RU2613957C1

RU2613957C1 - Device for preparing firing liquid

Info

Publication number: RU2613957C1
Application number: RU2016107933A
Authority: RU
Inventors: Владимир Трофимович Пятков; Владимир Алексеевич Стогов; Вадим Андреевич Иванов
Original assignee: Владимир Трофимович Пятков; Стогов Владимир Александрович; Вадим Андреевич Иванов
Priority date: 2016-03-03
Filing date: 2016-03-03
Publication date: 2017-03-22

Abstract

FIELD: chemistry.

SUBSTANCE: dynamic cavitation device comprises sections, each of which has annular rotor and stator grids with openings. The arrangement of the openings in the grids from the center to the outer diameter has a linear saber-shape configuration with the increasing variable diameter. The stator grids with openings located within the tube acting as the device housing, in the central part of which a rotary shaft is mounted, setting into rotation the rotor grids. The stator grids are fixed on the inner tube surface. The rotor and stator grids when assembling are successively superimposed on each other with a sliding clearance, with the formation of cavitation sections separated by a grid with radial holes.

EFFECT: increasing the homogenization degree by using the initial components of any degree of purity.

4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к технике получения водотопливных эмульсий, используемых, в частности, в качестве композиционных, преимущественно углеводородных, топочных жидкостей.The invention relates to techniques for producing water-fuel emulsions, used, in particular, as composite, mainly hydrocarbon, combustion liquids.

Известно статическое кавитационное устройство для эмульгирования жидких водотопливных смесей [RU 94023002 A, МПК6 B01F 3/08, опубл. 27.04.96], содержащее одну проточную камеру в виде трубы, в которой установлены ряд последовательных кавитаторов, каждый в виде конуса с вершиной против направления потока, за каждым из которых устанавливается поле парогазовых кавитационных пузырьков, выполняющих равномерное диспергирование и эмульгирование смеси.Known static cavitation device for emulsification of liquid water-fuel mixtures [RU 94023002 A, IPC6 B01F 3/08, publ. 04/27/96], containing one flow chamber in the form of a pipe in which a series of successive cavitators are installed, each in the form of a cone with a vertex against the direction of flow, behind each of which a field of vapor-gas cavitation bubbles is established, performing uniform dispersion and emulsification of the mixture.

Недостатком такого устройства является необходимость использования множества кавитаторов, обеспечивающих равномерную обработку жидкой смеси, а также необходимость применения специального смесительного устройства для предварительного смешивания компонентов смеси, подаваемой в обработку.The disadvantage of this device is the need to use many cavitators that provide uniform processing of the liquid mixture, as well as the need to use a special mixing device for pre-mixing the components of the mixture fed to the processing.

Известно устройство для обработки жидких сред [SU 1389828 A1, МПК B01F 5/00, 23.04.88], содержащее корпус в виде трубы с входным и выходным патрубками, в котором размещены кавитаторы, при этом входной патрубок выполнен в виде раздельных вводов для подачи жидкостей, а также цилиндрическую перегородку и конусообразный отражатель потока.A device for processing liquid media [SU 1389828 A1, IPC B01F 5/00, 04.23.88], comprising a housing in the form of a pipe with inlet and outlet nozzles in which cavitators are placed, wherein the inlet nozzle is made in the form of separate inputs for supplying liquids as well as a cylindrical partition and a cone-shaped flow reflector.

В таком устройстве вращательное движение жидкой смеси направлено только по центральной части корпуса. Вихревые кольца движутся вдоль оси корпуса от трубы Вентури до соударения с конусообразным отражателем. Отсутствует вращательное движение жидкости по периферии объема корпуса, кавитационное воздействие выполняется при проходе жидкости только в одном направлении.In such a device, the rotational movement of the liquid mixture is directed only along the central part of the housing. Vortex rings move along the axis of the housing from the venturi to the collision with a cone-shaped reflector. There is no rotational movement of fluid around the periphery of the body volume, cavitation is performed when the fluid passes in only one direction.

