الموجات فوق الصوتية للطاقة لمستحلبات الماء في الديزل
يتوسع استخدام مستحلبات الماء في الوقود بسرعة بسبب اللوائح البيئية المشددة والمنافسة الأكثر صرامة في سوق النقل. تتيح تقنية الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية استخداما أكثر كفاءة للوقود ، مثل الوقود الثقيل أو الديزل ، عن طريق خلط الماء في الوقود الأساسي. يوفر وقود الماء المستحلب بالموجات فوق الصوتية احتراقا أكثر اكتمالا واستهلاكا أكثر اقتصادا للوقود ، بينما يحرق الوقود بانبعاثات أقل!
مستحلب الماء في الوقود
يولد احتراق الوقود غازات خطرة ، مثل أكاسيد النيتروز (NOx) والهيدروكربونات (HC) وأول أكسيد الكربون (CO) وثاني أكسيد الكربون (CO2) وكذلك الجسيمات (PM) والسخام والدخان ، والتي تضر بصحة الإنسان والبيئة. يمكن تقليل انبعاث هذه الملوثات بشكل كبير عن طريق إضافة الماء إلى الوقود.
يمكن أن تؤدي إضافة 5-25٪ ماء إلى الوقود ، مثل زيت الوقود الثقيل أو الديزل ، إلى تقليل انبعاثات الملوثات الخطرة بشكل كبير. يقلل الماء المحقون من درجة حرارة الاحتراق الكاظم للحرارة المحلية. أثبتت الدراسات أنه وبالتالي يمكن خفض انبعاث أكاسيد النيتروجين بنسبة تصل إلى 40٪ ، CO2 بنسبة 5٪ – 15٪ و PM بنسبة تصل إلى 90٪. يمكن التخلص تماما من الدخان الأسود الناتج عن احتراق الديزل حيث أن يتم حرق الوقود بالكامل.
في الوقت نفسه ، فإن استهلاك الوقود يمكن أن يكون مخفض بنسبة 5٪ تقريبا. الحفاظ على البيئة وتوفير الوقود!
يشمل الوقود القابل للاستحلاب الهيدروكربونات السائلة والنفط الخام والوقود الثقيل (HFO) والنفتا والكيروسين والديزل وزيوت التدفئة والديزل الحيوي والزيوت النباتية.
بيئي & الفوائد الاقتصادية:
- انخفاض انبعاثات أكاسيد النيتروجين
- انخفاض انبعاثات السخام
- انخفاض استهلاك الوقود
- احتراق أكثر اكتمالا
- انخفاض درجات حرارة الاحتراق القصوى
- تلوث أقل في الغلاية
الانحلال الأولي والثانوي في لهب الرش للوقود المستحلب.
يقارن الرسم البياني أعلاه احتراق الديزل المستقيم ومستحلب الماء في الديزل (WiDe). الماء في وقود الديزل يحترق بشكل أنظف بكثير. (انقر على الصورة أعلاه للتكبير!)
مستحلبات الماء في الوقود بالموجات فوق الصوتية
الموجات فوق الصوتية للطاقة هي تقنية معروفة ومثبتة لإنشاء مستحلبات دقيقة الحجم مع قطرات في نطاق الميكرون والنانو. ال الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية تعتمد التكنولوجيا على قوى القص التجويفية. بالموجات فوق الصوتية التجويف، يتم تقليل قطرات الماء والوقود إلى حجم نانو ويتم مزجها معا بحيث يتم إنتاج مستحلب دقيق الحجم (نانو / صغير). بالنسبة للاستحلاب المضمن بالموجات فوق الصوتية ، يمكن ضبط تيارات الوقود والمياه المنفصلة بدقة بحيث يتم ضمان نسبة ثابتة من الماء والوقود.
يمكن تركيب المجانسات بالموجات فوق الصوتية مباشرة قبل مضخة الحقن بحيث يمكن حقن مستحلب الماء والوقود المتجانس على الفور في المحرك وتجنب تخزين مستحلب الوقود. عندما يتم حقن مستحلب وقود الماء في غرفة الاحتراق ، تتبخر قطرات الماء بسبب درجات الحرارة المرتفعة بسرعة حيث تكون نقطة غليان الماء أقل بكثير من الوقود. أثناء عملية التبخير ، تنفجر قطرات الماء بطريقة متفجرة دقيقة وتعطل الوقود إلى قطرات أصغر. وبالتالي ، يتم تفتيت وقود الماء في غرفة الاحتراق بحيث يتم خلط الوقود والهواء في غرفة الاحتراق بشكل أفضل ويمكن أن يكون الوقود محترق تماما. توفر القطرات الصغيرة جدا سطحا عاليا جدا للجسيمات مما يؤدي إلى واجهة كبيرة منخفضة التوتر بين الماء والزيت ، مما يحسن الانحلال بشكل أكبر. هذا يزيد من كفاءة الاحتراق ، مما يؤدي في النهاية إلى خفض تكلفة الوقود، وهو ما يتجاوز تكاليف الاستحلاب.
