RU57377U1

RU57377U1 - MAGNETO-CATALYTIC ACTIVATOR OF HYDROCARBON FUEL

Info

Publication number: RU57377U1
Application number: RU2006107956/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Петрович Кудрявский; Олег Владимирович Погудин
Original assignee: ООО Научно-производственная экологическая фирма "ЭКО-технология"
Priority date: 2006-03-13
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2006-10-10

Abstract

Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, конкретно к области двигателестроения и может быть использована для комплектации двигателей внутреннего сгорания в автомобилестроении, судостроении, на железнодорожном транспорте (для тепловозов), для комплектации тракторов, вездеходов, танков, боевых машин, ТЭЦ и др. Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции «активатора», снижение трудозатрат на изготовление и монтаж, обеспечении надежности и безопасности эксплуатации «активатора». Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемой полезной модели заключается в снижении материальных затрат на изготовление магнито-каталитических активаторов, повышении качества «Активаторов», надежности и безопасности их эксплуатации. Поставленная задача решается с достижением вышеуказанных технических результата предлагаемой полезной моделью - «магнито-каталитическим активатором углеводородного топлива», включающим цилиндрический внешний корпус, на крышке которого установлен входной и выходной штуцеры, топливную магистраль, расположенную вокруг цилиндрической рабочей камеры, помещенными в нее постоянными магнитами, выполненными в виде плоских цилиндрических элементов с равномерно распределенными отверстиями, магнитные элементы в рабочей камере разделены между собой пористыми каталитическими перегородками и упругими кольцами. Новым в предлагаемой полезной модели является то, что корпус активатора имеет резьбовое соединение с нижней частью крышки, входной штуцер имеет со стороны нижней поверхности крышки активатора соединение с Г-образной топливораспределяющей втулкой, выход из которой направлен перпендикулярной оси, по касательной к поверхности рабочей камеры, топливная магистраль, расположенная вокруг рабочей камеры образована зазором между корпусом и внешней поверхностью рабочей камеры, верхняя часть рабочей камеры непосредственно примыкает к гибкой эластичной прокладке, установленной в кольцевом зазоре, находящимся на нижней поверхности крышки активатора и имеющей диаметр, соответствующий диаметру рабочей камеры, торец рабочей камеры установлена на гибкой конусообразной пружине, расположенной на дне корпуса, пористые каталитические перегородки, разделяющие магнитные элементы в рабочей камере выполнены из предварительно активированных титан - содержащих материалов, помещенных на химически инертных сетках, закрепленных внутри рабочей камеры эластичными упругими уплотняющими кольцами.The proposed utility model relates to the field of engineering, specifically to the field of engine manufacturing and can be used to complete internal combustion engines in the automotive industry, shipbuilding, railway transport (for diesel locomotives), to complete tractors, all-terrain vehicles, tanks, military vehicles, thermal power plants, etc. the proposed utility model is to simplify the design of the "activator", reducing labor costs for the manufacture and installation, ensuring the reliability and safety of operation of the "activator". The technical result that can be obtained by implementing the proposed utility model is to reduce material costs for the manufacture of magneto-catalytic activators, improve the quality of "Activators", the reliability and safety of their operation. The problem is solved with the achievement of the above technical result by the proposed utility model - “magneto-catalytic activator of hydrocarbon fuel”, including a cylindrical outer case, on the cover of which there are inlet and outlet fittings, a fuel line located around the cylindrical working chamber, placed in it by permanent magnets, made in the form of flat cylindrical elements with evenly distributed holes, the magnetic elements in the working chamber are separated by Do a porous catalyst baffles and elastic rings. New in the proposed utility model is that the activator housing has a threaded connection with the lower part of the cover, the inlet fitting has a connection to the L-shaped fuel distribution sleeve from the bottom surface of the activator cover, the exit from which is directed perpendicular to the axis, tangential to the surface of the working chamber, the fuel line located around the working chamber is formed by the gap between the housing and the outer surface of the working chamber, the upper part of the working chamber is directly adjacent to the flexible a flexible gasket installed in the annular gap located on the lower surface of the activator cover and having a diameter corresponding to the diameter of the working chamber, the end of the working chamber is mounted on a flexible conical spring located on the bottom of the housing, porous catalytic partitions separating the magnetic elements in the working chamber are made of preliminary activated titanium - containing materials placed on chemically inert grids fixed inside the working chamber by elastic elastic sealing coats by the bones.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к области машиностроения, конкретно к двигателестроению, и может быть использована для комплектации двигателей внутреннего сгорания в автомобилестроении, судостроении, на железнодорожном транспорте (на тепловозах), для комплектации тракторов, вездеходов, танков, боевых машин, тепловых ТЭЦ и др.The proposed utility model relates to the field of engineering, specifically to engine building, and can be used to complete internal combustion engines in the automotive industry, shipbuilding, railway transport (diesel locomotives), to complete tractors, all-terrain vehicles, tanks, military vehicles, thermal power plants, etc.