Известен вихревой аппарат установки для обработки дизельного топлива, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и внутренней полостью, ротор, выполненный в виде вертикального полого вала с набором рабочих конических тарелок, рассекатель, выполненный в виде глухой конической тарелки с обечайкой и размещенный над набором рабочих конических тарелок, причем входной и выходной патрубки размещены соосно с валом, диаметр глухой конической тарелки больше диаметра рабочих конических тарелок, рассекатель установлен в выходном патрубке с возможностью образования обечайкой центрального и периферийного выходных каналов, а в последнем размещено ограничительное кольцо, при этом набор рабочих конических тарелок в верхней части снабжен, по меньшей мере, одной разделительной конической тарелкой, разделяющей внутреннюю полость корпуса при движении топлива снизу вверх на зоны сепарации и гомогенизации, причем отношение диаметра отверстий рабочих конических тарелок к диаметру отверстий разделительной конической тарелки равно 2-10, а диаметр внутреннего отверстия ограничительного кольца составляет 0,75-0,9 диаметра периферийного канала [RU 2054572 С1, МПК 6 F02M 43/00, F02M 27/00, опубл. 1996].Known vortex apparatus of the installation for processing diesel fuel, comprising a housing with inlet and outlet nozzles and an internal cavity, a rotor made in the form of a vertical hollow shaft with a set of working conical plates, a divider made in the form of a blind conical plate with a shell and placed over a set of working conical plates, with the inlet and outlet nozzles placed coaxially with the shaft, the diameter of the blind conical plate is larger than the diameter of the working conical plates, the divider is installed in the output pipe with the possibility of a shell forming a central and peripheral output channels, and in the latter there is a restrictive ring, while the set of working conical plates in the upper part is equipped with at least one separating conical plate that separates the internal cavity of the housing when the fuel moves from bottom to top into separation zones and homogenization, and the ratio of the diameter of the holes of the working conical plates to the diameter of the holes of the separating conical plates is 2-10, and limit the diameter of the inner hole nogo ring diameter is 0.75-0.9 peripheral channel [RU 2054572 C1, IPC 6 43/00 F02M, F02M 27/00, publ. 1996].

Недостатком известного устройства является одностадийная обработка, полученная топливная эмульсия имеет при этом недостаточно высокое качество.A disadvantage of the known device is a one-step processing, the resulting fuel emulsion is not of high enough quality.

Исходя из изложенного задачей настоящего изобретения является разработка конструкции устройства, создающего вращательное и поступательное движение жидкой смеси как по центральной части, так и по периферии, увеличивающего эффективность кавитационной обработки жидкости во всем проходящем объеме подготавливаемой многокомпонентной смеси.Based on the foregoing, the objective of the present invention is to develop a device design that creates a rotational and translational movement of the liquid mixture both in the central part and in the periphery, increasing the efficiency of cavitation treatment of the liquid in the entire passing volume of the prepared multicomponent mixture.

Технический результат состоит в повышении степени гомогенизации при использовании исходных компонентов, при любой степени чистоты.The technical result consists in increasing the degree of homogenization when using the starting components, at any degree of purity.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для приготовления топочной жидкости содержит корпус в виде трубы с входными и выходными патрубками, нижняя часть корпуса имеет увеличение диаметра, в корпусе устройства установлен вал, в верхней части которого установлена крыльчатка, а в нижней установлена центрифуга, корпус за крыльчаткой снабжен рядом кавитационных секций, состоящих из последовательно наложенных при сборке со скользящим зазором вращающихся роторных решеток, закрепленных на валу, и статорных решеток, закрепленных неподвижно в корпусе, каждая их указанных решеток имеет отверстия, расположенные по конфигурации саблевидной формы, при этом указанные отверстия имеют переменный увеличивающийся диаметр, а указанные кавитационные секции разделены межсекционной разделительной многодырчатой решеткой. Возможен вариант исполнения устройства с пятью кавитационными секциями при выполнении диаметров отверстий в статорной и роторной решетках в интервале от 2 до 4 мм. А в качестве компонентов для получения топочной жидкости может быть использовано отработанное масло с присадками и вода в соотношении 1:1.The specified technical result is achieved by the fact that the device for preparing the combustion fluid contains a casing in the form of a pipe with inlet and outlet pipes, the lower part of the casing has an increase in diameter, a shaft is installed in the casing of the device, an impeller is installed in the upper part, and a centrifuge is installed in the lower part, the casing behind the impeller is equipped with a number of cavitation sections, consisting of rotating rotary gratings fixed on the shaft and stator gratings, sequentially applied during assembly with a sliding gap fixed motionless in the housing, each of these lattices has openings arranged in a saber shape, said openings having a variable increasing diameter, and said cavitation sections are divided by an intersection dividing multi-hole lattice. A possible embodiment of the device with five cavitation sections when making diameters of the holes in the stator and rotor lattices in the range from 2 to 4 mm. And as components for the production of fuel fluid can be used waste oil with additives and water in a ratio of 1: 1.

