Устройство для гидродинамического эмульгирования и активации жидкого топлива Российский патент 2019 года по МПК F23K5/12 F02M25/22 

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для экономии топлива, увеличения КПД и уменьшения вредных выбросов с уходящими газами.

Известно устройство для активации жидкости (патент РФ № 2466941), используемое для обработки артезианских вод и для очистки промышленных и бытовых стоков. Оно включает активатор жидкости и установку активизации процессов. Активатор жидкости включает трубопровод жидкости и активатор, состоящий их полого корпуса, тангенциальных сопел жидкого топлива, тангенциальных сопел и осевого отверстия для воздуха. Установка активизации процессов имеет рабочую трубу с ферромагнитными иголками и наружный электромагнитный индуктор. Преимуществом этого устройства является сочетание жидкостно-воздушного аэратора и установки активизации процессов в сотни раз интенсифицирующей химические и физические процессы, в частности процессы окисления, эмульгирования и коагуляции.

Недостатком этого устройства является его использование только для активации жидкости путем ее смешения с воздухом.

Известен способ получения водотопливной эмульсии (Патент РФ № 2202406, МПК В01Р 3/08, опубл. 20.04.2003), включающий подачу жидкого топлива и дополнительной воды, их смешивание и эмульгирование в гидродинамическом кавитационном устройстве. Полученную промежуточную эмульсию очищают в многосекционном устройстве, каждая секция которого содержит ротор и статор.

Этот способ отличается повышенной сложностью, снабжен специальными секциями с роторами и статорами и требует применения специального эмульгатора.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива (Патент РФ №2498158), содержащее гидродинамический кавитационный аппарат, выполненный как тангенциально-осевой эмульгатор, состоящий из трубопровода обрабатываемого жидкого топлива, трубопровода добавляемой жидкости, цилиндрического корпуса с верхней и средней кольцевыми полостями и внутренней полостью, верхняя и средняя кольцевые полости связаны тангенциально установленными соплами с внутренней поверхностью корпуса эмульгатора, обеспечивающими тангенциальный подвод жидкого топлива и добавляемой жидкости, трубопровод подаваемой жидкости соединен осевым патрубком с внутренней полостью корпуса эмульгатора. Это устройство принято в качестве прототипа к предполагаемому изобретению. Положительными качествами устройства для эмульгирования смеси жидкого топлива и добавляемой жидкости является повышение эффективности эмульгирования. Его недостатком является отсутствие в этом устройстве аэрации жидкости атмосферным воздухом.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является создание устройства обеспечивающего сочетание гидродинамического эмульгирования жидкого топлива с добавляемой водой и его активации атмосферным воздухом, что приведет к повышению эффективности сгорания жидкого топлива.

Технический результат достигается за счет того, что в устройстве для гидродинамического эмульгирования и активации жидкого топлива содержащем гидродинамический кавитационный аппарат, состоящий из трубопровода обрабатываемого жидкого топлива, трубопровода добавляемой жидкости, цилиндрического корпуса эмульгатора с верхней и средней кольцевыми полостями и внутренней полостью; верхняя и средняя кольцевые полости связаны тангенциальными соплами с внутренней поверхностью корпуса эмульгатора, трубопровод жидкого топлива соединен с верхней кольцевой полостью эмульгатора, которая через тангенциальные сопла жидкого топлива связана с его внутренней полостью, трубопровод дополнительной жидкости соединен патрубком со средней кольцевой полостью эмульгатора, которая через тангенциальные сопла добавочной жидкости связана с внутренней полостью корпуса эмульгатора, которая связана с входом трубопровода кавитационной зоны, выход трубопровода кавитационной зоны соединен с установкой активизации процессов, имеющей рабочую трубу из немагнитного материала с рабочим телом -ферромагнитными иголками и наружный электромагнитный индуктор, причем дополнительной жидкостью является вода, атмосфера связана тангенциальными воздушными соплами с внутренней частью трубопровода кавитационной зоны.

Устройство представлено следующими чертежами: на фиг.1 показана принципиальная схема устройства для гидродинамического эмульгирования и активации жидкого топлива;

- на Фиг.2 показан разрез по А-А тангенциально-осевого эмульгатора жидкого топлива.

Тангенциально-осевой эмульгатор и активатор жидкого топлива (Фиг.1) состоит из подводящей трубы добавочной воды 1, трубопровода жидкого топлива 2, корпуса эмульгатора 3, верхней кольцевой полости 4, средней кольцевой полости 5, внутренней полости 6, трубопровода кавитационной зоны 7 из немагнитного материала, тангенциальных воздушных сопел 8, установки активизации процессов 9, иголок 10 из ферромагнитного материала, наружных электромагнитных индукторов 11. На Фиг.2 номер 12 - тангенциальные сопла жидкого топлива, номер 13 тангенциальные сопла добавочной воды.

