CN110038461A - 一种节能型燃料混合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能型燃料混合装置，包括混合罐，混合罐上设有加注口，混合罐内的顶部转动连接有燃料冲击器，燃料冲击器下方设有一可漂浮在混合后燃料上的浮动搅拌器及一位于混合罐内底部的沉底搅拌器，浮动搅拌器与燃料冲击器滑动连接，沉底搅拌器转动连接在混合罐底部，燃料冲击器与浮动搅拌器、沉底搅拌器间设有扭矩传动结构。本发明借助待混合燃料进入混合罐时自带的机械能生成搅拌动力，无需为浮动搅拌器、沉底搅拌器的工作而专门用动力设备供能，因此可大大节约能耗，而与人工作业相比，本装置又可明显提高工作效率，降低劳动强度，从而在高效性和节能性间取得较好的平衡。

Description

一种节能型燃料混合装置

技术领域

本发明涉及一种燃料调配装置，更具体地说，它涉及一种节能型燃料混合装置。

背景技术

随着世界范围内石油燃料供需矛盾日益突出，以及内燃机排放要求日益严苛，传统的单一石化燃料内燃机难以满足越来越高的节能环保要求。因此，采用多种燃料、按一定比例混合、制成混合燃料，使其综合的理化性能满足节能环保等要求的“燃料设计”理念，得到广泛接受，使得混合燃料作为替代燃料得到更广泛的应用。目前，汽车领域内甲醇汽油、乙醇汽油、生物柴油等混合燃料的应用正渐成气候，此类替代燃料在机帆船、渔船、执法艇、游艇等海洋运输及水域动力设备上广泛应用也将是大势所趋。如何将不同物性、不同状态的多种燃料进行混合，需要一种高效的混合装置，而现有的燃料混合装置要么使用专用的机械设备，工作效率虽高却能耗较大；要么采用人工作业，虽节能却工作效率低下，高效性和节能性难以兼备。公开号为CN108014679A的发明专利于2018年5月11日公开了一种生物质液体燃料混合设备，包括装置外壳，所述装置外壳的上端一侧设有第一入料装置，且装置外壳的另一端安装有进料口，所述装置外壳远离第一入料装置的一端安装有出料装置，所述装置外壳的内腔上端安装有集中处理装置，所述集中处理装置的一端安装连接口，所述装置外壳的内腔设有混合腔，所述混合腔的内壁两端均安装有调节装置，所述调节装置的一端通过卡接装置安装有连接轴，所述连接轴的外侧设有混合装置，所述混合装置的数量为8-16个，所述混合腔的下端设有电子阀门，且电子阀门与出料装置连接。该发明使用简单，安装便捷，方便使用者进行使用，使得使用者在使用过程有一个很好的便利性。但如上所述，该发明并未就如何兼顾装置的高效性和节能性方面提出有价值的解决方案。

发明内容

现有的燃料混合装置难以兼备高效性和节能性，为克服这一缺陷，本发明提供了一种性能平衡，高效性和节能性兼备的节能型燃料混合装置。

本发明的技术方案是：一种节能型燃料混合装置，包括混合罐，混合罐上设有加注口，混合罐内的顶部转动连接有燃料冲击器，燃料冲击器下方设有一可漂浮在混合后燃料上的浮动搅拌器及一位于混合罐内底部的沉底搅拌器，浮动搅拌器与燃料冲击器滑动连接，沉底搅拌器转动连接在混合罐底部，燃料冲击器与浮动搅拌器、沉底搅拌器间设有扭矩传动结构。本节能型燃料混合装置工作时，待混合的两种或更多种燃料从加注口注入，打在燃料冲击器上形成冲击，燃料的势能及动能转化成燃料冲击器的动能，驱动燃料冲击器转动，燃料冲击器转动时又通过扭矩传动机构带动浮动搅拌器和沉底搅拌器转动，从而搅拌落到混合罐内的燃料，促进燃料混合。由于浮动搅拌器可漂浮在混合后的燃料上，浮动搅拌器始终跟随燃料混合后液位变化而动，因此在燃料最初浮动搅拌器就可以对燃料进行搅拌，在混合后液位逐渐升高的过程中，浮动搅拌器也不断被混合后的燃料托高，在液面上对后续落下的燃料进行及时搅拌。而沉底搅拌器则固定位于混合罐底部，始终对罐底的燃料进行持续搅拌，浮动搅拌器和沉底搅拌器一上一下的布局，确保混合罐内各个深度的燃料都被充分搅拌混合。本节能型燃料混合装置借助待混合燃料进入混合罐时自带的机械能生成搅拌动力，无需为浮动搅拌器的工作而专门用动力设备供能，因此可大大节约能耗，而与人工作业相比，本装置又可明显提高工作效率，降低劳动强度，从而在高效性和节能性间取得较好的平衡。

