FI81971B

FI81971B - ANORDNING FOER KAVITATIONSBEHANDLING AV FLYTANDE BRAENSLE.

Info

Publication number: FI81971B
Application number: FI884208A
Authority: FI
Inventors: Sergei Pavlovich Zubrilov; Vladimir Mikhailov Seliverstov; Mikhail Ionovich Braslavsky; Anatoly Nikolaevich Filippov
Original assignee: Le I Vodnogo Transp
Priority date: 1987-01-14
Filing date: 1988-09-13
Publication date: 1990-09-28
Also published as: GB2208186A; JPH01501769A; GB8820210D0; FI884208A; GB2208186B; DE3790892C2; FR2612567A1; WO1988005497A1; FR2612567B1; FI81971C; DE3790892T1; FI884208A0

Description

Laite nestemäisen polttoaineen kavitaatiokäsittelyä var ten 1 81971Apparatus for cavitation treatment of liquid fuels 1 81971

Esillä olevan keksinnön kohteina ovat laitteet 5 polttoaineen, kaasumaisten aineiden tai polttoaineseos ten, käsittelyä varten ja yksityiskohtaisemmin tarkasteltuna laitteet nestemäisen polttoaineen kavitaatiokäsittelyä varten.The present invention relates to devices 5 for the treatment of fuel, gaseous substances or fuel mixtures, and more particularly to devices for the cavitation treatment of liquid fuel.

Keksinnön taustaa 10 Nestemäistä polttoainetta käsiteltäessä tunnetuis sa laitteissa, homogenoijat mukaanlukien, nestemäinen polttoaine asetetaan ultraäänikäsittelyn alaiseksi, jota seuraa kavitaatio. Mitään etusijaa ei tällöin kuitenkaan anneta kyseiselle kavitaatiokäsittelylle, eikä tällaisten 15 laitteiden rakenne sisällä välineitä, joiden avulla voidaan saavuttaa kavitaation maksimitehokkuus, joten kavitaation erityisen suotuisaa vaikutusta nestemäisen polttoaineen fysikaaliskemiallisiin ominaisuuk siin ei käytetä täysimääräisesti hyväksi tällaisissa laitteissa. Koska neste-20 mäisen polttoaineen korkeaa kavitaatioenergiaa ei hyödynnetä polttoaineen homogenoinnin halutun asteen varmistamiseksi, vaaditaan erittäin korkeaa tehoa tällaisten laitteiden käyttämistä varten.BACKGROUND OF THE INVENTION When treating liquid fuel in known equipment, including homogenizers, the liquid fuel is subjected to ultrasonic treatment followed by cavitation. However, no preference is given to this cavitation treatment, and the design of such devices does not include means to achieve maximum cavitation efficiency, so that the particularly favorable effect of cavitation on the physicochemical properties of liquid fuels is not fully exploited in such devices. Since the high cavitation energy of liquid-20 fuel is not utilized to ensure the desired degree of fuel homogenization, very high power is required to operate such devices.

Alalla tunnetaan yleisesti nesteitä ja kaasuja 25 varten tarkoitettu sekoitin (vrt. USSR Keksijäntodistus No. 316482), käsittäen yhteisen kammion, johon on asetettu useita ääni- tai ultraäänivärähtelysuihkuemitterejä. Sekoitettavat nesteet tai kaasut syötetään putkien kautta kammion pohjalle. Sekoitetut nesteet tai kaasut poistetaan 30 kammion yläpäätesivulle asetetun poistoputken kautta.A mixer for liquids and gases 25 is generally known in the art (cf. USSR Inventor's Certificate No. 316482), comprising a common chamber in which a plurality of sonic or ultrasonic vibration jet emitters are placed. The liquids or gases to be mixed are fed through pipes to the bottom of the chamber. The mixed liquids or gases are removed through an outlet pipe placed on the upper end side of the chamber 30.

