RU2488432C2 - Making of water-fuel emulsion - Google Patents

Making of water-fuel emulsion Download PDF

Info

Publication number
RU2488432C2
RU2488432C2 RU2008108688/05A RU2008108688A RU2488432C2 RU 2488432 C2 RU2488432 C2 RU 2488432C2 RU 2008108688/05 A RU2008108688/05 A RU 2008108688/05A RU 2008108688 A RU2008108688 A RU 2008108688A RU 2488432 C2 RU2488432 C2 RU 2488432C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fraction
water
laval
fuel
channels
Prior art date
Application number
RU2008108688/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2008108688A (en
Inventor
Александр Андрианович Шумков
Original Assignee
Александр Андрианович Шумков
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 Александр Андрианович Шумков filed Critical Александр Андрианович Шумков
Priority to RU2008108688/05A priority Critical patent/RU2488432C2/en
Publication of RU2008108688A publication Critical patent/RU2008108688A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2488432C2 publication Critical patent/RU2488432C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to preparation of emulsions and may be used for production of water-fuel emulsions for engines and burners as well as colloids in other fields of engineering emulsification of fluids with light and heavy fractions. Water-fuel emulsion is produced by combine electric and hydraulic effects. Said effects are created in working chamber with stored portion of water to direct excited hydraulic flows into two channels. One flow is directed through baffle with holes composed of Laval-nozzle. Hydraulic flows in channels with light hydrocarbon fraction are created in transfer of electric-hydraulic shock via baffle consisting of two plates squeezing flexible plate. Compressed portion of every fraction is forced via separate channels with accelerating Laval nozzles. Light fraction is forced in rarefaction zone of inlet Laval nozzle with heavy fraction.
EFFECT: higher efficiency of emulsification at power savings.
5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области использования воды в качестве компонента горючего для двигателей и горелок, а также может быть использовано для создания коллоидных растворов в других областях техники: в химической промышленности; в строительстве; в сельском хозяйстве; в медицине; в фармакологии; при эмульгировании жидкостей с тяжелой и легкой фракцией, в том числе и для их стериализации и обеззараживанияThe invention relates to the use of water as a fuel component for engines and burners, and can also be used to create colloidal solutions in other areas of technology: in the chemical industry; in construction; in agriculture; in medicine; in pharmacology; when emulsifying liquids with a heavy and light fraction, including for their sterilization and disinfection

Первый патент на применение воды в качестве компонента горючего получил изобретатель двигателей внутреннего сгорания Николаус Отто в конце XIX века.The first patent for the use of water as a fuel component was received by the inventor of internal combustion engines, Nikolaus Otto, at the end of the 19th century.

В ходе развития этой области техники разработаны способы для циклического получения водотопливной эмульсии (ВТЭ), основанные на том, что диспергирование и смешение исходных фракций ВТЭ осуществляют за счет кавитационных эффектов, возбуждаемых с сопровожеденим ультразвуковых колебаний ("жидкостный свисток"), эжекции, центробежных сил, разгона воды и дробления ее о преграду. (Учебник "Водотопливные эмульсии в судовых дизелях", Л.1). Теплотворная способность эмульсий, созданных этими способами, позволяет их использовать в качестве альтернативного топлива только при низком содержании воды в качестве компонента горючего (5-10%), а на разгон струи жидкости для возбуждения кавитационных эффектов затрачивается большая механическая энергия.During the development of this technical field, methods have been developed for the cyclical production of water-fuel emulsions (VTE), based on the fact that the dispersion and mixing of the initial VTE fractions is carried out due to cavitation effects excited with the accompanying ultrasonic vibrations ("liquid whistle"), ejection, centrifugal forces , dispersing water and crushing it on an obstacle. (Textbook "Water-fuel emulsions in marine diesel engines", L.1). The calorific value of emulsions created by these methods allows them to be used as an alternative fuel only with a low water content as a fuel component (5-10%), and a large mechanical energy is expended on dispersing a jet of liquid to initiate cavitation effects.

Известен способ незначительного повышения эффективности ВТЭ (до 20% содержания воды) за счет использования при смешении фракций интенсивных встречных потоков (патент SU 1768790, Л.2).There is a method of slightly increasing the efficiency of VTE (up to 20% water content) due to the use of intensive counter flows when mixing fractions (patent SU 1768790, L.2).

Известен также способ повышения эффективности ВТЭ электрогидровоздействием, предложенный к использованию в описании работы системы подачи диспергируемых и смешиваемых фракций эмульсии в цилиндры дизельных двигателей (патент RU 2015399, Л.З).There is also a method of increasing the efficiency of VTE by electrohydrodynamics, proposed for use in the description of the operation of the system for feeding dispersible and mixed emulsion fractions into the cylinders of diesel engines (patent RU 2015399, L.Z).

