СМЕСИТЕЛЬ БИОМИНЕРАЛЬНОГО ТОПЛИВА
BIOMINERAL FUEL MIXER

Смеситель биоминерального топлива относится к области тракторостроения и может быть использован в системе питания дизелей автотракторной техники (тракторов, автомобилей, комбайнов и др.).
Известен смеситель биоминерального топлива [А.с.1678428 РФ, МПК B01F 5/00. Устройство для приготовления растворов пастообразных веществ. / В.А.Михалев, В.И.Осокин, Ю.Л.Синковский, С.А.Петрунькин, В.Д.Пизина. - №4764588/26, Заявл. 17.10.1989. Опубл. 23.09.1991], содержащий корпус с входными и выходным каналами, коническую рабочую полость, сужающуюся к выходному каналу, вставку, вихревую камеру и смесительный элемент, сообщающий коническую рабочую полость с выходным каналом корпуса, на внутренней поверхности корпуса выполнена винтовая канавка. Минеральное дизельное топливо (ДТ), попадая в каналы винтовой канавки, совершает поступательно-вращательное движение и соединяется с биологическим топливом, поступающим из осевого входного канала в конической рабочей полости.
Перемешивание происходит за счет того, что минеральное дизельное топливо и биологическое топливо, попадая в коническую рабочую полость, совершают поступательно-вращательное движение, после чего получившаяся смесь переходит в смесительный элемент, где за счет сохранения поступательно-вращательного движения и последовательного воздействия зон понижения и повышения давления происходит ее дальнейшее перемешивание и последующий отвод смеси через выходной канал смесителя.
Недостатками данного смесителя является повышенное гидравлическое сопротивление осевого входного канала смесителя, неравномерное распределение биологического топлива в вихревой камере смесителя, невозможность полного отключения входных каналов смесителя от системы питания трактора, а также оперативного изменения пропускной способности входных каналов смесителя.
Известен смеситель биоминерального топлива [А.с. 451454 РФ, МПК B01F 5/00. Лабиринтный смеситель. / Н.Н.Некрасов, М.И.Уткин, А.Ф.Крикуненко. - №1668262/23-26. Заявл. 07.06.1971. Опубл. 30.11.1974], содержащий корпус с входными и выходным каналами, вставку, вихревую камеру, при этом на внутренней поверхности корпуса выполнена винтовая канавка. Минеральное дизельное топливо подается в каналы винтовой канавки корпуса, а биологическое топливо поступает в каналы винтовой канавки, выполненной на наружной поверхности вставки.
Перемешивание происходит за счет того, что винтовая канавк,а выполненная на внутренней поверхности корпуса, и винтовая канавка, выполненная на поверхности вставки, имеют противоположные направления, тем самым создавая ряд равномерно распределенных препятствий на пути движения потоков и образуя таким образом высокую турбулизацию и интенсивное перемешивание смеси и последующий отвод ее через выходной канал смесителя.
Недостатками данного смесителя является повышенное гидравлическое сопротивление осевого входного канала смесителя, невозможность полного отключения входных каналов смесителя от системы питания трактора, а также оперативного изменения пропускной способности входных каналов смесителя.
Из известных наиболее близким по технической сущности является смеситель биоминерального топлива [Патент №2377060 РФ, МПК В01F 5/06. Смеситель минеральных и растительных композиций моторного топлива. / А.П.Уханов, Д.А.Уханов, В.А.Иванов, В.А.Рачкин. - №2007149172/15; Заяв. 28.12.2007. Опубл. 27.12.2009. Бюл. №36.], содержащий корпус с входным и выходным каналами, коническую рабочую полость, сужающуюся к выходному каналу, вкладыш, вставку, вихревую камеру и смесительный элемент, сообщающий коническую рабочую полость с выходным каналом корпуса, при этом вставка имеет осевой входной канал со штуцером для подачи биологического топлива в полость вихревой камеры, а на внутренней поверхности вкладыша выполнена винтовая канавка с числом витков от четырех до шести, а входной канал, содержащий штуцер для подачи минерального дизельного топлива, расположен под углом к корпусу смесителя так, что ось входного канала совпадает с осью первого витка винтовой канавки вкладыша.
Перемешивание происходит за счет того, что минеральное дизельное топливо и биологическое топливо, попадая в вихревую камеру, образуют вихревой поток в каналах винтовой канавки, после чего получившаяся смесь переходит в рабочую полость, где за счет сохранения вихревого потока происходит ее дальнейшее перемешивание. Затем смесь поступает в смесительный элемент, где происходит рассекание потока смеси, обеспечивающее дополнительное перемешивание, и последующий отвод ее через выходной канал.
