耐腐蝕醇基燃料油泵及防腐蝕方法
【專利摘要】本發明提供耐腐蝕醇基燃料油泵及防腐蝕方法，在已有燃油系統中的醇基燃料油泵2和輸油管1之間接入附加電源6以及碳棒7，醇基燃料油泵2、附加電源6、碳棒7以及輸油管1中的醇基燃料構成回路，通過調節附加電源6的電壓大小，可防止醇基燃料油泵2受腐蝕，避免出現醇基燃料油泵2性能下降、醇基燃料油泵2使用壽命縮短以及醇基燃料質量降低的情況；在耐腐蝕醇基燃料油泵2的基礎上，以醇基燃料、醇基燃料油泵2、附加電源6和碳棒7構成回路的阻值以及原電池電壓為數據基礎，調節附加電壓的大小，達到醇基燃料油泵2防腐蝕的目的。
【專利說明】
耐腐蝕醇基燃料油泵及防腐蝕方法
技術領域
[0001]本發明涉及油栗的防腐蝕改進以及防腐蝕方法，特別是涉及燃油系統中的耐腐蝕醇基燃料油栗及防腐蝕方法。
【背景技術】
[0002]醇基燃料是以甲醇、乙醇等醇類物質為主體配置的燃料，其燃燒徹底、熱效率高，是一種環保節能能源，可應用于餐飲或工業鍋爐中。
[0003]醇基燃料油栗在燃油系統中用于輸送、加壓、噴射醇基燃料，而現有醇基燃料油栗均采用鋁合金材料，鋁合金材料對醇基燃料腐蝕作用的耐受性差，醇基燃料油栗在使用過程中，醇基燃料油栗內油路以及鋁合金管路均會出現腐蝕現象，上述腐蝕現象會加大醇基燃料油栗內油路與活塞、以及鋁合金管路與活塞之間的間隙，影響醇基燃料油栗輸送、加壓、噴射的精度;金屬離子溶于醇基燃料，會影響醇基燃料的質量。
【發明內容】
[0004]本發明提供耐腐蝕醇基燃料油栗及防腐蝕方法，解決燃油系統中醇基燃料油栗易受腐蝕，導致醇基燃料油栗性能下降以及醇基燃料質量降低的問題。
[0005 ]本發明通過以下技術方案解決上述問題:
[0006]耐腐蝕醇基燃料油栗，與現有技術相同的是，主要包括輸油管和醇基燃料油栗，醇基燃料油栗主要包括鋁合金管路，在所述輸油管和醇基燃料油栗的銜接處設有管路銅接，所述管路銅接與醇基燃料油栗中的鋁合金管路連接，在進行醇基燃料傳輸時，所述鋁合金管路和管路銅接均浸泡在醇基燃料中，與現有技術不同的是，在所述輸油管和醇基燃料油栗之間接入附加電源和碳棒，所述附加電源的負極與醇基燃料油栗電連接，所述附加電源的正極與碳棒的一端電連接，所述碳棒的另一端與輸油管內的醇基燃料接觸;醇基燃料油栗、附加電源、碳棒以及輸油管中的醇基燃料構成回路，其中，鋁合金管路以及管路銅接作為回路的陰極，碳棒作為回路的陽極。
[0007]進一步地，所述輸油管包括有三通，醇基燃料流經三通后進入醇基燃料油栗，所述醇基燃料油栗安裝有一對固定螺釘，該對固定螺釘定于鋁合基座;所述附加電源的負極與醇基燃料油栗上的其中一個固定螺釘電連接;所述附加電源的正極與碳棒的一端電連接，碳棒的另一端經三通與輸油管內的醇基燃料接觸。
[0008]進一步地，所述碳棒垂直于醇基燃料的流向。
[0009]基于上述耐腐蝕醇基燃料油栗的防腐蝕方法，步驟如下:
[0010]I)燃油系統工作時，鋁合金管路、管路銅接以及醇基燃料形成原電池，在鋁合金管路和三通分別引出導線，接入外部電壓表，測定原電池的電壓，記錄為U;
[0011]2)在附加電源的正極與碳棒之間串聯接入外部電流表；以OV為初始值、以0.1V為公差上調附加電源的電壓U’，直至回路的陽極出現氣泡，記錄上調過程中附加電源提供的每個電壓值U’以及與每個電壓值U’對應的外部電流表的電流值I’；
[0012]3)在步驟2)的調節過程中，當U ’ = U時，I’為負值，繼續以0.1V為公差上調附加電源的電壓值;當I’為零時，對應的附加電壓U’為醇基燃料油栗的保護電壓，記錄為U0;
[0013]4)每次燃油系統運行時，將附加電源的電壓值調節至保護電壓Uo，便可防止醇基燃料油栗受到腐蝕。
