RU66429U1

RU66429U1 - FUEL PREPARATION DEVICE

Info

Publication number: RU66429U1
Application number: RU2007110405/22U
Authority: RU
Inventors: Виталий Алексеевич Скотин; Святослав Борисович Добровольский
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский электромеханический институт"
Priority date: 2007-03-22
Filing date: 2007-03-22
Publication date: 2007-09-10

Abstract

Изобретение относится к устройствам, применяемым для сжигания газообразного и многокомпонентного топлива, преимущественно природного газа среднего давления, и может найти применение в энергетических установках различных типов и назначений, например в котельных, двигателях внутреннего сгорания, газотурбинных установках и т.п. Целью предлагаемого технического решения (полезной модели) является увеличение производительности подготовки топлива при высокой эффективности его сгорания. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве подготовки топлива (УПТ), содержащем устройство для омагничивания топлива, устройство генерирования СВЧ энергии с подключенным к его входу устройством управления, и излучающие элементы, выполненные в виде многослойных многовитковых наноструктур, устройство для омагничивания топлива выполнено в виде первого отрезка трубы, на наружной поверхности которой с возможностью создания знакопеременного продольного магнитного поля установлены магниты, кроме того, в УПТ введен коаксиально-волноводный переход, состоящий из короткозамыкателя, выполненного в виде отрезка коаксиальной линии, на наружной поверхности которой выполнена кольцевая короткозамкнутая полуволновая ловушка, а центральная жила закреплена в нем короткозамкнутыми четвертьволновыми шлейфами и второго отрезка трубы с, по крайней мере, одним устройством связи, причем устройство генерирования СВЧ энергии содержит, по крайней мере, один генератор СВЧ, подключенный к устройству связи коаксиально-волноводного перехода, а излучающие элементы размещены в третьем отрезке трубы, при этом устройство для омагничивания топлива, коаксиально-волноводный переход, второй отрезок трубы и третий отрезок трубы с излучающими элементами соединены последовательно и герметично.The invention relates to devices used for the combustion of gaseous and multicomponent fuels, mainly natural gas of medium pressure, and can find application in power plants of various types and purposes, for example, in boiler houses, internal combustion engines, gas turbine plants, etc. The aim of the proposed technical solution (utility model) is to increase the productivity of fuel preparation with high efficiency of its combustion. This goal is achieved in that in a fuel preparation device (UPT) containing a device for magnetizing fuel, a device for generating microwave energy with a control device connected to its input, and radiating elements made in the form of multi-layer multi-turn nanostructures, the device for magnetizing fuel is made in the form the first pipe segment, on the outer surface of which with the possibility of creating an alternating longitudinal magnetic field, magnets are installed, in addition, a coaxial a gangway, consisting of a short circuit made in the form of a segment of a coaxial line, on the outer surface of which an annular short-circuited half-wave trap is made, and the central core is fixed in it by short-circuited quarter-wave loops and a second pipe segment with at least one communication device, and a generating device Microwave energy contains at least one microwave generator connected to the communication device of the coaxial waveguide transition, and the radiating elements are placed in the third a pipe section, the device for magnetizing fuel, a coaxial waveguide transition, a second pipe section and a third pipe section with radiating elements are connected in series and hermetically.

Description

Изобретение относится к устройствам, применяемым для сжигания газообразного и многокомпонентного топлива, преимущественно природного газа среднего давления, и может найти применение в энергетических установках различных типов и назначений, например в котельных, двигателях внутреннего сгорания, газотурбинных установках и т.п.The invention relates to devices used for the combustion of gaseous and multicomponent fuels, mainly natural gas of medium pressure, and can find application in power plants of various types and purposes, for example, in boiler houses, internal combustion engines, gas turbine plants, etc.