Ääni- tai ultraäänisuihkuemitterit on asetettu sarjaan sekoitettavien nesteiden tai kaasujen virtaussuun-nassa samakeskisesti poistoputken kanssa ja liitetty toisiinsa suihkuemitterien pohjaseinissä olevien poistoauk-35 kojen välityksellä. Ääni tai ultraäänisuihkuemitterit 2 81 971 ovat Arkimedeen kierukan muodossa olevia siipipareja, jotka on asetettu jalustalle, suuttimien ollessa asetettuina yhden siiven sisäpinnan ja toisen siiven ulkopinnan väliin. Tämä suihkuemitterien rakenne mahdollistaa ääni- ja ultra-5 äänivärähtelyjen synnyttämisen nestemäisen polttoaineen virtauksessa vuorottelemalla nestemäisen polttoaineen virtauksen jarrutusta siipien muodossa olevien suihkuemitterien suuttimissa ja kanavissa. Nestevirtauksen suunnat ovat identtisiä suihkuemitterien kanavissa tai suuttimissa 10 ja äänivärähtelyjen vaikutuksen alaiset nestemäisen polttoaineen virtaukset kulkevat suihkuemittereiden pohjasei-nissä olevien aukkojen läpi emitteristä toiseen yhteisessä kammiossa, kulkien ääni- ja ultraäänivärähtelyjen voimakkuudeltaan maksimaalisten vyöhykkeiden kautta, joissa 15 neovat kaikkein intensiivisimmän hämmennyksen alaisia. Tämä suihkuemitterien rakenne ei tee mahdolliseksi nestemäisen polttoaineen käsittelyä maksimivoimakkuudella virtausnopeuden tai nestemäisen polttoaineen fysikaaliskemiallis-ten ominaisuuksien vaihdellessa, ja pääasiassa nestemäisen 20 polttoaineen viskoosiuden ja tiheyden vaihtelujen yhteydessä.The sonic or ultrasonic jet emitters are placed in series in the flow direction of the liquids or gases to be mixed, concentrically with the outlet pipe and connected to each other via outlet openings in the bottom walls of the jet emitters. Sound or ultrasonic jet emitters 2 81 971 are pairs of vanes in the form of a Archimedean helix placed on a stand with nozzles positioned between the inner surface of one wing and the outer surface of the other wing. This design of the jet emitters allows the generation of sonic and ultra-5 sonic vibrations in the liquid fuel flow by alternating the braking of the liquid fuel flow in the nozzles and channels of the jet-shaped jet emitters. The directions of fluid flow are identical in the channels or nozzles 10 of the jet emitters, and the flows of liquid fuel under the influence of sonic vibrations pass through openings in the bottom walls of the jet emitters from one emitter to another in a common chamber. This structure of jet emitters does not allow liquid fuel to be treated at maximum intensity with varying flow rate or physicochemical properties of the liquid fuel, and mainly with variations in the viscosity and density of the liquid fuel.

Keksinnön selostusDescription of the invention

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tarjota käyttöön nestemäisen polttoaineen kavitaatiokäsittelyä 25 varten tarkoitettu laite, joka on suunniteltu siten, että se parantaa nestemäisen polttoaineen käsittelytehokkuutta nestemäisen polttoaineen virtausnopeuden ja fysikaalis-kemiallisten ominaisuuksien laajojen vaihtelujen yhteydessä, jolloin laitteen käyttöä varten kuluu minimaalisen 30 vähän energiaa.It is an object of the present invention to provide an apparatus for liquid fuel cavitation treatment 25 designed to improve the efficiency of liquid fuel treatment with wide variations in liquid fuel flow rate and physicochemical properties with minimal energy consumption.

