Snažni ultrazvuk za emulzije vode u dizelu

Upotreba emulzija vode u gorivu brzo se širi zbog pooštrenih ekoloških propisa i oštrije konkurencije na tržištu transporta. Tehnologija ultrazvučne emulzifikacije omogućava efikasnije korištenje goriva, kao što su teška goriva ili dizel, miješanjem vode u osnovno gorivo. Ultrazvučno emulgirana vodena goriva pružaju potpunije sagorijevanje i ekonomičniju potrošnju goriva, a pritom se goriva sagorijevaju uz manje emisija!

Emulzija vode u gorivu

Sagorijevanje goriva stvara opasne plinove, kao što su azotni oksidi (NOx), ugljikovodici (HC), ugljik(II) oksid (CO), ugljik(IV) oksid (CO2), kao i čestice (PM), čađ i dim, koji su štetni za zdravlje ljudi i okoliš. Emisija tih zagađivača može se znatno smanjiti dodavanjem vode u gorivo.
Dodavanje 5 – 25% vode u gorivo, kao što je teško loživo ulje ili dizel, može drastično smanjiti emisiju opasnih zagađivača. Ubrizgana voda snižava lokalnu adijabatsku temperaturu sagorijevanja. Studije su dokazale da se time emisija NOx može smanjiti do 40%, CO2 za 5% – 15%, a PM do 90%. Crni dim od sagorijevanja dizela može se potpuno eliminirati jer se gorivo potpuno sagorijeva.
Istovremeno se potrošnja goriva može smanjiti za otprilike 5%. Sačuvajte okoliš i uštedite gorivo!
Goriva koja se mogu emulgirati uključuju tekuće ugljikovodike, sirovu naftu, teška goriva (HFO), naftu (benzin za preradu), kerozin, dizel, ulja za loženje, biodizel i biljna ulja.

Ekološke i ekonomske prednosti:

• niže emisije NOx
• niže emisije čađi
• smanjena potrošnja goriva
• potpunije sagorijevanje
• niže vršne temperature sagorijevanja
• manje nečistoća (naslaga) u kotlu

Primarna i sekundarna atomizacija u mlazu plamena emulgiranog goriva.

Ultrazvučne emulzije vode u gorivu

Snažni ultrazvuk dobro je poznata i dokazana tehnologija za stvaranje finih emulzija s kapljicama u mikronskom i nanometarskom području. Tehnologija ultrazvučne emulzifikacije temelji se na kavitacijskim smičnim silama. Ultrazvučnom kavitacijom kapljice vode i goriva smanjuju se na nanoveličinu i miješaju se zajedno tako da nastaje fina (nano-/ mini-)emulzija. Za ultrazvučnu inline emulzifikaciju odvojeni tokovi goriva i vode mogu se precizno podešavati kako bi se osigurao konstantan omjer vode i goriva.
Ultrazvučni homogenizatori mogu se ugraditi neposredno ispred pumpe za ubrizgavanje, tako da se homogena emulzija vode i goriva može odmah ubrizgati u motor, a skladištenje emulzije goriva se izbjegava. Kada se emulzija vode i goriva ubrizga u komoru za sagorijevanje, kapljice vode brzo isparavaju zbog visokih temperatura, jer je tačka ključanja vode mnogo niža od tačke ključanja goriva. Tokom procesa isparavanja kapljice vode pucaju na mikroeksplozivan način i razbijaju gorivo na manje kapljice. Time se vodeno gorivo atomizira u komori za sagorijevanje, tako da se gorivo i zrak u komori za sagorijevanje bolje miješaju, a gorivo može potpuno sagorjeti. Vrlo male kapljice nude vrlo veliku površinu čestica, što rezultira velikom međufaznom površinom voda-ulje niske napetosti, koja dodatno poboljšava atomizaciju. Time se povećava efikasnost sagorijevanja, što konačno dovodi do znatnog smanjenja troškova goriva, koje premašuje troškove emulzifikacije.
Tehnologija ultrazvučnog miješanja je inline proces koji se može lako naknadno ugraditi na postojeće motore. Sam motor ne zahtijeva nikakve preinake.