Для решения поставленной задачи устройство для приготовления топочной жидкости - динамическое кавитационное устройство для эмульгирования жидких смесей, включающих углеводородные (УВ) смеси, добавки, присадки и воду, содержит корпус в виде трубы с входными и выходными патрубками, в котором размещены кавитационные решетки. Входные патрубки, подводящие смешиваемые жидкости ориентированы таким образом, чтобы жидкости поступали в центральную часть корпуса. На оси ротора в смесительной (нулевой) секции размещена крыльчатка, обеспечивающая равномерное перемешивание обрабатываемой жидкой смеси и создающая избыточное давление на первую и последующую кавитационные секции.To solve this problem, a device for the preparation of fuel fluid - a dynamic cavitation device for emulsifying liquid mixtures, including hydrocarbon (HC) mixtures, additives, additives and water, contains a casing in the form of a pipe with inlet and outlet pipes, in which cavitation grates are placed. The inlet nozzles supplying the mixed liquids are oriented so that the liquids enter the central part of the housing. An impeller is placed on the rotor axis in the mixing (zero) section, which ensures uniform mixing of the processed liquid mixture and creates excessive pressure on the first and subsequent cavitation sections.

В заявляемом устройстве вращательно-поступательное движение жидкой смеси направлено сверху вниз. При выходе смеси из последней секции происходит соударение с конусообразным отражателем. Сложное движение жидкости через кавитационные секции осуществляется по кольцевой полости, что способствует максимальной гомогенизации получаемой топливной смеси. Присутствие вращательного и поступательного движения смеси по периферии и всему проточному тракту корпуса устройства с последующей обработкой в центрифуге способствует получению гомогенной смеси высокого качества.In the inventive device, the rotational-translational motion of the liquid mixture is directed from top to bottom. When the mixture leaves the last section, a collision with a cone-shaped reflector occurs. The complex movement of fluid through the cavitation sections is carried out along the annular cavity, which contributes to the maximum homogenization of the resulting fuel mixture. The presence of rotational and translational movement of the mixture along the periphery and the entire flow path of the device body with subsequent processing in a centrifuge helps to obtain a homogeneous mixture of high quality.

После последовательного процесса гомогенизации смесь при своем движении в нижней части соударяется с конусной частью вала. Затем полученная смесь турбулизируется в центрифуге. После этого проходит в камеру дегазации, а затем пропускается через ультразвуковой генератор в накопительную емкость.After a sequential homogenization process, the mixture, when moving in the lower part, collides with the conical part of the shaft. Then the resulting mixture is turbulized in a centrifuge. After that, it passes into the degassing chamber, and then passes through an ultrasonic generator into the storage tank.

Для получения топочной жидкости (водотопливной эмульсии) при подаче углеродного компонента, например нефтяных отходов (отработанных масел), мазута, воды, дополнительных добавок и присадок целевого назначения на смешение, в устройство обеспечивается начальная обработка путем эмульгирования в нулевой секции промежуточной эмульсии и окончательная путем последовательной гомогенизации в последующих кавитационных (гидродинамических) секциях устройства, состоящих из набора кавитационных решеток.To obtain fuel fluid (water-fuel emulsion) when supplying a carbon component, for example, oil waste (used oils), fuel oil, water, additional additives and additives for the intended purpose for mixing, the device provides initial processing by emulsification in the zero section of the intermediate emulsion and final by sequential homogenization in subsequent cavitation (hydrodynamic) sections of the device, consisting of a set of cavitation gratings.