Tämä tarkoitus saavutetaan nestemäisen polttoaineen kavitaatiokäsittelyä varten tarkoitetun laitteen avulla, joka käsittää syöttö- ja poistoputkilinjat sisältävän sy-linterimäisen kammion ja kammioon samakeskisesti toisten-35 sa suhteen asetettujen ultraäänisuihkuemitterien muodos- 3 81 971 tämän parin, kummankin emitterin käsittäessä Arkimedeen spiraalin muotoisen siipiparin asennettuna jalustalle, näiden siipien koverien sivujen ollessa toisiaan vasten ja rajoittaessa suuttimet yhden siiven sisäpinnan ja toisen 5 siiven ulkopinnan väliin, yhden ultraäänisuihkuemitterin kannan ollessa kiinnitettynä jäykästi kammioon poistoput-kilinjan puolella, jolloin keksinnön mukaisesti toisen ultraäänisuihkuemitterin siivet ovat ensimmäistä suihku-emitteriä vasten, tämän toisen suihkuemitterin liikkuessa 10 ensimmäisen suihkuemitterin suhteen, jolloin tämän liikkeen määrää voidaan säätää nestemäisen poltto aineen virtausnopeuden ja fysikaaliskemiallisten ominaisuuksien mukaisesti, toisen ultraäänisuihkuemitterin siipien kierukan kiertäessä vastakkaiseen suuntaan ensimmäisen ultraäänisuih-15 kuemitterin siipien kierukan suhteen ja ollessa asetettuna ensimmäisen suihkuemitterin siipien väliin peittäen limittäin ensimmäisen suihkuemitterinsuuttimet, ohivirtaus-venttiilin ollessa asetettuna syöttöputkilinjaan.This object is achieved by means of a device for cavitation treatment of liquid fuel, comprising a cylindrical chamber with supply and discharge pipelines and ultrasonic jet emitters placed concentrically in the chamber with respect to each other. the concave sides of these vanes facing each other and delimiting the nozzles between the inner surface of one vane and the outer surface of the other 5 vanes, the base of one ultrasonic jet emitter rigidly attached to the chamber on the outlet side, the with respect to the first jet emitter, in which case the amount of this movement can be adjusted by the liquid fuel flow rate and the physicochemical the second ultrasonic jet emitter blade rotating in the opposite direction to the first ultrasonic jet emitter blade blade and interposed between the blades of the first jet emitter, overlapping the nozzles of the first jet emitter, with the bypass valve inlet inlet.

Nestemäisen polttoaineen virtausten sopivimman 20 nopeuden säilyttämiseksi ultraäänisuihkuemitterien suut-timien sisäänmenopäässä on laitteen sisältämä ohitusvir-tausventtiili sopivimmin säädettävä.In order to maintain the most suitable velocity of the liquid fuel flows at the inlet end of the nozzles of the ultrasonic jet emitters, the bypass flow valve included in the device is preferably adjustable.

Tämän laitteen käyttö nestemäisen polttoaineen ka-vitaatiokäsittelyyn tekee mahdolliseksi nestemäisen polt-25 toaineen tehokkaan käsittelyn polttoaineen virtausnopeuden ja fysikaaliskemiallisten ominaisuuksien vaihdellessa laajoissa rajoissa. Ultraäänikentän parhaat mahdolliset parametrit, jotka mahdollistavat polttoainekavitaation maksimi tehokkuuden, säilytetään automaattisesti nestemäisen 30 polttoaineen virtausnopeuden laajojen vaihtelujen yhteydessä. Tämä nestemäisen polttoaineenkavitaatiokäsittelyä varten tarkoitettu laite varmistaa raskaiden nestemäisten polttoaineiden homogeenisuuden korkean asteen vain vähäisellä laitteen käyttöä varten tarvittavan energian kulutuk-35 sella. Tämän laitteen avulla vesi ja nestemäisessä polt- 4 81 971 toaineessa olevat hartsimaiset ja asfalteenia sisältävät aineet hajotetaan hienoksi sumuksi. On otettava huomioon, että epäorgaaniset mekaaniset epäpuhtaudet eivät käytännöllisesti katsoen muutu kooltaan. Laite ei hienonna neste-5 mäisen polttoaineen mekaanisten epäpuhtauksien sisältämiä hankaavia aineosia, ettei vaikutettaisi haitallisesti polttomoottorien osien kulumisnopeuteen.The use of this device for the cavitation treatment of liquid fuel makes it possible to efficiently handle liquid fuel with a wide range of fuel flow rates and physicochemical properties. The best possible parameters of the ultrasonic field, which allow for maximum efficiency of fuel cavitation, are automatically maintained in the event of wide variations in the flow rate of the liquid fuel. This device for liquid fuel cavitation treatment ensures a high degree of homogeneity of heavy liquid fuels with only a small amount of energy consumption required to operate the device. With this device, water and resinous and asphaltene-containing substances in a liquid fuel are decomposed into a fine mist. It must be borne in mind that inorganic mechanical impurities practically do not change in size. The device does not grind the abrasive components contained in the mechanical impurities of the liquid-5 fuel so as not to adversely affect the wear rate of the internal combustion engine parts.