Известно устройство, (см. описание к патенту № WО 09621826A1 PCT/US 96/06128 МПК: F23К 5/08), в котором для улучшения процесса сгорания топлива его перед сжиганием пропускают через камеру, на наружной поверхности которой располагаются магниты, формирующие знакопеременные магнитные поля. При движении топлива в таком устройстве происходит разделение примесей в топливе на положительные и отрицательные ионы, что приводит к повышению эффективности сгорания топлива и соответственно уменьшению выбросов вредных веществ в атмосферу. Однако при использовании этого устройства не обеспечивается максимальная полнота сгорания топлива.A device is known (see the description of patent No. WO 09621826A1 PCT / US 96/06128 IPC: F23K 5/08), in which, to improve the process of fuel combustion, it is passed through a chamber before burning, on the outer surface of which magnets alternating magnetic fields. When the fuel moves in such a device, the impurities in the fuel are divided into positive and negative ions, which leads to an increase in the efficiency of fuel combustion and, accordingly, a decrease in emissions of harmful substances into the atmosphere. However, when using this device, the maximum completeness of fuel combustion is not provided.

Известен способ подготовки углеводородного топлива для двигателей внутреннего сгорания, согласно которому топливо перед подачей в ДВС подвергается опосредованной обработке СВЧ-полями. Обработка осуществляется в устройстве подготовки топлива, активным элементом которого служит предварительно обработанный СВЧ-полями металл-посредник (см описание к патенту РФ №2244845 опубл. 20.01.05 г. МПК: F02M 27/00). Известные способ и устройство не обеспечивают максимальной полноты сгорания топлива при их использовании.A known method of preparing hydrocarbon fuel for internal combustion engines, according to which the fuel before being fed to the internal combustion engine is subjected to indirect processing by microwave fields. The processing is carried out in a fuel preparation device, the active element of which is a metal intermediary pretreated with microwave fields (see the description of the patent of the Russian Federation No. 2244845 publ. 01.20.05, IPC: F02M 27/00). The known method and device do not provide maximum completeness of fuel combustion when using them.

Известны также способ и устройство (см. описание к патенту US №5.370.525 НКИ: 431/11; 431/2; 431/058, MПK: F23D 11/44), содержащее газовый котел с водогрейными трубами, газовую горелку, устройство подачи окислителя (воздуха) и генератора энергии СВЧ. В этом устройстве с помощью Also known is a method and device (see the description of US patent No. 5.370.525 NKI: 431/11; 431/2; 431/058, MPK: F23D 11/44), comprising a gas boiler with water pipes, a gas burner, a feed device oxidizer (air) and microwave energy generator. In this device using

рупоров на переднюю кромку пламени котла подают энергию радиоволн СВЧ диапазона (сантиметровые волны). Однако недостатком данного устройства является неэффективное использование энергии радиоволн СВЧ диапазона из-за потерь энергии радиоволн на рассеяние ее в объеме котла. Кроме того, энергия радиоволн частично выходит за пределы котла, что ухудшает биологическую обстановку около котла и требует его экранирования.horns on the leading edge of the flame of the boiler supply energy of microwave waves (centimeter waves). However, the disadvantage of this device is the inefficient use of microwave energy from the microwave range due to the energy loss of the radio waves to scatter it in the boiler. In addition, the energy of radio waves partially extends beyond the boiler, which worsens the biological situation around the boiler and requires its screening.

Наиболее близким из известных является устройство для подготовки топлива (см. описание к заявке №2005110094 от 07.04.2005 г.), содержащее устройство намагничивания, устройство генерирования СВЧ энергии и излучающие элементы, выполненные в виде многослойных многоговитковых наноструктур. Недостатком известного устройства является его низкая производительность, обусловленная малым размером поперечного сечения канала для прохождения топлива и малым уровнем мощности радиоволн СВЧ диапазона. Это устройство предназначено для установки в топливопровод двигателя внутреннего сгорания, расход топлива в котором незначительный. Применение устройства в таком конструктивном исполнении, например, в магистральном топливопроводе или для котельных представляется довольно сложным.The closest known device is for the preparation of fuel (see the description of the application No. 2005110094 dated 04/07/2005), comprising a magnetization device, a device for generating microwave energy and radiating elements made in the form of multilayer multi-turn nanostructures. A disadvantage of the known device is its low productivity, due to the small size of the cross section of the channel for the passage of fuel and the low power level of microwave radio waves. This device is intended for installation in the fuel line of an internal combustion engine, the fuel consumption of which is negligible. The use of the device in such a design, for example, in a main fuel line or for boiler rooms, is rather complicated.

