DE3790892C2

DE3790892C2 - Device for treating liquid fuel by cavitation

Info

Publication number: DE3790892C2
Application number: DE19873790892
Authority: DE
Inventors: Sergei Zubrilov; Vladimir Seliverstov; Michail Braslavskyj; Anatolij Filippov
Original assignee: LE I VODNOGO TRANSP
Current assignee: LE I VODNOGO TRANSP
Priority date: 1987-01-14
Filing date: 1987-01-14
Publication date: 1992-07-09
Anticipated expiration: 2007-01-15
Also published as: FI884208A; FR2612567B1; GB2208186A; GB8820210D0; JPH01501769A; FI81971C; WO1988005497A1; DE3790892T1; FR2612567A1; FI81971B; FI884208A0; GB2208186B

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur Behandlung von Kraftstoff, gasförmigen Stoffen und brennbaren Gemischen, insbesondere auf Einrichtungen zur Behandlung von flüssigem Kraftstoff durch Kavitation.The present invention relates to devices for the treatment of fuel, gaseous substances and flammable mixtures, especially on facilities for Treatment of liquid fuel by cavitation.

Bei der Behandlung von flüssigem Kraftstoff in bekannten Einrichtung, darunter auch in Homogenisatoren, wird der flüssige Kraftstoff einer Ultraschallbehandlung unterworfen, die von Kavitation begleitet wird. Jedoch wird der eigentlichen Kavitationsbehandlung nicht der Vorzug gegeben und es geht nicht um die Erzeugung einer Kavitation maximaler Intensität. Daher wird der spezi fische positive Einfluß der Kavitation auf die physika lisch-chemischen Charakteristiken des flüssigen Kraft stoffes nicht vollständig ausgenutzt. Da die hohe Kavi tationsenergie des flüssigen Kraftstoffes nicht vollständig ausgenutzt wird, ist bei den bekannten Einrichtungen zur Gewährleistung des erforderlichen Grades der Kraft stoffhomogenisierung eine sehr hohe Leistung für den An trieb derselben erforderlich.In the treatment of liquid fuel in known Device, including in homogenizers the liquid fuel of an ultrasound treatment subject that is accompanied by cavitation. However the actual cavitation treatment is not the Preference is given and it is not about creating one Cavitation of maximum intensity. Therefore, the spec fish positive influence of cavitation on the physika Chemical-chemical characteristics of the liquid power not fully used. Because the high cavi tion energy of the liquid fuel is not complete is used is in the known facilities to ensure the required level of strength material homogenization a very high performance for the contractor required the same.

Aus der US-PS 34 32 804 ist eine Einrichtung zur Erzeugung von Ultraschallenergie zur Behandlung von strömenden Medien durch Ultraschallschwingungen bekannt. Hier endet eine Eintrittskammer in einer düsenartigen Ver engung, an deren Austritt in gegenüberliegenden Wänden Resonanzkammern mit engen Eintrittsfenstern gebildet sind, die die Ultraschallschwingungen in der Strömung erzeugen.From US-PS 34 32 804 is a device for generation of ultrasound energy to treat flowing Media known through ultrasonic vibrations. Here an inlet chamber ends in a nozzle-like ver narrowing, at the outlet in opposite walls Resonance chambers formed with narrow entry windows which are the ultrasonic vibrations in the flow produce.

Das in diese Einrichtung gelangende Strömungsmedium zer teilt sich in zwei Strömungen, die beim Eintritt in die Resonanzkammern Wirbelschichten bilden, die in einander entgegengesetztem Sinn rotieren. Das Rotieren der Strö mungen erzeugt Zentrifugalkräfte, die das Strömungsmedium an die Wände der Kammern andrückt, so daß sich ein Strö mungskegel bildet, der mit großer Geschwindigkeit aus einanderfließt. Innerhalb dieses Kegels entsteht unter der Wirkung der Zentrifugalkräfte des radialen Ausein anderströmens eine relative Verdünnung, die sich inner halb der Resonanzkammer ausbreitet. Der Kreisstrom wirkt dynamisch mit dem Strom im Durchgangskanal zusammen und ruft dadurch in diesem die Wellenenergie hervor.The flow medium entering this device zer divides into two currents when entering the Resonance chambers form fluidized beds that are in each other rotate opposite sense. Rotating the currents mungen generates centrifugal forces that hold the flow medium presses against the walls of the chambers, so that a stream cone that forms at high speed flows together. Within this cone is created under the effect of radial centrifugal forces on the other hand, a relative dilution that is internal half of the resonance chamber. The circulating current works dynamically with the current in the through channel and thereby causes the wave energy in it.

