RU2193733C1

RU2193733C1 - Process of preparation of liquid fuel for burning

Info

Publication number: RU2193733C1
Application number: RU2001111973/06A
Authority: RU
Inventors: В.К. Тучков; А.Д. Пинтюшенко; Л.Е. Герцман
Original assignee: Военный инженерно-технический университет
Priority date: 2001-05-03
Filing date: 2001-05-03
Publication date: 2002-11-27

Abstract

FIELD: preparation of liquid fuel and liquid waste carrying organic matter for burning. SUBSTANCE: process of preparation of liquid fuel for burning consists in mixing fuel with water to produce water-and-fuel emulsion. Salient feature of process lies in mixing of total volume of water with excess-water coefficient K= 1.5-2.0 with portion of fuel, in supply of produced water-and-fuel emulsion into disperser and further on into second mixer into which remaining portion of fuel is fed. Fuel supplied into mixer is cleared beforehand, prior to coming into distribution valve in self-cleaning filter and is heated at same time. Portion of heated fuel that was used to clean selfcleaning filter is returned into jet-type pump where it is mixed with fuel coming into jet-type pump from feeder tank. EFFECT: increased quality of water-and-fuel emulsion by way of its cleaning and reduced viscosity thanks to its heating before coming into distribution valve. 1 dwg

Description

Изобретение относится к способам подготовки жидкого топлива и жидких отходов, содержащих органические вещества, к сжиганию. The invention relates to methods for preparing liquid fuel and liquid waste containing organic substances for combustion.

Известен способ подготовки жидкого топлива к сжиганию путем смешения его с водой и получения водотопливной эмульсии (а.с. СССР 214948, кл. F 23 D 11/16, 1966 г. ). Недостатком данного способа является невысокое качество смесеобразования и высокие энергозатраты на получение водотопливной эмульсии. A known method of preparing liquid fuel for combustion by mixing it with water and obtain a water-fuel emulsion (as USSR AS 214948, class F 23 D 11/16, 1966). The disadvantage of this method is the low quality of the mixture formation and the high energy consumption for obtaining a fuel-oil emulsion.

Известен способ подготовки жидкого топлива к сжиганию путем смешения его с водой, в котором смешивают весь объем воды при коэффициенте избытка К = 1,5÷2,0 с частью топлива, а оставшуюся часть топлива добавляют в полученную эмульсию (а.с. СССР 1273688, кл. F 23 D 11/16, 1985 г.) - ближайший аналог. Недостатком такого способа является высокая вязкость водотопливной эмульсии перед подачей ее на распыливание. There is a method of preparing liquid fuel for burning by mixing it with water, in which the entire volume of water is mixed with an excess coefficient K = 1.5 ÷ 2.0 with part of the fuel, and the remaining part of the fuel is added to the emulsion obtained (as USSR 1273688 , CL F 23 D 11/16, 1985) is the closest analogue. The disadvantage of this method is the high viscosity of the fuel-oil emulsion before applying it for spraying.

Задачей заявляемого изобретения является повышение качества образованной смеси (эмульсии) путем ее очистки и уменьшения вязкости за счет нагрева перед поступлением на распределительный клапан. The task of the invention is to improve the quality of the formed mixture (emulsion) by cleaning it and reducing viscosity by heating before entering the control valve.