Таким образом, предлагаемое устройство для получения высококачественных ультрадисперсных микроэмульсий обеспечивает многостадийную кавитационную обработку при использовании высокоэффективных гидродинамических секций устройства. Смешение и первичная обработка потока воды, нефтяных отходов, добавок и присадок целевого назначения обеспечивается в нулевой секции устройства с помощью вращающейся крыльчатки, создающей осевое давление смеси на первую и последующие секции. Тонкая гомогенизация полученной смеси осуществляется в первой и последующих секциях устройства, которое имеет кавитационные секции, состоящие из подвижных роторных решеток и неподвижных статорных решеток. Во время прохождения смеси по первой секции получают первичную тонкую гомогенизацию эмульсии. На первой разделительной (межсекционной) решетке происходит «отдых» гомогенной эмульсии с одновременным схлопыванием кавитационных пузырьков. Тонкая гомогенизация эмульсии выполняется многократно при последовательном прохождении кавитационных секций, при этом роторные подвижные решетки выполняют роль кавитационного насоса. Обеспечиваемая устройством кавитационная обработка производит не только тонкую дисперсигацию и гомогенизацию компонентов жидкой среды, но и создает условия для выделения определенного количества тепла (до 40°C в первой секции и до 50÷60°C - на последующих), оптимизирующего обработку, а также интенсифицирует химические процессы, приводящие к активации частиц топлива, влияющей на его более длительную стабилизацию.Thus, the proposed device for producing high-quality ultrafine microemulsions provides multi-stage cavitation processing using highly efficient hydrodynamic sections of the device. Mixing and primary processing of the flow of water, oil waste, additives and additives for the intended purpose is provided in the zero section of the device using a rotating impeller, which creates axial pressure of the mixture on the first and subsequent sections. Fine homogenization of the resulting mixture is carried out in the first and subsequent sections of the device, which has cavitation sections consisting of movable rotor gratings and fixed stator gratings. During the passage of the mixture through the first section, primary thin homogenization of the emulsion is obtained. On the first dividing (intersectional) lattice, a “rest” of a homogeneous emulsion takes place with the simultaneous collapse of cavitation bubbles. Thin homogenization of the emulsion is carried out repeatedly during successive passage of cavitation sections, while rotary movable gratings act as a cavitation pump. The cavitation treatment provided by the device not only finely disperses and homogenizes the components of the liquid medium, but also creates conditions for the release of a certain amount of heat (up to 40 ° C in the first section and up to 50 ÷ 60 ° C in the subsequent ones), which optimizes the processing and also intensifies chemical processes leading to the activation of fuel particles, affecting its longer stabilization.

Введение дополнительных добавок и присадок целевого назначения в процессе подготовки эмульсии обеспечивает более тонкую их совместную гомогенизацию, позволяющую получить микроэмульсию с повышенной степенью стабилизации, более устойчивые к действию низких температур (например, до -70°C) и с другими ценными свойствами, при этом обеспечивается возможность использования тепла получаемой горячей эмульсии для подогрева подаваемых на смешение нефтяных продуктов без применения специальных средств подогрева, значительно улучшающего условия смешения исходных компонентов.The introduction of additional additives and additives for the purpose of the preparation of the emulsion provides a finer joint homogenization, allowing to obtain a microemulsion with a high degree of stabilization, more resistant to low temperatures (for example, to -70 ° C) and with other valuable properties, while ensuring the possibility of using the heat of the resulting hot emulsion to heat the oil products supplied to the mixture without the use of special heating means, which significantly improves the conditions mixing the starting components.