Diese bekannte Einrichtung ist nicht sehr geeignet, aus wenig intensiven Druckpulsationen eines nichtstationären hydrodynamischen Stroms stabile Ultraschallschwingungen entstehen zu lassen.This known device is not very suitable from less intense pressure pulsations of a non-stationary hydrodynamic current stable ultrasonic vibrations let develop.

Die vorliegende Erfindung geht aus von einem aus dem SU-Erfinderschein 3 16 482 bekannten Mischer für Flüssig keiten und Gase mit einer Kammer, in der sich eine Reihe von Schall- oder Ultraschallstrahlern befindet. Die Zu führung der zu vermischenden Flüssigkeiten bzw. Gase er folgt über Rohre im Kammerboden. Der Austritt der zu ver mischenden Flüssigkeiten bzw. Gase geschieht über ein Ab leitungsrohr in der oberen Stirnfläche der Kammer.The present invention is based on one of the SU inventor's license 3 16 482 known mixer for liquid and gases with a chamber in which there are a number of sound or ultrasound emitters. The To management of the liquids or gases to be mixed follows via pipes in the chamber floor. The exit of the ver Mixing liquids or gases is done via an Ab line pipe in the upper end face of the chamber.

Die Schall- oder Ultraschallstrahler sind in Strömungs richtung der zu vermischenden Flüssigkeiten bzw. Gase gleichachsig mit dem Ableitungsrohr aufeinanderfolgend angeordnet und über Austrittsöffnungen in den Böden der Strahler miteinander verbunden. Die Schall- oder Ultra schallstrahler sind zwei Schaufeln in Form Archimedischer Spiralen, die an einer Grundplatte angebracht sind und zwischen der Innenfläche der einen Schaufel und der Außen fläche der zweiten Schaufel Düsen bilden. Eine solche Ausführung der Strahler gestattet es, Schall- und Ultra schallschwingungen im Strom des flüssigen Kraftstoffes durch wechselnde Bremsung des Stroms des flüssigen Kraft stoffes in den Düsen und Kanälen der Schaufeln der Strahler profilierter Form zu erzeugen. Die Bewegungsrichtung der Flüssigkeitsströme durch die Kanäle oder Düsen in den Strahlern fallen zusammen, und die der Einwirkung der Schallschwingungen ausgesetzten Ströme des flüssigen Kraftstoffes gehen durch die Öffnungen in den Böden der Strahler von einem Strahler in den anderen über die den Strahlern gemeinsame Kammer über und passieren die Zonen maximaler Intensität der Schall- oder Ultraschallschwin gungen, wo sie der intensivsten Vermischung unterworfen werden.The sound or ultrasound emitters are in flow direction of the liquids or gases to be mixed coaxial with the discharge pipe in succession arranged and through outlet openings in the bottoms of the Spotlights connected to each other. The sonic or ultra sound emitters are two Archimedean blades Spirals attached to a base plate and between the inside surface of one blade and the outside Form surface of the second blade nozzle. Such Execution of the spotlights allows sound and ultra sound vibrations in the flow of liquid fuel by alternately braking the flow of liquid power material in the nozzles and channels of the blades of the radiators to produce a profiled shape. The direction of movement of fluid flows through the channels or nozzles in the emitters collapse, and those of the action streams of liquid exposed to sound vibrations Fuel goes through the openings in the bottom of the Spotlights from one spotlight to the other over the Illuminate common chamber and pass through the zones maximum intensity of the sonic or ultrasonic vibration where they are most intensely mixed will.

Diese Konstruktion der Strahler erlaubt es nicht, bei Änderungen der Durchflußmenge und der physikalisch-chemischen Charakteristiken, vor allem der Viskosität und Dichte des flüssigen Kraftstoffs, diesen mit maximaler Intensität zu behandeln.This construction of the spotlights does not allow Changes in flow rate and physico-chemical Characteristics, especially the viscosity and Density of the liquid fuel, this with maximum Treat intensity.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrich tung zur Behandlung von flüssigem Kraftstoff durch Kavi tation zu schaffen, bei der eine hohe Effektivität der Behandlung auch bei in weitem Bereich erfolgenden Ände rungen der Durchflußmenge und der physikalisch-chemischen Charakteristischen des flüssigen Kraftstoffes bei mini malem Energieaufwand für den Antrieb der Einrichtung er reicht wird.The invention has for its object a Einrich treatment of liquid fuel by Kavi tation to create, with a high effectiveness of Treatment even in the event of changes taking place in a wide range the flow rate and the physico-chemical Characteristics of the liquid fuel at mini times energy expenditure for driving the device is enough.