Целью предлагаемого технического решения (полезной модели) является увеличение производительности подготовки топлива при высокой эффективности его сгорания и расширение арсенала известных технических средств аналогичного назначения.The purpose of the proposed technical solution (utility model) is to increase the productivity of fuel preparation with high efficiency of its combustion and expand the arsenal of known technical means for a similar purpose.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве подготовки топлива (УПТ), содержащем устройство для омагничивания топлива, устройство генерирования СВЧ энергии с подключенным к его входу устройством управления, и излучающие элементы, выполненные в виде многослойных многовитковых наноструктур, устройство для омагничивания топлива выполнено в виде первого отрезка трубы, на наружной поверхности которой с возможностью создания знакопеременного продольного магнитного поля установлены магниты, кроме того, в УПТ введен коаксиально-волноводный This goal is achieved in that in a fuel preparation device (UPT) containing a device for magnetizing fuel, a device for generating microwave energy with a control device connected to its input, and radiating elements made in the form of multi-layer multi-turn nanostructures, the device for magnetizing fuel is made in the form the first pipe segment, on the outer surface of which with the possibility of creating an alternating longitudinal magnetic field, magnets are installed, in addition, a coaxial ovodny

переход, состоящий из короткозамыкателя, выполненного в виде отрезка коаксиальной линии, на наружной поверхности которой выполнена кольцевая короткозамкнутая полуволновая ловушка, а центральная жила закреплена в нем короткозамкнутыми четвертьволновыми шлейфами и второго отрезка трубы с, по крайней мере, одним устройством связи, причем устройство генерирования СВЧ энергии содержит, по крайней мере, один генератор СВЧ, подключенный к устройству связи коаксиально-волноводного перехода, а излучающие элементы размещены в третьем отрезке трубы, при этом устройство для омагничивания топлива, коаксиально-волноводный переход, второй отрезок трубы и третий отрезок трубы с излучающими элементами соединены последовательно и герметично.a transition consisting of a short circuit made in the form of a segment of a coaxial line, on the outer surface of which an annular short-circuited half-wave trap is made, and the central core is fixed in it by short-circuited quarter-wave loops and a second pipe segment with at least one communication device, and a microwave generating device energy contains at least one microwave generator connected to a communication device of the coaxial waveguide transition, and the radiating elements are placed in the third segment pipes, the device for magnetizing fuel, a coaxial waveguide transition, the second pipe segment and the third pipe segment with radiating elements are connected in series and hermetically.

Кроме того, для защиты операторов от вредного воздействия энергии СВЧ в устройство дополнительно введен второй короткозамыкатель, вход которого соединен с выходом устройства омагничивания, а выход подключен ко входу первого короткозамыкателя, а для повышения производительности УПТ коаксиально-волноводный переход выполнен с двумя устройствами связи, расположенными в плоскости, перпендикулярной его продольной оси и ортогонально друг другу.In addition, to protect operators from the harmful effects of microwave energy, a second short circuit is introduced into the device, the input of which is connected to the output of the magnetizing device, and the output is connected to the input of the first short circuit, and to increase the performance of the CTF, the coaxial-waveguide transition is made with two communication devices located in a plane perpendicular to its longitudinal axis and orthogonal to each other.

В металлических наноструктурах, выполненных в виде многослойных тороидальных многовитковых изолированных обмоток, размещенных на кольцевых элементах из радиопрозрачного материала, кольцевые элементы имеют многополюсное намагничивание.In metal nanostructures made in the form of multilayer toroidal multi-turn insulated windings placed on ring elements of radiolucent material, ring elements have multi-pole magnetization.

Излучающие элементы - металлические наноструктуры установлены таким образом, что их магнитные поля ортогональны направлению потока топлива и образуют спирали, обладающие осевой симметрией по отношению к направлению прохождения топлива.Radiating elements - metal nanostructures are installed in such a way that their magnetic fields are orthogonal to the direction of fuel flow and form spirals with axial symmetry with respect to the direction of fuel passage.

