RU2008084C1

RU2008084C1 - System for homogenization of low-volatility fuels

Info

Publication number: RU2008084C1
Authority: RU
Inventors: Г.Ф. Романовский; В.М. Горбов; Ю.А. Шаповалов
Original assignee: Николаевский кораблестроительный институт
Priority date: 1991-07-08
Filing date: 1991-07-08
Publication date: 1994-02-28

Abstract

FIELD: oil processing. SUBSTANCE: system has a conic concentrator with rectangular cross-section protrusions disposed helically on the outer surface. EFFECT: enhanced efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, а именно к системам топливоподготовки, и может быть использовано в топливных системах тепловых двигателей. The invention relates to mechanical engineering, namely to fuel preparation systems, and can be used in fuel systems of heat engines.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для акустического перемешивания жидкостей, содержащее концентратор, соединенный с генератором акустических колебаний. Концентратор входит в контейнер; поверхность удлиненной части концентратора совместно с поверхностью контейнера образует камеру эмульсирования. Топливо с водой подается в камеру эмульсирования через патрубок, перпендикулярный оси устройства. Эмульсия выходит из камеры через осевой канал и далее поступает в устройство для сжигания (заявка Великобритании N 1401072, кл. В 01 F 11/02, 1976). Closest to the proposed is a device for acoustic mixing of liquids, containing a concentrator connected to a generator of acoustic vibrations. The concentrator enters the container; the surface of the elongated part of the concentrator together with the surface of the container forms an emulsion chamber. Fuel with water is fed into the emulsion chamber through a pipe perpendicular to the axis of the device. The emulsion leaves the chamber through the axial channel and then enters the combustion device (UK application N 1401072, CL 01 F 11/02, 1976).

Недостатками указанного устройства являются низкая эффективность обработки тяжелых углеводородных топлив, большие затраты энергии на подготовку топлив. The disadvantages of this device are the low processing efficiency of heavy hydrocarbon fuels, high energy costs for the preparation of fuels.

Цель изобретения - интенсификация процесса гомогенизации тяжелых сортов топлив, снижение энергии на обработку топлива. The purpose of the invention is the intensification of the process of homogenization of heavy grades of fuels, reducing energy for fuel processing.

Указанная цель достигается тем, что концентратор выполнен коническим с выступами прямоугольного сечения, располагаемыми на внешней поверхности по винтовой линии. This goal is achieved by the fact that the hub is made conical with protrusions of rectangular cross-section located on the outer surface along a helical line.

При сравнении заявляемого устройства с прототипом новым является наличие выступов прямоугольного сечения, располагаемых по винтовой линии на внешней поверхности вращающегося концентратора, что позволяет увеличить обрабатываемый объем, повысить эффективность обработки за счет величины смещения и обеспечить перенос топлива от входного патрубка к выходному. When comparing the claimed device with the prototype, the presence of rectangular protrusions located on a helical line on the outer surface of the rotating hub is new, which allows to increase the machined volume, increase the processing efficiency due to the displacement value and provide fuel transfer from the inlet to the outlet.

Такие отличительные признаки, как наличие выступов прямоугольного сечения, располагаемых по винтовой линии на внешней поверхности конического концентратора, в известной литературе не встречаются и позволяют получить повышение интенсификации процесса гомогенизации тяжелых сортов топлив и снизить затраты энергии на перекачку топлива, поэтому их необходимо считать существенными. Such distinguishing features as the presence of rectangular protrusions located along a helical line on the outer surface of a conical concentrator are not found in the known literature and allow one to obtain an increase in the intensification of the process of homogenization of heavy grades of fuels and reduce energy costs for pumping fuel, so they must be considered significant.

На фиг. 1 показана конструкция предлагаемой системы гомогенизации тяжелых сортов топлив; на фиг. 2 - эпюра распределения амплитуды колебаний по поверхности концентратора. In FIG. 1 shows the design of the proposed system for the homogenization of heavy grades of fuels; in FIG. 2 - plot of the distribution of the amplitude of the oscillations on the surface of the concentrator.

