Дипломная (вкр): Разработка конструкции лабораторной установки по влиянию магнитного поля на свойства газа в процессе его горения

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Разработка конструкции лабораторной установки по влиянию магнитного поля на свойства газа в процессе его горения

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОЙ АКТИВАЦИИ ТОПЛИВА НА ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

.1 Общие сведения о магнитной активации топлива

.2 Обзор оборудования из Internet - ресурсов

.3 Обзор на полезные изобретения и патенты

.4 Общие недостатки существующих устройств

.5 Анализ нормативных документов

. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ РАНЕЕ ПРОВОДИМЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

.1 Обзор исследований по влиянию магнитного поля на свойства углеводородного топлива на автотранспорте

.2 Обзор конструкции установки для исследования влияния на свойства природного газа импульсного магнитного поля в процессе его горения

. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОЙ АКТИВАЦИИ ТОПЛИВА НА ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

.1 Разработка лабораторной установки для исследования эффективности сгорания газового топлива при воздействии на него магнитного поля

.2 Принцип работы лабораторной установки

.3 Результаты исследования

.3.1 Исследование изменения масса баллона

.3.2 Исследование формы и характера пламени

. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ МАГНИТНОЙ АКТИВАЦИИ газового топлива

.1 Магнитный активатор газового топлива

.2 Расчет экономии топлива при использовании магнитного активатора

.3 Расчет капиталовложения в мероприятие

.4 Расчет срока окупаемости магнитного активатора топлива

.5 Разработка товарного знака магнитного активатора газового топлива

. АВТОМАТИЗАЦИИ ГАЗОРЕГУЛЯТОРНОЙ УСТАНОВКИ

.1 Общие положения

.2 Схема автоматизации ГРУ

.3 Характеристика оборудования

. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

.1 Эксплуатация объектов систем газораспределения и газопотребления

.2 Техника безопасности при монтаже внутренних систем

.3 Противопожарные мероприятия

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Преамбула. В современных условиях при переходе к рыночным отношениям для решения проблемы энергосбережения и энергоэффективности значительное внимание уделяется снижению потребления топлива нефтяного и газового происхождения, ввиду повышения стоимости и снижения общемировых запасов. Одной из новых технологий в области энергосбережения является магнитная активация топлива. Известны исследования влияния магнитного поля на свойства газообразного углеводородного топлива. В одних примерах положительные качества топлива увеличиваются, а в других - уменьшаются.

Актуальность исследования. Проблема экономии в использовании газообразного топлива, а также экологические проблемы, связанные с продуктами его сгорания, несгоревший углеводород (СН) и вещества, которые отравляют окружающую среду, например, угарный газ (СО), относятся к наиболее актуальным на сегодняшний день проблемам. Согласно закону от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» энергосбережения и повышение энергетической эффективности основывается на следующих принципах:

Эффективное и рациональное использование энергетических ресурсов;

Системность и комплексность проведения мероприятий по энергосбережению и повышению энергетической эффективности;

Использование энергетических ресурсов с учетом ресурсных, производственно-технологических, экологических и социальных условий.

Магнитная обработка топлива позволяет существенно повысить экономическую эффективность и экологические показатели, что и определяет актуальность предлагаемой дипломной работы.

Целью ВКР является разработка конструкции лабораторной установки по влиянию магнитного поля на свойства газа в процессе его горения и оценка экономической эффективности создания серии промышленных установок для реализации магнитной обработки топлива перед его сжиганием. сгорание газовый топливо магнитный активатор

Постановка задачи. Для достижения поставленной цели при проведении исследований влияния магнитного поля на свойства природного газа в процессе его горения необходима разработка лабораторной установки, на которой должны быть отработаны режимы работы и варианты применения магнитной активации на движущийся поток топлива. На основании сравнения данных использования устройства магнитной активации и эффекта без него, делаются выводы о целесообразности применения подобных устройств в промышленных установках.