Металлические наноструктуры для уменьшения их влияния на генератор СВЧ образуют пирамиду, вершина которой направлена к выходу коаксиально-волноводного перехода, а диаметр кольцевых элементов выбран из соотношения d=n(е^γ1-1), где γ=(1/l_o)*ln(d_o/n+1); где l_о высота пирамиды; n - To reduce their influence on the microwave generator, metal nanostructures form a pyramid whose vertex is directed to the output of the coaxial waveguide transition, and the diameter of the ring elements is selected from the relation d = n (е ^γ1 -1), where γ = (1 / l _o ) * ln (d _o / n + 1); where l is _the height of the pyramid; n -

номер излучателя; d_o - наибольший диаметр излучателя; l - расстояние от вершины пирамиды до "n"-го излучателя.emitter number; d _o - the largest diameter of the emitter; l is the distance from the top of the pyramid to the "n" th emitter.

Расстояние между кольцевыми элементами выбрано ≤λ/4, где λ - длина волны генератора СВЧ.The distance between the ring elements is selected ≤λ / 4, where λ is the wavelength of the microwave generator.

Устройство управления генераторами СВЧ выполнено с возможностью формирования несинхронной последовательности запускающих магнетрон импульсов с частотой следования от 10 до сотен герц.The control device for microwave generators is configured to generate an asynchronous sequence of triggering magnetron pulses with a repetition rate of 10 to hundreds of hertz.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 представлено конструктивное исполнение предлагаемого устройства с двумя генераторами СВЧ, предназначенного в данном случае для использования магистральном трубопроводе с большим расходом топлива, а также в котельных, работающих на газовом топливе.The proposed utility model is illustrated by the drawing, where Fig. 1 shows the design of the proposed device with two microwave generators, designed in this case for use in the main pipeline with high fuel consumption, as well as in boiler houses operating on gas fuel.

Устройство подготовки топлива содержит устройство омагничивания топлива 1, выполненное в виде первого отрезка трубы 2, на наружной поверхности которой с возможностью создания знакопеременного продольного магнитного поля установлены магниты 3. Устройство омагничивания топлива 1 своим входом герметично соединено с топливопроводом, а выходом - со входом короткозамыкателя 4 коаксиально-волноводного перехода 5, состоящего из короткозамыкателя 4 и второго отрезка трубы 6 устройствами связи 7,7А генераторов СВЧ 8,8А. Короткозамыкатель 4 выполнен в виде отрезка коаксиальной линии, на наружной поверхности которой выполнена кольцевая короткозамкнутая полуволновая ловушка 9, а центральная жила 10 закреплена короткозамкнутыми четвертьволновыми шлейфами 11. Выход короткозамыкателя 4 герметично соединен со входом второго отрезка трубы 6 с устройствами связи 7,7А для подключения генераторов СВЧ 8,8А. В качестве устройств связи 7,7А используются выводы энергии СВЧ генераторов 8,8А. Вход короткозамыкателя 4 является входом второго отрезка трубы 6 с The fuel preparation device comprises a fuel magnetization device 1, made in the form of a first pipe segment 2, on the outer surface of which magnets 3 are installed with the possibility of creating an alternating longitudinal magnetic field 3. The fuel magnetization device 1 is hermetically connected to the fuel line with its input, and the output of the short-circuiting device 4 coaxial-waveguide transition 5, consisting of a short circuit 4 and a second pipe segment 6, communication devices 7.7A microwave generators 8.8A. Short circuit 4 is made in the form of a segment of a coaxial line, on the outer surface of which an annular short-circuited half-wave trap 9 is made, and the central core 10 is secured by short-circuited quarter-wave loops 11. The output of short-circuit 4 is hermetically connected to the input of the second pipe section 6 with communication devices 7.7A for connecting generators Microwave 8.8A. As the communication devices of 7.7A, the energy conclusions of the microwave generators 8.8A are used. The input of short circuit 4 is the input of the second pipe section 6 s

устройствами связи 7,7А, второй конец отрезка трубы 6 - выходом коаксиально-волноводного перехода 5. Выход коаксиально-волноводного перехода 5 герметично соединен со входом третьего отрезка трубы 12, выполняющего функцию волновода, внутри которого размещены излучающие элементы 13. Выход третьего отрезка трубы 12 соединен с газовой магистралью.communication devices 7,7A, the second end of the pipe segment 6 - the output of the coaxial waveguide transition 5. The output of the coaxial waveguide transition 5 is hermetically connected to the input of the third segment of the pipe 12, which performs the function of a waveguide, inside which are emitting elements 13. The output of the third pipe segment 12 connected to the gas pipeline.