В этой системе операционная последовательность создания ВТЭ ограничивается тем, что диспергатор, представляющий собой прочный сосуд с электродами, вначале заполняют жидким углеводородным топливом совместно с водой, затем в нем осуществляют высоковольтные электроразряды и используют для диспергирования и смешения физические явления и эффекты, ослабляющие связи молекулярных структур вещества и возникающие при электроразряде в жидкости в результате воздействия на компоненты ВТЭ: ударных волн с импульсным давленинием до 1000 атм. в возбужденных гидропотоках; интенсивной кавитации; тепловых ударов; высокочастотных вибраций среды; а также вибраций возбужденных электромагнитах полей (Л.4).In this system, the operational sequence for creating VTE is limited to the fact that the dispersant, which is a solid vessel with electrodes, is first filled with liquid hydrocarbon fuel together with water, then high-voltage electric discharges are carried out in it and physical phenomena and effects that weaken the bonds of molecular structures are used for dispersion and mixing substances and arising from electric discharges in liquids as a result of exposure to VTE components: shock waves with impulse pressures up to 1000 atm. in excited hydroflows; intense cavitation; thermal shock; high-frequency vibrations of the medium; as well as vibrations of excited field electromagnets (L.4).

Предложенная операционная последовательность создания ВТЭ электрогидровоздействием не позволяет эффективно использовать энергию электрогидроударов для создания ВТЭ с высокой теплотворной способностью по следующим основным причинам:The proposed operational sequence for the creation of VTE by electrohydraulic action does not allow efficient use of the energy of electrohydroshocks to create VTE with high calorific value for the following main reasons:

1. Ударная энергия возбужденных гидропотоков в сосуде-диспергаторе с геометрически не заданной формой распределяется неравномерно и эффект диспергирования и смешения всей массы накопленных в сосуде фракций без внесения дополнительной элекроэнергии снижается.1. The shock energy of the excited hydroflows in the dispersant vessel with a geometrically unspecified shape is distributed unevenly and the effect of dispersion and mixing of the entire mass of fractions accumulated in the vessel without introducing additional electric energy is reduced.

2. При электрическом пробое ионопроводящей жидкости между электродами возникает кавитационная полость вокруг канала разряда, температура в котором поднимается до 40000 градусов. Состояние вещества в парогазовой рубашке полости является неоднородным и плавно переходящим от состояния плазмы к состоянию нормальной жидкости по мере удаления от оси канала. Плазменное состояние вещества вдоль оси канала образуется за счет выделения энергии расщепления молекул житкости потоками электронов и ионов, ускоренных высоковольтным электрическим полем и усиливается за счет окисления продуктов распада (Л.4). Присутствующая между электродами вода совместно с углеводородным топливом при пробое поставляет в плазму кавитационной полости кислород, который окисляет молекулы углеводородного топлива. Процентное содержание топлива в ВТЭ, поступающей в цилиндры двигателя снижается. Пропорционально снижается и теплотворная способность ВТЭ.2. During an electrical breakdown of an ion-conducting fluid between the electrodes, a cavitation cavity arises around the discharge channel, the temperature in which rises to 40,000 degrees. The state of the substance in the gas-vapor jacket of the cavity is inhomogeneous and smoothly transitions from the state of the plasma to the state of a normal liquid as it moves away from the axis of the channel. The plasma state of matter along the channel axis is formed due to the release of the energy of the splitting of the liquid molecules by electron and ion flows accelerated by a high-voltage electric field and is enhanced by the oxidation of decay products (A.4). The water present between the electrodes together with the hydrocarbon fuel during the breakdown delivers oxygen to the plasma of the cavitation cavity, which oxidizes the hydrocarbon fuel molecules. The percentage of fuel in VTE entering the engine cylinders is reduced. The calorific value of VTE is also proportionally reduced.

3. Водная (тяжелая) фракция дополнительно не обрабатывается для снижения потенциала ионизации и не способна восполнять потери углеводородного заряда.3. The aqueous (heavy) fraction is not further processed to reduce the ionization potential and is not able to make up for the loss of hydrocarbon charge.

4. Для дополнительного ослабления молекулярных связей в веществе тяжелой фракции необходимо увеличивать высоковольтное напряжение и мощность элекрогидроудара, при этом необходимо принимать дополнительные меры по обеспечению безопасности и снижается возможность работы в масштабе реального времени, без ожижения и накопления ВТЭ перед подачей в двигатель из-за инерционных процесов в электрическом высоковольтном оборудовании, а выигрыш в теплотворная способности ВТЭ может быть утерян по изложенной в п.2 причине.4. To further weaken the molecular bonds in the heavy fraction material, it is necessary to increase the high-voltage voltage and power of electrohydroshock, while it is necessary to take additional safety measures and reduce the ability to work in real time, without liquefying and accumulating VTE before being fed to the engine due to inertial processes in electrical high-voltage equipment, and the gain in the calorific value of VTE may be lost for the reason stated in clause 2.

Технические задачи, которые рационально решаются при осуществлении изобретения на основе предлагаемого способа, заключаются в увеличении теплотворной способности ВТЭ с повышенным содержением воды в качестве компонента горючего при сокращении энергетических затрат на создание ВТЭ, в повышении экологической безопасности и эксплуатационных качеств ВТЭ при ее использовании в качестве горючего для двигателей и горелок.Technical problems that are rationally solved when implementing the invention on the basis of the proposed method are to increase the calorific value of VTE with a high water content as a fuel component while reducing energy costs for the creation of VTE, to improve the environmental safety and performance of VTE when used as fuel for engines and burners.