Piirustusten lyhyt kuvausBrief description of the drawings

Keksintöä selostetaan seuraavassa nestemäisen 10 polttoaineen kavitaatiota varten tarkoitetun laitteen erään erityisen sovellutusmuodon avulla oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa:The invention will now be described by means of a particular embodiment of a device for cavitation of liquid fuel 10 with reference to the accompanying drawings, in which:

Kuvio 1 esittää pitkittäistä leikkauskuvantoa keksinnön mukaisesta nestemäisen polttoaineen kavitaatiokä-15 sittelyä varten tarkoitetusta laitteesta;Figure 1 shows a longitudinal sectional view of an apparatus for cavitation treatment of liquid fuel according to the invention;

Kuvio 2 esittää kuvion 1 linjaa II-II pitkin otettua poikkileikkausta; jaFig. 2 shows a cross-section taken along the line II-II in Fig. 1; and

Kuvio 3 esittää kuvion 1 linjaa III-III pitkin otettua poikkileikkausta.Figure 3 shows a cross-section taken along the line III-III in Figure 1.

20 Keksinnön paras sovellutusmuoto20 Best Mode for Carrying Out the Invention

Keksinnön mukainen nestemäisen polttoaineen kavi-taatiokäsittelyä varten tarkoitettu laite käsittää sylin-terimäisen kammion 1 (kuvio 1), jonka reunaseinään 3 on asetettu syöttöputkijohto 2 ja pohjaseinään 5 poistoput-25 kijohto 5, kannen 6 ollessa kiinnitettynä kammion 1 laip paan 7 pulttien 8 välityksellä. Ultraäänisuihkuemitterit 9, 10 on asetettu kammioon samakeskisesti toistensa suhteen. Kumpikin ultraäänisuihkuemitteri 9, 10 käsittää Ar-kimedeen kierukan muodossa olevan siipiparin 11, 12,joka 30 on asetettu jalustalle 13. Kummankin ultraäänisuihkuemit-terin 9, 10 siipien 11, 12 koverat sivut ovat toisiaan kohti. Kummankin suihkuemitterin 9, 10 yhden siiven 11 sisäpinta 14 (kuvio 2) ja toisen siiven 12 ulkopinta 15 rajoittavat suuttimet 16. Ultraäänisuihkuemitteri 9 (kuvio 35 1) on kiinnitetty jäykästi jalustastaan 13 kammion 1 pöh- 5 81971 jaseinään 5. Suihkuemitterin 9 jalustaan 13 on tehty ulkoisen putkijohdon 4 kanssa samakeskinen keskiaukko 17.The device for cavitation treatment of liquid fuel according to the invention comprises a cylindrical chamber 1 (Fig. 1) with a supply pipe 2 in the edge wall 3 and an outlet pipe 5 in the bottom wall 5, the cover 6 being fixed to the flange 7 of the chamber 1 by bolts 8. The ultrasonic jet emitters 9, 10 are placed in the chamber concentrically with respect to each other. Each ultrasonic jet emitter 9, 10 comprises a pair of vanes 11, 12 in the form of a helical coil of Ar-chimera 30 placed on a stand 13. The concave sides of the wings 11, 12 of each ultrasonic jet emitter 9, 10 face each other. The inner surface 14 (Fig. 2) of one wing 11 of each jet emitter 9, 10 and the outer surface 15 delimiting the nozzles 16 of the other vane 12. The ultrasonic jet emitter 9 (Fig. 35 1) is rigidly attached from its base 13 to the base wall 5 of the chamber 1. The base 13 of the jet emitter 9 has made with a central opening 17 concentric with the outer pipeline 4.

Eräässä toisessa sovellutusmuodossa ultraääni suih-kuemitteri 9 voidaan kiinnittää jäykästi sylinterimäisen 5 kammion 1 pohjaseinän 5 yläpuolelle.In another embodiment, the ultrasonic jet emitter 9 can be rigidly mounted above the bottom wall 5 of the cylindrical chamber 5.