Объект исследования. В качестве объекта исследования был взят газовый баллон «Турист» для портативных газовых приборов. Состав газа, который обрабатывался магнитным полем: бутан, изобутан, пропан, соответствует ГОСТ 20448-90 «Газы углеводородные сжиженные топливные для коммунально-бытового потребления»; соответствует европейскому стандарту EN 417; отвечает требованиям ISO 9001, ISO 14001. Выбор основан на его общедоступности и низких выбросах вредных веществ в окружающую среду.

Методы исследования: В процессе работы применяются такие методы исследования, как изучение существующих устройств по теме исследования, нормативной базы, аналитический и сравнительный методы, а также методы, заключающиеся в испытании изучаемого явления такие, как наблюдение, сравнение, измерение, эксперимент.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОЙ АКТИВАЦИИ ТОПЛИВА НА ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ

.1 Общие сведения о магнитной активации топлива

В современных условиях при переходе к рыночным отношениям для решения проблемы энергосбережения и энергоэффективности значительное внимание уделяется снижению потребления топлива нефтяного и газового происхождения, ввиду повышения стоимости и снижения общемировых запасов. Одной из новых технологий в области энергосбережения является магнитная активация топлива.

На сегодняшний день такие отечественными фирмы, как КБ «Нитрон», ООО «Иннова-Орто», предлагают к применению большой спектр магнитных активаторов различных сред. В их основу положены изменения, которые происходят в среде при её движении в магнитном поле. По данным изготовителей происходит полная очистка двигателей от копоти и кокса, нагара на клапанах, поршневых кольцах, стенках цилиндров, уменьшается выброс вредных газов в атмосферу, снижается уровень шума и вибраций. Однако, несмотря на кажущуюся простоту конструкции устройств и доступность обработки, в эксплуатации далеко не всегда удается получить положительный эффект, заявленный производителем. В связи с этим, исследования, направленные на разработку новых методов магнитной активации топлива для улучшения эксплуатационных характеристик двигателей, являются актуальными.

История развития магнитной активации топлива началась с предположения о том, что магнитный резонанс значительно увеличивает энергию атома и качество сгорания топлива. Ученый доктор Роберт Кан разработал конструкция устройства активатора, параметры которого обеспечивают улучшение эксплуатационных показателей автомобильных двигателей. В эту конструкцию вводился состав, состоящий из неодимового сплава [1].

В конце 20 века проводились исследования, в которых авторы Катана О.И., Давыдов В.Я., Пугачев А.В успешно использовали эффект, наступающий при активации топлива в двигателях внутреннего сгорания. Ученые использовали уравнение Лоренца, описывающего силу воздействия магнитного поля на любые заряженные частицы, пересекающие силовые линии этого поля. В момент прохождения магнитных силовых линий меняется структура и свойства топлива. Происходит снижение силы поверхностного натяжения. Частично дробятся и ионизируются сложные молекулы топлива на более мелкие фракции, двигаясь в направлении противоположном направлению внешнего магнитного поля. Наблюдается увеличение растворимости кислорода в топливе, возрастает ядерная поляризация, изменяются константы скорости химической реакции горения [2].

На рисунке 1.1 показан поток топлива, проходящий через линии магнитного поля.

Рисунок 1.1 - Поток топлива, проходящий через линии магнитного поля

Использование магнитного поля повышает внутреннюю энергию топлива, меняется вязкость, скорость испарения, плотность, коэффициент поверхностного натяжения. Улучшаются условия смесеобразования. Все эти факторы благотворно влияют на эксплуатационные показателей двигателей внутреннего сгорания. Снижаются выбросы вредных веществ в атмосферу с выхлопными газами автомобильных двигателей, снижается расход топлива и частично увеличивается ресурс двигателя.

.2 Обзор оборудования из Internet - ресурсов

В таблице 1.1 приведены основные устройства для магнитной обработки жидкого и газообразного топлива.

