RU2808135C1 - Автоматизированная система управления работой фильтра-смесителя двухкомпонентного топлива - Google Patents

Автоматизированная система управления работой фильтра-смесителя двухкомпонентного топлива Download PDF

Info

Publication number
RU2808135C1
RU2808135C1 RU2023112864A RU2023112864A RU2808135C1 RU 2808135 C1 RU2808135 C1 RU 2808135C1 RU 2023112864 A RU2023112864 A RU 2023112864A RU 2023112864 A RU2023112864 A RU 2023112864A RU 2808135 C1 RU2808135 C1 RU 2808135C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
component
filter
components
density
target product
Prior art date
Application number
RU2023112864A
Other languages
English (en)
Inventor
Денис Александрович Уханов
Original Assignee
Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" filed Critical Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации"
Application granted granted Critical
Publication of RU2808135C1 publication Critical patent/RU2808135C1/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к средствам очистки с одновременным смешиванием различных компонентов в щелевых фильтрующих элементах и может быть использовано в системе питания автотракторных двигателей. Автоматизированная система управления работой фильтра-смесителя двухкомпонентного топлива содержит корпус 1 фильтра-смесителя с входными каналами 2, 3 компонентов. Через днище 5 стакана 4 по центральной оси корпуса 1 пропущена пустотелая ось 6 с выходным каналом 7 целевого продукта и входными радиальными каналами 8 по ее высоте для целевого продукта, на которой установлен фильтрующий элемент 9. В верхний торец фигурной втулки 12 ввернут шток 13 электромагнита 14, закрепленного на наружной поверхности корпуса 1 фильтра-смесителя и электрически соединенного с электронным блоком 15 управления частотой и длительностью импульса напряжения в цепи электромагнита 14. Датчик 16 плотности очищенного смесевого топлива установлен в выходном канале 7 целевого продукта. Датчики 17, 18 плотности каждого компонента установлены во входных каналах 2, 3 компонентов. Управляемая заслонка 20 установлена на входном канале 2 подвода первого компонента, а другая заслонка 21 - на входном канале 3 подвода второго компонента. Технический результат: повышение качества смесевого топлива за счет создания условий учета значения плотности исходных смешиваемых компонентов, по которым регулируют частоту и длительность импульса воздействия на вибрацию фильтрующего элемента, достигая заданного соотношения компонентов и плотности целевого продукта. 1 ил., 2 табл., 1 пр.