Задача решается за счет способа подготовки жидкого топлива к сжиганию путем смешения его с водой и получения водотопливной эмульсии, при котором смешивают весь объем воды при коэффициенте ее избытка К = 1,5...2,0 с частью топлива, полученную водотопливную эмульсию подают на диспергатор и далее на второй смеситель, на который также подается оставшееся топливо. Топливо, подаваемое на смеситель, предварительно (перед поступлением на распределительный клапан) очищают в самоочищающемся фильтре, одновременно с этим нагревают, а ту часть нагретого топлива, которая использовалась для очистки самоочищающегося фильтра, возвращают на гидроструйный насос, где оно смешивается с топливом, поступающим на гидроструйный насос из расходной емкости, что обеспечивает более полное использование тепла. Операция предварительной очистки топлива в самоочищающемся фильтре с одновременным нагревом его исключает засорение форсунок и улучшает процесс гомогенизации и распыливания эмульсии в топке котла (см., например, Павленко В.И., Пугачев Ю.П. Гомогенизация топлива для двигателей внутреннего сгорания. Обзор. Рига: ЛатНИИНТИ, 1979). Кроме того, жидкость (топливо), не прошедшая фильтрацию, поступает через сбросной патрубок самоочищающегося фильтра на гидроструйный насос, размещенный на выходе из расходной емкости, и т.о. снова поступает на очистку и далее. The problem is solved by the method of preparing liquid fuel for burning by mixing it with water and obtaining a water-fuel emulsion, in which the entire volume of water is mixed at a coefficient of excess K = 1.5 ... 2.0 with a portion of the fuel, the resulting water-fuel emulsion is fed to dispersant and further to the second mixer, which also serves the remaining fuel. The fuel supplied to the mixer is preliminarily (before entering the control valve) cleaned in a self-cleaning filter, at the same time it is heated, and that part of the heated fuel that was used to clean the self-cleaning filter is returned to the hydro-jet pump, where it is mixed with the fuel supplied to hydro-jet pump from the supply tank, which ensures a more complete use of heat. The operation of preliminary cleaning of fuel in a self-cleaning filter with simultaneous heating eliminates clogging of nozzles and improves the process of homogenization and atomization of the emulsion in the boiler furnace (see, for example, Pavlenko V.I., Pugachev Yu.P. Homogenization of fuel for internal combustion engines. Overview. Riga: LatNIINTI, 1979). In addition, the liquid (fuel) that has not passed the filtration enters through the self-cleaning filter outlet to the hydro-jet pump located at the outlet of the supply tank, and so on. comes back for cleaning and further.

Из изложенного следует, что при реализации заявляемого способа достигается технический результат, заключающийся в получении водотопливной эмульсии, очищенной от механических примесей и имеющей низкую вязкость, что в конечном счете способствует более тонкому распыливанию ее в топке котла, при этом наиболее полно используется тепло, которое топливо получает в процессе фильтрации. It follows from the foregoing that when implementing the proposed method, a technical result is achieved, which consists in obtaining a water-fuel emulsion, purified from mechanical impurities and having a low viscosity, which ultimately contributes to a finer atomization of it in the boiler furnace, while heat, which is used to the maximum extent, is used. gets in the filtering process.

Анализ аналогов и прототипа заявляемого способа показал, что предлагаемое решение является новым. Новизна предлагаемого способа заключается в дополнительных операциях предварительной очистки и нагрева топлива в самоочищающемся фильтре и подмешивании топлива, использовавшегося для очистки самоочищающегося фильтра, к топливу, поступающему из расходной емкости, перед подачей на распределительный клапан. Analysis of analogues and prototype of the proposed method showed that the proposed solution is new. The novelty of the proposed method lies in the additional operations of pre-cleaning and heating the fuel in a self-cleaning filter and mixing the fuel used to clean the self-cleaning filter to the fuel coming from the supply tank before being fed to the control valve.

Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью признаков, дающих дополнительный положительный эффект, а заявляемый способ - признаками соответствия критерию "изобретательский уровень". Thus, the claimed technical solution is characterized by a new set of features that give an additional positive effect, and the claimed method - by signs of compliance with the criterion of "inventive step".

На чертеже приведена схема реализации заявляемого способа подготовки жидкого топлива к сжиганию. Схема содержит расходную емкость 1 с размещенным на выходе гидроструйным насосом 2, насос 3, самоочищающийся фильтр 4, распределительный клапан 5, смеситель 6, диспергатор 7, смеситель 8 и сбросной патрубок 9 фильтра 4. The drawing shows a diagram of the implementation of the proposed method of preparing liquid fuel for combustion. The circuit contains a supply tank 1 with a water-jet pump 2 located at the outlet, pump 3, a self-cleaning filter 4, a control valve 5, a mixer 6, a dispersant 7, a mixer 8 and a discharge pipe 9 of the filter 4.