Устройство для гидродинамический эмульгирования и активации жидкого топлива работает следующим образом. По трубопроводу 2 жидкое топливо подается в верхнюю кольцевую полость 4, корпуса эмульгатора 3. Откуда по тангенциальным соплам жидкого топлива 12 поступает во внутреннюю полость 6. Добавочная вода по подводящей трубе добавочной воды 1 поступает в среднюю кольцевую полость 5 корпуса эмульгатора 3 и затем по тангенциальным соплам добавочной воды 13 подается ускоряясь во внутреннюю полость 6. Из нее активно перемешанное вращающиеся жидкое топливо и добавочная вода поступает в трубопровод кавитационной зоны 7, в который через тангенциальные воздушные сопла 8 за счет образовавшегося разряжения вводится атмосферный воздух. Движущаяся вращающимися иголкамисмесь жидкого топлива, добавленных воды и воздуха подается по трубопроводу кавитационной зоны 7 в среднюю часть установки активизации процессов 9 где происходит ее интенсивное перемешивание вращающимися иголками 10 обеспечиваемое наружными электромагнитными индукторами 11. При этом достигается образование микродисперсной структуры жидкой смеси с многократным ускорением процессов окисления компонентов жидкого топлива и образованием микродисперсной структуры полученной жидкой смеси. Это позволяет исключить расслаивание компонентов жидкого топлива вза период времени более 6 месяцев.

Предлагаемое изобретение позволяет:

- произвести эмульгирование жидкого топлива с вводом в него до 20% добавочной воды;

- обеспечить активацию жидкого топлива с добавлением атмосферного воздуха;

- улучшить качество сгорания эмульгированного и активированного топлива с уменьшением концентрации вредных веществ в продуктах сгорания;

- обеспечить возможность применения обработанного дизельного топлива как в летние, так и в зимние периоды года.

- за счет применения установки активизации процессов исключить расслоение полученного эмульгированного и активированного жидкого топлива через 5-6 месяцев.

Изобретение относится к области энергетики и машиностроения. Устройство для гидродинамического эмульгирования и активации жидкого топлива содержит гидродинамический кавитационный аппарат эмульгатора, состоящий из трубопровода обрабатываемого жидкого топлива, трубопровода добавляемой жидкости, цилиндрического корпуса эмульгатора с верхней и средней кольцевыми полостями и внутренней полостью, верхняя и средняя кольцевые полости связаны тангенциальными соплами с внутренней поверхностью корпуса эмульгатора, трубопровод жидкого топлива соединен с верхней кольцевой полостью эмульгатора, которая через тангенциальные сопла жидкого топлива связана с его внутренней полостью, трубопровод дополнительной жидкости соединен патрубком со средней кольцевой полостью эмульгатора, которая через тангенциальные сопла добавочной жидкости связана с внутренней полостью корпуса эмульгатора, которая связана с входом трубопровода кавитационной зоны, выход трубопровода кавитационной зоны соединен с установкой активизации процессов, имеющей рабочую трубу из немагнитного материала с рабочим телом - ферромагнитными иголками, и наружный электромагнитный индуктор, дополнительной жидкостью является вода, атмосфера связана тангенциальными воздушными соплами с внутренней частью трубопровода кавитационной зоны. Изобретение позволяет повысить эффективность сгорания жидкого топлива. 2 ил.

Устройство для гидродинамического эмульгирования и активации жидкого топлива, содержащее гидродинамический кавитационный аппарат эмульгатора, состоящий из трубопровода обрабатываемого жидкого топлива, трубопровода добавляемой жидкости, цилиндрического корпуса эмульгатора с верхней и средней кольцевыми полостями и внутренней полостью, верхняя и средняя кольцевые полости связаны тангенциальными соплами с внутренней поверхностью корпуса эмульгатора, трубопровод жидкого топлива соединен с верхней кольцевой полостью эмульгатора, которая через тангенциальные сопла жидкого топлива связана с его внутренней полостью, трубопровод дополнительной жидкости соединен патрубком со средней кольцевой полостью эмульгатора, которая через тангенциальные сопла добавочной жидкости связана с внутренней полостью корпуса эмульгатора, которая связана с входом трубопровода кавитационной зоны, выход трубопровода кавитационной зоны соединен с установкой активизации процессов, имеющей рабочую трубу из немагнитного материала с рабочим телом - ферромагнитными иголками, и наружный электромагнитный индуктор, отличающееся тем, что дополнительной жидкостью является вода, атмосфера связана тангенциальными воздушными соплами с внутренней частью трубопровода кавитационной зоны.