Ultraäänisuihkuemitterin 10 siivet 11, 12 ovat ult-raäänisuihkuemitterin 9 siipiä vastapäätä ja emitteri 10 on asennettu liikkumaan suihkuemitterin 9 suhteen kammion 1 akselia 18 pitkin. Ruuvia 20 voidaan kiertää ultraääni-10 suihkuemitterin 10 jalustan yläosaan asetetussa levyssä 19. Ruuvin 20 vastaanottaa kannessa 6 oleva kierteitetty reikä 21. Ruuvin 20 varsi 22 sisältää sulkuelimen 23, jota puristaa kanteen 6 kierteillä kiinnitetty mutteri 24.The wings 11, 12 of the ultrasonic jet emitter 10 are opposite the wings of the ultrasonic jet emitter 9 and the emitter 10 is mounted to move relative to the jet emitter 9 along the axis 18 of the chamber 1. The screw 20 can be rotated in a plate 19 placed in the upper part of the base of the ultrasonic shower emitter 10.

Ultraäänisuihkuemitterin 10 siipien 11, 12 kierukan 15 kiertosuunta (kuvio 3) on vastakkainen ultraäänisuihkuemitterin 9 siipien 11, 12 kierukan kiertosuunnan suhteen. Ultraäänisuihkuemitterin 10 siivet 11, 12 on asetettu suihkuemitterin 9 siipien 11, 12 väliin peittämään limittäin emitterin 9 syöttösuuttimet 16.The direction of rotation of the helix 15 of the wings 11, 12 of the ultrasonic jet emitter 10 (Fig. 3) is opposite to the direction of rotation of the helix 11, 12 of the ultrasonic jet emitter 9. The wings 11, 12 of the ultrasonic jet emitter 10 are arranged between the wings 11, 12 of the jet emitter 9 to overlap the feed nozzles 16 of the emitter 9.

20 Säädettävä ohivirtausventtiili 25 on asetettu syöt- töputkijohtoon 2 (kuvio 1), joka on asennettu päätelevyn 27 sisältävään koteloon 26. Polttoaineen poistoputkijohto 28 on asetettu ohivirtausventtiilin 25 kotelon 26 reuna-seinään. Jousen 30 yksi pää on asetettu ohivirtausventtii- 25 Iin 25 varteen. Jousen 30 toinen pää on kiinnitetty kotelon 26 yläosassa olevaan tukiosaan 31 liikkumaan kotelon 26 akselia 32 pitkin. Lukkomutterilla 34 varustettupultti 33 nojaa tukiosaa 31 vasten ja on kierretty päätelevyn 27 reikään 35. Syöttöputkijohdon 2 sisältämä putki 36 on tarkoi-30 tettu liitettäväksi painemittariin (ei näy).An adjustable bypass valve 25 is placed in the supply line 2 (Fig. 1) mounted in the housing 26 containing the terminal plate 27. The fuel outlet line 28 is placed in the edge wall of the bypass valve 25 housing 26. One end of the spring 30 is placed on the bypass valve 25. The other end of the spring 30 is attached to the support portion 31 at the top of the housing 26 to move along the axis 32 of the housing 26. The bolt 33 provided with the lock nut 34 rests against the support part 31 and is screwed into the hole 35 of the end plate 27. The pipe 36 contained in the supply pipe 2 is intended to be connected to a pressure gauge (not shown).

Tämä nestemäisen polttoaineen kavitaatiokäsittelyä varten tarkoitettu laite toimii seuraavalla tavalla.This device for cavitation treatment of liquid fuel operates as follows.

