FR2566463A1 - Heavy oil treatment for Diesel engine or boiler burners - Google Patents

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Abstract

The system is for treating heavy oil to fuel a Diesel engine by cracking the oil in a reaction chamber (6) to produce a vapour-liq. mixture. This chamber contains an electrical heater (7) with temp. control (8) and the cracked product is cooled (12) and supplied to the engine by a high-pressure pump (15). In a heat exchanger (4), the oil (3) is preheated before passing (5) to the reactor (6) by the mixture (9) leaving it. It then passes (10) to a liq.-vapour separator (11) containing the cooler (12). The cooled air passes directly (18) to the pump (15) via a filter (14) and is mixed (13) with the condensed lighter fraction. A proportion is recirculated (16,19) by a pump (17) to the oil inlet (3) of the heat exchanger.

Description

La présente invention concerne les moteurs à combustion interne et a notamment pour objet un système d'alimentation en combustible lourd des moteurs à combustion interne. The present invention relates to internal combustion engines and in particular relates to a heavy fuel supply system for internal combustion engines.

La présente invention peut être utilisée avec les moteurs à combustion interne, lents et rapides, dans lesquels l'allumage se fait par compression et qui sont utilisés par exemple à bord des navires et dans des installations fixes
La présente invention peut être également appliquée avec des chaudières branlant des combustibles lourds à viscosité élevée.
The present invention can be used with internal combustion engines, slow and fast, in which the ignition is done by compression and which are used for example on board ships and in fixed installations
The present invention can also be applied with boilers wobbling heavy fuels with high viscosity.

A l'heure actuelle, le manque de combustible pour moteurs diesel se fait de plus en plus sentir et oblige les consommateurs à utiliser des combustibles lourds de qualité inférieure dans les moteurs marins lents et rapides. Cela nuit à lléconomie et à la sécurité des moteurs diesel à cause de lUaugmentation de la durée des processus de formation du mélange air combustible et de sa combustion. At the present time, the lack of fuel for diesel engines is becoming more and more felt and obliges consumers to use heavy fuels of inferior quality in slow and fast marine engines. This is detrimental to the economy and safety of diesel engines due to the increased duration of the fuel air mixture formation and combustion processes.

Pour améliorer les processus de formation dudit mélange et de sa combustion, le combustible lourd est soumis à un traitement thermique. To improve the processes of formation of said mixture and of its combustion, the heavy fuel is subjected to a heat treatment.

On connaît un système d'alimentation en combustible lourd d'un moteur diesel (cf. brevet de la Grande Bretagne nO 1524157) qui comprend une source de combustible reliée par une pompe d'alimentation à un dispositif de préchauffage, portant la température du combustible a 90-1000C grâce à la chaleur des gaz brulés,qui à son tour communique avec la pompe d'injection à haute pression. Le combustible est refoulé par la pompe à haute pression dans une chambre de réaction constituée par un tuyau à haute pression alimentant l'injecteur d'un cylindre moteur. Le tuyau est muni d'un réchauffeur électrique, équipe d'un régulateur de température, servant à assurer le craquage du combustible lourd d'alimentation.  A heavy fuel supply system is known for a diesel engine (cf. Great Britain patent no. 1524157) which comprises a fuel source connected by a feed pump to a preheating device, carrying the temperature of the fuel. at 90-1000C thanks to the heat of the burnt gases, which in turn communicates with the high pressure injection pump. The fuel is discharged by the high pressure pump into a reaction chamber constituted by a high pressure pipe feeding the injector of a driving cylinder. The pipe is fitted with an electric heater, fitted with a temperature regulator, which is used to crack the heavy fuel supply.

Un refroidisseur est monté sur le tuyau en amont de l'injecteur. A cooler is mounted on the pipe upstream of the injector.

Il est connu que dans les construction réelles des moteurs diesel la quantité de combustible contenue dans ce tuyau à haute pression ne dépasse pas généralement celle injectée dans le cylindre pendant 3-4 cycles. Donc, le temps de séjour du combustible dans le tuyau à haute pression, c'est-à-dire le temps de craquage du combustible, ne dépasse pas non plus la durée de 3 à 4 cycles d1in- section. Ainsi, le temps de craquage ne dure que de 1,6 à 0,5 s pour des fréquences de rotation du vilebrequin comprises entre 5 et 17 révolutions par seconde. It is known that in real diesel engine constructions the quantity of fuel contained in this high pressure pipe does not generally exceed that injected into the cylinder during 3-4 cycles. Thus, the residence time of the fuel in the high pressure pipe, that is to say the time of cracking of the fuel, does not exceed the duration of 3 to 4 cycles of section. Thus, the cracking time lasts only 1.6 to 0.5 s for crankshaft rotation frequencies between 5 and 17 revolutions per second.