Известен магнито-каталитический активатор углеводородного топлива (А.с. СССР №1477929. Опубл.: 1989, Бюл. №17; МКИ⁷ F 02 M 27/00).Known magneto-catalytic activator of hydrocarbon fuel (AS USSR No. 1477929. Publisher: 1989, Bull. No. 17; MKI ⁷ F 02 M 27/00).

Известный активатор («Установка», «Устройство») содержит рабочую камеру из немагнитного материала, цилиндрический магнит, немагниченный в осевом направлении и размещенный в корпусе на держателях с образованием проточного канала для смеси, образованного центральным отверстием в цилиндрическом магните и зазором между ним и корпусом, и турбулизатор потока, выполненный в виде пакета сеток, расположенных параллельно одна другой в проточном канале перед цилиндрическим магнитом по потоку и снабженных размещенными по периферии пакета дистанционными прокладками, которые выполнены из немагнитного материала. Сетки выполнены из немагнитного материала, например, из медных или алюминиевых сплавов. При этом прокладки могут быть выполнены из упругого материала, например, резины, а пакет сеток может быть снабжен регулирующим приспособлением, например, в виде регулировочной гайки, обеспечивающей сжатие концов сеток и прокладок так, что возможно изменение расстояния между сетками.The known activator ("Installation", "Device") contains a working chamber of non-magnetic material, a cylindrical magnet, non-magnetized in the axial direction and placed in the housing on the holders with the formation of a flow channel for the mixture formed by the Central hole in the cylindrical magnet and the gap between it and the housing and a flow turbulator, made in the form of a packet of grids located parallel to one another in the flow channel in front of a cylindrical magnet downstream and equipped with distal packages located on the periphery tional gaskets, which are made of nonmagnetic material. The nets are made of non-magnetic material, for example, from copper or aluminum alloys. In this case, the gaskets can be made of elastic material, for example rubber, and the packet of nets can be equipped with a regulating device, for example, in the form of an adjusting nut, which compresses the ends of the nets and gaskets so that it is possible to change the distance between the nets.

Недостатком известного устройства «Активатора» является неудовлетворительная удельная производительность по обработанному в магнитной поле топливу. Другим недостатком известного устройства «Активатора» является сложность его конструкции, что препятствует его широкому практическому использованию.A disadvantage of the known device "Activator" is the unsatisfactory specific productivity of processed in a magnetic field fuel. Another disadvantage of the known device "Activator" is the complexity of its design, which prevents its wide practical use.

Известен (Патент РФ №2140008 по заявке №97103743/06 с приор. от 19.03.1997; Зарег. и опубл.: 20.10.1999 г.; Бюл. №29; МКИ⁷ F 02 M 27/04: «Устройство для подготовки топлива») - магнито-каталитический активатор углеводородного топлива. Известный «Активатор» (устройство) содержит цилиндрическую рабочую камеру, входной штуцер, три постоянных магнита - магнитные преобразователи - входной, главный магнит и выходной, между которыми располагаются конические пъезокерамические вставки, обладающие пъезокерамическими свойствами. Пъезокерамические вставки образуют Known (RF Patent No. 2140008 for application No. 97103743/06 with prior dated March 19, 1997; Reg. And publ.: October 20, 1999; Bull. No. 29; MKI ⁷ F 02 M 27/04: “Device for preparation fuel ”) - magneto-catalytic activator of hydrocarbon fuel. The well-known "Activator" (device) contains a cylindrical working chamber, an inlet fitting, three permanent magnets - magnetic transducers - an input, a main magnet and an output, between which are located conical piezoceramic inserts with piezoceramic properties. Piezoceramic inserts form

