способ подготовки жидкого топлива к сжиганию

Формула изобретения

Способ подготовки жидкого топлива к сжиганию путем подачи его из расходной емкости циркуляционным насосом в самоочищающийся фильтр, где топливо одновременно с очисткой подогревается, при этом неотфильтрованная часть топлива возвращается в расходную емкость, в которой она с помощью гидроструйного насоса смешивается с топливом в расходной емкости, отличающийся тем, что неотфильтрованная часть изначально обводненного топлива, подогретого в самоочищающемся фильтре, разделяется на три «активных» потока, из них два потока направляются в гидроструйные насосы, размещенные на периферии расходной емкости вблизи ее стенок, в них «активные» потоки смешиваются с топливом емкости, при этом происходит первая ступень подогрева и гомогенизации смеси топлива, затем эта смесь в виде «пассивных» потоков поступает в другой гидроструйный насос, установленный в центральной части расходной емкости, «активный» поток этого гидроструйного насоса, поступающего от самоочищающегося фильтра, дополнительно подогревается с помощью подогревателя, теплоносителем для которого служит жидкость с низкой температурой затвердения, причем эта жидкость циркулирует по замкнутому контуру, включающему в себя расположенные вне расходной емкости насос и подогреватель жидкости, при смешении потоков в гидроструйном насосе, расположенном в центре емкости, осуществляется вторая ступень подогрева и гомогенизации смеси топлива, далее эта смесь по трубе поступает на размещенный вне расходной емкости роторный смеситель-диспергатор, обеспечивающий третью ступень гомогенизации смеси топлива, после чего эта смесь вновь поступает в циркуляционный насос, подающий топливо в подогреватель, а далее топливная смесь вновь подается в самоочищающийся фильтр, в котором фильтрат топлива, при прохождении его через фильтрующую поверхность, подвергается четвертой стадии гомогенизации, затем этот фильтрат насосом фильтрата подается в подогреватель, где осуществляется четвертая ступень подогрева топлива, поступающего на форсунки котлов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способам подготовки обводненного жидкого топлива или обводненных жидких отходов к сжиганию.

Известен способ подготовки жидкого топлива к сжиганию путем смешения его с водой, в котором смешиваются весь объем воды при коэффициенте избытка К=1,5÷2,0 с частью топлива, оставшуюся часть топлива добавляют в полученную эмульсию (а.с. СССР № 1273688, кл. F23D 11/16, 1985 г.). Недостатком такого способа является высокая вязкость и низкое качество водотопливной эмульсии перед ее подачей на распыливание.

Известен способ подготовки жидкого топлива (патент № 2193733, F23K 5/12, F23D 11/16 - ближайший аналог) к сжиганию путем смешения его с водой и получения водотопливной эмульсии, заключающийся в том, что 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 этот же смеситель подается и оставшееся топливо, причем топливо, подаваемое на смеситель, предварительно (перед поступлением на распределительный клапан) очищают в самоочищающемся фильтре, одновременно с этим нагревают, а ту часть нагретого топлива, которая используется для очистки фильтрующей части самоочищающегося фильтра, возвращают на гидроструйный насос, где оно смешивается с топливом, поступающим на гидроструйный насос из расходной емкости. Недостатком данного способа является низкое качество и повышенная обводненность водотопливной получаемой смеси в случае, если такая смесь получается из уже обводненного топлива или жидких обводненных отходов, содержащих органические вещества и находящихся в расходной емкости.

Целью заявляемого изобретения является получение высокого качества водотопливной смеси, даже когда эта смесь получается из уже обводненного жидкого топлива или обводненных жидких отходов, находящихся непосредственно в расходной емкости, когда дополнительное обводнение топлива вне емкости недопустимо.

