского судна, расположенном в машинном отделении морского судна. 9. Устройство по п.1, в котором указанная конденсатная труба присоединена с обеспечением прямого и постоянного отведения конденсата из указанного пропускного отверстия в указанный накопительный резервуар. 10. Устройство по п.1, содержащее воздухозаборник двигателя, клапан системы рециркуляции отработавших газов, присоединенный с обеспечением прохождения отработавшего газа из выхлопного тракта двигателя в воздухозаборник двигателя, причем указанная камера охлаждения соединена по потоку с воздухозаборником и представляет собой одно из перечисленного: камеру промежуточного охладителя, камеру вторичного охладителя или камеру охладителя системы рециркуляции отработавших газов. 11. Устройство по п.10, в котором указанная камера охлаждения содержит емкость для накапливания конденсата, которая выполнена в виде углубления в нижней стенке камеры и из которой проходит указанное пропускное отверстие. 12. Устройство по п.11, в котором во время работы двигателя указанная камера охлаждения находится под давлением, превышающим давление в выхлопной трубе, а накопительный резервуар находится под давлением, значение которого является средним между значениями давления в указанной камере охлаждения и в выхлопной трубе двигателя, при этом петлевой затвор обеспечивает выпуск при атмосферном давлении. 13. Устройство по п.12, в котором указанная камера охлаждения находится под давлением по меньшей мере около 6 бар. 14. Устройство по п.12, в котором указанное пропускное отверстие имеет размеры, обеспечивающие возможность прохождения газового потока, составляющего не более чем приблизительно 0,01% от потока, проходящего через указанную камеру охлаждения. 15. Устройство по п.10, в котором выпускное отверстие петлевого затвора расположено с обеспечением удерживания остатка конденсата внутри указанного накопительного резервуара. 16. Устройство по п.15, предназначенное для использования на двигателе морского судна, расположенном в машинном отделении морского судна. 17. Устройство по п.10, в котором указанная конденсатная труба присоединена с обеспечением непосредственного и постоянного отведения конденсата из указанного пропускного отверстия в указанный накопительный резервуар. 18. Способ пассивного отведения конденсата с помощью устройства по п.1, включающий отведение конденсата из камеры охлаждения системы рециркуляции отработавших газов двигателя в накопительный резервуар через постоянно открытое пропускное отверстие и выпуск паров конденсата из накопительного резервуара в выхлопную трубу двигателя. 19. Способ по п.18, в котором удерживают остаток конденсата внутри указанного накопительного резервуара и отводят указанный конденсат из накопительного резервуара через петлевой затвор, когда уровень остатка превышает уровень, обеспеченный положением указанного петлевого затвора. 20. Способ по п.19, в котором петлевой затвор обеспечивает выпуск в атмосферу в пределах закрытого помещения.
Евразийское ои 032071 (13) В1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2019.04.30
(21) Номер заявки 201690379
(22) Дата подачи заявки
2016.03.10
(51) Int. Cl. F02B 29/04 (2006.01) F02B 37/00 (2006.01) F02M26/22 (2016.01) F02D 23/00 (2006.01)
(54) УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ДЛЯ ПАССИВНОГО ОТВЕДЕНИЯ КОНДЕНСАТА НАДДУВОЧНОГО ВОЗДУХА ЧЕРЕЗ ВЫХЛОПНУЮ ТРУБУ
(31) 14/659,734
(32) 2015.03.17
(33) US
(43) 2016.09.30
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ДЖЕНЕРАЛ ЭЛЕКТРИК КОМПАНИ (US)
(72) Изобретатель:
Паскаль Дерек, Атц Чарльз Бернард (US), Джаякар Виджаяселван, Део Лаус Линд (IN)
(74) Представитель:
Поликарпов А.В. (RU)
(56) RU-U1-141531
US-A1-20090014161 EP-B1-0935059 JP-A-2010043585 RU-C1-2336422
(57) Изобретение относится к устройству (200) для пассивного отведения конденсата через выхлопную трубу (218) двигателя (100). Устройство (200) содержит камеру (202) охлаждения наддувочного воздуха, которая имеет нижнюю стенку с выполненным в ней пропускным отверстием (206), конденсатную трубу (208), присоединенную для отведения конденсата из пропускного отверстия (206) в накопительный резервуар (210), вытяжную трубу (216), присоединенную для выпуска паров из верхнего отверстия накопительного резервуара (210) в выхлопную трубу (218), и петлевой затвор (212), присоединенный для отведения конденсата из нижнего отверстия накопительного резервуара (210). Изобретение также относится к способу пассивного отведения конденсата с помощью такого устройства. Обеспечиваемый технический результат заключается в возможности отведения конденсата без использования клапанов и с предотвращением выпуска паров выхлопных газов в машинное отделение, в результате чего снижается необходимость выполнения технического обслуживания, повышается надежность системы, ее безопасность и соответствие стандартам.