[0014]進一步地，步驟3)中，所述保護電壓為Uo與原電池電壓U的關系式為Uo = U+1.5V。
[0015]進一步地，步驟3)中，當I’為零或在零值上下波動時，對應的附加電壓U’為醇基燃料油栗的保護電壓，記錄為Uo。
[0016]進一步地，所述1.5V由碳棒、回路中醇基燃料以及醇基燃料油栗的接入阻值決定。
[0017]進一步地，所述保護電壓Uo為1.5-3.5V。
[0018]進一步地，所述保護電壓Uo為3V。
[0019]與現有技術相比，具有如下特點:
[0020]1、在已有燃油系統中的醇基燃料油栗和輸油管之間接入附加電源以及碳棒，醇基燃料油栗、附加電源、碳棒以及輸油管中的醇基燃料構成回路，回路中的電流方向與醇基油栗、管路銅接以及醇基燃料形成的原電池的電流方向相反，通過調節附加電源的電壓大小，抑制醇基燃料油栗受腐蝕，避免出現醇基燃料油栗性能下降、醇基燃料油栗使用壽命縮短以及醇基燃料質量降低的情況發生；
[0021]2、在耐腐蝕醇基燃料油栗的基礎上，以醇基燃料、醇基燃料油栗、附加電源和碳棒構成回路的阻值以及原電池電壓為數據基礎，調節附加電壓的大小，達到醇基燃料油栗防腐蝕的目的。
【附圖說明】
[0022]圖1為本發明結構示意圖。
[0023]圖1中標號為:1、輸油管；1-1、輸油管路;1-2、三通；1-3、進口油路；1-4、出口油路；
2、醇基燃料油栗;2-1、鋁合金基座；2-2、排氣閥；2-3、鋁合金管路;2-4、固定螺釘;2-5、活塞;2-6、不銹鋼外殼;2-7、電磁鐵;2-8、醇基燃料油栗內油路;3、醇基燃料油栗工作電源;4、管路銅接;5、電連接線;6、附加電源;7、碳棒。
【具體實施方式】
[0024]以下結合實施例對本發明作進一步說明，但本發明并不局限于這些實施例。
[0025]在燃油系統中，醇基燃料經輸油管I輸送至醇基燃料油栗2進行加壓后，再噴射出。上述輸油管I主要包括輸油管路1-1、三通1-2、進口油路1-3以及出口油路1-4，在輸油管路
1-1中設有三通1-2，醇基燃料流經三通1-2后，經進口油路1-3進入醇基燃料油栗2，經加壓后，從出口油路1-4噴射出。上述醇基燃料油栗2主要包括鋁合金基座2-1、排氣閥2-2、鋁合金管路2-3、一對固定螺釘2-4、活塞2-5、不銹鋼外殼2-6、一對電磁鐵2-7以及醇基燃料油栗內油路2-8，該對電磁鐵2-7由醇基燃料油栗工作電源3供電，該對固定螺釘2-4固定于鋁合金基座2-1，具體結構如圖1所示。在輸油管I和醇基燃料油栗2的銜接處設有管路銅接4，管路銅接4與醇基燃料油栗2中的鋁合金管路2-3連接，醇基燃料從進口油路1-3經管路銅接4進入醇基燃料油栗2中，在進行醇基燃料傳輸時，鋁合金管路2-3、以及管路銅接4均浸泡在醇基燃料中。
[0026]在燃油系統中，進行醇基燃料輸送、加壓時，鋁合金管路2-3、管路銅接4以及醇基燃料形成原電池，醇基燃料與三通1-2連通。管路銅接4的銅合金部分作為原電池的陽極，鋁合金管路2-3作為原電池的陰極;在原電池的陽極，醇基燃料中由羥基分解離出的氫離子獲得電子，形成氫氣;在原電池陰極，鋁等活潑金屬失去電子，成為金屬離子，溶解在醇基燃料中。在上述原電池的氧化還原過程中，鋁合金管路2-3不可避免地產生腐蝕現象，加大鋁合金管路2-3和活塞2-5的間隙，而活塞2-5運動的頻率很高，醇基燃料油栗2長期工作時，腐蝕現象會加劇活塞2-5與鋁合金管路2-3之間的磨損，使得二者接觸的間隙變大，影響醇基燃料油栗2輸送、加壓和噴射的精度;而且，金屬離子溶解在醇基燃料中，降低了醇基燃料的質量。另外，出口油路1-4處設有霧化油嘴，由于醇基燃料中含有具有吸附作用的金屬離子，醇基燃料油栗2長期工作，在霧化油嘴處則會吸附大量雜質，堵塞霧化油嘴，影響醇基燃料油栗2的正常運行。