Comme il ressort des études expérimentales, pour réaliser le craquage du combustible lourd pendant ce laps de temps donné, il faut porter le combustible à une tempéra rature au moins égale à 5000ex
Pour porter le combustible à la température indiquée et compte tenu de la différence des températures entre les parois du tuyau et le combustible, il faut amener au tuyau à haute pression une quantité considérable de chaleur qui doit être ensuite enlevée par le refroidisseur afin d'assurer un fonctionnement correct de lQinjecteurO
Ainsi, le montage du réchauffeur éPectriquesur le tuyau à haute pression complique sensiblement le système d'alimentation en combustible et nuit à la fiabilité et à la sécurité de son fonctionnement du fait que la tempéra- ture du tuyau à haute pression est assez élevée. Des difficultés supplémentaires apparaissent par suite de la nécessité d'assurer le fonctionnement fiable de la pompe d'injection à haute pression et de l'injecteur, ce qui impose d'assurer leur isolement thermique par rapport au tuyau à haute pression.
As appears from the experimental studies, to carry out the cracking of heavy fuel during this given period of time, the fuel must be brought to a temperature at least equal to 5000ex
To bring the fuel to the indicated temperature and taking into account the difference in temperatures between the walls of the pipe and the fuel, it is necessary to bring to the high pressure pipe a considerable quantity of heat which must then be removed by the cooler in order to ensure correct operation of the injector
Thus, mounting the electric heater on the high pressure hose significantly complicates the fuel supply system and affects the reliability and safety of its operation since the temperature of the high pressure hose is quite high. Additional difficulties arise as a result of the need to ensure reliable operation of the high pressure injection pump and the injector, which means ensuring their thermal insulation with respect to the high pressure pipe.

Il faut aussi signaler que dans certains cas de construction du système d'alimentation en combustible lourd, il peut se produire un raté d'amenée du combustible dans le tuyau à haute pression puis dans le cylindre moteur par suite de la formation de poches de vapeur lors du craquage du combustible ce qui aboutit à des défauts d'allumage dans les cylindres moteurs et au fonctionnement instable du moteur diesel. It should also be noted that in some cases of construction of the heavy fuel supply system, there may be a misfire of fuel in the high pressure pipe and then in the engine cylinder due to the formation of vapor pockets. during the cracking of the fuel which results in ignition failures in the engine cylinders and unstable operation of the diesel engine.

Ainsi, ce système connu d'alimentation en combustible lourd des moteurs diesel n'a pas trouvé une targe application à cause de l'utilisation inefficace de la chaleur amenée au tuyau à haute pression en vue d'assurer le craquage du combustible lourd, ce qui est notamment dû aux pertes irrécupérables de chaleur dans le refroidisseur, à cause des particularités constructives du chauffage à haute tempéra- ture du tuyau et de son refroidissement ainsi qu9à cause d'une faible fiabilité de fonctionnement de l'appareillage d'alimentation en combustible
On s'est donc proporé de créer un système dsalimenta- tion en combustible lourd d'un moteur à combustion interne dans lequel le chauffage du combustible lourd permettrait d'augmenter l'économie et la sécurité de fonctionnement du moteur en obtenant un combustible consommé dans ledit moteur de viscosité plus faible que le combustible lourd initial et dont a été élargi l'intervalle entre les températures d'ébulition des composés respectivement les plus volatilesetles moins volatils' c'est-à-dire en langage industriel, la gamme de température de distillation, la "coupe", de la fraction pétrolière comprenant le combustible lourd initial.
Thus, this known system for supplying heavy fuel to diesel engines has not found a suitable application because of the inefficient use of the heat supplied to the high pressure pipe in order to ensure the cracking of the heavy fuel, which which is in particular due to the irrecoverable losses of heat in the cooler, because of the constructive peculiarities of the high temperature heating of the pipe and of its cooling as well as because of a low operating reliability of the fuel supply apparatus.
We therefore set out to create a heavy fuel supply system for an internal combustion engine in which the heating of the heavy fuel would increase the economy and the operational safety of the engine by obtaining a fuel consumed in said engine having a viscosity lower than the initial heavy fuel and the interval between boiling temperatures of the most volatile and least volatile compounds respectively has been widened, i.e. in industrial terms, the temperature range of distillation, the "cutting", of the petroleum fraction comprising the initial heavy fuel.

