RU2174864C1 - Plant for producing water-fuel emulsion - Google Patents

Plant for producing water-fuel emulsion Download PDF

Info

Publication number
RU2174864C1
RU2174864C1 RU2000105557/12A RU2000105557A RU2174864C1 RU 2174864 C1 RU2174864 C1 RU 2174864C1 RU 2000105557/12 A RU2000105557/12 A RU 2000105557/12A RU 2000105557 A RU2000105557 A RU 2000105557A RU 2174864 C1 RU2174864 C1 RU 2174864C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
water
plant
reactor
emulsion
Prior art date
Application number
RU2000105557/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Г.Б. Горелик
А.Г. Подтероб
В.И. Боярчук
Original Assignee
Хабаровский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Хабаровский государственный технический университет filed Critical Хабаровский государственный технический университет
Priority to RU2000105557/12A priority Critical patent/RU2174864C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2174864C1 publication Critical patent/RU2174864C1/en

Links

Abstract

FIELD: alternative fuels for internal-combustion engines. SUBSTANCE: plant has fuel and water tanks, high-pressure pump with injectors, powder dispenser, and dispensing column. Plant is provided with specific gravity measuring device incorporating electromagnetic valve. Powder dispenser is made in the form of reactor with injectors tangentially arranged relative to central circumference of reactor chamber. Dispensing column mounts primary specific-gravity measuring transducer for vertical displacement. Plant incorporates provision for checking and setting water content in the course of emulsion production while specific-gravity metering transducer is moving in vertical plane. Such design of plant provides for automatic control of water supply from any stationary water supply system and for producing water-fuel emulsion of any composition. EFFECT: enlarged functional capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике приготовления эмульсий, которые могут быть использованы в качестве альтернативного топлива для двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to techniques for the preparation of emulsions, which can be used as an alternative fuel for internal combustion engines.

Известно устройство установки для циклического получения водотопливной эмульсии (ВТЭ), состоящее из бака, диспергатора, фильтров для воды и топлива, шестеренных насосов, перепускного клапана, трехходового крана, запорно-разобщительной арматуры. После наполнения бака исходными компонентами топливный насос прогоняет жидкость по замкнутому контуру бак-насос - бак, диспергатором является жидкостный свисток, требуемый размер дисперсной фазы и стойкость эмульсии достигается многократным прохождением жидкости через диспергатор (Лебедев О.Н., Сомов В.А. Водотопливные эмульсии в судовых дизелях. Л.: Судостроение, 1988, 62 с.). A device is known for cyclically producing a water-fuel emulsion (VTE), consisting of a tank, dispersant, filters for water and fuel, gear pumps, an overflow valve, a three-way valve, shut-off and isolation valves. After filling the tank with the initial components, the fuel pump drives the liquid along the closed loop tank-pump-tank, the dispersant is a liquid whistle, the required size of the dispersed phase and the stability of the emulsion is achieved by multiple passage of liquid through the dispersant (Lebedev O.N., Somov V.A. Water-fuel emulsions in marine diesel engines. L .: Shipbuilding, 1988, 62 S.).

Ближайшим аналогом является устройство, представленное в авторском свидетельстве SU 1669516 A1, 4714388/26, B 01 F 3/08, состоящее из баков для воды и топлива, фильтров для воды и топлива, запорной арматуры, насоса низкого давления, насоса высокого давления, диспергатора с установленными на нем форсунками и присоединенной к нему разборной колонкой. Топливо из бака поступает через соответствующие фильтры к насосу низкого давления, где происходит первоначальная грубая диспергация топлива и воды, поступившей через фильтр из бака для воды. Из подкачивающего насоса эмульсия поступает в полость низкого давления насоса высокого давления и через форсунки впрыскивается в полость диспергатора, где происходит окончательное диспергирование за счет энергии впрыскивания, избыточная эмульсия поступает в разборную колонку, а затем подается в систему питания двигателя. The closest analogue is the device presented in the copyright certificate SU 1669516 A1, 4714388/26, B 01 F 3/08, consisting of tanks for water and fuel, filters for water and fuel, shutoff valves, low pressure pump, high pressure pump, dispersant with nozzles installed on it and a collapsible column attached to it. The fuel from the tank enters through the appropriate filters to the low-pressure pump, where the initial coarse dispersion of the fuel and water flowing through the filter from the water tank takes place. From the booster pump, the emulsion enters the low pressure cavity of the high pressure pump and is injected through the nozzles into the dispersant cavity, where the final dispersion occurs due to the injection energy, the excess emulsion enters the collapsible column, and then it is fed to the engine power system.