[0027]鋁合金管路2-3合金組件中含活潑和不活潑金屬，與醇基燃料同樣會形成原電池，使得活潑金屬從合金組件中析出，失去電子后金屬離子溶于醇基燃料中，造成鋁合金管路
2-3自腐蝕，長期使用時，同樣會加大鋁合金管路2-3和活塞2-5的間隙，影響醇基燃料油栗2輸送、加壓和噴射的精度以及醇基燃料的質量。醇基燃料油栗內油路2-8也為合金組件，同理會產生自腐蝕，同樣影響醇基燃料油栗2輸送、加壓和噴射的精度以及醇基燃料的質量。
[0028]本發明提供的耐腐蝕醇基燃料油栗，在上述已有的輸油管1、醇基燃料油栗2和管路銅接4等結構的基礎上，在輸油管I和醇基燃料油栗2之間接入附加電源6和碳棒7，附加電源6的負極與醇基燃料油栗2經電連接線5實現電連接，附加電源6的正極與碳棒7的一端經電連接線5實現電連接，碳棒7的另一端與輸油管I內的醇基燃料接觸。更進一步地，附加電源6的負極與醇基燃料油栗2上的經電連接線5實現電連接
[0029]醇基燃料油栗2、附加電源6、碳棒7以及輸油管I中的醇基燃料構成回路，鋁合金管路2-3、醇基燃料油栗內油路2-8以及管路銅接4作為回路的陰極，碳棒7作為回路的陽極。在回路的陰極，金屬離子將獲得電子還原成金屬，如鋁離子獲得三個電子還原成鋁，而在回路的陽極，醇基燃料中的羥基失去電子氧化成水和氧氣。通常會在醇基燃料中添加適量的水，用于提高閃點溫度，降低醇基燃料著火的危險，因此，本發明采用上述回路產生的少量水，不但不會影響醇基燃料的質量，還能起到提高閃點溫度的作用，少量的氧氣也不會影響醇基燃料的質量，量多時甚至能起到助燃的作用，因此，在耐腐蝕醇基燃料油栗2中接入附加電源6和碳棒7，能達到防止醇基燃料油栗2受到腐蝕，還能保障醇基燃料質量。基于已有的燃油系統中，安裝附加電源6和碳棒7，達到耐腐蝕以及保障醇基燃料質量的目的，使用部件少，降低額外增加防腐蝕設備的成本，可直接安裝、成本低廉，性能穩定、安全。
[0030]基于上述耐腐蝕醇基燃料油栗的防腐蝕方法，包括以下步驟:
[0031]I)燃油系統工作時，鋁合金管路2-3、管路銅接4以及醇基燃料形成原電池，在鋁合金管路2-3和三通1-2分別引出導線，接入外部電壓表，測定原電池的電壓，記錄為U;
[0032]2)在附加電源6的正極與碳棒7之間串聯接入外部電流表；以OV為初始值、以0.1V為公差上調附加電源6的電壓U’，直至回路的陽極出現氣泡，記錄上調過程中附加電源6提供的每個電壓值U’以及與每個電壓值U’對應的外部電流表的電流值I’；
[0033]3)在步驟2)的調節過程中，當U’=U時，理論上附加電源6的正極和碳棒7之間的外部電流表示值應為0A，但事實上為負值，因為回路中存在阻值，會消耗一部分電壓；當I’為零或在零值上下波動時，對應的附加電壓U’為醇基燃料油栗2的保護電壓，記錄為Uo，此時U0= U+1.5V；
[0034]4)每次燃油系統運行時，將附加電源6的電壓值調節至保護電壓Uo，便可防止醇基燃料油栗2受到腐蝕。
[0035]上述步驟2)中，調節附加電源6時，根據I’電流值、以及醇基燃料油栗2表層的氣泡和鍍層的現象變化，可以以粗調、細調結合的方式調節附加電壓，加快調節效率，盡快確定保護電壓。
[0036]步驟3)中，I’為零或零值附近時，此時醇基燃料油栗2沒有腐蝕現象、沒有電鍍現象、沒有氣泡產生、醇基燃料不變色，該狀態下，醇基燃料油栗2不發生或幾乎不發生腐蝕現象，醇基燃料沒有或幾乎沒有發生質量改變，因此，可認為當下的電流值I’對應的電壓值U’為醇基燃料的最佳附加電壓，即最合適的保護電壓。