Selon l'invention dans le système d'alimentation en combustible lourd d'un moteur à combustion interne comprenant: une chambre de réaction, ou a lieu le craquage du combustible lourd avec la formation d'un mélange vapeur-liquide, munie d'un réchauffeur de combustible controlé par un régulateur de température du dombustible; un refroidisseur des produits du craquage; et une pompe à haute pression alimentant le moteur, on a introduit, entre la chambre de réaction et le refroidisseur, un récupérateur, dont une première entrée communique avec la canalisation d'alimentation en combustible froid et dont une première sortie, en suivant la canalisation de combustible réchauffée, communique avec la chambre de réaction qui est reliée en suivant la canalisation de mélange vapeur-liquide de combustible, à une deuxième entrée du récupérateur; dont une deuxième sortie est reliée, en suivant la canalisation de mélange vapeurliquide de combustible, à un dispositif0 servant à séparer la phase de vapeur du combustible de la phase liquide, un refroidisseur assurant la condensation de la phase vapeur des produits de craquage en une phase liquide, ledit dispositif étant relie;par une sortie de phase liquide du combustible à la pompe à haute pression d'alimentation du cylindre moteur, et, par une autre sortie de phase liquide du combustible à la fois à ladite pompe à haute pression et à une pompe de recirculation débouchant dans la canalisation de combustible froid en amont du récupérateur. According to the invention in the heavy fuel supply system of an internal combustion engine comprising: a reaction chamber, or the cracking of the heavy fuel takes place with the formation of a vapor-liquid mixture, provided with a fuel heater controlled by a fuel temperature controller; a cracker cooler; and a high pressure pump supplying the engine, a recuperator has been introduced between the reaction chamber and the cooler, a first inlet of which communicates with the cold fuel supply pipe and a first outlet of which follows the pipe of heated fuel, communicates with the reaction chamber which is connected by following the fuel vapor-liquid mixture pipe, to a second inlet of the recuperator; a second outlet of which is connected, by following the fuel liquid vapor mixture line, to a device 0 used to separate the vapor phase of the fuel from the liquid phase, a cooler ensuring the condensation of the vapor phase of the cracked products into one phase liquid, said device being connected; by a liquid phase outlet of the fuel to the high pressure pump supplying the engine cylinder, and, by another liquid phase outlet of the fuel both to said high pressure pump and to a recirculation pump opening into the cold fuel pipe upstream of the recuperator.

Ce mode de réalisation du système d'alimentation en combustible lourd d'un moteur à combustion interne augmente l'économie et la fiabilité de fonctionnement du moteur grâce, par rapport au combustible lourd initial dlune part, à la diminution de la viscosité du combustible consommé dans le moteur, d'autre part,à l'élargissement de l'intervalle entre les températures d'ébulîtion des composés respectivement les plus volatils et les moins volatiles de la fraction pétrolière composant le combustible injecté dans le moteur.  This embodiment of the heavy fuel supply system of an internal combustion engine increases the economy and the reliability of operation of the engine thanks, compared to the initial heavy fuel on the one hand, to the reduction in the viscosity of the fuel consumed. in the engine, on the other hand, to the widening of the interval between the boiling temperatures of the most volatile and least volatile compounds respectively of the petroleum fraction composing the fuel injected into the engine.

On l'obtient grâce à la diminution de la température de vaporisation du combustible injecté dans le cylindre.This is obtained by reducing the vaporization temperature of the fuel injected into the cylinder.

Cette baisse de la température de vaporisation du combustible résulte du mélange des fractions légères, condensées, de combustible obtenues lors du craquage du combustible dans la chambre de réaction avec le combustible traité thermiquement avant son injection dans un cylindre du moteur.This drop in the fuel vaporization temperature results from the mixture of the light, condensed, fuel fractions obtained during the cracking of the fuel in the reaction chamber with the heat-treated fuel before its injection into an engine cylinder.