作为优选，燃料冲击器包括转轴和扭曲叶片，转轴转动连接在混合罐上，扭曲叶片固定在转轴上。扭曲叶片接受一定速度的燃料液体冲击后可产生侧向分力，推动扭曲叶片绕转轴转动，从而将待混合燃料自带的机械能转化为燃料冲击器的动能，使燃料冲击器产生动力。

作为优选，浮动搅拌器和沉底搅拌器均包括中心环和搅拌叶片，搅拌叶片固定于中心环周面上，所述扭矩传动结构为花键结构，花键结构位于中心环与转轴之间。浮动搅拌器、沉底搅拌器通过中心环与转轴的键连接获得燃料冲击器的动力，进而带动搅拌叶片转动，产生搅拌作用。

作为优选，所述花键传动结构包括固设于转轴上的轴向键条和设于所述中心环上的键槽，轴向键条与键槽位置对应，轴向键条滑动嵌置在键槽中。转轴上的轴向键条与中心环上的键槽配合形成花键传动结构，通过轴向键条与键槽的配合，既可实现燃料液体浮力驱动下的浮动搅拌器在转轴上的滑动，又可实现燃料冲击器与浮动搅拌器、沉底搅拌器间的动力传递。

作为另选，所述花键传动结构包括固设于所述中心环上的轴向键条和设于转轴上的键槽，轴向键条与键槽位置对应，轴向键条滑动嵌置在键槽中。转轴上的键槽与中心环上的轴向键条也可构成花键传动结构。

作为优选，浮动搅拌器的搅拌叶片为空心结构。空心结构使得同样体积的搅拌叶片重量更轻，对浮力的响应更快，更易浮起。

作为优选，混合罐内设有预混板，预混板固定在混合罐内壁上并位于燃料冲击器下方，预混板上密布有筛孔。预混板可对落下的燃料形成阻挡，使燃料减速后在预混板上短暂停留并进行初步混合，然后经筛孔继续下落，从混合罐底部开始汇集。

作为优选，加注口上设有燃料加注器，燃料加注器上设有压力泵。压力泵可对燃料加注器内的待混合燃料加压，提高待混合燃料的流出速度，使燃料具有更多机械能，对燃料冲击器形成更大冲击，转换成更大驱动力，这样浮动搅拌器、沉底搅拌器可获得更高转速，最终提高燃料混合效率及混合效果。

作为优选，混合罐底部设有排料阀，混合罐内设有液位触发器，排料阀和液位触发器均与一控制器电连接。混合罐内混合燃料达到预设高度时，液位触发器可及时检测到，并反馈信号至控制器，继而控制排料阀及时开启，以便将完成混合的燃料排出。混合后的燃料排出过程中，待混合燃料停止注入，浮动搅拌器随着燃料排出逐渐降到底，执行下一工作循环。

本发明的有益效果是：

使燃料混合作业高效性和节能性兼备。本发明借助待混合燃料进入混合罐时自带的机械能生成搅拌动力，无需为浮动搅拌器、沉底搅拌器的工作而专门用动力设备供能，因此可大大节约能耗，而与人工作业相比，本装置又可明显提高工作效率，降低劳动强度，从而在高效性和节能性间取得较好的平衡。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明的一种工作状态示意图。

图中，1-混合罐，2-加注口，3-燃料冲击器，4-浮动搅拌器，5-转轴，6-扭曲叶片，7-预混板，8-燃料加注器，9-沉底搅拌器，10-液位触发器，11-轴向键条，12-排料阀。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1、图2所示，一种节能型燃料混合装置，为船舶发动机的周边设备。本节能型燃料混合装置包括混合罐1，混合罐1上设有两个加注口2，两个加注口2错位设置，加注口2上设有燃料加注器8，燃料加注器8上设有压力泵。混合罐1内的顶部转动连接有燃料冲击器3，燃料冲击器3下方设有一可漂浮在混合后燃料上的浮动搅拌器4及一位于混合罐1内底部的沉底搅拌器9，浮动搅拌器4与燃料冲击器3滑动连接，沉底搅拌器9转动连接在混合罐1底部，燃料冲击器3与浮动搅拌器4、沉底搅拌器9间设有扭矩传动结构。燃料冲击器3包括转轴5和六片扭曲叶片6，转轴5顶部通过轴承转动连接在混合罐1顶部，转轴5底部通过轴承转动连接在混合罐1底部，扭曲叶片6固定均布在一叶片环的周面上，叶片环固定套接在转轴5上。错位设置的两个加注口2分别指向不同的扭曲叶片6上的对应位置上，确保从加注口2射出的燃料液流对扭曲叶片6的冲击力产生促进扭曲叶片6转动的力矩。浮动搅拌器4和沉底搅拌器9均包括中心环和搅拌叶片，搅拌叶片固定于中心环周面上，其中浮动搅拌器4的搅拌叶片为空心结构。所述扭矩传动结构为花键结构，花键结构位于中心环与转轴5之间，浮动搅拌器4和沉底搅拌器9在转轴5上同轴串列，与浮动搅拌器4不同的是，沉底搅拌器9与浮动搅拌器4之间的转轴5上设有轴用卡环，用以对沉底搅拌器9轴向限位。所述花键传动结构包括固设于转轴5上的轴向键条11和设于所述中心环上的键槽，轴向键条11与键槽数目相等且位置对应，轴向键条11滑动嵌置在键槽中。混合罐1内设有预混板7，预混板7的外周轮廓与混合罐1横截面内周轮廓匹配，预混板7固定在混合罐1内壁上并位于燃料冲击器3下方，预混板7上密布有筛孔。加注口2上设有燃料加注器8，燃料加注器8上设有压力泵。混合罐1底部设有排料阀12，混合罐1内设有液位触发器10，液位触发器10设于转轴5上，位于浮动搅拌器4上方，靠近燃料冲击器3，液位触发器为一行程开关，排料阀12、液位触发器10和压力泵均与一控制器电连接。