Description

Изобретение относится к средствам очистки с одновременным смешиванием различных компонентов в щелевых фильтрующих элементах и может быть использовано в системе питания автотракторных двигателей.
Смесевое топливо (или двухкомпонентное топливо) - топливо, получаемое смешиванием двух топлив между собой, например, товарного минерального (нефтяного) топлива и растительного масла, широко распространенное. Однако к этому смесевому топливу предъявляют высокие требования по качеству очистки и получению однородной эмульсии.
Известен фильтр вибрационный, содержащий камеру смешивания с установленным коаксиально и соединенным с приводом вращения вибратором, на котором установлен винт. Вибратор выполнен в виде двух последовательно соединенных сильфонов, закрепленных в камере смешивания на опорах качения (1 - РФ Патент 2365406, B01F 11/00).
Смешивание происходит за счет винта-вибратора, приводимого во вращательное и возвратно-поступательное движение. Полученная смесь поступает к выходному каналу.
Недостатком фильтра вибрационного является низкое качество смешивания компонентов смесевого топлива, обусловленное тем, что не учитывается величина плотности каждого компонента, что отрицательно сказывается на значении плотности целевого продукта и его смеси.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению является фильтр-смеситель двухкомпонентного топлива, содержащий корпус с входным и выходным каналами, стакан, фильтрующий элемент, представляющий собой набор попарных пластин, одна из которых имеет гладкую поверхность, другая - выступы, внутри стакана имеется пустотелая ось с выходным каналом и двумя радиальными отверстиями, расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях, фильтрующий элемент установлен на полой оси с возможностью возвратно-поступательного перемещения, при этом на нижнюю часть фильтрующего элемента воздействует цилиндрическая пружина, по верхнему концу оси свободно перемещается втулка, нижним концом упирающаяся в фильтрующий элемент. В верхний торец втулки ввернут шток электромагнита, закрепленного на наружной поверхности корпуса фильтра-смесителя, цепь электромагнита соединена с электронным боком управления, оснащенным регуляторами частоты и длительности импульса выходного сигнала (2 - РФ Патент 2525489, B01D 29/44, B01F 11/00 - прототип).
Недостатком фильтра-смесителя двухкомпонентного топлива, принятого за прототип, является недостаточно качественное смешивание дизельного смесевого топлива без учета показателя плотности исходных компонентов (растительного масла и минерального топлива).
Технический результат изобретения - повышение качества смесевого топлива за счет создания условий учета значения плотности исходных смешиваемых компонентов, по которым регулируют частоту и длительность импульса воздействия на вибрацию фильтрующего элемента, достигая заданного соотношения компонентов и плотности целевого продукта.
Указанный технический результат достигается за счет того, что автоматизированная система управления работой фильтра-смесителя двухкомпонентного топлива, содержащая корпус фильтра-смесителя с входными каналами компонентов, закрепленный с возможностью съема на верхней наружной поверхности стакана, через днище которого по центральной оси корпуса пропущена пустотелая ось с выходным каналом целевого продукта и входными радиальными каналами по ее высоте для целевого продукта, на которой установлен фильтрующий элемент с образованием связанной с входными каналами компонентов кольцевой полости между внутренней стенкой стакана и торцами попарных пластин, одна сторона у которых имеет гладкую поверхность, а другая сторона - выступы, контактирующие с гладкой стороной смежной пластины, нижний торец пакета пластин подпружинен, а верхний торец связан с насаженной на полую ось и опирающейся на фильтрующий элемент фигурной втулкой, в верхний торец которой ввернут шток электромагнита, закрепленного на наружной поверхности корпуса фильтра-смесителя и электрически соединенного с электронным блоком управления частотой и длительностью импульса напряжения в цепи электромагнита, создающего возвратно-поступательные перемещения пакета пластин, согласно изобретению дополнительно содержит датчик плотности очищенного смесевого топлива, установленный в выходном канале целевого продукта, датчики плотности каждого компонента, установленные во входных каналах компонентов, вычислительный блок, к которому подключены датчики плотности очищенного смесевого топлива и каждого входного компонента, и управляемые заслонки, одна из которых установлена на входном канале первого компонента, а другая - на входном канале второго компонента, при этом исполнительные механизмы заслонок связаны с соответствующими выходами электронного блока управления, к которому подключен вычислительный блок.
На фиг. 1 представлена схема автоматизированной системы управления работой фильтра-смесителя двухкомпонентного топлива.
Автоматизированная система управления работой фильтра-смесителя двухкомпонентного топлива содержит корпус 1 фильтра-смесителя с входными каналами 2, 3 для подвода компонентов (например, растительного масла и минерального топлива), закрепленный с возможностью съема на верхней наружной поверхности стакана 4. Через днище 5 стакана 4 по центральной оси корпуса 1 пропущена пустотелая ось 6 с выходным каналом 7 и входными радиальными каналами 8 по ее высоте для целевого продукта (смесевого топлива). Фильтрующий элемент 9 в виде пакета пластин 10 установлен на пустотелой оси 6, связанной с входными каналами компонентов кольцевой полости между внутренней стенкой стакана 4 и торцами попарных пластин 10. Одна сторона, как и в прототипе, попарных пластин 10 имеет гладкую поверхность, а другая сторона - выступы, контактирующие с гладкой стороной смежной пластины. Нижний торец пакета пластин 10 подпружинен, а верхний торец связан с насаженной на полую ось 6 и опирающейся на фильтрующий элемент 9 фигурной втулкой 12.
В верхний торец втулки 12 ввернут шток 13 электромагнита 14, закрепленного на наружной поверхности корпуса 1 фильтра-смесителя и электрически соединенного с электронным блоком 15 управления частотой и длительностью импульса напряжения в цепи электромагнита 14, создающего возвратно-поступательные перемещения пакета пластин 10.
Датчик 16 плотности очищенного смесевого топлива установлен в выходном канале 7 целевого продукта. Датчики 17, 18 плотности каждого компонента установлены во входных каналах 2, 3 компонентов. Датчики 16, 17, 18 плотности очищенного смесевого топлива и каждого входного компонента подключены к вычислительному блоку 19. Управляемая заслонка 20 установлена на входном канале 2 подвода первого компонента (растительного масла), а другая заслонка 21 - на входном канале 3 подвода второго компонента (минерального топлива). Исполнительные механизмы заслонок 20, 21 связаны с соответствующими выходами электронного блока 15 управления, к которому подключен вычислительный блок 19.
Работает автоматизированная система управления работой фильтра-смесителя двухкомпонентного топлива следующим образом.
Пример. Необходимо обеспечить работу автотракторного двигателя на смесовом топливе различного процентного соотношения летнего дизельного топлива (минеральное топливо) и соевого масла (растительное масло) (таблица 1).
При работе двигателя два компонента, соевое масло и летнее дизельное топливо, самотеком через каналы 2 и 3 корпуса 1 фильтра-смесителя поступают во внутреннюю полость стакана 4, в которой происходит их предварительное смешивание. Одновременно электронный блок 15 управления подает единичный импульс напряжения в цепь электромагнита 14. Шток 13 электромагнита 14 воздействует на фильтрующий элемент 9, перемещая его по пустотелой оси 6 вниз, сжимая при этом пружину 11. При подаче в цепь электромагнита 14 нулевого импульса напряжения его обмотка обесточивается и шток 13 втягивается вовнутрь электромагнита 14, а фильтрующий элемент 9 за счет силы упругости пружины 11 возвращается в исходное положение. За счет попеременного поступления единичных и нулевых импульсов напряжения в цепь электромагнита 14 фильтрующий элемент 9 совершает возвратно-поступательные перемещения, вызывая колебательные движения смешиваемых компонентов смесевого топлива. Частота колебаний и длительность импульсов изменяется соответственно в пределах 120-240 Гц и 0,25-0,5 с в зависимости от значений плотности смешиваемых компонентов смесевого топлива (таблица 2).
Колебательное движение смешиваемых компонентов смесевого топлива обеспечивает самоочищение фильтрующего элемента 9 и более равномерное распределение потоков компонентов по всему объему смеси, исключая образование «застойных зон» в процессе смешивания. Смесевое топливо проходит через зазоры между пластинами 10 фильтрующего элемента 9, очищается от механических примесей, и поступает через входные радиальные каналы 8 пустотелой оси 6 к выходному каналу 7.
Например, необходимо получить смесовое топливо 50%ДТ+50%СояМ. Для этого в вычислительном блоке 19 устанавливается плотность этого топлива 860 кг/м3. Далее сигнал поступает через электронный блок 15 управления на заслонки 20, 21. Угол открытия заслонок 20, 21 изменяется в зависимости от плотности первого компонента (соевого масла) и второго компонента (дизельного топлива). Плотность компонентов контролируется датчиками плотности 17 и 18, установленными во входных каналах 2, 3, сигнал от которых поступает в вычислительный блок 19. Если плотность смесевого топлива изменяется во время работы двигателя, то происходит сравнение с заданным значением, а по сигналу рассогласования формируется сигнал через электронный блок 15 управления на заслонки 20, 21.
Таким образом, за счет совокупности использования известных и отличительных (датчиков плотности, управляемых заслонок, вычислительного блока и возможности регулирования частоты и длительности импульсов выходного сигнала электронного блока управления соответственно в пределах 120-240 Гц и 0,25-0,5 с) существенных признаков достигается повышение качества смешивания компонентов, автоматическое регулирование соотношения двухкомпонентного топлива и обеспечение возможности изменения параметров колебательного движения смешиваемых компонентов смесевого топлива в требуемом интервале.