Область техники
Варианты выполнения данного изобретения в целом относятся к воздушным системам двигателя. Конкретные варианты выполнения обеспечивают уменьшение накопления конденсата в воздушных системах рециркуляции отработавших газов двигателя.
Предпосылки изобретения
В результате введения нормирования состава выбросов (например, международных стандартов Tier 4 и IMO 3) производители двигателей повсеместно осуществляют капиталовложения в технологии, относящиеся к двухступенчатому турбонаддуву, аккумуляторным топливным системам, системам рециркуляции отработавших газов (далее РОГ), селективной каталитической редукции (СКР) и последующей переработке отработавших газов. Например, двухступенчатый турбонаддув и система РОГ могут использоваться в сочетании для повышения эффективности использования топлива и большей чистоты выхлопов. Однако в определенных условиях окружающей среды, в частности в морской окружающей среде, во время турбонаддува может происходить конденсация влаги всасываемого воздуха. Образующийся конденсат должен быть удален до попадания во впускной коллектор, чтобы предотвратить коррозию и иное повреждение двигателя. Кроме того, когда топливо, содержащее серу (например, как масло морских дизельных двигателей), сгорает в камере сгорания двигателя, продукты горения содержат оксиды серы. Отработавшие газы, содержащие оксиды серы, при смешивании с влажным воздухом, всасываемым через систему РОГ, образуют кислотные испарения, которые могут конденсироваться в двигателе. Количество кислотного конденсата зависит от содержания серы в топливе, а также от условий эксплуатации двигателя. Сконденсированная кислотная среда, если ее не удалить из указанной системы, будет вызывать коррозию, по меньшей мере, охладителя системы рециркуляции отработавших газов (РОГ), а также воздухозаборного коллектора.
С учетом вышесказанного есть потребность в обеспечении устройства и способов для пассивного отведения конденсата из системы наддувочного воздуха дизельного двигателя при условии, что наддувочный воздух содержит продукты выхлопа дизельного двигателя и не может быть выпущен непосредственно в местную окружающую среду.
Сущность изобретения
В одном варианте выполнения устройство содержит камеру охлаждения наддувочного воздуха, конденсатную трубу, вытяжную трубу, накопительный резервуар и петлевой затвор. Камера охлаждения имеет нижнюю стенку с выполненным в ней пропускным (т.е. сквозным) отверстием. Конденсатная труба присоединена с обеспечением связи по потоку для отведения конденсата (например, конденсата выхлопных газов) из пропускного отверстия в указанный накопительный резервуар. Вытяжная труба присоединена с обеспечением связи по потоку для выпуска паров из верхнего отверстия накопительного резервуара в выхлопную трубу. Петлевой затвор присоединен с обеспечением связи по потоку для отведения конденсата из нижнего отверстия накопительного резервуара. В другом варианте выполнения кон-денсатная труба присоединена с обеспечением связи по потоку для прямого и постоянного отведения конденсата из пропускного отверстия в накопительный резервуар.