Dies wird dadurch erreicht, daß in der Einrichtung zur Behandlung von flüssigem Kraftstoff durch Kavitation, die eine zylindrische Kammer mit einer Zu- und einer Ab führungsrohrleitung und zwei in der Kammer gleichachsig miteinander angeordnete Ultraschallstrahler enthält, deren jeder zwei Schaufeln in Form einer Archimedischen Spirale darstellt, welche an einer Grundplatte angebracht, mit ihren konkaven Seiten einander zugewandt sind und mittels der Innenfläche der einen Schaufel und der Außen fläche der zweiten Schaufel Düsen bilden, wobei einer der Ultraschallstrahler mit seiner Grundplatte in der Kammer auf der Seite der Abführungsrohrleitung starr be festigt ist, erfindungsgemäß der zweite Ultraschallstrahler mit seinen Schaufeln dem ersten Strahler zugekehrt und in bezug auf diesen Strahler mit Möglichkeit einer Verschiebung befestigt ist, deren Größe in Abhängigkeit von der Durchflußmenge und den physikalisch-chemischen Charakteristiken des flüssigen Kraftstoffes gewählt wird, wobei die Schaufeln des zweiten Ultraschallstrahlers eine Spiralrichtung, die zur Spiralrichtung der Schaufeln des ersten Ultraschallstrahlers entgegengesetzt ist, haben und zwischen den Schaufeln des ersten Strahlers angeordnet sind, indem sie dessen Düsen überdecken, und wobei an der Zuführungsrohrleitung ein Überströmventil angebracht ist.This is achieved in that in the device for Treatment of liquid fuel by cavitation, which is a cylindrical chamber with an inlet and an outlet guide pipe and two in the chamber coaxial contains ultrasound radiators arranged with one another, each of which has two Archimedean blades Represents spiral, which is attached to a base plate, with their concave sides facing each other and by means of the inside surface of a shovel and the outside Form the surface of the second blade nozzle, one the ultrasound emitter with its base plate in the Chamber rigidly on the side of the discharge pipe is consolidated, the second ultrasound emitter according to the invention facing the first spotlight with its blades and with regard to this spotlight with the possibility of one Shift is fixed, the size of which depends of the flow rate and the physico-chemical Characteristics of the liquid fuel is chosen, the blades of the second ultrasound emitter being one Spiral direction that corresponds to the spiral direction of the blades of the first ultrasound emitter is opposite, and arranged between the blades of the first radiator are by covering its nozzles, and being at the Feed pipe an overflow valve is attached.

Es ist zweckmäßig, daß mit dem Ziel, eine optimale Geschwindigkeit der Ströme des flüssigen Kraftstoffes am Eintritt in die Düsen der Ultraschallstrahler aufrecht zuerhalten, das Überströmventil der Einrichtung regelbar ausgeführt ist.It is appropriate that the aim is optimal Velocity of liquid fuel flows at Entry into the nozzles of the ultrasound emitters upright get, the overflow valve of the device adjustable is executed.

Der Einsatz der Einrichtung zur Behandlung von flüssigem Kraftstoff durch Kavitation gestattet es, den flüssigen Kraftstoff bei in weitem Bereich erfolgender Ände rung der Durchflußmenge und der physikalisch-chemischen Charakteristiken des Kraftstoffes effektiv zu behandeln. Bei in weitem Bereich erfolgender Änderung der Durchfluß menge des flüssigen Kraftstoffes bleiben die optimalen Parameter des Ultraschallfeldes automatisch erhalten, welche die Erzeugung einer maximal intensiven Kavitation des Kraftstoffes begünstigen. Die Einrichtung zur Behandlung von flüssigem Kraftstoff durch Kavitation gewährleistet einen hohen Homogenitätsgrad der schweren Arten flüssigen Kraftstoffes bei einem geringen Energieaufwand für den Antrieb der Einrichtung und führt eine feine Disper gierung von Wasser und harzig-asphaltischen Stoffen des flüssigen Kraftstoffes durch. Hierbei verändern anorganische mechanische Beimengungen ihre Abmessungen praktisch nicht. Die Einrichtung dispergiert nicht die Schleifstoffteilchen der mechanischen Beimengungen des flüssigen Kraftstoffes und übt somit keinen negativen Einfluß auf die Verschleiß geschwindigkeit der Einzelteile von Brennkraftmaschinen aus.The use of the device for the treatment of liquid Fuel through cavitation allows the liquid Fuel when changes occur in a wide range tion of the flow rate and the physico-chemical Treat fuel characteristics effectively. With a wide range of changes in flow the amount of liquid fuel remains the optimum Get parameters of the ultrasound field automatically, which the generation of a maximally intensive cavitation of the Favor fuel. The facility for treatment of liquid fuel guaranteed by cavitation a high degree of homogeneity of the heavy types of liquid Fuel with a low energy consumption for the drive of the facility and performs a fine disper water and resinous asphaltic materials liquid fuel. Here change inorganic mechanical admixtures their dimensions practically not. The Device does not disperse the abrasive particles the mechanical admixtures of the liquid fuel and therefore has no negative impact on wear speed of individual parts of internal combustion engines out.