Hielscher UIP6000hdT klaster koji se sastoji od do 12 sonikatora. Ova konfiguracija omogućava sastavljanje snažnog inline sistema za ultrazvučnu obradu od 72 kW za visokoučinkovitu inline obradu.

Tehnologija emulzija pokretana ultrazvukom

Tehnologija ultrazvučne emulzifikacije temelji se na kavitaciji i miješanju visokim smicanjem. Ultrazvučni valovi visokog intenziteta unose se u tekući medij (smjesu goriva i vode), stvaraju kapljice veličine u nanometarskom području i omogućavaju proizvodnju dvofaznih emulzija vode u ulju i trofaznih emulzija ulja u vodi u ulju.

Instalacije na:

• CHP – jedinice za kombiniranu proizvodnju toplote i električne energije
• dizel generatori
• elektrane
• pomorska plovila
• dizel lokomotive
• naknadna ugradnja na sve dizel motore
• tehnologija za ugradnju na plovilo: pomorska pogodnost (sposobnost rada na moru)

Ultrazvučna nanoemulzifikacija proizvodi stabilne emulzije

Ultrazvučna oprema za zahtjevne primjene

Hielscher isporučuje industrijsku ultrazvučnu opremu za zahtjevne primjene, koja može obraditi velike tokove goriva – čak i pri visokim viskoznostima. Hielscher ultrazvučni homogenizatori izrađeni su za rad 24/7 u teškim uvjetima. Naši sistemi su prilagođeni rukovaocu i kompaktni, nemaju pokretnih dijelova, jednostavni su za ugradnju i rad te jedva zahtijevaju održavanje.
Ultrazvučna proizvodnja emulzijskog goriva može se sigurno kontrolirati putem preglednika, dok dva odvojena dovodna toka vode i goriva omogućavaju tačno doziranje omjera vode i goriva te regulaciju / prilagodbu smjese goriva tokom rada u skladu s trenutnim opterećenjem / brzinom motora.

Dizajn, proizvodnja i savjetovanje – kvalitet proizveden u Njemačkoj

Hielscher ultrazvučni uređaji poznati su po najvišem kvalitetu i standardima dizajna. Robusnost i jednostavan rad omogućavaju nesmetanu integraciju naših ultrazvučnih uređaja u industrijska postrojenja. Hielscher ultrazvučni uređaji lako se nose s teškim uvjetima i zahtjevnim okruženjima.

Hielscher Ultrasonics je ISO certificirana kompanija i posebnu pažnju posvećuje visokoučinkovitim ultrazvučnim uređajima koji imaju najsuvremeniju tehnologiju i jednostavnost korištenja. Naravno, Hielscher ultrazvučni uređaji su usklađeni s CE oznakom i ispunjavaju zahtjeve UL, CSA i RoHs.

Ultrazvučna proizvodnja emulzijskih goriva na plovilima (na brodu)

Literatura / reference

• Al-Iwayzy, Saddam H.; Yusaf, Talal; Al-Juboori, Raed A. (2014): Biofuels from the Fresh Water Microalgae Chlorella vulgaris (FWM-CV) for Diesel Engines. Energies 7/2014. 1829-1851.
• Khan, Mohammed Yahaya; Karim, Z. A. Abdul; Hagos, Ftwi Yohaness; Aziz, A. Rashid A.; Tan, Isa M. (2014): Current Trends in Water-in-Diesel Emulsion as a Fuel. The Scientific World Journal 2014.
• Scarpete, Dan (2013): Diesel-Water Emulsion, an Alterantive Fuel to Reduce Diesel Engine Emissions. Machines, Technologies, Materials 7/2013. 13-16.