DE102008008794A1

DE102008008794A1 - Einrichtung zur Verarbeitung von flüssigem Kohlenwasserstoff-Treibstoff

Info

Publication number: DE102008008794A1
Application number: DE200810008794
Authority: DE
Original assignee: ZAO "EKOM-TECHNOLOGIES"; ZAO EKOM TECHNOLOGIES
Current assignee: ZAO "EKOM-TECHNOLOGIES"; ZAO EKOM TECHNOLOGIES
Priority date: 2008-02-12
Filing date: 2008-02-12
Publication date: 2009-08-13

Abstract

Die Erfindung betrifft zusätzliche Elektroanlagen und dient zur Verarbeitung von Kohlenwasserstoff-Treibstoff und von Kohlenwasserstoff-Komponenten, um die Fließfähigkeit, die Viskosität, die Oberflächenspannung und den Flammpunkt zu verändern. Diese Erfindung kann in verschiedenen, verfahrenstechnischen Abläufen (sowohl bei Verarbeitung des Treibstoffs als auch bei seinem Verbrennen in verschiedenen Energieanlagen) eingesetzt werden. Die Einreichung zur Verarbeitung des flüssigen Kohlenwasserstoff-Treibstoffs für den Verbrennungsmotor, umfassend: - eine Außenelektrode und eine Innenelektrode, die beide koaxial angeordnet sind; - eine Treibstoffbehandlungskammer; - einen Einlasskanal und einen Ablasskanal für den Treibstoffdurchlauf; - ein dielektrisches Einsatzstück (oder mehrere Einsatzstücke) zwischen den Elektroden; - eine Außenelektrode, die als Schraube ausgebildet ist. Der Einsatz dieser Erfindung bedingt die Intensivierung der verfahrenstechnischen Abläufe, die die Wärmewirtschaft, den Motorenbau, die Erdöl- und Erdölproduktverarbeitung betreffen. Außerdem bedingt der Einsatz dieser Erfindung die Verbesserung der Energiequalität und die Freisetzung größerer Energiemengen bei der gleichzeitigen Verminderung der Abgasgiftigkeit. Der praktische Erfindungsbetrieb und Vergleichsprüfungen beim Einsatz der Einrichtung gemäß der Erfindung und des Prototyps bestätigen die Erhöhung der Wirksamkeit (2-10 mal) dieser Einrichtung gegenüber dem Prototyp.

Description

Die Erfindung betrifft zusätzliche Elektroanlagen und dient zur Verarbeitung von Kohlenwasserstoff-Treibstoff und Kohlenwasserstoff-Komponenten, um die Fließfähigkeit, die Viskosität, die Oberflächenspannung und den Flammpunkt zu verändern. Diese Erfindung kann in verschiedenen, verfahrenstechnischen Abläufen sowohl bei Verarbeitung des Treibstoffs als auch bei der Treibstoffverbrennung in verschiedenen Energieanlagen eingesetzt werden. Der Einsatz dieser Erfindung bedingt die Intensivierung der verfahrenstechnischen Abläufe, die die Wärmewirtschaft, den Motorenbau, die Erdöl- und Erdölproduktverarbeitung betreffen. Außerdem ermöglicht der Einsatz dieser Erfindung die Verbesserung der Energiequalität und die Freisetzung größerer Energiemengen bei einer gleichzeitigen Verminderung der Abgasgiftigkeit.
Die gegenwärtig eingesetzten, technischen Lösungen (Filter, Abgasrückumlaufsysteme, Turbokompressor u. a.) ermöglichen, die Probleme der Intensivierung des Kohlenwasserstoff-Einsatzes nur teilweise zu lösen. Dabei verursachen sie die gleichzeitige Verschlimmerung der Umweltbedingungen. Eigentlich leisten diese Lösungen keinen wesentlichen Beitrag zur Kohlenwasserstoff-Vorbereitung für einen effektiveren Einsatz und zur Giftigkeitsverminderung.
Als Prototyp dieser Erfindung wird die „Einrichtung zur Dieselmotor-Treibstoffverarbeitung" (Gebrauchsmuster RF 3040, Klasse F02MO27-04, veröffentlicht am 27.12.2004) angesehen. Der oben erwähnte Prototyp weist einen beschränkten Einsatzbereich und eine niedrige Wirksamkeit auf.
Die von der Erfindung zu lösende Aufgabe besteht im Einsatz dieser Erfindung im Kohlenwasserstoff-Treibstoff oder den Systemen zur Förderung von Komponenten dieses Treibstoffs, beispielsweise von Motorenöl, in verschiedenen Energiesystemen, Verbrennungsmotoren, Werkzeugmaschinen und Getrieben. Dabei soll dieser Einsatz die Verbesserung der Betriebseigenschaften des Kohlenwasserstoff-Treibstoffs oder dessen Komponenten erreichen. Dies wird andererseits die Erhöhung der Kapazität/Leistungsfähigkeit und der Betriebslaufzeit unter gleichzeitiger Verminderung des Brennstoffverbrauchs und der Abgasgiftigkeit bewirken.
Die technische Lösung gemäß der vorliegenden Erfindung wirkt auf den Prozess der Vorbereitung der Kohlenwasserstoff-Komponenten unmittelbar ein, um sie in verschiedenen, verfahrenstechnischen Abläufen, nämlich von der Erdölverarbeitung bis zum Erdölproduktenverbrennen, in verschiedenen, verfahrenstechnischen Abläufen einzusetzen.
Die elektromagnetischen Felder wirken auf die Kohlenwasserstoffe ein, die durch die Treibstoffbehandlungskammer laufen. Dabei weist die Kammer eine Bauform auf, die in dieser Erfindung offenbart ist. Die Einwirkung elektromagnetischer Felder bedingt die Kohlenwasserstoff-Verbrennung und -Verdampfung mit kleinerem Außenener gieaufwand. Dadurch wird andererseits eine Verminderung des Umweltschadens verursacht, der beim Einsatz der Kohlenwasserstoffenergie entsteht.
Die Erfindung wird nun anhand eines in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Das technische Ergebnis wird durch die Entwicklung einer Einrichtung erzielt. Diese Einrichtung umfasst:

