Начало раздела Производственные, любительские Радиолюбительские Авиамодельные, ракетомодельные Полезные, занимательные	Хитрости мастеру Электроника Физика Технологии Изобретения	Тайны космоса Тайны Земли Тайны Океана Хитрости Карта раздела
Использование материалов сайта разрешается при условии ссылки (для сайтов - гиперссылки)

ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2255244
СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ОЧИСТКИ И ОБРАБОТКИ ТОПЛИВА

Имя заявителя: Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия (RU)
Имя изобретателя: Кожевников А.П. (RU); Аюгин П.Н. (RU); Абрамов А.Е. (RU); Варнаков Д.В. (RU) 
Имя патентообладателя: Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия (RU)
Адрес для переписки: 432980, г.Ульяновск, б-р Новый Венец, 1, Ульяновская ГСХА, патентоведу
Дата начала действия патента: 2003.05.26

Изобретение относится к двигателестроению, в частности, к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания и способам обработки топлива. Изобретение позволяет повысить эффективность магнитной очистки и обработки топлива. Способ электромагнитной очистки и обработки топлива, заключающийся в том, что поток топлива пропускают через электромагнитный аппарат с регулируемой напряженностью магнитного поля. На входе в аппарат топливо подогревают до температуры 300...312 К, придают ему вращательное движение в зоне взаимодействия с магнитным полем и отводят одновременно воздух из зоны взаимодействия.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относятся к двигателестроению и позволяет получить высокую степень очистки топлива и обеспечить его обработку магнитным полем. Это приводит к увеличению скорости и полноты сгорания, а и резкому снижению токсичности отработавших газов с одновременной экономией топлива.

Известен способ омагничивания топлива [1], заключающийся в обработке жидкости постоянным магнитным полем при протекании его через магнитный аппарат.

Недостатком этого способа являетсяневозможность обеспечить высокую эффективность очистки и омагничивания топлива при изменении режимов обработки, что обусловлено использованием постоянных магнитов, т.к. это усложняет подбор необходимой напряженности магнитного поля при реализации способа в каждом конкретном режиме.

Известен циклонный способ очистки топлива [2], который обеспечивает достаточно тонкую очистку топлива.

Основным недостатком этого способа является образование в циклонах воздушного столба - попадание воздуха в систему питания недопустимо.

Наиболее близким техническим решением является способ магнитной обработки жидкостных (водных) систем [3], включающий обработку жидкости постоянным или переменным магнитным полем при протекании жидкости турбулентным потоком через магнитный аппарат с регулируемой напряженностью магнитного поля и ввод распыленного воздуха в аппарат.

Основным недостатком этого способа является невозможность применения его для очистки и обработки топлива, это обусловлено тем, что известный способ предусматривает подачу воздуха в зону обработки жидкости, а свойства воды и топлива значительно отличаются друг от друга. Попадание воздуха в систему питания топлива недопустимо.

Цель изобретения - повышение эффективности магнитной очистки и обработки топлива со снижением затрат путем нарушения структуры топлива и ослабления связи отдельных молекул при взаимодействии с магнитным полем.

Поставленная цель достигается тем, что поток топлива пропускают через электромагнитный аппарат с регулируемой напряженностью магнитного поля, на входе в аппарат топливо подогревают до температуры 300...312 К для снижения вязкости и поверхностного натяжения, придают ему вращательное движение и одновременно воздух отводят из зоны взаимодействия с магнитным полем.

На чертеже представлена одна схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит корпус 1, электромагнитную катушку 2, неподвижную аксиальную турбинку 3, фильтрующий элемент 4, воздушную ловушку 5, выполненную в виде селективной жидкостно-газовой мембраны, воздухоотводную трубку 6, выводной тангенциальный патрубок 7, штуцер сброса примесей 8, регулятор напряжённости магнитного поля 9, подогреватель топлива 10. Подогреватель топлива 10 и аксиальную турбинку 3 устанавливают на входе, а выходной тангенциальный патрубок 7 в широкой части конуса, выполненного в виде усеченного конуса, регулятор напряженности магнитного поля 9 соединен с электромагнитной катушкой 2.

СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЯЮТ СЛЕДУЮЩИМ ОБРАЗОМ

Поток топлива подогревают до температуры 300...312 К в подогревателе 10, подают на лопатки неподвижной турбинки 3 и ему сообщают вращательное движение вдоль стенки фильтрующего элемента 4. По мере этого движения скорость потока падает в 3-4 раза.