本节能型燃料混合装置工作时，待混合的两种或更多种燃料从加注口2注入，打在燃料冲击器3上形成冲击，燃料的势能及动能转化成燃料冲击器3的动能，驱动燃料冲击器3转动，燃料冲击器3转动时又通过扭矩传动机构带动浮动搅拌器4转动，从而搅拌落到混合罐1内的燃料，促进燃料混合。由于浮动搅拌器4可漂浮在混合后的燃料上，浮动搅拌器4始终跟随燃料混合后液位变化而动，因此在燃料最初浮动搅拌器4就可以对燃料进行搅拌，在混合后液位逐渐升高的过程中，浮动搅拌器4也不断被混合后的燃料托高，在液面上对后续落下的燃料进行及时搅拌。而沉底搅拌器9则固定位于混合罐1底部，始终对罐底的燃料进行持续搅拌，浮动搅拌器4和沉底搅拌器9一上一下的布局，确保混合罐1内各个深度的燃料都被充分搅拌混合。混合罐内混合燃料达到液位触发器10所在高度时，触发液位触发器10，液位触发器10发送信号至控制器，继而控制压力泵停止，同时排料阀12及时开启，将完成混合的燃料排出到船舶的燃料箱内。混合后的燃料排出过程中，待混合燃料停止注入，浮动搅拌器4随着燃料排出逐渐降到底，执行下一工作循环。

实施例2：

加注口2为三个。所述花键传动结构包括固设于所述中心环上的轴向键条和设于转轴5上的键槽，轴向键条与键槽数目相等且位置对应，轴向键条滑动嵌置在键槽中。其余同实施例1。

Claims (9)

1.一种节能型燃料混合装置，包括混合罐（1），混合罐（1）上设有加注口（2），其特征是混合罐（1）内的顶部转动连接有燃料冲击器（3），燃料冲击器（3）下方设有一可漂浮在混合后燃料上的浮动搅拌器（4）及一位于混合罐（1）内底部的沉底搅拌器（9），浮动搅拌器（4）与燃料冲击器（3）滑动连接，沉底搅拌器（9）转动连接在混合罐（1）底部，燃料冲击器（3）与浮动搅拌器（4）、沉底搅拌器（9）间设有扭矩传动结构。

2.根据权利要求1所述的节能型燃料混合装置，其特征是燃料冲击器（3）包括转轴（5）和扭曲叶片（6），转轴（5）转动连接在混合罐（1）上，扭曲叶片（6）固定在转轴（5）上。

3.根据权利要求2所述的节能型燃料混合装置，其特征是浮动搅拌器（4）和沉底搅拌器（9）均包括中心环和搅拌叶片，搅拌叶片固定于中心环周面上，所述扭矩传动结构为花键结构，花键结构位于中心环与转轴（5）之间。

4.根据权利要求3所述的节能型燃料混合装置，其特征是所述花键传动结构包括固设于转轴（5）上的轴向键条和设于所述中心环上的键槽，轴向键条与键槽位置对应，轴向键条滑动嵌置在键槽中。

5.根据权利要求3所述的节能型燃料混合装置，其特征是所述花键传动结构包括固设于所述中心环上的轴向键条和设于转轴（5）上的键槽，轴向键条与键槽位置对应，轴向键条滑动嵌置在键槽中。

6.根据权利要求3所述的节能型燃料混合装置，其特征是浮动搅拌器（4）的搅拌叶片为空心结构。

7.根据权利要求1所述的节能型燃料混合装置，其特征是混合罐（1）内设有预混板（7），预混板（7）固定在混合罐（1）内壁上并位于燃料冲击器（3）下方，预混板（7）上密布有筛孔。

8.根据权利要求1所述的节能型燃料混合装置，其特征是加注口（2）上设有燃料加注器（8），燃料加注器（8）上设有压力泵。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的节能型燃料混合装置，其特征是混合罐（1）底部设有排料阀，混合罐（1）内设有液位触发器，排料阀和液位触发器均与一控制器电连接。