RU223160U1 - Устройство для обработки углеводородного топлива в магнитном поле - Google Patents

Abstract

Устройство для обработки углеводородного топлива в магнитном поле содержит наружный корпус (1), входной штуцер (17) для подвода в рабочую камеру исходного топлива, выходной штуцер (18) для отвода обработанного топлива из рабочей камеры, рабочую камеру с помещенными в ней постоянными магнитами (3-9) с отверстиями (16) для прохождения топлива, расположенные между магнитами прокладки (10-15), выполненные из магнитоактивного высокопористого ячеистого материала. Цилиндрические магниты (3-9) и прокладки (10-15) из высокопористого ячеистого материала помещены во внутренний полый цилиндр (2) из немагнитного материала, внутренний диаметр которого равен внешнему диаметру магнитов (3-9) и прокладок (10-15). Цилиндрические магниты (3-9) содержат не менее двух отверстий (16), расположенных равномерно и симметрично на плоскости магнита. Проекция контура каждого из отверстий смежных цилиндрических постоянных магнитов на горизонтальную плоскость смещена относительно проекции контура на горизонтальную плоскость отверстия смежного цилиндрического постоянного магнита на один и тот же угол с возможностью обеспечения движения топлива в высокоградиентном магнитном поле по спиралевидной траектории. Количество цилиндрических постоянных магнитов (3-9) не менее 3. Технический результат - повышение качества жидкого углеводородного топлива. 2 ил.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, в частности к двигателестроению, и может быть использована для изменения характеристик жидкого углеводородного топлива, использующегося в двигателях внутреннего сгорания дизельного или карбюраторного типа, путем воздействия на него магнитного поля.

Принцип работы основан на использовании магнитных полей постоянных магнитов и катализаторов, комплексное воздействие которых приводит к изменению молекулярной структуры топлива, увеличению скорости и полноты сгорания, а также снижению токсичности отработавших газов с одновременной экономией топлива.

Известен магнитный активатор топлива для двигателей внутреннего сгорания, содержащий последовательно расположенные по топливопроводу постоянные магниты, выполненные в виде колец или полуколец, смонтированные одинаковым или шахматным порядком вдоль топливопровода (Патент RU 2 715 119 C1F02M 27/04, опубл. 25.02.2020 Бюл. №6). Недостатком данного активатора является слишком краткий период воздействия на топливо и отсутствие непосредственного контакта магнитов с топливом, что резко снижает эффективность воздействия магнитного поля и качество обработки.

Известен агрегат для обработки жидкого топлива магнитным полем постоянных магнитов, включающий цилиндрическую рабочую камеру с помещенными в нее постоянными магнитами, входной и выходной штуцеры для подвода в рабочую камеру исходного топлива и вывода из нее обработанного магнитным полем топлива, при этом агрегат дополнительно содержит внешний корпус и топливную магистраль, выполненную в форме спирали, проходящей вдоль внешней поверхности рабочей камеры (RU 40766 U1, F02M 27/04, опубл. 27.09.2004 Бюл. №27). Недостатком устройства является сложность конструкции и низкое качество обработанного топлива, вызванное расположением топливопровода вокруг содержащей постоянные магниты рабочей камеры в зоне с наиболее низкими магнитными свойствами.

Известно устройство для обрабоки топлива в магнитном поле, содержащее цилиндрическую рабочую камеру с входным и выходным штуцерами, с чередующимися плотно прилегающими дисками постоянных магнитов, одни из которых имеют центральное отверстие для прохождения топлива, другие - отверстие, смещенное от центральной оси, разделенные дисками из высокопористого ячеистого материала, где магниты и диски из высокопористого ячеистого материала помещены в полимерные кольца с семью выступами (RU 98225 U1, F02M 27/04, опубл. 10.10.2010 Бюл. №28).

Недостатком устройства являтся то, что сплошной плотный поток топлива хуже поддается воздействию магнитного поля, что снижает эффективность обработки и, соответственно, применения самого устройства. Кроме того, изготовление полимерных колец ввиду сложности их конфигурации требует наличия специального оборудования, что повышает трудоемкость производства и себестоимость конечной продукции.

Указанное устройство по своим существенным признакам и назначению является наиболее близким предлагаемой полезной модели и принято за прототип.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение качества жидкого углеводородного топлива.

Технический результат заключается в повышении качества жидкого углеводородного топлива.

