RU186944U1 - DEVICE FOR PROCESSING LIQUID HYDROCARBON FUEL UNDER THE INFLUENCE OF ELECTRIC FIELD BEFORE THE COMBUSTION PROCESS IN VARIOUS POWER INSTALLATIONS - Google Patents
DEVICE FOR PROCESSING LIQUID HYDROCARBON FUEL UNDER THE INFLUENCE OF ELECTRIC FIELD BEFORE THE COMBUSTION PROCESS IN VARIOUS POWER INSTALLATIONS Download PDFInfo
- Publication number
- RU186944U1 RU186944U1 RU2018139247U RU2018139247U RU186944U1 RU 186944 U1 RU186944 U1 RU 186944U1 RU 2018139247 U RU2018139247 U RU 2018139247U RU 2018139247 U RU2018139247 U RU 2018139247U RU 186944 U1 RU186944 U1 RU 186944U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fuel
- electrodes
- electric field
- chamber
- liquid hydrocarbon
- Prior art date
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 93
- 230000005684 electric field Effects 0.000 title claims abstract description 31
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 title claims abstract description 21
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 title claims abstract description 21
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 8
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 2
- 239000012190 activator Substances 0.000 abstract description 21
- 239000003607 modifier Substances 0.000 abstract description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 101000740462 Escherichia coli Beta-lactamase TEM Proteins 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000003137 locomotive effect Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
- F02M27/04—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by electric means, ionisation, polarisation or magnetism
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области энергетики, в частности к активаторам (модификаторам) углеводородного топлива, позволяющим увеличивать энергоэффективность его использования с помощью переменного электрического поля.Технический результат заключается в повышении эффективности обработки топлива электрическими полями при относительно невысокой напряженности и частоты электрического поля, что позволяет значительно улучшить качество жидкого углеводородного топлива, повысить его теплотворность и полноту сгорания.Достигается технический результат за счет того, что в устройстве обработки жидкого углеводородного топлива перед процессом сжигания в различных энергетических установках, состоящем из корпуса с входным и выходным патрубками 3, камеры обработки топлива и электродов 2, которые подключены к источнику переменного электрического напряжения, предлагается камеру обработки топлива выполнить из диэлектрического материала, состоящей из двух секций, разделенных диэлектрической перегородкой 4, по продольной оси камеры с образованием около задней торцевой стенки камеры канала для движения топлива. В каждой из секций размещается сборка из двух пакетов 1 гофрированных электродов, выполненных из плоских стальных листов расположенных параллельно в продольном направлении движения топлива так, что электроды одного пакета 1 чередуются с электродами другого пакета, причем патрубки 3 расположены так, что топливо поступает в одну секцию, а выходит из другой.The utility model relates to the field of energy, in particular to activators (modifiers) of hydrocarbon fuel, which allows to increase the energy efficiency of its use using an alternating electric field. The technical result consists in increasing the efficiency of processing fuel with electric fields at a relatively low electric field strength and frequency, which allows significantly improve the quality of liquid hydrocarbon fuel, increase its calorific value and completeness of combustion. The result is due to the fact that in the device for processing liquid hydrocarbon fuel before the combustion process in various power plants, consisting of a housing with inlet and outlet pipes 3, a fuel processing chamber and electrodes 2 that are connected to an alternating voltage source, a fuel processing chamber is proposed made of a dielectric material, consisting of two sections separated by a dielectric partition 4, along the longitudinal axis of the chamber with the formation near the rear end wall Channel chamber fuel movement. In each section there is an assembly of two packages 1 of corrugated electrodes made of flat steel sheets parallel to the longitudinal direction of fuel movement so that the electrodes of one package 1 alternate with the electrodes of the other package, and the nozzles 3 are arranged so that the fuel enters one section , but comes out of another.
Description
Полезная модель относится к области энергетики, в частности к активаторам (модификаторам) углеводородного топлива, позволяющим увеличивать энергоэффективность его использования с помощью переменного электрического поля.The utility model relates to the field of energy, in particular to activators (modifiers) of hydrocarbon fuel, which allows to increase the energy efficiency of its use with the help of an alternating electric field.