تقنية المزج بالموجات فوق الصوتية هي عملية مضمنة ، والتي يمكن تعديلها بسهولة في المحركات الحالية. المحرك نفسه يتطلب لا تعديلات.
الكتلة بالموجات فوق الصوتية مع 120kW قوة العملية
تقنية مستحلب الموجات فوق الصوتية
ال الاستحلاب بالموجات فوق الصوتية تعتمد التكنولوجيا على التجويف وخلط القص العالي. تقترن الموجات فوق الصوتية عالية الكثافة بالوسط السائل (خليط الوقود والماء) وتخلق أحجام قطرات في نطاق النانو وتسمح بإنتاج مستحلبات ماء في زيت على مرحلتين ومستحلبات زيت في ماء في زيت ثلاثية الطور.
المنشآت على:
- حزب الشعب الجمهوري – الجمع بين وحدات الحرارة والطاقة
- مولدات الديزل
- محطات توليد الطاقة
- السفن البحرية
- قاطرات الديزل
- قابل للتعديل التحديثي لجميع محركات الديزل
- التكنولوجيا على متن السفينة: الصلاحية للإبحار
معدات الموجات فوق الصوتية الثقيلة
Hielscher لوازم الثقيلة الموجات فوق الصوتية الصناعية المعدات التي يمكنها التعامل مع تيارات الوقود العالية – حتى في اللزوجة العالية. تم تصميم الخالطات بالموجات فوق الصوتية Hielscher لعملية 24/7 في ظل ظروف قاسية. أنظمتنا سهلة الاستخدام ومدمجة ، ولا تحتوي على أي أجزاء متحركة ، وهي سهلة التركيب والتشغيل وبالكاد تتطلب صيانة.
يمكن التحكم في إنتاج وقود المستحلب بالموجات فوق الصوتية بشكل آمن عبر الكمبيوتر الشخصي أو التحكم في المتصفح، في حين أن تياري التغذية المنفصلين للماء والوقود يسمحان بجرعة دقيقة من نسبة الماء إلى الوقود وتنظيم / تكييف خليط الوقود أثناء التشغيل وفقا لحمل / سرعة المحرك الحالية.
تقليل أكاسيد النيتروجين
7 × 1kW الطاقة بالموجات فوق الصوتية لوقود المستحلب
استحلاب بالموجات فوق الصوتية من وقود المياه
الأدب / المراجع
- العويزي، صدام ه. يوسف, طلال; الجبوري ، رائد أ. (2014): الوقود الحيوي من الطحالب الدقيقة للمياه العذبة شلوريلا الشائع (FWM-CV) لمحركات الديزل. الطاقات 7/2014. 1829-1851.
- خان ، محمد يحيى ؛ كريم، ز. أ. عبد؛ هاغوس ، فتوي يوهانيس ؛ عزيز، أ. رشيد أ.؛ تان ، عيسى م. (2014): الاتجاهات الحالية في مستحلب الماء في الديزل كوقود. مجلة العالم العلمي 2014.
- Scarpete، Dan (2013): مستحلب الديزل والماء ، وهو وقود بديل لتقليل انبعاثات محركات الديزل. الآلات والتقنيات والمواد 7/2013. 13-16.
حقائق تستحق المعرفة
أكوا فيول
الوقود المائي هو مصطلح يستخدم بدلا من ذلك للوقود المستحلب (ما يسمى بالوقود المستحلب). هذا النوع من الوقود عبارة عن مستحلبات تتكون من الماء وسائل قابلة للاحتراق ، مثل النفط أو الوقود أو الغاز أو الديزل. المستحلبات هي خليط معين من اثنين أو أكثر من السوائل غير القابلة للامتزاج التي تشكل مرحلة مستمرة ومشتتة. الموجات فوق الصوتيه الاستحلاب هي تقنية قوية وموثوقة لاستحلاب الماء والزيت (الوقود والنفط الخام والديزل وما إلى ذلك) عن طريق إنشاء قطرات بحجم النانو. وبالتالي فإن Sonication هي تقنية مبتكرة لاحتراق الوقود بشكل أنظف وأكثر فعالية.
المستحلبات بالموجات فوق الصوتية
وغالبا ما يشار إلى مجانسات الأنسجة بالموجات فوق الصوتية باسم سونياتور التحقيق ، محلل صوتي ، تعطيل الموجات فوق الصوتية ، طاحونة بالموجات فوق الصوتية ، سونو تمزق ، سونو ، سونيفر ، ديسمبرتور صوتي ، معطل الخلية ، مشتت بالموجات فوق الصوتية ، مستحلب أو مذيب. تنتج الشروط المختلفة عن التطبيقات المختلفة التي يمكن الوفاء بها عن طريق الصوتنة.