Основная сущность предлагаемой конструкции заключается в том, что в нулевой камере происходит смешение подаваемых из трубопроводов компонентов, затем им придается поступательное и вращательное движение, а под действием крыльчатки поток турбулизированной смеси под давлением перемещается в гомогенизирующие кавитационные секции. В секциях за счет вращения роторных решеток относительно статорных происходит сечение молекул смеси, их гомогенизация с одновременным появлением кавитационных пузырьков, которые схлопываются на промежуточных разделительных решетках. Финишные операции в подготовке высокосортной топочной жидкости осуществляются при соударении гомогенной смеси об конусную часть вала и турбулизации ее в центрифуге. Затем по технологии смесь проходит камеру дегазации и ультразвуковую обработку с целью ее стабилизации и создания низкотемпературной устойчивости (до -70°C).The main essence of the proposed design is that in the zero chamber the components supplied from the pipelines are mixed, then they are given translational and rotational motion, and under the influence of the impeller, the flow of the turbulized mixture moves under pressure into the homogenizing cavitation sections. In the sections, due to the rotation of the rotor lattices relative to the stator ones, the mixture molecules cross-section, their homogenization occurs with the simultaneous appearance of cavitation bubbles that collapse on the intermediate separation gratings. Finishing operations in the preparation of high-grade fuel fluid are carried out by impacting a homogeneous mixture on the conical part of the shaft and turbulizing it in a centrifuge. Then, according to technology, the mixture passes through a degassing chamber and ultrasonic treatment in order to stabilize it and create low-temperature stability (up to -70 ° C).

Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, где на фиг. 1 показана технологическая схема процесса приготовления водотопливной эмульсии; на фиг. 2 - осевой разрез устройства для подготовки топочной жидкости (динамического кавитационного устройства); на фиг. 3 - решетка динамическая (роторная); на фиг. 4 - решетка статическая (статорная), на фиг. 5 - межсекционная разделительная многодырчатая решетка.The invention is illustrated by the accompanying drawings, where in FIG. 1 shows a flow chart of a process for preparing a water-fuel emulsion; in FIG. 2 is an axial section of a device for preparing a combustion fluid (dynamic cavitation device); in FIG. 3 - dynamic lattice (rotary); in FIG. 4 - static lattice (stator), in FIG. 5 - intersection dividing multi-hole lattice.

На фиг. 1 показано: электродвигатель 1 привода ротора, емкость 2 для воды (как правило, структурированной), емкость 3 для жидкого топлива (углеводородный компонент), например нефть, нефтяные отходы при бурении, солярка, мазут, отработанное масло, отходы нефтепереработки, биотопливо из растений и овощей и т.п., емкость 4 для добавок, присадок, устройство для приготовления топочной жидкости 5, камера дегазации 6, ультразвуковой генератор 7, накопительная емкость 8.In FIG. 1 shows: a rotor drive electric motor 1, a water tank 2 (usually structured), a liquid fuel tank 3 (hydrocarbon component), for example oil, oil waste during drilling, diesel fuel, fuel oil, used oil, oil processing waste, biofuel from plants and vegetables, etc., a container 4 for additives, additives, a device for preparing the combustion fluid 5, a degassing chamber 6, an ultrasonic generator 7, a storage tank 8.

Устройство 5 (фиг. 2) содержит цилиндрический корпус 20, имеющий в нижней части расширяющуюся бутылочно-сферическую форму 21. В верхней части устройства 5 смесительную камеру 19 замыкает торцевая крышка 22 с отверстиями для прохода вала 16 турбулизатора (ротора), на котором жестко закреплены крыльчатка 15, плоские роторные решетки 17, выполненные из стали с требуемой чистотой поверхности (фиг. 3), центрифуга 18 и входные патрубки для смешивания компонентов трубопроводов 9, 10, 11 (на фиг. 1), подводящих смешиваемые жидкости. Входные патрубки ориентированы таким образом, чтобы жидкости поступали в центральную часть оси ротора (смесительной камеры 19).The device 5 (Fig. 2) contains a cylindrical body 20 having an expanding bottle-spherical shape 21 in the lower part. In the upper part of the device 5, the mixing chamber 19 is closed by an end cap 22 with holes for passage of the shaft 16 of the turbulator (rotor), to which are rigidly fixed the impeller 15, flat rotor grilles 17, made of steel with the required surface cleanliness (Fig. 3), a centrifuge 18 and inlet pipes for mixing the components of pipelines 9, 10, 11 (in Fig. 1), supplying mixed liquids. The inlet nozzles are oriented so that fluids enter the central part of the axis of the rotor (mixing chamber 19).