Для достижения данного технического результата в предлагаемом способе создания водотопливной эмульсин, заключающемся в использовании энергии электрогидровоздействия, диспергирование и смешение способе создания водотопливной эмульсии, заключающемся в использовании энергии электрогидровоздействия, диспергирование и смешение исходных порций каждой фракции проводят в следующей операционной последовательности: электрогидроудары осуществляют в накопленной порции воды, в геометрическом месте расположения фокуса двух смежных, криволинейно вогнутых диэлектрических отражательных поверхностей, имеющих профиль формы поверхностей вращения второго порядка, образующих рабочие отсеки, обеспечивая этим равномерное распределение возбужденных гидропотоков по всему объему отсеков; фронты импульсов гидропотоков направляют с одной стороны от фокуса отражательных поверхностей в перфорированную перегородку с разными диаметрами и фасками отверстий, образующими простые сопла Лаваля, обеспечивая этим усиление процесса объемного кавитационого диспергирования накопленной порции воды, а с другой стороны от фокуса направляют в комбинированную перегородку, состоящую из двух перфорированных пластин, обжимающих упругую пластину таким образом, чтобы по всей перфорированной поверхности между совмещенными отверстиями сохранялся эффект упругости и обеспечивалась герметизация рабочих отсеков и защита порции накопленной углеводородной фракции от частичного выгорания при возбуждении электрогидроударов; затем в порции каждой фракции накапливают гидроударное давление, концентрируют его в направлении выпускного клапана за счет придания конусообразной геометрической формы накапливающему отсеку и пропускают сжатую порцию каждой фракции через отдельные каналы, оборудованные разгонными соплами Лаваля, изготовленными из диэлектрических материалов для сохранения достигнутого в рабочих отсеках уровня снижения потенциала ионизации молекулярных структур вещества смешиваемых фракций и переводящими фракции под накопленным давлением в высокодисперсную устойчивую смесь, ведущую себя как газовый поток за счет кавитационно-эжектирующих воздействий, дополнительно снижающих потенциал ионизации, при этом сопряжение осуществляют вводом потока с выхода канала с легкой, углеводородной фракцией в зону разряжения входных сопел Лаваля с тяжелой, водной фракцией, обеспечивая этим условия эффективного эмульгирования фракций и образования новых аллотропных форм молекулярных компонент ВТЭ, увеличивающих их теплотворную способность и экологическую безопасность при использовании в качестве топлива для двигателей и горелок.To achieve this technical result, in the proposed method for creating a water-fuel emulsion, which consists in using the energy of electrohydraulic action, dispersing and mixing the method for creating a fuel-oil emulsion, which is using the energy of electro-hydraulic action, dispersing and mixing the initial portions of each fraction is carried out in the following operational sequence: electro-impacts are carried out in the accumulated portion water, at the geometrical location of the focus of two adjacent, curvature frost-concave dielectric reflective surfaces having a profile of the shape of second-order rotation surfaces forming the working compartments, thereby ensuring a uniform distribution of the excited hydraulic flows throughout the volume of the compartments; the fronts of the hydroflow pulses are directed on one side of the focus of the reflective surfaces into a perforated partition with different diameters and chamfers of holes forming simple Laval nozzles, thereby enhancing the volumetric cavitation dispersion of the accumulated portion of water, and on the other side of the focus is directed to a combined partition consisting of two perforated plates, compressing the elastic plate so that along the entire perforated surface between the aligned holes the elasticity effect was removed and the working compartments were sealed and a portion of the accumulated hydrocarbon fraction was protected from partial burn-out upon excitation of electric impacts; then, hydro-shock pressure is accumulated in portions of each fraction, concentrated in the direction of the exhaust valve by giving a cone-shaped geometric shape to the accumulating compartment, and a compressed portion of each fraction is passed through separate channels equipped with Laval accelerating nozzles made of dielectric materials to maintain the reduction level achieved in the working compartments the ionization potential of the molecular structures of the substance of the mixed fractions and converting fractions under the accumulated pressure to high codisperse stable mixture, behaving like a gas stream due to cavitation-ejection influences, further reducing the ionization potential, while pairing is carried out by introducing a stream from the outlet of the channel with a light, hydrocarbon fraction into the discharge zone of the Laval inlet nozzles with a heavy, water fraction, thereby ensuring effective emulsification of fractions and the formation of new allotropic forms of VTE molecular components, increasing their calorific value and environmental safety when used in achestve fuel for engines and burners.

Технический результат в предлагаемом изобретении достигается также и тем, что поток, по меньшей мере, тяжелой фракции в зоне сопряжения каналов пропускают через кольцевую щель и полость с образованием завихрений потока, инициирующих в сопряженном потоке высокочастотные (ультразвуковые) колебания, обеспечивая этим усиление процесса преобразования смешиваемых 41РЗКЦИЙ в поток туманообразной смеси, склонной к коллоидным реакциям.The technical result in the present invention is also achieved by the fact that the stream of at least a heavy fraction in the interface zone of the channels is passed through an annular gap and a cavity with the formation of turbulence of the stream, initiating high-frequency (ultrasonic) vibrations in the conjugate stream, thereby enhancing the conversion process of the mixed 41RZKTSIY in the flow of a foggy mixture, prone to colloidal reactions.

Технический результат достигается и тем, что эффект образования в ВТЭ новых, аллотропных молекулярных форм топлива усиливают комплексным воздействием на сформированные электрогидроударами потоки смешиваемых фракций многополюсными магнитными полями (Л.5), импульсными широкополосными электромагнитными полями (Л. 5,6) и тепловым воздействием (Л.5).The technical result is also achieved by the fact that the effect of the formation of new, allotropic molecular forms of fuel in VTE is enhanced by a complex effect on the flows of mixed fractions formed by electrohydroshocks by multipolar magnetic fields (A.5), pulsed broadband electromagnetic fields (L. 5,6) and thermal effect ( L.5).

