УСТАНОВКА ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДОТОПЛИВНЫХ ЭМУЛЬСИЙ И ЕЕ ВАРИАНТЫ Российский патент 2004 года по МПК B01F13/08 

Данное изобретение относится к получению водотопливных эмульсий (ВТЭ) и может быть использовано в топливной промышленности.

Известна установка для приготовления водотопливной эмульсии, содержащая нагреватель топлива, приемную емкость, соединенную с магистралью подачи в топливные резервуары, в которой последовательно установлены насос подачи в топливные резервуары и первый гидродинамический кавитационный аппарат, причем топливные резервуары подключены также к магистрали рециркуляции, в которой последовательно установлены насос рециркуляции и второй гидродинамический кавитационный аппарат, и к магистрали подачи топлива на сжигание, в которой последовательно установлены насос подачи на сжигание и третий гидродинамический кавитационный аппарат, снабжена последовательно соединенными вторым насосом подачи на сжигание и четвертым гидродинамическим кавитационным аппаратом, установленными на выходе третьего гидродинамического кавитационного аппарата, причем нагреватель установлен в магистрали подачи топлива на сжигание. Усилению достигаемого эффекта способствует также предварительная гидродинамическая кавитационная обработка мазута (с содержащейся в нем водой) или пиролизной смолы до их смешения, а также уже полученного топлива в процессе его хранения, для чего топливо периодически извлекают из резервуара, пропускают через гидродинамический кавитационный аппарат, а в ряде случаев и нагреватель, и возвращают в резервуар. При этом ступенчатое введение воды, т.е. ее добавление порциями, на различных этапах подготовки топлива предпочтительно (RU 2143312, B 01 F 3/08, 27.12.1999).

Недостатком известной установки является невозможность приготовления ВТЭ высокой степени устойчивости.

Поставленная цель достигается тем, что установка, содержит емкости для хранения топлива, эмульгатора и воды, соединенные соответствующими магистралями с аппаратом для диспергирования, причем на магистрали топлива в случае необходимости установлен нагреватель, а в качестве аппарата для диспергирования включен аппарат, использующий принцип электромагнитного вихревого слоя ферромагнитных элементов (АВС) при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне (вариант 1).

Предусмотрен 2-й вариант установки, содержащей емкости для хранения топлива, эмульгатора и воды, причем емкости для хранения воды и эмульгатора соединены соответствующими магистралями с устройством для предварительного их смешивания, а емкость для хранения топлива в случае необходимости соединена магистралью с нагревателем, соединенным с аппаратом для диспергирования, соединенным также с устройством для предварительного смешивания воды и эмульгатора, причем в качестве аппарата для диспергирования включен аппарат, использующий принцип электромагнитного вихревого слоя ферромагнитных элементов при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне.

Предусмотрен 3-й вариант установки, содержащей емкости для хранения топлива, эмульгатора и воды. Причем емкости для хранения воды и топлива соединены соответствующими магистралями с устройством для предварительного их смешивания, а на магистрали топлива в случае необходимости установлен нагреватель; емкость для хранения эмульгатора соединена с аппаратом для диспергирования, соединенным также с устройством для предварительного смешивания воды и топлива, причем в качестве аппарата для диспергирования включен аппарат, использующий принцип электромагнитного вихревого слоя ферромагнитных элементов при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне.

Предусмотрен 4-й вариант установки, содержащей емкости для хранения топлива, эмульгатора и воды, причем емкости для хранения эмульгатора и топлива соединены соответствующими магистралями с устройством для предварительного их смешивания, а на магистрали топлива установлен, в случае необходимости, нагреватель (при использовании тяжелых топлив, требующих предварительного подогрева); емкость для хранения воды соединена с аппаратом для диспергирования, соединенным также с устройством для предварительного смешивания эмульгатора и топлива, причем в качестве аппарата для диспергирования включен аппарат, использующий принцип электромагнитного вихревого слоя ферромагнитных элементов (АВС) при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне.

Предусмотрен 5-й вариант установки, содержащей емкости для хранения топлива, эмульгатора и воды, причем емкости для хранения эмульгатора, воды и топлива соединены соответствующими магистралями с устройством для предварительного их смешивания, соединенным с аппаратом для диспергирования, причем в качестве аппарата для диспергирования включен аппарат, использующий принцип электромагнитного вихревого слоя ферромагнитных элементов (АВС) при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне.

Устройства работают следующим образом.

Вариант 1

Топливо, воду и эмульгатор из емкостей 1, 2 и 3 по магистралям 4, 5 и 6 подают в 7 (АВС), причем на магистрали 4 может быть установлен нагреватель 8 для топлива, требующего нагрева, например (высоковязкий мазут марок 40, 80, 100 и др.), нагревающий его до температуры 60-90°С. В АВС происходит диспергирование топлива, воды и эмульгатора до высокодисперсного состояния при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне (фиг.1). Устойчивость полученной водотопливной эмульсии достигает 30 суток.

Вариант 2

Воду и эмульгатор из емкостей 2 и 3 по соответствующим магистралям 5, 6 подают в устройство для смешивания 9, откуда полученную смесь по магистрали 10, а также топливо из емкости 1 по магистрали 4, где может быть установлен нагреватель для топлива, требующего нагрева (см. вариант 1), подают в 7 (АВС), где происходит диспергирование топлива, воды и эмульгатора до высокодисперсного состояния при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне (фиг.2). Устойчивость полученной водотопливной эмульсии достигает 30 суток.