Brief list of drawings

Im folgenden wird die vorliegenden Erfindung durch Be schreibung einer konkreten Ausführungsform der Einrichtung zur Behandlung von flüssigem Kraftstoff durch Kavitation und an Hand von Zeichnungen erläutert, in diesen zeigtIn the following the present invention is described by Be description of a specific embodiment of the device for the treatment of liquid fuel by cavitation and explained with reference to drawings, shows in these

Fig. 1 die Einrichtung zur Behandlung von flüssigem Kraftstoff durch Kavitation (Längsschnitt), gemäß der Er findung; Figure 1 shows the device for the treatment of liquid fuel by cavitation (longitudinal section), according to the invention.

Fig. 2 den Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1, gemäß der Erfindung; Figure 2 shows the section along line II-II of Figure 1, according to the invention.

Fig. 3 den Schnitt nach Linie III-III der Fig. 1, gemäß der Erfindung. Fig. 3 shows the section along line III-III of Fig. 1, according to the invention.

Best embodiment of the invention

Die Einrichtung zur Behandlung von flüssigem Kraft stoff durch Kavitation enthält eine zylindrische Kammer 1 (Fig. 1) mit einer Zuführungsrohrleitung 2, die sich in der zylindrischen Wand 3 der Kammer 1 befindet, einer Ab führungsrohrleitung 4, die sich im Boden 5 der Kammer 1 befindet, und einem Deckel 6, der am Flansch 7 der Kammer 1 mittels Stiftschrauben 8 befestigt wird. In der Kammer 1 sind Ultraschallstrahler 9, 10 gleichachsig mitein ander angeordnet. Jeder der Ultraschallstrahler 9, 10 stellt zwei Schaufeln 11, 12 dar, die in Form der Archimedischen Spirale ausgebildet und an je einer Grundplatte 13 ange bracht sind. Die Schaufeln 11, 12 jedes der Ultraschall strahler 9, 10 sind mit ihren konkaven Seiten einander zu gewandt. Die Innenfläche 14 (Fig. 2) der einen Schaufel 11 und die Außenfläche 15 der anderen Schaufel 12 jedes der Ultraschallstrahler 9, 10 bilden Düsen 16. Der Ultraschall strahler 9 (Fig. 1) ist mit seiner Grundplatte 13 am Boden 5 der Kammer 1 unbeweglich befestigt. In der Grundplatte 13 des Strahlers 9 ist eine Mittenbohrung 17 vorgesehen, die gleichachsig mit der Abführungsrohrleitung 4 ange bracht ist.The device for the treatment of liquid fuel by cavitation contains a cylindrical chamber 1 ( Fig. 1) with a feed pipe 2 , which is located in the cylindrical wall 3 of the chamber 1 , from a guide pipe 4 , which is in the bottom 5 of the chamber 1st is located, and a cover 6 which is attached to the flange 7 of the chamber 1 by means of stud screws 8 . In the chamber 1 , ultrasound emitters 9, 10 are arranged coaxially with one another. Each of the ultrasound emitters 9, 10 represents two blades 11, 12 , which are designed in the form of the Archimedean spiral and are each attached to a base plate 13 . The blades 11, 12 of each of the ultrasound emitters 9, 10 face each other with their concave sides. The inner surface 14 ( FIG. 2) of one blade 11 and the outer surface 15 of the other blade 12 of each of the ultrasound emitters 9, 10 form nozzles 16 . The ultrasound radiator 9 ( Fig. 1) is fixed immovably with its base plate 13 on the bottom 5 of the chamber 1 . In the base plate 13 of the radiator 9 , a center bore 17 is provided which is coaxial with the discharge pipe 4 is introduced.

