物理燃油添加剂发生装置

摘要

本发明涉及了一种能使航空煤油物理性能发生改变的多重物理技术处理装置。它采用超声波技术、强磁场磁化技术和远红外线技术等三种物理技术前后处理航空煤油并制成物理燃油添加剂。超声波发生器、强磁场发生器和远红外线发生器依次顺序相连。超声波发生器使航空煤油产生“空化效应”，消除航空煤油中的水分和各种杂质；强磁场发生器使航空煤油的分子间表面张力减弱，黏度下降，溶解性增强，聚合-凝聚作用弱化；远红外线发生器使远红外线辐射到航空煤油，增强其耐环境温度变化的稳定性。本发明由此可提高燃料油的燃烧速度、燃烧区的温度和完全燃烧系数，降低污染物排放量，消除燃烧器(室)的结焦现象，由此改进燃料油的流动性、燃烧性、清净性，达到节油降污、清净排放等功效。

权利要求

1.一种物理燃油添加剂发生装置，该装置对流经的航空煤油，通过相互连接的超声波发生器、强磁场发生器、远红外线发生器进行物理处理，其特征在于：

所述超声波发生器由超声频率发生器、超声频率换能器、超声波工作室和超声频率调节器组成，所述超声频率发生器由电源、变频器和频率转换器组成，所述变频器对所述电源倍频，所述变频器输出的超声频率由所述频率转换器转换成脉冲信号输出，形成所述超声波发生器的工作频率，所述超声频率换能器由功率放大器和谐振器组成，所述超声频率发生器输出的工作频率，分三路分别由所述功率放大器进行功率放大，放大的信号分别带动所述谐振器作机械振动，形成三组超声波输入到所述超声波工作室，所述超声频率调节器调整所述变频器的输出频率，并通过定时开关控制航空煤油在所述超声波工作室进行超声波处理的时间；

所述强磁场发生器由两个U型磁体和分磁调节器构成，所述两个U型磁体分别设置在所述航空煤油流经的导磁金属管制成的回形管路的上下位置，形成闭合磁场，用于磁化航空煤油，所述分磁调节器的旋钮，通过螺杆的旋转带动分磁调节器在每个U型磁体两级中间作直线移动，由此调整磁场的磁通量；

所述远红外线发生器由远红外线工作室、碳纤维发热器件和远红外线调节器组成，所述远红外线工作室由两端封闭的空心圆筒构成，所述空心圆筒的内外层与两端所形成的空腔内盛放待处理的所述航空煤油；所述空心圆筒的内壁的圆柱型空间内设置有由碳纤维材料制成的远红外发热器件，在通电条件下所述远红外发热器件发热并产生远红外线向所述远红外线工作室内的航空煤油辐射，实现对所述航空煤油进行远红外线处理。

2.根据权利要求1所述的物理燃油添加剂发生装置，其特征在于所述U型磁体由钕铁硼永磁材料构成，所述钕铁硼永磁材料磁场强度由所述分磁调节器调整和控制。

说明书

物理燃油添加剂发生装置

技术领域

[0001] 本发明涉及采用超声波技术、强磁场磁化技术和远红外线技术等三种物理技术前后处理航空煤油制成物理燃油添加剂、并使航空煤油获得活性与变性的物理发生装置。 [0002] 背景技术

[0003] 目前，公认的燃油添加剂生成技术大部分采用化学制剂，部分物理制剂多集中在核磁共振技术的应用上。化学制剂所产生的燃油添加剂应用效果相对单一，而单采用核磁共振技术生产的物理燃油添加剂对燃料油质量的改善及助燃效果并不明显。 [0004] 发明内容

[0005] 本发明的目的是要通过利用超声波技术、强磁场磁化技术、和远红外线技术组成的物理发生装置，使航空煤油获得活性和变性，并由此制成物理燃油添加剂。 [0006] 本发明通过如下技术方案来实现：本发明的物理燃油添加剂发生装置对流经的航空煤油，通过相互连接的超声波发生器、强磁场发生器、远红 外线发生器进行物理处理，其特征在于：

[0007] 所述超声波发生器由超声频率发生器、超声频率换能器、超声波工作室和超声频率调节器组成，所述超声频率发生器由电源、变频器和频率转换器组成，所述变频器对所述电源倍频，所述变频器输出的超声频率由所述频率转换器转换成脉冲信号输出，形成所述超声波发生器的工作频率。

[0008] 所述超声频率换能器由功率放大器和谐振器组成，所述超声频率发生器输出的工作频率，分三路分别由所述功率放大器进行功率放大，放大的信号分别带动所述谐振器作机械振动，形成三组超声波输入到所述超声波工作室。

