Установка для получения двухкомпонентного смесевого топлива с системой управления компонентным составом

Данная полезная модель относится к техническим средствам получения двухкомпонентного смесевого (биодизельного) топлива и может быть использовано на нефтебазах, агропромышленном и военно-промышленном комплексах.
Из существующего уровня техники известно устройство (Патент РФ № 2503491 «Смеситель минерального топлива и растительного масла с активным приводом», B01F 15/04 - опубл. 10.01.2014 г.), содержащее корпус с патрубками ввода компонентов и вывода смеси, основную крыльчатку и дополнительную крыльчатку, соединенную посредством вала с приводом. При этом патрубки ввода компонентов размещены в передней крышке корпуса, а патрубок вывода смеси размещен в задней крышке корпуса, в полости которой установлена сетка-успокоитель, в корпусе имеются четыре отверстия, соединяющие рабочую полость со смесевой полостью, при этом основная крыльчатка, выполненная в виде «беличьего колеса» с лопатками, жестко закреплена на валу привода, а дополнительная крыльчатка кинематически соединена с валом привода через планетарную передачу, содержащую коронную шестерню, запрессованную внутри корпуса, три сателлита, водило, жестко соединенное с дополнительной крыльчаткой, и солнечную шестерню, установленную на шлицах заднего конца вала привода.
Смеситель минерального топлива и растительного масла с активным приводом имеет ряд недостатков:
- отсутствует дозатор компонентов биоминерального топлива;
- большая металлоемкость системы;
- большое количество движущихся частей;
- отсутствует контроль качества смешивания.
Известно устройство (Патент РФ № 2538338 «Смеситель компонентов биоминерального топлива», F02D 19/06, F02M 37/00, B01F 15/04, B01F 5/06 - опубл. 10.01.2015 г.), содержащее закрепленную внутри нижней части бака наружную трубу с входным каналом в днище, внутреннюю трубу с радиальными отверстиями и выходным каналом, коническую воронку с цилиндрическим патрубком, имеющим радиальные отверстия, и которая кинематически соединена через вилку со штоком, размещенным внутри соленоида, электрическая цепь которого последовательно соединена с выключателем и источником постоянного тока, возвратную пружину, насаженную на шток и размещенную между днищем наружной трубы и вилкой. При этом к электрической цепи между соленоидом и выключателем последовательно подключен контактный температурный датчик, размещенный в жидкостной рубашке системы охлаждения двигателя автотранспортного средства и настроенный на температуру включения 60±2°C, внутренняя полость конической воронки сообщена с полостью бака минерального компонента, а входной канал в днище наружной трубы сообщен с магистралью подачи биологического компонента.
Смеситель компонентов биоминерального топлива имеет ряд недостатков:
- отсутствует дозатор компонентов биоминерального топлива;
- не описан процесс смешения компонентов биоминерального топлива;
- отсутствует контроль качества смешивания.
Известно устройство (Патент РФ № 2741186 «Устройство оперативного контроля качества биотоплива», G01N 33/22 - опубл. 27.12.2012 г.), содержащее полый корпус, корпус турбулизатора, сепаратор, положительный электрод, турбулизатор, крепление, клемму. При этом в верхней части корпуса турбулизатора перпендикулярно продольной оси симметрии устройства установлен входной штуцер необработанного биотоплива, в нижней части сепаратора перпендикулярно продольной оси симметрии устройства установлен выпускной штуцер загрязненного биотоплива, по продольной оси симметрии устройства в нижней части сепаратора установлен выпускной штуцер обработанного биотоплива, на входном штуцере установлены подогреватель, датчик температуры и датчик мутности топлива, на выпускном штуцере обработанного биотоплива установлен контрольный датчик мутности.
Устройство оперативного контроля качества биотоплива имеет ряд недостатков:
- отсутствует дозатор компонентов топлива;
- отсутствует контроль качества смешивания.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному объекту является заявка на изобретение (Заявка на изобретение №2015109693 «Установка для получения биодизельного топлива с системой контроля цетанового числа», B01F 15/04, C01L 1/00 - опубл. от 10.10.2016 г.), содержащая полый корпус, корпус турбулизатора, положительный электрод, турбулизатор, крепление, клемму, датчик мутности, повышающий трансформатор, блок управления системой. При этом установлен электрический насос дизельного топлива, электрический насос рапсового масла, топливопровод с перепускным клапаном дизельного топлива и устройством сигнализации, топливопровод с перепускным клапаном рапсового масла и устройством сигнализации, счетчик дизельного топлива, счетчик рапсового масла, клапан-дозатор дизельного топлива, клапан-дозатор рапсового топлива и блок ввода количественного соотношения компонентов.
Установка для получения биодизельного топлива с системой контроля цетанового числа имеет следующий недостаток:
- необходимость в самостоятельной настройке блока ввода количественного соотношения компонентов биодизельного топлива, что обуславливает низкий уровень автоматизации устройства;
- относительно низкий уровень функциональности установки из-за отсутствия возможности информирования оператора.
Задачи, на решение которых направлено заявленное техническое решение заключаются в повышении функциональности и уровня автоматизации устройства.
