Устройство для приготовления водотопливной эмульсии в топливной системе тепловозного дизеля


 


Владельцы патента RU 2418973:

Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (RU)

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) и, в частности, к топливным системам дизелей. Техническим результатом изобретения является упрощение устройства приготовления водотопливной эмульсии в топливной системе тепловозного дизеля. Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для приготовления водотопливной эмульсии в топливной системе тепловозного дизеля, содержащем расходный бак для воды с заборным устройством, эжектор с диспергирующим диффузором, активным и пассивным соплами, подключенными соответственно к топливоподкачивающему насосу тепловозного дизеля и заборному устройству для воды, расходный бак для воды выполнен единым для воды и топлива и дополнительно снабжен заборным устройством для топлива, причем заборное устройство для воды закреплено в нижней части бака, а заборное устройство для топлива установлено в баке с возможностью перемещения по его высоте. 1 ил.

 

Изобретение относится к области двигателестроения, а именно к двигателям внутреннего сгорания (ДВС) и в частности к топливным системам дизелей.

Известно устройство для получения водотопливной эмульсии, содержащее баки для воды и топлива, регулировочный вентиль воды, последовательно сообщенные и образующие циркуляционный контур, шестеренчатый топливный насос со всасывающей и нагнетательной полостями, эжектор с приемной полостью, связанный с баком для топлива, а через регулировочный вентиль с баком для воды, фильтр с входом и двумя выходами, перепускной трубопровод с регулирующим вентилем и сепаратор с двумя входами и двумя выходами (RU, патент №2002092, кл. F02M 25/02, 1993 г.).

Недостатком указанного устройства является наличие отдельных баков для воды и топлива, усложняющее топливную систему дизеля и компоновку ее в кузове тепловоза.

Известно устройство приготовления водотопливной эмульсии, принятое за прототип, содержащее топливный трубопровод, трубопровод подачи эмульсии в топливную систему дизеля, расходный бак с фильтром воды и эжектор стуйно-кавитационного типа, состоящий из корпуса, активного сопла, присоединенному к трубопроводу подачи рабочей жидкости из напорного трубопровода топливоподкачивающего насоса дизеля и диспергирующего диффузора, присоединенного при помощи трубопровода к всасывающей магистрали топливоподающего насоса (RU, патент №2143581, кл. F02M 25/02, 1999 г.).

Недостатками указанного устройства также является наличие отдельных баков для воды и топлива, усложняющее топливную систему дизеля и компоновку ее в кузове тепловоза.

Техническим результатом изобретения является упрощение устройства приготовления водотопливной эмульсии в топливной системе тепловозного дизеля.

Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для приготовления водотопливной эмульсии в топливной системе тепловозного дизеля, содержащем расходный для воды с заборным устройством, эжектор с диспергирующим диффузором, активным и пассивным соплами, подключенными соответственно к топливоподкачивающему насосу тепловозного дизеля и заборному устройству для воды, расходный бак для воды выполнен единым для воды и топлива и снабжен заборным устройством для топлива, причем заборное устройство для воды закреплено в нижней части бака, а заборное устройство для топлива установлено в баке с возможностью перемещения по высоте.

На чертеже представлена схема устройства для приготовления водотопливной эмульсии в топливной системе тепловозного дизеля.

Устройство для приготовления водотопливной эмульсии в топливной системе тепловозного дизеля содержит бак 1 для хранения воды 2 и топлива 3, эжектор 4 с активным соплом 5, пассивным соплом 6 и диспергирующим диффузором 7, заборные устройства для воды 8 и топлива 9, плавающую платформу 10.

Устройство работает следующим образом.

В бак 1 в заданной пропорции заливается вода 2 и топливо 3. Ввиду большей плотности вода скапливается в нижней части бака 1. При запуске тепловозного дизеля топливо 3 из бака 1 топливоподкачивающим насосом (не показан) через заборное устройство 9 подается в активное сопло 5 эжектора 4, смешивается в нем с водой, поступающей через заборное устройство 8 и пассивное сопло 6 эжектора 4, и подается в смешанном с водой виде к насосу высокого давления (не показан) и далее в рабочие цилиндры ДВС.

При снижении уровня топлива 2 в баке 1 заборное устройство для топлива 9 переместится на плавающей в топливе платформе 10 по высоте бака на новый уровень топлива 3 и обеспечит его поступление на вход топливоподкачивающего насоса.

Выполнение единого бака для воды и топлива упрощает конструкцию устройства для приготовления водотопливной эмульсии в топливной системе тепловозного дизеля.