Недостатком данного смесителя является повышенное гидравлическое сопротивление осевого входного канала смесителя, неравномерное распределение биологического топлива в вихревой камере смесителя, невозможность полного отключения входных каналов смесителя от системы питания трактора, а также оперативного изменения пропускной способности входных каналов смесителя.
Предлагаемое изобретение направлено на устранение отмеченных недостатков, от его применения получен следующий технический результат: снижено гидравлическое сопротивление осевого входного канала смесителя, осуществлена возможность равномерного распределения биологического топлива в вихревой камере, полного отключения входных каналов смесителя от системы питания трактора и оперативного изменения пропускной способности входных каналов смесителя.
Это достигается тем, что смеситель биоминерального топлива, содержащий корпус с входным и выходным каналами, коническую рабочую полость, сужающуюся к выходному каналу, вкладыш, вставку, вихревую камеру и смесительный элемент, сообщающий коническую рабочую полость с выходным каналом корпуса, причем вставка имеет осевой входной канал со штуцером для подачи биологического топлива, а на внутренней поверхности вкладыша выполнена винтовая канавка с числом витков от четырех до шести, входной канал, содержащий штуцер для подачи минерального дизельного топлива, расположен под углом к корпусу смесителя, так что ось входного канала совпадает с осью первого витка винтовой канавки вкладыша для уменьшения гидравлического сопротивления и равномерного распределения биологического топлива в вихревой камере, осевой входной канал со штуцером для подачи биологического топлива оканчивается разветвляющимися каналами, выполненными в виде «перчатки» с числом выходных каналов не менее четырех, равномерно расположенных по окружности, с суммарной площадью, равной площади осевого входного канала для подачи биологического топлива, а для полного отключения входных каналов смесителя от системы питания трактора, а также оперативного изменения пропускной способности входных каналов смесителя на входе в каналы для подачи минерального дизельного топлива и биологического топлива установлены запорные краны.
На чертеже схематически изображен общий вид смесителя биоминерального топлива.
Смеситель биоминерального топлива содержит корпус 1 с входным 11 и выходным 9 каналами, коническую рабочую полость 10, сужающуюся к выходному каналу 9, вкладыш 2, вставку 3, вихревую камеру 12 и смесительный элемент 8, сообщающий коническую рабочую полость 10 с выходным каналом 9 корпуса 1, причем вставка 3 имеет осевой входной канал 13 со штуцером 5 для подачи биологического топлива в полость вихревой камеры 12, а на внутренней поверхности вкладыша 2 выполнена винтовая канавка с числом витков от четырех до шести, а входной канал 11, содержащий штуцер 6 для подачи минерального дизельного топлива, расположен под углом к корпусу 1 смесителя так, что ось входного канала 11 совпадает с осью первого витка винтовой канавки, при этом осевой входной канал 13 со штуцером 5 для подачи биологического топлива оканчивается разветвляющимися каналами, выполненными в виде «перчатки» с числом выходных каналов не менее четырех, равномерно расположенных по окружности, с суммарной площадью, равной площади осевого входного канала 13 для подачи биологического топлива, а в начале входного канала 11 для подачи минерального дизельного топлива и в начале осевого входного канала 13 для подачи биологического топлива установлены запорные краны 7 и 4.
Работает смеситель биоминерального топлива следующим образом.
Минеральная дизельное топливо подается под давлением внутрь корпуса 1 по входному каналу 11, расположенному под углом к оси корпуса 1, в вихревую камеру 12, где, попадая в каналы винтовой канавки, выполненной на внутренней поверхности вкладыша 2, получает поступательно-вращательное движение. В результате образуется интенсивный вихревой поток, в который добавляется биологическое топливо, выходящее под давлением из разветвляющихся каналов осевого входного канала 13, выполненных в виде «перчатки», что позволяет равномерно распределить биологическое топливо в вихревой камере и повышает скорость потока биологического топлива. Таким образом, минеральное дизельное топливо и биологическое топливо интенсивно перемешиваются, после чего образовавшаяся смесь переходит в рабочую полость 10, где за счет сохранения вихревого потока и конической формы рабочей полости 10 начинается диффузионное перемешивание с увеличением скорости потока смеси. Затем смесь поступает в смесительный элемент 8, где происходит рассекание потока смеси, обеспечивающее дополнительное перемешивание и последующий отвод ее через выходной канал 9.
Для полного отключения входных каналов смесителя от системы питания трактора, а также оперативного изменения пропускной способности входных каналов смесителя в начале входного канала 11 для подачи минерального дизельного топлива и в начале осевого входного канала 13 для подачи биологического топлива установлены запорные краны 7 и 4.