преобразовательную и выходную камеры, имеющие форму двух усеченных конусов, обращенных друг к другу вершинами. Со стороны выходной камеры и выходного штуцера установлена губка из немагнитоактивного металла, создающая эффект гидродинамической камеры. Главный магнит расположен у вершин конусов. По мнению Авторов данного изобретения, вышеописанная конструкция установки позволяет за счет образования в камере обработки топлива импульсного электромагнитного поля создавать свободные радикалы, топливную эмульсию, что приводит к значительному снижено вредных выбросов и сокращению расхода топлива.converting and output chambers having the form of two truncated cones facing each other with vertices. A sponge made of a non-magnetically active metal is installed on the side of the outlet chamber and the outlet fitting, which creates the effect of a hydrodynamic chamber. The main magnet is located at the tops of the cones. According to the Authors of the present invention, the above-described construction of the installation allows creating free radicals, a fuel emulsion due to the formation of a pulsed electromagnetic field in the fuel processing chamber, which leads to a significant reduction in harmful emissions and a reduction in fuel consumption.

Недостатком данного известного «Активатора» (устройства), является сложность его конструкции, что препятствует его широкому практическому использованию в двигателях внутреннего сгорания.The disadvantage of this famous "Activator" (device) is the complexity of its design, which prevents its widespread practical use in internal combustion engines.

Известен магнито-каталитический активатор углеводородного топлива (Патент РФ на ПМ №38848 по заявке №2004108437/20 с приор. от 23.03.2004 г.; Зарег. и опубл. 10.07.2004; Бюл. №19; - «Аппарат» для магнитной обработке топлива в двигателях внутреннего сгорания»).Known magneto-catalytic activator of hydrocarbon fuel (RF Patent for PM No. 384848 according to the application No. 2004108437/20 with prior. Dated 23.03.2004; Registered and published. 07/10/2004; Bull. No. 19; - "Apparatus" for magnetic fuel processing in internal combustion engines ").

Известный «Активатор» (Аппарат) включает в себя цилиндрическую рабочую камеру, внутри которой помещены постоянные магниты, выполненные в форме магнитных элементов, рабочая камера имеет входной и выходной штуцеры, расположенные на одном из торцов герметичной рабочей камеры; вокруг внешней поверхности рабочей камеры расположен топливопровод выполненный в форме спиралеобразной полой трубки и имеющей соединения с входным штуцером и дополнительно установленным патрубком, расположенным на противоположном торце рабочей камеры; магнитные элементы выполнены в форме дисков, диаметр которых составляет 0,96-0,99 от внутреннего диаметра рабочей камеры, соотношение высоты магнитных дисков к высоте рабочей камеры равно 1:(25-50); магнитные диски на всей площади имеют отверстия для прохождения топлива, диаметр которых составляет 1-5% от диаметра диска, магнитные диски разделены между собой высокопористыми каталитически активными вставками из спеченных порошкообразных немагнитных материалов цилиндрической формы, диаметр которых совпадает с диаметром магнитных дисков, а высота превышает диаметр магнитных дисков в 1,8-2,2 раза, между магнитными дисками и каталитически-активными вставками имеется зазор, образуемый кольцевыми эластичными прокладками, внешний диаметр которых равен внутреннему диаметру рабочей камеры, высота зазора составляет 10-30% от высоты магнитного диска, высота The well-known "Activator" (Apparatus) includes a cylindrical working chamber, inside of which are placed permanent magnets made in the form of magnetic elements, the working chamber has inlet and outlet fittings located at one of the ends of the sealed working chamber; around the outer surface of the working chamber is located a fuel pipe made in the form of a spiral hollow tube and having connections with an inlet fitting and an additionally installed nozzle located on the opposite end of the working chamber; magnetic elements are made in the form of disks, the diameter of which is 0.96-0.99 of the inner diameter of the working chamber, the ratio of the height of the magnetic disks to the height of the working chamber is 1: (25-50); the magnetic disks over the entire area have openings for the passage of fuel, the diameter of which is 1-5% of the diameter of the disk, the magnetic disks are separated by highly porous catalytically active inserts of sintered powdered non-magnetic cylindrical materials, the diameter of which coincides with the diameter of the magnetic disks, and the height exceeds the diameter of the magnetic disks is 1.8-2.2 times, between the magnetic disks and the catalytically active inserts there is a gap formed by ring elastic gaskets, the outer diameter which is equal to the inner diameter of the working chamber, the height of the gap is 10-30% of the height of the magnetic disk, height