[0037]在醇基燃料油栗2、附加電源6、碳棒7以及輸油管I中的醇基燃料構成回路中，附加電壓過低或過高，都會產生負面影響。附加電壓過低，則無法有效防止醇基燃料油栗2被腐蝕，附加電壓過高，如超過10.5V，則會產生如下負面影響:醇基燃料中的電場過強，醇基燃料中帶電粒子活性增強，加劇回路中金屬非自發的氧化還原反應，產生甲醛、甲酸以及粘稠物，導致醇基燃料變色變味，且粘稠物極易堵塞濾網和霧化油嘴;碳棒7表層的金屬失去電子，變成正價金屬離子溶解至醇基燃料中，使得碳棒7的質量減少，而更換碳棒7，會大大增加成本;在碳棒7端，醇基燃料中的羥基失去電子，產生較多氧氣和水，醇基燃料中含有的微量的硫及酸性腐蝕物質溶于水，加快醇基燃料油栗2的腐蝕進度，并導致醇基燃料變色。因此，附加電壓需控制在合理范圍內，才能進一步防止醇基燃料油栗2受腐蝕以及防止醇基燃料質量下降。
[0038]在步驟I)中還可在鋁合金管路2-3和管路銅接4之間串聯接入外部電流表，測定原電池的電流，記錄為I。根據該電流I和原電池電壓U可得到原電池電阻，為步驟2)中調節附加電源6電壓U’時提供阻值參考，同時以該阻值為數據基礎調整回路的阻值，也有利于盡快找到保護電壓Uo。
[0039]附加電壓的取值，和碳棒7的電阻率及長度有關，和碳棒7與醇基燃料油栗2的距離有關，即與回路中醇基燃料的固定橫截面積下的長度有關，還和電連接線5以及醇基燃料油栗2的接入阻值有關，即保護電壓的大小與碳棒7、回路中醇基燃料以及醇基燃料油栗2的接入阻值有關，換言之，本發明保護電壓比原電池電壓高1.5V，是由碳棒7、回路中醇基燃料以及醇基燃料油栗2的接入阻值決定的，當碳棒7、回路中醇基燃料以及醇基燃料油栗2的接入阻值更大，則保護電壓與原電池電壓相比不止高于1.5V。本發明經大量實驗發現，保護電壓最低會比原電池電壓高1.5V。醇基燃料油栗2接頭與碳棒7之間醇基燃料的長度越小越好，碳棒7的阻值越小越好，電連接線5越短越好，上述電阻值之和必須控制在一定范圍內，才有可能保證附加電源6施加的附加電壓不至于過低或過高。可采取以下一種或一種以上的方式解決上述問題:附加電源6的負極與醇基燃料油栗2上的其中一個固定螺釘2-4電連接，附加電源6的正極與碳棒7的一端電連接，碳棒7的另一端經三通1-2與輸油管I內的醇基燃料接觸;碳棒7垂直于醇基燃料的流向。最優選地，為上述兩種方式同時采取，能大大減小回路電阻值。
[0040]本發明中，附加電源6的調節范圍為0-5V，經大量調試發現，保護電壓為1.5-3.5V時，電流I’在零值或零值上下波動，醇基燃料油栗2幾乎沒有腐蝕現象，其中，最優的保護電壓為3V，該狀態下，電流I’為零，醇基燃料油栗2沒有腐蝕現象。獲取該型號醇基燃料的保護電壓值后，每次進行該型號醇基燃料的傳輸和加壓時，該保護電壓無需重新調節，直接將附加電源6調節至Uo即可實現對醇基燃料油栗2的防腐蝕保護。其它型號的醇基燃料因其PH、密度、醇類含量的不同，保護電壓也會有所不同，但保護電壓通常仍比原電池的電壓值大1.5Vo
[0041]本發明的工作過程為:在燃油系統中，測定醇基燃料油栗2和醇基燃料構成的原電池的電壓，接入附加電源6和碳棒7，醇基燃料、醇基燃料油栗2、附加電源6和碳棒7構成回路，調節附加電源6的電壓值，以OV為初始值，調節附加電源6的電壓輸出，直至回路的陽極出現氣泡，I’為零或在零值上下波動時對應的附加電壓U’為醇基燃料的保護電壓，每次燃油系統運行時，將附加電源6調至該保護電壓值即可;構建回路時，調節碳棒7插入醇基燃料中的深度、以及碳棒7與醇基燃料油栗2的距離，使得附加電源6的輸出電壓比原電池電壓大