В другом варианте выполнения устройство содержит воздухозаборник двигателя и клапан системы РОГ, присоединенный с обеспечением поступления отработавшего газа из выхлопного трубопровода двигателя в воздухозаборник двигателя. Устройство дополнительно содержит камеру охлаждения, связанную по потоку с указанным воздухозаборником и имеющую пропускное (т.е. сквозное) отверстие в своей нижней стенке. Устройство дополнительно содержит конденсатную трубу, присоединенную с обеспечением отведения конденсата из пропускного отверстия в накопительный резервуар. Например, конденсатная труба, соединенная с пропускным отверстием, может быть выполнена с возможностью непосредственного и постоянного отвода конденсата из указанного пропускного отверстия в накопительный резервуар. Устройство дополнительно содержит вытяжную трубу, которая присоединена с обеспечением выпуска паров из верхнего отверстия накопительного резервуара в выхлопную трубу двигателя, и петлевой затвор, присоединенный с обеспечением отведения конденсата из нижнего отверстия накопительного резервуара. Камера охлаждения может представлять собой одно из перечисленного: камеру промежуточного охладителя, камеру вторичного охладителя или камеру охладителя системы РОГ.
В другом варианте выполнения способ включает отведение конденсата (например конденсата влаги из выхлопных газов) из камеры охлаждения системы рециркуляции отработавших газов двигателя в накопительный резервуар через постоянно открытое пропускное отверстие. Данный способ дополнительно включает выпуск паров конденсата из накопительного резервуара в выхлопную трубу двигателя.
Описание чертежей
Данное изобретение станет более понятным после прочтения следующего описания неограничительных вариантов его выполнения со ссылкой на прилагаемые чертежи.
Фиг. 1 схематично изображает двигатель внутреннего сгорания в соответствии с вариантами выполнения данного изобретения.
Фиг. 2 схематично изображает систему пассивного отведения конденсата, выполненную с возможностью использования с двигателем внутреннего сгорания, показанным на фиг. 1, в соответствии с вариантами выполнения данного изобретения.
Подробное описание изобретения
Далее приведено подробное описание иллюстративных вариантов выполнения изобретения, проиллюстрированных на приложенных чертежах. По возможности на чертежах аналогичные или подобные элементы обозначены одинаковыми номерами позиций без повторения их описания. Несмотря на то, что иллюстративные варианты выполнения изобретения описаны в отношении морских дизельных двигателей, варианты выполнения изобретения также могут быть применены в целом к двигателям с турбонад-дувом, которые выполнены с возможностью рециркуляции отработавших газов.
Фиг. 1 схематично изображает двигатель 100 внутреннего сгорания, например морской дизельный двигатель, который может быть расположен в закрытом помещении 300, например в машинном отделении морского судна. Двигатель 100 содержит соответствующие цилиндры 110, соединенные с возможностью активации трансмиссии 112 для передачи механической энергии к нагрузкам. Цилиндры 110 всасывают воздух из воздухозаборника 114, смешивают его с топливом и сжигают топливо во втянутом воздухе и выпускают выхлопной газ в выпускной коллектор 116. Воздух поступает в воздухозаборник 114 из всасывающего фильтра 118, который может быть расположен либо внутри, либо снаружи закрытого помещения 300. Для улучшения эффективности использования топлива, отбора мощности и т.д. воздух, поступающий из фильтра 118, подвергают сжатию посредством соответствующих компрессорных блоков первого турбокомпрессора 120 и второго турбокомпрессора 122. Турбокомпрессоры 120, 122 выполнены с возможностью приведения в действие посредством выхлопного газа, протекающего из выпускного коллектора 116 через выхлопной трубопровод двигателя к турбинным блокам указанных турбокомпрессоров, а затем из турбокомпрессоров в выхлопную трубу 218, ведущую наружу из помещения 300. Для улучшения эффективности использования топлива сжатый всасываемый воздух охлаждают водой, воздухом или другим хладагентом в промежуточном охладителе 124 (который расположен между первым и вторым турбокомпрессорами 120, 122), а также во вторичном охладителе 126, расположенном между вторым турбокомпрессором 122 и воздухозаборником 114. Для уменьшения выбросов NOx часть выхлопных газов, которые в противном случае будут поступать непосредственно в выхлопную трубу 218, вместо этого отводят посредством системы 127 рециркуляции отработавших газов ("РОГ"), содержащей клапан 128 РОГ в соответствии с условиями эксплуатации двигателя. Затем отведенный выхлопной газ подают обратно в цилиндры 110 через охладитель 130 РОГ и (в некоторых вариантах выполнения) насос 132 Вентури. Промежуточный охладитель 124, вторичный охладитель 126 и охладитель 130 РОГ вместе могут быть обозначены как "камеры охлаждения наддувочного воздуха".