Технический результат достигается и тем, что для резонансного воздействия на глобулы атомов и молекул вещества смешиваемых фракций широкополосные электромагнитные поля формируют с использованием импульсов электрической схемы формирования электрогидроударов.The technical result is also achieved by the fact that for the resonant action of the atoms of the molecules and molecules of the substance of the mixed fractions, broadband electromagnetic fields are formed using pulses of an electric shock formation circuit.

Основные фрагменты технической реализации изобретения проиллюстрированы на прилагаемых чертежах.The main fragments of the technical implementation of the invention are illustrated in the accompanying drawings.

На Фиг.1 изображена электрическая схема для воспроизведения электрогидроудара и ее комплектующие: R-зарядное сопротивление; Тр-трансформатор; V-выпрямитель; С-конденсатор; ОИ-обостритель импульсов; Э-электроды; РП-рабочий (искровой) промежуток в жидкости.Figure 1 shows the electric circuit for reproducing an electric shock and its components: R-charging resistance; Tr-transformer; V-rectifier; C-capacitor; OI pulse sharpener; E-electrodes; RP-working (spark) gap in the liquid.

На Фиг.2 изображена схема совмещенных графиков импульсов напряжения (U) на электродах и импульсов разрядного тока (I) при обычном исполнении ОИ (воздушный разрядник) и в экспериментальном исполнении (Iэ).Figure 2 shows a diagram of the combined graphs of voltage pulses (U) on the electrodes and discharge current pulses (I) in the usual version of the OI (air gap) and in the experimental version (Ie).

На Фиг.3 изображен механизм формирования резонансных воздействий для ослабления молекулярных связей вещества диспергируемых и смешиваемых фракций: F-частота следования обостренных импульсов тока, возбуждающих электромагнитное воздействие; Δ Fш - спектр частот возбужденных широкополосных электромагнитных колебаний; ΔFr-частотный диапазон электромагнитных осцилляции молекулярных глобул диспергированного вещества смешиваемых фракций, подверженных резонансному воздействию.Figure 3 shows the mechanism of the formation of resonant effects to weaken the molecular bonds of the substance of the dispersed and mixed fractions: the F-frequency of the following sharpened current pulses, exciting electromagnetic action; Δ Fш - frequency spectrum of excited broadband electromagnetic waves; ΔFr-frequency range of electromagnetic oscillations of the molecular globules of the dispersed substance of the mixed fractions exposed to resonant effects.

На Фиг.4 изображена геометрическая форма катеноида.Figure 4 shows the geometric shape of the catenoid.

На Фнг.5 изображен технический эскиз варианта реализации предлагаемого способа создания ВТЭ.Figure 5 shows a technical sketch of an embodiment of the proposed method for creating VTE.

Диэлектрические рабочие отсеки 1 и 2 электрогидравлической форсунки выфрезерованы по копиру, имеющему форму катеноида (Фиг.4). В зависимости от эксплутационного назначения форсунки внутренние концы электрогидравлических электродов 3 и 4 расположены на заданном расстоянии от центра катеноида в плоскости Z или Х (У) с возможностью его регулирования для настройки электрической схемы возбуждения электрогидроудара. На Фиг.5 изображен вариант форсунки с расположением электродов 3 и 4 в плоскости Z.The dielectric working compartments 1 and 2 of the electro-hydraulic nozzle are milled according to a catenoid-shaped copier (Figure 4). Depending on the operational purpose of the nozzle, the inner ends of the electro-hydraulic electrodes 3 and 4 are located at a predetermined distance from the center of the catenoid in the Z or X (Y) plane with the possibility of its regulation to adjust the electrical excitation circuit of the electro-shock. Figure 5 shows a variant of the nozzle with the location of the electrodes 3 and 4 in the Z plane.

По этому варианту накопительные отсеки 5 и 6 выфрезерованы из диэлектрика по копиру, имеющему форму полусферы с конусовидным образованием, смещенным к основанию, диаметр которого равен диаметру основания катеноида. В верхней части накопительные отсеки 5 и 6 снабжены впускными клапанами 7 и 8. Рабочий отсек 1 состыкован с накопительным отсеком 5 через перфорированную перегородку 9. Отверстия в которой выфрезерованы по копиру, имеющему профиль формы простого сопла Лаваля таким образом, чтобы прочность конструкции перегородки 9 достигалась за счет разности диаметров внешних и внутренних проходов сопел Лаваля, а рабочий отсек 2 состыкован с накопительным отсеком 6 через комбинированную перегородку 10, состоящую из двух, перфорированных под простые полусопла Лаваля пластин 11 и 12, обжимающих упругую пластину 13 таким образом, чтобы между всеми, совмещенными для образования сопел Лаваля, отверстиями обеспечивался упругий мембранный эффект и осуществлялась надежная герметизация между 6-м и смежными отсеками 1, 2, 5,In this embodiment, the storage compartments 5 and 6 are milled from a dielectric according to a copier having the shape of a hemisphere with a cone-shaped formation displaced to the base, the diameter of which is equal to the diameter of the base of the catenoid. In the upper part, the accumulation compartments 5 and 6 are equipped with inlet valves 7 and 8. The working compartment 1 is docked with the accumulation compartment 5 through a perforated partition 9. The holes in which are milled using a copier having the shape profile of a simple Laval nozzle so that the structural strength of the partition 9 is achieved due to the difference in the diameters of the external and internal passages of the Laval nozzles, and the working compartment 2 is docked with the storage compartment 6 through a combined partition 10, consisting of two perforated for simple half nozzles and Laval plates 11 and 12, compressing the elastic plate 13 so that between all combined for the formation of Laval nozzles, the holes provided an elastic membrane effect and reliable sealing was made between the 6th and adjacent compartments 1, 2, 5,