Однако, известные устройства, в т.ч. и принятое к качестве ближайшего аналога, не позволяют производить контроль за качеством ВТЭ в процессе ее приготовления, не обеспечивают автоматическое регулирование качества ВТЭ, не позволяют получать эмульсию любого требуемого состава. However, known devices, including and adopted as the closest analogue, they do not allow to control the quality of VTE in the process of its preparation, do not provide automatic control of the quality of VTE, do not allow to obtain an emulsion of any desired composition.

Технической задачей является осуществление контроля за качеством ВТЭ в процессе ее приготовления, возможность получения эмульсии любого требуемого состава. The technical task is to monitor the quality of VTE in the process of its preparation, the possibility of obtaining an emulsion of any desired composition.

Указанная задача решается тем, что в отличие от ближайшего аналога установка снабжена автоматическим устройством измерения плотности с электромагнитным клапаном, диспергатор выполнен в виде реактора при тангенциальном расположении форсунок к средней окружности камеры реактора, на разборной колонке установлен первичный преобразователь плотности с возможностью его перемещения по высоте. This problem is solved in that, in contrast to the closest analogue, the installation is equipped with an automatic density measuring device with an electromagnetic valve, the dispersant is made in the form of a reactor with the nozzles tangentially arranged to the middle circumference of the reactor chamber, and a primary density transducer with the ability to move it along the height is installed on a collapsible column.

Указанные отличия позволяют обеспечить возможность контроля и задания водосодержания в процессе приготовления ВТЭ при перемещении первичного преобразователя плотности в вертикальной плоскости. Такое выполнение установки позволяет осуществлять автоматически регулируемый подвод воды из любой стационарной водопроводной системы в нижнюю часть реактора при тангенциальном расположении форсунок к средней окружности внутренней камеры реактора и дает возможность получать ВТЭ любого требуемого состава. These differences allow us to provide the ability to control and set the water content during the preparation of VTE when moving the primary density transducer in a vertical plane. This installation allows you to automatically adjust the supply of water from any stationary water system to the lower part of the reactor with a tangential arrangement of nozzles to the middle circumference of the inner chamber of the reactor and makes it possible to obtain VTE of any desired composition.

На чертеже изображена принципиальная схема установки для приготовления водотопливной эмульсии. The drawing shows a schematic diagram of an installation for the preparation of water-fuel emulsion.