Активация топлива выполняется с целью повышения теплоты его сгорания, что приводит к снижению расхода топлива на выполнение той же механической работы, т.е. повышению экономичности энергетических установок. Также активация приводит к повышению качества сгорания, которое выражается в снижении концентрации почти всех вредных веществ в отработавших газах. Все это позволяет значительно увеличить межремонтный срок службы энергетических установок.The activation of the fuel is carried out in order to increase the heat of combustion, which leads to a decrease in fuel consumption for the performance of the same mechanical work, i.e. increase the efficiency of power plants. Activation also leads to an increase in the quality of combustion, which is expressed in a decrease in the concentration of almost all harmful substances in the exhaust gases. All this can significantly increase the overhaul life of power plants.
Известны различные технические решения в данной области. Например, известен патент РФ на полезную модель №103139, дата приоритета 05.10.2010 г. «ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКТИВАТОР ТОПЛИВА». Технический результат известной полезной модели состоит в усовершенствовании известного активатора топлива, за счет чего обеспечивается экономия топлива и улучшение экологической чистоты теплоэнергетических устройств, снабженных данным топливным активатором. Указанный технический результат в известном активаторе топлива, содержащем диэлектрический корпус, полые входной и выходной топливные штуцеры, два металлических электрода, источник электрического поля, присоединенный к данным электродам, достигается тем, что в качестве этих электродов использованы сами металлические штуцеры, размещенные внутри корпуса с фиксированным зазором между их торцами, причем корпус активатора и источник электрического поля размещены в общем корпусе.Various technical solutions are known in the art. For example, a patent of the Russian Federation for utility model No. 103139 is known, priority date 10/05/2010, "ELECTRIC FUEL ACTIVATOR". The technical result of the known utility model is to improve the known fuel activator, thereby ensuring fuel economy and improving the environmental cleanliness of heat power devices equipped with this fuel activator. The specified technical result in a known fuel activator comprising a dielectric housing, hollow inlet and outlet fuel fittings, two metal electrodes, an electric field source connected to these electrodes is achieved by using metal fittings placed inside the housing with a fixed the gap between their ends, and the activator housing and the source of the electric field are placed in a common housing.
Недостатком известной полезной модели является малая площадь электродов, которая недостаточна для эффективного воздействия электрического поля на углеводородное топливо. Также известное устройство не обеспечивает эффективное преобразование топлива в двигателях внутреннего сгорания.A disadvantage of the known utility model is the small area of the electrodes, which is insufficient for the effective influence of the electric field on hydrocarbon fuel. Also, the known device does not provide efficient fuel conversion in internal combustion engines.
Известен также патент РФ на полезную модель №140194, дата приоритета 23.11.2012 г. «МАГНИТО-ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ АКТИВАТОР ТОПЛИВА».Also known is a patent of the Russian Federation for utility model No. 140194, priority date 11/23/2012, "MAGNETO-ELECTRIC FUEL ACTIVATOR".
Технический результат данной полезной модели состоит в повышении экономичности и улучшение экологической чистоты теплоэнергетических устройств, снабженных данным топливным активатором. Решение указанных задач достигнуто за счет того, что магнитоэлектрический активатор топлива, содержащий диэлектрический корпус, входной и выходной топливные металлические штуцеры, состоящие из внешних и внутренних полых цилиндров, вставленные в корпус, электрод и блок высокого напряжения, электрически присоединенный по выходу к данному электроду, диэлектрический корпус выполнен цилиндрическим к нему присоединен тройниковый отвод, причем тройниковый отвод корпуса механически заглушен электродом, который электрически соединен с полым металлическим перфорированным цилиндром, размещенным концентрично и внутри корпуса активатора, диэлектрический корпус покрыт металлизированным покрытием электрически соединенным с корпусом автомобиля, снаружи тройникового отвода размещен электронный блок высокого напряжения, электрически присоединенный по входу к аккумуляторной батарее, а по выходу к полому металлическому перфорированному цилиндру через электрод в данном тройниковом отводе, второй электрический потенциал этого блока высокого напряжения заземлен на корпус автомобиля и на металлизированное покрытие, причем активатор снабжен также двумя кольцевыми постоянными магнитами с осевой намагниченностью, плотно размещенными на внешних полых цилиндрах металлических топливных штуцеров. Недостатками известного технического решения являются:The technical result of this utility model is to increase efficiency and environmental friendliness of heat power devices equipped with this fuel activator. The solution to these problems was achieved due to the fact that the magnetoelectric activator of fuel, containing a dielectric housing, input and output fuel metal fittings consisting of external and internal hollow cylinders inserted into the housing, the electrode and the high voltage unit, electrically connected at the output to this electrode, the dielectric body is made cylindrical to which a tee branch is connected, and the tee branch of the body is mechanically plugged by an electrode that is electrically connected to the floor with a metal perforated cylinder placed concentrically and inside the activator body, the dielectric body is coated with a metallized coating electrically connected to the car body, a high voltage electronic unit is placed outside the tee branch, electrically connected at the input to the battery, and at the exit to the hollow metal perforated cylinder through the electrode in this tee branch, the second electrical potential of this high voltage unit is grounded to mobile and to the metallized coating, wherein the activator is also provided with two annular permanent magnet with axial magnetization, tightly placed on the outer metal hollow cylinder fuel nozzles. The disadvantages of the known technical solutions are:
- значительные затраты энергии от внешних источников, поскольку молекулы углеводородов обладают очень малыми значениями дипольных магнитных моментов, поэтому могут эффективно взаимодействовать только с очень сильными магнитными полями,- significant energy costs from external sources, since hydrocarbon molecules have very small values of dipole magnetic moments, therefore, they can effectively interact only with very strong magnetic fields,
- недостаточная площадь поверхности электродов в связи с использованием перфорация, что уменьшает мощность электрического поля, а следовательно, и эффект его взаимодействия с молекулами углеводородов.- insufficient surface area of the electrodes due to the use of perforation, which reduces the power of the electric field, and therefore the effect of its interaction with hydrocarbon molecules.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому техническому решению является изобретение РФ №2614562, приоритет от 20.05.2015 «УСТРОЙСТВО ОБРАБОТКИ ЖИДКОГО УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА ДЛЯ ИЗМЕНЕНИЯ ЕГО ГРУППОВОГО И ФРАКЦИОННОГО СОСТАВА ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ (ВАРИАНТЫ)». Данное изобретение принято за прототип.The closest set of essential features to the proposed technical solution is the invention of the Russian Federation No. 2614562, priority dated 05/20/2015 “DEVICE FOR PROCESSING LIQUID HYDROCARBON FUEL FOR CHANGING ITS GROUP AND FRACTIONAL COMPOSITION UNDER THE INFLUENCE OF ELECTRIC FIELD” (OPTIONS). This invention is taken as a prototype.
Известное устройство содержит корпус 1 с расположенными в нем электродами 4, подключенными к источнику переменного напряжения. Частота переменного электрического поля, физические характеристики топлива и геометрические размеры устройства обработки устанавливаются в соответствии с выражением:The known device comprises a
где: fэф - частота колебания электрического поля - 1/с, β=(w/k)NAвρ/M -глубина модификации топлива - 1/м3, w - скорость цепной химической реакции - с-1, k- скорость гибели радикалов в реакциях обрыва цепи - с-1, NАв - число Авогадро - моль-1, ρ - плотность топлива - кг/м3, V - объем обрабатываемого топлива - м3, М - молярная масса топлива - кг/кмоль, U - амплитуда напряжения на электродах устройства обработки - В, εa=εε0 - абсолютная диэлектрическая проницаемость топлива, 1, 
В соответствии с описанием прототипа, корпус устройства имеет в сечении круглую или трапециевидную форму, в камере обработки топлива может быть установлены одна и более пар электродов, электроды в корпусе могут быть установлены или вдоль потока топлива, или поперек. Электроды могут быть круглой или трапециевидной формы.In accordance with the description of the prototype, the casing of the device has a circular or trapezoidal shape in cross section, one or more pairs of electrodes can be installed in the fuel processing chamber, the electrodes in the casing can be installed either along the fuel flow or across. The electrodes can be round or trapezoidal.
Электроды могут быть изготовлены или в виде пластины с отверстиями, или в виде сетки.The electrodes can be made either in the form of a plate with holes, or in the form of a grid.
Недостатками известного изобретения являются: - при поперечном расположении электродов в камере устройства обработки жидкого углеводородного топлива значительно увеличивается его гидравлическое сопротивление, что при больших расходах топлива может вызвать вибрацию пластин-электродов, изменение зазора между ними и, как следствие изменение электрической емкости и мощности электрического поля в устройстве;The disadvantages of the known invention are: - with a transverse arrangement of the electrodes in the chamber of the liquid hydrocarbon fuel processing device, its hydraulic resistance increases significantly, which at high fuel consumption can cause vibration of the electrode plates, a change in the gap between them and, as a result, a change in the electric capacitance and electric field power in the device;
применение плоских пластин-электродов малоэффективно, поскольку для значительного увеличения электрической емкости устройства и мощности электрического поля в нем потребует значительного увеличения размеров устройства обработки топлива (длины или ширины или высоты устройства прямоугольного поперечного сечения);the use of flat plate-electrodes is ineffective, since to significantly increase the electric capacity of the device and the power of the electric field it will require a significant increase in the size of the fuel processing device (length or width or height of the device of rectangular cross section);
- подача электрического сигнала на корпус устройства, который является одним из электродов.- the supply of an electrical signal to the housing of the device, which is one of the electrodes.