Вал 16 ротора в нижней части размещен в корпусе устройства 5 на упорно-радиальном подшипнике 23, а в верхней части в радиальном подшипнике (на фиг. не показан). В нижней части устройства 5 вал 16 имеет конусообразную часть (конусная часть вала), на которой укреплена центрифуга 18, способствующая разгону молекул гомогенной смеси, которые при соударении о стенку корпуса устройства 5 приобретают еще большую степень гомогенизации, обусловленную высокой степенью турбулентности, что способствует повышению качества получаемого топлива.The rotor shaft 16 in the lower part is placed in the housing of the device 5 on the radial thrust bearing 23, and in the upper part in the radial bearing (not shown in Fig.). In the lower part of the device 5, the shaft 16 has a cone-shaped part (the conical part of the shaft), on which a centrifuge 18 is mounted, which facilitates the dispersal of the molecules of the homogeneous mixture, which, upon impact on the wall of the housing of the device 5, acquire an even greater degree of homogenization due to the high degree of turbulence, which helps to increase quality of fuel received.

Полученный в смесительной части (секции, камере) 19 корпуса состав под избыточным давлением поступает последовательно в несколько динамических зон, представляющих собой кавитационные секции.The composition obtained in the mixing part (section, chamber) 19 of the housing under excessive pressure enters sequentially into several dynamic zones, which are cavitation sections.

Каждая кавитационная секция устройства 5 состоит из последовательно наложенных при сборке со скользящим зазором плоских решеток, выполненных, например, толщиной 2,5 мм: вращающихся роторных 17 (фиг. 3), закрепленных на валу 16, имеющего шлицевые пазы, и статорных 29 решеток (фиг. 4), закрепленных неподвижно в корпусе, имеющем шлицевые пазы. Каждая из решеток 17, 29 имеет отверстия 24, 25, выполненные преимущественно с круглым поперечным сечением, расположенные по конфигурации в виде саблевидной формы (траектории) и имеющие преимущественно изменяющийся увеличивающийся диаметр начиная от центра к наружной окружности, например от диаметра 2 мм (отверстия 24) до диаметра 4 мм (отверстия 25).Each cavitation section of the device 5 consists of flat gratings successively imposed during assembly with a sliding gap, made, for example, of a thickness of 2.5 mm: rotary rotor 17 (Fig. 3), mounted on a shaft 16 having spline grooves, and stator 29 gratings ( Fig. 4) fixed motionless in a housing having spline grooves. Each of the gratings 17, 29 has holes 24, 25, made mainly with a circular cross section, arranged in the form of a saber shape (trajectory) and having a predominantly varying increasing diameter starting from the center to the outer circle, for example, from a diameter of 2 mm (holes 24 ) to a diameter of 4 mm (holes 25).

В центральной части динамической решетки 17 имеется два внутренних зуба 26, входящие в шлиц вала 16. Для фиксации статорной решетки 29 в корпусе устройства 5 имеются два наружных зуба 27, входящие в шлиц корпуса.In the central part of the dynamic lattice 17 there are two internal teeth 26 included in the slot of the shaft 16. To fix the stator lattice 29 in the housing of the device 5 there are two external teeth 27 included in the slot of the housing.

