Устройство для получения эмульсии Советский патент 1987 года по МПК B01F11/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в дизельных двигателях внутреннего сгорания, в частности в системах для приготовления водо- топливной эмульсии.

Цель изобретения - повышение эффективности диспергирования и расширение технологических возможностей.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - стакан с мно- гозаходной спиральной нарезкой; на фиг. 3 - соединение устройства с топливным насосом дизеля, пример выполнения.

Устройство содержит комплект элементов, включающий корпус 1 со штуцером 2, соос- но размещенные в нем стакан 3, цилиндрический вкладыш 4 с осевым отверстием 5, установленный в стакане 3, вихревую камеру 6 и концентратор 7, выполненный в виде параболоидов вращения с усеченными вершинами. В осевом отверстии 5 вкла- дыща 4 выполнена спиральная нарезка 8. Вкладыш 4 установлен в стакане 3 с помощью резьбового соединения 9. Стакан 3 имеет на внутренней поверхности многоза- ходную спиральную нарезку 10 противоположного нарезке вкладыша направления, входы каналов которой размещены на разных уровнях со стороны вихревой камеры 6.

Устройство снабжено идентичным комплектом элементов 1 -10, установленных симметрично относительно торцовой плоскости корпуса со стороны вкладыша 4.

Система, в которой предлагаемое устройство может быть использовано, содержит топливную цистерну 11, соединенную с топливным насосом 12 высокого давления дизеля трубопроводом 13, на котором установлен смеситель 14, связанный с емкостью 15 воды, и предлагаемое устройство 16.

При работе двигателя топливо из цистерны 11 по трубопроводу 13 подачи поступает в смеситель 14, в который также поступает вода из емкости 15. После смесителя водотопливная смесь через устройство 16 топливным насосом 12 высокого давления подается в дизель.

Благодаря известным конструктивным особенностям и принципу работы топливных насосов дизелей, в трубопроводе, при- мыкаюгцем к этим насосам, возникает поток топлива, изменяющий свое направление на противоположное с частотой, равной частоте подачи топлива в цилиндр двигателя. При этом сохраняется результирующий поток топлива из цистерны 11 к насосу 12.

Устройство работает следующим образом.

При движении жидкости, подаваемой насосом 12 через штуцер 2, она разделяется на два потока, один из которых движется по многозаходной крупной нарезке 10 на цилиндрической поверхности стаканов 3, а другой - по нарезке 8 осевого отверстия 5 вкладышей 4. Оба потока, имея вращательное движение в противоположные стороны, попадают в вихревую камеру 6, образуя вихревой слой. В непрерывном потоке в вихревой камере 6 образуется множество каверн, генерируется при захлопывании их мощное акустическое поле, волны которого входят в концентратор 7, где акустическое поле, ограниченное сравнительно небольшим объемом

внутри параболической полости, усиливается, и под воздействием его обеспечивается качественное диспергирование жидкости.

В случае установки устройства непосредственно перед топливным насосом высокого давления (навешивания его на топливный насос со стороны приемного трубопровода) и изменении направления движения жидкости (когда прямой поток переключен на очередной цилиндр, а излишки эмульсии выбрасываются из топливного насоса, образуя поток обратного направления)

0 на противоположное поток эмульсии претерпевает в симметричной конструкции устройства физические преобразования (уже вторичные). Затем эмульсия при очередном цикле работы цилиндра, подхваченная прямым

5 потоком, смешивается с ним и эта смесь вновь проходит цикл преобразований (для излишков это третье преобразование) в устройстве и поступает в топливный насос. При изменении, например уменьшении, расхода жидкости через устройство изме0 няется скорость потока, мощность взаимодействия потоков и, в конечном итоге, качество диспергирования. Путем вращения вкладышей 4, перекрывая каналы многозаходной спиральной нарезки 10 стакана 3, уменьшают проходное сечение каналов, что

5 повышает скорость потоков и поддерживает высоким качество приготовления эмульсии. , Высокое качество диспергирования (высокая эффективность) поддерживается путе.м регулирования и при изменении параметров потока (давления, расхода). Это расширяет технологические возможности применения предлагаемого устройства. В частности, эффективно использование дис- пергатора в системах подготовки водо- топливных эмульсий для главных двига- 5 телей внутреннего сгорания, эксплуатирующихся на переменных режимах. Более того, эффективность получения эмульсии значительно возрастает нри условии навешивания диспергатора на топливный насос высокого давления двигателей, что позво- 0 ляет использовать для эмульгирования как прямой поток от топливоподкачивающего насоса, так и обратный поток излишков эмульсии, выбрасываемых из топливного насоса высокого давления. В последнем случае повышается и экономичность устрой- 5 ства, так как для образования дополнительного потока, повышающего качество диспергирования, не требуется затрат дополнительной энергии.

Качество приготовления эмульсии, в свою очередь, приводит к снижению эксплуатационных расходов (возрастает КПД оборудования), повышается надежность работы двигателей.

Формула изобретения

Устройство для получения эмульсии, содержащее комплект элементов, включающий корпус со щтуцером, соосно размещенные в нем стакан, вкладыщ с осевым отверстием, установленный в стакане, вихревую камеру и концентратор, выполненные в виде параболоидов вращения с усеченными вер

шинами, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности диспергирования и расщирения технологических возможностей, вкладыщ выполнен цилиндрическим, имеет спиральную нарезку в осевом отверстии и установлен в стакане с помощью резьбового соединения, а стакан имеет на внутренней поверхности многозаходную спиральную нарезку противоположного нарезке вкладыша направления, входы каналов которой размещены на разных уровнях со стороны вихревой камеры, при этом устройство снабжено идентичным комплектом элементов, установленных симметрично относительно торцовой плоскости корпуса со стороны вкладыша.

Изобретение относится к устройствам для смешения жидкостей, используемых в дизельных двигателях внутреннего сгорания для приготовления водотопливных эмульсий, позволяет повысить эффективность диспергирования и расширить технологические возможности. Устройство содержит комплект элементов, корпус 1 со штуцером 2, соосно размешенный в нем стакан 3, цилиндрический вкладыш 4 с осевым отверстием 5, установленный в стакане 3 с помощью резьбового соединения 9, вихревую камеру 6 и концентратор 7, выполненный в виде параболоидов вращения с усеченной верщиной. На поверхности осевого отверстия 5 вкладыша 4 выполнена спиральная нарезка 8, а на внутренней поверхности стакана 3 - многозаходная спиральная нарезка 10 противоположного нарезке вкладыша направления входы каналов которой размещены на разных уровнях со сторонь вихревой камеры 6. Устройство снабжено идентичным комплектом элементов, установленных симметрично относительно торцовой плоскости корпуса со стороны вкладыша 4. Устройство эффективно работает при включении в линию с реверсивной подачей смешиваемых компонентов. 3 ил. в (Л оо to со

.2

Х7

//

,/3

/{ЛбС

(Риг.З