Таблица 1.1 - Обзор оборудования из Internet - ресурсов

Аналог №1

1. Наименование

Активатор топлива Союзинтеллект [3]

2. Производитель

ООО НТК "Союзинтеллект", г. Москва, ул. Тверская, дом 7, офис 503

3. Техническая характеристика

Наибольшее рабочее давление - 17 Bar Рабочая температура -40 до+85 °С Рабочие зоны - 4 шт Значение напряженности магнитного поля в рабочем зазоре - 0,7 Тл (7000 Эрстед) Масса - 400 г. Длина - 70 мм.

4. Эффект

- Снижение расхода топлива до 20% в зависимости от состояния мотора и качества исходного заливаемого топлива; - Полная очистка цилиндро-поршневой группы любого б/у мотора от копоти, нагара шлака и кокса; - Предотвращение образование сажи, нагара на клапанах, форсунках, поршневых кольцах, стенках цилиндров, свечах зажигания; - Рост экологичности автомобиля, за счет снижения выброса вредных веществ; - Повышение срока службы свечей зажигания;  - Повышение срока службы автомобильных двигателей;  - Снижение выбросов вредных газов в атмосферу (СО до 70%, СН до 50%) до Евростандартов Евро-5  - Легкий запуск ДВС в холодный и зимний периоды;  - Снижение шума и вибраций, плавность и приемистость в работе ДВС  - Продлевает ресурс двигателя внутреннего сгорания до 30%.

5. Стоимость

6 995 рублей.

6.Внешний вид

 Рисунок 1.2 - Активатор топлива Союзинтеллект

Аналог №2

1. Наименование

Активатор топлива Powermag [4]

2. Производитель

Не указан

3. Техническая характеристика

Рабочая температура -30 до +95 °С. Масса - 200 гр. Длина - 40 мм.

4. Эффект

- снижение расхода любого топлива до 20% в зависимости от состояния мотора и качества исходного заливаемого топлива; - увеличение срока службы автомобильных двигателей;  - уменьшение выброса вредных газов в атмосферу (СО до 70%, СН до 50%) до Евростандартов Евро-5;  - меньшее расходование масла (на 5%);  - предотвращение образования сажи и углеродно-шлакового налета на клапанах, поршневых кольцах, цилиндрах, свечах зажигания и значительное продление срока их службы; - улучшенную работу системы смазки.

5. Стоимость

890 рублей.

6.Внешний вид

 Рисунок 1.3 - Активатор топлива Powermag

Аналог №3

1. Наименование

Карбюраторный активатор топлива [5]

2. Производитель

КБ "Нитрон", г. Самара, ул. Осипенко, дом 144, офис 172

3. Техническая характеристика

Не указана

4. Эффект

- Снижение расхода топлива на 15-30 %, поскольку активированное и очищенное топливо более полно сгорает в двигателе. - Увеличивает приемистость двигателя внутреннего сгорания на 15-20% - Значительно снижает выброс вредных веществ - не менее чем в 10 раз. - Продлевает ресурс двигателя на 20% - За счет экономии топлива вы сможете проехать расстояние на 25% больше. - Электромагнитный активатор-фильтр окупает себя в течение нескольких месяцев в результате уменьшения расхода топлива. - Постоянные магниты в данном устройстве не создают помехи электрическим приборам;

5. Стоимость

1790 рублей.

6.Внешний вид

 Рисунок 1.4 - Карбюраторный активатор топлива

Аналог № 4

1. Наименование

Магнитный активатор топлива АТ-1 [6]

2. Производитель

КБ "Нитрон", г. Самара, ул. Осипенко, дом 144, офис 172

3. Техническая характеристика

Не указана

4. Эффект

- снижение расхода различных видов обрабатываемого топлива до 15% (при качественном топливе и ресурсном двигателе); - продление ресурса двигателя внутреннего сгорания и его отсрочка от капитального ремонта;  - снижение выбросов вредных газов в атмосферу (СО до 50%, СН до 40%)  - меньшее расходование масла (на 10%);  - предотвращение образования сажи и углеродно-шлакового налета на клапанах, поршневых кольцах, цилиндрах, свечах зажигания ;

5. Стоимость

3500 рублей.

