Устройство приготовления высокодисперсных водотопливных эмульсий вращающимся в противоположных направлениях магнитным полем в двух рабочих зонах с наружными электромагнитными индукторами


 


Владельцы патента RU 2446867:

ООО "ХОЛДИНГ ТРИМАС" (RU)

Изобретение относится к устройствам для получения водотопливных эмульсий и может использоваться в энергетической, нефтегазодобывающей, металлургической, химической, автомобильной и других областях промышленности, в частности, при сжигании топлива в котельных, котлах ТЭЦ, ТЭС, котлах цехов металлургических заводов. Устройство приготовления энергосберегающих высоко дисперсных водотопливных эмульсий содержит две последовательных рабочих зоны трубы с рабочими телами в виде ферромагнитных частиц (иголок) внутри и наружными электромагнитными индукторами, создающими вращающееся в противоположных направлениях магнитное поле. На входе рабочих зон установлены дефлекторы, придающие поступающей жидкости вращение в направлении, противоположном направлению вращения магнитного поля. На выходе дефлекторы останавливают вращение жидкости и препятствуют выносу частиц из рабочих зон. В двух рабочих зонах создается вращающееся магнитное поле регулируемой напряженности, частоты и направления вращения. Изобретение позволяет повысить эффективность работы устройства приготовления высоко дисперсных водотопливных эмульсий. 1 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для получения водотопливных эмульсий и может использоваться в энергетической, нефтегазодобывающей, металлургической, химической, автомобильной и других областях промышленности, в частности, при сжигании топлива в котельных, котлах ТЭЦ, ТЭС, котлах цехов металлургических заводов.

Известен активатор жидкости, содержащий рабочую зону трубы с вставкой и рабочим телом внутри в виде иголок, и с наружным электромагнитным индуктором [1].

Недостатком его является малая эффективность работы и короткий ресурс работы из-за быстрого износа вставки трубы в рабочей зоне.

В качестве прототипа принимаем активатор жидкости, содержащий рабочую зону трубы, покрытой слоем износоустойчивой керамики, с рабочим телом в виде биметаллических иголок с наружной поверхностью из немагнитного металла, например, титана, с сердцевиной из ферромагнитного материала и наружным электромагнитным индуктором. Данный активатор работает от трехфазного тока и создает вращающееся магнитное поле [2].

Недостатком прототипа является недостаточная эффективность обработки.

Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности, снижение энергозатрат, например, при обработке водотопливных эмульсий в системе топливоподачи дизелей и котлов. Данная цель достигается тем, что предлагается двухиндукторная последовательность двух камер смешения с вращающимся магнитным полем в противоположных направлениях в каждой камере. На входе рабочих зон установлены дефлекторы тока жидкости, придающие поступающей жидкости вращение в направлении, противоположном направлению вращения магнитного поля. На выходе дефлекторы останавливают вращение жидкости и препятствуют выносу частиц из рабочих зон.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы. Указанный результат достигается тем, что устройство приготовления высокодисперсных водотопливных эмульсий содержит две последовательных рабочих зоны трубы с рабочими телами в виде ферромагнитных частиц (иголок) внутри и наружными электромагнитными индукторами, создающими вращающееся в противоположных направлениях магнитное поле, а также дефлекторами вращения жидкости, установленными на входе и выходе рабочей зоны, причем, с целью повышения эффективности, ферромагнитные частицы (иголки) и жидкость в каждой из зон вращаются в противоположных направлениях, а электромагнитные индукторы работают с разной напряженностью магнитного поля и регулируемой частотой вращения поля. Указанная совокупность нововведений позволяет повысить эффективность перемешивания и диспергации за счет использования более широкого спектра возбуждаемых движений частиц, большей стохастизации и возможности оптимизации режима работы смесителя при различных частотах и интенсивности поля. Возможность регулирования интенсивности и частоты обеспечивается за счет серийно выпускаемых регулируемых трехфазных источников питания.

