Патент на изобретение №2255244
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОЧИСТКИ И ОБРАБОТКИ ТОПЛИВА
(57) Реферат:
Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания и способам обработки топлива. Изобретение позволяет повысить эффективность магнитной очистки и обработки топлива. Способ электромагнитной очистки и обработки топлива, заключающийся в том, что поток топлива пропускают через электромагнитный аппарат с регулируемой напряженностью магнитного поля. На входе в аппарат топливо подогревают до температуры 300…312 К, придают ему вращательное движение в зоне взаимодействия с магнитным полем и отводят одновременно воздух из зоны взаимодействия. 1 ил.
Изобретение относятся к двигателестроению и позволяет получить высокую степень очистки топлива и обеспечить его обработку магнитным полем. Это приводит к увеличению скорости и полноты сгорания, а также резкому снижению токсичности отработавших газов с одновременной экономией топлива. Известен способ омагничивания топлива [1], заключающийся в обработке жидкости постоянным магнитным полем при протекании его через магнитный аппарат. Недостатком этого способа является невозможность обеспечить высокую эффективность очистки и омагничивания топлива при изменении режимов обработки, что обусловлено использованием постоянных магнитов, т.к. это усложняет подбор необходимой напряженности магнитного поля при реализации способа в каждом конкретном режиме. Известен циклонный способ очистки топлива [2], который обеспечивает достаточно тонкую очистку топлива. Основным недостатком этого способа является образование в циклонах воздушного столба – попадание воздуха в систему питания недопустимо. Наиболее близким техническим решением является способ магнитной обработки жидкостных (водных) систем [3], включающий обработку жидкости постоянным или переменным магнитным полем при протекании жидкости турбулентным потоком через магнитный аппарат с регулируемой напряженностью магнитного поля и ввод распыленного воздуха в аппарат. Основным недостатком этого способа является невозможность применения его для очистки и обработки топлива, это обусловлено тем, что известный способ предусматривает подачу воздуха в зону обработки жидкости, а свойства воды и топлива значительно отличаются друг от друга. Попадание воздуха в систему питания топлива недопустимо. Цель изобретения – повышение эффективности магнитной очистки и обработки топлива со снижением затрат путем нарушения структуры топлива и ослабления связи отдельных молекул при взаимодействии с магнитным полем. Поставленная цель достигается тем, что поток топлива пропускают через электромагнитный аппарат с регулируемой напряженностью магнитного поля, на входе в аппарат топливо подогревают до температуры 300…312 К для снижения вязкости и поверхностного натяжения, придают ему вращательное движение и одновременно воздух отводят из зоны взаимодействия с магнитным полем. На чертеже представлена одна схема устройства для реализации предлагаемого способа. Устройство содержит корпус 1, электромагнитную катушку 2, неподвижную аксиальную турбинку 3, фильтрующий элемент 4, воздушную ловушку 5, выполненную в виде селективной жидкостно-газовой мембраны, воздухоотводную трубку 6, выводной тангенциальный патрубок 7, штуцер сброса примесей 8, регулятор напряжённости магнитного поля 9, подогреватель топлива 10. Подогреватель топлива 10 и аксиальную турбинку 3 устанавливают на входе, а выходной тангенциальный патрубок 7 в широкой части конуса, выполненного в виде усеченного конуса, регулятор напряженности магнитного поля 9 соединен с электромагнитной катушкой 2. Способ осуществляют следующим образом. Поток топлива подогревают до температуры 300…312 К в подогревателе 10, подают на лопатки неподвижной турбинки 3 и ему сообщают вращательное движение вдоль стенки фильтрующего элемента 4. По мере этого движения скорость потока падает в 3-4 раза. Воздух за счет разрежения в воздушной ловушке 5 отводят через воздухоотводную трубку 6, например, к впускному патрубку двигателя. Одновременно на очищаемое топливо воздействует магнитное поле, создаваемое электромагнитной катушкой 2, расположенной на внешней стороне корпуса 1. Подогрев топлива осуществляют в подогревателе 10 для снижения вязкости, соответственно, затрат на его нагнетание и снижение поверхностного натяжения топлива. Исходя из существующих зависимостей вязкости [4] и поверхностного натяжения [5] от температуры топлива, можно сделать вывод, что его оптимальная температура находится в пределах 300…312 К. При этом обеспечиваются минимальные затраты энергии на его нагнетание. Дальнейшее же повышение температуры нецелесообразно, так как может привести к образованию паровых пробок в системе питания и увеличению энергозатрат на его нагревание. Понижение температуры топлива ниже 300 К способствует увеличению его вязкости и поверхностного натяжения, которые будут вызывать значительное сопротивление его движению (нагнетанию) и распыливанию. Например, затраты на нагнетание топлива Таким образом, при комбинированным воздействии центробежных сил и магнитного поля топливо очищается от магнитных металлических и немагнитных частиц, т.е., частицы, попадая в зону действия магнитного поля, покрываются “заряженными” ионами от вихревых токов, создаваемых магнитным полем, и коагулируют – слипаются, укрупняются и задерживаются в фильтрующем элементе 4, в результате чего общая площадь поверхностей частиц уменьшается. За счет воздействия вихревых потоков магнитно-силовых линий концентрированного магнитного поля “спиновой” момент электронов на их орбитах и атомов элементов, составляющих топливо, увеличивается. Поэтому энергетические характеристики топлива повышаются, тем самым оно адаптируется к расчетно-эксплуатационным режимам работы как карбюраторных, так и дизельных двигателей. Использование предлагаемого способа по сравнению с известными обеспечивает повышение эффективности магнитной очистки и обработки топлива на 20…30%. Источники информации 1. Устройство для тонкой очистки и магнитной модификации топлива двигателя внутреннего сгорания. Патент РФ 2137939, кл. F 02 M 27/04. 2. Высоцкий Л.И., Морозов В.Г. О применении гидроциклонов для очистки рабочих жидкостей гидросистем от механических примесей. В кн.: Гидравлические исследования сооружений. Осветление жидкостей. – Саратов, 1968, вып.29, с.198-201. 3. Способ омагничивания водных систем. Авторское свидетельство SU 1736943 A1, C 02 F 1/48. 4. Николаенко А.В., Хватов В.Н. Повышение эффективности использования тракторных дизелей в сельском хозяйстве. – Л.: Агропромиздат., Ленинградское отделение, 1986, с.61, рис. 13. 5. Чертков Я.Б. Современные и перспективные углеводородные реактивные и дизельные топлива. – М.: Химия, 1968, с.199, рис. 55.
Формула изобретения
Способ электромагнитной очистки и обработки топлива, заключающийся в том, что поток топлива пропускают через электромагнитный аппарат с регулируемой напряженностью магнитного поля, отличающийся тем, что на входе в аппарат топливо подогревают до температуры 300-312 К, придают ему вращательное движение в зоне взаимодействия с магнитным полем и отводят одновременно воздух из зоны взаимодействия.
РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 27.05.2005
Извещение опубликовано: 27.01.2007 БИ: 03/2007
|
||||||||||||||||||||||||||
– плотность топлива, кг/м3; 
– скорость движения топлива, м/с; g =9,81 м/с2 – постоянная Планка; 
– коэффициент потерь на трение; при ламинарном движении, когда Re<2320,1, 