6.Внешний вид

 Рисунок 1.5 - Магнитный активатор топлива АТ-1

Аналог №5

1. Наименование

ОРТО-модификатор ОМТ-5 [7]

2. Производитель

ООО «Иннова-Орто» Россия, Вологодская область, г. Череповец, пер. Ухтомского, 5

3. Техническая характеристика

- магнитная индукция в рабочем зазоре 1,0 - 1,2 Тесла  - присоединительный диаметр штуцеров 8 - 10 мм  - рабочее давление топлива до 10,0 кг/см2 - длина от 110 мм, диаметр от 38 мм, масса от 250 грамм

4. Эффект

- Уменьшить расход топлива до 15% и более. - Снизить уровень вредных выбросов в атмосферу от 40% до 70%. - Увеличить мощность двигателя на 15% и положительно изменить динамику движения автомобиля.  - Продлить срок службы свечей зажигания в 2 и более раз. - Очистить инжектор, форсунки, топливные жиклеры и каналы, камеру сгорания двигателя на 100%.  - Повысить срок службы катализатора и лямбда-зонда в 2 и более раз.

5. Стоимость

Не указана

6.Внешний вид

 Рисунок 1.6 - ОРТО-модификатор ОМТ-5

Примечание - Стоимость на устройства в таблице указана по данным на апрель 2016 года


.3 Обзор на полезные изобретения и патенты

В таблице 1.2 приведен обзор патентов на устройства для магнитной обработки жидкого и газообразного топлива по данным ФИПС (Роспатент).

Таблица 1.2 - Обзор на полезные патенты и изобретения, полученные на аналогичные устройства

Аналог №1

1. Наименование

Устройство для магнитной обработки жидкости (патент РФ №2452691) [8]

2. Описание

Устройство для магнитной обработки различных сред предполагает свое использование в энергосбережении для обеспечения энергоэффективности в различных отраслях экономики. Находит применение в химической, нефтяной и газовой промышленностях. Устройство состоит из металлического корпуса, куда монтируются модули магнитов, состоящие из шайб и постоянных магнитов из сплава неодим-железо-бор. Набор модулей составляется с образованием проточного канала. Корпус имеет крышки, расположенные с каждой из сторон устройства. В них выполнено отверстие со штуцером.

3. Преимущество в сравнении с аналогами

Главным преимуществом в сравнении с другими аналогами является то, что обрабатываемая среда разделяется на два потока, а потом вновь интенсивно сталкивается и снова разделяется. Тем самым уменьшается вязкость обрабатываемой среды.

4. Эффект

Топливо, обработанное при помощи данного устройства, лучше распыляется, полнее сгорает, что повышает мощность двигателя, уменьшает токсичность выхлопных газов, а расход топлива сокращается на 15-20%.

 Рисунок 1.7 - Устройство для магнитной обработки жидкости: 1 - корпус; 2 - крышка; 3 - штуцер для подвода жидкости; 4 - штуцер для отвода жидкости; 5 - модуль магнита; 6 - зигзагообразный проточный канал;  7 - шайба; 8 - магнит

Аналог №2

1. Наименование

Устройство магнитной обработки топлива для карбюраторных двигателей (патент РФ №2168052) [9]

2. Описание

Устройство для магнитной обработки топлива, содержащее корпус из немагнитного материала, проточные каналы, постоянные магниты и магнитопровод, отличающееся тем, что 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 диффузоров карбюратора, при этом диаметр каналов не превышает длины каждого из магнитов, укрепленных в пластине, а толщина пластины составляет приблизительно десятую часть ее длины.