Как указано выше, одна из проблем охлаждения выхлопного газа под давлением заключается в том, что влага из охлажденного газа конденсируется вместе с твердыми частицами, такими как оксиды серы. Образующийся в результате водный конденсат выхлопных газов может быть кислотообразующим, коррозионным и в целом ухудшающим работу двигателя и сокращающим срок его службы. Например, в случае когда конденсат накапливается на поверхности камеры охлаждения наддувочного воздуха, возникающая в таком случае коррозия может вызвать утечку из данной камеры. Если при утечке поступают пары выхлопных газов, это может привести закрытое помещение (например, машинное отделение судна) в непригодное для его использования состояние. Следовательно, необходимо предотвратить скопление конденсата внутри камер охлаждения наддувочного воздуха.
В известных способах отведения конденсата из камер охлаждения наддувочного воздуха, как правило, используют устройства для отведения конденсата, например поплавковые клапаны или другие датчики уровня, обеспечивающие отведение конденсата непосредственно в подводную часть судна и небольшой остаток конденсата к клапану для пароизоляции, таким образом, предотвращая утечку паров выхлопных газов в закрытое помещение. Однако в отношении коррозийного конденсата влаги из выхлопных газов применение таких технологий является проблематичными, так как остаток конденсата может повредить клапан, предназначенный для удерживания данного остатка.
Таким образом, в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения данного изобретения предложена система или устройство 200 для бесклапанного или пассивного отведения конденсата, как схематично показано на фиг. 2. Устройство 200 присоединено к камере 202 охлаждения наддувочного воздуха для отведения конденсата через гравитационный дренаж 212 петлевого затвора и для выпуска паров в выхлопную трубу 218 (камера 202 может представлять собой по меньшей мере одно из перечисленного: промежуточный охладитель 124, вторичный охладитель 126 и/или охладитель 130 РОГ, как показано на фиг. 1). Более конкретно устройство 200 может содержать емкость 204 для накапливания конденсата, выполненную в виде углубления на нижней поверхности камеры 202 охлаждения. Устройство 200 также имеет пропускное отверстие 206, проходящее от нижней поверхности камеры 202 охлаждения (например, емкости 204 для накапливания конденсата) непосредственно в конденсатную трубу 208. Труба 208 проходит в резервуар 210 для накапливания конденсата (например, конденсатная труба может проходить непосредственно в резервуар 210, при этом без расположения каких-либо компонентов двигателя между указанным пропускным отверстием и резервуаром, кроме трубы). Резервуар 210 имеет два выхода - гравитационный дренаж 212 петлевого затвора и вытяжную трубу 216. Петлевой затвор 212 присоединен с обеспечением связи по потоку для отведения конденсата из нижнего отверстия накопительного резервуара в закрытое помещение 300, например в воронку подводной части судна. Вытяжная
труба 216 присоединена с обеспечением связи по потоку для выпуска паров из верхнего отверстия накопительного резервуара в выхлопную трубу 218.
Во время работы двигателя 100 камера 202 охлаждения, как правило, находится под давлением, превышающим давление в выхлопной трубе 218 двигателя, например приблизительно 6 бар или более. Накопительный резервуар 210 находится под давлением, значение которого является средним между значением давления в камере охлаждения и выхлопной трубе двигателя, например выше 1 бар, при этом выхлопная труба 218 может находиться под атмосферным давлением или под давлением несколько выше атмосферного. В частности, вытяжная труба 216 может быть присоединена либо выше по потоку, либо ниже по потоку от шумоглушителя и фильтра очистки от твердых частиц, так как любые твердые частицы, достигающие накопительного резервуара 210, будут осаждаться в конденсате влаги из выхлопных газов.
