УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ТОПЛИВА К СГОРАНИЮ НА ОСНОВЕ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВ

Изобретение относится к магнитной обработке топлива или газа и может быть использовано для бесконтактной магнитной обработки любых потоков движущихся жидкостей и газов, как органического, так и неорганического происхождения независимо и может быть использовано в автомобилестроении, теплоэнергетике, для предварительной подготовки жидкого и газообразного топлива и повышение качества его сгорания.
Известно «Магнитное устройство для обработки жидкости», содержащее корпус, внутри которого последовательно с продольным зазором размещены попарно с угловым смещением одной пары по отношению к другой постоянные магниты с радиальным зазором и магнитопровод. При этом магнитопровод выполнен единым для двух пар магнитов в виде кольца с выполненными диаметрально по обоим его торцам выступами. На внутренней поверхности выступов магнитопровода установлены попарно постоянные магниты с противоположными полюсами, Каждая пара магнитов установлена одна относительно другой со смещением 90-270°, причем внешняя поверхность магнитов, обращенная в сторону магнитопровода, выполнена сопрягаемой по форме с внутренней поверхностью выступа. На внешней и/или внутренней поверхности магнитопровода в границах расположения постоянных магнитов выполнены поперечные пропилы, а продольный зазор между близлежащими торцами магнитов выполнен равным 0,1 1,5 мм.
Патент РФ №2092444 МКИ(6): C02F 1/48 дата публ. 1997.10.10
Известно «Устройство для магнитной обработки топлива, содержащее корпус из не магнитного материала, проточные каналы, постоянные магниты и магнитопровод, корпус выполнен в виде пластины, магнитопровод выполнен в виде двух С-образных скоб, огибающих с торцов пластину корпуса. В корпус вставлены с зазором относительно друг друга две пары постоянных магнитов преимущественно прямоугольной формы. Между каждой парой магнитов расположены проточные каналы, соответствующие выходным отверстиям диффузора карбюратора. При этом диаметр каналов не превышает длины каждого из магнитов, укрепленных в пластине, а толщина пластины составляет приблизительно 1/10 часть ее длины.
Патент РФ №2168052, F02M 27/04, дата публ. 27.05.2001 г.
Известно «Устройство для магнитной обработки жидкости», содержащее ферромагнитную трубу и установленные на ее внешней поверхности постоянные кольцевые магниты, охваченные герметично ферромагнитным экраном и установленные так, что их главные поверхности с одноименными полюсами обращены к оси трубы. При этом постоянные кольцевые магниты установлены на ферромагнитной трубе попарно, по меньшей мере двумя парами и расположены в каждой паре с зазором между ними не более ширины одного кольцевого магнита. Пары магнитов установлены одна относительно другой по длине трубы на расстоянии не менее утроенной ширины одного кольцевого магнита, причем каждый кольцевой магнит выполнен составленным из прилегающих друг к другу нерабочими торцовыми поверхностями магнитных стержней или пластин прямоугольного сечения, а главные поверхности магнитов сопряжены с внешней поверхностью трубы.
Патент РФ №2085507 МКИ(6): C02F 1/48 дата публ. 1997.07.27
Известен «Способ предварительной подготовки топлива и устройство для его осуществления, содержащее цилиндрический корпус из теплопроводного материала с торцевыми крышками, в одной из которых установлен патрубок подвода топлива, а в другой - патрубок отвода топлива, входным распределительным каналом, сообщенным с патрубком подвода, первой промежуточной камерой, соединенной с входным каналом и заполненной гранулированным наполнителем из олова или его сплавов со свинцом, и второй промежуточной камерой, отделенной от первой при поперечной крышки с отверстиями по ее периферии, имеющей элементы из магнитного материала, размещенные в ней с зазором и подключенной к патрубку отвода, при этом корпус выполнен из диамагнитного материала и снабжен усредняющей камерой, расположенной во второй промежуточной камере и образованной кольцевой перегородкой с прорезями, вторая промежуточная камера подключена к патрубку отвода через усредняющую камеру, элементы из магнитного материала снабжены прокладками из олова или его сплавов со свинцом, первая промежуточная камера выполнена кольцевой с охватом при помощи стенки входного канала, снабженного фильтрующей сеткой.
