RU2719531C1 - Фильтр-диспергатор нефтепродуктов - Google Patents
Фильтр-диспергатор нефтепродуктов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2719531C1 RU2719531C1 RU2019122795A RU2019122795A RU2719531C1 RU 2719531 C1 RU2719531 C1 RU 2719531C1 RU 2019122795 A RU2019122795 A RU 2019122795A RU 2019122795 A RU2019122795 A RU 2019122795A RU 2719531 C1 RU2719531 C1 RU 2719531C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- filter
- plates
- central channel
- housing
- dispersing element
- Prior art date
Links
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000003209 petroleum derivative Substances 0.000 claims description 5
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 30
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 5
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 abstract description 4
- 230000010358 mechanical oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 6
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000010291 electrical method Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/44—Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/44—Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces
- B01D29/46—Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces of flat, stacked bodies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
- B01D29/70—Regenerating the filter material in the filter by forces created by movement of the filter element
- B01D29/72—Regenerating the filter material in the filter by forces created by movement of the filter element involving vibrations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
- F02M27/04—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by electric means, ionisation, polarisation or magnetism
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M37/22—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M37/00—Apparatus or systems for feeding liquid fuel from storage containers to carburettors or fuel-injection apparatus; Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines
- F02M37/22—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system
- F02M37/32—Arrangements for purifying liquid fuel specially adapted for, or arranged on, internal-combustion engines, e.g. arrangements in the feeding system characterised by filters or filter arrangements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
Abstract
Изобретение относится к устройствам очистки нефтепродуктов и может быть использовано в топливных системах дизельных двигателей, работающих на тяжелых сортах жидкого топлива. Фильтр-диспергатор нефтепродуктов содержит корпус 1, а также установленный внутри корпуса 1 и подключенный к приводу механических колебаний 7 посредством штока 6 фильтродиспергирующий элемент 4 с центральным каналом 14. Фильтродиспергирующий элемент 4 выполнен в виде пакета тарелок 5 с увеличивающимся от тарелки к тарелке в направлении движения нефтепродукта в центральном канале 14 диаметром, установленных на центральном канале с формированием межтарелочных фильтрующих каналов. При этом привод механических колебаний 4 выполнен в виде электромагнитного генератора колебаний и установлен внутри корпуса 1. В упомянутом пакете тарелок 5 тарелки выполнены коническими по форме расширяющегося в направлении движения нефтепродукта в центральном канале 14 конуса, причем тарелки установлены на стенке центрального канала соосно и с возможностью формирования внешними краями соседних тарелок ступенек (Г). Фильтродиспергирующий элемент закреплен внутри корпуса посредством демпфирующих пружин 9, 10 противоположно направленного действия. Достигается повышение степени фильтрации и диспергирования жидкого топлива при уменьшении затрат энергии. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения, к устройствам очистки нефти, нефтяного жидкого топлива, других нефтепродуктов и может быть использовано при создании и использовании дизельных двигателей, работающих на тяжелых сортах жидкого топлива, в частности, при создании и использовании системы обеспечения требуемых свойств топлива по составу и размеру содержащихся в нем включений.
