Устройство для электрокаталитической обработки топлива

Изобретение относится к машиностроению и теплотехнике, в частности к способам и устройствам для обработки жидкого топлива перед его сжиганием, и может быть использовано в системах питания двигателей внутреннего сгорания, в топках котельных и других энергетических установках. Задачей, которую решает предлагаемое изобретение, является повышение эффективности сжигания топлива путем его каталитической и электромагнитной активации. Устройство для электрокаталитической обработки топлива содержит диэлектрический корпус для пропускания топлива, электроды, установленные с зазором и соединенные с генератором. Электроды покрыты катализатором, а генератор снабжен модулятором частоты с возможностью воздействия на топливо, находящееся в межэлектродном зазоре, высокочастотными модулированными полями. 1 ил., 2 табл.

 

Изобретение относится к машиностроению и теплотехнике, в частности к способам и устройствам для обработки жидкого топлива перед его сжиганием, и может быть использовано в системах питания двигателей внутреннего сгорания, в топках котельных и других энергетических установках.

Известно устройство для обработки топлива в дизельном двигателе внутреннего сгорания, в котором топливо дополнительно подвергают вторичной обработке электрическим полем в камере, в которой испарившийся пар диссоциирует на водород и кислород, поступающие в цилиндры в смеси с топливом и улучшающие процесс его горения (патент РФ №2011881, МПК F23M 27/04, БИ №8, 1994). Недостатками известного способа являются невысокое качество обработки и конструктивная сложность.

Известен способ электрической обработки жидкого топлива и активатор для жидкого топлива, в котором на электроды, размещенные в корпусе, подают высокое напряжение порядка 20-25 кВ и поток топлива под действием электрического поля разделяется на два разноименных, положительный поток подают на смешение с воздухом, а отрицательный выводят в бак (патент РФ №2032107, МПК F23M 27/04, БИ №9, 1995). Недостатками известного способа являются низкое качество получаемого топлива, а также большие энергозатраты.

Известна конструкция для обработки жидких и/или газообразных средств, в котором в полости обработки создается резко неоднородное в пространстве электрическое поле и, дополнительно, посредством введения постоянных магнитов с чередующейся полярностью неоднородное в пространстве постоянное магнитное поле (патент РФ №2093699, МПК F23M 27/04, БИ №29, 1997).

Известно устройство для обработки топлива в двигателе внутреннего сгорания, где топливо, попадая в камеру обработки, подвергается воздействию электрического поля, где оно поляризуется, и поступает в карбюратор двигателя (патент РФ №2062899, МПК F23M 27/04, БИ 18, 1996).

Недостатками известных устройств для обработки топлива являются недостаточная эффективность и сложность конструкции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство обработки топлива, в котором поток пропускают через участок топливопровода, в котором установлены наружный и внутренний электроды, на которые от генератора электромагнитной энергии подается переменное напряжение с переменной частотой, между электродами благодаря движущемуся между ними топливу возникает подвижное переменное электромагнитное поле, под действием которого топливо дополнительно энергетизируется (патент РФ №2038506, МПК F23M 27/04, БИ №18, 1995).

Недостатками известного устройства являются недостаточная эффективность энергетизация топлива и сложность осуществления процесса.

Задачей изобретения, которую решает предлагаемое изобретение, является повышение эффективности сжигания топлива путем его каталитической и электромагнитной активации.

В результате использования предлагаемого устройства для обработки топлива происходит увеличение экономичности двигателя внутреннего сгорания на 15-20%, а также понижение токсичности отработавших газов, в том числе снижение СО до 0%.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве для электрокаталитической обработки топлива, содержащем диэлектрический корпус для пропускания топлива, электроды, установленные с зазором и соединенные с генератором, электроды покрыты катализатором, а генератор снабжен модулятором частоты с возможностью воздействия на топливо, находящееся в межэлектродном зазоре высокочастотными модулированными полями.

