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REVENDICATIONS
1. Dispositif d'alimentation en carburant d'un moteur
Diesel simultanément en mazout de qualité supérieure et en mazout de qualité inférieure, caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir (3) placé plus haut que le moteur (1) de façon à permettre l'alimentation par gravité du moteur par du mazout de qualité supérieure contenu dans le réservoir, une pompe (15) pour alimenter le mazout de qualité inférieure depuis sa source ( 10) jusqu'au moteur (1), des moyens de mélange (27) pour mélanger les deux types de mazout, dont l'entrée est reliée au réservoir (3) et à la sortie de la pompe (15), et dont la sortie est reliée au moteur (1), et des vannes de réglage (17, 18) pour régler le débit du mazout de qualité inférieure au moteur.
2. Dispositif d'alimentation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de mélange (27) comprennent un corps tubulaire déterminant un passage pour fluide et des éléments statiques (30) disposés dans le corps tubulaire pour mélanger le fluide s'écoulant dans le passage.
3. Dispositif d'alimentation suivant la revendication 2, caractérisé en ce que chacun des éléments de mélange est constitué par des feuilles ondulées (31) superposées rigidement avec leurs ondulations disposées à angles droits l'une par rapport à l'autre, les éléments de mélange étant disposés de façon que les feuilles ondulées fassent des angles droits l'une par rapport à l'autre.
4. Dispositif d'alimentation suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les vannes de réglage sont reliées à une boucle d'asservissement comprenant des transducteurs de débit 20) pour mesurer le débit de chacun des types de mazout, et un circuit de commande (21) attaqué par les transducteurs pour actionner une vanne de façon à maintenir le rapport entre les débits des deux types de mazout à une valeur souhaitée.
5. Dispositif d'alimentation suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de réchauffage (26) des deux types de mazout, placés en série avec les moyens de mélange (27).
La présente invention concerne un dispositif d'alimentation en carburant d'un moteur Diesel, simultanément en mazout de qualité supérieure et en mazout de qualité inférieure.
Pour faire fonctionner des moteurs Diesel de grandes dimensions, tels que ceux destinés à la production d'électricité sur des navires, le mazout lourd ne convient pas et le mazout type diesel marin est trop bon et trop cher. C'est pourquoi il est plus économique d'alimenter ce type de moteur avec un carburant provenant du mélange de ces deux types de mazout.
Différents dispositifs d'alimentation de carburants mélangé ont été proposés à ce jour, et en particulier des dispostif comprenant deux pompes à combustible à débit variable, I'une pour le mazout type diesel marin, et l'autre pour le mazout lourd, un mélangeur, ainsi qu'un réservoir à partir duquel le carburant mélangé alimente le moteur.
Cependant, ces dispositifs existants présentent l'inconvénient qu'en cas de panne de la pompe à mazout type Diesel marin, le moteur sera alimenté par du mazout lourd pur, ce qui peut entraîner de sérieuses avaries au moteur. Un autre inconvénient résulte du fait que le stockage de combustible mélangé dans le réservoir y produit une quantité considérable de dépôt boueux.
Suivant la présente invention, le dispositif d'alimentation est caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir placé plus
haut que le moteur de façon à permettre l'alimentation par gravité du moteur par du mazout de qualité supérieure contenu dans le réservoir; une pompe pour alimenter le mazout de qualité inférieure depuis sa source jusqu'au moteur; des moyens de mélange pour mélanger les deux types de mazout, dont l'entrée est reliée audit réservoir et à la sortie de pompe, et dont la sortie est reliée au moteur; et des vannes de réglage pour régler le débit du mazout de qualité inférieure du moteur.
Cette disposition élimine l'emploi d'un réservoir à carburants mélangés. Par conséquent, le carburant mélangé est directement envoyé au moteur, et cette alimentation directe rend impossible la formation de dépôt. Le réservoir en charge permet l'alimentation par gravité du moteur en mazout de qualité supérieure, ce qui garantit un fonctionnement sûr du moteur en cas d'une panne de pompe. La valve de commande de débit permet d'ajuster librement le rapport des débits.
La vanne de commande de débit est de préférence munie d'un dispositif d'asservissement à boucle fermée qui maintient le rapport des débits à la valeur souhaitée sous diverses conditions.