Устройство для приготовления водотопливной эмульсии в топливной системе тепловозного дизеля, содержащее расходный бак для воды с заборным устройством, эжектор с диспергирующим диффузором, активным и пассивным соплами, подключенными соответственно к топливоподкачивающему насосу тепловозного дизеля и заборному устройству для воды, отличающееся тем, что расходный бак для воды выполнен единым для воды и топлива и дополнительно снабжен заборным устройством для топлива, причем заборное устройство для воды закреплено в нижней части бака, а заборное устройство для топлива установлено в баке с возможностью перемещения по его высоте.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности судовых двигателей внутреннего сгорания и топливоиспользования на судах, касается хранения в судовых условиях горючей водорастворимой присадки, а также приготовления ее водного раствора заданной низкой концентрации и может быть применено в стационарных энергетических установках.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам работы и системам двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к топливной аппаратуре двигателей внутреннего сгорания, а именно к устройствам для приготовления микроэмульсии дизельного топлива/воды, и для впрыскивания упомянутой эмульсии в дизельный двигатель.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), в частности к способам и устройствам для приготовления и подачи топливно-водной эмульсии в ДВС, оборудованные системами впрыска.

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания (ДВС), у которых выполнена подготовка топлива к сгоранию за счет использования тепловой энергии при глубоком охлаждении теплоты продуктов сгорания, утилизации теплоты с водой первого контура и масла.

Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение в автомобилестроении при проектировании и изготовлении систем подачи топлива и воздуха, а также глушителей выхлопа для двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам и устройствам получения и подачи топливно-водной эмульсии для питания двигателей внутреннего сгорания (ДВС).

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к электрохимическим устройствам для получения водорода из воды и окисления органических продуктов. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам и системам получения и подачи топливно-водной эмульсии в штатную систему ДВС. .

Изобретение относится к автомобилестроению и может быть использовано в двигателях с системой впрыска бензина, но особенно широко в дизельных двигателях. Новизна заключается в том, что топливная система выполнена в виде двух взаимосвязанных контуров: - контура циркуляции дизельного топлива, состоящего из топливного бака, топливного насоса, подключенного к напорному трубопроводу с электромагнитным клапаном к коллектору насоса двигателя, трубопровода возврата дизельного топлива из коллектора в топливный бак, с установленными на трубопроводе возврата регулятором давления и электромагнитным клапаном, байпасного трубопровода с регулятором давления и трубопровода подачи дизельного топлива в установку получения водотопливной эмульсии; - контура получения циркуляции водотопливной эмульсии в составе: инерционного сепаратора, топливного насоса плунжерного типа, эжектора с приемной камерой и камерой смешения, которая непосредственно подключена к коллектору насоса двигателя, трубопровода возврата водотопливной эмульсии в сепаратор с регулятором давления и сигнализатором давления, при этом в сепараторе установлены регулятор уровня воды, подключенный к баку для воды, регулятор уровня топлива, подключенный к трубопроводу подачи топлива, и коллектор приема водотопливной эмульсии, а кроме того, сепаратор подключен трубопроводом подачи воды к приемной камере эжектора с помощью калиброванной дюзы и электромагнитного клапана. Особенностью системы является то, что она в автоматическом режиме осуществляет переход работы двигателя от дизельного топлива на альтернативное (водотопливную эмульсию) и обратный без остановки работы двигателя, а кроме того, топливная система обеспечивает получение мелкодисперсной водотопливной эмульсии гарантированного состава с небольшими энергетическими затратами. 1 ил.

Изобретение относится к системе топливоподачи дизельного двигателя и может быть широко использовано на моторных заводах, автотранспортных и других предприятиях для приготовления и подачи в цилиндр двигателя водотопливной эмульсии (ВТЭ). Изобретение позволяет создать установку получения ВТЭ дизельного двигателя, работающую в автоматическом режиме независимо от режима работы двигателя и от температуры окружающего воздуха. Установка для получения водотопливной эмульсии содержит систему подачи топлива в виде подкачивающего насоса и магистрали подачи топлива к системе впрыска в виде топливного насоса высокого давления и выполненную с подогревом систему подачи воды на вход подкачивающего насоса в виде последовательно установленных бака, насоса, магистрали возврата воды после насоса в бак и электромагнитного клапана. Система впрыска включает топливный бак с установленным после бака датчиком расхода топлива, магистраль возврата топлива на вход подкачивающего насоса, магистраль высокого давления, регулятор поддержания постоянного давления и форсунку, система подачи воды дополнительно включает устройство регулирования производительности насоса, датчик давления и калиброванную дюзу после насоса. На магистрали возврата воды после насоса в бак установлена калиброванная дюза, система подачи воды выполнена с термоизоляцией, в баке дополнительно установлены датчики уровня и температуры. Кроме того, установка снабжена управляющим контроллером, к которому подключены датчик расхода топлива, устройство регулирования производительности насоса, электромагнитный клапан, датчики температуры и уровня. 1 ил.
Изобретение может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания. Способ подготовки жидкого топлива к сжиганию в камере сгорания, преимущественно, поршневого двигателя, заключающийся в том, что создают воздуховодяную мелкодисперсную эмульсию путем распыления воды, на полученную эмульсию воздействуют СВЧ-излучением до нагрева эмульсии до температуры кипения воды, затем обработанную эмульсию подают в камеру сгорания и повторно воздействуют на нее СВЧ-излучением до нагрева эмульсии до температуры, превышающей температуру кипения воды при давлении в камере сгорания, после чего в камеру сгорания впрыскивают топливо. Технический результат заключается в снижении расхода топлива и повышении к.п.д. работы двигателя, а также снижении токсичности выхлопных газов за счет повышения степени активности водной составляющей в процессе диспергирования (мелкости распыливания) топлива и его испарения посредством использования накопленной в воде энергии СВЧ-излучения.
Способ может применяться в процессе эксплуатации двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с добавлением пара. В период эксплуатации периодически на поверхности ДВС, контактирующие прямо или косвенно с продуктами сгорания, наносят защитное покрытие (ЗП) с нанодисперсным модификатором (М) поверхностей трения, предотвращающим коррозию и водородное охрупчивание деталей. Для нанесения ЗП переводят ДВС на холостой режим работы без увлажнения воздуха, прогревают его на холостом режиме до номинальной температуры, после чего вводят в его картерное масло, в каждый цилиндр и в топливо М и поддерживают работу ДВС с введенным в него М на холостом режиме работы без увлажнения воздуха не менее 1-1,5 часов. В качестве М используют минералы группы серпентина: антигорит, лизардит и хризотил. Технический результат заключается в предотвращении коррозии и водородного охрупчивания деталей Д. 8 з.п. ф-лы.