Отсеки 1, 2, 5 через впускной клапан 7 под давлением заполняют порцией тяжелой фракции-воды и осуществляют в них элекрогидроудары. Отсек 6 предназначен для синхронного накопления в нем под давлением через впускной клапан 8 порции легкой фракции-углеводородного топлива и осуществления в ней кавитирующих гидроударов, возникающих при отражении гидропотоков упругими частями пластины 13 в 2-м рабочем отсеке. В конусовидных образованиях накопительных отсеков 5 и 6 выполнены проточки 14 и 15 в виде сопел Лаваля, выходы которых оборудованы трапециевидными клапанами 16 и 17, образующими при открытии кольцевые щели 18 и 19. Проточка 14 служит входом разгонно-каватирующего канала тяжелой фракции-воды (РКВ), состоящего из чередующихся насадок- сопел Лаваля 20 и 21, а проточка 15 служит входом разгонно-кавитирующего канала легкой, углеводородной фракции (РКУ) с соплом Лаваля 22. Полость 23 в зоне сопряжения каналов совместно с кольцевой щелью 18 образуют высокочастотный вибратор смешиваемых частиц ВТЭ. Позициями N-S, S-S, N-N обозначены варианты компоновки магнитных воздействий различной полярности в разгонно-кавитирующих каналах, позицией ШЭМ - воздействий широкополосными электромагнитными полями, позицией ТВ - зона термических воздействий.Compartments 1, 2, 5 through the inlet valve 7 are filled under pressure with a portion of the heavy fraction-water and electrohydroshocks are carried out in them. Compartment 6 is designed for synchronous accumulation in it under pressure through the inlet valve 8 of a portion of a light fraction of hydrocarbon fuel and for the implementation of cavitating hydraulic shocks arising from the reflection of hydraulic flows by the elastic parts of the plate 13 in the 2nd working compartment. In the cone-shaped formations of the storage compartments 5 and 6, grooves 14 and 15 are made in the form of Laval nozzles, the outlets of which are equipped with trapezoidal valves 16 and 17, which form annular slots 18 and 19 when opening. The groove 14 serves as the input of the accelerating-cavating channel of the heavy fraction of water (RVC) ), consisting of alternating nozzles - Laval nozzles 20 and 21, and the groove 15 serves as the input of the accelerating-cavitating channel of the light hydrocarbon fraction (ECU) with the Laval nozzle 22. The cavity 23 in the channel mating zone together with the annular gap 18 form a highly frequent ny vibrator VTE mixed particles. Positions N-S, S-S, N-N indicate the layout options for magnetic effects of different polarity in the accelerating-cavitating channels, the position of the SEM - the effects of broadband electromagnetic fields, the position of the TV - the zone of thermal effects.

Механизм создания ВТЭ заключается в следующем.The mechanism for creating VTE is as follows.

После осуществления электроразряда между электродами 3 и 4 развивается кавитационная полость, резко создающая в рабочих отсеках 1 и 2 мощный (до 1000 атм) градиент давлений, вовлекающий молекулярные структуры воды в разрушающие их гидропотоки, рупорно-нормированные отражательными поверхностями рабочих отсеков по направлению распространения в сторону в пер4юрированной перегородки 9 и в противоположную сторону, ограниченную комбинированной перегородкой 10. За счет этих давлений в накопительном отсеке 5 соплами Лаваля перфорированной перегородки 9 возбуждается интенсивный объемный кавитационный процесс, который поддерживается разгонными соплами Лаваля 20 и 21 на всем пути движения диспергируемых молекулярных структур воды по проточному каналу РКВ и усиливается за счет механизма разрушения молекулярных связей, обусловленного прохождением потока в зонах действия ультразвуковых колебаний потока в полости 23 и внешних магнитных, электромагнитных и тепловых полей.After an electric discharge is carried out between the electrodes 3 and 4, a cavitation cavity develops, which sharply creates a powerful (up to 1000 atm) pressure gradient in working compartments 1 and 2, involving the molecular structures of water in the hydraulic flows that destroy them, horn-normalized by the reflective surfaces of the working compartments in the direction of propagation in the direction in per4urized septum 9 and in the opposite direction, limited by combined partition 10. Due to these pressures in the storage compartment 5 by Laval nozzles perforated perforated Odin 9, an intense volumetric cavitation process is excited, which is supported by Laval accelerating nozzles 20 and 21 along the entire path of movement of dispersed molecular structures of water through the flow channel of the RVC and is enhanced by the mechanism of molecular bond destruction due to the passage of the flow in the zones of action of ultrasonic flow oscillations in the cavity 23 and external magnetic, electromagnetic and thermal fields.