Кавитационные секции - динамические зоны (на фиг. 2 показаны 2-я зона, 3-я зона) для получения высокой степени гомогенизации смеси (не менее трех), имеющей высокий уровень турбулентности и кавитации, разделены межсекционными разделительными многодырчатыми решетками 28 (фиг. 5), на которых происходит схлопывание кавитационных пузырьков. Решетки 28 имеют отверстия 30 с диаметром не более 4 мм, расположенные от центра к наружной окружности решетки.Cavitation sections - dynamic zones (Fig. 2 shows the 2nd zone, 3rd zone) to obtain a high degree of homogenization of the mixture (at least three) with a high level of turbulence and cavitation, separated by intersection dividing multi-hole lattices 28 (Fig. 5 ), on which the collapse of cavitation bubbles occurs. Lattices 28 have openings 30 with a diameter of not more than 4 mm, located from the center to the outer circumference of the lattice.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед подачей смешиваемых компонентов (вода, углеводородные компоненты, добавки и/или присадки) в устройство 5 включается в работу электродвигатель (ЭД) 1, вращающий крыльчатку 5 смесителя, вал 16 с роторными решетками 17 и центрифугу 18. Одновременно из емкости 2 по трубопроводу 9 поступает вода в кольцевую смесительную камеру 19. Параллельно в смесительную камеру из емкости 3 по трубопроводу 10 поступает жидкий подогретый углеводородный компонент (НП), при необходимости из емкости 4 по трубопроводу 11 дозированно в смесительную камеру 19 подают требуемые добавки и присадки. В смесительной камере 19 поступившие компоненты перемешиваются, получают поступательно-вращательное движение, при этом поток турбулизируется и под полученным с помощью крыльчатки 15 избыточным давлением первично гомогенизированная смесь проталкивается в последовательно идущие друг за другом динамические зоны гомогенизации - кавитационные секции. В кавитационной секции при вращении ротора и динамической роторной решетки 17 в кольцевой полости устройства 5 происходят сложные течения между роторной 17 и статорной 29 решетками. Направления течения гомогенизирующейся смеси - поступательные относительно оси и центробежные в кавитационной секции. При этом в результате саблевидной траектории расположения отверстий 24, 25 в решетках 17, 29 и большой скорости вращения (3000 об/мин) динамической роторной решетки 17 происходит высокая степень турбулизации потока смеси, движущейся соосно кольцевой форме проточной части, и максимальная кавитация гомогенизирующейся будущей топочной смеси. После прохождения потоком первой кавитационной секции динамической зоны (на фиг. показано три кавитационных секции) смесь проходит зону "отдыха", поступая на межсекционную разделительную многодырчатую решетку 28, где происходит схлопывание кавитационных пузырей. На выходе из последней динамической зоны кавитационной секции гомогенная смесь соударяется с конусообразной частью вала 16 и турбулизируется с помощью центрифуги 18, с помощью которой смесь дополнительно под действием центробежных сил отбрасывается на стенку корпуса устройства 5.Before supplying the mixed components (water, hydrocarbon components, additives and / or additives) to the device 5, an electric motor (ED) 1 is turned on, rotating the impeller 5 of the mixer, a shaft 16 with rotor grilles 17 and a centrifuge 18. At the same time from the tank 2 through the pipeline 9 water enters the annular mixing chamber 19. At the same time, a heated liquid hydrocarbon component (NP) enters the mixing chamber from the tank 3 through a pipe 10, if necessary, from a tank 4 a pipe is dosed into the mixing chamber 19 through a pipe 11 buoy supplements and additives. In the mixing chamber 19, the incoming components are mixed, receive a rotational-rotational movement, while the flow is turbulized and under the excess pressure obtained using the impeller 15, the initially homogenized mixture is pushed into successive dynamic homogenization zones - cavitation sections. In the cavitation section, when the rotor and the dynamic rotor lattice 17 rotate in the annular cavity of the device 5, complex flows occur between the rotor 17 and the stator 29 lattices. The flow directions of the homogenizing mixture are translational with respect to the axis and centrifugal in the cavitation section. In this case, as a result of the saber-shaped trajectory of the holes 24, 25 in the gratings 17, 29 and the high rotation speed (3000 rpm) of the dynamic rotary grating 17, a high degree of turbulence of the flow of the mixture moving coaxially to the annular shape of the flowing part occurs, and the maximum cavitation of the homogenized future furnace mixtures. After the flow passes through the first cavitation section of the dynamic zone (three cavitation sections are shown in the FIG.), The mixture passes through the “rest” zone, entering the intersection dividing multi-hole lattice 28, where the cavitation bubbles collapse. At the exit from the last dynamic zone of the cavitation section, the homogeneous mixture collides with the cone-shaped part of the shaft 16 and is turbulized using a centrifuge 18, with which the mixture is additionally subjected to centrifugal forces on the wall of the device 5.

Таким образом, заявляемая конструкция устройства способствует получению гомогенной смеси высокого качества (исходные фазы не разделяются, морозоустойчивость до -70°С, срок хранения в емкостях пять лет) за счет обеспечения во всех последовательных зонах осуществления гомогенизации исходных компонентов с использованием центрифугирования для получения высококачественной смеси на финишной операции.Thus, the claimed design of the device contributes to obtaining a homogeneous mixture of high quality (the initial phases are not separated, frost resistance up to -70 ° C, the shelf life in containers is five years) due to the provision of homogenization of the starting components in all successive zones using centrifugation to obtain a high-quality mixture at the finish operation.