Таким образом, технической проблемой существующей в настоящее время является отсутствие эффективных и надежных устройств для подготовки топлива перед сжиганием. Заявляемая полезная модель направлена на решение данной технической проблемы, а именно, на создание такого устройства для обработки жидкого углеводородного топлива, которое бы позволило существенно повысить его эффективность без существенного увеличения геометрических размеров или повышения напряженности и частоты электрического поля. Это достигается за счет увеличения площади электродов активаторов топлива путем изменения их геометрии и геометрии движения топлива в рабочей камере.Thus, the current technical problem is the lack of effective and reliable devices for preparing fuel before burning. The inventive utility model is aimed at solving this technical problem, namely, to create such a device for processing liquid hydrocarbon fuel, which would significantly increase its efficiency without significantly increasing the geometric dimensions or increasing the intensity and frequency of the electric field. This is achieved by increasing the area of the electrodes of the fuel activators by changing their geometry and geometry of the movement of fuel in the working chamber.
Принцип действия таких активаторов заключается в резонансном поглощении молекулами углеводородов энергии электрического поля в рабочей камере активатора, представляющего собой электрический конденсатор. В результате происходит возбуждение молекул, увеличивающее их реакционную способность с кислородом воздуха. При увеличении расхода топлива в энергетической установке увеличивается количество молекул, которые необходимо возбудить в единицу времени. Поэтому, чем больше расход топлива, тем больше должна быть амплитуда мощности электрического поля, определяемая выражениемThe principle of operation of such activators is the resonant absorption by the molecules of hydrocarbons of the electric field energy in the working chamber of the activator, which is an electric capacitor. As a result, molecules are excited, increasing their reactivity with atmospheric oxygen. With increasing fuel consumption in a power plant, the number of molecules that need to be excited per unit time increases. Therefore, the greater the fuel consumption, the greater should be the amplitude of the electric field power, determined by the expression
где Ра - амплитудная мощность электрического поля, f - частота поля,where P a is the amplitude power of the electric field, f is the frequency of the field,
С=εε0lh/d - электрическая емкость конденсатора, ε - диэлектрическая проницаемость топлива, ε0 - диэлектрическая постоянная, 1 - длина электродов, h - ширина электродов, d - зазор между электродами, Ua - амплитуда напряжения на электродах конденсатора.C = εε 0 lh / d is the electric capacitance of the capacitor, ε is the dielectric constant of the fuel, ε 0 is the dielectric constant, 1 is the length of the electrodes, h is the width of the electrodes, d is the gap between the electrodes, U a is the voltage amplitude at the electrodes of the capacitor.
Из этого выражения следует, что амплитудная мощность переменного электрического поля может быть увеличена повышением частоты поля, либо повышением напряжения на электродах или увеличением электрической емкости конденсатора (С) за счет увеличения площади электродов (lh), поскольку ε и ε0 являются постоянными.From this expression it follows that the amplitude power of an alternating electric field can be increased by increasing the field frequency, or increasing the voltage at the electrodes or increasing the capacitance of the capacitor (C) by increasing the area of the electrodes (lh), since ε and ε 0 are constant.
Увеличение частоты поля приводит к уменьшению диэлектрической проницаемости углеводородного топлива, что приводит к уменьшению числа возбужденных молекул в единице объема рабочей камеры активатора.An increase in the field frequency leads to a decrease in the dielectric constant of hydrocarbon fuel, which leads to a decrease in the number of excited molecules per unit volume of the activator working chamber.
Увеличение напряжения на электродах приводит к уменьшению электрической прочности конденсатора, появлению в ней тока проводимости, уменьшению напряженности электрического поля и уменьшению эффективности активации топлива. Поэтому оба этих способа нежелательны.An increase in the voltage at the electrodes leads to a decrease in the electric strength of the capacitor, the appearance of a conduction current in it, a decrease in the electric field strength, and a decrease in the fuel activation efficiency. Therefore, both of these methods are undesirable.