В результате комплексных воздействий поток с водной фракцией на выходе сопла Лаваля 21 без смешения с углеводородной фракцией структурируется как поток, в виде туманообразных мономолекул воды с ослабленным потенциалом ионизации.As a result of complex effects, a stream with a water fraction at the outlet of the Laval nozzle 21 without mixing with a hydrocarbon fraction is structured as a stream in the form of misty water monomolecules with a weakened ionization potential.

Одновременно, после осуществления электрогидроудара, упругими элементами 13 комбинированной перегородки 10 из отсека 6 в канал РКУ трансформируется энергия гидроудара, возбуждающая кавитацнонно-диспергирующий процесс движения накопленной порции по этому каналу, оснащенному зонами дополнительного воздействия для снижения потенциала ионизации молекулярных структур углеводородной фракции.At the same time, after the electrohydroshock is carried out, the elastic energy of the hydroshock is transformed from the compartment 6 into the ECC channel by the elastic elements 13 of the combined partition 10, exciting the cavitationally dispersing process of movement of the accumulated portion along this channel, equipped with additional exposure zones to reduce the ionization potential of the molecular structures of the hydrocarbon fraction.

Под действием давления кавитирующих гидропотоков и вакуумно-всасывающего механизма в зоне полости 23 происходит импульсное смешение потоков ВТЭ, сопровождающееся воздействиями ультразвуковых колебаний, возникающих за счет образования вихревых потоков при эжектировании порции водной фракции из кольцевой щели 18 открытого клапана 16 в полость 23.Under the action of pressure of cavitating hydroflows and a vacuum-suction mechanism in the area of the cavity 23, VTE flows are pulsedly mixed, accompanied by the effects of ultrasonic vibrations arising due to the formation of vortex flows during the ejection of a portion of the aqueous fraction from the annular gap 18 of the open valve 16 into the cavity 23.

В процессе дальнейшего ускоренного движения смешиваемых фракций по каналу РКВ, в ходе последовательных кавитационно-диспергирующих воздействий, совмещенных с воздействиями на глобулы молекул магнитных полей, резонансных электромагнитных полей, а также тепловых полей, в зонах этих воздействий, защищенных от рекомбинации ослабленных молекулярных связей диэлекрической оболочкой, усиливается процесс диссоциации молекул вещества смешиваемых фракций и образования новых, аллотропных форм ВТЭ, которые обладают повышенной теплотворной способностью и экологической безопасностью потому, что при сгорании ВТЭ полностью сохраняется теплотворная способность накопленной порции углеводородного топлива и добавляется теплотворная способность, возбужденных при возгорании углеводородов, процессов сгорания водорода по реакциям:In the process of further accelerated motion of the mixed fractions along the RVC channel, during successive cavitation-dispersing actions combined with the action of magnetic field molecules, resonant electromagnetic fields, and also thermal fields on the globules, in the zones of these actions protected from the recombination of weakened molecular bonds by a dielectric shell , the process of dissociation of the molecules of the substance of the mixed fractions and the formation of new, allotropic forms of VTE, which have an increased calorific value, is enhanced lities and environmental safety because the combustion of VTE completely retained calorific value of the accumulated portion of the hydrocarbon fuel and the calorific value is added excited by ignition of the hydrocarbon, the hydrogen combustion processes according to the reactions:

2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O ;                                         (1)

Figure 00000001
2 H 2 + O 2 = 2 H 2 O ; (one)
Figure 00000001

4 H + O 2 = ( 2 H 2 O ) ;                                  (2)

Figure 00000002
four H + O 2 = ( 2 H 2 O ) ; (2)
Figure 00000002

при этом количество токсичных компонент типа СО2 и СН снижается по тому, что заданная индикаторная мощность достигается при сгорании меньшего количества углеводородов по реакциям:while the amount of toxic components such as CO 2 and CH is reduced by the fact that the specified indicator power is achieved when less hydrocarbons are burned by the reactions:

H n C k + y ( O 2 ) + g ( N 2 ) + C O 2 + C H + C O + H 2 O + C H O + C + N O + N O 2 + ( 3 )

Figure 00000003
H n C k + y ( O 2 ) + g ( N 2 ) + - - - C O 2 + C H + C O + H 2 O + C H O + C + N O + N O 2 + - - - ( 3 )
Figure 00000003

а количество токсичных компонент типа NO и NO2 снижается потому, что при сгорании водорода по реакциям (1) и (2) его частично окисляет кислород, высвобожденный из ослабленных водных молекулярных структур, а подача воздуха может быть пропорционально снижена.and the amount of toxic components like NO and NO 2 decreases because when hydrogen is burned by reactions (1) and (2), it is partially oxidized by oxygen released from weakened aqueous molecular structures, and the air supply can be proportionally reduced.

Эффективность сгорания топлива по реакциям (1) и (2) в предлагаемом изобретении может быть дополнительно повышена за счет конденсации паров воды с ослабленными молекулярными связями по реакциям (1), (2), (3) и ее использования для создания ВТЭ.The fuel combustion efficiency according to reactions (1) and (2) in the present invention can be further improved due to the condensation of water vapor with weakened molecular bonds according to reactions (1), (2), (3) and its use to create VTE.

Использованные источники информации.Used sources of information.