3. Преимущество в сравнении с аналогами

Молекулы смеси, получив дипольный момент, ориентируются в пространстве силовыми линиями магнитного ноля, что способствует более равномерному их распределению по объему цилиндра и, вследствие этого, более полному сгоранию углеродосодержащих частиц при воспламенении смеси.

4. Эффект

Экспериментальная проверка показала, что в выхлопных газах CO на испытуемом автомобиле снизилась с 2,8% до 0,1%, CH снизилось в 3 раза.

 Рисунок 1.8 - Устройство магнитной обработки топлива для карбюраторных двигателей: 1 - корпус; 2 - магниты; 3 - проточный канал; 4 - отверстия под крепежные элементы;  5 - С-образные скобы

Аналог №3

1. Наименование

Магнитный активатор жидких сред (патент РФ №2411190) [10]

2. Описание

Магнитный активатор содержит неферромагнитный корпус, внутри которого расположен концентратор магнитных силовых линий, с вырезами, образующими рабочие промежутки аппарата. Концентратор магнитных силовых линий выполнен в виде шести пластин, однократно обработанных магнитным импульсом, создающих максимально эффективные рабочие магнитные поля в зоне обработки активируемой жидкости за счет собственной остаточной индукции пластин. Рабочие промежутки аппарата выполнены разной величины и расположены в шахматном порядке относительно друг друга. Толщина пластин концентратора также выполнена различной.

3. Преимущество в сравнении с аналогами

Возможность регулировки при конструировании и настройке всех основных магнитотропных параметров: напряженности, градиента напряженности, времени пребывания, скорости движения в магнитном поле и др.

4. Эффект

Повышение эффективности обработки жидкости, возможность контроля и регулирования рабочих режимов магнитного активатора

 Рисунок 1.9 - Магнитный активатор жидких сред: 1 - корпус; 2 - концентратор силовых линий; 3 - регулировочные прокладки;  4 - подводящий патрубок; 5 - отводящий патрубок

Аналог №4

1. Наименование

Аппарат Помазкина для магнитной обработки жидкостей (патент РФ №2096339) [11]

2. Описание

Аппарат для магнитной обработки жидкостей, содержащий соленоидную катушку, установленные внутри нее корпус и концентратор магнитных силовых линий, выполненный в виде расположенных на расстоянии один от другого ферромагнитных дисков с вырезами, образующих рабочие промежутки аппарата, отличающийся тем, что диски концентратора расположены на разных расстояниях один от другого и выполнены с возможностью обеспечения разных значений скорости движения обрабатываемой жидкости, напряженности и градиента напряженности магнитного поля в рабочих промежутках аппарата.

3. Преимущество в сравнении с аналогами

При настройке аппарата имеется возможность регулировки всех четырех магнитотропных параметров, что не обеспечивает ни один из существующих аналогичных аппаратов

4. Эффект

Обеспечивает высокую эффективность магнитной активации обрабатываемой жидкости даже при достаточно больших колебаниях эксплуатационных режимов рабочей магистрали; - стабильность эффективности омагничивания по отношению к изменению рабочего тока в обмотке соленоида возрастает в 15-20 раз; - стабильность эффективности магнитной активации по отношению к изменению скорости течения жидкости рабочей магистрали увеличивается в 5-6 раз.

 Рисунок 1.10 - Аппарат Помазкина для магнитной обработки жидкостей: 1 - соленоидная катушка; 2 - корпус; 3 - диски; 4 - сформированные выпуклости; 5 - регулировочные кольца

Аналог №5

1. Наименование

Фильтр магнитной очистки и обработки автомобильного и авиационного топлива ЭКОМАГ-10г (патент РФ №2327895) [12]

2. Описание

Фильтр содержит цилиндрический корпус с входным каналом, крышку с выходным каналом, магнитную систему из постоянных С-образных магнитов, установленных попарно вдоль оси устройства с разворотом каждой последующей пары на 90°; цилиндрический стержень, выполненный с каналом, соединен с крышкой; дополнительные постоянные цилиндрические магниты, расположенные в канале стержня одноименными полюсами друг к другу вплотную или на расстоянии друг от друга.