Установка содержит баки для топлива 1 и воды 2, фильтры топлива 3 и воды 4, электромагнитный клапан 5, многосекционный насос высокого давления 6 с электроприводом 7, диспергатор в виде реактора 8 для приготовления водотопливной эмульсии. Внутренняя полость реактора 8 с одной стороны соединена с колонкой 9, а через проходной невозвратный клапан 10 соединена с линией перепуска эмульсии в топливный бак, с другой - сообщена с распылителями форсунок 11, установленных тангенциально к средней окружности внутренней камеры реактора 8 и соединенных трубопроводами высокого давления с многосекционным насосом высокого давления 6, полость низкого давления которого через проходной клапан 12 и фильтр топлива 3 соединена с баком 1. В нижнюю часть реактора 8 через жиклер (на схеме не показан), через проходной клапан 13, фильтр воды 4 и регулируемый электромагнитный клапан 5 подается вода из бака 2. Разборная колонка 9 через проходной клапан 14 соединена с системой питания двигателя, а с другой стороны сообщена с первичным преобразователем плотности 15, соединенным электрической связью с вторичным преобразователем плотности 16, управляющим электромагнитным клапаном 5. Возможно подключение установки к стационарной водопроводной сети через клапан 17. В нижней части реактора установлен спускной клапан 18. The installation contains tanks for fuel 1 and water 2, fuel filters 3 and water 4, a solenoid valve 5, a multi-section high pressure pump 6 with electric drive 7, a dispersant in the form of a reactor 8 for preparing a water-fuel emulsion. The internal cavity of the reactor 8 is connected on one side to the column 9, and through the check valve 10, it is connected to the emulsion bypass line to the fuel tank, and on the other, it is connected with nozzle nozzles 11 installed tangentially to the middle circle of the reactor chamber 8 and connected by high pressure pipelines with a multi-section high pressure pump 6, the low pressure cavity of which is connected to the tank 1 through the check valve 12 and the fuel filter 3; to the lower part of the reactor 8 through a nozzle (not shown in the diagram), a cut-through valve 13, a water filter 4 and an adjustable solenoid valve 5 are supplied with water from the tank 2. A collapsible column 9 is connected through a check valve 14 to the engine power system and, on the other hand, is connected to the primary density transducer 15, which is connected by electrical communication with the secondary density transducer 16, the control solenoid valve 5. It is possible to connect the installation to a stationary water supply network through valve 17. In the lower part of the reactor there is a drain valve 18.

Возможна также установка щелевых устройств (на схеме не показаны) для дополнительной диспергации приготовляемой эмульсии. It is also possible to install slot devices (not shown in the diagram) for additional dispersion of the prepared emulsion.

Установка для приготовления водотопливной эмульсии работает следующим образом. Installation for the preparation of water-fuel emulsion works as follows.

Топливо из бака 1, находящееся под постоянным напором за счет высокого места расположения, через проходной клапан 12 и соответствующий фильтр топлива 3 поступает в полость низкого давления многосекционного насоса высокого давления 6 с электрическим приводом 7 и во внутреннюю полость реактора 8, вода из бака 2 под постоянным напором или за счет работы системы гидрофор (водонапорной системы) через проходной клапан 13 или клапан 17 и соответствующий фильтр воды 4 по трубопроводу с электромагнитным клапаном 5 поступает во внутреннюю полость реактора 8, где происходит впрыскивание топлива в воду определенным образом расположенными форсунками 11 и последующее диспергирование за счет высокоскоростных потоков распыливаемого топлива, прошедшего по тракту полость низкого давления топливного насоса высокого давления 6 - трубопровод высокого давления - форсунки 11. Соотношение между топливом и водой определяется проходным сечением трубопровода подвода воды (жиклера) и может быть изменено путем воздействия на управляемый электромагнитный клапан 5 сигналом автоматического устройства измерения плотности. Под избыточным давлением, возникающим в реакторе 8, полученная водотопливная эмульсия проходит в разборную колонку 9, где происходит распределение эмульсии в зависимости от ее плотности по высоте разборной колонки 9. Водотопливная эмульсия требуемого водосодержания (это определяется местом расположения первичного преобразователя автоматического устройства для измерения плотности эмульсии 15) через проходной клапан 14 поступает в топливную систему двигателя. Избыточная водотопливная эмульсия через невозвратный клапан 10 поступает в расходный бак топлива 1, а затем через клапан 12 и фильтр топлива 3 в полость низкого давления насоса высокого давления 6 идет на повторный круг циркуляции, что позволяет получать требуемую кратность приготовления ВТЭ. Fuel from the tank 1, which is under constant pressure due to the high location, through the check valve 12 and the corresponding fuel filter 3 enters the low pressure cavity of the multi-section high pressure pump 6 with electric drive 7 and into the internal cavity of the reactor 8, water from the tank 2 under constant pressure or due to the operation of the hydrophore system (water system) through the check valve 13 or valve 17 and the corresponding water filter 4 through a pipeline with an electromagnetic valve 5 enters the inner cavity of the reactor RA 8, where fuel is injected into the water in a certain way arranged by nozzles 11 and then dispersed due to high-speed flows of atomized fuel passing through the low pressure cavity of the high pressure fuel pump 6 - high pressure pipeline - nozzles 11. The ratio between fuel and water is determined by the passage the cross-section of the water supply pipe (nozzle) and can be changed by acting on the controlled solenoid valve 5 with a signal of an automatic measuring device density grains. Under the excess pressure arising in the reactor 8, the resulting water-fuel emulsion passes to a collapsible column 9, where the emulsion is distributed depending on its density over the height of the collapsible column 9. The water-fuel emulsion of the required water content (this is determined by the location of the primary converter of the automatic device for measuring the density of the emulsion 15) through the check valve 14 enters the fuel system of the engine. The excess water-fuel emulsion through the non-return valve 10 enters the fuel supply tank 1, and then through the valve 12 and the fuel filter 3 into the low pressure cavity of the high-pressure pump 6 goes to the repeated circulation circle, which allows to obtain the required multiplicity of VTE preparation.

