УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ОЧИСТКИ ДИЗЕЛЬНОГО ТОПЛИВА
DEVICE AND METHOD FOR DIESEL FUEL PURIFICATION

Уровень техники
Дизельное топливо применяют в работе практически всех типов легкого и тяжелого оборудования, включая транспортные средства, технику для строительства дорог, тракторы, агротехнику, металлургическое оборудование, оборудование для нефтеразведки, электрогенераторы, поезда, суда, корабли, военную технику и т.д. Засорение дизельного двигателя - фактор, который является одной из наиболее частых причин, негативно влияющих на работу двигателя. Именно для устранения этой причины применяют фильтры для твердых частиц, а также вторичные фильтры для мелких загрязнений, а для отделения воды от топлива могут быть применены водоотделители. Однако эти фильтры все же неэффективны и не могут полностью исключить частое загрязнение топлива.
Подобные фильтры и водоотделители могут быть единственным решением проблемы очистки дизельного топлива, доступным в настоящее время, но недостатком таких устройств является необходимость их периодической замены и периодического технического обслуживания и текущего ремонта.
-6
С помощью традиционных фильтров и водоотделителей также можно получать до некоторой степени относительно чистое топливо, не содержащее воды и загрязнений, но с их помощью все же нельзя удалить твердые частицы размером менее 5 мкм (5·10 м) и, особенно в холодную погоду, воскообразные образования, которые в большинстве случаев полностью или частично блокируют такие фильтры, что затрудняет течение топлива и, в конечном итоге, отрицательно сказывается на самом двигателе из-за отсутствия надлежащего сгорания.
Для решения этой проблемы внутри камеры сгорания дизельного двигателя применяют электронагревательные элементы, служащие для предварительного нагревания воздуха перед запуском двигателя; в то время как в устройстве для очистки применяют другой нагревательный элемент для улучшения качества топлива, а также для создания потоков загрязнителей, что способствует осаждению и отделению загрязнений и удалению воскообразных образований, что положительно влияет на процесс горения и работу двигателя.
Краткое описание изобретения
Задачей настоящего изобретения является решение проблем, связанных с загрязняющими веществами в дизельном топливе, снижение выбросов в окружающую среду и сведение к минимуму периодического технического обслуживания и текущего ремонта, а также достижение максимальной отдачи двигателя благодаря относительно полному сгоранию в камере сгорания.
Другой задачей настоящего изобретения является получение топлива высокой чистоты и создание аппарата для очистки топлива, который требует относительно редкого технического обслуживания и текущего ремонта по сравнению с применяемыми в настоящее время фильтрами и водоотделителями.
В основном, изобретение предназначено для применения в странах с холодным климатом, так как оно не требует применения двух нагревательных элементов (внутри камеры сгорания и в системе топливных фильтров).
В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предложено устройство для очистки дизельного топлива, содержащее камеру очистки, имеющуюся во внешнем корпусе устройства, имеющую перегородку с конической частью и цилиндрической частью, окруженными проволочным фильтром и размещенными с обеспечением возможности поступления топлива через впускное отверстие устройства с последующим проходом через трубу в коническую часть и далее, причем перегородка с фильтром выполнены с обеспечением возможности поступления нагретого топлива в направлении фильтра, в верхней части установки имеется выпускное отверстие и перепускной клапан; в нижней части имеется нагревательный элемент и датчик контроля воды, выполненный с возможностью соединения со звуковым и световым индикаторами на приборном щитке в кабине; а на дне имеется сливной клапан.
В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения предложено устройство для очистки дизельного топлива по п.1 формулы изобретения, в котором внешний корпус, впускная труба для топлива и цилиндрическая и коническая части изготовлены штамповкой из листа черной стали, а верхняя и нижняя крышки изготовлены путем формовки; при этом места для установки перепускного клапана 9, нагревательного элемента, водоспускного крана и сливного клапана выполнены на гидравлическом оборудовании.
Предпочтительные аспекты и отличительные признаки настоящего изобретения представлены в формуле изобретения, прилагаемой к настоящему описанию изобретения, причем формула изобретения составляет неотъемлемую часть настоящего документа. Более подробно преимущества и характеристики заявленного изобретения рассмотрены далее в описании изобретения со ссылками на предпочтительные примеры реализации.
Краткое описание чертежей
На приложенных чертежах исключительно для иллюстрации настоящего изобретения представлены признаки и характеристики устройства для очистки дизельного топлива.
На Фиг.1 показан продольный разрез указанного устройства для очистки.
На Фиг.2 представлена диаграмма, показывающая место установки в топливной системе указанного устройства для очистки.
Фиг.3 представляет собой разрез по линии А-А Фиг.2, на котором показано, как закрепить устройство для очистки с помощью скобы на основном корпусе транспортного средства.
На Фиг.4А и 4В приведено схематичное изображение применяемых проволочных фильтров.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение относится к устройству для очистки дизельного топлива, с помощью которого получают дизельное топливо высокой чистоты, которое отвечает требованиям полного сгорания в камере сгорания двигателя.
Следует отметить, что любые упоминания в настоящем тексте устройства или аппарата для очистки означают предпочтительное устройство в соответствии с настоящим изобретением.