Предложены система и способ, способствующие образованию эмульгированного топлива дизельного двигателя. Система включает в себя: бак (30) вязкой смеси масла и воды; устройство (18) для смешения эмульгированного топлива, предназначенное для смешения вязкой смеси масла и воды с дизельным топливом для получения эмульгированного топлива; двухтопливное устройство (19), способствующее эмульгированию возвратного топлива, соединяющее бак (31) дизельного топлива, устройство (18) для смешения эмульгированного топлива и магистраль возвратного топлива и основную топливную магистраль двигателя соответственно; теплообменное устройство (21) для нагревания эмульгированного топлива из двухтопливного устройства (19), способствующего эмульгированию возвратного топлива, посредством охлаждающей воды двигателя; первую очистную магистраль и вторую очистную магистраль для очистки главной магистрали топлива; и устройство управления двумя топливами, предназначенное для переключения между подачей дизельного топлива и подачей эмульгированного топлива в соответствии с температурой охлаждающей воды, а также для управления дизельным топливом для очистки от эмульгированного топлива, находящегося в двигателе, а также в основной топливной магистрали и ее устройствах после замыкания переключателя зажигания двигателя. За счет использования предлагаемой системы содержание воды в эмульгированном топливе можно увеличить до 33% и поддерживать мощность дизельного двигателя, по существу, неизменной, легко запускать двигатель и делать его работу устойчивой. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система для получения водотопливной эмульсии, включающая реакторное устройство (150), подвод топлива (110), соединенный с упомянутым реакторным устройством, подвод воды (120), соединенный с упомянутым реакторным устройством, насос, соединенный с упомянутым реакторным устройством, и встроенный в линию контур (173) для повторной обработки циркулирующей эмульсии, соединенный с упомянутым насосом и в реальном времени подающий эмульсию на нагрузку (двигатель, турбину и т.д.). Упомянутое реакторное устройство включает невибрирующий упор такой формы, чтобы создавать кавитацию, достаточную для эмульгирования воды в топливе от упомянутого подвода воды и упомянутого подвода топлива. Технический результат заключается в оптимизации системы приготовления и подачи водотопливной эмульсии и повышении универсальности данной системы. 16 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена установка получения водотопливной эмульсии (ВТЭ), оснащенная регулятором давления 11, который установлен на трубопроводе возврата ВТЭ 10 из топливоподающей системы 9 и при этом механически и гидравлически связан с регулятором 2 расхода воды, а кроме того, установка дополнительно снабжена воздушным баллоном 13 и редуктором 14, подключенными к баку для воды 4. Технический результат заключается в возможности автоматического поддержания оптимального состава эмульсии без ее расслоения в широком диапазоне изменения режимов работы ДВС. 1 ил.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложена система приготовления и подачи водно-топливной смеси в ДВС, включающая емкость для воды 2, содержащую двойные стенки, между которыми осуществляется циркуляция отработавших газов, в результате чего вода в емкости нагревается до температуры около 70°C. На выпускном трубопроводе системы выпуска ДВС крепятся входной 3 и выходной 5 наконечники, а на емкости для воды - входной 4 и выходной 1 штуцеры. Штуцеры емкости и наконечники выпускного трубопровода соединены между собой с помощью патрубков. Технический результат заключается в сокращении времени нагрева водного компонента водно-топливной смеси, особенно при отрицательных температурах, повышении экономичности и снижении токсичности ДВС. 1 ил.
Наверх