Dans une réalisation préférée de l'invention, le mélangeur se compose d'un corps tubulaire formant un passage pour fluide, contenant un élément mélangeur immobile. Ce type de mélangeur donne une plus grande fiabilité au dispositif en raison de l'absence de pièce mobile.
Une réalisation préférée donnée à titre d'exemple, exposée dans la description détaillée suivante, qui sera mieux comprise en relation avec les dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 représente un diagramme schématique d'un dispositif d'alimentation suivant la présente invention.
La figure 2 est une coupe partielle d'un mélangeur compris dans la figure 1.
La figure 3 est une vue agrandie en perspective isométrique d'un des composants du mélangeur représenté sur la figure 2.
En se référant maintenant aux dessins, on a représenté sur la figure 1 un dispositif d'alimentation à carburants mélangés d'un moteur Diesel 1, qui fournit le mouvement primaire d'un générateur d'électricité et est placé dans la salle des machines d'un navire ayant un moteur principal 2 pour la propulsion.
Un réservoir haut placé 3 est monté au-dessus du moteur et contient du mazout type Diesel marin amené par pompage d'un réservoir principal (non représenté). Le bas du réservoir 3 est raccordé à l'admission de carburant du moteur 1 par les deux conduits 4 et 5 avec des vannes 6 et 7 et par un conduit 8 avec une vanne 9. Normalement, les vannes 6 et 7 sont maintenues ouvertes et la vanne 9 fermée. Le conduit 8 est utilisé pour envoyer directement du mazout type Diesel marin au moteur 1, notamment au démarrage du moteur.
Un réservoir haut placé 10, monté plus haut que le moteur principal 2, contient du mazout lourd, amené par pompage d'un réservoir principal (non représenté). A l'intérieur du réservoir 10 est disposée une bouche 11 de chauffage à la vapeur pour réduire la viscosité du mazout lourd. Le réservoir 10 est raccordé par un conduit 12 à l'admission de carburant du moteur principal 2, vers lequel le mazout lourd coule en descendant par gravité.
Un conduit 13, branché en dérivation sur le conduit 12, est raccordé à une pompe centrifuge 15 à travers une vanne 14.
La sortie de la pompe 15 est raccordée au conduit 5 par un conduit 16.
Des vannes 17 et 18 de commande de débit sont branchées en parallèle sur le conduit 16. La vanne 18 est utilisée en cas d'urgence et est maintenue normalement fermée. La vanne 17 est du type à commande par air comprimé et est munie d'un
dispositif d'asservissement à réaction, qui est constitué par des transducteurs de débit 19 et 20, par un circuit de commande 21 avec un afficheur 22 du rapport souhaité de mélange et par un convertisseur de pression 23.
Les débits de combustible dans les conduits 4 et 16 sont mesurés par les transducteurs de débit 19 et 20 et les résultats des mesures sont envoyés dans le circuit de commande 21. Le circuit 21 compare le rapport des mesures de débit avec le rapport affiché (valeur souhaitée), introduit par l'afficheur 22 de rapport de mélange, et délivre un signal de commande.
Suivant l'intensité de ce signal, le convertisseur 23 commande la pression d'air comprimé envoyé par un conduit 24, et cet air comprimé régulé est appliqué au diaphragme de la vanne 17 par l'intermédiaire d'un conduit 25. La vanne 17 est ainsi positionnée d'une manière telle que le rapport des débits soit à sa valeur souhaitée, même sous diverses conditions. Les éléments décrits ci-dessus et le circuit de commande 21 peuvent se trouver parmi les éléments et les circuits de l'art antérieur.
Sur le conduit 5 sont disposés un réchauffeur de combustible 26 pour réduire la viscosité du mazout et un mélangeur 27.
Le mélangeur 27, dans un réalisation préférée, comprend un corps tubulaire 28 (en coupe partielle sur la figure 2) déterminant un passage pour fluide, avec des brides annulaires 29 pour raccordement à chaque extrémité, et un certain nombre d'éléments statiques de mélange 30, disposés dans le corps 28.
Chaque élément de mélange est constitué d'un certain nombre de feuilles ondulées 31 de métal. Ces feuilles sont superposées rigidement, avec leurs ondulations disposées à angles droits l'une par rapport à l'autre. Le chemin tortueux formé entre les feuilles 31 produit un écoulement turbulent du fluide. Les éléments de mélange 30 sont placés dans le corps 28 de manière que leurs feuilles 31 fassent un angle droit entre elles, de sorte que des divisions du fluide se produisent à l'extrémité amont de chaque élément de mélange.