Таким образом, устройство 200 для отведения конденсата обеспечивает возможность прохождения небольшого количества наддувочного воздуха, предварительно смешанного с отработанными газами (например, примерно не более 0,01% потока наддувочного воздуха, проходящего через камеру 202 охлаждения) из камеры 202 охлаждения в выхлопную трубу 218 через пропускное отверстие 206, конденсат-ную трубу 208, накопительный резервуар 210 и вытяжную трубу 216. Смесь конденсата влаги с выхлопными газами, естественным образом образующаяся в системе наддувочного воздуха, накапливается в емкости 204 для накапливания конденсата, а затем стекает через пропускное отверстие 206 вниз по трубе 208 в резервуар 210. По мере заполнения резервуара 210 конденсат протекает из него через петлевой затвор 212. Выпускное отверстие петлевого затвора 212 расположено с обеспечением удерживания остатка 214 конденсатной смеси внутри резервуара 210, предотвращая прохождение паров выхлопных газов в выпускное отверстие петлевого затвора. Благодаря обеспечению бесклапанной системы для отведения конденсата из камеры 202 охлаждения снижается необходимость выполнения технического обслуживания и повышается надежность системы.
Преимущественно устройство 200 обеспечивает возможность надежного удаления конденсата наддувочного воздуха дизельного двигателя из системы наддувочного воздуха без выпуска выхлопного газа, содержащегося в наддувочном воздухе, в машинное отделение. Выпуск выхлопного газа, кроме как к системе выхлопа двигателя, запрещен различными стандартами по технике безопасности и национальным законодательством.
Таким образом, варианты выполнения данного изобретения обеспечивают устройство, содержащее камеру охлаждения наддувочного воздуха, имеющую нижнюю стенку со сквозным пропускным отверстием, конденсатную трубу, присоединенную с обеспечением связи по потоку для отведения конденсата (например, конденсата выхлопных газов) из пропускного отверстия в накопительный резервуар (например, непосредственно в указанный резервуар), вытяжную трубу, присоединенную с обеспечением связи по потоку для выпуска паров из верхнего отверстия накопительного резервуара в выхлопную трубу, и петлевой затвор, присоединенный с обеспечением связи по потоку для отведения конденсата из нижнего отверстия накопительного резервуара. Камера охлаждения может представлять собой одно из нижеперечисленного: камеру промежуточного охладителя, камеру вторичного охладителя или камеру охладителя РОГ в системе рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя, которая находится в соединении между выхлопным трактом и воздухозаборником дизельного двигателя. Данная камера может содержать емкость для накапливания конденсата, выполненную в виде углубления в нижнем направлении в нижней стенке, при этом пропускное отверстие может проходить из емкости для накапливания конденсата. Во время работы двигателя камера охлаждения находится под давлением, превышающим давление в выхлопной трубе, накопительный резервуар находится под давлением, значение которого является средним между значением давления в камере охлаждения и выхлопной трубе, а петлевой затвор обеспечивает выпуск конденсата при атмосферном давлении. Например, камера охлаждения может находиться под давлением по меньшей мере около 6 бар. Пропускное отверстие может иметь размеры, обеспечивающие прохождение газового потока, составляющего приблизительно не более 0,01% от потока, проходящего через камеру охлаждения. Выпускное отверстие петлевого затвора может быть расположено с обеспечением удерживания остатка конденсата внутри накопительного резервуара. Выпускное отверстие петлевого затвора может быть расположено в пределах закрытого помещения, например машинного отделения морского судна.