Генераторы СВЧ 8,8А выполнены в виде магнетронных генераторов с номинальной частотой 2,45 ГГц. Магнетронные генераторы установлены внутри воздуховода (на чертеже не показаны) с целью обеспечения требуемого теплового режима. Для обеспечения биологической защиты операторов от вредного воздействия СВЧ излучения, в магистраль перед коаксиально-волноводным переходом 5, может быть введен второй короткозамыкатель 4, конструктивно выполненный аналогично первому. Для увеличения уровня СВЧ мощности в волноводе 12 с металлическими многослойными наноструктурами 13 коаксиально-волноводный переход 5 выполнен с двумя элементами связи 7,7А, расположенными в плоскости ортогональной продольной оси волновода, и ортогонально друг другу. Излучающие элементы 13 (металлические многослойные наноструктуры) могут быть выполнены в виде многослойных тороидальных многовитковых изолированных обмоток, размещенных на кольцевых элементах из радиопрозрачного материала. В качестве радиопрозрачного материала использован ферримагнетик - магнитотвердый феррит марки 25БА170, намагниченный до насыщения. Кольцевые элементы имеют многополюсное намагничивание.Microwave generators 8.8A are made in the form of magnetron generators with a nominal frequency of 2.45 GHz. Magnetron generators are installed inside the duct (not shown in the drawing) in order to ensure the required thermal regime. To ensure biological protection of operators from the harmful effects of microwave radiation, a second short-circuit switch 4 can be introduced into the trunk before the coaxial-waveguide transition 5, which is structurally made similar to the first. To increase the level of microwave power in the waveguide 12 with metal multilayer nanostructures 13, the coaxial waveguide transition 5 is made with two 7.7A coupling elements located in the plane orthogonal to the longitudinal axis of the waveguide and orthogonal to each other. The radiating elements 13 (metal multilayer nanostructures) can be made in the form of multilayer toroidal multi-turn insulated windings placed on the ring elements of radiolucent material. A ferrimagnet — magnetically hard ferrite of grade 25BA170, magnetized to saturation — was used as a radio-transparent material. Ring elements have multi-pole magnetization.

Излучающие элементы 13 установлены таким образом, что их магнитные поля ортогональны направлению потока газа и образуют спирали, обладающие осевой симметрией по отношению к направлению движения топлива (газа).The radiating elements 13 are installed in such a way that their magnetic fields are orthogonal to the direction of gas flow and form spirals with axial symmetry with respect to the direction of movement of the fuel (gas).

Излучающие элементы 13 в волноводе образуют пирамиду, в которой диаметр кольцевых элементов выбран из соотношения d=n(е^γ1-1), где γ=(1/l_o)*ln(d_o/n+1); где l_о высота (длина) пирамиды, d_o - наибольший диаметр излучателя; l - расстояние от вершины пирамиды до "n"-го излучателя. При The radiating elements 13 in the waveguide form a pyramid in which the diameter of the ring elements is selected from the relation d = n (e ^γ1 -1), where γ = (1 / l _o ) * ln (d _o / n + 1); where l _{o the} height (length) of the pyramid, d _o - the largest diameter of the emitter; l is the distance from the top of the pyramid to the "n" th emitter. At

этом расстояние между кольцевыми элементами выбрано ≤λ/4, где λ - длина волны генератора СВЧ в волноводе. В воздуховоде установлены два магнетрона СВЧ с подключенными к их входам устройствами управления 14,14А. Устройства управления 14,14А обеспечивают формирование последовательности несинхронных запускающих магнетроны импульсов с частотой следования от 10 до сотен герц. В конкретном исполнении устройства управления 14,14А могут содержать импульсные модуляторы, выполненные в виде импульсных источников питания, частота преобразования которых изменяется в указанных выше пределах.this distance between the ring elements is selected ≤λ / 4, where λ is the wavelength of the microwave generator in the waveguide. Two microwave magnetrons with 14.14A control devices connected to their inputs are installed in the duct. Control devices 14,14A provide the formation of a sequence of non-synchronous triggering magnetrons pulses with a repetition rate of 10 to hundreds of hertz. In a specific implementation of the control device 14,14A may contain pulse modulators made in the form of switching power supplies, the conversion frequency of which varies within the above limits.