Воздух за счет разрежения в воздушной ловушке 5 отводят через воздухоотводную трубку 6, например, к впускному патрубку двигателя. Одновременно на очищаемое топливо воздействует магнитное поле, создаваемое электромагнитной катушкой 2, расположенной на внешней стороне корпуса 1.

Подогрев топлива осуществляют в подогревателе 10 для снижения вязкости, соответственно, затрат на его нагнетание и снижение поверхностного натяжения топлива. Исходя из существующих зависимостей вязкости [4] и поверхностного натяжения [5] от температуры топлива, можно сделать вывод, что его оптимальная температура находится в пределах 300...312 К. При этом обеспечиваются минимальные затраты энергии на его нагнетание. Дальнейшее же повышение температуры нецелесообразно, так как может привести к образованию паровых пробок в системе питания и увеличению энергозатрат на его нагревание. Понижение температуры топлива ниже 300 К способствует увеличению его вязкости и поверхностного натяжения, которые будут вызывать значительное сопротивление его движению (нагнетанию) и распыливанию. Например, затраты на нагнетание топлива зависят от - потерь давления на турбинке 3, где L - длина турбинки, м; d_э - эквивалентный диаметр турбинки 3, м; - плотность топлива, кг/м³; - скорость движения топлива, м/с; g =9,81 м/с²- постоянная Планка; - коэффициент потерь на трение; при ламинарном движении, когда R_e<2320,1, при турбулентном (2320<R_e<10⁵) и при R_e>10⁵,  =(0,0032+0,221·R _e-0,237), где - критерий Рейнольдса, v - кинематическая вязкость топлива, м²/с; Q - часовой расход топлива, кг/ч.

Таким образом, при комбинированным воздействии центробежных сил и магнитного поля топливо очищается от магнитных металлических и немагнитных частиц, т.е., частицы, попадая в зону действия магнитного поля, покрываются “заряженными” ионами от вихревых токов, создаваемых магнитным полем, и коагулируют - слипаются, укрупняются и задерживаются в фильтрующем элементе 4, в результате чего общая площадь поверхностей частиц уменьшается.

За счет воздействия вихревых потоков магнитно-силовых линий концентрированного магнитного поля “спиновой” момент электронов на их орбитах и атомов элементов, составляющих топливо, увеличивается. Поэтому энергетические характеристики топлива повышаются, тем самым оно адаптируется к расчетно-эксплуатационным режимам работы как карбюраторных, так и дизельных двигателей.

Использование предлагаемого способа по сравнению с известными обеспечивает повышение эффективности магнитной очистки и обработки топлива на 20...30%.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Устройство для тонкой очистки и магнитной модификации топлива двигателя внутреннего сгорания. Патент РФ 2137939, кл. F 02 M 27/04.

2. Высоцкий Л.И., Морозов В.Г. О применении гидроциклонов для очистки рабочих жидкостей гидросистем от механических примесей. В кн.: Гидравлические исследования сооружений. Осветление жидкостей. - Саратов, 1968, вып.29, с.198-201.

3. Способ омагничивания водных систем. Авторское свидетельство SU 1736943 A1, C 02 F 1/48.

4. Николаенко А.В., Хватов В.Н. Повышение эффективности использования тракторных дизелей в сельском хозяйстве. - Л.: Агропромиздат., Ленинградское отделение, 1986, с.61, рис. 13.

5. Чертков Я.Б. Современные и перспективные углеводородные реактивные и дизельные топлива. - М.: Химия, 1968, с.199, рис. 55.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

УСпособ электромагнитной очистки и обработки топлива, заключающийся в том, что поток топлива пропускают через электромагнитный аппарат с регулируемой напряженностью магнитного поля, отличающийся тем, что на входе в аппарат топливо подогревают до температуры 300-312 К, придают ему вращательное движение в зоне взаимодействия с магнитным полем и отводят одновременно воздух из зоны взаимодействия.

Версия для печати
Дата публикации 14.12.2006гг

НОВЫЕ СТАТЬИ И ПУБЛИКАЦИИ
	Технология изготовления универсальных муфт для бесварочного, безрезьбового, бесфлянцевого соединения отрезков труб в трубопроводах высокого давления (имеется видео)
	Технология очистки нефти и нефтепродуктов
	О возможности перемещения замкнутой механической системы за счёт внутренних сил
	Свечение жидкости в тонких диэлектрических каналох
	Взаимосвязь между квантовой и классической механикой
	Миллиметровые волны в медицине. Новый взгляд. ММВ терапия
	Магнитный двигатель
	Источник тепла на базе нососных агрегатов