Ainsi, par cette division et par la formation de l'écoulement turbulent, le mazout passant dans le mélangeur est transformé en un carburant mélangé d'une manière homogène.
En fonctionnement, le mazout type Diesel marin du réservoir haut placé 3 coule par gravité par les conduits 4 et 5 dans le moteur 1. La pompe 15 envoie le mazout lourd du réservoir 10 au moteur 1 à travers les conduits 12, 13, 16 et 5. Dans leurs cheminements vers le moteur, les deux types de mazout se rencontrent dans le conduit 5 et coulent ensemble à travers le réchauffeur de combustible 26 et à travers le mélangeur 27, ces deux éléments transformant les deux types de mazout en un mazout mélangé d'une manière homogène, avec une viscosité appropriée. Ce mélange de carburant s'écoule vers le moteur et est brûlé. Le rapport du mélange des mazouts mélangés est maintenu à la valeur souhaitée par la vanne de réglage de débit 17 à fonctionnement asservi, en boucle fermée.
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CLAIMS
1. Fuel supply device for an engine
Diesel simultaneously in higher quality fuel oil and in lower quality fuel oil, characterized in that it comprises a tank (3) placed higher than the engine (1) so as to allow gravity supply of the engine with fuel oil higher quality contained in the tank, a pump (15) to supply the lower quality fuel oil from its source (10) to the engine (1), mixing means (27) for mixing the two types of fuel oil, including the input is connected to the tank (3) and to the output of the pump (15), and the output of which is connected to the motor (1), and control valves (17, 18) to regulate the flow of quality fuel oil lower than the engine.
2. Supply device according to claim 1, characterized in that the mixing means (27) comprise a tubular body defining a passage for fluid and static elements (30) arranged in the tubular body to mix the flowing fluid in the passage.
3. Feeding device according to claim 2, characterized in that each of the mixing elements consists of corrugated sheets (31) rigidly superimposed with their corrugations arranged at right angles to each other, the elements being arranged so that the corrugated sheets make right angles to each other.
4. Supply device according to claim 1, characterized in that the control valves are connected to a control loop comprising flow transducers 20) for measuring the flow rate of each of the types of fuel oil, and a control circuit (21) driven by the transducers to actuate a valve so as to maintain the ratio between the flow rates of the two types of fuel oil at a desired value.
5. Supply device according to claim 1, characterized in that it comprises heating means (26) of the two types of fuel oil, placed in series with the mixing means (27).
The present invention relates to a device for supplying fuel to a diesel engine, simultaneously in high quality fuel oil and in low quality fuel oil.
To operate large diesel engines, such as those intended for the production of electricity on ships, heavy fuel oil is not suitable and marine diesel type fuel oil is too good and too expensive. This is why it is more economical to supply this type of engine with fuel from the mixture of these two types of fuel oil.
Various devices for supplying mixed fuels have been proposed to date, and in particular devices comprising two variable-flow fuel pumps, one for fuel oil of the marine diesel type, and the other for heavy fuel oil, a mixer. , as well as a tank from which the mixed fuel supplies the engine.
However, these existing devices have the drawback that in the event of failure of the marine diesel type oil pump, the engine will be powered by pure heavy fuel oil, which can cause serious damage to the engine. Another drawback results from the fact that the storage of mixed fuel in the tank produces a considerable amount of muddy deposit there.
According to the present invention, the supply device is characterized in that it comprises a reservoir placed more
high than the engine so as to allow the engine to be fed by gravity with high quality fuel oil contained in the tank; a pump for supplying lower quality fuel oil from its source to the engine; mixing means for mixing the two types of fuel oil, the inlet of which is connected to said tank and to the pump outlet, and the outlet of which is connected to the engine; and control valves to regulate the flow rate of lower quality fuel oil from the engine.
This arrangement eliminates the use of a mixed fuel tank. Consequently, the mixed fuel is sent directly to the engine, and this direct supply makes deposit formation impossible. The tank under load provides the engine with gravity supply of high-quality fuel oil, which guarantees safe engine operation in the event of a pump failure. The flow control valve allows the flow rate ratio to be freely adjusted.
The flow control valve is preferably provided with a closed loop control device which maintains the ratio of flow rates to the desired value under various conditions.