Увеличение электрической емкости рабочей камеры активатора не приводит к указанным нежелательным последствиям.An increase in the electric capacity of the working chamber of the activator does not lead to the indicated undesirable consequences.
Известно, что электрическая емкость конденсатора зависит от диэлектрической проницаемости имеющегося в нем диэлектрика (углеводородного топлива) и от площади его обкладок.It is known that the electric capacitance of a capacitor depends on the dielectric constant of the dielectric (hydrocarbon fuel) present in it and on the area of its plates.
Таким образом, при увеличении электрической емкости рабочей камеры можно значительно повысить мощность поля, следовательно, и эффективность всего устройства.Thus, with an increase in the electric capacity of the working chamber, it is possible to significantly increase the field power, and therefore, the efficiency of the entire device.
Технический результат заключается в повышении эффективности обработки топлива электрическими полями при относительно невысокой напряженности и частоте электрического поля, что позволяет значительно повысить теплотворность топлива и полноту сгорания.The technical result consists in increasing the efficiency of processing fuel with electric fields at a relatively low intensity and frequency of the electric field, which can significantly increase the calorific value of the fuel and the completeness of combustion.
Достигается технический результат за счет того, что в устройстве обработки жидкого углеводородного топлива перед процессом сжигания в различных энергетических установках, состоящем из корпуса с входным и выходным патрубками, камеры обработки топлива и электродов, которые подключены к источнику переменного электрического напряжения, предлагается камеру обработки топлива выполнить из диэлектрического материала, состоящей из двух секций, разделенных диэлектрической перегородкой по продольной оси камеры с образованием около задней торцевой стенки камеры канала для движения топлива. В каждой из секций размещается сборка из двух пакетов гофрированных электродов, выполненных из плоских стальных листов расположенных параллельно в продольном направлении движения топлива так, что электроды одного пакета чередуются с электродами другого пакета, причем патрубки расположены так, чтобы топливо поступает в одну секцию, а выходит из другой.The technical result is achieved due to the fact that in the device for processing liquid hydrocarbon fuel before the combustion process in various power plants, consisting of a housing with inlet and outlet nozzles, a fuel processing chamber and electrodes that are connected to an AC voltage source, it is proposed to perform a fuel processing chamber of a dielectric material consisting of two sections separated by a dielectric partition along the longitudinal axis of the chamber with the formation near the rear the front wall of the channel chamber for fuel movement. In each section there is an assembly of two packages of corrugated electrodes made of flat steel sheets parallel to the longitudinal direction of fuel movement so that the electrodes of one package alternate with the electrodes of the other package, and the nozzles are arranged so that the fuel enters one section, and exits from another.
Дополнительным отличием предлагаемого устройства является то, что угол изгиба электродов равен 60°.An additional difference of the proposed device is that the bend angle of the electrodes is 60 °.
Еще одним дополнительным отличием является то, что частота прикладываемого электрического поля зависит от расхода топлива в энергетической установке и определяется по формуле:Another additional difference is that the frequency of the applied electric field depends on the fuel consumption in the power plant and is determined by the formula:
где: ƒэф - эффективная частота поля, d - зазор между пластинами, β - требуемая глубина модификации, NAв - число Авогадро, ρ - плотность топлива, Евозб - энергия возбуждения молекул углеводородов, G - расход топлива, М - молярная масса топлива, U - напряжение на электродах, ε - диэлектрическая проницаемость топлива, ε0 -диэлектрическая постоянная,where: ƒeff is the effective field frequency, d is the gap between the plates, β is the required modification depth, N Av is the Avogadro number, ρ is the fuel density, Evoz is the excitation energy of hydrocarbon molecules, G is the fuel consumption, M is the molar mass of fuel, U is the voltage at the electrodes, ε is the dielectric constant of the fuel, ε 0 is the dielectric constant,
n - число пластин в сборке,
Таким образом, размеры устройств варьируются в зависимости от расхода топлива в энергетических установках, для которых они предназначаются. Однако эти размеры существенно меньше, чем у прототипа.Thus, the dimensions of the devices vary depending on the fuel consumption in the power plants for which they are intended. However, these dimensions are significantly smaller than that of the prototype.