Предлагаемое устройство работает следующим образцом. Топливо (газ) по трубопроводу поступает на вход устройства омагничивания 1, в котором при прохождении топлива происходит взаимодействие молекул топлива со знакопеременным магнитным полем. В результате такого взаимодействия происходит разделение топлива на положительные и отрицательные ионы. Топливо «разрыхляется» с тем, чтобы в последующем перемешаться с окислителем (воздухом), что улучшит характеристики его горения. Затем топливо (газ) проходит через короткозамыкатель 4 коаксиально-волноводного перехода 5 и поступает в отрезок трубы 12 (волновод) с металлической многослойной наноструктурой 13, образующей в данном случае пирамиду. Короткозамыкатель 4 формирует согласователь, замыкающий волновод коаксиально-волноводного перехода 5, для передачи энергии СВЧ от элементов связи 7,7А в отрезок трубы 12 (волновод) с металлической многослойной наноструктурой. Элементы связи 7,7А коаксиально-волноводного перехода 5 совместно с магнетронными генераторами СВЧ 8,8А обеспечивают передачу энергии радиочастот СВЧ диапазона в волновод 12 с наноструктурой 13. По мере прохождения топлива (газа) по волноводу с наноструктурами происходит волновое взаимодействие топлива с энергией магнетронных генераторов СВЧ и собственными электрическими и магнитными полями металлических многослойных наноструктур. Частота генераторов СВЧ выбрана равной 2,45 ГГц, что дает возможность воздействовать на примеси в топливе в виде капель The proposed device operates as follows. Fuel (gas) through the pipeline enters the input of the magnetization device 1, in which when the fuel passes, the fuel molecules interact with an alternating magnetic field. As a result of this interaction, the fuel is divided into positive and negative ions. Fuel "loosens" so that it subsequently mixes with an oxidizing agent (air), which will improve its combustion characteristics. Then the fuel (gas) passes through the short circuit 4 of the coaxial waveguide transition 5 and enters the pipe segment 12 (waveguide) with a metal multilayer nanostructure 13, which in this case forms a pyramid. Short circuit 4 forms a coordinator closing the waveguide of the coaxial waveguide transition 5 to transfer microwave energy from the 7.7A communication elements to the pipe segment 12 (waveguide) with a metal multilayer nanostructure. The coupling elements of the 7.7A coaxial waveguide transition 5, together with the 8.8A microwave magnetron generators, provide the transfer of microwave energy to the waveguide 12 with the nanostructure 13. As the fuel (gas) passes through the waveguide with the nanostructures, the wave interacts with the energy of the magnetron generators Microwave and intrinsic electric and magnetic fields of metal multilayer nanostructures. The frequency of the microwave generators is chosen to be 2.45 GHz, which makes it possible to act on the impurities in the fuel in the form of droplets

воды с целью превращения их в пар и лучшего перемешивания с окислителем (воздухом). Выбранная частота магнетронных генераторов является резонансной для паров воды и это способствует лучшему их взаимодействию с топливом (газом).water in order to turn them into steam and better mixing with an oxidizing agent (air). The selected frequency of the magnetron generators is resonant for water vapor and this contributes to their better interaction with fuel (gas).

