RU2039789C1

RU2039789C1 - Method for treatment of straight-run diesel fuel

Info

Publication number: RU2039789C1
Application number: RU92013701A
Authority: RU
Inventors: Александр Геннадьевич Рудь; Александр Николаевич Гончаренко; Виллен Феодосьевич Куценко; Анатолий Иванович Власенко
Original assignee: Александр Геннадьевич Рудь; Александр Николаевич Гончаренко; Виллен Феодосьевич Куценко; Анатолий Иванович Власенко
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1992-12-22
Publication date: 1995-07-20

Abstract

FIELD: treatment of diesel fuel. SUBSTANCE: method for treatment of straight-run diesel fuel consists in exposure of straight-run diesel fuel to laser radiation with wave length of 0.248-0.355 mcm. Fuel is fed to radiation zone with constant velocity in form of dosed laminar jet. EFFECT: higher efficiency. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области эксплуатации двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано как в Вооруженных Силах, так и в народном хозяйстве. The invention relates to the field of operation of internal combustion engines and can be used both in the Armed Forces and in the national economy.

Известен способ получения дизельного топлива, при котором в топливо, полученное при разгонке нефти, добавляют различные присадки. В одном случае это используют для повышения цетанового числа, в другом для снижения температуры застывания и фильтруемости топлива. Как утверждается получение дизельных топлив с помощью присадок экономически выгодно и весьма перспективно. Однако данный способ имеет и ряд существенных недостатков: большая себестоимость топлива из-за применения присадок, вносимых в значительных количествах; малостабильность и разрушаемость при хранении, что является следствием их химической природы и др. A known method of producing diesel fuel, in which various additives are added to the fuel obtained by distillation of oil. In one case, this is used to increase the cetane number, in the other to reduce the pour point and fuel filterability. It is claimed that the production of diesel fuels with the help of additives is economically profitable and very promising. However, this method has a number of significant disadvantages: the high cost of fuel due to the use of additives introduced in significant quantities; instability and destructibility during storage, which is a consequence of their chemical nature, etc.

Известен способ получения дизельного топлива после разгонки нефти с последующим воздействием на него лазерным УФ-излучением. A known method of producing diesel fuel after distillation of oil with subsequent exposure to it by laser UV radiation.

Главными недостатками указанного способа является отсутствие возможности перестраивать диапазон длин волн генерации лазера, а также низкая мощность излучения. The main disadvantages of this method is the inability to tune the wavelength range of the laser generation, as well as low radiation power.

Техническим результатом изобретения является улучшение экономических показателей дизельного двигателя на 6-10% после предварительного облучения топлива лазерным излучением. The technical result of the invention is to improve the economic performance of a diesel engine by 6-10% after preliminary irradiation of the fuel with laser radiation.

Сущность предложенного способа заключается в том, что полученное дизельное топливо подвергают воздействию лазерного излучения длиной волны 0,248-0,355 мкм и мощностью 30-50 Вт с помощью специального устройства. The essence of the proposed method is that the resulting diesel fuel is exposed to laser radiation with a wavelength of 0.248-0.355 μm and a power of 30-50 W using a special device.

На фиг.1 показан состав и взаимное расположение устройства для обработки дизельного топлива лазерным излучением; на фиг.2 проверка юстировки оптики и симметричности пересечения струи топлива с лазерным лучом. Figure 1 shows the composition and relative position of the device for processing diesel fuel by laser radiation; figure 2 verification of the alignment of the optics and the symmetry of the intersection of the fuel jet with the laser beam.