In a preferred embodiment of the invention, the mixer consists of a tubular body forming a passage for fluid, containing a stationary mixer element. This type of mixer gives greater reliability to the device due to the absence of a moving part.
A preferred embodiment given by way of example, set out in the following detailed description, which will be better understood in relation to the appended drawings, in which:
FIG. 1 represents a schematic diagram of a supply device according to the present invention.
FIG. 2 is a partial section of a mixer included in FIG. 1.
FIG. 3 is an enlarged view in isometric perspective of one of the components of the mixer shown in FIG. 2.
Referring now to the drawings, there is shown in Figure 1 a mixed fuel supply device of a Diesel engine 1, which provides the primary movement of an electricity generator and is placed in the engine room of 'a ship having a main engine 2 for propulsion.
A high placed tank 3 is mounted above the engine and contains fuel oil of the marine diesel type supplied by pumping from a main tank (not shown). The bottom of the tank 3 is connected to the fuel intake of the engine 1 by the two pipes 4 and 5 with valves 6 and 7 and by a pipe 8 with a valve 9. Normally, the valves 6 and 7 are kept open and valve 9 closed. The conduit 8 is used to send oil directly from the marine diesel type to the engine 1, in particular when the engine is started.
A high placed tank 10, mounted higher than the main engine 2, contains heavy fuel oil, supplied by pumping from a main tank (not shown). Inside the tank 10 is arranged a steam heating mouth 11 to reduce the viscosity of the heavy fuel oil. The tank 10 is connected by a conduit 12 to the fuel intake of the main engine 2, to which the heavy fuel oil flows downward by gravity.
A duct 13, connected in diversion to the duct 12, is connected to a centrifugal pump 15 through a valve 14.
The outlet of the pump 15 is connected to the pipe 5 by a pipe 16.
Valves 17 and 18 for flow control are connected in parallel to the duct 16. The valve 18 is used in an emergency and is kept normally closed. The valve 17 is of the compressed air control type and is provided with a
feedback control device, which is constituted by flow transducers 19 and 20, by a control circuit 21 with a display 22 of the desired mixing ratio and by a pressure converter 23.
The fuel flows in the conduits 4 and 16 are measured by the flow transducers 19 and 20 and the results of the measurements are sent to the control circuit 21. The circuit 21 compares the ratio of the flow measurements with the displayed ratio (value desired), introduced by the display 22 of the mixing ratio, and delivers a control signal.
Depending on the intensity of this signal, the converter 23 controls the pressure of compressed air sent through a conduit 24, and this regulated compressed air is applied to the diaphragm of the valve 17 via a conduit 25. The valve 17 is thus positioned in such a way that the flow ratio is at its desired value, even under various conditions. The elements described above and the control circuit 21 can be found among the elements and circuits of the prior art.
On the pipe 5 are arranged a fuel heater 26 to reduce the viscosity of the fuel oil and a mixer 27.
The mixer 27, in a preferred embodiment, comprises a tubular body 28 (in partial section in FIG. 2) defining a passage for fluid, with annular flanges 29 for connection at each end, and a number of static mixing elements 30, arranged in the body 28.
Each mixing element consists of a number of corrugated sheets 31 of metal. These sheets are rigidly superimposed, with their undulations arranged at right angles to each other. The tortuous path formed between the sheets 31 produces a turbulent flow of the fluid. The mixing elements 30 are placed in the body 28 so that their sheets 31 make a right angle therebetween, so that divisions of the fluid occur at the upstream end of each mixing element.
Thus, by this division and by the formation of the turbulent flow, the fuel oil passing through the mixer is transformed into a fuel mixed in a homogeneous manner.
In operation, the marine diesel fuel oil from the top tank 3 flows by gravity through the pipes 4 and 5 into the engine 1. The pump 15 sends the heavy fuel oil from the tank 10 to the engine 1 through the pipes 12, 13, 16 and 5. In their pathways to the engine, the two types of fuel oil meet in line 5 and flow together through the fuel heater 26 and through the mixer 27, these two elements transforming the two types of fuel oil into a mixed fuel oil homogeneously, with an appropriate viscosity. This fuel mixture flows to the engine and is burned. The ratio of the mixture of mixed fuel oils is maintained at the desired value by the flow control valve 17 with controlled operation, in closed loop.