Es ist eine Ausführungsform möglich, bei der der Ultraschallstrahler 9 über dem Boden 5 der zylindrischen Kammer 1 angeordnet und starr befestigt ist.An embodiment is possible in which the ultrasound emitter 9 is arranged above the bottom 5 of the cylindrical chamber 1 and is rigidly attached.

Der Ultraschallstrahler 10 ist mit seinen Schaufeln 11, 12 dem Strahler 9 zugekehrt und relativ zum Strahler 9 längs der Achse 18 der Kammer 1 verschiebbar angebracht. Im oberen Teil der Grundplatte 13 des Ultraschallstrahlers 10 ist mittels einer Platte 19 eine Schraube 20 drehbar befestigt. Die Schraube 20 ist in der Gewindebohrung 21 des Deckels 6 untergebracht. Auf dem Schaft 22 der Schraube 20 ist ein Dichtelement 23 angeordnet, das durch eine Mutter 24 angedrückt wird, welche mittels eines Gewindes mit dem Deckel 6 verbunden ist.The ultrasound emitter 10 has its blades 11, 12 facing the emitter 9 and is mounted so as to be displaceable relative to the emitter 9 along the axis 18 of the chamber 1 . In the upper part of the base plate 13 of the ultrasound emitter 10 , a screw 20 is rotatably fastened by means of a plate 19 . The screw 20 is accommodated in the threaded bore 21 of the cover 6 . A sealing element 23 is arranged on the shaft 22 of the screw 20 and is pressed on by a nut 24 which is connected to the cover 6 by means of a thread.

Die Spiralrichtung der Schaufeln 11, 12 (Fig. 3) des Ultraschallstrahlers 10 ist zur Spiralrichtung der Schau feln 11, 12 des Strahlers 9 entgegengesetzt. Die Schaufeln 11, 12 des Ultraschallstrahlers 10 sind zwischen den Schaufeln 11, 12 des Strahlers 9 angeordnet, indem sie dessen Eintrittsdüsen 16 überdecken.The spiral direction of the blades 11, 12 ( Fig. 3) of the ultrasonic radiator 10 is opposite to the spiral direction of the show 11, 12 of the radiator 9 . The blades 11, 12 of the ultrasound radiator 10 are arranged between the blades 11, 12 of the radiator 9 by covering their inlet nozzles 16 .

An der Zuführungsrohrleitung 2 (Fig. 1) ist ein regel bares Überströmventil 25 angebracht, das sich in einem Gehäuse 26 mit Deckel 27 befindet. In der zylindrischen Wand des Gehäuses 26 des Überschallventils 25 ist eine Rohr leitung 28 zum Kraftstoffauslaß eingebaut. Auf den Schaft 29 des Überströmventils 25 ist das eine Ende einer Feder 30 aufgesetzt. Das zweite Ende der Feder 30 ist an einem Anschlag 31 befestigt, der im oberen Teil des Gehäuses 26 verschiebbar längs der Achse 32 des Gehäuses 26 angeordnet ist. Gegen den Anschlag 31 stützt sich ein Schraubenbolzen 33 mit Gegenmutter 34, welcher mit Hilfe einer Ge windeverbindung in der Bohrung 35 des Deckels 27 geführt ist. An die Zuführungsrohrleitung 2 ist mit Hilfe eines Stutzens 36 ein (nicht gezeichnetes) Manometer angeschlossen.On the feed pipe 2 ( Fig. 1) a controllable overflow valve 25 is attached, which is located in a housing 26 with cover 27 . In the cylindrical wall of the housing 26 of the supersonic valve 25 , a pipe line 28 is installed to the fuel outlet. One end of a spring 30 is placed on the shaft 29 of the overflow valve 25 . The second end of the spring 30 is fastened to a stop 31 which is arranged in the upper part of the housing 26 so as to be displaceable along the axis 32 of the housing 26 . Against the stop 31 , a screw 33 is supported with a lock nut 34 , which is guided by means of a threaded connection in the bore 35 of the cover 27 . A (not shown) manometer is connected to the feed pipe 2 by means of a nozzle 36 .

Die Einrichtung zur Behandlung von flüssigem Kraft stoff durch Kavitation arbeitet folgendermaßen.The device for the treatment of liquid power Cavitation works as follows.