3. Преимущество в сравнении с аналогами

Обработка в фильтре ЭКОМАГ-10Г обеспечивает получение тонкодисперсной топливно-воздушной смеси

4. Эффект

Фильтр активатор обеспечивает топливу, поступающему в двигатель внутреннего сгорания одновременно и последовательно: - ионизацию молекул, всех составляющих топлива по всему его объему; молекулы находятся на равном расстоянии друг от друга; - однородную структуру всех веществ, составляющих топливо - уменьшение смольности, коксообразования, гидравлического сопротивления потоку топлива в трубах, каналах, жиклерах, форсунках. - повышается теплотворная способность топлива, и за счет получения особо тонкодисперсной структуры топливно-воздушной смеси, которая в камере сжатия более полно и с повышенной скоростью сгорает, улучшаются технические характеристики двигателя.

  Рисунок 1.11 - Фильтр магнитной очистки и обработки автомобильного и авиационного топлива ЭКОМАГ-10г: 1 - корпус; 2 - крышка; 3 - входной канал; 4 - выходной канал; 5 - стержень;  6 - внутренний канал; 7 - канал в форме полого усеченного конуса;  8 - полость в корпусе; 9 - система постоянных магнитов; 10 - втулка;  11 - постоянные магниты; 12 - торец канала стрежня;  13 - кольцевой канал; 14 - диск с каналами

Аналог №6

1. Наименование

 Устройство для магнитной обработки жидкого топлива (патент РФ №2319854) [13]

2. Описание

Устройство содержит выполненный из немагнитного материала корпус с продольным проточным топливным каналом и поперечно относительно последнего установленными соосными парами стержневых постоянных магнитов, отличающееся тем, что в продольном канале установлена трубка из немагнитного материала, а оси каждых соседних пар магнитов расположены взаимно перпендикулярно, при этом отношение наружных диаметров трубки Д1 и магнитов Д2 составляет Д2/Д1=1,2-1,7, а отношение расстояния между соседними парами магнитов к диаметру магнитов составляет Л/Д2=2,1-3.

3. Преимущество в сравнении с аналогами

Эффективность данного устройства существенно зависит от величин соотношений диаметров трубки и магнита и расстояния между соседними парами магнитов к диаметру магнитов, причем оптимальными являются указанные выше диапазоны величин этих соотношений.

4. Эффект

Топливная экономичность котельных установок, работающих на тяжелых углеводородных топливах и отработанном масле, увеличивается на 25-30%, а содержание ядовитых газов в выхлопе снижается примерно на 30%.

 Рисунок 1.12 - Устройство для магнитной обработки жидкого топлива: 1 - корпус; 2 - топливный канал; 3 - стержневые постоянные магниты;  4 - трубка из медного сплава

Аналог №7

1. Наименование

Магнитный активатор топлива (патент РФ №2324838) [14]

2. Описание

Магнитный активатор топлива выполнен в виде корпуса, состоящий из двух идентичных половин. Внутри размещаются постоянные магниты из сплава неодим-железо-бор. Также внутри располагаются разделительные немагнитные регуляторы. Монтируется устройство непосредственно на самом топливопроводе вблизи карбюратора.

3. Преимущество в сравнении с аналогами

Шахматное расположение магнитов внутри корпуса устройства обеспечивает турбулизацию обрабатываемого потока.

4. Эффект

Увеличивается плотность и полнота сгорания обрабатываемого топлива в любых модификациях двигателей внутреннего сгорания на 25%.

 Рисунок 1.13 - Устройство для магнитной обработки жидкого топлива: 1 - корпус; 2 - крышка; 3 - постоянные магниты; 4 -разделительный регулятор;  5 - выступ в виде втулки; 6 - паз; 7 - топливопровод; 8 - пружинный зажим

Аналог №8

1. Наименование

Магнитный активатор жидких топлив (патент РФ №2082897) [15]

2. Описание

Магнитный активатор жидких топлив, содержит корпус с размещенными внутри постоянными магнитами. Корпус и магниты разделяет винтовой канал в котором происходит движение топлива. Соединение с топливопроводом осуществляется штуцерами.

