RU2002092C1

RU2002092C1 - Устройство дл получени водотопливной эмульсии

Info

Publication number: RU2002092C1
Application number: SU914939312A
Authority: RU
Inventors: Станислав Александрович Калашников
Original assignee: Новосибирский институт инженеров водного транспорта
Priority date: 1991-05-24
Filing date: 1991-05-24
Publication date: 1993-10-30

Description

Изобретение относитс к области двигателей внутреннего сгорани , в частности к топливным системам дизелей.

Применение в дизеле водотопливной эмульсии вместо безводного топлива позво- л ет успешно сжигать т желое топливо, форсировать дизель на 20% сверх номинальной мощности, очищать распылители форсунок от нагара в процессе работы, снижать вредные выбросы с отработавшими га- зами.

Водотопливна эмульси , содержаща 15-20% воды, вл етс лиофобной системой , в которой самопроизвольно идет процесс укрупнени частиц воды, т.е. коагул ци . Образующийс при этом гель забивает трубопроводы и фильтры, а крупные включени воды могут привести к повреждению топливной аппаратуры дизел . Поэтому водотопливна эмульси приго- тавливаетс либо непосредственно перед подачей в дизель, либо заранее приготовленна эмульси непрерывно прокачиваетс через циркул ционный контур.

Известно устройство, в котором компо- ненты эмульсии в заданном соотношении подаютс в бак, из которого забираютс насосом и, пройд через гидродинамический эмульгатор, возвращаютс в бак. Часть эмульсии отводитс потребителю после на- coca.

Недостатком известной конструкции вл етс то, что если компонентами эмульсии вл ютс дизельное или газотурбинное топливо и вода (без эмульгатора), то с тече- нием времени в баке по вл етс гель, который постепенно забивает трубопровод циркул ционного контура от бака к насосу. Крупные частицы воды, содержащиес в геле , при попадании в насос ускор ют его изнашивание и снижают долговечность насоса .

Известно устройство дл приготовлени водотопливной эмульсии, выбранное в качестве прототипа, содержащее баки дл воды и топлива, регулировочный вентиль воды , последовательно сообщенные и образу- ющие циркул ционный контур шестеренный топливный насос со всасывающей и нагнетательной полост ми, эжектор с приемной полостью и камерой смещени , фильтр с входом и двум выходами, перепускной трубопровод с регулирующим вентилем . Приемна полость эжектора св зана с баком дл топлива, а через регулировочный вентиль с баком дл воды, через перепускной трубопровод приемна полость эжектора св зана с участком циркул ционного контура между одним из выходов фильтра и всасывающей полостью насоса, причем другой выход фильтра св зан с дизелем. Отбор водотопливной эмульсии из циркул ционного контура дл дизел производитс через фильтрующий элемент частично поточного фильтра, а возврат неиспользованной в дизеле водотопливной эмульсии в циркул ционный контур производитс на участке перепускного трубопровода между регулирующим вентилем и эжектором. Вода и топливо, используемые дл приготовлени эмульсии, подаютс в приемную полость эжектора из баков воды и топлива, имеющих посто нный уровень.

Недостатком известного устройства вл етс мала надежность шестеренного насоса , особенно в случае приготовлени водотопливной эмульсии из дизельного или газотурбинного топлива. Это объ сн етс следующим. Поток эмульсии в частично поточном фильтре раздел етс на отфильтрованную тонкодисперсную эмульсию, направл емую в дизель, и неотфильтрованную грубодисперсную эмульсию, направл емую в шестеренный насос. Размеры капель воды в последнем потоке увеличиваютс из- за отбора тонкодисперсной части и из-за разрушени эмульсии на фильтрующей перегородке , смачиваемой топливом, но не смачиваемой водой. Крупные частички воды , содержащей в грубодисперсной эмульсии , попадают в подшипники скольжени шестеренного насоса, взыва их ускоренное изнашивание.

Целью изобретени вл етс повышение надежности устройства дл получени водотопливной эмульсии. Использование за вл емого изобретени позволит существенно (не менее чем в 3 раза) повысить дол- говечность шестеренного насоса, а следовательно, и надежность установки дл получени эмульсии.