Другие варианты выполнения обеспечивают устройство, содержащее воздухозаборник двигателя, клапан РОГ, присоединенный для обеспечения прохождения выхлопного газа из выхлопного тракта двигателя в его воздухозаборник, камеру охлаждения, связанную по потоку с воздухозаборником двигателя и имеющую сквозное пропускное отверстие, выполненное в ее нижней стенке, конденсатную трубу, присоединенную с обеспечением отведения конденсата (например, прямого и постоянного) из пропускного отверстия в накопительный резервуар, вытяжную трубу, присоединенную с обеспечением выпуска паров из верхнего отверстия накопительного резервуара в выхлопную трубу двигателя, и петлевой затвор, присоединенный с обеспечением отведения конденсата из нижнего отверстия накопительного резервуара. Указанная камера охлаждения может представлять собой одно из нижеперечисленного: камеру промежуточного охладителя, камеру вторичного охладителя или камеру охладителя РОГ. Камера охлаждения
может содержать емкость для накапливания конденсата, которая выполнена в виде углубления вниз в нижней стенке камеры и из которой проходит указанное пропускное отверстие. Во время работы двигателя камера охлаждения находится под давлением, превышающим давление в выхлопной трубе, накопительный резервуар находится под давлением, значение которой является средним между значениями давления в камере охлаждения и выхлопной трубе двигателя, а петлевой затвор обеспечивает выпуск конденсата при атмосферном давлении. Например, камера охлаждения может находиться под давлением по меньшей мере около 6 бар. Пропускное отверстие может иметь размеры, обеспечивающие прохождение газового потока, составляющего приблизительно не более 0,01% от потока, проходящего через камеру охлаждения. Выпускное отверстие петлевого затвора может быть расположено с обеспечением удерживания остатка конденсата внутри накопительного резервуара. Выпускное отверстие петлевого затвора может быть расположено в пределах закрытого помещения, например машинного отделения морского судна. В соответствии с другими вариантами выполнения предложен способ, включающий отведение конденсата (например конденсата влаги из выхлопных газов) из камеры охлаждения системы рециркуляции отработавших газов двигателя в накопительный резервуар через постоянно открытое пропускное отверстие, и выпуск паров конденсата (например паров конденсата влаги из выхлопных газов) из накопительного резервуара в выхлопную трубу двигателя. В данном способе также могут удерживать остаток конденсата внутри указанного накопительного резервуара и отводить конденсат из накопительного резервуара через петлевой затвор в случае, когда уровень остатка превышает уровень, заданный положением петлевого затвора. Петлевой затвор может обеспечивать отведение конденсата в атмосферу в пределах закрытого помещения. Закрытое помещение, к примеру, может представлять собой машинное отделение морского судна.
В соответствии с другим вариантом выполнения способ включает отведение конденсата из камеры охлаждения наддувочного воздуха системы рециркуляции отработавших газов двигателя в накопительный резервуар через постоянно открытое пропускное отверстие, выполненное в емкости для накапливания конденсата, которая выполнена в виде углубления в нижней стенке камеры охлаждения, и конден-сатную трубу, соединяющую пропускное отверстие и накопительный резервуар. В данном способе дополнительно могут выпускать пары конденсата из накопительного резервуара в выхлопную трубу двигателя (через вытяжную трубу, обеспечивающую связь по потоку между накопительным резервуаром и выхлопной трубой, например, вытяжная труба может быть присоединена к верхней стенке накопительного резервуара), с помощью петлевого затвора, присоединенного к днищу указанного накопительного резервуара, удерживают остаток конденсата внутри указанного накопительного резервуара и отводят конденсат из накопительного резервуара в случае, когда уровень остатка превышает уровень, заданный положением данного петлевого затвора.
В другом варианте выполнения система двигателя содержит две или более камеры 202 охлаждения наддувочного воздуха (например, два или более промежуточных охладителей 124, вторичных охладителей 126 и/или охладителей 130 РОГ, как показано на фиг. 1). По меньшей мере каждая из указанных двух или более камер охлаждения содержит соответствующие емкости 204 для накапливания конденсата и пропускные отверстия 206, как показано на фиг. 2, для обеспечения прохождения конденсата из камер охлаждения наддувочного воздуха к одной или более конденсатным трубам 208 и к одному или более накопительным резервуарам 210. Например, каждая такая камера охлаждения может содержать соответствующую конденсатную трубу 208, проходящую к соответствующему накопительному резервуару 210 или к общему накопительному резервуару 210. В случае использования общего накопительного резервуара 210 общий резервуар 210, один петлевой затвор 212 и одна вытяжная труба 216 обеспечивают работу нескольких камер охлаждения наддувочного воздуха для удаления конденсата, таким образом, обеспечивая снижение стоимости системы и уменьшение занимаемого объема по сравнению с конструкцией, содержащей отдельный накопительный резервуар для каждой камеры охлаждения наддувочного воздуха указанной конфигурации.