Claims (1)

  1. Автоматизированная система управления работой фильтра-смесителя двухкомпонентного топлива, содержащая корпус фильтра-смесителя с входными каналами компонентов, закрепленный с возможностью съема на верхней наружной поверхности стакана, через днище которого по центральной оси корпуса пропущена пустотелая ось с выходным каналом целевого продукта и входными радиальными каналами по ее высоте для целевого продукта, на которой установлен фильтрующий элемент с образованием связанной с входными каналами компонентов кольцевой полости между внутренней стенкой стакана и торцами попарных пластин, одна сторона у которых имеет гладкую поверхность, а другая сторона - выступы, контактирующие с гладкой стороной смежной пластины, нижний торец пакета пластин подпружинен, а верхний торец связан с насаженной на полую ось и опирающейся на фильтрующий элемент фигурной втулкой, в верхний торец которой ввернут шток электромагнита, закрепленного на наружной поверхности корпуса фильтра-смесителя и электрически соединенного с электронным блоком управления частотой и длительностью импульса напряжения в цепи электромагнита, создающего возвратно-поступательные перемещения пакета пластин, отличающаяся тем, что дополнительно содержит датчик плотности очищенного смесевого топлива, установленный в выходном канале целевого продукта, датчики плотности каждого компонента, установленные во входных каналах компонентов, вычислительный блок, к которому подключены датчики плотности очищенного смесевого топлива и каждого входного компонента, и управляемые заслонки, одна из которых установлена на входном канале первого компонента, а другая - на входном канале второго компонента, при этом исполнительные механизмы заслонок связаны с соответствующими выходами электронного блока управления, к которому подключен вычислительный блок.
RU2023112864A 2023-05-18 Автоматизированная система управления работой фильтра-смесителя двухкомпонентного топлива RU2808135C1 (ru)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2808135C1 true RU2808135C1 (ru) 2023-11-23