На каждую сборку подается переменное электрическое напряжение от 50 вольт до 500 вольт и частотой от 500 герц до 5000 герц в зависимости от мощности энергетической установки. Топливо через входной патрубок поступает в одну из секций камеры, проходит вдоль электродов, поворачивает на 180°, проходит вдоль электродов в другой секции в обратном направлении и выходит из камеры через выходной патрубок.For each assembly, an alternating voltage of 50 volts to 500 volts and a frequency of 500 hertz to 5,000 hertz is applied, depending on the power of the power plant. Fuel through the inlet pipe enters one of the sections of the chamber, passes along the electrodes, rotates 180 °, passes along the electrodes in another section in the opposite direction and leaves the chamber through the outlet pipe.
Кроме того, размещение пакетов электродов в корпусе, выполненном из диэлектрического материала, повышает безопасность эксплуатации устройства.In addition, the placement of packages of electrodes in a housing made of dielectric material increases the safety of operation of the device.
Сущность полезной модели поясняется следующими чертежами:The essence of the utility model is illustrated by the following drawings:
Фиг. 1 - на которой показана сборка гофрированных электродов в рабочей камере активатора топлива, гдеFIG. 1 - which shows the assembly of corrugated electrodes in the working chamber of the fuel activator, where
1 - пакет гофрированных электродов, 2 - электрические выводы1 - a package of corrugated electrodes, 2 - electrical leads
Фиг. 2 - двухзаходная камера активатора с гофрированными электродами (верхняя крышка снята), где:FIG. 2 - two-way chamber of the activator with corrugated electrodes (top cover removed), where:
3 - входной и выходной патрубки (штуцеры), 4 - перегородка, разделяющая рабочую камеру на секции.3 - inlet and outlet pipes (fittings), 4 - partition separating the working chamber into sections.
Фиг. 3 - схема движения топлива в камере. Стрелками показано направление движения топлива.FIG. 3 is a diagram of the movement of fuel in the chamber. The arrows indicate the direction of movement of the fuel.
Причем оптимальным является угол изгиба электродов равный 60°, поскольку при угле изгиба электродов 60° их длина увеличивается в два раза, то это приводит к удвоению электрической емкости рабочей камеры.Moreover, the bending angle of the electrodes equal to 60 ° is optimal, since at a bending angle of the electrodes of 60 ° their length doubles, this leads to a doubling of the electric capacity of the working chamber.
Пакеты электродов совмещаются так, что электроды одного пакета располагаются между электродами второго пакета. Движение топлива осуществляется между электродами.The packages of electrodes are aligned so that the electrodes of one package are located between the electrodes of the second package. The movement of fuel is carried out between the electrodes.
На каждую сборку подается переменное электрическое напряжение. Топливо через входной патрубок поступает в одну из секций камеры, проходит вдоль электродов, поворачивает на 180°, проходит вдоль электродов в другой секции в обратном направлении и выходит из камеры через выходной патрубок (см. фиг. 3).An alternating voltage is applied to each assembly. Fuel through the inlet pipe enters one of the sections of the chamber, passes along the electrodes, rotates 180 °, passes along the electrodes in another section in the opposite direction and leaves the chamber through the outlet pipe (see Fig. 3).
Сборки электродов помещаются в корпус, выполненный из диэлектрического материала.The electrode assemblies are placed in a housing made of dielectric material.
Таким образом, деление камеры на две секции позволяет вдвое увеличить длину электродов и, следовательно, время взаимодействия переменного электрического поля с молекулами углеводородов, угол изгиба пластин электродов 60° позволяет еще в два раза увеличить их длину и еще в два раза время взаимодействия переменного электрического поля с молекулами углеводородов, размещение сборки электродов в диэлектрический корпус повышает безопасность эксплуатации устройства.Thus, dividing the chamber into two sections allows you to double the length of the electrodes and, therefore, the interaction time of the alternating electric field with hydrocarbon molecules, the bending angle of the electrode plates of 60 ° allows you to double their length and even double the interaction time of the alternating electric field with hydrocarbon molecules, placing the electrode assembly in a dielectric housing increases the safety of operation of the device.
Мощность электрического поля в предлагаемой камере активатора может быть увеличена, как минимум, в 2 раза по сравнению с аналогом за счет увеличения площади пластин электродов и, следовательно, электрической емкости камеры активатора.The power of the electric field in the proposed chamber of the activator can be increased at least 2 times compared with the analogue by increasing the area of the plates of the electrodes and, therefore, the electric capacity of the chamber of the activator.