Le système revendiqué d'alimentation en combustible lourd est caractérisé par une économie élevée grâce à la récupération de chaleur qui est utilisée pour réchauffer le combustible froid avant son introduction dans la chambre de réaction. The claimed heavy fuel supply system is characterized by high economy due to the heat recovery which is used to heat the cold fuel before it is introduced into the reaction chamber.

En équipant le système d'un dispositif, pour la séparation de la phase vapeur et de la phase liquide du combustible dans lequel est monté un refroidisseur, on assure la condensation des fractions légères de combustible obtenues pendant le craquage du combustible initial qui sont mélangées avec le combustible traité thermiquement avant l'injection dans le cylindre moteur. By equipping the system with a device, for the separation of the vapor phase and the liquid phase of the fuel in which a cooler is mounted, the light fractions of fuel obtained during the cracking of the initial fuel are condensed, which are mixed with fuel heat treated before injection into the engine cylinder.

De plus, le système décrit d'alimentation en combustible lourd d'un moteur a une fiabilité élevée parce que la pompe de recirculation et la pompe à haute pression fonctionnent à des températures modérées de l'ordre de 80 à 1100C. In addition, the described system for supplying heavy fuel to an engine has high reliability because the recirculation pump and the high pressure pump operate at moderate temperatures of the order of 80 to 1100C.

Le système d'alimentation en combustible lourd, conforme à l'invention, monté sur un moteur diesel de 250 ch de puissance ayant une pression moyenne efficace de 21 MPar une fréquence de rotation de 10 tours par seconde et brûlant du mazout d'une viscosité de 165 cSt à 500C, a permis de diminuer la température du début de vaporisation du mazout jusqu'à 1100C environ et de réduire la viscosité jusqu'à 33 cSt a 500C ce qui a abouti à une diminution d'environ 6 g/ch/h. de la consommatién du moteur diesel et à un abaissement de la température des gaz brûlés de 5300C à 4900C. The heavy fuel supply system, according to the invention, mounted on a diesel engine with 250 hp of power having an effective average pressure of 21 MPar a rotation frequency of 10 revolutions per second and burning fuel oil of viscosity from 165 cSt to 500C, allowed to decrease the temperature of the start of vaporization of the fuel oil up to approximately 1100C and to reduce the viscosity up to 33 cSt at 500C which resulted in a reduction of approximately 6 g / ch / h. of the consumption of the diesel engine and a lowering of the temperature of the burnt gases from 5300C to 4900C.

L'invention sera mieux comprise et d'autres butsg détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lecture de la description explicative qui va suivre d'un mode de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple non limitatif avec référence au dessin annexé, qui schématise le système d'alimentation en combustible lourd d'un moteur diesel, conforme à l'invention. The invention will be better understood and other details and advantages thereof will appear better on reading the explanatory description which follows of an embodiment, given solely by way of nonlimiting example with reference to the drawing. attached, which schematically shows the heavy fuel supply system of a diesel engine, according to the invention.