зазоров между торцами рабочей камеры и каталитически активными вставками составляет 80-120% от высоты магнитных дисков.The gap between the ends of the working chamber and the catalytically active inserts is 80-120% of the height of the magnetic disks.

Недостатком известного «Активатора» является сложность его конструкции и значительные затраты на его изготовление и сборку. Из известных аналогов наиболее близким по технической сущности - совокупности существенных признаков и достигаемому при этом техническому результату - является известное техническое решение (Патент РФ на ПМ №41090 по заявке №2004116570/22 с приор. от 03.04.2004; Зарег. и опубл.: 10.10.2004 г.; Бюл. №28. «Устройство для обработки жидкого углеводородного топлива в магнитном поле») - принято за прототип.The disadvantage of the famous "Activator" is the complexity of its design and significant costs for its manufacture and assembly. Of the known analogues, the closest in technical essence - the set of essential features and the technical result achieved at the same time - is the well-known technical solution (RF Patent ПМ №41090 by application No. 2004116570/22 with prior. Dated 03.04.2004; Reg. And publ.: 10.10.2004; Bull. No. 28. "Device for processing liquid hydrocarbon fuel in a magnetic field") - taken as a prototype.

Устройство по прототипу включает в себя цилиндрическую рабочую камеру с помещенными внутри нее постоянными магнитами, входной и выходной штуцеры для подачи и вывода обработанного топлива, в наружном корпусе помещена рабочая камера, постоянные магниты выполнены в форме цилиндрических магнитных элементов с отверстиями по всему сечению магнитных элементов для прохождения топлива, при этом магнитные элементы разделены между собой двумя цилиндрическими пористыми каталитическими перегородками, между которыми и между магнитными элементами установлены упругие герметизирующие кольца, наружный диаметр которых равен внутреннему диаметру рабочей камеры, высота пористых каталитических перегородок составляет 200±10% от высоты магнитных элементов, входной штуцер образует соединение с топливной магистралью, исполненной в виде змеевика, расположенного вокруг внешней поверхности рабочей камеры и образованного пакетом собранных и последовательно соединенных между собой полых сегментов, имеющих наклонный радиус относительно оси 45-75°, высота каждого из сегментов составляет 5-15% от высоты рабочей камеры, а соотношение высоты и наружного диаметра равно 1:(3:10), на внешней поверхности сегментов расположены уплотняющие кольца, имеющие непосредственный контакт с внутренней поверхностью кожуха устройства.The prototype device includes a cylindrical working chamber with permanent magnets placed inside it, input and output fittings for supplying and outputting processed fuel, a working chamber is placed in the outer casing, permanent magnets are made in the form of cylindrical magnetic elements with openings over the entire cross section of the magnetic elements for the passage of fuel, while the magnetic elements are separated by two cylindrical porous catalytic partitions, between which and between the magnetic elements and elastic sealing rings are installed, the outer diameter of which is equal to the inner diameter of the working chamber, the height of the porous catalytic walls is 200 ± 10% of the height of the magnetic elements, the inlet connection forms a connection to the fuel line, made in the form of a coil located around the outer surface of the working chamber and formed a package of hollow segments assembled and connected in series with each other, having an inclined radius relative to the axis of 45-75 °, the height of each of the segments is 5-15% about the height of the working chamber, and the ratio of height and outer diameter is 1: (3:10) on the outer surface of the seal ring segments are arranged in direct contact with the inner surface of the device casing.

