Устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива

Устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано для экономии жидкого топлива и повышения КПД энергетических комплексов. Сущность изобретения: тангенциальный вихревой эмульгатор, состоящий из трубопровода обрабатываемых жидких топлив, водяного трубопровода с регулирующим вентилем, цилиндрического корпуса эмульгатора с тангенциальной подачей во внутреннюю полость корпуса через сопла жидких топлив, тангенциальной и осевой подачей воды с регулированием ее расхода. Предлагаемое устройство позволяет получить тонкодисперсную устойчивую топливную эмульсию, повысить эффективность сгорания и сократить расход топлива, утилизировать замазученную и замасленную воду, ввести в топливо присадки, отработанное масло, уменьшить количество вредных веществ в уходящих газах, улучшить работу форсуночных и горелочных устройств.

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для существенной экономии жидкого топлива, повышения коэффициента полезного действия энергетических комплексов, улучшения экологии за счет уменьшения вредных выбросов с уходящими газами, утилизации и сжигания замазученных или замасленных вод, ввода в топливо присадок, отработанного масла.

Для возможности достижения ряда указанных выше целей в настоящий момент при обработке жидкого топлива и, в первую очередь, мазута используются Известны ультразвуковые гидродинамические кавитационные аппараты, используемые при обработке жидкого топлива, прежде всего мазута с использованием гидродинамических акустических роторных или магнитострикционных излучателей. Их применяют для приготовления водомазутных эмульсий, введения присадок в жидкие топлива и подмешивания в мазут отработанных масел. Например, устройство фирмы ИНТРЭК состоит из емкости для приготовления эмульсии, емкости с подмешиваемым компонентом, циркуляционным насосом, гидродинамическим кавитационным аппаратом проточного типа с набором кавитационных элементов внутри и трубопроводов с вентильными запорными устройствами.

В то же время они не обеспечивают достаточной величины кавитации обрабатываемой топливожидкостной среды, сложны по конструкции и дороги.

В качестве прототипа рассматривается устройство по патенту РФ №1748937 включающее мешалку для предварительного

смешивания жидкого топлива и других компонентов компонентов, гидродинамический роторный кавитационный аппарат на базе центробежного насоса консольного типа.

Недостатками прототипа являются сложность конструкции и невозможность регулирования и оптимизации процесса эмульгирования обрабатываемого жидкого топлива и вводимых в него жидких сред, затруднительность его применения на энергетических объектах.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является устранение недостатков прототипа:

- повышение эффективности эмульгирования жидкого топлива с целью улучшения процесса его сгорания;

- утилизация замазученных и замасленных вод,

- подмешивание к топливу отработавших масел и других горючих жидких отходов;

- уменьшение концентрации вредных веществ в отходящих газах.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива, содержащее гидродинамический кавитационный аппарат, причем он выполнен как тангенциально-осевой вихревой эмульгатор, состоящий из трубопровода обрабатываемых жидких топлив, трубопровода добавляемой жидкости (чистой, замазученной или замасленной воды, отработавших масел, горючих жидких отходов, присадок), цилиндрического корпуса эмульгатора с верхней и средней кольцевыми полостями и внутренней полостью, кавитационной зоной; верхняя и средняя кольцевые полости связаны тангенциально установленными соплами с внутренней полостью корпуса эмульгатора, обеспечивающими, соответственно, тангенциальный подвод в нее жидких топлив и добавляемой жидкости, трубопровод добавляемой жидкости соединен осевым патрубком с внутренней полостью корпуса эмульгатора с возможностью подачи в его центральную осевую часть добавляемой жидкости; трубопровод добавляемой жидкости снабжен регулирующим вентилем с возможностью регулирования в эмульгированном топливе процентного соотношения обрабатываемого жидкого топлива и добавляемой жидкости.

Техническим результатом предлагаемого изобретения для эмульгирования смеси обрабатываемого жидкого топлива и добавляемых жидкостей является повышение эффективности работы, а также упрощение конструкции и снижение стоимости эмульгатора.

