ТЕРМОТОПЛИВНЫЙ РЕГУЛЯТОР Российский патент 1995 года по МПК F02M31/10 F02M31/20 

Изобретение относится к машиностроению и преимущественно найдет применение в топливных системах энергетических установок, например в двигателях внутреннего сгорания (ДВС).

Известна система охлаждения энергетической установки с использованием радиатора, подключенного через трубопроводы к водяной системе охлаждения двигателя. Данная система использует радиатор и требует наличие вентилятора, отбирающего до 10% мощности двигателя, причем компоновка радиатора и вентилятора на энергетической установке приводит к созданию дополнительного воздушного сопротивления, что также отбирает мощность у двигателя, а следовательно, ведет к увеличению расхода топлива [1].

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является известный термотопливный регулятор, который содержит топливный бак, топливную систему энергетической установки, сообщенную с топливным баком, систему охлаждения энергетической установки, теплообменный элемент, установленный в топливном баке и сообщенный с системой охлаждения [2].

К недостаткам прототипа следует отнести неэффективность его работы ввиду того, что происходит ухудшение качественных характеристик топлива за счет испарения в топливном баке легких фракций топлива; в нем не предусмотрена предварительная подготовка топлива при его подаче из топливного бака в энергетическую установку (в камеры сгорания).

Изобретение лишено указанных недостатков, а его сущностью является наличие холодильного устройства, установленного в топливном баке выше уровня топлива, и подогревателя топлива с дополнительным теплообменным элементом, причем вход дополнительного теплообменного элемента сообщен с входом теплообменного элемента, вход подогревателя топлива сообщен с выходом топливного бака, а выход подогревателя топлива сообщен с топливной системой энергетической установки.

На чертеже показана схема предлагаемого терморегулятора.

Термотопливный регулятор содержит топливный бак 1 с размещенным в нем теплообменным элементом 2, и подогреватель 3 топлива с дополнительным теплообменным элементом 4, включенным в систему охлаждения энергетической установки 5. Внутри топливного бака 1 размещен хладагент 6 для охлаждения паров топлива, образующихся при охлаждении энергетической установки замкнутого цикла. В качестве хладагента возможно использование аммиака, фреона, различных спиртов, эфиров, масел.

Работает термотопливный регулятор следующим образом. Охлаждающая жидкость с энергетической установки 5 поступает по трубопроводу в теплообменный элемент 4 подогревателя топлива 3, а затем в теплообменный элемент 2 топливного бака 1. Проходя теплообменный элемент 2 топливного бака 1, охлаждающая жидкость охлаждается там за счет интенсивного испарения горючего. В случае, если охлаждение идет недостаточно, в работу вступает хладагент 6. Возможно использование верхней стенки топливного бака в качестве охлаждаемой поверхности. Хладагент подбирается для данного типа энергетической установки таким образом, чтобы система даже в экстремальных условиях постоянно находилась в сбалансированном состоянии, т.е. температура топлива и охлаждающей жидкости была постоянной и саморегулировалась за счет интенсивного испарения топлива. Возможность работы данного термотопливного регулятора обусловлена тем, что в реальных условиях при передаче тепла от теплообменного элемента 2 топливу увеличивается интенсивность испарения последнего, причем дополнительно размещенный в баке хладагент абсорбирует на себя пары топлива и превращает топливо обратно в жидкое состояние, т.е. работа замкнутого термотопливного регулятора основана на принципе работы абсорбционного холодильника. В то же время возможна принудительная подача хладагента от компрессора.

Использование предлагаемого термотопливного регулятора позволяет получить более надежную, экономичную и долговечную систему охлаждения двигателя, снизить расход его топлива.

Использование: топливные системы энергетических установок. Сущность изобретения: термотопливный регулятор содержит топливный бак с теплообменным элементом. Холодильное устройство установлено выше уровня топлива в топливном баке. Выход системы охлаждения энергетической установки сообщен с входом дополнительного теплообменного элемента, установленного в подогревателе топлива. Выход дополнительного теплообменного элемента сообщен с входом теплообменного элемента. Вход подогревателя топлива сообщен с выходом топливного бака, выход подогревателя топлива сообщен с топливной системой энергетической установки. 1 ил.

ТЕРМОТОПЛИВНЫЙ РЕГУЛЯТОР, содержащий топливный бак, топливную систему энергетической установки, сообщенную с топливным баком, систему охлаждения энергетической установки, теплообменный элемент, установленный в топливном баке и сообщенный с системой охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности в работе, регулятор снабжен холодильным устройством, установленным в топливном баке выше уровня топлива, и подогревателем топлива с дополнительным теплообменным элементом, причем вход дополнительного теплообменного элемента сообщен с выходом системы охлаждения, выход - с входом теплообменного элемента, вход подогревателя топлива сообщен с выходом топливного бака, а выход подогревателя топлива - с топливной системой энергетической установки.