Nestemäinen polttoaine syötetään sylinterimäiseen kammioon 1 (kuvio 1) syöttöputkijohdon 2 kautta. Neste-35 mäinen polttoaine johdetaan kulkemaan edelleen suuttimien 6 81 971 16 (kuviot 2, 3) välityksellä ultraäänisuihkuemitterien siipien 11, 12 sisä- ja ulkopintojen 14, 15 rajoittamiin kanaviin. Näistä kanavista lähtevä nestemäisen polttoaineen virtaus tulee suihkuemitterien 9, 10 siipien 11, 12 5 sisäpintojen jatkeen muodostavaan kaarevaan esteeseen, jossa nestemäisen polttoaineen virtaus hidastuu. Tämän seurauksena nestemäisen polttoaineen virtauksen energia muuttuu nestemäisen polttoaineen suurtaajuuksiseksi vä-rähtelyenergiaksi, mikä aloittaa kavitaation nestemäisen 10 polttoaineen virtauksessa tietyillä taajuuden ja värähtelyjen voimakkuuden välisillä suhteilla, jolloin nestemäisen polttoaineen käyttöominaisuudet huomattavasti lisääntyvät. Nestemäisen polttoaineen maksimaalinen kavitaatio tapahtuu ultraäänikentän tiettyjen parametrien (äänenpaine, 15 värähtelytaajuus) yhteydessä, jotka ovat riippuvaisia suihkuemitterien 9, 10 suuttimista 16 ylävirtaan olevan nestemäisen polttoaineen paineesta ja suihkuemitterien 9, 10 mittasuhteista.Liquid fuel is fed into the cylindrical chamber 1 (Fig. 1) via a supply line 2. The liquid-35 fuel is passed further through the nozzles 6 81 971 16 (Figs. 2, 3) to the channels delimited by the inner and outer surfaces 14, 15 of the wings 11, 12 of the ultrasonic jet emitters. The flow of liquid fuel leaving these channels enters a curved barrier forming an extension of the inner surfaces of the blades 11, 12 5 of the jet emitters 9, 10, where the flow of liquid fuel slows down. As a result, the energy of the liquid fuel flow is converted into high-frequency oscillation energy of the liquid fuel, which initiates cavitation in the liquid fuel flow at certain ratios between frequency and vibration intensity, thereby significantly increasing the operating characteristics of the liquid fuel. The maximum cavitation of the liquid fuel takes place in connection with certain parameters of the ultrasonic field (sound pressure, vibration frequency 15) which depend on the pressure of the liquid fuel upstream of the nozzles 16, 10 of the jet emitters 9, 10 and the dimensions of the jet emitters 9, 10.

Ultraäänisuihkuemitterien 9, 10 suuttimista 16 ylä-20 virtaan oleva painearvo, joka on sopivin nestemäisen polttoaineen maksimaalista kavitaatiota varten, riippuu nestemäisen polttoaineen virtausnopeudesta ja fysikaaliske-miallisista ominaisuuksista (viskoosius, tiheys, pintajännitys) ja se säädetään syöttöputkijohtoon 2 asetetun sää-25 dettävän ohitusvirtausventtiilin 25 avulla (kuvio 1). Tätä ennalta säädettyä painearvoa tarkkaillaan syöttöputki-johtoon 2 asetetun painemittarin (ei näy) avulla. Nestemäisen polttoaineen suihkuemitterien 9, 10 suuttimista (kuvio 2) ylävirtaan olevaa haluttua painetta säädetään 30 kiertämällä pulttia 33 (kuvio 1), joka siirtää tukiosaa 31 puristamaan tai laajentamaan jousta 30 ohitusvirtausventtiilin 25 kautta syöttöputkijohdosta 2 putkijohtoon 28 polttoaineen poistoa varten kulkevan nestemäisen polttoaineen määrän vaihtelemiseksi.The pressure value upstream of the nozzles 16 of the ultrasonic jet emitters 9, 10, which is most suitable for maximum cavitation of the liquid fuel, depends on the liquid fuel flow rate and physicochemical properties (viscosity, density, surface tension) and is adjusted to the feed (Figure 1). This preset pressure value is monitored by a pressure gauge (not shown) placed in the supply line 2. The desired pressure upstream of the nozzles of the liquid fuel jet emitters 9, 10 (Fig. 2) is adjusted 30 by turning a bolt 33 (Fig. 1) which moves the support member 31 to compress or expand the spring 30 through the bypass valve 25 to remove fuel from the supply line 2 to the line 28.