Вариант 3

Топливо и воду из емкостей 1 и 2 магистралям 4, 5 подают в устройство для смешивания 9, причем на магистрали 4 установлен нагреватель 8 для топлива, требующего нагрева (см. вариант 1), нагревающий его до температуры 60-90°С. Из устройства для смешивания 9 полученную смесь по магистрали 10, а также эмульгатор из емкости 3 по магистрали 6 подают в 7 (АВС), где происходит диспергирование топлива, воды и эмульгатора до высокодисперсного состояния при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне (фиг.3). Устойчивость полученной водотопливной эмульсии достигает 30 суток.

Вариант 4

Топливо и эмульгатор из емкостей 1 и 3 по соответствующим магистралям 4, 6 подают в устройство для смешивания 9, причем на топливной магистрали 4 установлен нагреватель 8 для топлива, требующего нагрева (см. вариант 1), нагревающий его до температуры 60-90°С, откуда полученную смесь по магистрали 10, а также воду из емкости 2 по магистрали 5 подают в 7 (АВС), где происходит диспергирование топлива, воды и эмульгатора до высокодисперсного состояния при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне (фиг.4). Устойчивость полученной водотопливной эмульсии достигает 30 суток.

Вариант 5

Топливо, воду и эмульгатор из емкостей 1, 2 и 3 по соответствующим магистралям 4, 5, 6 подают в устройство для смешивания 9, откуда полученную смесь по магистрали 10 подают в 7 (АВС), где происходит диспергирование топлива, воды и эмульгатора до высокодисперсного состояния при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне (фиг.5). Устойчивость полученной водотопливной эмульсии достигает 30 суток.

Данное изобретение относится к получению водотопливных эмульсий и может быть использовано в топливной промышленности. Установка содержит емкости для хранения топлива, эмульгатора и воды, соединенные соответствующими магистралями с аппаратом для диспергирования, причем на магистрали топлива в случае необходимости установлен нагреватель. В качестве аппарата для диспергирования включен аппарат, использующий принцип электромагнитного вихревого слоя ферромагнитных элементов при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне. Возможны варианты предварительного смешивания воды и эмульгатора, или топлива и воды, или топлива и эмульгатора, или топлива, эмульгатора и воды в соответствующем устройстве для смешивания с последующей подачей полученной смеси в аппарат с вихревым слоем. Технический результат состоит в повышении стабильности водотопливных эмульсий. 5 н.п. ф-лы, 5 ил.

1. Установка для получения водотопливных эмульсий, содержащая ёмкости для хранения топлива, эмульгатора и воды, соединенные соответственно магистралями с аппаратом для диспергирования, причем на магистрали топлива в случае необходимости установлен нагреватель, отличающаяся тем, что в качестве аппарата для диспергирования включен аппарат, использующий принцип электромагнитного вихревого слоя ферромагнитных элементов при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне.2. Установка для получения водотопливных эмульсий, содержащая емкости для хранения топлива, эмульгатора и воды, причем емкости для хранения воды и эмульгатора соединены соответствующими магистралями с устройством для их предварительного смешивания, а емкость для хранения топлива в случае необходимости соединена магистралью с нагревателем, соединенным с аппаратом для диспергирования, соединенным также с устройством для предварительного смешивания воды и эмульгатора, отличающаяся тем, что в качестве аппарата для диспергирования включен аппарат, использующий принцип электромагнитного вихревого слоя ферромагнитных элементов при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне.3. Установка для получения водотопливных эмульсий, содержащая емкости для хранения топлива, эмульгатора и воды, причем емкости для хранения воды и топлива соединены соответствующими магистралями с устройством для их предварительного смешивания, а на магистрали топлива в случае необходимости установлен нагреватель, емкость для хранения эмульгатора соединена с аппаратом для диспергирования, соединенным также с устройством для предварительного смешивания воды и топлива, отличающаяся тем, что в качестве аппарата для диспергирования включен аппарат, использующий принцип электромагнитного вихревого слоя ферромагнитных элементов при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне.4. Установка для получения водотопливных эмульсий, содержащая емкости для хранения топлива, эмульгатора и воды, причем емкости для хранения эмульгатора и топлива соединены соответствующими магистралями с устройством для их предварительного смешивания, а на магистрали топлива в случае необходимости установлен нагреватель, емкость для хранения воды соединена с аппаратом для диспергирования, соединенным также с устройством для предварительного смешивания эмульгатора и топлива, отличающаяся тем, что в качестве аппарата для диспергирования включен аппарат, использующий принцип электромагнитного вихревого слоя ферромагнитных элементов при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне.5. Установка для получения водотопливных эмульсий, содержащая емкости для хранения топлива, эмульгатора и воды, соединенные соответствующими магистралями с устройством для их предварительного смешивания, соединенным с аппаратом для диспергирования, отличающаяся тем, что в качестве аппарата для диспергирования включен аппарат, использующий принцип электромагнитного вихревого слоя ферромагнитных элементов при частоте вращения магнитного поля 1400-3000 об/мин и энергонапряженности 2-5 кВт/дм³ в рабочей зоне.