Технический результата достигается за счет того, что в устройстве для обработки углеводородного топлива в магнитном поле, содержащем наружный корпус, входной штуцер для подвода в рабочую камеру исходного топлива, выходной штуцер для отвода обработанного топлива из рабочей камеры, рабочую камеру с помещенными в ней постоянными магнитами с отверстиями для прохождения топлива, расположенными между магнитами прокладки, выполненными из магнитоактивного высокопористого ячеистого материала, цилиндрические магниты и прокладки из высокопористого ячеистого материала помещены во внутренний полый цилиндр из немагнитного материала, внутренний диаметр которого равен внешнему диаметру магнитов и прокладок, при этом цилиндрические магниты содержат не менее двух отверстий, расположенных равномерно и симметрично на плоскости магнита, кроме того, проекция контура каждого из отверстий смежных цилиндрических постоянных магнитов на горизонтальную плоскость смещена относительно проекции контура на горизонтальную плоскость отверстия смежного цилиндрического постоянного магнита на один и тот же угол с возможностью обеспечения движения топлива в высокоградиентном магнитном поле по спиралевидной траектории, причем количество цилиндрических постоянных магнитов не менее 3.

Улучшение качества жидкого углеводородного топлива является следствием повышения эффективности магнитной очистки и обработки топлива.

Повышение качества жидкого углеводородного топлива по сравнению с прототипом достигается за счет использования магнитов с количеством отверстий не менее двух, расположенных на плоскости магнита равномерно и симметрично относительно центра. Такая конструкция магнита повышает интенсивность магнитного воздействия на топливо.

Применение магнитов с множественными отверстиями позволяет распределить единый поток на несколько маленьких, легче поддающихся магнитному воздействию. Этой же цели служат прокладки из магнитоактивного материала, ячеистая структура которых позволяет максимально рассеять поток топлива.

Использование магнитов с увеличенным количеством отверстий решает сразу несколько проблем: а) распределяет поток топлива на более мелкие потоки, что облегчает магнитное воздействие на поток, б) увеличивает количество высокоградиентных областей воздействия (отсутствие поля внутри отверстия и высокая плотность магнитного потока не в зазоре между магнитами, а на поверхности магнита), что является основой данной технологии, в) использование магнитов с различным количеством отверстий позволяет создавать конструкции для механизмов с различной мощностью, а соответственно, с различным проходным сечением топливопровода. Общие существенные признаки технического решения, используемые в прототипе и в заявляемом техническом решении, характеризуются наличием цилиндрической рабочей камеры, входного штуцера для подвода в цилиндрическую рабочую камеру исходного топлива, выходного штуцера для отвода обработанного топлива из цилиндрической рабочей камеры, прокладок, расположенных между цилиндрическими постоянными магнитами, выполненных из магнитоактивного материала, имеющего структуру высокопористого ячеистого материала.

Существенным отличием от прототипа является применение цилиндрических постоянных магнитов с количеством отверстий не менее 2 (двух), расположенных равномерно и симметрично на плоскости магнита относительно центра, что существенно изменяет интенсивность воздействия магнитного поля на топливо.

Прямой контакт топлива с магнитами повышает эффективность воздействия магнитного поля на топливо. Кроме того, установлен порядок сборки активных элементов устройства, при которой проекция контура каждого из отверстий смежных цилиндрических постоянных магнитов на горизонтальную плоскость смещена относительно проекции контура на горизонтальную плоскость отверстия смежного цилиндрического постоянного магнита на один и тот же угол с возможностью обеспечения движения топлива в магнитном поле по спиралевидной траектории. Такая установка магнитов увеличивает длину пути топлива внутри прибора, повышая, таким образом, время воздействия на него магнитного поля и, соответственно, эффективность воздействия.

Перемежающиеся цилиндрические постоянные магниты и прокладки из высокопористого ячеистого материала, помещены во внутренний цилиндр из немагнитного материала, неподвижность которого внутри наружного корпуса обеспечена фиксацией с помощью стяжной гайки.

Все отличительные признаки формулы полезной модели являются существенными признаками и способствуют достижению заявленного технического результата.

На фиг. 1 показано устройство для обработки углеводородного топлива в магнитном поле, продольный разрез. Движение топлива показано стрелками.

Устройство для обработки углеводородного топлива в магнитном поле содержит наружный корпус 1 и внутренний цилиндр из немагнитоактивного материала 2 с помещенными в него цилиндрическими постоянными магнитами 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, установленными последовательно по направлению снизу вверх.