Устройство состоит из жидкостного эксимерного Nd ИАГ лазера с диапазоном длин волн генерации 0,217-0,950 мкм и мощностью излучения 0-80 Вт, серии ВЛ-18 (см.фиг.1). В состав устройства входит: лазерный излучатель 1, блок 2 зажигания, стойка 3 питания и охлаждения, подставка 4 под излучатель, верхняя емкость 5, стол 6, кран 7 с калиброванным отверстием в пробке, воронка 8, нижняя емкость 9, штатив 10, дизельное топливо 11. Перечисленные конструктивные элементы выполнены следующим образом: источник лазерного излучения промышленностью изготовленный лазер ВЛ-18, подключается к сети питания электроэнергией и к водопроводной сети. Перед излучателем 1 по оси луча устанавливается на столе 6 верхняя емкость 5 с краном 7 таким образом, чтобы нижний край носка крана 7 был выше оси луча на 40-50 мм. Это расстояние позволяет сформировать ламинарную струю топлива на пересечении с лучом лазера. С помощью штатива 10 устанавливается воронка 8 под краном 7 ниже оси луча на 10-15 мм, носок воронки устанавливается в горловину нижней емкости 9, которая располагается на полу. Кран 7, по конструкции, пробковый с диаметром отверстия в пробке 4 мм. Это дает возможность подавать в зону излучения строго дозированную порцию топлива ламинарной струей с постоянной скоростью 0,333 л/мин. The device consists of a liquid excimer Nd YAG laser with a wavelength range of 0.217-0.950 μm and a radiation power of 0-80 W, VL-18 series (see figure 1). The device includes: a laser emitter 1, an ignition unit 2, a power and cooling stand 3, a stand 4 under the emitter, an upper container 5, a table 6, a crane 7 with a calibrated hole in the plug, a funnel 8, a lower container 9, a tripod 10, diesel fuel 11. The listed structural elements are made as follows: the laser radiation source manufactured by the laser VL-18 is connected to the electric power supply network and to the water supply network. In front of the emitter 1, an upper tank 5 with a crane 7 is mounted on the table 6 along the axis of the beam so that the lower edge of the nose of the crane 7 is 40-50 mm higher than the axis of the beam. This distance allows the formation of a laminar jet of fuel at the intersection with the laser beam. Using a tripod 10, a funnel 8 is installed under the crane 7 below the axis of the beam by 10-15 mm, the toe of the funnel is installed in the neck of the lower tank 9, which is located on the floor. Crane 7, by design, cork with a hole diameter of 4 mm in the cork. This makes it possible to supply a strictly dosed portion of fuel into the radiation zone with a laminar stream at a constant speed of 0.333 l / min.

Осуществление способа улучшения качества дизельного топлива с помощью устройства производится следующим образом. The implementation of the method of improving the quality of diesel fuel using the device is as follows.

Подготавливается лазер и технологическая оснастка к работе, для чего включается лазер на минимальную мощность и производится юстировка оптики и регулировка пересечения струи топлива с лучом лазера. С помощью специальной указки 12 производится проверка, как показано на фиг.2, диаметра пятна луча 13, который должен быть равен 8 + 0,5 мм, и симметричности пересечения струи нефтепродукта 14 с лучом лазера 15. Симметричность пересечения проверяется визуально по тени струи топлива в пятне лазерного луча 16 на экране 17 указки, для чего в верхнюю емкость 5 (см.фиг.1) заливается 2-2,5 л топлива и открывается кран с калиброванным отверстием 7. После проведения регулировочных работ собранное топливо в нижней емкости 10 переливается в верхнюю емкость 5. Лазер включается на режим излучения мощностью 30-50 Вт. Заполняют верхнюю емкость необходимым количеством топлива, и устройство готово к работе. The laser and technological equipment are being prepared for work, for which the laser is turned on at minimum power and the optics are adjusted and the intersection of the fuel jet with the laser beam is adjusted. Using a special pointer 12, a check is made, as shown in FIG. 2, of the diameter of the spot of the beam 13, which should be equal to 8 + 0.5 mm, and the symmetry of the intersection of the jet of oil 14 with the laser beam 15. The symmetry of the intersection is checked visually by the shadow of the fuel jet in the spot of the laser beam 16 on the screen 17 of the pointer, for which 2-2.5 liters of fuel is poured into the upper tank 5 (see figure 1) and the tap with a calibrated hole opens 7. After carrying out the adjustment work, the collected fuel in the lower tank 10 is poured in the upper tank 5. Laser vk It operates on a radiation mode with a power of 30-50 W. Fill the upper tank with the required amount of fuel, and the device is ready for use.

Включение устройства в работу производится полным открытием крана, на выходе из которого образуется ламинарная струя топлива. Далее дизельное топливо струей около 4 мм проходит через центр луча и подвергается воздействию его электромагнитного поля. После этого через воронку 9 сливается в нижнюю емкость 10. The inclusion of the device in operation is performed by the complete opening of the crane, at the exit of which a laminar jet of fuel is formed. Further, diesel fuel with a stream of about 4 mm passes through the center of the beam and is exposed to its electromagnetic field. After that, through the funnel 9 merges into the lower tank 10.