Приведенная на чертеже схема реализации заявляемого способа подготовки жидкого топлива к сжиганию работает следующим образом. Из расходной емкости 1 с размещенным на выходе из нее гидроструйным насосом 2 топливо забирается насосом 3 и поступает в самоочищающийся фильтр 4, снабженный нагревателем, использующий для нагрева топлива теплоноситель - горячую воду, либо электроподогрев, а для регенерации (самоочистки) - часть топлива, поступающего в самоочищающийся фильтр 4. За счет нагрева вязкость топлива уменьшается. Из самоочищающегося фильтра очищенное от механических примесей топливо поступает на распределительный клапан 5, откуда часть топлива поступает на смеситель 6, куда поступает вода с коэффициентом избытка К = 1,5÷2,0. От смесителя 6 полученная при смешении воды с топливом водотопливная эмульсия поступает на диспергатор 7, где происходит процесс гомогенизации водотопливной эмульсии; этот процесс улучшается за счет подачи очищенного и подогретого топлива. Далее водотопливная эмульсия поступает на смеситель 8, куда поступает также часть не смешанного с водой концентрированного топлива от распределительного клапана 5, а затем полученная в смесителе 8 водотопливная эмульсия подается на форсунки (на схеме не показаны). Использованная для очистки самоочищающегося фильтра часть нагретого топлива через сбросной патрубок 9 самоочищающегося фильтра 4 подается на расположенный на выходе расходной емкости гидроструйный насос 2. The diagram of the implementation of the proposed method of preparing liquid fuel for combustion works as follows. From the supply tank 1 with the water-jet pump 2 located at the outlet, the fuel is taken by the pump 3 and enters the self-cleaning filter 4, equipped with a heater, using heat carrier for heating fuel - hot water, or electric heating, and for regeneration (self-cleaning) - part of the fuel coming in into self-cleaning filter 4. Due to heating, the viscosity of the fuel decreases. From a self-cleaning filter, fuel purified from mechanical impurities enters the control valve 5, from where part of the fuel enters the mixer 6, where water enters with an excess coefficient K = 1.5 ÷ 2.0. From the mixer 6, the water-fuel emulsion obtained by mixing water with fuel enters the dispersant 7, where the process of homogenization of the water-fuel emulsion takes place; this process is improved by supplying refined and heated fuel. Next, the fuel-oil emulsion enters the mixer 8, which also receives part of the concentrated fuel not mixed with water from the control valve 5, and then the fuel-oil emulsion obtained in the mixer 8 is fed to the nozzles (not shown in the diagram). The portion of the heated fuel used to clean the self-cleaning filter through the waste pipe 9 of the self-cleaning filter 4 is fed to a water-jet pump 2 located at the outlet of the supply tank.

Заявляемый способ является промышленно-применимым, т.к. включает в себя применяемый способ (по а.с. СССР 1273688, дополненный реально осуществимой операцией предварительной очистки топлива с одновременным его подогревом, а также операцией подмешивания части подогретого топлива, использованного для очистки самоочищающегося фильтра, к топливу, поступающему в систему из расходной емкости). The inventive method is industrially applicable, because includes the method used (according to the USSR AS 1273688, supplemented by a feasible operation of pre-cleaning the fuel with its simultaneous heating, as well as the operation of mixing part of the heated fuel used to clean the self-cleaning filter to the fuel entering the system from the supply tank) .

Все дополнительные операции к способу подготовки топлива к сжиганию по а. с. СССР 1273688 по принципу действия, обеспечиваемому новой совокупностью существенных признаков, улучшают качество водотопливной смеси (эмульсии), подаваемой на сжигание. All additional operations to the method of preparing fuel for combustion according to a. from. USSR 1273688 on the principle of action provided by a new set of essential features, improve the quality of the water-fuel mixture (emulsion) supplied for combustion.

Claims

The method of preparing liquid fuel for burning by mixing it with water and obtaining a water-fuel emulsion, in which the entire volume of water is mixed with a coefficient of excess K = 1.5-2.0 with a portion of the fuel, the resulting water-fuel emulsion is fed to a dispersant and then to a second mixer , to which the remaining fuel is also fed, characterized in that the fuel supplied to the mixer is previously (before entering the control valve) cleaned in a self-cleaning filter, at the same time it is heated, and that part of the heated fuel The willow, which was used to clean the self-cleaning filter, is returned to the water-jet pump, where it is mixed with the fuel supplied to the water-jet pump from the supply tank.