После стекания полученного топлива со стенок устройства 5 оно по трубопроводу 12 (фиг. 1) транспортируется в камеру дегазации 6. После этого по трубопроводу 13 для получения высокосортного топлива тонкая эмульсия прокачиваются (насос на фиг. не показан) через ультразвуковой генератор (УЗГ) 7, а затем по трубопроводу 14 перекачивается в накопительную емкость 8.After the resulting fuel drains from the walls of the device 5, it is transported through a pipe 12 (Fig. 1) to a degassing chamber 6. After that, a thin emulsion is pumped through a pipe 13 to produce high-grade fuel (the pump in Fig. Not shown) through an ultrasonic generator (UGS) 7 , and then through the pipeline 14 is pumped into the storage tank 8.

Например, при использовании заявляемого устройства было получено печное топливо с содержанием воды 50%; углеводородные фракции (отработанное масло) совместно с присадками 50%, фракционный состав: перегоняется до температуры 180°С, % (об.) не более - 9; начало кипения 160°С не ниже - 160°С; перегоняется до температуры 340°С, % (об.) не менее конец - 96; конец кипения не выше 340-310°С, кинематическая вязкость при 20°С мм²/с (сСт) - 2,6, температура застывания - 70°С. Концентрация фактических смол в мг на 100 см³ топлива не более - 3,6; содержание механических примесей - следы, содержание воды - отсутствуют, плотность при 20°С, не более 820 кг/м³, плотность при 15°С 823,5 кг/м³.For example, when using the inventive device was obtained heating oil with a water content of 50%; hydrocarbon fractions (waste oil) together with additives of 50%, fractional composition: distilled to a temperature of 180 ° C,% (vol.) no more - 9; the beginning of boiling 160 ° С not lower - 160 ° С; distilled to a temperature of 340 ° C,% (vol.) not less than the end - 96; the end of boiling is not higher than 340-310 ° C, kinematic viscosity at 20 ° C mm ² / s (cSt) - 2.6, pour point - 70 ° C. The concentration of actual resins in mg per 100 cm ^{3 of} fuel is not more than 3.6; content of mechanical impurities - traces, water content - absent, density at 20 ° С, not more than 820 kg / m ³ , density at 15 ° С 823.5 kg / m ³ .

Устройство обладает улучшенной альтернативной композицией топлива, обладающей хорошей воспламеняемостью, простотой изготовления устройства для получения альтернативной топочной жидкости.The device has an improved alternative fuel composition having good flammability, ease of manufacture of the device for producing alternative fuel fluid.

Альтернативная композиция топлива в виде одной стабилизированной жидкой фазы при использовании и хранении, морозоустойчивость к замерзанию - 70°С.An alternative fuel composition in the form of one stabilized liquid phase during use and storage, frost resistance to freezing - 70 ° C.

При сгорании токсические выбросы практически отсутствуют и продукты горения не содержат твердых частиц.When burning, toxic emissions are practically absent and combustion products do not contain solid particles.

Получение топлива экономически и экологически выгодно, так как не требует дорогих стадий очистки.Getting fuel is economically and environmentally friendly, since it does not require expensive purification stages.

Claims

1. A device for the preparation of fuel fluid containing a casing in the form of a pipe with inlet and outlet pipes, the lower part of the casing has an increase in diameter, a shaft is installed in the casing of the device, an impeller is installed in the upper part, and a centrifuge is installed in the lower part, the casing behind the impeller is equipped with a row cavitation sections, consisting of rotating rotary gratings mounted on a shaft and stator gratings fixedly mounted in the housing, successively superposed during assembly with a sliding gap, each fixed of the lattice has openings arranged in a saber-shaped configuration, while these openings have a variable increasing diameter, and these cavitation sections are separated by an intersectional dividing multi-hole lattice.

2. The device according to p. 1, characterized in that it contains five cavitation sections.

3. The device according to p. 1, characterized in that the holes in the stator and rotor lattices are made with a diameter in the range from 2 to 4 mm.

4. The device according to claim 1, characterized in that used oil with additives and water in a ratio of 1: 1 are used as components for producing the combustion fluid.