Данные задачи достигаются за счет того, что установка для получения двухкомпонентного смесевого топлива с системой управления компонентным составом, содержащая полый корпус, топливопроводы дизельного топлива и рапсового масла с перепускными клапанами и устройствами сигнализации, на которых установлены электрические насосы, счетчики и клапан-дозаторы, блок управления системой, турбулизатор, находящийся в корпусе турбулизатора, для вращения смеси дизельного топлива и рапсового масла, положительный электрод, расположенный в полом корпусе, и имеющим соединение через повышающий трансформатор с блоком управления системой посредством клеммы, для обработки смеси дизельного топлива и рапсового масла неоднородным электромагнитным полем с контролем цетанового числа по диэлектрической проницаемости смеси, находящейся между положительным электродом и полым корпусом, гидроциклон с креплением для перемешивания смеси дизельного топлива и рапсового масла, датчик мутности, контролирующий качество смешивания, блок ввода количественного соотношения компонентов, соединенный с повышающим трансформатором и блоком управления системой, управляющим процессором дозирования компонентов, качеством смешивания и цетановым числом, дополнительно содержит датчик температуры дизельного топлива, датчик температуры рапсового масла, установленные в топливопроводах дизельного топлива и рапсового масла соответственно, датчик температуры окружающей среды, распложенный на поверхности крепления устройства, который обеспечивает измерение температуры наружного воздуха, а также блок индикации, на который выводится информация с датчиков установки посредством ее обработки блоком управления системой.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является автоматизация процесса получения оптимального процентного соотношения компонентов биодизельного топлива, а также информирование оператора с помощью блока индикации, на который выводится информация с датчиков установки.
На фиг. 1 представлен общий вид установки для получения двухкомпонентного смесевого топлива с системой управления компонентным составом.
Установка для получения двухкомпонентного смесевого топлива с системой управления компонентным составом содержит полый корпус 1, корпус турбулизатора 2, гидроциклон 3, положительный электрод 4, турбулизатор 5, крепление 6, клемму 7, электрический насос дизельного топлива 8, топливопровод с перепускным клапаном дизельного топлива и устройством сигнализации 9, счетчик дизельного топлива 10, клапан-дозатор дизельного топлива 11, электрический насос рапсового масла 12, топливопровод с перепускным клапаном рапсового масла и устройством сигнализации 13, счетчик рапсового масла 14, клапан-дозатор рапсового масла 15, датчик мутности 16, повышающий трансформатор 17, блок управления системой 18, блок ввода количественного соотношения компонентов 19, датчик температуры дизельного топлива 20, датчик температуры рапсового масла 21, датчик температуры окружающей среды 22 и блок индикации 23.
Установка для получения двухкомпонентного смесевого топлива с системой управления компонентным составом работает следующим образом: электрическим насосом дизельного топлива 8 дизельное топливо прокачивается, проходя датчик температуры дизельного топлива 20, через топливопровод с перепускным клапаном дизельного топлива и устройством сигнализации 9. Затем оно попадает в счетчик дизельного топлива 10, который определяет количество перекаченного дизельного топлива, данные от которого передаются в блок управления системой 18, клапан-дозатор дизельного топлива 11 пропускает заданное количество дизельного топлива в турбулизатор 5, находящийся в корпусе турбулизатора 2. Рапсовое масло, которое в свою очередь проходит через датчик температуры рапсового масла 21, электрическим насосом рапсового масла 12 подается в топливопровод с перепускным клапаном рапсового масла и устройством сигнализации 13. Затем оно попадает в счетчик рапсового масла 14, который определяет количество перекаченного рапсового масла для заданного процентного соотношения компонентов биодизельного топлива, клапан-дозатор рапсового масла 15 пропускает заданное количество рапсового масла в турбулизатор 5, в котором рапсовому маслу и дизельному топливу придается вращательное движение и подает в полость положительного электрода 4, выходя из которого топливо подвергается обработке неоднородным электромагнитным полем, созданным между положительным электродом 4 и полым корпусом 1, после чего топливо перемешивается в гидроциклоне 3, имеющим крепление 6. Затем биодизельное топливо подвергается контролю качества смешивания датчиком мутности 16. В блок ввода количественного соотношения компонентов 19 вводят процентное соотношение компонентов биодизельного топлива, затем эти данные поступают в повышающий трансформатор 17 и в блок управления системой 18. При этом блок управления системой 18 в автоматическом режиме управляет процессом дозирования, контролем качества смешивания и цетанового числа, а также в случае необходимости корректирует процентное соотношение компонентов, исходя из показаний, которые передаются на него с датчиков температуры дизельного топлива 20 и рапсового масла 21 соответственно, а также датчика температуры окружающей среды 22, которые затем выводятся на блок индикации 23. При избыточном давлении в системе срабатывает перепускной клапан с устройством сигнализации соответственно дизельного топлива 9 или рапсового масла 13, сигнал поступает в повышающий трансформатор 17 и в блок управления системой 18, который в автоматическом режиме, корректирует работу насосов. Контроль цетанового числа осуществляется блоком управления системой 18 на основании диэлектрической проницаемости биодизельного топлива находящегося между положительным электродом 4 и полым корпусом 1, качество смешивания контролируется датчиком мутности 16 и блоком управления системой 18.