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007032937A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Nippon Yuusen Kk 混合燃料作成装置
RU2365406C1 (ru) * 2008-03-17 2009-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Смеситель вибрационный
RU2525489C1 (ru) * 2013-02-12 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" Фильтр-смеситель двухкомпонентного топлива
RU2538189C1 (ru) * 2013-07-25 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" Смеситель компонентов дизельного смесевого топлива
US20170246566A1 (en) * 2014-03-12 2017-08-31 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Filtering device
RU193257U1 (ru) * 2019-03-11 2019-10-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Мобильная установка для получения биодизельного топлива с системой контроля цетанового числа
RU2724239C1 (ru) * 2020-01-17 2020-06-22 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" Фильтр-смеситель двухкомпонентного топлива

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007032937A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Nippon Yuusen Kk 混合燃料作成装置
RU2365406C1 (ru) * 2008-03-17 2009-08-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Братский государственный университет" Смеситель вибрационный
RU2525489C1 (ru) * 2013-02-12 2014-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" Фильтр-смеситель двухкомпонентного топлива
RU2538189C1 (ru) * 2013-07-25 2015-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенская государственная сельскохозяйственная академия" Смеситель компонентов дизельного смесевого топлива
US20170246566A1 (en) * 2014-03-12 2017-08-31 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Filtering device
RU193257U1 (ru) * 2019-03-11 2019-10-21 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный университет" Мобильная установка для получения биодизельного топлива с системой контроля цетанового числа
RU2724239C1 (ru) * 2020-01-17 2020-06-22 Федеральное автономное учреждение "25 Государственный научно-исследовательский институт химмотологии Министерства обороны Российской Федерации" Фильтр-смеситель двухкомпонентного топлива

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6659365B2 (en) Ultrasonic liquid fuel injection apparatus and method
RU2808135C1 (ru) Автоматизированная система управления работой фильтра-смесителя двухкомпонентного топлива
WO1997023815A1 (en) Ultrasonic liquid flow control apparatus and method
CN109154193B (zh) 自由活塞装置和运行自由活塞装置的方法
US6149293A (en) High efficiency ultracolloidal emulsifying module for basically immiscible fluids and related methods
BR8202633A (pt) Processo e instalacao de alimentacao de materia combustivel de uma camara de combustao-gaseificacao
RU2724239C1 (ru) Фильтр-смеситель двухкомпонентного топлива
RU2525489C1 (ru) Фильтр-смеситель двухкомпонентного топлива
RU2500463C1 (ru) Смеситель-дозатор минерального топлива и растительного масла
CN1220370A (zh) 用于将燃料/液体混合物喷入燃烧器燃烧室的方法和装置
SU1562482A1 (ru) Система смазки цилиндра двигател
WO2011016752A1 (ru) Гидродинамический диспергатор
RU193257U1 (ru) Мобильная установка для получения биодизельного топлива с системой контроля цетанового числа
RU20933U1 (ru) Механическая форсунка
RU2639456C2 (ru) Способ управления работой двигателя внутреннего сгорания и система для его осуществления
RU2819475C1 (ru) Акустический смеситель компонентов бионефтяного топлива с электронным управлением
RU2127822C1 (ru) Механическая форсунка
KR102170622B1 (ko) 다방향 초음파 조사 가능한 에멀젼 제조장치
SU1058591A2 (ru) Гидродинамический излучатель
SU1273151A1 (ru) Устройство дл обработки жидкости
RU224108U1 (ru) Виброперемешивающее устройство
SU1353919A1 (ru) Способ приготовлени топливовоздушной смеси дл двигател внутреннего сгорани
RU2127823C1 (ru) Механическая форсунка
GB2348377A (en) In-line fluid mixer with venturi defined by oscillating spherical member or ball
DE202004008470U1 (de) Vorrichtung zum Durchmischen von Flüssigkeiten und/oder Feststoffen