Le système d'alimentation en combustible lourd, par exemple en mazout d'une viscosité de 165 cSt à 5O0C, d'un moteur diesel comprend, selon l'invention, un réservoir 1 de combustible froid relié par une pompe d'alimentation 2 et une canalisation 3 de combustible froid à la première entrée 21 du récupérateur échangeur de chaleur 4. Une première sortie 22 du récupérateur 4 communique,en suivant la canalisation 5 de mazout réchauffé, avec une chambre de réaction 6 ot se déroule le craquage du mazout et ou se forme un mélange vapeur-liquide. La chambre 6 est équipée d'un
3 réchauffeur électrique 7 commandé par un régulateur de température 8, et communique,en suivant la canalisation 9 de sortie du. mélange vapeur-liquide,avec une deuxième entrée 23 du récupérateur 4.Une deuxième sortie 24 de ce récupérateur communiqueen suivant la canalisation 10 de mélange-vapeur-liquide,avec un dispositif 11 servant notamment à régler certaines caractéristiques physiques (température, viscosité...) du combustible avant sa
reprise par. la pompe à injection du combustible. Le dispositif 1 1 sépare la phase vapeur de la phase liquide du combustible et comporte un refroidisseur 12 destiné à condenser la phase vapeur du combustible, qui vient d'être sQparee, en une phase liquide.Depuis une première sortie 25 du dispositif 11, du mazout liquide est refoulé par la canalisation 13, à travers le filtre 14, vers une pompe 15 à haute pression d'alimentation du moteur et depuis une deuxième sortie 26 du dispositif li du mazout liquide est dirigé d'une partfpar la canalisation 16 vers une pompe de recirculation 17 et, d'autre part par la canalisation 18, à travers le filtre 14 vers la pompe 15 à haute pression. La pompe de recirculation 17 débite par la canalisation 19 dans la canalisation 3 de mazout relativement froid en aval de la pompe 2..
The heavy fuel supply system, for example fuel oil with a viscosity of 165 cSt at 50 ° C., of a diesel engine comprises, according to the invention, a reservoir 1 of cold fuel connected by a supply pump 2 and a cold fuel line 3 at the first inlet 21 of the heat exchanger recuperator 4. A first outlet 22 of the recuperator 4 communicates, following the line 5 of heated fuel oil, with a reaction chamber 6 ot the cracking of the fuel oil takes place and or a vapor-liquid mixture is formed. Bedroom 6 is equipped with a
3 electric heater 7 controlled by a temperature regulator 8, and communicates, following the pipe 9 of the outlet. vapor-liquid mixture, with a second inlet 23 of the recuperator 4. A second outlet 24 of this recuperator communicates along the line 10 of vapor-liquid-mixture, with a device 11 used in particular for adjusting certain physical characteristics (temperature, viscosity. .) of the fuel before its
taken over by. the fuel injection pump. The device 11 separates the vapor phase from the liquid phase of the fuel and includes a cooler 12 intended to condense the vapor phase of the fuel, which has just been separated, into a liquid phase. From a first outlet 25 of the device 11, from the liquid fuel oil is discharged through line 13, through filter 14, to a pump 15 at high pressure supplying the engine and from a second outlet 26 of the device li of liquid fuel oil is directed firstly by line 16 to a recirculation pump 17 and, on the other hand by the pipe 18, through the filter 14 to the high pressure pump 15. The recirculation pump 17 delivers via line 19 into line 3 of relatively cold fuel oil downstream of pump 2.

Le système, selon l'invention, d'alimentation en mazout d'un moteur diesel fonctionne de la manière suivante
Le mazout contenu dans le réservoir 1 de combustible, réchauffé préalablement jusqu'à une température de 50 à 600C environ par des moyens non représentés, est aspiré par la pompe 2 et envoyé par la canalisation 3 dans le récupérateur 4 où il est porté à une température voisine ae 250 à 3000C par échange de la chaleur latente des produits de craquage du mazout. Depuis le récupérateur 4, le mazout chauffé est amené par la canalisation 5 dans la chambre de réaction 6 équipée du réchauffeur électrique T; dans cette chambre 6, le mazout est porté à une température voisine de 420-4500C à laquelle se déroule le craquage du mazout. Le régulateur de température 8 maintient le régime thermique nécessaire pour le craquage du mazout.
The system according to the invention for supplying fuel oil to a diesel engine operates in the following manner
The fuel oil contained in the fuel tank 1, previously heated to a temperature of approximately 50 to 600C by means not shown, is sucked by the pump 2 and sent by the line 3 to the recuperator 4 where it is brought to a temperature close to 250 to 3000 ° C. by exchange of the latent heat of the oil cracking products. From the recuperator 4, the heated fuel oil is brought through the line 5 into the reaction chamber 6 equipped with the electric heater T; in this chamber 6, the fuel oil is brought to a temperature in the region of 420-4500C at which the cracking of the fuel oil takes place. The temperature regulator 8 maintains the thermal regime necessary for the cracking of the fuel oil.

La chambre de réaction 6 assure, grâce à sa haute température la vaporisation des fractions légères du mazout.The reaction chamber 6 ensures, thanks to its high temperature, the vaporization of the light fractions of the fuel oil.