Отверстия в магнитах расположены равномерно и симметрично на плоскости магнита (Фиг. 2). Установка магнитов производится таким образом, чтобы проекция контура каждого из отверстий смежных цилиндрических постоянных магнитов на горизонтальную плоскость была смещена относительно проекции контура на горизонтальную плоскость отверстия смежного цилиндрического постоянного магнита на один и тот же угол с возможностью обеспечения движения топлива в высокоградиентном магнитном поле по спиралевидной траектории.

Между магнитами расположены прокладки 10, 11, 12, 13, 14, 15 из магнитоактивного высокопористого ячеистого материала. В магнитах выполнены отверстия для прохождения топлива 16. В верхней части наружного корпуса 1 расположены входной 17 и выходной 18 штуцеры подачи исходного и вывода обработанного топлива. Входной штуцер 17 сообщен с полостью 19, образованной стенками наружного корпуса 1 и внутреннего полого цилиндра 2 с помещенными в него активными элементами. Выходной штуцер 18 соединен с отверстием во фланце 20, разделяющем входящий и выходящий потоки.

Устройство для обработки углеводородного топлива в магнитном поле работает следующим образом.

Исходное жидкое углеводородное топливо через входной штуцер 17 попадает в полость 19 и далее в отверстия магнита 3. Топливо последовательно проходит через отверстия постоянных магнитов и прокладки, подвергаясь воздействию магнитного поля и фильтрующей обработке. В магнитном поле устройства топливо модифицируется с разрыхлением межмолекулярных связей углеводородов, что приводит к более быстрому и полному насыщению жидкого топлива молекулами кислорода и, как следствие, его более эффективному сгоранию. Обработанное топливо через отверстие фланца 20 попадает в выходной штуцер 18 и далее в дизельный двигатель или двигатель внутреннего сгорания. Проходя через прокладки, топливо очищается от коллоидных примесей железа и серы.

При магнитной обработке дизельных и бензиновых топлив происходит уменьшение средних размеров капель в воздушно-капельной смеси. Уменьшение средних размеров капель приводит к более полному и равномерному сгоранию смеси и выражается в снижении расхода топлива и уменьшению содержания окиси углерода, серы и азота.

Намагниченное и очищенное топливо более полно сгорает в двигателях внутреннего сгорания, что снижает количество токсичных веществ в продуктах сгорания.

Разделение потока топлива при прохождении магнитов с множественными отверстиями и прокладок из высокопористого ячеистого материала позволяет достичь более равномерного и полного воздействия высокоградиентного магнитного поля за счет увеличения количества высокоградиентных центров магнитной обработки. Упорядочение смещения пропускных отверстий смежных магнитов, расположенных равномерно и симметрично относительно центра, обеспечивает его движение по спиралевидной траектории, увеличивая путь прохождения топлива через прокладки и время нахождения в магнитном поле, что повышает его очистку и степень магнитной обработки.

Таким образом, достижение заявленного технического результата существенными признаками предлагаемой полезной модели обеспечивается.

Магнитная очистка и обработка топлива предлагаемым устройством, способствующая улучшению качества углеводородного топлива, подтверждена испытаниями на предприятиях нефтедобывающего комплекса и транспортных организациях г. Перми. Свойства бензина марки АИ 92, к примеру, его октановое число, при обработке магнитным полем предлагаемого устройства в большей степени приближались к свойствам бензина марки АИ 95, чем при обработке магнитным полем устройства, принятого за прототип.

Предлагаемая полезная модель является новой, так как совокупность ее существенных признаков неизвестна из уровня техники, промышленно применима.

Claims (1)

1. Устройство для обработки углеводородного топлива в магнитном поле, содержащее наружный корпус, входной штуцер для подвода в рабочую камеру исходного топлива, выходной штуцер для отвода обработанного топлива из рабочей камеры, рабочую камеру с помещенными в ней постоянными магнитами с отверстиями для прохождения топлива, расположенные между магнитами прокладки, выполненные из магнитоактивного высокопористого ячеистого материала, отличающееся тем, что цилиндрические магниты и прокладки из высокопористого ячеистого материала помещены во внутренний полый цилиндр из немагнитного материала, внутренний диаметр которого равен внешнему диаметру магнитов и прокладок, при этом цилиндрические магниты содержат не менее двух отверстий, расположенных равномерно и симметрично на плоскости магнита, кроме того, проекция контура каждого из отверстий смежных цилиндрических постоянных магнитов на горизонтальную плоскость смещена относительно проекции контура на горизонтальную плоскость отверстия смежного цилиндрического постоянного магнита на один и тот же угол с возможностью обеспечения движения топлива в высокоградиентном магнитном поле по спиралевидной траектории, причем количество цилиндрических постоянных магнитов не менее 3.