3. Преимущество в сравнении с аналогами

Турбулизация потока обрабатываемой среды за счет форм и расположения винтовых каналов.

4. Эффект

Снижение расхода обрабатываемой среды 15 - 20%, снижение концентрация окиси углерода в выхлопных газах до 40%

 Рисунок 1.14 - Магнитный активатор жидких топлив: 1 - корпус; 2 - соединительный штуцер; 3 - втулка; 4 - постоянные магниты;  5 - немагнитные полюсные наконечники; 6 - винтовые каналы

Аналог №9

1. Наименование

Накидной магнитный активатор топлива (патент РФ №138130) [16]

2. Описание

Магнитный активатор топлива содержит немагнитный корпус из двух составных частей с наполнителем. На каждой из частей располагаются постоянные магниты. Располагается на топливопроводе автомобиля.

3. Преимущество в сравнении с аналогами

- простота конструкции, - магниты защищены наполнителем от прямого контакта с обрабатываемой средой, - монтаж и демонтаж может осуществить не квалифицированный специалист.

4. Эффект

Снижается расход топлива и токсичность выхлопных газов.

 Рисунок 1.15 - Накидной магнитный активатор топлива: 1 - корпус; 2,3 - составные половинки; 4 - наполнитель; 5,6 - постоянный магнит;  7 - топливный шланг; 8,9- полость в виде полуцилиндра; 10 - топливо

Аналог №10

1. Наименование

Активатор топлива "СТАТ-7" (патент РФ №2158842) [17]

2. Описание

Активатор топлива выполненный из термостойкого материала. Устройство имеет активационную камеру. Корпус заполнен композитным наполнителем. Располагается на топливопроводе двигателя.

3. Преимущество в сравнении с аналогами

Композитный наполнитель, который заполнен в корпусе, обработан электромагнитным излучением. Происходит воздействие на обрабатываемую среду в активационной камере. Изменяется электрическая проводимость топлива.Улучшаются условия его сгорания.

4. Эффект

Активатор топлива прошел испытания на автотранспорте, где был снижен расход при различных условиях. В городском цикле заметно снижение до 15%, а на автомагистрали - до 5%.

 Рисунок 1.16 - Активатор топлива "СТАТ-7": 1 - корпус; 2 - активационная камера; 3 - композитный наполнитель; 4 - съемный фланец

Аналог №11

1. Наименование

Аппарат для повышения эффективности сжигания топлива (United States Patent №5558765) [18]

2. Описание

Аппарат для интенсивного воздействия на углеводородное топливо к магнитному полю, содержащий по меньшей мере два постоянных магнита, имеющие противоположные полярности и крышку отсека, содержащую магниты, изготовленные из немагнитных материалов.

3. Преимущество в сравнении с аналогами

Простота конструкции и монтажа.

4. Эффект

Значительное уменьшение количества выбросов вредных веществ: то есть углеводороды, окись углерода, окиси азота и двуокиси углерода, а также значительное увеличение экономии топлива, указывающего явно заметное повышение эффективности сжигания топлива.

 Рисунок 1.17 - Аппарат для повышения эффективности сжигания топлива: 1,2 - корпус с магнитами; 3 - фиксатор; 4 - топливопровод

Аналог №12

1. Наименование

Реактор для магнитной активации органических энергоносителей (UA. Україна, №59522) [19]

2. Описание

Пары неодимовых магнитов, на корпусе реактора, расположены дискретно по винтовой траектории, так чтоб магнитное поле взаимодействовало с биметаллическим дефлектором. В результате взаимодействия магнитного поля с потоком жидкости и биметаллическим дефлектором, во внутреннем корпусе реактора образуется кавитация. При соединении процессов кавитации и дискретной магнитно-импульсной обработки происходит активное перемешивание и достигается высокая объемная поляризация молекул углеводородов.

