Способ подготовки дизельного топлива

(51) 23 5/08 (2009.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ под давлением 0,2-1,0 МПа воздухом, обогащенным кислородом до 30 - 40 об Отличительный признак изобретения насыщение топлива воздухом,обогащенным кислородом, производят путем газоструйного акустического диспергирования. Техническим результатом изобретения является сокращение длительности подготовки топлива. Эффективность способа достигается совмещением операции наполнения топливной мкости топливом с операцией нагнетания в мкость воздуха, обогащенного кислородом до 30 - 40 об. ,посредством газоструйного акустического диспергирования топлива воздухом, обогащенным кислородом, под давлением 0,2 - 1,0 МПа.(56) Предварительный патент РК 2039, кл. 02 23/00, 1995(54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА(57) Изобретение относится к способам подачи топлива и может быть использовано для предварительной подготовки жидкого топлива к сжиганию в дизельных двигателях транспортных средств - автомобильного, железнодорожного,морского, речного и др. транспорта. Предложен способ подготовки дизельного топлива к сжиганию посредством насыщения его 23561 Изобретение относится к способам подачи топлива и может быть использовано для предварительной подготовки жидкого топлива к сжиганию в дизельных двигателях транспортных средств - автомобильного, железнодорожного,морского, речного и др. транспорта. Известен способ подготовки топлива для двигателя внутреннего сгорания (А.с. СССР 1343074,МКИ 02 М 23/00,1987 г),заключающихся в том, что в заполненную топливом герметичную мкость нагнетают воздух,обогащенный кислородом до 30-40 об.,а затем в течение 5-48 часов проводят насыщение кислородом под избыточным давлением 0,2 - 1,0 МПа посредством диффузии. Недостатком этого способа является высокая длительность процесса подготовки, так как насыщение топлива кислородом осуществляется исключительно посредством молекулярной диффузии через горизонтальную поверхность топлива. Известен более прогрессивный способ подготовки жидкого топлива (Предпатент Р.К.2039, МКИ 02 М 23/00, Бюл. РК.2 от 15.06.1995 г.), принятый в качестве прототипа,согласно которому насыщение топлива воздухом,обогащенным кислородом до 30-40 об., проводят барботированием под давлением 0,2- 1,0 МПа. Однако и у этого способа недостатком является сравнительно высокая длительность процесса подготовки, так как требуется время для заполнения емкости топливом и время для насыщения топлива барботированием в течении 3-5 часов. Достигаемым техническим результатам предлагаемого изобретения является сокращение длительности подготовки топлива. Это обеспечивается совмещением операции наполнения емкости топливом с операцией нагнетания в мкость воздуха, обогащенного кислородом до 30-40 об.,посредством газоструйного акустического диспергирования топлива воздухом, обогащенным кислородом, под давлением 0,2-1,0 МПа. Сущность способа заключается в том, что образующиеся при газоструйном акустическом диспергировании капли топлива совершают колебательные движения с очень высокой частотой до 16 000 Гц и выше. Растворение кислорода в капле топлива путем молекулярной диффузии усиливается динамическим воздействием кислорода. При этом, совершая колебательные движения, поверхность капли в каждом полупериоде колебания освобождается от уже насыщенного тонкого пограничного слоя и вновь вступает в контакт с кислородом. Таким образом,газоструйное акустическое диспергирование обеспечивает достаточно полное насыщение топлива кислородом уже в процессе наполнения емкости. Для реализации способа используются известные устройства для обогащения воздуха кислородом до 30-40 об. - газоразделительные мембранные или адсорбционные аппараты и установки(см. Дытнерский Ю.И., Брыков В.П., Каграманов Г.Г. 2 Мембранное разделение газов. М., Химия, 1991) для газоструйного акустического диспергирования топлива - пневмоакустические форсунки (см. Дитякин Ю.Ф., Клячко Л.А., Новиков Б.В., Ягодкин В.И. Распыливание жидкостей. М.,Машиностроение 1977. Зейфман В.М., Левинтов Б.Л., Венчиков Ю.М. Газоструйный акустический диспергатор. Предпатент Р.К.17067. Опубл. 15.03.2006 г, бюл. 3). На чертеже представлена принципиальная схема установки для подготовки (насыщения) дизельного топлива к сжиганию в двигателе. Установка содержит газоразделительный мембранный или адсорбционный аппарат 1,компрессор 2, герметичную мкость 3 с предохранительным клапаном 4,резервуар длительного хранения топлива 5, насос 6,пневмоакустическую форсунку 7,топливораздаточную колонку 8, герметичный топливный бак 9 двигателя с предохранительным клапаном 10, топливный насос 11, двигатель 12,компрессор 13 двигателя и ресивер 14 компрессора. Подготовка топлива осуществляется следующим образом. Атмосферный воздух всасывается в газоразделительный аппарат 1 и обогащенный кислородом до 30 - 40 об. поступает в компрессор 2, который нагнетает его через пневмоакустическую форсунку 7 под избыточным давлением 0,2 - 1,0 МПа в герметичную мкость 3, в которую также через форсунку 7 поступает и топливо, нагнетаемое насосом 6 из резервуара длительного хранения 5. На выходе из пневмоакустической форсунки 7 топливо, под действием аэродинамических сил обогащенного кислородом воздуха, диспергируется с образованием мелких капель, испытывающих,помимо диффузионного,динамическое проникновение молекул кислорода со стороны воздуха. При взаимодействии с потоком акустической энергии капли топлива приобретают высокочастотные колебательные движения,активизирующие насыщение кислородом, так как в каждом полупериоде колебания поверхность капли освобождается от уже насыщенного тонкого пограничного слоя и вновь вступает в контакт с кислородом. Таким образом,совместное действие аэродинамических сил обогащенного кислородом воздуха и высокочастотных колебаний капель топлива обеспечивает достаточно полное растворение кислорода в процессе наполнения мкости 3. Непродолжительная, до 10 минут,выдержка топлива в мкости производится для выравнивания концентрации кислорода в объеме топлива. После выдержки топлива в мкости под давлением 0,2 - 1,0 МПа производится заправка транспортного средства с помощью топливораздаточной колонки 8 в герметичный топливный бак 9 дизельного двигателя 12. Для поддержания давления в топливном баке 9 по мере расходования топлива он подсоединн трубопроводом к пневмосистеме транспортного средства (ресиверу 14 ). 23561 Возможна также заправка транспортного средства через пневмоакустическую форсунку 7 непосредственно в топливный бак 9, оборудованный предохранительным клапаном 10. Давление воздуха,МПа Предлаг. способ 1,0 0,2 Сравнительные результаты по длительности насыщения дизельного топлива кислородом в предлагаемом и известном способах представлены в таблице. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ подготовки дизельного топлива к сжиганию посредством насыщения его под давлением 0,2-1,0 МПа воздухом, обогащенным кислородом до 30-40 об., отличающийся тем, что насыщение топлива воздухом, обогащенным кислородом, производят путм газоструйного акустического диспергирования.