На чертеже показана схема устройства приготовления высокодисперсных водотопливных эмульсий. Устройство приготовления водотопливных эмульсий состоит из трубы 1, снаружи трубы расположены электромагнитные индукторы 2, в рабочих зонах трубы помещены ферромагнитные частицы (иголки) 3, а на входе и выходе рабочих зон расположены дефлекторы 4.

Работает устройство приготовления высокодисперсных водотопливных эмульсий следующим образом. Магнитные индукторы 2 подключены к сети трехфазного переменного тока, они создают в рабочих зонах вращающееся магнитное поле регулируемой напряженности и частоты, направление вращения в двух рабочих зонах противоположно.

Жидкость (сырье), поступая в рабочую зону, получает начальное вращение с помощью дефлектора в противоположном вращению магнитного поля направлении. На выходе рабочей зоны жидкость, за счет выходного дефлектора, прекращает вращение. Дефлектор предотвращает вынос частиц из рабочей зоны. Далее при входе во вторую рабочую зону движение жидкости организуется аналогично, но в противоположном направлении.

Ферромагнитные частицы (иголки) 3 вращаются индивидуально вокруг своего центра инерции, ориентируясь вдоль направления вращающегося магнитного поля, а также принимают участие в коллективном движении в рабочей зоне вместе с результирующим потоком жидкости.

При указанной выше организации вращения жидкости и ферромагнитных частиц (иголок) в противоположных направлениях в каждой из рабочих зон ферромагнитные частицы вращаются и движутся хаотично относительно друг друга. Осуществляется эффективное перемешивание, активация жидкости и ускорение физико-химических процессов. Увеличение энергии горения за счет эффективного перемешивания многократно превышает энергию, затраченную на создание вращающегося магнитного поля.

Таким образом, по сравнению с прототипом, в предлагаемом устройстве приготовления высокодисперсных водотопливных эмульсий эффективность обработки жидкости повышается за счет вращения жидкости и ферромагнитных частиц (иголок) в противоположных направлениях. Эффективность обработки повышается также за счет возможности регулирования вращающегося магнитного поля по напряженности, частоте и направлению вращения с помощью серийных трехфазных источников питания, что позволяет подобрать наилучший режим обработки.

Использованные источники

1. Вершинин Н.П., Вершинин И.Н., Есаулов И.В., Патент №2049563 «Установка для активации процессов», приоритет от 23 июня 1992 года.

2. Романов В.А., Романов М.А., Шумилов А.А., Шумилова О.В., Карт М.А., Елецких Л.В., Патент №2224586 «Активатор жидкости», приоритет от 11.11.2002 года.

1. Устройство приготовления высокодисперсных водотопливных эмульсий с наружными электромагнитными индукторами и рабочими телами в виде ферромагнитных иголок, отличающееся тем, что последовательно установлены две рабочие зоны с регулируемым вращающимся магнитным полем различной напряженности, частоты и направления вращения, что обеспечивает вращение ферромагнитных иголок в противоположных направлениях.

2. Устройство приготовления водотопливных эмульсий по п.1, отличающееся тем, что установлены дефлекторы, обеспечивающие при входе в рабочую зону вращение жидкости в направлении, противоположном вращению магнитного поля, и на выходе из рабочей зоны останавливающие вращение и предотвращающие вынос частиц из рабочей зоны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологическим процессам, связанным с обработкой материалов, и может быть использовано для интенсификации процессов массообмена при тонкодисперсном измельчении и экстракции сырья и при получении микроэмульсий и наноэмульсий.
Изобретение относится к способу приготовления наноэмульсий вода в масле или масло в воде, в котором дисперсная фаза распределена в дисперсионной фазе в виде капель, имеющих диаметр от 1 до 500 нм, включающему: 1) приготовление гомогенной смеси (1) вода/масло, характеризующейся поверхностным натяжением менее 1 мН/м, включающей воду в количестве от 30 до 70 масс.%, по меньшей мере два поверхностно-активных вещества с различным ГЛБ, выбираемыми из неионных, анионных, полимерных поверхностно-активных веществ, причем указанные поверхностно-активные вещества присутствуют в таком количестве, чтобы сделать смесь гомогенной; 2) разбавление смеси (1) в дисперсионной фазе, состоящей из масла или воды с добавлением поверхностно-активного вещества, выбираемого из неионных, анионных, полимерных поверхностно-активных веществ, причем количество дисперсионной фазы и поверхностно-активного вещества является таким, чтобы получить наноэмульсию с ГЛБ, отличающимся от ГЛБ смеси (1).