35 Maksimaalisen kavitaation saavuttamiseksi neste- 7 81 971 maisen polttoaineen virtauksessa polttoaineen virtausnopeuden ja fysikaaliskemiallisten ominaisuuksien muuttuessa liikkuvaa ultraäänisuihkuemitteriä 10 siirretään kammioon 1 jäykästi kiinnitetyn suihkuemitterin 9 suhteen 5 kiertämällä ruuvin 20 vartta 22, joka liikkuu sylinteri-mäisen kammion 1 akselia 18 pitkin. Tämän seurauksena ult-raäänisuihkuemitterien 9, 10 syöttösuuttimien 16 limit- täisyys (kuviot 2, 3), so. suihkuemitterien 9, 10 siipien 11, 12 välisten kanavien poikkileikkaus muuttuu, näiden 10 kanavien muodon ja nestemäisen polttoaineen virtausnopeuden suihkuemitterien 9, 10 suuttimien 16 sisäänmenopäässä pysyessä taas muuttumattomana.35 In order to achieve maximum cavitation in the liquid fuel flow as the fuel flow rate and physicochemical properties change, the movable ultrasonic jet emitter 10 is moved relative to the jet emitter 9 rigidly attached to the chamber 1 by rotating the shaft 22 of the screw 20 moving the cylinder shaft. As a result, the overlap of the feed nozzles 16 of the ultrasonic jet emitters 9, 10 (Figs. 2, 3), i. the cross-section of the channels between the wings 11, 12 of the jet emitters 9, 10 changes, while the shape of these channels and the liquid fuel flow rate at the inlet end of the nozzles 16 of the jet emitters 9, 10 remain unchanged.

Muutos laitteen kautta kulkevan nestemäisen polttoaineen nopeudessa ei aiheuta muutosta syöttöputkijoh-15 dossa 2 (kuvio 1) vallitsevassa ennalta säädetyssä paineessa. Nestemäisen polttoaineen vakiopaineen polttoaineen virtausnopeuden vaihdellessa varmistaa ohitusvirtaus-venttiili 25, joka poistaa ylimääräisen nestemäisen polttoaineen putkijohdon 28 kautta. Sopivin paine tiettyä 20 nestemäistä polttoainetta varten syöttöputkijohdossa 2 säädetään siirtämällä ohitusvirtausventtiilin 25 pulttia 33, jota lukkomutteri 34 pitää paikoillaan.A change in the velocity of the liquid fuel passing through the device does not cause a change in the preset pressure in the supply line 2 (Figure 1). The constant pressure of the liquid fuel as the fuel flow rate varies is ensured by a bypass flow valve 25 which removes excess liquid fuel through the line 28. The most suitable pressure for a particular liquid fuel 20 in the supply line 2 is adjusted by moving the bolt 33 of the bypass flow valve 25, which is held in place by the lock nut 34.

Keksinnön mukainen laite sallii siten vain halutun polttoainemäärän käsittelemisen, jolloin vältetään nestem-25 äisen polttoaineen liikemäärän käsittelyn aiheuttamat turhat kustannukset. Laite varmistaa kaikenlaisten nestemäisten polttoaineiden kavitaatiokäsittelyn maksimaalisen tehokkuuden polttoaineen kaikilla virtausnopeuksilla sen fysikaaliskemiallisista ominaisuuksista riippumatta.The device according to the invention thus allows only the desired amount of fuel to be processed, thus avoiding the unnecessary costs caused by the handling of the momentum of the liquid fuel. The device ensures maximum efficiency of cavitation treatment of all types of liquid fuels at all fuel flow rates, regardless of its physicochemical properties.

30 Polttoaineen fysikaaliskemiallisten ominaisuuksien (esimerkiksi polttoaineen kuumentamisesta johtuvat) vaihtelut laitteen käytön aikana voivat aiheuttaa muutoksen käsiteltävän polttoaineen halutussa virtausnopeudessa. Tässä tapauksessa nestemäisen polttoaineen haluttua vir-35 tausnopeutta säädetään muuttamalla ultraääniemitterien 9, 8 81 971 10 siipien 11, 12 rajoittamien kanavien poikkileikkaus pinta-alaa kuvatunlaisella tavalla.30 Variations in the physicochemical properties of the fuel (eg due to fuel heating) during operation of the equipment can cause a change in the desired flow rate of the fuel being treated. In this case, the desired flow rate of the liquid fuel is controlled by changing the cross-sectional area of the channels delimited by the vanes 11, 12 of the ultrasonic emitters 9, 8 81 971 10 as described.