[0009] 所述超声频率调节器调整所述变频器的输出频率，并通过定时开关控制航空煤油在所述超声波工作室进行超声波处理的时间；

[0010] 本发明所述强磁场发生器由两个U型磁体和分磁调节器构成，所述两个U型磁体分别设置在所述航空煤油流经的导磁金属管制成的回形管路的上下位置，形成闭合磁场，用于磁化航空煤油，所述分磁调节器的旋钮，通过螺杆的旋转带动分磁调节器在每个U型磁体两级中间作直线移动，由此调整磁场的磁通量；

[0011] 本发明所述远红外线发生器由远红外线工作室、碳纤维发热器件和远红外线调节器组成，所述远红外线工作室由两端封闭的空心圆筒构成，所述空心圆筒的内外层与两端所形成的空腔内盛放待处理的所述航空煤油；所述空心圆筒的内壁的圆柱型空间内设置有由碳纤维材料制成的远红外发热器件，在通电条件下所述远红外发热器件发热并产生远红外线向所述远红外线工作室内的航空煤油辐射，实现对所述航空煤油进行远红外线处理。 [0012] 本发明所述U型磁体由钕铁硼永磁材料构成，所述钕铁硼永磁材料磁 场强度由所述分磁调节器调整和控制。

[0013] 附图说明

[0014] 本发明的超声波发生器使航空煤油产生空化效应，以清除航空煤油中的水分和各种杂质；强磁场发生器使航空煤油的分子间表面张力减弱，黏度下降，溶解性增强，聚合-凝聚作用弱化；远红外线发生器使远红外线辐射到航空煤油，增强其耐环境温度变化的稳定性。

[0015] 本发明与现有技术相比，由于采用了上述三种物理技术将强磁场和特定频率的电磁波作用于航空煤油，所生产的物理燃油添加剂添加至燃料油中时，能较好地提高燃料油的活性，使得分子间凝聚力降低，分子组态发生了变化，结果使燃油粘度和表面张力下降，喷油时油滴分散、细化，燃料与空气混合的质量增强，由此可提高燃料油的燃烧速度、燃烧区的温度和完全燃烧系数，降低污染物排放量，消除燃烧器(室)的结焦现象，由此改进燃料油的流动性、燃烧性、清净性，达到节油降污、清净排放等功效。

[0016] 图1是本发明的工作原理图。

[0017] 图2是超声波发生器的构成与工作原理图。

[0018] 图3a是强磁场发生器的构成与工作原理图。

[0019] 图3b是图3a纵向结构示意图。

[0020] 图4a是远红外线发生器的构成与工作原理图。

[0021] 图4b是图4a的碳纤维发热器的a向结构示意图。

[0022] 具体实施方案

[0023] 如图1所示，本发明的燃油添加剂发生装置，对流经的航空煤油通过相互连接的物理发生设备进行处理，所述物理发生设备包括强超声波发生器、强磁场发生器和远红外线发生器。超声波发生器、强磁场发生器和远红外线发生器依次相连。其工作原理如下： [0024] 1、超声波发生器

[0025] 超声波空化作用是指存在于液体中的微气核空化泡在声波的作用下振动，当声压达到一定值时发生的生长和崩溃的动力学过程。空化作用一般包括3个阶段：空化泡的形成、长大和剧烈的崩溃。当盛满液体的容器通入超声波后，由于液体振动而产生数以万计的微小气泡，即空化泡。这些气泡在超声波纵向传播形成的负压区生长，而在正压区迅速闭合，从而在交替正负压强下受到压缩和拉伸。在气泡被压缩直至崩溃的一瞬间，会产生巨大的瞬时压力，一般可高达几十兆帕至上百兆帕。这种巨大的瞬时压力，可以使悬浮在液体中的固体表面受到急剧的破坏。

[0026] 超声波空化分为稳态空化和瞬间空化2种类型：稳态空化是指在声强较低(一般小于10w/cm)时产生的空化泡，其大小在其平衡尺寸附近振荡，生成周期达数个循环。当扩大到使其自身共振频率与声波频率相等时，发生声场与气泡的最大能量耦合，产生明显的空化作用。瞬态空化则是指在较大的声强(一般大于10w/cm)作用下产生的生存周期较短的空化泡(大都发生在1个声波周期内)。

[0027] 超声波的广泛运用就是应用了其空化作用及其与空化伴随的机械效应、热效应、化学效应、生物效应等。空化的化学效应的应用主要是由于空化过程中产生的高温高压使得高分子分解、化学键断裂和产生自由基等。