Известно «Устройство очистки и подготовки жидкого топлива к сгоранию» по патенту № RU 2263846 (опубл. 10.05.2005), содержащее расположенный в корпусе с крышкой фильтрующий элемент в виде расширяющего вниз усеченного конуса, магниты в виде катушки, имеющей форму усеченного конуса. На дне корпуса закреплен отстойник, выполненный из немагнитного материала и имеющий форму воронки, обращенной вниз узкой частью. В кольцевом зазоре между фильтрующим элементом и магнитами параллельно их внутренней поверхности на дне корпуса закреплена тарелка из немагнитного материала, выполненная в форме усеченного конуса, причем ее верхний край расположен от крышки на расстоянии. Недостатком данной конструкции является низкая эффективность подготовки тяжелого топлива к использованию в дизельном двигателе, вызванная низким качеством его фильтрации, отсутствием возможности диспергирования содержащихся в топливе грубодисперсных взвесей и большим количеством отхода фильтрации.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является фильтр-диспергатор [1], содержащий корпус с расположенным в нем фильтродиспергирующем элементом, выполненным в виде пакета плоских тарелок, зазоры между которыми образуют фильтрующие каналы. Фильтродиспергирующий элемент соединен штоком с механическим приводом, который расположен снаружи корпуса. Между корпусом и штоком размещено уплотнение. Недостатками данного фильтра-диспергатора являются значительные затраты энергии на преодоление сил трения в уплотнении, а также низкое качество диспергирования топлива вследствие использования только одного эффекта - разрушения содержащихся в топливе грубодисперсных взвесей под действием кавитации, возникающей в фильтрующих каналах пакета тарелок. Интенсивность кавитации в фильтре недостаточно высока ввиду отсутствия ступенек между периферийными краями рядом расположенных тарелок и нерациональной их формы. По указанным причинам фильтр-диспергатор не обладает необходимой эффективностью подготовки тяжелого топлива к использованию в дизельном двигателе.
Целью предлагаемого технического решения является повышение эффективности подготовки тяжелого топлива к использованию в дизельном двигателе за счет высокоэффективного освобождения топлива от крупных частиц загрязнений и измельчения крупных молекулярных углеводородных образований, а также грубодисперсных взвесей, включая глобулы воды, при уменьшенных затратах энергии.
Техническим результатом предлагаемого технического решения является повышение степени фильтрации и диспергирования жидкого топлива при уменьшении затрат энергии.
Для достижения указанного технического результата фильтр-диспергатор нефтепродуктов содержит корпус, а также установленный внутри корпуса и подключенный к приводу механических колебаний посредством штока фильтродиспергирующий элемент с центральным каналом. Фильтродиспергирующий элемент выполнен в виде пакета тарелок с увеличивающимся от тарелки к тарелке в направлении движения нефтепродукта в центральном канале диаметром, установленных на центральном канале с формированием межтарелочных фильтрующих каналов. При этом привод механических колебаний выполнен в виде электромагнитного генератора колебаний и установлен внутри корпуса. В упомянутом пакете тарелок тарелки выполнены коническими по форме расширяющегося в направлении движения нефтепродукта в центральном канале конуса, причем тарелки установлены на стенке центрального канала соосно и с возможностью формирования внешними краями соседних тарелок ступенек. Фильтродиспергирующий элемент закреплен внутри корпуса посредством демпфирующих пружин противоположно направленного действия.
Технический результат достигается за счет синергетического наложения ряда технических эффектов. Во-первых, размещение привода механических колебаний и штока фильтродиспергирующего элемента внутри корпуса позволяет исключить уплотнение между штоком и корпусом, следовательно, исключить затраты энергии на преодоление сил трения в уплотнении при работе устройства. Во-вторых, выполнение привода механических колебаний в виде электромагнитного генератора колебаний усиливает эффект кавитационного разрушения сгустков молекул топлива и глобул воды за счет их поляризации в электромагнитном поле, что позволяет уменьшить затраты энергии на указанное разрушение, уменьшить размеры сгустков и глобул и, соответственно, уменьшив размер фильтрующих каналов между тарелками, существенно повысить степень фильтрации топлива. В-третьих, коническая форма пакета тарелок фильтродиспергирующего элемента обеспечивает наличие кавитирующих ступенек, формируемых внешними краями соседних тарелок. При движении фильтродиспергирующего элемента в направлении движения топлива в центральном канале (вверх) в зоне ступеньки образуется область разрежения, в которой возникают кавитационные каверны, а при движении фильтродиспергирующего элемента в противоположном направлении ввиду повышенного давления в указанной зоне каверны схлопываются, вызывая за счет гидравлического удара разрушение сгустков молекул топлива и глобул воды. В-четвертых, коническая форма тарелок в пакете определяет такую ориентацию фильтрующих каналов между тарелками, при которой при движении фильтродиспергирующего элемента вверх слой топлива между тарелками ввиду его инерции вызывает дополнительное разрежение в пространстве между тарелками, увеличивая размеры кавитационных каверн и интенсифицируя за счет этого разрушение сгустков молекул топлива и глобул воды.