Задание содержания воды в ВТЭ осуществляется при помощи автоматического устройства измерения плотности, состоящего из первичного преобразователя плотности 15, соединенного электрической связью с вторичным преобразователем плотности 16 и выдающим управляющий сигнал на электромагнитный клапан 5. В качестве данного устройства используется стандартный прибор для управления уровнем в емкости типа ПРУ-5м. Поддержание заданного водосодержания в ВТЭ обеспечивается в соответствии с принципами распределения плотности по высоте колонки 9, при этом металлизированный поплавок (на схеме не показан) первичного преобразователя плотности 15 с заданной плотностью материала в объеме шарика, равной требуемой плотности ВТЭ, определяет момент срабатывания вторичного преобразователя плотности 16 и далее электромагнитного клапана 5, что обеспечивает дискретную во времени подачу необходимого количества воды из бака 2 в реактор 8. Первичный преобразователь плотности 15 за счет упругого присоединения к колонке 9 может перемещаться в вертикальной плоскости, что позволяет управлять водосодержанием ВТЭ, отбираемой к потребителям через клапан 14. The water content in the VTE is set using an automatic density measuring device consisting of a primary density transducer 15 connected by electrical connection to a secondary density transducer 16 and issuing a control signal to the electromagnetic valve 5. A standard device for controlling the level in a tank of this type is used PRU-5m. The specified water content in VTE is maintained in accordance with the principles of density distribution over the height of column 9, while a metallized float (not shown in the diagram) of the primary density transducer 15 with a given density of material in the ball volume equal to the required density of VTE determines the response time of the secondary density transducer 16 and further of the electromagnetic valve 5, which provides a discrete time supply of the required amount of water from the tank 2 to the reactor 8. The primary Converter density 15 due to the elastic connection to the column 9 can move in a vertical plane, which allows you to control the water content of VTE, selected to consumers through the valve 14.

Из верхней части разборной колонки 9 через невозвратный клапан 10 часть ВТЭ направляется в емкость для топлива 1, за счет чего обеспечивается кратность эмульгирования при закрытом клапане 14. From the upper part of the collapsible column 9, through the non-return valve 10, the VTE part is sent to the fuel tank 1, due to which the emulsification rate is ensured with the valve 14 closed.

При длительном перерыве в работе путем выключения клапана 13 (17) возможна очистка системы от воды при открытии спускного клапана 18 и последующей кратковременной работы системы на чистом топливе. With a long interruption in operation by turning off the valve 13 (17), it is possible to clean the system from water when the drain valve 18 is opened and the system is then operated for a short time on clean fuel.