Очевидно, что вышеприведенное описание является иллюстративным, а не ограничительным. Например, упомянутые варианты выполнения (и/или их аспекты) могут использоваться в сочетании друг с другом. Кроме того, возможно осуществление множества модификаций в зависимости от конкретного применения или материала в соответствии с основополагающими принципами данного изобретения без отклонения от объема их правовой охраны. Несмотря на то, что размеры и типы материалов, описанные в данном документе, обеспечивают определенные параметры различных вариантов выполнения, тем не менее они являются не ограничительными, а только иллюстративными. Для специалистов в данной области техники при прочтении вышеприведенного описания будет очевидно множество других вариантов выполнения. Соответственно объем правовой охраны изобретения должен быть определен в соответствии с прилагаемыми пунктами формулы изобретения с учетом полного объема правовой охраны эквивалентов, допустимых для данных пунктов. В прилагаемой формуле изобретения термины "включающий" и "в котором" использованы в качестве эквивалентов соответствующих терминов европейского английского "содержащий" и "в отношении чего". Кроме того, в нижеследующей формуле изобретения такие термины как "первый", "второй", "третий", "верхний", "нижний", "низ", "верх" и т.д. использованы только в качестве обозначений и не определяют численные или позиционные требования для их объектов.
Помимо этого, ограничения нижеследующей формулы изобретения не указаны в виде "средство-плюс-функция" и не должны истолковываться на основании шестого пункта 35 §112 свода законов США до тех пор, если в таких ограничениях формулы изобретения не будет указано выражение "предназначен для", за которым следует определение функции без указания дополнительной конструкции.
В изложенном описании используются примеры, характеризующие несколько вариантов выполнения данного изобретения, включая предпочтительный вариант выполнения, а также дающие возможность обычному специалисту осуществить данное изобретение на практике, включая выполнение и использование любых устройств или систем, а также выполнение любых относящихся к нему способов. Объем правовой охраны данного изобретения определен его формулой, при этом он может включать другие примеры, очевидные для специалистов. Подразумевается, что такие другие примеры входят в объем правовой охраны формулы изобретения, если они содержат конструктивные элементы, которые не отличаются от буквально указанных в формуле изобретения, или если они содержат равноценные конструктивные элементы с несущественными отличиями от буквально указанных в формуле изобретения.
Применительно к данному документу следует понимать, что элемент или этап, указанный в единственном числе, не исключают возможности применения нескольких элементов или этапов, если не указано иное. Кроме того, подразумевается, что ссылки на "один вариант выполнения" данного изобретения не следует трактовать как исключающие возможность осуществления дополнительных вариантов выполнения, которые также содержат указанные признаки. Помимо этого, если не указано иное, варианты выполнения "содержащие", "включающие" или "имеющие" один или несколько элементов, обладающих определенным признаком, дополнительно могут включать и элементы, не обладающие таким признаком.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Устройство для пассивного отведения конденсата через выхлопную трубу двигателя, содержащее камеру охлаждения наддувочного воздуха, которая имеет нижнюю стенку с выполненным в ней пропускным отверстием, конденсатную трубу, присоединенную с обеспечением связи по потоку для отведения конденсата из указанного пропускного отверстия в накопительный резервуар, вытяжную трубу, присоединенную с обеспечением связи по потоку для выпуска паров из верхнего отверстия указанного накопительного резервуара в выхлопную трубу, и петлевой затвор, присоединенный с обеспечением связи по потоку для отведения конденсата из нижнего отверстия указанного накопительного резервуара.
2. Устройство по п.1, в котором указанная камера охлаждения представляет собой одно из перечисленного: камеру промежуточного охладителя, камеру вторичного охладителя или камеру охладителя системы рециркуляции отработавших газов дизельного двигателя, присоединенную между выхлопным трактом и воздухозаборником дизельного двигателя.
3. Устройство по п.1, в котором указанная камера охлаждения содержит емкость для накапливания конденсата, которая выполнена в виде углубления в нижней стенке камеры и из которой проходит указанное пропускное отверстие.