Предлагаемая полезная модель отличается тем, что изменение геометрической конфигурации электродов и направления движения топлива в камерах обработки топлива позволяет обеспечить как прохождение достаточно большого количества топлива, так и обеспечивает большее время взаимодействия электрического поля с молекулами углеводородов топлива. Это позволяет изготавливать безопасные, компактные изделия, в которых обеспечивается эффективная обработка топлива электрическими полями с относительно невысокими параметрами.The proposed utility model is characterized in that the change in the geometric configuration of the electrodes and the direction of movement of the fuel in the fuel processing chambers allows both a sufficiently large amount of fuel to pass through and provides a longer interaction time of the electric field with the fuel hydrocarbon molecules. This allows us to produce safe, compact products that provide efficient fuel processing by electric fields with relatively low parameters.
Такие камеры могут применяться, например, для поршневых двигателей внутреннего сгорания с большими расходами топлива.Such chambers can be used, for example, for piston internal combustion engines with high fuel consumption.
Предлагаемое устройство многократно испытывалось в условиях стендовых испытаний, а также на различных транспортных средствахв условиях эксплуатации: грузовых автомобилях MAN, Volvo, КАМАЗ, тепловозах ТЭМ-2, судах морского и речного флота.The proposed device has been repeatedly tested in bench tests, as well as on various vehicles under operating conditions: MAN, Volvo, KAMAZ trucks, TEM-2 diesel locomotives, ships of the sea and river fleet.
В 2017 году они были установлены совместно с системой мониторинга расхода топлива на 100 автобусов «Пассажиравтотранса» г. Санкт-Петербурга.In 2017, they were installed together with the fuel consumption monitoring system for 100 Passazhiravtotrans buses in St. Petersburg.
Анализ данных системы мониторинга по расходу топлива при движении автобуса по маршруту без нагрузки в условиях низкой температуры воздуха при включенном МТ показал снижение расхода топлива с 31,05 л/100 км до 28,68 л/100 км, т.е. на 7,6%.An analysis of the data of the monitoring system for fuel consumption when the bus moves along the route without load in conditions of low air temperature with the MT turned on showed a decrease in fuel consumption from 31.05 l / 100 km to 28.68 l / 100 km, i.e. by 7.6%.
В нагруженном состоянии автобуса было отмечено снижение расхода топлива с 50,31 л/100 км до 44,43 л/100 км, т.е. на 11,7%. Этот результат совпадает с результатом стендовых испытаний двигателя ЯМЗ, во время которых при малых нагрузках было достигнуто снижение расхода топлива на 10% и более (Шабанов А.Ю. Экспериментальное исследование влияния устройства «Молекулярный модификатор топлива (ММТ)» на экономические и экологические показатели автомобильных двигателей. / А.Ю. Шабанов, А.Б. Зайцев // Отчет по НИР ФГОУ «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет». - 2010. № государственной регистрации 200301001).In the loaded state of the bus, a decrease in fuel consumption was noted from 50.31 l / 100 km to 44.43 l / 100 km, i.e. by 11.7%. This result coincides with the bench test results of the YaMZ engine, during which, at low loads, a fuel consumption reduction of 10% or more was achieved (A. Shabanov. An experimental study of the effect of the “Molecular Fuel Modifier (MMT) device” on the economic and environmental performance of automobiles Engines. / A.Yu. Shabanov, A.B. Zaitsev // Report on Scientific Research FGOU “St. Petersburg State Polytechnic University.” - 2010. State Registration No. 200301001).