– eine Außen- und eine Innenelektrode, wobei die Elektroden aus stromleitendem Material gefertigt und koaxial angeordnet sind;
– eine Kammer zur Verarbeitung von Treibstoff, wobei diese Kammer durch den Raum zwischen der Außenelektrode und der Innenelektrode gebildet wird;
– einen Einlasskanal und einen Ablasskanal, um den Treibstoffdurchfluss sicherzustellen;
– ein dielektrisches Einsatzstück (bzw. mehrere Einsatzstücke) zwischen den Elektroden;
– gegebenenfalls unterschiedliche Bauformen der Außenelektrode, die in diesem Einzelfall die Bauform einer Schraube aufweist.

Die Einrichtung zur Verarbeitung des Kohlenwasserstofftreibstoffs enthält (siehe 1):

a) Elektroden, die koaxial angeordnet sind, nämlich eine Außenelektrode 1 und eine Innenelektrode 2;
b) eine Treibstoffbehandlungskammer 3, die durch den Hohlraum zwischen den Elektroden 1 und 2 gebildet ist;
c) Kanäle für den Treibstoffdurchfluss, nämlich einen Einlasskanal 4 und einen Ablasskanal 5;
d) ein dielektrisches Einsatzstück 6 zwischen den Elektroden;
e) eine als Schraube 7 mit Gewinde ausgebildete Außenelektrode, wobei diese Bauform für die Befestigung der Außenelektrode an die vorgesehene Konstruktion der Energieanlage erforderlich ist.

Von Vorteil ist, wenn die Querschnittsflächen des Einlasskanals und des Ablasskanals dem unten angegebenen Verhältnis entsprechen:
Die Einrichtung zur Treibstoffverarbeitung arbeitet folgendermaßen:

– durch den Einlasskanal 4 kommt der Treibstoff in die Behandlungskammer 3, die sich zwischen den Elektroden 1 und 2 befindet;
– ein elektrischer Strom mit der Spannung von 12 V–2 kV und mit einer Schwingungsfrequenz von 0,5–6,0 kHz wird den Elektroden 1 und 2 zugeführt;
– die Schwingungen des elektromagnetischen Felds in der Behandlungskammer 3 durchdringen den durchlaufenden Kohlenwasserstoff-Treibstoff; dies verursacht eine Abschwächung und teilweise Zerstörung der Molekülbindungen zwischen den chemischen Elementen Kohlenstoff (C), Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂);
– der Treibstoff strömt aus der Behandlungskammer 3 durch die Ablasskanal 5 hinaus; dieser Treibstoff weist andere Fließfähigkeits- und Viskositätswerte sowie einen anderen Flammpunkt auf;
– der behandelte Treibstoff fließt durch den Ablasskanal 5 mittels der Schraubverbindug 7 in den dafür vorgesehenen Treibstoffkanal des Energiesystems durch; dieser Treibstoff ist zu einer besseren Wirkverbrennung fähig, und dadurch werden eine Freisetzung größerer Energiemengen und eine Verminderung der Abgasgiftigkeit erreicht.

In der folgenden Tabelle sind Kennwerte der Einrichtung gemäß der Erfindung im Vergleich mit den bekannten Einrichtungen angegeben.