4. Устройство по п.3, в котором указанная камера охлаждения присоединена так, что она составляет часть системы рециркуляции отработавших газов, которая присоединена между выхлопным трактом и воздухозаборником двигателя, при этом во время работы двигателя камера охлаждения находится под давлением, превышающим давление в указанной выхлопной трубе, а накопительный резервуар находится под давлением, значение которого является средним между значениями давления в указанной камере охлаждения и в указанной выхлопной трубе, при этом петлевой затвор обеспечивает выпуск при атмосферном давлении.
5. Устройство по п.4, в котором указанная камера охлаждения выполнена с возможностью работы под давлением по меньшей мере около 6 бар.
6. Устройство по п.4, в котором указанное пропускное отверстие имеет размеры, обеспечивающие возможность прохождения газового потока, составляющего не более чем приблизительно 0,01% от потока, проходящего через указанную камеру охлаждения.
7. Устройство по п.1, в котором выпускное отверстие петлевого затвора расположено с обеспечением удерживания остатка конденсата внутри накопительного резервуара.
8. Устройство по п.7, предназначенное для использования на двигателе морского судна, расположенном в машинном отделении морского судна.
9. Устройство по п.1, в котором указанная конденсатная труба присоединена с обеспечением прямого и постоянного отведения конденсата из указанного пропускного отверстия в указанный накопительный резервуар.
10. Устройство по п.1, содержащее
воздухозаборник двигателя,
клапан системы рециркуляции отработавших газов, присоединенный с обеспечением прохождения отработавшего газа из выхлопного тракта двигателя в воздухозаборник двигателя,
причем указанная камера охлаждения соединена по потоку с воздухозаборником и представляет собой одно из перечисленного: камеру промежуточного охладителя, камеру вторичного охладителя или
камеру охладителя системы рециркуляции отработавших газов.
11. Устройство по п.10, в котором указанная камера охлаждения содержит емкость для накапливания конденсата, которая выполнена в виде углубления в нижней стенке камеры и из которой проходит указанное пропускное отверстие.
12. Устройство по п.11, в котором во время работы двигателя указанная камера охлаждения находится под давлением, превышающим давление в выхлопной трубе, а накопительный резервуар находится под давлением, значение которого является средним между значениями давления в указанной камере охлаждения и в выхлопной трубе двигателя, при этом петлевой затвор обеспечивает выпуск при атмосферном давлении.
13. Устройство по п.12, в котором указанная камера охлаждения находится под давлением по меньшей мере около 6 бар.
14. Устройство по п.12, в котором указанное пропускное отверстие имеет размеры, обеспечивающие возможность прохождения газового потока, составляющего не более чем приблизительно 0,01% от потока, проходящего через указанную камеру охлаждения.
15. Устройство по п.10, в котором выпускное отверстие петлевого затвора расположено с обеспечением удерживания остатка конденсата внутри указанного накопительного резервуара.
16. Устройство по п.15, предназначенное для использования на двигателе морского судна, расположенном в машинном отделении морского судна.
17. Устройство по п.10, в котором указанная конденсатная труба присоединена с обеспечением непосредственного и постоянного отведения конденсата из указанного пропускного отверстия в указанный накопительный резервуар.
18. Способ пассивного отведения конденсата с помощью устройства по п.1, включающий отведение конденсата из камеры охлаждения системы рециркуляции отработавших газов двигателя в накопительный резервуар через постоянно открытое пропускное отверстие и выпуск паров конденсата из накопительного резервуара в выхлопную трубу двигателя.
19. Способ по п.18, в котором удерживают остаток конденсата внутри указанного накопительного резервуара и отводят указанный конденсат из накопительного резервуара через петлевой затвор, когда уровень остатка превышает уровень, обеспеченный положением указанного петлевого затвора.
20. Способ по п.19, в котором петлевой затвор обеспечивает выпуск в атмосферу в пределах закрытого помещения.
11.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
032071
- 1 -
032071
- 1 -
032071
- 1 -
032071
- 1 -
032071
- 1 -
032071
- 1 -
032071
- 4 -
032071
- 7 -
|