Claims (1)

Установка для приготовления водотопливной эмульсии, содержащая емкости для топлива и воды, фильтры топлива и воды, запорную арматуру, насос высокого давления с форсунками, диспергатор, разборную колонку, отличающаяся тем, что она снабжена автоматическим устройством измерения плотности с воздействием на электромагнитный клапан, а диспергатор выполнен в виде реактора при тангенциальном расположении форсунок по отношению к средней окружности камеры реактора, на разборной колонке установлен первичный преобразователь плотности с возможностью его перемещения по высоте. Installation for the preparation of a fuel-oil emulsion containing containers for fuel and water, fuel and water filters, shut-off valves, a high-pressure pump with nozzles, a dispersant, a collapsible column, characterized in that it is equipped with an automatic density measuring device with an effect on the electromagnetic valve, and a dispersant made in the form of a reactor with a tangential arrangement of nozzles with respect to the average circumference of the reactor chamber; a primary density transducer with a possible awn of its movement in height.
RU2000105557/12A 2000-03-06 2000-03-06 Plant for producing water-fuel emulsion RU2174864C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000105557/12A RU2174864C1 (en) 2000-03-06 2000-03-06 Plant for producing water-fuel emulsion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000105557/12A RU2174864C1 (en) 2000-03-06 2000-03-06 Plant for producing water-fuel emulsion

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2174864C1 true RU2174864C1 (en) 2001-10-20

Family

ID=20231511

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000105557/12A RU2174864C1 (en) 2000-03-06 2000-03-06 Plant for producing water-fuel emulsion

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2174864C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516043C2 (en) * 2011-05-05 2014-05-20 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Аркон" Fuel system for internal-combustion engine
RU2516047C2 (en) * 2012-04-23 2014-05-20 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Аркон" (ЗАО "НПО "Аркон") Water-fuel emulsion unit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2516043C2 (en) * 2011-05-05 2014-05-20 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Аркон" Fuel system for internal-combustion engine
RU2516047C2 (en) * 2012-04-23 2014-05-20 Закрытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Аркон" (ЗАО "НПО "Аркон") Water-fuel emulsion unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2567614C2 (en) Device built in line for water emulsion preparation in fuel in real time, method and system to this end
US20090065409A1 (en) Gasoline-ethanol separation apparatus
EP0810901B1 (en) Additive blending system and method
RU2174864C1 (en) Plant for producing water-fuel emulsion
JPS5939963A (en) Fuel injector
CN108343534B (en) Variable fuel supply system of active control compression ignition engine
CN108350834B (en) Method and device for open-loop or closed-loop control of the quantity of a fuel mixture
US20140041288A1 (en) Real time in-line water-in-fuel emulsion apparatus, process and system
RU2173210C1 (en) Plant for preparation of water-fuel emulsion
GB2233572A (en) Producing water-in-oil emulsions
RU180762U1 (en) Gas mixture fuel system with internal mixture formation
US4227501A (en) Fuel injection apparatus
RU57832U1 (en) GAS DIESEL FUEL SUPPLY SYSTEM WITH INTERNAL MIXING
RU2292476C1 (en) Method of feed of main and additional fuel to diesel engine and diesel engine fuel-feed system (versions)
RU2465952C2 (en) System to prepare water-fuel emulsion for ice
JP2003129913A (en) Fuel supply system
CN202926502U (en) Double supercharged common rail fuel injection system with changeable injection pressure
RU35130U1 (en) System for the preparation and supply of water-fuel emulsion to a diesel engine
RU2016216C1 (en) Apparatus for preparing water-fuel emulsion
RU2579521C1 (en) Dual-fuel diesel engine system
RU2288776C2 (en) Plant for emulsifier-free preparation of water-and-fuel emulsion
SU1669516A1 (en) Apparatus for preparing water and fuel emulsion
RU2143581C1 (en) Device for preparation of water-and-fuel emulsion
SU1711957A1 (en) Installation for preparation of water-fuel emulsion
RU2811881C1 (en) Dual-fuel diesel power system with microprocessor-controlled electric meters of bio-oil fuel components