Après sa sortie de la chambre de réaction 6 le mélange vapeur-liquide de combustible, ayant une température voisine de 420 à 4500C, est dirigé par la canalisation 9 vers le récupérateur 4 où il cède une partie de sa chaleur latente au mazout relativement froid arrivant par la canalisation 30 Dans le récupérateur commence la condensation partielle des vapeurs de fractions légères du mazout.-Depuis le récupérat 4 le mélange vapeur-liquide-de combustible, ayant une température d'environ 180-2000C, est transmis par la canalisation 10 dans le dispositif 11 où la.phase vapeur de combustible est séparée de la phase liquide.Le dispositif 11 est muni d'un refroidisseur 12 destiné d'une part,.à condenser complètement les vapeurs des fractions légères du mazout et d'autre part1 à refroidir le mazout liquide jusqu'à des températures d'environ 90à 1100C qui correspondent à la valeur requise de la viscosité du mazout traité thermiquement en vue de son injection dans uncylindre du moteur.After leaving the reaction chamber 6 the vapor-liquid fuel mixture, having a temperature in the region of 420 to 4500C, is directed through line 9 to the recuperator 4 where it transfers part of its latent heat to the relatively cold fuel oil arriving by line 30 In the recuperator begins the partial condensation of the vapors of light fractions of fuel oil.-From recuperate 4 the vapor-liquid-fuel mixture, having a temperature of about 180-2000C, is transmitted through line 10 in the device 11 where the fuel vapor phase is separated from the liquid phase. The device 11 is provided with a cooler 12 intended on the one hand, to completely condense the vapors of the light fractions of the fuel oil and on the other hand to cool the liquid fuel oil to temperatures of approximately 90 to 1100C which correspond to the required value of the viscosity of the heat treated fuel oil for injection into an engine cylinder.

Duvmazout liquide refroidi est transmispar la canalisation 18, à travers le filtre 14, vers la pompe 15 à haute pression d'injection. Les fractions légères condensées, mélangées à la phase liquide du mazout traité thermiquement, sont transmises par la canalisation 13, à la température de 90 à 1100C environ, à travers le filtre 14, vers la pompe 15 à haute pression pour leur injection dans le moteur. Duvmazout cool liquid is transmitted by line 18, through the filter 14, to the pump 15 at high injection pressure. The condensed light fractions, mixed with the liquid phase of the heat-treated fuel oil, are transmitted via the line 13, at a temperature of approximately 90 to 1100C, through the filter 14, to the high pressure pump 15 for their injection into the engine. .

Pour éviter l'accumulation des dépôts qui peuvent se former dans la chambre de réaction 6 pendant le craquage du combustible lourd on a doté le système d'une pompe de recirculation 17 qui-permet d'assurer la vitesse voulue de l'écoulement du mazout dans la chambre de réaction 6 et le récupérateur 4. La recirculation du mazout se fait par les canalisations 16, 19, 3, 5p 9, i0.  To avoid the accumulation of deposits which may form in the reaction chamber 6 during the cracking of heavy fuel, the system has been fitted with a recirculation pump 17 which allows the desired speed of the flow of fuel oil to be ensured. in the reaction chamber 6 and the recuperator 4. The recirculation of the fuel oil takes place via the lines 16, 19, 3, 5p 9, i0.

Ainsi, l'emploi du système selon l'invention d'alimentation en combustible lourd d'un moteur à combustion interne permet d'obtenir:
- grâce à l'abaissement de la température du début de vaporisation du combustible lourd initial et à la réduction de sa viscosité, l'amélioration de la formation du mélange air ombustibles et de combustion des combustibles lourds approvisionnés ce qui se traduit au total par une amélioration de l'économie du moteur;
- grâce à la récupération de la chaleur des produits ayant subi le craquage, l'utilisation plus efficace de la chaleur, fournie au système, qui a servi pour le craquage du combustible dans la chambre de réaction; ;
- grâce à l'introduction du refroidisseur permettant d'abaisser la température des produits de craquage jusqu'à 90-1100C environ, l'élévation de la fiabilité de fonctionnement de la pompe à haute pression et de l'injecteur du moteur;
- la réalisation d'un système central d'alimentation en combustibles lourds pour plusieurs moteurs diesel, même de différentes catégories, par exemple les moteurs principau-x et auxiliaires d6un navire.
Thus, the use of the system according to the invention for supplying heavy fuel to an internal combustion engine makes it possible to obtain:
- thanks to the lowering of the temperature at the start of vaporization of the initial heavy fuel and to the reduction of its viscosity, the improvement in the formation of the air-fuel mixture and the combustion of the supplied heavy fuels, which results in total in a improved engine economy;
- Thanks to the recovery of the heat of the products having undergone the cracking, the more efficient use of the heat, supplied to the system, which was used for the cracking of the fuel in the reaction chamber; ;
- thanks to the introduction of the cooler allowing the temperature of the cracked products to be lowered to around 90-1100C, increasing the operating reliability of the high pressure pump and the engine injector;
- The creation of a central heavy fuel supply system for several diesel engines, even of different categories, for example the main and auxiliary engines of a ship.