Указанна цель достигаетс тем, что устройство снабжено сепаратором с двум входами и двум выходами, один вход которого св зан с линией возврата эмульсии из дизел , а другой вход св зан с вторым выходом частично поточного фильтра, один выход сепаратора св зан с перепускным трубопроводом, а другой выход - с всасывающей полостью насоса. Поступающа во входы сепаратора эмульси разлагаетс на т желую фракцию, т.е. воду (с небольшим содержанием топлива), и легкую фракцию, т.е. топливо (или тонкодисперсную эмульсию с очень малым содержанием воды). Топливо направл етс в шестеренный насос, а вода по перепускному трубопроводу - в эжектор. Чтобы исключить перетекание жидкости из эжектора в сепаратор через перепускной трубопровод, регулирующий

вентиль на нем выполн етс невозвратным. Благодар установке сепаратора шестеренный насос, включенный в циркул ционный контур, работает на практически безводном топливе или на тонкодисперсной эмульсии с очень малым содержанием воды. Тонкодисперсна эмульси обладает высокой устойчивостью и не вызывает ускоренного изнашивани подшипников насоса. Сепаратор может быть выполнен в виде гидроциклона .

Изобретение по сн етс чертежом, на котором представлена схема устройства дл получени водотопливной эмульсии.

Устройство содержит баки посто нного уровн дл воды 1 и топлива 2, регулировочный вентиль 3 воды, эжектор 4, частично поточный фильтр 5. невозвратный регулирующий вентиль 6, гидроциклон 7, шестеренный насос 8.

Благодар разрежению в приемной полости эжектора 4 в нее засасываютс в требуемой пропорции компоненты эмульсии

Claims

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОТОПЛИВНОЙ ЭМУЛЬСИИ, содержащее баки дл воды и топлива, регулировочный вентиль воды, последовательно сообщенные и образующие циркул ционный контур, шестеренчатый топливный насос со всасывающей и нагнетательной полост ми, эжектор с приемной полостью, св занный с баком дл топлива, а через регулировочный вентиль с баком дл воды, фильтр с входом и двум выходами, перепускной трубопровод с регулирующим вентилем , причем приемна полость эжектора св зана через перепускной трубопровод с участком циркул ционного контура между одним из выходов фильтра и всасывающей

(вода и топливо) из баков 1 и 2. Состав эмульсии может регулироватьс вентилем 3. Полученна в эжекторе 4 эмульси подаетс в частично поточный фильтр 5, из которого часть эмульсии через фильтрующую перегородку отбираетс в дизель, а остальна эмульси поступает в гидроциклон 7. Неиспользованна в дизеле эмульси также поступает на вход в гидроциклон. В последнем эмульси раздел етс на воду (с примесью топлива) и топливо (либо тонкодисперсную водотопливную эмульсию с очень малым содержанием воды). Вода через невозвратный регулирующий вентиль 6 поступает в приемную полость эжектора 4, а топливо - в шес- теренный насос 8. Таким образом исключаетс работа шестеренного насоса на водотопливной эмульсии с большим содержанием воды, привод щей к ускоренному изнашиванию подшипников насоса.

(56) Лебедев О.Н.. Сомов В.А. и Сисин В.Д. Водоотливные эмульсии в судовых дизел х. Л.: Судостроение, 1988, с.64-66.

полостью насоса, а другой выход фильтра св зан с дизелем, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности, устройство дополнительно снабжено сепаратором с

двум входами и двум выходами, один вход которого св зан с линией возврата эмульсии из дизел , другой вход св зан с вторым выходом фильтра, один выход сепаратора св зан с перепускным трубопроводом , второй выход - с всасывающей полостью насоса, причем фильтр выполнен частично - поточным.

2. Устройство по п.1, отличающеес

тем, что сепаратор выполнен в виде гидроциклона , а регулирующий вентиль на перепускном трубопроводе выполнен невозвратным.