In die zylindrische Kammer 1 (Fig. 1) gelangt über die Zuführungsrohrleitung 2 flüssiger Kraftstoff. Des weiteren strömt der flüssige Kraftstoff über die Düsen 16 (Fig. 2, 3) in die durch die Innen- und Außenflächen 14, 15 der Schaufeln 11, 12 der Ultraschallstrahler 9, 10 gebildeten Kanäle ein. Beim Austritt aus diesen Kanälen wird der Strom des flüssigen Kraftstoffes auf ein krumm liniges Hindernis in Form der weiter ragenden Innenflächen 14 der Schaufeln 11, 12 der Strahler 9, 10 geleitet, wo die Bremsung des Stromes des flüssigen Kraftstoffes stattfindet. Infolgedessen wird die Energie des Stroms des flüssigen Kraftstoffes in die Energie der Hochfrequenz schwingungen des flüssigen Kraftstoffes umgeformt, welche bei bestimmten Verhältnissen von Schwingungsfrequenz und -intensität zur Kavitationserscheinung im Strom des flüssigen Kraftstoffes führt, die eine bedeutende Verbesserung der Betriebseigenschaften des zu behandelnden flüssigen Kraftstoffes gewährleistet.Liquid fuel enters the cylindrical chamber 1 ( FIG. 1) via the feed pipe 2 . Furthermore, the liquid fuel flows through the nozzles 16 ( FIGS. 2, 3) into the channels formed by the inner and outer surfaces 14, 15 of the blades 11, 12 of the ultrasound emitters 9, 10 . When exiting these channels, the flow of the liquid fuel is directed onto a curved line obstacle in the form of the protruding inner surfaces 14 of the blades 11, 12 of the radiators 9, 10 , where the braking of the flow of the liquid fuel takes place. As a result, the energy of the liquid fuel flow is converted into the energy of the high-frequency vibrations of the liquid fuel, which leads to cavitation in the liquid fuel flow at certain ratios of vibration frequency and intensity, which ensures a significant improvement in the operating properties of the liquid fuel to be treated .

Die Kavitation des flüssigen Kraftstoffs der höchsten Intensität tritt bei bestimmten Parametern des Ultraschall feldes (Schalldruck, Schwingungsfrequenz) auf, welche durch den Druck des flüssigen Kraftstoffes vor den Düsen 16 der Schalter 9, 10 und das Verhältnis der Abmessungen der Strahler 9, 10 bestimmt werden.The cavitation of the liquid fuel of the highest intensity occurs with certain parameters of the ultrasonic field (sound pressure, vibration frequency), which are determined by the pressure of the liquid fuel in front of the nozzles 16 of the switches 9, 10 and the ratio of the dimensions of the radiators 9, 10 .

Die Höhe des vom Standpunkt der Erzeugung einer maxi malen Kavitation des flüssigen Kraftstoffes aus optimalen Drucks vor den Düsen 16 der Ultraschallstrahler 9, 10 hängt von der Durchflußmenge des flüssigen Kraftstoffes, von den physikalisch-chemischen Charakteristiken des flüssigen Kraftstoffs (Viskosität, Dichte, Oberflächenspannung) ab und wird mit Hilfe des regelbaren Überströmventils 25 (Fig. 1) eingestellt, das an der Zuführungsrohrleitung 2 angebracht ist. Die Kontrolle über die Höhe des eingestellten Drucks des flüssigen Kraftstoffes erfolgt mit Hilfe des (in der Zeichnung nicht gezeigten) Manometers an der Zuführungsrohrleitung 2. Der erforderliche Druck des flüssigen Kraftstoffes vor den Düsen 16 (Fig. 2) der Strahler 9, 10 wird durch Drehen des Schraubenbolzens 33 (Fig. 1) eingestellt, der den Anschlag 31 verschiebt und die Feder 30 zusammendrückt bzw. entspannt, wodurch die Menge des flüssigen Kraftstoffes verändert wird, die durch das Über strömventil 25 aus der Zuführungsrohrleitung 2 in die Rohrleitung 28 zum Kraftstoffauslaß hindurchströmt.The amount of from the point of view of generating a maximum cavitation of the liquid fuel from optimal pressure in front of the nozzles 16 of the ultrasound emitters 9, 10 depends on the flow rate of the liquid fuel, on the physico-chemical characteristics of the liquid fuel (viscosity, density, surface tension) and is adjusted with the help of the controllable overflow valve 25 ( FIG. 1), which is attached to the feed pipe 2 . The control of the level of the set pressure of the liquid fuel takes place with the aid of the manometer (not shown in the drawing) on the feed pipe 2 . The required pressure of the liquid fuel in front of the nozzles 16 ( FIG. 2) of the radiators 9, 10 is set by turning the screw bolt 33 ( FIG. 1), which moves the stop 31 and compresses or relaxes the spring 30 , thereby reducing the amount the liquid fuel is changed, which flows through the overflow valve 25 from the supply pipe 2 into the pipe 28 to the fuel outlet.