Под воздействием энергии радиочастот СВЧ диапазона (сантиметровые волны), распространяющихся в коаксиально-волноводном переходе 5 и в волноводе 12 с наноструктурой, происходит возбуждение элементов наноструктуры и формирование наноструктурой собственных электрических и магнитных полей. Молекулы топлива, попадая в поле наноструктуры, взаимодействуют с ее полями. Происходит волновой перенос энергии поля наноструктуры молекулам топлива. Молекулы топлива, приобретая дополнительную энергию за счет волнового переноса, приобретают дополнительные свойства, улучшающие их характеристики горения. После прохождения топливом (газом) волновода с наноструктурой, топливо поступает в топливопровод, горелку, где оно смешивается с окислителем (воздухом) и поступает в котел.Under the influence of microwave energy (centimeter waves) propagating in the coaxial waveguide transition 5 and in the waveguide 12 with a nanostructure, the elements of the nanostructure are excited and the nanostructure forms its own electric and magnetic fields. Fuel molecules entering the nanostructure field interact with its fields. The wave energy transfer of the nanostructure field to the fuel molecules occurs. Fuel molecules, gaining additional energy due to wave transfer, acquire additional properties that improve their combustion characteristics. After the waveguide with the nanostructure passes through the fuel (gas), the fuel enters the fuel line, burner, where it mixes with the oxidizing agent (air) and enters the boiler.

Таким образом предлагаемое устройство обеспечивает большую производительность подготовки топлива при высокой эффективности его сгорания, так как в предлагаемом устройстве не происходит рассеяние энергии радиочастотного поля диапазона СВЧ, а наличие короткозамкнутых участков для частот генераторов СВЧ в питающем трубопроводе обеспечивает биологическую защиту обслуживающего персонала.Thus, the proposed device provides greater productivity of fuel preparation with high efficiency of its combustion, since the proposed device does not dissipate the energy of the microwave field of the microwave range, and the presence of short-circuited sections for the frequencies of the microwave generators in the supply pipe provides biological protection for the staff.

Предлагаемое устройство может быть установлено в магистральном топливопроводе с большим расходом топлива и может использоваться в котельнях, а также в системах подачи газа потребителям и других энергетических установках с большим расходом топлива.The proposed device can be installed in the main fuel line with high fuel consumption and can be used in boilers, as well as in gas supply systems to consumers and other power plants with high fuel consumption.

Claims

1. A fuel preparation device comprising a device for magnetizing fuel, a device for generating microwave energy with a control device connected to its input and emitting elements made in the form of multilayer metal nanostructures, characterized in that the device for magnetizing fuel is made in the form of a first pipe section, the outer surface of which, with the possibility of creating an alternating longitudinal magnetic field, magnets are installed, and coaxial waves are introduced into the device for preparing fuel water passage, consisting of a short circuit made in the form of a segment of a coaxial line, on the outer surface of which an annular short-circuited half-wave trap is made, and the central core is fixed in it by short-circuited quarter-wave loops and a second pipe section, with at least one communication device, moreover, a generating device Microwave energy contains at least one microwave generator connected to the communication device of the coaxial waveguide transition, and the radiating elements are placed in the third trezke pipe, the device for magnetization fuel coaxial waveguide junction, the second tube segment and the third tube with the radiating elements are connected in series and sealed.

2. The device according to claim 1, characterized in that it additionally introduces a second short circuit, the input of which is connected to the output of the magnetization device, and the output is connected to the input of the first short circuit.

3. The device according to claim 1 and / or 2, characterized in that the coaxial waveguide transition is made with two communication devices located in one plane perpendicular to its longitudinal axis and orthogonal to each other.

4. The device according to claim 3, characterized in that in metal nanostructures made in the form of multilayer toroidal multi-turn insulated windings placed on ring elements of radiolucent material, ring elements have multi-pole magnetization.

5. The device according to claim 3, characterized in that the radiating elements are installed in such a way that their magnetic fields are orthogonal to the direction of the fuel flow and form spirals having axial symmetry with respect to the direction of fuel passage.

6. The device according to claim 5. characterized in that the metal nanostructures form a pyramid, the vertex of which is directed to the output of the coaxial waveguide transition, and the diameter of the ring elements is selected from the relation d = n (e ^γ1 -1), where γ = (1/1 _o ) · ln (d _o / n + 1), where l _о is the height of the pyramid; n is the number of the emitter; d _o - the largest diameter of the emitter; l is the distance from the top of the pyramid to the nth emitter.

7. The device according to claim 6, characterized in that the distance between the ring elements is selected ≤λ / 4, where λ is the wavelength of the microwave generator.

8. The device according to claim 1, characterized in that the control device for the microwave generators is configured to generate an unsynchronous sequence of triggering magnetron pulses with a repetition rate of 10 to hundreds of hertz.