способ подготовки жидкого топлива к сжиганию

Формула изобретения

Способ 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, отличающийся тем, что 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.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам подготовки жидкого топлива и жидких отходов, содержащих органические вещества, к сжиганию.

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.

Известен способ подготовки жидкого топлива к сжиганию путем смешения его с водой, в котором смешивают весь объем воды при коэффициенте избытка К = 1,52,0 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.

Задачей заявляемого изобретения является повышение качества образованной смеси (эмульсии) путем ее очистки и уменьшения вязкости за счет нагрева перед поступлением на распределительный клапан.

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.

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.

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.

Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью признаков, дающих дополнительный положительный эффект, а заявляемый способ - признаками соответствия критерию "изобретательский уровень".

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.

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 = 1,52,0. 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.

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).

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.