[0028] 超声波发生器利用上述空化原理，消除航空煤油中的水分和各种杂质， 确保所形成的添加剂的物理指标与纯净、透明、长期不变色的品质。

[0029] 2、强磁场发生器

[0030] 流体(如水、乙醇、原油、煤油等)经过强磁场磁化处理后其物理性质会发生变化这一现象已经从理论到实践都获得了广泛的应用。其主要原因是当强磁场作用于流体时使其介质表面的应力张量增大，且由此形成的剪切应力张量也增大，从而引起流体分子间表面张力发生变化，改变了流体中某些分子的极性，进而使流体产生并对外表现出物理性能的变化，如黏度下降、溶解性增强、聚合一凝聚作用减弱、活性增加等。 [0031] 3、红外线发生器

[0032] 红外线是一种电磁波，当它通过放射方式辐射到物体时，被物体吸收的辐射能传递给物体内的原子、分子等粒子，使这些粒子发生不规则运动，引起物体的升温作用，称为远红外线的一次效应，也称为增温效应。产生一次效应的同时，物体也随之发生其他的化学、物理等改变，这称之为物体吸收远红外线辐射后产生的二次效应，也称为继发效应。 [0033] 分子是构成各种物质的基本单位。由于各种物质分子的质量、集合方法和排列方式不同，各种分子的结构也不同，因而拥有特定的振动周期(频率)。换句话说，各个分子会不断地伸缩或者不停地做角度变换。诸如此类的振动当中，各种分子的结合方式以及分子本身的结构是影响振动周期大小的重要因素之一。各种物质经红外线照射后，都会产生共鸣和吸收；由于各种物质的分子结构状况不同，因此能显现出各具特色。 [0034] 由特定频率形成的远红外线发生器，利用上述原理使远红外线辐射到航空煤油中，增强其耐环境温度变化的稳定性，使其在未加入或加入燃料油但还没有进行燃烧的情况下存储、运输时保持其活性的稳定性。

[0035] 在图1中，航空煤油从储存装置经由管道首先流经超声波发生器，利用超声波的空化效应使航空煤油进行品质净化；其次，经超声波发生器处理的航空煤油通过强磁场发生器，航空煤油流体在该发生器强磁场的作用下分子间表面张力下降，黏度随之下降，并使航空煤油的活性得到显著提升；再次，经强磁场磁化处理的航空煤油流经远红外线发生器，利用远红外线的“增温”效应使流体产生物理变化，进一步稳定经前级处理的航空煤油的物理性能；最后，经过上述三种物理装置处理的航空煤油流到存储装置，之后进行分装封装。 [0036] 如图2所示，超声波发生器由频率发生器、换能器、工作室和调节器组成，在频率发生器中，由变频器将电网交流电进行倍频，使变频器的输出频率符合装置设计参数确定的超声频率；该超声频率经过频电转换器将其变成脉冲信号输出，形成本装置的超声波工作频率；频率发生器输出的超声工作频率分三路分别先由换能器进行功率放大，然后由放大的超声信号分别带动谐振器进行机械振动，实现能量转换并形成三组超声波输入工作室；待处理航空煤油经由图中箭头所示方向流入第一级工作室进行超声波处理，之后再分别经过第二级和第三级工作室作超声波处理。经超声波分级处理之后的航空煤油经由图中箭头所示方向进入下一工艺过程。

[0037] 超声波处理过程通过频率调节器调整频电转换器的输出频率实现功率控制与调节，通过调整变频器的输出调节超声波的输出频率，通过定时开关控制航空煤油在工作室进行超声波处理的时间。

[0038] 如图3a、图3b所示，强磁场发生器由两个U型磁体1、2和分磁调节器构成，两个由钕铁硼永磁材料制成的U型磁体按图示位置上下设置，在两个永磁体形成的磁场中间，设置有由导磁金属材料制成的回形管路3，航 空煤油经由图中箭头所示方向流经回形管路，在强磁场作用下对其进行磁化处理。

[0039] 磁化处理过程通过以下两种方式进行调节和控制：航空煤油在回形管中的流速；调整分磁调节装置的旋钮4，通过螺杆5的旋转带动分磁器6在每个U型永磁体两级中间作直线移动，由此调整磁场的磁通量。

[0040] 如图4a、图4b所示，远红外线发生器由工作室、碳纤维发热器件和调节器组成，工作室由两端封闭的空心圆筒构成，圆筒内外层与两端所形成的空腔内盛放待处理航空煤油。圆筒内壁的圆柱形空间内设置有由碳纤维材料制成的远红外发热器件，该器件在通电条件下会发热并产生远红外线向工作室内的航空煤油辐射，实现对航空煤油进行远红外线处理。

[0041] 通过调整输入碳纤维发热器件的电功率的大小可以对远红外线的辐射强度进行调节和控制。

[0042] 由上述物理发生装置处理航空煤油并制成的物理燃油添加剂，已经在生产与生活中进行了大量的实际应用与质量检测，获得了满意的技术效果和应用效果。