Патент РФ на изобретение №2028491,МКИ: F02M 27/00, д. публ 1995.02.09.
Наиболее близким аналогом к предлагаемой полезной модели является «Устройство для магнитной обработки углеводородного топлива на основе постоянных магнитов», содержащее немагнитный разъемный корпус с магнитами, установленными последовательно по ходу движения топлива по топливопроводу и размещенные непосредственно на немагнитном топливопроводе, при этом устройство дополнительно снабжено концентраторами магнитного поля и спиралеобразными ферромагнитными магнитопроводами, постоянные магниты и концентраторы магнитного поля объединены в магнитную систему с рабочими зазорами посредством спиралеобразных ферромагнитных магнитопроводов, закрученных вдоль оси симметрии топливопровода на угол, равный углу смещения вектора магнитной индукции в каждом последующем рабочем зазоре относительно предыдущего рабочего зазора, концентраторы магнитного поля выполнены в виде накладок из ферромагнитного материала, закрепленных на полюсе постоянного магнита в первой секции, либо на свободных концах ферромагнитных магнитопроводов, корпус, в который заключена магнитная система, пространственную ориентацию вектора магнитной индукции в каждом из них, крепление секций между собой выполнено подвижны, что позволяет корпусу облегать топливопровод как на прямолинейных, так и на криволинейных участках его.
К недостаткам известного устройства можно отнести низкую эффективность воздействия магнитов на поступающее в камеры сгорания топливо.
Задачей поставленной при создании полезной модели является повышение интенсивности воздействия магнитного поля на поток газообразного топлива перед его сгоранием с целью улучшения качества его сгорания.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в создании устройства с конструкцией магнитных модулей с оптимальным соотношением между элементами устройства и их количеством, для обеспечения высокого качества сгорания топлива после воздействия на него магнитным полем.
Достижение указанного результата обеспечивается тем, что
1
2
Устройство для подготовки топлива к сгоранию на основе постоянных магнитов, содержит модуль, расположенный в топливопроводе и содержащий корпус из диамагнитного материала с расположенными внутри постоянными магнитами. Последние объединены в магнитную систему секциями с рабочими зазорами между ними и установлены в корпусе последовательно по ходу движения топлива по топливопроводу. При этом внешний корпус устройства выполнен в виде трубы с круглым сечением, по которой проходит теплоноситель - горячий газ, а по ее оси установлена горизонтально ориентированная труба, с прямоугольным сечением с соотношением сторон а : б, равным 2 : 2,5. Площадь сечения S круглой трубы, равна площадь сечения S прямоугольной трубы, служащей топливопроводом. В свою очередь корпуса модулей магнитной системы выполнены из диамагнитного материала и установлены сверху и снизу по всей поверхности прямоугольной трубы. Размеры корпуса каждого магнитного модуля находятся между собой в соотношении: сторона C : высота H : длина L, равным 1 : 0,5 : 20. Сторона C равна стороне б прямоугольной трубы. Внутри корпуса магнитного модуля расположена магнитная система из постоянных магнитов в виде прямоугольных призм, ориентированных в горизонтальной плоскости корпуса магнитного модуля и перпендикулярно оси топливопровода, а также направленных по отношению друг к другу одноименными полюсами. Высота каждой призмы постоянного магнита равна высоте H корпуса магнитного модуля, а длина призмы постоянного магнита равна стороне C корпуса магнитного модуля. Зазоры между постоянными магнитами, образующие секции, заполненные диамагнитным наполнителем, создают с помощью решетки. Величина зазора между магнитами равна ширине d постоянного магнита и 1/15 длины L корпуса магнитного модуля, где:
а - первая сторона трубы с прямоугольным сечением
б - вторая сторона трубы с прямоугольным сечением
C - сторона корпуса магнитного модуля;
H - высота корпуса магнитного модуля;
L - длины корпуса магнитного модуля;
d - ширина призмы постоянного магнита и величине зазора между магнитами;
1
S - площадь сечения круглой трубы;
2
S - площадь сечения прямоугольной трубы.