Verbrennungsmotortätigkeitsangaben beim Einsatz des Treibstoffs, der durch den Prototyp und durch die angemeldete Einrichtung bearbeitet wird.	Verarbeiteter Treibstoff
	durch Prototyp	durch die angemeldete Einrichtung
Betriebseigenschaften der Verbrennungsmotortätigkeit
Verringerung des Treibstoffverbrauches, %	2–7	5–20
Verringerung des Luftverhältnises (I), %	5	30
Verringerung der Rußablagerungsmenge, %	100	1000
Steigerung der Leistungsfähigkeit, %	2–3	10
Vergrößerung der Betriebslaufzeit, %	10–20	100
Ausgleich der dynamischer Belastungen nach den Zylindern,	2–3	7
Verringerung der dynamischen Belastungen in der Verbrennungskammer, %	2–4	10
Verringerung des Abgasflammpunkts (°C), %	1	3
Steigerung des Öldrucks im Motorschmierstoffsystem, %	5	25
Ökologische Kennziffer der Verbrennungsmotortätigkeit (Abgaskennwert)
Verringerung des Sauerstoffgehalts (O₂), %	100	300
Verringerung des Kohlenoxidgasgehalts (CO), %	150	600
Verringerung des Stickoxidgehalts (NO_xx), %	5	25
Verringerung des Kohlenwasserstoffgehalts (CH), %	30	400
Verringerung des Motortätigkeitslärmverhaltens (db), %	5	15
Vergrößerung des Kohlendioxidgehalts (CO₂), %	10	25

Die Erfindung hat folgende, technische Vorteile:

– geringer Verbrauch elektrischer Energie, bis 30 W;
– Möglichkeit der Verwendung der vorgesehenen Bordstromspeisung ohne den Einsatz einer zusätzlicher, elektrischen Energiequelle;
– einfacher Zusammenbau mittels der Veränderung der vorgesehenen Schraube, die zur Befestigung beispielsweise der Verbrennbarröhre an die Kraftstoffeinspritzpumpe dient; außerdem weist die Außenelektrode der Erfindung die Bauform derselben Schraube auf;
– Möglichkeit, die Bauform der Außenelektrode in Übereinstimmung mit verschiedenen Einzel- und Serien-Fördersystemen des Brennstoffs und der Kohlenwasserstoff-Treibstoffkomponenten zu verändern und zu unifizieren, um verschiedene Funktionsaufgaben zu lösen;
– für das Material zur Herstellung der Waren, die auf Grund dieser Erfindung angefertigt werden, kann jedes stromleitende Material verwendet werden; in besonderen Fällen braucht diese Beschränkung nicht berücksichtigt werden.

Berücksichtigte Schriften

1. E. M. Zachvatov, S. V. Tujev „Einrichtung zur Dieselmotor-Treibstoffverarbeitung" (Gebrauchsmuster RF 3040, KI. F02MO27-04, veröffentlicht am 27.12.2004).
2. I. L. Gerlovin „Grundlagen der einheitlichen Theorie aller Wechselwirkungen im Stoff", „Energoizdat",1988.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

- „Einrichtung zur Dieselmotor-Treibstoffverarbeitung" (Gebrauchsmuster RF 3040, Klasse F02MO27-04, veröffentlicht am 27.12.2004) [0003]
- E. M. Zachvatov, S. V. Tujev „Einrichtung zur Dieselmotor-Treibstoffverarbeitung" (Gebrauchsmuster RF 3040, KI. F02MO27-04, veröffentlicht am 27.12.2004) [0013]
- I. L. Gerlovin „Grundlagen der einheitlichen Theorie aller Wechselwirkungen im Stoff", „Energoizdat",1988 [0013]

Claims

Einrichtung zur Verarbeitung von Kohlenwasserstoff-Treibstoff mit – einer Außenelektrode (1) und einer Innenelektrode (2), die beide koaxial angeordnet sind, – einer Treibstoffbehandlungskammer (3) und – einem Einlasskanal (4) und einem Ablasskanal (5) für den Treibstoffdurchlauf, dadurch gekennzeichnet, dass ein dielektrisches Einsatzstück (6) oder mehrere solcher Einsatzstücke zwischen den Elektroden (1, 2) vorgesehen ist bzw. sind.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenelektrode (1) als Schraube ausgebildet ist.
Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlasskanal (4) und der Ablasskanal (5) dem folgenden Verhältnis entsprechen:
wobei Sie_einI. die Querschnittsfläche des i-Einlasskanals, n die Anzahl der Einlasskanäle und S_ablas. die Querschnittsfläche des Ablasskanals ist.