Bei Änderung der Durchflußmenge und der physikalisch- chemischen Charakteristiken des flüssigen Kraftstoffes wird zwecks Erzeugung einer maximalen Kavitation im Strom des flüssigen Kraftstoffes der bewegliche Ultraschall strahler 10 relativ zum in der Kammer 1 unbeweglich be festigten Strahler 9 durch Drehen des Schaftes 22 der Schraube 20 verschoben, die sich längs der Achse 18 der zylindrischen Kammer 1 bewegt. Infolgedessen ändert sich die Größe der Überdeckung der Eintrittsdüsen 16 (Fig. 2, 3) der Ultraschallstrahler 9, 10, d. h. der Durchgangsquer schnitt der von den Schaufeln 11, 12 der Strahler 9, 10 gebildeten Kanäle; hierbei bleibt die Form dieser Kanäle sowie die Geschwindigkeit der Ströme des flüssigen Kraft stoffes am Eintritt in die Düsen 16 der Strahler 9, 10 völlig erhalten.When changing the flow rate and the physicochemical characteristics of the liquid fuel, the movable ultrasound radiator 10 is moved relative to the immovably fixed radiator 9 in the chamber 1 by rotating the shaft 22 of the screw 20 in order to generate maximum cavitation in the flow of the liquid fuel, which moves along the axis 18 of the cylindrical chamber 1 . As a result, the size of the overlap of the inlet nozzles 16 changes (Fig. 2, 3) of the ultrasonic radiator 9, 10, the passage cross-section that is of the blades 11, 12 of the radiator 9, 10 channels formed; Here, the shape of these channels and the speed of the streams of liquid fuel at the entrance to the nozzles 16 of the radiators 9, 10 are completely preserved.

Die Änderung der Durchflußmenge des durch die Einrich tung strömenden flüssigen Kraftstoffes führt nicht zur Veränderung des vorgegebenen Drucks in der Zuführungsrohr leitung 2 (Fig. 1). Den konstanten Druck des flüssigen Kraftstoffes bei Änderung seiner Durchflußmenge hält des Überströmventil 25 aufrecht, das für den Auslaß des über schüssigen flüssigen Kraftstoffes über die Rohrleitung 28 sorgt. Ein für den betreffenden flüssigen Kraftstoff opti maler Druck in der Rohrleitung 2 wird durch Verschiebung des mittels der Gegenmutter 34 gesicherten Schraubenbolzens 33 des Überströmventils 25 eingestellt.The change in the flow rate of the liquid fuel flowing through the device does not lead to a change in the predetermined pressure in the supply pipe line 2 ( FIG. 1). The constant pressure of the liquid fuel when changing its flow rate maintains the overflow valve 25 , which ensures the discharge of excess liquid fuel through the pipe 28 . A painter for the respective liquid fuel opti pressure in the piping 2 is set the spill valve 25 by shifting the secured by means of the lock nut 34 bolt 33rd

Somit gestattet die geschilderte Einrichtung es, nur die erforderliche Menge des flüssigen Kraftstoffes zu be handeln, und schließt unproduktive Aufwendungen für die gleichzeitige Behandlung einer größeren Menge des flüssigen Kraftstoffes aus. Die Einrichtung gewährleistet die Behandlung beliebiger Arten des flüssigen Kraftstoffes durch Kavilation von maximaler Intensität im gesamten Änderungs bereich der Durchflußmenge des flüssigen Kraftstoffes un abhängig von seinen physikalisch-chemischen Charakteri stiken. Thus, the facility described allows only to be the required amount of liquid fuel act, and excludes unproductive expenses for the simultaneous treatment of a larger amount of the liquid Out of fuel. The facility ensures the Treatment of any type of liquid fuel Cavitation of maximum intensity throughout the change range of the flow rate of the liquid fuel un depending on its physico-chemical characteristics stik.