Устройство для подготовки топлива к сгоранию на основе постоянных магнитов, поясняется чертежами:
фиг. 1 - устройство для подготовки топлива к сгоранию на основе постоянных магнитов, (общая схема - вид спереди)
фиг. 2 - устройство для подготовки топлива к сгоранию на основе постоянных магнитов, (общая схема- вид сверху)
фиг. 3 - устройство для подготовки топлива к сгоранию на основе постоянных магнитов, (общая схема- вид сбоку)
фиг. 4 - устройство для подготовки топлива к сгоранию на основе постоянных магнитов, (магнитный модуль в разрезе).
1
2
Устройство согласно фиг. 1, 2, 3 и 4 содержит внешний корпус в виде трубы 1 с круглым сечением, внутри которой по ее оси установлена горизонтально ориентированная труба 2, с прямоугольным сечением с соотношением сторон а : в, равным 2 : 2,5, при этом площадь сечения S круглой трубы 1, по которой проходит теплоноситель - горячий газ, равна площадь сечения S прямоугольной трубы 2, всей поверхности прямоугольной трубы 2, установлены модули магнитной системы с немагнитным корпусом в виде прямоугольной призмы 3, причем размеры призмы немагнитного корпуса 3 магнитного модуля находятся между собой в соотношении: сторона C : высота H : длина L, равным 1 : 0,5 : 20. Сторона C равна стороне 6 прямоугольной трубы топливопровода 2. Магнитная система из постоянных магнитов, расположенных в горизонтальной плоскости корпуса 3 магнитного модуля и перпендикулярно оси топливопровода 2, выполненных также в виде прямоугольных призм 4, ориентированных по отношению друг к другу одноименными полюсами и с высотой каждой призмы, равной высоте H корпуса 3 магнитного модуля, с длиной, равной стороне C корпуса 3 магнитного модуля, при этом зазоры между магнитами равны ширине d призмы постоянного магнита 4, и 1/15 длины L корпуса 3 магнитного модуля, а зазоры d между постоянными магнитами 4 с образованием секций, которые заполнены диамагнитным наполнителем, например сплавом на основе висмута, создают с помощью решетки 5, при этом
а - первая сторона трубы с прямоугольным сечением
б - вторая сторона трубы с прямоугольным сечением
C - сторона корпуса магнитного модуля;
H - высота корпуса магнитного модуля;
L - длины корпуса магнитного модуля;
d - ширина постоянного магнита и зазора между магнитами;
1
S - площадь сечения трубы круглого профиля;
2
S - площадь сечения прямоугольного корпуса магнитного модуля.
Устройство для подготовки топлива к сгоранию на основе постоянных магнитов работает следующим образом: природный газ из трубопровода поступает в устройство подготовки топлива к сгоранию на основе постоянных магнитов через входное отверстие. Соединение питающего трубопровода и устройства реализовано на фланцах. Диаметр питающего трубопровода равен диаметру входного отверстия в устройство. Газ проходит по трубе 2 прямоугольного сечения. В течение времени протекания газа по трубе прямоугольного сечения природный газ обрабатывается энергетическим потоком, сформированным в магнитной системе 3, размещенной на прямоугольной трубе 2 с двух сторон «б» прямоугольной трубы. Энергетический поток обеспечивает теплоноситель от источника тепла (воздуходувки), подаваемый во внешнюю трубу 1. Отработанный горячий воздух из устройства выбрасывается в атмосферу. Трансформация теплового потока происходит в диамагнитным наполнителе, расположенном в зазорах между постоянными магнитами 4 магнитной системы 3. Постоянные магниты 4 формируют максимум выталкивающего магнитного поля в зазорах между собой. Выталкивающее магнитное поле в зазорах между магнитными призмами 4, магнитной системы 3, формирует анизотропию, обуславливающую приоритет направления действия трансформированного потока энергии. Направление магнитного поля, сформированного постоянными магнитами 4, магнитной системы 3 позволяет существенно снизить затраты тепла на формирование приоритетного направления потока энергии, воздействующего на газ.
Применение предложенного в качестве полезной модели технического решения позволяет повысить интенсивность воздействия магнитного поля на поток газообразного топлива перед его сгоранием с целью улучшения качества его сгорания.