Синергетическое наложение указанного ряда эффектов состоит в следующем. Выполнение привода механических колебаний в виде электромагнитного генератора колебаний, размещенного внутри корпуса устройства, обеспечивает возможность кавитационного разрушения сгустков молекул топлива и глобул воды, вызванных движением и предлагаемой формой фильтродиспергирующего элемента, непосредственно в электромагнитном поле, создаваемом электромагнитным генератором. Такое одновременное наложение эффектов вызывает существенное повышение интенсивности кавитационного разрушения сгустков молекул топлива и глобул воды за счет их поляризации в электромагнитном поле.
На Фиг. 1 представлена схема предлагаемого фильтра-диспергатора нефтепродуктов.
Возможная реализация фильтра-диспергатора нефтепродуктов содержит (Фиг. 1): корпус 1, разделенный на входную 2 и выходную 3 камеры; фильтродиспергирующий элемент 4, состоящий из пакета тарелок 5 и штока 6; привод механических колебаний 7, включающий электромагнтные катушки 8 прямого и обратного хода; демпфирующие пружины 9, 10 противоположно направленного действия; входной канал 11 необработанного топлива; выходной канал 12 обработанного топлива; канал 13 для очистки входной камеры 2; центральный канал 14 фильтродиспергирующего элемента 4; отверстия 15 в штоке фильтродиспергирующего элемента.
Фильтр-диспергатор нефтепродуктов работает следующим образом. Необработанное топливо поступает во входную камеру 2 через канал 11. Через фильтрующие каналы между тарелками 5 совершающего колебательные (возвратно-поступательные) движения фильтродиспергирующего элемента 4 топливо по стрелке А поступает в центральный канал 14, по которому в направлении стрелки Б топливо поднимается вверх и по отверстиям 15 в штоке перетекает в полость выходной камеры 3 и далее по стрелке В поступает в выходной канал 12. Кавитационные каверны, разрушающие сгустки молекул топлива и глобулы воды, образуются и схлопываются в зоне ступенек Г, сформированными внешними краями соседних тарелок 5 фильтродиспергирующего элемента 4.
Совокупность предложенных в изобретении признаков позволяет достичь высокого качества очистки и диспергирования нефтяного топлива, снижения затрат энергии на работу устройства и высокой надежности его работы при сохранении простоты конструкции и относительно невысокой стоимости устройства.
[1] Кочанов Э.С., Кочанов Ю.С., Скачков А.Е. Электрические методы очистки судовых топлив. - Л.: Судостроение, 1990. - С. 48-50.
Claims (2)
1. Фильтр-диспергатор нефтепродуктов, содержащий корпус, а также установленный внутри корпуса и подключенный к приводу механических колебаний посредством штока фильтродиспергирующий элемент с центральным каналом, выполненный в виде пакета тарелок с увеличивающимся от тарелки к тарелке в направлении движения нефтепродукта в центральном канале диаметром, установленных на центральном канале с формированием межтарелочных фильтрующих каналов, отличающийся тем, что привод механических колебаний выполнен в виде электромагнитного генератора колебаний и установлен внутри корпуса, а в упомянутом пакете тарелок тарелки выполнены коническими по форме расширяющегося в направлении движения нефтепродукта в центральном канале конуса, причем тарелки установлены на стенке центрального канала соосно и с возможностью формирования внешними краями соседних тарелок ступенек.