Bien entendu, l'invention n' est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection revendiquée.  Of course, the invention is in no way limited to the embodiment described and shown which has been given only by way of example. In particular, it includes all the means constituting technical equivalents of the means described as well as their combinations if these are executed according to the spirit and implemented in the context of the protection claimed.

Claims (1)

REVENDICATION CLAIM Système d'alimentationec un combustible lourd d'un moteur à combustion interne comprenant: System for supplying heavy fuel to an internal combustion engine comprising: - une chambre de réaction (6) assurant le craquage du combustible lourd et la formation d'un mélange de liquide - a reaction chamber (6) ensuring the cracking of the heavy fuel and the formation of a liquid mixture et de vapeur combustibles; and combustible steam; - un réchauffeur (7) du combustible équipant la chambre (6) et dont l'action est commandée par un régulateur de température 8; - A fuel heater (7) fitted to the chamber (6) and whose action is controlled by a temperature regulator 8; - un refroidisseur (12) des produits sortant de la chambre (6); et - a cooler (12) for the products leaving the chamber (6); and - une pompe (15) à haute pression d'alimentation du moteur; système caractérisé en ce que0 - a high pressure pump (15) supplying the motor; system characterized in that0 - entre la chambre (6) et le refroidisseur (12), est intercalé un récupérateur (4) d'une part, recevant à une première entrée (21) du combustible froid et livrant à une première sortie (22) du combustible réchauffé à la chambre (6) où il est craqué, d'autre part, recevant à une deuxième entrée (23) le mélange de liquide et de vapeur combustibles, venu de la chambre (6), qui, après échange de chaleur latente avec le combustible froid entre en (21), ressort, refroidi, par une deuxième sortie (24) du récupérateur ( 4); ; - between the chamber (6) and the cooler (12), there is interposed a recuperator (4) on the one hand, receiving at a first inlet (21) cold fuel and delivering to a first outlet (22) fuel heated to the chamber (6) where it is cracked, on the other hand, receiving at a second inlet (23) the mixture of combustible liquid and vapor, coming from the chamber (6), which, after exchange of latent heat with the fuel cold enters (21), spring, cooled, by a second outlet (24) of the recuperator (4); ; - en aval du récupérateur (4) est monté un dispositif (11), équipédu refroidisseur (12), dispositif qui sépare de la partie liqiude la partie vapeur du combustible, qui est condensée, et qui d'une part, par une sortie (26) et une conduite (13) alimente la pompe (15) d'injection du combustible dans le (ou les) cylindre (s) moteur (s) et d'autre part,par une sortie (25) alimente également la pompe (15) mais aussi fournit une certaine recirculation du combustible à l'entrée (24) du récupérateur (4) par l'intermédiaire d'une pompe (17).  - downstream of the recuperator (4) is mounted a device (11), equipped with cooler (12), device which separates from the liquid part the vapor part of the fuel, which is condensed, and which on the one hand, by an outlet ( 26) and a line (13) feeds the fuel injection pump (15) into the engine cylinder (s) and on the other hand, via an outlet (25) also feeds the pump ( 15) but also provides a certain recirculation of the fuel at the inlet (24) of the recuperator (4) via a pump (17).
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2727159A1 (en) * 1994-11-22 1996-05-24 Marwal Systems Fuel injection and supply circuit for Diesel IC engine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR787893A (en) * 1934-06-28 1935-09-30 Improvement in combustion engines
FR1247392A (en) * 1959-10-19 1960-12-02 Improvements to processes and devices for powering internal combustion engines
US4003343A (en) * 1975-04-04 1977-01-18 Phillips Petroleum Company Method and apparatus for maintaining the operating temperature in a device for reducing engine exhaust pollutants

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3973524A (en) * 1974-11-04 1976-08-10 David Rubin Fuel conversion system
DE2544996A1 (en) * 1975-10-08 1977-04-14 Daimler Benz Ag OTTO COMBUSTION MACHINE

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR787893A (en) * 1934-06-28 1935-09-30 Improvement in combustion engines
FR1247392A (en) * 1959-10-19 1960-12-02 Improvements to processes and devices for powering internal combustion engines
US4003343A (en) * 1975-04-04 1977-01-18 Phillips Petroleum Company Method and apparatus for maintaining the operating temperature in a device for reducing engine exhaust pollutants

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