П р и м е р 1. В верхнюю емкость устройства заливали по 20 л дизельного топлива плотностью 0,840 г/см³. Затем вели обработку струи топлива лазерным лучом с длиной волны 0,217 мкм, мощностью 30-50 Вт. После чего провели экспериментальные исследования для определения изменения характеристик дизельного двигателя (эффективной мощности, часового расхода топлива, удельного эффективного расхода топлива). Разницы в величине показателей не обнаружено.PRI me R 1. In the upper capacity of the device was filled in 20 l of diesel fuel with a density of 0.840 g / cm ³ . Then, the fuel jet was processed with a laser beam with a wavelength of 0.217 μm and a power of 30-50 W. Then conducted experimental studies to determine changes in the characteristics of a diesel engine (effective power, hourly fuel consumption, specific effective fuel consumption). No differences in the magnitude of the indicators were found.

П р и м е р 2. В условиях примера 1 вели обработку топлива лазерным лучом с длиной волны 0,248 мкм, мощностью 30-50 Вт. Топлива до обработки было 20 л, после обработки стало 21 л. Плотность изменилась с 0,840 до 0,805 г/см³. При эксперименте на двигателе обнаружено уменьшение часового расхода топлива на 3 кг/ч; удельного эффективного расхода на 4 г/л ˙ с ˙ ч при частоте вращения коленчатого вала 1400 об/мин, а также обнаружено значительное уменьшение дымности выхлопа.PRI me R 2. In the conditions of example 1 were processing fuel with a laser beam with a wavelength of 0.248 μm, a power of 30-50 watts. Fuel before processing was 20 liters, after processing it became 21 liters. The density changed from 0.840 to 0.805 g / cm ³ . During an experiment on the engine, a decrease in hourly fuel consumption of 3 kg / h was detected; specific effective flow rate of 4 g / l ˙ s ˙ h at a crankshaft rotation speed of 1400 rpm, and a significant decrease in exhaust smoke was found.

П р и м е р 3. В условиях примера 1 вели обработку дизельного топлива лазерным лучом с длиной волны 0,355 мкм и мощностью 30-50 Вт. Обнаружено: изменение плотности топлива с 0,840 до 0,826 г ˙ см³. Объем топлива увеличился на 0,5 л.PRI me R 3. In the conditions of example 1 were processing diesel fuel with a laser beam with a wavelength of 0.355 μm and a power of 30-50 watts. Found: change in fuel density from 0.840 to 0.826 g ˙ cm ³ . The volume of fuel increased by 0.5 liters.

П р и м е р 4. В условиях примера 1 вели обработку дизельного топлива лазерным лучом с длиной волны 0,53 мкм и мощностью 30-50 Вт. Разницы в величине показателей не обнаружено. PRI me R 4. In the conditions of example 1 were processing diesel fuel with a laser beam with a wavelength of 0.53 μm and a power of 30-50 watts. No differences in the magnitude of the indicators were found.

При увеличении мощности лазерного излучения с 50 до Вт в рассматриваемых примерах дальнейших изменений свойств дизельного топлива (в частности, плотности), а также характеристик дизельного двигателя не наблюдалось. With an increase in the laser radiation power from 50 to W in the examples under consideration, no further changes in the properties of diesel fuel (in particular, density), as well as the characteristics of the diesel engine, were observed.

По предложенному техническому решению в ВА ТВ им. Р.Я.Малиновского разработан технологический процесс обработки дизельного топлива лазерным лучом (исследован в лабораторных условиях). According to the proposed technical solution in VA TV them. R.Ya. Malinovsky developed a technological process for processing diesel fuel with a laser beam (investigated in laboratory conditions).

Claims

METHOD FOR PROCESSING DIRECT DRIVING DIESEL FUEL by exposing it to laser radiation, characterized in that they use laser radiation with a wavelength of 0.248 0.355 μm and a radiation power of 30 50 W and supplying fuel to the radiation zone at a constant speed in the form of a dosed laminar jet.