1. Лебедев О.Н., Сомов В.А., Сисин В.Д. Водотопливные эмульсии в судовых дизелях. Л.: Судостроение, 1988 г,1. Lebedev O.N., Somov V.A., Sisin V.D. Water-fuel emulsions in marine diesel engines. L .: Shipbuilding, 1988,

2. Патент SU 1768790 A1, F/02 М 25/02, 15.10.92., бюл. №38.2. Patent SU 1768790 A1, F / 02 M 25/02, 10.15.92., Bull. No. 38.

3. Патент RU 2015399 C1, 5F/02M 25/02, 06.30.94.3. Patent RU 2015399 C1, 5F / 02M 25/02, 06.30.94.

4. Юткип Л.А. Электрогидравлический эффект. М.: Машгиз, 1955 г.4. Yutkip L.A. Electro-hydraulic effect. M .: Mashgiz, 1955

5. Андреев Е.И.и др. Естественная энергетика. - СПб: Нестор, 2000 г.5. Andreev E.I. et al. Natural energy. - St. Petersburg: Nestor, 2000

6. Акимов А.Е. Горизонты науки и технологий. М.: Фолиум, 2000 г.6. Akimov A.E. Horizons of science and technology. M .: Folium, 2000

Claims (5)

1. Способ создания водотопливной эмульсии электрогидровоздействием, отличающийся тем, что диспергирование и смешение исходных порций каждой фракции эмульсии проводят в следующей операционной последовательности: электрогидроудары осуществляют в накопленной порции воды, в геометрическом месте расположения фокуса двух смежных отражательных поверхностей, имеющих профиль формы поверхностей вращения кривых второго порядка и образующих рабочие отсеки для каждой смешиваемой фракции; фронты импульсов давления возбужденных гидропотоков направляют с одной стороны, от фокуса отражательных поверхностей в перфорированную перегородку с разными диаметрами и фасками отверстий, образующими простые сопла Лаваля, а с другой стороны в комбинированную перегородку, состоящую из двух перфорированных пластин, обжимающих упругую пластину таким образом, чтобы по всей перфорированной поверхности между совмещенными отверстиями сохранялся эффект упругости и обеспечивалась герметизация; затем в порциях каждой фракции накапливают гидроударное давление, концентрируют его в направлении выпускного клапана за счет придания конусообразной формы накапливающему отсеку и пропускают сжатую порцию каждой фракции через отдельные каналы, оборудованные разгонными соплами Лаваля, изготовленными из диэлектрических материалов, при этом сопряжение каналов для смешения фракций осуществляют вводом потока с выхода канала с легкой, углеводородной фракцией в зону разрежения входных сопел Лаваля канала с тяжелой, водной фракцией.1. The method of creating a water-fuel emulsion by electrohydraulic action, characterized in that the dispersion and mixing of the initial portions of each fraction of the emulsion is carried out in the following operational sequence: electro-impacts are carried out in the accumulated portion of water, at the geometrical location of the focus of two adjacent reflective surfaces having a profile of the shape of the surfaces of rotation of the curves of the second order and forming working compartments for each mixed fraction; the fronts of the pressure pulses of the excited hydroflows are directed, on the one hand, from the focus of the reflective surfaces to a perforated partition with different diameters and chamfers of holes forming simple Laval nozzles, and on the other hand, to a combined partition consisting of two perforated plates compressing an elastic plate so that over the entire perforated surface between the aligned holes, the effect of elasticity was maintained and sealing was ensured; then, hydro-shock pressure is accumulated in portions of each fraction, concentrated in the direction of the exhaust valve by conical shape of the accumulating compartment, and a compressed portion of each fraction is passed through separate channels equipped with Laval booster nozzles made of dielectric materials, while the channels for mixing the fractions are conjugated by introducing a stream from the outlet of the channel with a light, hydrocarbon fraction into the rarefaction zone of the inlet nozzles of the Laval channel with a heavy, water fraction. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по меньшей мере поток тяжелой фракции в зоне сопряжения каналов пропускают через кольцевую щель и полость.2. The method according to claim 1, characterized in that at least the flow of the heavy fraction in the mating zone of the channels is passed through an annular gap and a cavity. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что на смешиваемые потоки комплексно воздействуют многополюсными магнитными полями, импульсными широкополосными электромагнитными полями, а также тепловым воздействием.3. The method according to claim 1, characterized in that the mixed flows are complexly affected by multipolar magnetic fields, pulsed broadband electromagnetic fields, as well as thermal exposure. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что широкополосные электромагнитные поля формируют с использованием обострителей импульсов электрической схемы формирования электрогидроударов.4. The method according to claim 3, characterized in that the broadband electromagnetic fields are formed using pulse sharpeners of the electric shock generating circuit. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зависимости от эксплуатационного назначения водотопливной эмульсии: сжижение и подача в топливный бак, подача в горелку, подача в карбюратор или впрыскивание под давлением, количественное соотношение смешиваемых фракций регулируют изменением объемов отсеков, разделенных комбинированной перегородкой, изменением частоты, напряжения и мощности электрогидроударов, впрыском дополнительной порции углеводородного топлива в зону сопряжения каналов. 5. The method according to claim 1, characterized in that, depending on the operational purpose of the water-fuel emulsion: liquefaction and supply to the fuel tank, feed to the burner, feed to the carburetor or injection under pressure, the quantitative ratio of the mixed fractions is regulated by changing the volumes of the compartments divided by the combined a partition, a change in the frequency, voltage and power of electric shock, injection of an additional portion of hydrocarbon fuel into the channel interface.
RU2008108688/05A 2008-03-05 2008-03-05 Making of water-fuel emulsion RU2488432C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008108688/05A RU2488432C2 (en) 2008-03-05 2008-03-05 Making of water-fuel emulsion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008108688/05A RU2488432C2 (en) 2008-03-05 2008-03-05 Making of water-fuel emulsion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2008108688A RU2008108688A (en) 2009-09-10
RU2488432C2 true RU2488432C2 (en) 2013-07-27