Недостатком устройства по прототипу является сложность конструкции, значительные материальные и трудозатраты на изготовление и сборку «активатора», что препятствует практической реализации этих устройств - магнитно-каталитических активаторов для обработки углеводородного топлива перед его подачей в двигатель внутреннего сгорания. Другим недостатком устройства - («активатора») по прототипу является неудовлетворительная герметичность топливопровода - топливный магистрали, исполненной в виде змеевика, расположенного вокруг внешней поверхности рабочей камеры и образованного пакетом собранных и последовательно соединенных между The disadvantage of the prototype device is the design complexity, significant material and labor costs for the manufacture and assembly of the "activator", which impedes the practical implementation of these devices - magnetic-catalytic activators for processing hydrocarbon fuel before it is fed to the internal combustion engine. Another disadvantage of the device - ("activator") of the prototype is the poor tightness of the fuel line - the fuel line, made in the form of a coil located around the outer surface of the working chamber and formed by a package of assembled and connected in series between

собой полых сегментов. Опыт сборки и эксплуатации устройства по прототипу свидетельствует о том что в промышленной практике при организации массового производства магнито-каталитических активаторов по прототипу не удается обеспечить полной герметичности сегментов, в связи с чем при эксплуатации таких «Активаторов» наблюдается «протечка» топлива, что может создавать критические, аварийные и пожароопасные ситуации.a hollow segments. The experience of assembly and operation of the device according to the prototype indicates that in industrial practice when organizing the mass production of magneto-catalytic activators according to the prototype, it is not possible to ensure complete tightness of the segments, and therefore, during the operation of such “Activators”, fuel leaks, which can create critical, emergency and fire hazard situations.

Задачей предлагаемой полезной модели является упрощение конструкций «Активатора».The objective of the proposed utility model is to simplify the designs of the "Activator".

Технический результат, который может быть получен при реализации предлагаемой полезной модели заключается в снижении материальных затрат на изготовление магнито-каталитических активаторов, повышение качества «активаторов», надежности и безопасности их эксплуатации.The technical result that can be obtained by implementing the proposed utility model is to reduce material costs for the manufacture of magneto-catalytic activators, improving the quality of "activators", the reliability and safety of their operation.

Поставленная задача решается с достижением вышеуказанного технического результата предлагаемой полезной модели - «магнито-каталитическим активатором углеводородного топлива», включающим в себя (см. рисунок): цилиндрический внешний корпус (1), на крышке (2) которого установлены входной (3) и выходной (4) штуцеры, топливную магистраль расположенную вокруг цилиндрической рабочей камеры (6) с помещенными в нее постоянными магнитами (7), выполненными в виде плоских цилиндрических элементов (7) с равномерно распределенными отверстиями, магнитные элементы в рабочей камеры разделены между собой пористыми каталитическими перегородками (8) и упругими кольцами (9), корпус активатора (1) имеет резьбовое соединение (10) с нижней частью крышки (2), входной штуцер (3) имеет со стороны нижней поверхности крышки активатора соединение с Г-образной топливораспределяющей втулкой (11), выход из которой направлен перпендикулярно вертикальной оси, по касательной к поверхности рабочей камеры (6), топливная магистраль (5), расположенная вокруг рабочей камеры образована зазором между корпусом (1) и внешней поверхностью рабочей камеры (6), верхняя часть рабочей камеры непосредственно примыкает к гибкой эластичной прокладке (12), установленной в кольцевом зазоре (13), находящейся на нижней поверхности крышке активатора и имеющей диаметр, соответствующий диаметру рабочей камеры (6), торец (14) рабочей камеры (6) установлен на гибкой конусообразной пружине (15) расположенной на дне (16) корпуса (1), пористые каталитические перегородки (8), разделяющие магнитные элементы в рабочей камере выполнены из предварительно активированных The problem is solved with the achievement of the above technical result of the proposed utility model - “magneto-catalytic activator of hydrocarbon fuel”, which includes (see figure): a cylindrical outer case (1), on the cover (2) of which there is an input (3) and output (4) fittings, a fuel line located around a cylindrical working chamber (6) with permanent magnets (7) placed in it, made in the form of flat cylindrical elements (7) with uniformly distributed openings, magnetic the elements in the working chamber are separated by porous catalytic partitions (8) and elastic rings (9), the activator housing (1) has a threaded connection (10) with the bottom of the cover (2), the inlet fitting (3) has on the side of the bottom surface of the cover activator connection with the L-shaped fuel distribution sleeve (11), the output of which is directed perpendicular to the vertical axis, tangentially to the surface of the working chamber (6), the fuel line (5) located around the working chamber is formed by the gap between the housing (1) and the outer By virtue of the working chamber (6), the upper part of the working chamber is directly adjacent to the flexible elastic gasket (12) installed in the annular gap (13) located on the lower surface of the activator cover and having a diameter corresponding to the diameter of the working chamber (6), end face (14 ) the working chamber (6) is mounted on a flexible conical spring (15) located on the bottom (16) of the housing (1), the porous catalytic partitions (8) separating the magnetic elements in the working chamber are made of pre-activated