Eine während der Arbeit der Einrichtung eintretende Änderung der physikalisch-chemischen Charakteristiken des Kraftstoffes (z. B. Kraftstofferwärmung) kann zur Verände rung der erforderlichen Durchflußmenge des zu behandelnden Kraftstoffes führen. In diesem Fall wird die erfor derliche Durchflußmenge des flüssigen Kraftstoffes durch Veränderung des Durchgangsquerschnitts der von den Schaufeln 11, 12 der Ultraschallstrahler 9, 10 gebildeten Kanäle wie vorstehend beschrieben eingestellt.A change in the physico-chemical characteristics of the fuel (e.g. fuel heating) which occurs during the work of the device can lead to a change in the required flow rate of the fuel to be treated. In this case, the necessary flow rate of the liquid fuel is adjusted by changing the passage cross section of the channels formed by the blades 11, 12 of the ultrasound emitters 9, 10 as described above.

Im Falle des Übergangs zur lang andauernden Behand lung einer anderen Art des flüssigen Kraftstoffes mit an deren physikalisch-chemischen Charakteristiken muß mit Hilfe des regelbaren Überströmventils 25 (so wie oben be schrieben) ein neuer, für den betreffenden Kraftstoff optimaler Druck in der Rohrleitung 2 eingestellt und dieser mit dem Manometer kontrolliert werden. Nach der er forderlichen Verschiebung des Schraubenbolzens 33 des regel baren Überströmventils 25 ist es notwendig, denselben in seiner neuen Lage mittels der Gegenmutter 34 zu sichern.In the case of the transition to the long-term treatment of a different type of liquid fuel with other physico-chemical characteristics, a new, optimal pressure for the fuel in question must be set in the pipeline 2 with the aid of the controllable overflow valve 25 (as described above) and this can be checked with the manometer. After the necessary displacement of the bolt 33 of the regulatable relief valve 25 , it is necessary to secure the same in its new position by means of the lock nut 34 .

Der Einsatz der Einrichtung zur Behandlung von flüssigem Kraftstoff durch Kavitation bietet die Möglichkeit, die Betriebseigenschaften des flüssigen Kraftstoffes, im besonderen die von schweren Kraftstoffarten, zu verbessern, was eine effektivere Verbrennung des Kraftstoffes in Brenn kraftmaschine und in Kesseln von Wärmekraftmaschine be dingt. Als Ergebnis steigt der Wirkungsgrad von Brenn- und Wärmekraftmaschinen, sinkt die Ölkohle- und Lackbildung an den Einzelteilen dieser Maschinen, wird der Rauchanteil der Auspuffgase kleiner, verringern sich die Verluste bei der Vorbereitung des Kraftstoffes zur Verbrennung, insbe sondere bei dessen Reinigung, da auf die Separierung des Kraftstoffes mit einer Viskosität bis 300 cSt bei 20° ver zichtet wird.The use of the device for the treatment of liquid Fuel through cavitation offers the possibility the operating properties of the liquid fuel, in particular to improve those of heavy fuel types, what a more effective combustion of the fuel in burning engine and in boilers of thermal engine be things. As a result, the efficiency of burning and Heat engines, oil carbon and paint formation decreases on the individual parts of these machines, the proportion of smoke the exhaust gases smaller, the losses decrease the preparation of the fuel for combustion, esp especially with its cleaning, because on the separation of the Fuel with a viscosity up to 300 cSt at 20 ° ver is canceled.

Industrial applicability

Die vorliegende Erfindung findet Anwendung in der Wärme energietechnik zur Behandlung von vorzugsweise schweren Brennstoffsorten für Verbrennungsmotore.The present invention finds application in heat energy technology for the treatment of preferably heavy Types of fuel for internal combustion engines.

Claims

1. Device for the treatment of liquid fuel by cavitation, containing a chamber with an inlet and an outlet pipe and two in the chamber mer coaxially arranged ultrasound radiator, each of which represents two blades in the form of the Archimedean spiral, which on a bottom plate attached, with their concave sides facing each other and forming nozzles by means of the inner surface of the one blade and the outer surface of the second blade, one of the ultrasound emitters being rigidly fixed with its base plate in the chamber on the side of the discharge pipeline, characterized in that the second ultrasonic emitter (10) with its review feln (11, 12) the first ultrasonic emitter (9) facing and speed in relation to this radiator (9) with possible a shift is attached, the size depending on the flow rate and the physicochemical characteristics of the liquid Fuel is selected, the blades ( 11, 12 ) of the second ultrasonic radiator ( 10 ) have a spiral direction that is opposite to the spiral direction of the blades ( 11, 12 ) of the first ultrasonic radiator ( 9 ), and between the blades ( 11, 12 ) of the first radiator ( 9 ) are arranged by covering its nozzles ( 16 ), an overflow valve ( 25 ) being attached to the feed pipe ( 2 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the overflow valve ( 25 ) is adjustable.