Настоящее изобретение показано подробно на приложенных чертежах, причем на Фиг.1 показан продольный разрез указанного устройства для очистки. Устройство в основном состоит из камеры 1 очистки, которая заключена во внешнем корпусе устройства 2; при этом камера 1 очистки имеет сужающуюся коническую секцию 4 и цилиндрическую секцию 3, вокруг которых проходит проволочный фильтр 7 (показан на Фиг.4А, 4В)
Топливо проходит через впускное отверстие 5 и далее вниз по трубопроводу 6 для топлива до конической части, показанной на Фиг.2, где его нагревают с помощью нагревательного элемента 10 до некоторой температуры, при этом нагретое топливо проходит через проволочный фильтр 7, затем через выпускное отверстие 8 и через конечный фильтр 22, который установлен непосредственно в выпускном отверстии. Верхняя часть устройства имеет перепускной клапан 9 для подачи воздуха внутрь корпуса устройства, в нижней части находится нагревательный элемент 10 и водоспускной кран 11, который соединен со звуковыми и световыми индикаторами 12 на приборном щитке транспортного средства, а на дне устройства имеется сливной клапан 13.
Цилиндрический корпус 2 и впускная труба 6 для топлива, а также цилиндрическая 3 и коническая 4 части изготовлены штамповкой из листа черной стали, а верхняя и нижняя крышки и отверстия, а также места для монтажа перепускного клапана 9, нагревательного элемента 10, водоспускного крана 11 и сливного клапана 13 изготовлены на гидравлическом оборудовании.
После изготовления цилиндрических частей и установки указанных клапанов выполняют пришлифовку соединенных частей, затем устройство очищают соответствующими растворителями; производят испытания на герметичность и отсутствие утечек с помощью сжатого воздуха (давление 7 бар); затем исправное устройство красят соответствующим образом, а на устройства, предназначенные для применения в море, наносят покрытие из специальной краски, устойчивой к влажности морского воздуха и препятствующей коррозии.
Перепускной клапан 9, нагревательный элемент 10, водоспускной кран 11 и сливной клапан 13 закрепляют с помощью зажима. Для устранения любых утечек при установке этих клапанов используют сальники (не показаны на диаграмме). Эти детали также могут быть установлены с помощью обжима или клепаного соединения, или любым другим подходящим способом.
На Фиг.2 подробно показана схема установки устройства в топливную систему транспортного средства. Топливо поступает из топливного бака 14 в направлении, указанном стрелкой 15, во впускное отверстие 5 устройства, в котором имеется также перепускной клапан 9, нагревательный элемент 10 и водоспускной кран 11, который соединен со звуковыми и световыми индикаторами на приборном щитке 12, и сливной клапан 13. Устройство закреплено посредством обруча 16.
Дизельное топливо подвергают очистке в устройстве, после чего чистое дизельное топливо выходит в выпускное отверстие 8 через первичный фильтр 17, затем поступает в инжекционный насос 18, затем в двигатель (не показан на диаграмме).
На Фиг.3 показана схема монтажа устройства на транспортном средстве. Устройство закрепляют с помощью стального зажима 16, закрепленного болтами 19 на U-образной скобе 20 на корпусе 21 транспортного средства.
Применение устройства для очистки в соответствии с настоящим изобретением будет иметь ряд преимуществ, включая, например:
1) Снижение до минимума образования сажи благодаря полному сгоранию топлива.
2) Защиту чувствительных частей топливной системы, включая инжекторы и инжекторные устройства, благодаря улучшенной смазывающей способности подогретого топлива (которая достигает оптимального значения при 36°С).
3) Исключение возможности образования серной кислоты благодаря отделению воды от топлива.
На Фиг.2 показано предпочтительное место для размещения устройства, а именно, в линии подачи топлива, после основного топливного бака, что обеспечивает поступление топлива непосредственно в аппарат для очистки.
Топливо полностью очищают в указанном устройстве; при этом топливо поступает в устройство через впускное отверстие 5, затем проходит вниз в коническую часть 4, где подвергается действию нагревательного элемента 10, при этом флуктуации температуры формируют потоки загрязнителей и оказывают воздействие на плотность твердых частиц и топлива, что способствует оседанию на дне, возле сливного клапана 13, твердых частиц и воды. Подогретое топливо затем направляют к проволочным фильтрам 7, в которых происходит отделение легких загрязняющих веществ, и топливо поступает по направлению к выпускному отверстию 8, где происходит окончательное фильтрование через фильтр 22, закрепленный в выпускном отверстии устройства. Получают чистое топливо, не содержащее воды и загрязняющих веществ.
Проволочные фильтры изготовлены из алюминиевой проволоки. Дизельное топливо в конической части нагревают до температур 25°С-55°С.
Вышеуказанный способ очистки основан на создании некоторой разницы в плотностях загрязняющих веществ, что способствует осаждению тяжелых загрязнений, в то время как легкие загрязняющие вещества отделяют на проволочных фильтрах. Такую разницу в плотностях создают путем нагрева топлива в ограниченном пространстве в нижней части установки. При достижении соответствующей температуры тяжелые загрязнения и вода оседают, в то время как подогретое топливо будет поступать по направлению к выпускному отверстию через проволочные фильтры, задерживающие легкие загрязняющие вещества.
Отделенные загрязняющие вещества собираются на дне установки около сливного клапана 13, где они накапливаются до определенного уровня, определяемого датчиком 11; в этот момент датчик срабатывает, при этом включается предупреждающий свет и сигнал тревоги, указывающий, что настал момент слива загрязняющих веществ.
Загрязняющие вещества легко удаляют путем открывания верхнего перепускного клапана 9 и нижнего вентиля 13. После завершения слива перепускной клапан и сливной клапан должны быть плотно закрыты.
Сливной механизм может быть модифицирован так, чтобы он работал в автоматическом режиме, например, при замене его электромагнитным вентилем.
Следует отметить, что в рамках настоящего изобретения может существовать множество модификаций, которые не изменяют основной концепции настоящего изобретения.
Слова «содержит (включает)» или его измененные формы, такие как «содержащий (включающий)», в контексте настоящей заявки означают включение в изобретение указанного понятия или группы понятий, а не исключение любого другого понятия или группы понятий, если из контекста не очевидно обратное.