Jos on välttämätöntä siirtyä fysikaaliskemiallisil-ta ominaisuuksiltaan erilaisen nestemäisen polttoaineen 5 pitkäaikaiseen käsittelyyn, niin säädettävä ohivirtaus venttiili 25 on saatava (kuten edellä on selostettu) säätämään putkijohtoon 2 uusi paine, joka on paras mahdollinen kyseistä polttoainetta varten, sekä tarkistamaan tämä paine painemittarin avulla. Säädettävän ohivirtausventtii-10 Iin 25 pultin 33 asennon tarvittavan säädön jälkeen pultti olisi pidettävä uudessa asennossaan lukkomutterin 34 avulla.If it is necessary to switch to long-term treatment of liquid fuel 5 with different physicochemical properties, the adjustable bypass valve 25 must be made (as described above) to adjust the new pressure in the pipeline 2 to the best possible for that fuel and to check this pressure with a pressure gauge. After the necessary adjustment of the position of the bolt 33 of the adjustable bypass valve-10 Iin 25, the bolt should be held in its new position by means of the lock nut 34.

Laitteen käyttö nestemäisen polttoaineen kavitaa-tiokäsittelyyn mahdollistaa nestemäisen polttoaineen 15 käyttöominaisuuksien parantamisen, erityisesti raskaiden polttoaineiden yhteydessä, polttoaineen tehokkaamman palamisen varmistamiseksi polttomoottoreissa ja lämpömootto-rien höyrykattiloissa. Tämän ansiosta poltto- ja lämpö-moottorien tehokkuus lisääntyy, moottorien osissa muodostuu 20 vähemmän hiiltä ja lakkakerrostumia, savun ja pakokaasujen määrä vähenee, kuten myös polttamista varten tarkoitetun polttoaineen valmistelun yhteydessä syntyvät häviöt erityisesti polttoainetta puhdistettaessa, koskaviskoosiudeltaan jopa 300 St ja lämpötilassa 20°C oleva polttoaine on mah-25 dollista erottaa.The use of the device for cavitation treatment of liquid fuel makes it possible to improve the operating properties of liquid fuel 15, especially in connection with heavy fuels, in order to ensure more efficient combustion of fuel in internal combustion engines and steam boilers of thermal engines. This increases the efficiency of combustion and heat engines, reduces the formation of 20 less carbon and lacquer deposits in the engine parts, reduces the amount of smoke and exhaust gases, as well as losses during fuel preparation, especially when refueling, with a viscosity of up to 300 St and 20 ° C. the fuel is mah-25 dollars to distinguish.

Teolliset sovellutuksetIndustrial applications

Esillä olevaa keksintöä voidaan käyttää lämpölai-tesovellutuksissa pääasiassa raskaiden polttoaineiden käsittelemiseksi polttomoottoreita varten.The present invention can be used in thermal appliance applications primarily to handle heavy fuels for internal combustion engines.

Claims

Device for liquid fuel cavitation treatment, comprising a chamber provided with an inlet and outlet duct, a pair of coaxially arranged ultrasonic emitters arranged in the chamber, the two emitters having a vane with a vane , which paddle pair is arranged on a base and the concave sides of the paddles of this pair are facing each other, the inner surface of one paddle and the outer surface of the other paddle defining nozzles, one of the ultrasonic emitters being rigidly attached to the chamber, is located on the side of the inlet pipe line, characterized in that the vanes (11, 12) of the second ultrasonic emitter (10) face the first ultrasonic emitter (9), where the emitter (10) is arranged to move in relation to said emitter ( 9), wherein the amount of motion is selected depending on the flow rate of the liquid fuel and physicochemical properties, in which the orbital direction of the coil of the blades (11, 12) of the second ultrasonic emitter (10) is opposite to the orbital direction of the coil of the first ultrasonic emitter (9) for overlapping the nozzles (16) thereof, overflow valve has been provided in the inlet pipe (2).

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