Поставленная цель достигается за счет применения способа подготовки жидкого топлива к сжиганию путем подачи его из расходной емкости циркуляционным насосом в самоочищающийся фильтр, где топливо одновременно с очисткой подогревается, при этом неотфильтрованная часть изначально обводненного топлива возвращается в расходную емкость, в которой она с помощью гидроструйного насоса смешивается с топливом в расходной емкости, причем неотфильтрованная часть топлива, подогретого в самоочищающемся фильтре, разделяется на три «активных» потока, из них два потока направляются в гидроструйные насосы, размещенные на периферии расходной емкости вблизи ее стенок, в них «активные» потоки смешиваются с топливом из емкости, при этом происходит первая ступень подогрева и гомогенизации смеси топлива, затем эта смесь в виде «пассивных» потоков поступает в другой гидроструйный насос, установленный в центральной части расходной емкости, а «активный» поток этого гидроструйного насоса, поступающий от самоочищающегося фильтра, дополнительно подогревается с помощью подогревателя, теплоносителем которого служит жидкость с низкой температурой затвердения, причем эта жидкость циркулирует по замкнутому контуру, включающему в себя расположенные вне расходной емкости насос и подогреватель жидкости; при смешении потоков в гидроструйном насосе, расположенном в центре емкости, осуществляется вторая ступень подогрева и гомогенизации смеси топлива, далее эта смесь по трубе поступает на размещенный вне расходной емкости роторный смеситель-диспергатор, обеспечивающий третью ступень гомогенизации смеси топлива, после чего эта смесь вновь поступает в циркуляционный насос, подающий топливо в подогреватель, а далее топливная смесь вновь подается в самоочищающийся фильтр, в котором фильтрат топлива при прохождении его через фильтрующую поверхность подвергается четвертой ступени гомогенизации, затем этот фильтрат подается насосом фильтра на подогреватель, где осуществляется четвертая ступень подогрева топлива, далее поступающего на форсунки котлов.

Анализ аналогов показал, что предлагаемое техническое решение является новым. Новизна прелагаемого способа заключается в дополнительных операциях гомогенизации и подогрева изначально обводненного топлива, осуществляемых как внутри расходной емкости, так и вне ее, что позволяет получить высококачественную топливную смесь, поступающую на форсунки котлов. Таким образом, заявляемое техническое решение характеризуется новой совокупностью признаков, дающих дополнительный положительный эффект, а заявленный способ обладает признаками соответствия критерию «изобретательский уровень».

На фиг.1 приведена схема реализации заявляемого способа подготовки обводненного жидкого топлива или обводненных жидких отходов, содержащих органические вещества, к сжиганию. Схема содержит расходную емкость 1, размещенные в ней гидроструйные насосы 2, 3 и подогреватель 4, расположенные вне расходной емкости насос 5, перекачивающий жидкость с низкой температурой затвердения, и подогреватель 6 этой жидкости, а также роторный смеситель-диспергатор 7, циркуляционный насос 8 и подогреватель 9, самоочищающийся фильтр 10 (приведен в патенте № 2164640), насос фильтрата 11 и его подогреватель 12.

Приведенная на фиг.1 схема реализации заявляемого способа подготовки обводненного жидкого топлива или обводненных жидких отходов к сжиганию работает следующим образом. Подогретое топливо поступает из самоочищающегося фильтра 10 в расходную емкость 1 тремя «активными» потоками, два из них поступают в гидроструйные насосы 2, образуя смесь с топливом из емкости 1, при этом осуществляется первая ступень гомогенизации и подогрева смеси, далее эта смесь, в виде «пассивных» потоков, поступает в гидроструйный насос 3, «активный» поток гидроструйного насосд 3 предварительно подогревается с помощью подогревателя 4, теплоносителем в нем служит жидкость с низкой температурой затвердения, которая циркулирует по замкнутому контуру, включающему насос 5 и подогреватель 6. Смесь обводненного топлива в гидроструйном насосе 3 подвергается второй ступени гомогенизации и подогрева топлива, далее эта смесь топлива поступает в роторный смеситель-диспергатор 7, обеспечивающий третью ступень гомогенизации, затем топливо поступает в циркуляционный насос 8, подающий топливо в подогреватель 9 (третья ступень подогрева), и далее в самоочищающийся фильтр 10; после фильтра 10 неотфильтрованная часть топлива, разделенная на три «активных» потока, направляется в расходную емкость 1, а фильтрат топлива при фильтрации его через фильтрующую поверхность самоочищающегося фильтра 10 подвергается четвертой ступени гомогенизации, затем фильтрат поступает в насос фильтрата 11, а далее в подогреватель 12, где происходит четвертая ступень подогрева, после которой четырежды гомогенизированное и подогретое обводненное топливо направляется на форсунки котлов.

Заявляемый способ подготовки жидкого топлива к сжиганию является промышленно применимым, так как включает в себя применяемый способ по а.с. СССР № 2193733, дополненный реально осуществимыми дополнительными ступенями подогрева и гомогенизации топливной смеси, подающейся на форсунки котла, что значительно повышает качество сжигаемой водотопливной смеси, обеспечивающей более эффективное ее горение.