3. Преимущество в сравнении с аналогами

Магнитный активатор работает по принципу дискретно-градиентной обработки топлива. Кластеры в топливе разделяются на более мелкие и более упорядоченные части, в результате чего достигается более эффективное сгорание топлива.

4. Эффект

Повышается КПД и достигается экономия топлива на 5-15%. Происходит полное сгорание топлива.

 Рисунок 1.18 - Реактор для магнитной активации органических энергоносителей: 1 - корпус реактора; 2 - внутрений корпус реактора; 3 - постоянные сферические неодимовые магниты разной напряженности; 4 - бимиталические дифлекторы кавитационной обработки

Примечание - патенты,представленные в таблице, утратили силу и не поддерживаются


1.4 Общие недостатки существующих устройств

Таким образом в настоящее время имеется множество вариантов устройств для магнитной обработки сред, что затрудняет их общую классификацию и сопоставление. В основу классификации аппаратов могут быть положены различные признаки, например, источник магнитного поля - постоянные магниты или переменные; какова форма потока жидкости - прямолинейная, спиральная, каков характер изменения магнитного поля - постоянное, пульсирующее. Известны устройства, например, такие как, «Powermag», «Союзинтеллект», устройства активации таких компаний, как КБ «Нитрон», ООО «Иннова-Орто», а также изобретения такие как, «ЭКОМАГ-10Г», «СТАТ-7», «Аппарат Помазкина», при этом все патенты на эти устройства утратили силу и не поддерживаются.

Главным недостатком аппаратов для магнитной обработки сред является точная настройка их параметров. Отсюда сильная зависимость эффективности магнитной активации от изменения параметров магистрали, на которой он установлен, в частности, от скорости среды в рабочих зазорах аппаратов. Это делает практически невозможным их эффективную работу на магистралях, где поток обрабатываемой среды не стационарен во времени.

В существующих аппаратах очень низок коэффициент использования рабочего объема аппарата. Он равен отношению рабочих зазоров (их длины), в которых и происходит процесс омагничивания, к общей длине рабочей части аппарата, по которой движется обрабатываемая среда. Отношение не превышает 60% общего рабочего объема аппарата магнитной активации.

Сделан вывод, что широкому внедрению магнитной обработки различных сред в значительной степени препятствует отсутствие простых и надежных методов контроля эффективности магнитной обработки. Критериями оценки достигаемого эффекта чаще всего служат изменение мощностно-тяговых характеристик двигателя, его экономичности, устойчивости работы, изменение процентного содержания токсичных компонентов в отработавших газах. Однако эти методики абсолютно непригодны для оперативного контроля и оптимизирования режима обработки топлива.

.5 Анализ нормативных документов

Из выполненного обзора магнитный активатор топлива АТ-1, как заявляет производитель КБ «Нитрон», соответствует требованиям ТУ 4573-002-5647765332-08, ГОСТ Р 52230-2004 «Электрооборудование автотракторное Общие технические условия», ГОСТ Р 50905-96 «Автотранспортные средства. Электронное оснащение. Общие технические требования», и признан годным к эксплуатации.

Магнитный активатор «ОРТО-модификатор ОМТ-5», представленный производителем ООО «Иннова-Орто», также прошел проверку и признан годным к эксплуатации в соответствии с ТУ 4591-005-90449293-2011.

При обзоре приведенных выше ГОСТ и ТУ, не были выявлены общие положения и стандарты для магнитного активатора. Это говорит о том, что в настоящее время нет существующих нормативных документов, стандартизирующих устройство и их работу. Таким образом, дальнейшее изучение и разработка подобных активаторов топлива должны быть направлены на составление общих технических условий.

Источник: https://www.bibliofond.ru/detail.aspx?id=898070