Система состоит из генератора 1 акустических колебаний, электродвигателя 2 для придания вращения преобразователю 3 и концентратору 4. Концентратор 4 выполнен коническим с выступами прямоугольного сечения, располагаемыми на внешней поверхности по винтовой линии, и установлен в корпусе 5 посредством подшипников 8. Подача обрабатываемых жидкостей происходит через входной патрубок 7 и отводится через выходной патрубок 6. The system consists of an acoustic oscillation generator 1, an electric motor 2 for imparting rotation to the transducer 3 and the hub 4. The concentrator 4 is conical with rectangular projections located on the outer surface along a helical line and is installed in the housing 5 by means of bearings 8. The flow of processed liquids occurs through the inlet pipe 7 and is discharged through the outlet pipe 6.

Система работает следующим образом. The system operates as follows.

Обрабатываемая жидкость поступает через входной патрубок 7 в корпус 5 к торцу концентратора 4. При включении генератора 1 и преобразователя 3 на торце концентратора 4 возникают акустические колебания определенной амплитуды. В результате колебаний торца концентратора 4 в обрабатываемой жидкости возникает кавитация, способствующая обработке жидкости. Жидкость, перемещаясь через зону кавитации, попадает в пазы между выступами. Поверхности выступов, перпендикулярных оси концентратора, также являются рабочими и имеют изменяющуюся вдоль оси концентратора амплитуду колебаний. The processed fluid enters through the inlet pipe 7 into the housing 5 to the end of the concentrator 4. When the generator 1 and the transducer 3 are turned on, acoustic vibrations of a certain amplitude occur at the end of the concentrator 4. As a result of vibrations of the end face of the concentrator 4, cavitation occurs in the liquid being treated, which facilitates the liquid processing. The fluid moving through the cavitation zone falls into the grooves between the protrusions. The surfaces of the protrusions perpendicular to the axis of the concentrator are also working and have an oscillation amplitude that varies along the axis of the concentrator.

В результате наличия выступов на поверхности концентратора жидкость постоянно находится в зоне кавитации, причем интенсивность кавитации в каждой точке вдоль оси концентратора разная. Это приводит к тому, что жидкость как бы находится все время в изменяющемся режиме течения с ускоряющими и замедляющими участками. Так как обрабатываемая жидкость неоднородна, более тяжелые примеси и глобулы воды не движутся с основной массой жидкости, а перемещаются под воздействием сил инерции, сталкиваются с выступами на корпусе или друг с другом и измельчаются. Кроме того, при вращении концентратора 4 жидкость переносится от входного патрубка 7 к выходному патрубку 6 в результате использования принципа винтового насоса, что позволяет обрабатывать жидкость практически при любом давлении. (56) Патент Великобритании N 14010702, кл. В 01 F 11/02, 1975. As a result of the presence of protrusions on the surface of the concentrator, the fluid is constantly located in the cavitation zone, and the cavitation intensity at each point along the axis of the concentrator is different. This leads to the fact that the liquid, as it were, is constantly in a changing flow regime with accelerating and decelerating sections. Since the processed fluid is heterogeneous, heavier impurities and water globules do not move with the bulk of the fluid, but move under the influence of inertia, collide with protrusions on the body or with each other and are crushed. In addition, when the hub 4 is rotated, the fluid is transferred from the inlet pipe 7 to the outlet pipe 6 by using the principle of a screw pump, which allows the liquid to be processed at almost any pressure. (56) UK patent N 14010702, cl. B 01 F 11/02, 1975.

Claims

1. HOMOGENIZATION SYSTEM OF HEAVY FUEL VARIETIES, containing an ultrasonic generator, a transducer and a concentrator, characterized in that the concentrator is made conical with projections of a rectangular cross section located on the outer surface of the concentrator along a helical line.

2. The system according to p. 1, characterized in that the converter and the hub are mounted for rotation, while the rotation of the hub is carried out by transferring fuel from input to output.