2. Фильтр-диспергатор нефтепродуктов по п. 1, отличающийся тем, что фильтродиспергирующий элемент закреплен внутри корпуса посредством демпфирующих пружин противоположно направленного действия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019122795A RU2719531C1 (ru) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Фильтр-диспергатор нефтепродуктов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019122795A RU2719531C1 (ru) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Фильтр-диспергатор нефтепродуктов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2719531C1 true RU2719531C1 (ru) | 2020-04-21 |
Family
ID=70415386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019122795A RU2719531C1 (ru) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | Фильтр-диспергатор нефтепродуктов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2719531C1 (ru) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE669974C (de) * | 1936-07-03 | 1939-01-09 | Fritz Neuhardt | Brennstoffspaltfilter, insbesondere fuer Fahrzeugmotoren |
SU1161145A1 (ru) * | 1983-06-29 | 1985-06-15 | Предприятие П/Я Г-4488 | Самоочищающийс фильтр дл топлива |
SU1007697A1 (ru) * | 1981-02-19 | 1986-01-07 | Предприятие П/Я Г-4488 | Самоочищающийс фильтр дл топлива |
SU1340797A1 (ru) * | 1986-04-14 | 1987-09-30 | Предприятие П/Я В-8221 | Самоочищающийс фильтр |
SU1614222A1 (ru) * | 1986-07-23 | 1996-03-10 | А.В. Большаков | Самоочищающийся фильтр для топлива |
-
2019
- 2019-07-19 RU RU2019122795A patent/RU2719531C1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE669974C (de) * | 1936-07-03 | 1939-01-09 | Fritz Neuhardt | Brennstoffspaltfilter, insbesondere fuer Fahrzeugmotoren |
SU1007697A1 (ru) * | 1981-02-19 | 1986-01-07 | Предприятие П/Я Г-4488 | Самоочищающийс фильтр дл топлива |
SU1161145A1 (ru) * | 1983-06-29 | 1985-06-15 | Предприятие П/Я Г-4488 | Самоочищающийс фильтр дл топлива |
SU1340797A1 (ru) * | 1986-04-14 | 1987-09-30 | Предприятие П/Я В-8221 | Самоочищающийс фильтр |
SU1614222A1 (ru) * | 1986-07-23 | 1996-03-10 | А.В. Большаков | Самоочищающийся фильтр для топлива |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7504075B2 (en) | Ultrasonic reactor and process for ultrasonic treatment of materials | |
US20050271559A1 (en) | Advanced ultrasonic processor | |
US10975368B2 (en) | Acoustophoresis device with dual acoustophoretic chamber | |
WO2013187038A1 (ja) | 廃水処理装置、廃水処理システム、排気再循環ユニット、エンジンシステム、及び船舶 | |
RU2719531C1 (ru) | Фильтр-диспергатор нефтепродуктов | |
US4282100A (en) | Apparatus for reforming fuel oil wherein ultrasonic waves are utilized | |
RU134073U1 (ru) | Гидродинамический акустический преобразователь | |
US9752082B2 (en) | Treatment process and apparatus for reducing high viscosity in petroleum products, derivatives, and hydrocarbon emulsions, and the like | |
RU2223815C1 (ru) | Способ приготовления эмульсии, система и устройство для его осуществления | |
CN202272856U (zh) | 废乳化切削液回收利用系统 | |
CN113233651A (zh) | 高效含油污泥、泥浆、油田废液环保无害化处理系统 | |
RU2619783C1 (ru) | Акустический смеситель | |
RU200361U1 (ru) | Фильтрующая центрифуга | |
RU2205698C2 (ru) | Гидроциклон | |
RU2354461C2 (ru) | Генератор кавитационных процессов | |
CN103265130A (zh) | 一种物理式油水混合液分离装置 | |
CN203269692U (zh) | 一种物理式油水混合液分离装置 | |
CN103230683A (zh) | 一种破乳反应罐 | |
US4173983A (en) | Method of improving the working properties of liquid systems | |
UA147432U (uk) | Пристрій для ультразвукового обробляння суспензій | |
JP5843702B2 (ja) | 廃水処理装置、排気再循環ユニット、エンジンシステム、及び船舶 | |
RU2283967C2 (ru) | Способ улучшения физических свойств нефтяных топлив и устройство для его осуществления | |
RU2178724C1 (ru) | Самоочищающийся резонансный активатор-фильтр | |
RU2472075C1 (ru) | Гидродинамический кавитатор | |
RU2161063C1 (ru) | Аппарат для диспергирования и микрокапсулирования гидрофобных жидкостей |