Наличие модулятора частоты соединенного с высокочастотным генератором переменного электромагнитного поля позволяет помимо задающей частоты генератора воздействовать на топливо колебаниями на частотах, кратных собственным колебаниям атомов в молекулах топлива (см. Физическую энциклопедию, т.4. М.: Научное издательство «Большая Российская энциклопедия», 1994, с.308, 309). Высокочастотные модулированные таким образом поля позволяют усилить резонанс на гармониках при обработке топлива в межэлектродном зазоре.

Это обеспечивает активацию топлива и частичное разрушение межмолекулярных связей.

Использование электродов, покрытых катализатором, приводит к дополнительной активации предварительно разрушенных молекул топлива и диссоциации водорода. Причем электроды могут быть выполнены любой формы цилиндрическими, плоскими, заостренными и т.д.

Образовавшийся водород, попадая в камеру сгорания с очередной порцией топлива, выполняет роль катализатора процессов горения.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема предлагаемого устройства для осуществления способа.

Устройство содержит диэлектрический корпус 1, входной штуцер 2, выходной штуцер 3, внутренний электрод 4, наружный электрод 5, катализатор 6, токопроводы 7 и 8, высокочастотный генератор, снабженный модулятором частоты 9, межэлектродный зазор 10.

Осуществляют обработку следующим образом.

Топливо поступает в диэлектрический корпус 1 и заполняет межэлектродный зазор 10 между электродами 4 и 5, на которые в это время с высокочастотного генератора, снабженного модулятором частоты 9, подают высокочастотное напряжение. Под действием высокочастотных полей топливо энергетизируется путем частичного разрушения межмолекулярных связей и одновременной диссоциации водорода на электродах 4 и 5, покрытых катализатором 6. Параметры высокочастотного генератора, снабженного модулятором частоты, определяются опытным путем и зависят от электропроводности топлива и межэлектродного зазора.

Экспериментальный подбор катализаторов определяется по снижению вредных веществ в выхлопных газах в двигателях внутреннего сгорания.

В состав катализаторов могут входить металлы VIII группы периодической системы Д.И. Менделеева или пористая платина (Андреев Е.И. Основы естественной энергетики. - СПб.: изд-во «Невская жемчужина», 2004, 584 с. С.47)

Пример 1

Обработку топлива проводят для автомобиля - такси ГАЗ 3110 - Волга с объемом двигателя 2,4 л. При подаче напряжения на электроды в межэлектродном зазоре молекулы топлива обрабатывают посредством воздействия высокочастотных модулированных полей и одновременно осуществляют диссоциацию водорода на электродах, покрытых катализатором, например никелем.

Контрольные замеры обработанного топлива занесены в таблицу 1.

Контрольные параметры	Стандартная комплектация	Применение электрокаталитического устройства
CO,%	1,5	0,3
CH	300	260
Расход топлива, л/100 км	14,0	11,3

В результате замеров зафиксировано снижение содержания окислов углерода СО в 5 раз, содержание углеводородов СН на 13%, снижение расхода топлива на 19%.

Пример 2

Обработку топлива проводят для автомобиля - NISSAN-TERRAHO с объемом двигателя 2,4 л. При подаче напряжения на электроды в межэлектродном зазоре молекулы топлива обрабатывают посредством воздействия высокочастотных модулированных полей и одновременно осуществляют диссоциацию водорода на электродах, покрытых катализатором.

Контрольные замеры обработанного топлива занесены в таблицу 2.

Контрольные параметры	Стандартная комплектация	Применение электрокаталитического устройства
CO,%	0,45	0
CH	164	20
Расход топлива, л/100 км	13,5	11,5

В результате замеров зафиксировано снижение содержания окислов углерода СО до нулевого значения, содержание углеводородов СН на 80%, снижение расхода топлива на 14,8%.

Предлагаемое устройство для электрокаталитической обработки топлива является новым, удовлетворяет изобретательскому уровню и применимо в топливно-энергетической промышленности.

Устройство для электрокаталитической обработки топлива, содержащее диэлектрический корпус для пропускания топлива, электроды, установленные с зазором и соединенные с генератором, отличающееся тем, что электроды покрыты катализатором, а генератор снабжен модулятором частоты с возможностью воздействия на топливо, находящееся в межэлектродном зазоре, высокочастотными модулированными полями.