Эмульгирования смеси обрабатываемого жидкого топлива и жидкостных добавок происходит за счет их интенсивного перемешивания при вращательном тангенциальном движении в корпусе, кавитационного и механического воздействия. Управление устройством для эмульгирования жидкого топлива с помощью регулирующего вентиля на трубопроводе добавляемой жидкости позволяет получать оптимальное ее соотношение смешиваемых компонентов в получаемой эмульсии и обеспечивать требуемые показатели для обеспечения эффективного сжигания и улучшения экологических характеристик продуктов сгорания.

На фиг.1 показана принципиальная схема тангенциально-осевого вихревого эмульгатора жидкого топлива, а на Фиг.2 показан разрез по А-А его цилиндрического корпуса.

Тангенциально-осевой вихревой эмульгатор жидкого топлива, представленный на Фиг.1 состоит из трубы обрабатываемого жидкого топлива 1, трубы подачи добавочной жидкости 2 с регулирующим вентилем, корпуса тангенциально-осевого вихревого эмульгатора 3, включающего верхнюю 4, и среднюю 5 кольцевые полости, внутреннюю полость 6, осевой патрубок 7, кавитационной зоны 8. На Фиг.2 изображен разрез по АА корпуса тангенциально-осевого вихревого эмульгатора 3. Здесь 9 - тангенциальные сопла обрабатываемого жидкого топлива, 10 - тангенциальные сопла добавочной жидкости.

Устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива с тангенциально-осевым вихревым эмульгатором жидкого топлива работает следующим образом. Жидкое топливо подается под давлением из трубы обрабатываемого жидкого топлива 1 в верхнюю кольцевую полость 4 корпуса тангенциально-осевого эмульгатора 3 и затем, ускоряясь, через тангенциальные сопла обрабатываемого жидкого топлива 9 с большой скоростью поступает в периферийную зону внутренней полости 6 корпуса эмульгатора 3. Через тангенциальные сопла 6 Добавочная жидкость, подводимая к корпусу эмульгатора 3 через трубу подачи добавочной жидкости 2 поступает в среднюю кольцевую полость 5 и через тангенциальные сопла добавочной жидкости 10, за счет разрежения, создаваемого высокоскоростным потоком жидкого топлива истекающего из сопл 9, также подается в периферийную зону внутренней полости 6 корпуса эмульгатора 3. При совместном вращении в ней потоков жидкого топлива и добавочной жидкости происходит их интенсивное перемешивание и эмульгирование. При этом часть потока добавочной жидкости из трубы подачи добавочной жидкости 2, за счет разрежения создаваемого во внутренней полости 6 вращающимися потоками смеси, через осевой патрубок 7 поступает в осевую зону внутренней полости эмульгатора 3 и смешивается с ними. Процесс окончательного эмульгирования потока образовавшейся смеси обрабатываемого жидкого топлива и добавочной жидкости завершается в кавитационной зоне 8. За счет применения регулирующего вентиля на трубопроводе 1 имеется возможность регулирования расходом добавляемой жидкости и процентным соотношением в эмульгированном топливе обрабатываемых жидких топлив и добавляемой жидкости.

Устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива, содержащее гидродинамический кавитационный аппарат, отличающееся тем, что он выполнен как тангенциально-осевой вихревой эмульгатор, состоящий из трубопровода обрабатываемых жидких топлив, трубопровода добавляемой жидкости - чистой, замазученной или замасленной воды, отработавших масел, горючих жидких отходов, присадок, цилиндрического корпуса эмульгатора с верхней и средней кольцевыми полостями и внутренней полостью, кавитационной зоной; верхняя и средняя кольцевые полости связаны тангенциально установленными соплами с внутренней полостью корпуса эмульгатора, обеспечивающими соответственно тангенциальный подвод в нее жидких топлив и добавляемой жидкости, трубопровод добавляемой жидкости соединен осевым патрубком с внутренней полостью корпуса эмульгатора, с возможностью подачи в его центральную осевую часть добавляемой жидкости; трубопровод добавляемой жидкости снабжен регулирующим вентилем с возможностью регулирования в эмульгированном топливе процентного соотношения обрабатываемого жидкого топлива и добавляемой жидкости.