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018139247U RU186944U1 (en) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | DEVICE FOR PROCESSING LIQUID HYDROCARBON FUEL UNDER THE INFLUENCE OF ELECTRIC FIELD BEFORE THE COMBUSTION PROCESS IN VARIOUS POWER INSTALLATIONS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018139247U RU186944U1 (en) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | DEVICE FOR PROCESSING LIQUID HYDROCARBON FUEL UNDER THE INFLUENCE OF ELECTRIC FIELD BEFORE THE COMBUSTION PROCESS IN VARIOUS POWER INSTALLATIONS |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU186944U1 true RU186944U1 (en) | 2019-02-11 |
Family
ID=65442053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018139247U RU186944U1 (en) | 2018-11-06 | 2018-11-06 | DEVICE FOR PROCESSING LIQUID HYDROCARBON FUEL UNDER THE INFLUENCE OF ELECTRIC FIELD BEFORE THE COMBUSTION PROCESS IN VARIOUS POWER INSTALLATIONS |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU186944U1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU18742U1 (en) * | 2000-12-05 | 2001-07-10 | Закрытое акционерное общество "Технологии для экологии" | FUEL PROCESSING DEVICE |
| EP2610475A1 (en) * | 2010-08-26 | 2013-07-03 | Anisimov, Pavel Fedorovich | Method and device for changing the molecular composition of liquid hydrocarbon fuel |
| RU2614562C2 (en) * | 2015-05-20 | 2017-03-28 | Сергей Павлович Анисимов | Apparatus for processing liquid hydrocarbon fuel to change its group and fractional composition under electric field action (versions) |
| RU2658158C2 (en) * | 2014-03-06 | 2018-06-19 | Че-Вон ВАН | Dental prosthesis fixing attachment unit |
-
2018
- 2018-11-06 RU RU2018139247U patent/RU186944U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU18742U1 (en) * | 2000-12-05 | 2001-07-10 | Закрытое акционерное общество "Технологии для экологии" | FUEL PROCESSING DEVICE |
| EP2610475A1 (en) * | 2010-08-26 | 2013-07-03 | Anisimov, Pavel Fedorovich | Method and device for changing the molecular composition of liquid hydrocarbon fuel |
| RU2658158C2 (en) * | 2014-03-06 | 2018-06-19 | Че-Вон ВАН | Dental prosthesis fixing attachment unit |
| RU2614562C2 (en) * | 2015-05-20 | 2017-03-28 | Сергей Павлович Анисимов | Apparatus for processing liquid hydrocarbon fuel to change its group and fractional composition under electric field action (versions) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20140202864A1 (en) | Fuel magnetization treatment method | |
| Yao et al. | Uneven dielectric barrier discharge reactors for diesel particulate matter removal | |
| Shi et al. | Low temperature diesel particulate filter regeneration by atmospheric air non-thermal plasma injection system | |
| RU186944U1 (en) | DEVICE FOR PROCESSING LIQUID HYDROCARBON FUEL UNDER THE INFLUENCE OF ELECTRIC FIELD BEFORE THE COMBUSTION PROCESS IN VARIOUS POWER INSTALLATIONS | |
| Fushimi et al. | Influence of polarity and rise time of pulse voltage waveforms on diesel particulate matter removal using an uneven dielectric barrier discharge reactor | |
| US9381520B2 (en) | Apparatus and method for magnetically treating fluids | |
| US20140263015A1 (en) | Apparatus and method for magnetically treating fluids | |
| KR20060023177A (en) | A method and equipment for reducing emission and fuel consumption in order to improve combustion in internal combustion engines | |
| RU186945U1 (en) | DEVICE FOR PROCESSING LIQUID HYDROCARBON FUEL UNDER THE INFLUENCE OF ELECTRIC FIELD BEFORE THE COMBUSTION PROCESS IN VARIOUS POWER INSTALLATIONS | |
| KR830004533A (en) | How to improve the efficiency of fossil fuel internal combustion engines | |
| Bhattacharyya et al. | Biodiesel exhaust treatment with HFAC plasma supported by red mud: study on DeNOx and power consumption | |
| RU2562505C2 (en) | Method of efficiency increasing of hydrocarbon fuel combustion | |
| Mohapatro et al. | Studies on $\hbox {NO} _ {\rm X} $ Removal From Diesel Engine Exhaust Using Duct-Type DBD Reactor | |
| CN201671729U (en) | Variable frequency impulse type fuel economizer of engine | |
| RU63461U1 (en) | DEVICE FOR MAGNETIC PROCESSING OF LIQUID HYDROCARBON FUEL OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES | |
| RU2614562C2 (en) | Apparatus for processing liquid hydrocarbon fuel to change its group and fractional composition under electric field action (versions) | |
| RU2403210C2 (en) | Water treatment device | |
| CN104619978A (en) | Equipment for structurization and polarization of fuel, combustion mixture or water | |
| RU2563950C1 (en) | Ice exhaust gas purification process and device to this end | |
| KR101465495B1 (en) | Device to reduce harmful gas | |
| RU219908U1 (en) | Hydrocarbon fuel processing device | |
| Skariah et al. | Energy Yield and Removal Efficiency of NO x Curtailment Process With High Voltage Pulse Powered DBD Electrode Configurations | |
| RU2093699C1 (en) | Device for treatment of liquid or gaseous media | |
| RU18742U1 (en) | FUEL PROCESSING DEVICE | |
| RU146345U1 (en) | MAGNETIC FUEL PROCESSING DEVICE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20201107 |