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

Изобретение относится к смешиванию жидкой краски и может использоваться для окрашивания пластмасс. .

Изобретение относится к ресурсо- и природосберегающим топливным системам питания транспортных средств, которые монтируются в штатной системе питания двигателя внутреннего сгорания (ДВС) на транспортном средстве и которые предусматривают использование топливных эмульсий типа «вода в углеводороде».
Изобретение относится к эмульгирующим составам для изготовления эмульсий «вода в масле», применяемым в производстве эмульсионных взрывчатых веществ. .

Изобретение относится к фармацевтической химии, в частности к способу получения микроэмульсионной или субмикронной эмульсионной композиции «масло-в-воде» (м/в) для чрескожной доставки по меньшей мере одного фармацевтически активного ингредиента, включающий: а) смешение первой части, содержащей одно вещество из группы, включающей животные, минеральные или растительные масла, силаны, силоксаны, эфиры, жирные кислоты, жиры или алкоксилированные спирты, и одно или более липофильное ПАВ, и второй части, содержащей воду и одно гидрофильное ПАВ, б) нагревание смеси до температуры слияния фаз, при постоянном перемешивании с получением микроэмульсии или субмикронной эмульсии «масло в воде», в) охлаждение микроэмульсии или субмикронной эмульсии, г) добавление третьей части к микроэмульсии или субмикронной эмульсии при температуре от 2°С до температуры слияния фаз, третья часть при необходимости предварительно смешана и нагрета до растворения компонентов и содержит один компонент, выбранный из группы, включающей поверхностно-неактивные соединения амфифильного типа, ПАВ и воду, при условии, что если третья часть содержит воду, она также содержит и поверхностно-неактивное соединение амфифильного типа и/или ПАВ.

Изобретение относится к регенеративным способам очистки сточных вод рыбообрабатывающих предприятий

Изобретение относится к технике физико-химических превращений текучих сред и может использоваться в химических, пищевых, фармацевтических технологиях, а также для получения эмульсий, состоящих из трудно смешиваемых компонентов

Изобретение относится к ресурсо- и природосберегающим топливным системам питания транспортных средств или энергетического оборудования, которые монтируются в штатной системе питания двигателя внутреннего сгорания транспортного средства и позволяют получать безэмульгаторные водо-топливные эмульсии (ВТЭ)

Изобретение относится к приготовлению реактивного топлива с заданным содержанием воды для летных сертификационных испытаний на обледенение топливной системы летательных аппаратов

Изобретение относится к технике приготовления эмульсии, которая может быть использована в качестве альтернативного топлива в двигателях внутреннего сгорания

Изобретение относится к области приготовления эмульсий и может использоваться при производстве водотопливных эмульсий для двигателей и горелок, а также для создания коллоидных растворов в других областях техники: в химической промышленности, в строительстве, в сельском хозяйстве, в медицине при эмульгировании жидкостей с тяжелой и легкой фракцией, в том числе и для их стерилизации и обеззараживания
Изобретение относится к способу получения устойчивых во времени мелкодисперсных водо-углеводородных эмульсий для экологически безопасных топливных присадок и битумного вяжущего в дорожном строительстве из воды и углеводородных составляющих, предварительно очищенных от механических примесей

Изобретение относится к технике физико-химических процессов, включая проведение реакций, приготовление растворов, эмульсий, может быть использовано в качестве стенда в научно-исследовательских работах и в промышленных технологиях

Изобретение относится к области энергетики. Устройство для гидродинамического эмульгирования жидкого топлива содержит гидродинамический кавитационный аппарат, выполненный 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. Задача изобретения - 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 и уменьшение концентрации вредных веществ в отходящих газах. 2 ил.
Наверх