RU2808135C1 - Автоматизированная система управления работой фильтра-смесителя двухкомпонентного топлива - Google Patents
Автоматизированная система управления работой фильтра-смесителя двухкомпонентного топлива Download PDFInfo
- 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
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 40
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 9
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 5
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 5
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 3
- 235000012424 soybean oil Nutrition 0.000 description 3
- 239000003549 soybean oil Substances 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
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)
- 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.
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2808135C1 true RU2808135C1 (ru) | 2023-11-23 |
Family
ID=
Citations (7)
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)
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 |