1.5V，該狀態下，能最有效地防止醇基燃料油栗2的腐蝕以及保證醇基燃料的質量不受影響。
【主權項】
1.耐腐蝕醇基燃料油栗，主要包括輸油管(I)和醇基燃料油栗(2)，醇基燃料油栗(2)主要包括鋁合金管路(2-3)，在所述輸油管(I)和醇基燃料油栗(2)的銜接處設有管路銅接(4)，所述管路銅接(4)與醇基燃料油栗(2)中的鋁合金管路(2-3)連接，在進行醇基燃料傳輸時，所述鋁合金管路(2-3)和管路銅接(4)均浸泡在醇基燃料中，其特征在于: 在所述輸油管(I)和醇基燃料油栗(2)之間接入附加電源(6)和碳棒(7)，所述附加電源(6)的負極與醇基燃料油栗(2)電連接，所述附加電源(6)的正極與碳棒(7)的一端電連接，所述碳棒(7)的另一端與輸油管(I)內的醇基燃料接觸； 醇基燃料油栗(2)、附加電源(6)、碳棒(7)以及輸油管(I)中的醇基燃料構成回路，其中，鋁合金管路(2-3)以及管路銅接(4)作為回路的陰極，碳棒(7)作為回路的陽極。2.根據權利要求1所述的耐腐蝕醇基燃料油栗，其特征在于: 所述輸油管(I)包括有三通(1-2)，醇基燃料流經三通(1-2)后進入醇基燃料油栗(2)，所述醇基燃料油栗(2)安裝有一對固定螺釘(2-4)，該對固定螺釘(2-4)固定于鋁合金基座(2-1)； 所述附加電源(6)的負極與醇基燃料油栗(2)上的其中一個固定螺釘(2-4)電連接;所述附加電源(6)的正極與碳棒(7)的一端電連接，碳棒(7)的另一端經三通(1-2)與輸油管(I)內的醇基燃料接觸。3.根據權利要求1所述的耐腐蝕醇基燃料油栗，其特征在于:所述碳棒(7)垂直于醇基燃料的流向。4.基于權利要求1-2所述的耐腐蝕醇基燃料油栗的防腐蝕方法，其特征在于: 1)燃油系統工作時，鋁合金管路(2-3)、管路銅接(4)以及醇基燃料形成原電池，在鋁合金管路(2-3)和三通(1-2)分別引出導線，接入外部電壓表，測定原電池的電壓，記錄為U; 2)在附加電源(6)的正極與碳棒(7)之間串聯接入外部電流表；以OV為初始值、以0.1V為公差上調附加電源(6)的電壓U’，直至回路的陽極出現氣泡，記錄上調過程中附加電源(6)提供的每個電壓值U’以及與每個電壓值U’對應的外部電流表的電流值I’； 3)在步驟2)的調節過程中，當U’=U時，I’為負值，繼續以0.1V為公差上調附加電源(6)的電壓值;當I’為零時，對應的附加電壓U’為醇基燃料油栗(2)的保護電壓，記錄為U0; 4)每次燃油系統運行時，將附加電源(6)的電壓值調節至保護電壓Uo，便可防止醇基燃料油栗(2)受到腐蝕。5.根據權利要求4所述的耐腐蝕醇基燃料油栗的防腐蝕方法，其特征在于:步驟3)中，所述保護電壓為Uo與原電池電壓U的關系式為Uo = U+1.5V。6.根據權利要求4所述的耐腐蝕醇基燃料油栗的防腐蝕方法，其特征在于:步驟3)中，當I’為零或在零值上下波動時，對應的附加電壓U’為醇基燃料油栗(2)的保護電壓，記錄為U0O7.根據權利要求5所述的耐腐蝕醇基燃料油栗的防腐蝕方法，其特征在于: 所述1.5V由碳棒(7)、回路中醇基燃料以及醇基燃料油栗(2)的接入阻值決定。8.根據權利要求4所述的耐腐蝕醇基燃料油栗的防腐蝕方法，其特征在于:所述保護電壓 U。為 1.5-3.5V。9.根據權利要求8所述的耐腐蝕醇基燃料油栗的防腐蝕方法，其特征在于:所述保護電壓Uo為3V。
【文檔編號】C23F13/06GK106016336SQ201610481339
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】陶積勇, 劉亭君, 盧昌銳, 金苗
【申請人】桂林市淦隆環保科技有限公司