титансодержащих материалов, помещенных на химически инертных сетках, закрепленных внутри рабочей камеры (6) эластичными упругими уплотняющими кольцами (9).titanium-containing materials placed on chemically inert grids fixed inside the working chamber (6) with elastic elastic sealing rings (9).

Реализация полезной моделиUtility Model Implementation

Магнито-каталитический активатор углеводородного топлива устанавливается в двигателях внутреннего сгорания (карбюраторных и/или дизельных) на топливопроводе между фильтром тонкой очистки и перед карбюратором или перед насосом высокого давления двигателя внутреннего сгорания.The magneto-catalytic activator of hydrocarbon fuel is installed in internal combustion engines (carburetor and / or diesel) on the fuel line between the fine filter and before the carburetor or before the high pressure pump of the internal combustion engine.

Исходное углеводородное топливо из топливного бака последовательно пропускают через фильтры грубой и тонкой очистки, после чего через входной штуцер (1) и соединенную с ним Г-образную топливораспределяющую втулку (11) топливо поступает в топливную магистраль (5) где происходит предварительная обработка топлива полем постоянных магнитов (7), затем топливо поступает через торцевую часть (16) рабочей камеры непосредственно в рабочую камеру (6), в которой топливо движется снизу вверх, последовательно проходя через отверстия в магнитных элементах (7) и пористые каталитические перегородки (8), выполненные из предварительно активированных титаносодержащих материалов, после прохождения через рабочую камеру активированное магнитным полем и катализаторами углеводородное топливо поступает непосредственно к двигателю внутреннего сгорания.The original hydrocarbon fuel from the fuel tank is sequentially passed through coarse and fine filters, after which the fuel enters the fuel line (5) through the inlet fitting (1) and the L-shaped fuel distribution sleeve (11) connected to it, where the fuel is pretreated with a constant field magnets (7), then the fuel enters through the end part (16) of the working chamber directly into the working chamber (6), in which the fuel moves from bottom to top, sequentially passing through holes in the magnetic elements (7) and porous catalytic baffles (8) made of pre-activated titanium-containing materials, after passing through the working chamber, hydrocarbon fuel activated by a magnetic field and catalysts goes directly to the internal combustion engine.

Claims

Magneto-catalytic activator of hydrocarbon fuel, including a cylindrical outer case, on the cover of which there are inlet and outlet fittings, a fuel line located around the cylindrical working chamber with permanent magnets placed in it, made in the form of flat cylindrical elements with uniformly distributed openings, magnetic elements in the working chamber is separated by porous catalytic partitions and elastic rings, characterized in that the activator housing has threaded connection with the lower part of the cover, the inlet fitting has a connection to the L-shaped fuel distribution sleeve from the bottom surface of the activator cover, the exit from which is directed perpendicular to the vertical axis, tangentially to the surface of the working chamber, the fuel line located around the working chamber is formed by a gap between the housing and the outer surface of the working chamber, the upper part of the working chamber is directly adjacent to the flexible elastic gasket installed in the annular gap, located on the bottom surface of the activator cover and having a diameter corresponding to the diameter of the working chamber, the end of the working chamber is mounted on a flexible conical spring located at the bottom of the housing, porous catalytic walls separating the magnetic elements in the working chamber are made of pre-activated titanium-containing materials placed on chemical inert grids fixed inside the working chamber by elastic elastic sealing rings.