Family

ID=41166185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008108688/05A RU2488432C2 (en) 2008-03-05 2008-03-05 Making of water-fuel emulsion

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2488432C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2620121C1 (en) * 2016-05-04 2017-05-23 Акционерное общество "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота" Method and system of water-fuel emulsion production for the boiler plants
RU2657389C1 (en) * 2016-12-09 2018-06-13 Герман Евсеевич Иткин Method for formation of cavitational zones in flow of non-burning liquid and control of their destruction, and also device for implementation of method
RU189419U1 (en) * 2018-10-30 2019-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" ELECTRO-HYDRAULIC MIXER FOR MIXING OF TECHNICAL FLUIDS
WO2019172862A1 (en) * 2018-03-05 2019-09-12 Валерий Анатолиевич ЯКОВЛЕВ Hydrocarbon raw material preparation method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU784902A1 (en) * 1979-01-10 1980-12-10 Физико-технический институт АН Белорусской ССР Electrohydraulic emulsifier
RU2015399C1 (en) * 1991-05-05 1994-06-30 Легошин Георгий Михайлович System for supplying water-fuel emulsion to cylinder of internal combustion engine
RU2099575C1 (en) * 1995-07-11 1997-12-20 Борис Павлович Чесноков Method of producing water-fuel emulsion and method of supplying it to cylinder of internal combustion engine

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU784902A1 (en) * 1979-01-10 1980-12-10 Физико-технический институт АН Белорусской ССР Electrohydraulic emulsifier
RU2015399C1 (en) * 1991-05-05 1994-06-30 Легошин Георгий Михайлович System for supplying water-fuel emulsion to cylinder of internal combustion engine
RU2099575C1 (en) * 1995-07-11 1997-12-20 Борис Павлович Чесноков Method of producing water-fuel emulsion and method of supplying it to cylinder of internal combustion engine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2620121C1 (en) * 2016-05-04 2017-05-23 Акционерное общество "Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт морского флота" Method and system of water-fuel emulsion production for the boiler plants
RU2657389C1 (en) * 2016-12-09 2018-06-13 Герман Евсеевич Иткин Method for formation of cavitational zones in flow of non-burning liquid and control of their destruction, and also device for implementation of method
WO2019172862A1 (en) * 2018-03-05 2019-09-12 Валерий Анатолиевич ЯКОВЛЕВ Hydrocarbon raw material preparation method
RU189419U1 (en) * 2018-10-30 2019-05-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Башкирский государственный университет" ELECTRO-HYDRAULIC MIXER FOR MIXING OF TECHNICAL FLUIDS

Also Published As

Publication number Publication date
RU2008108688A (en) 2009-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4481342B2 (en) Nano bubble water production apparatus and production method
RU2488432C2 (en) Making of water-fuel emulsion
US6408614B1 (en) High-power pressure wave source
KR101071461B1 (en) generation appartus of micro bubble
EP1552879B1 (en) Liquid mixing apparatus and method of liquid mixing
SG173132A1 (en) A method and apparatus for cavitating a mixture of a fuel and an additive
US3087840A (en) Methods and means for producing physical, chemical and physicochemical effects by large-amplitude sound waves
AU2018200297A1 (en) Systems and methods for generating steam by creating shockwaves in a supersonic gaseous vortex
EP2610475A1 (en) Method and device for changing the molecular composition of liquid hydrocarbon fuel
RU2689493C1 (en) Device for homogenizing heavy fuel hydrodynamic treatment for marine diesels
KR20110051762A (en) Generation appartus of micro bubble
RU2726488C2 (en) Hydro-stabilized fuel, method of production thereof and heat-exchanger reactor
EP3817846B1 (en) Cavitation process for water-in-fuel emulsions
RU2615618C1 (en) Fuel jet of gas turbine engine
RU2371245C2 (en) Reactor and cavitation device
RU2397015C1 (en) Device for cavitation grinding, activation, disinfection of substance
Mondal et al. Combustion and performance characteristics of a diesel engine using emulsified diesel prepared by ultrasonicator
RU2335337C2 (en) Rotary-oscillatory device
KR101071469B1 (en) generation appartus of micro bubble
KR100825838B1 (en) A burning support apparatus of the burning system for emulsified fuel
RU26197U1 (en) HYDRODYNAMIC DISPERSANT
RU2772137C1 (en) Ultrasonic cavitation transducer
GB2487602A (en) Diesel-water emulsions for improved engine operation
EP3260522A1 (en) Process for producing a hydrocarbon mixture
RU2299766C1 (en) Method for processing materials in liquid flow and apparatus for performing the same

Legal Events

Date Code Title Description
FA93 Acknowledgement of application withdrawn (no request for examination)

Effective date: 20110318

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20110914

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130419