Υπερήχων γαλακτώματα για καύση νερού-σε-ντίζελ

Υπερήχων γαλακτωματοποίησης του νερού-σε-ντίζελ

Γαλακτώματα νερού--diesel (ευρέως W/D καύσιμο γαλάκτωμα) είναι μια τροποποιημένη εναλλακτική λύση καύσιμο ντίζελ, η οποία περιέχει έως και 15% του νερού. Επίσης γνωστή ως Aqua-Fuel, σε γαλακτώματα νερού-ντίζελ, σταγονίδια νερού είναι υπερήχων γαλακτωματοποιητικά στη συνεχή φάση του ντίζελ. Έντονη Υπερήχηση των υγρών δημιουργεί ακουστική Σπηλαίωση. Οι δυνάμεις κουράς δημιουργίας κοιλότητας διαταράσσουν το σταγονίδιο και παράγουν ένα ομοιογενές γαλάκτωμα των ειδάλλως μειγνυόμενων φάσεων ύδατος και diesel.

Γαλάκτωμα νερού σε ντίζελ

Ευρεία (W/D γαλάκτωμα) ορίζεται ως μείγμα από τα φυσικά μειγνυόμενων υγρά των σταγονίδια νερού (διάσπαρτα/εσωτερική φάση) στο ντίζελ (συνεχής/εξωτερική φάση). Ένας γαλακτωματοποιητής παράγοντας προστίθεται στις χαμηλές συγκεντρώσεις προκειμένου να βελτιωθεί η σταθερότητα γαλακτώματα και να χαμηλώσει την ενεργειακή απαίτηση μίξης.

Δύο φάσεων γαλάκτωμα

Ένα δύο-φάση γαλάκτωμα περιγράφει το μείγμα του νερού στο ντίζελ χωρίς τη χρήση οποιουδήποτε επιπολής. Για ένα δύο-φάση ευρεία, το νερό και το ντίζελ ροές σίτισης είναι υπερήχων γαλακτωματοποιητούν δεξιά μπροστά από τον κινητήρα. Το υπερήχων δύο φάσεων νερό-in-ντίζελ γαλάκτωμα πηγαίνει απευθείας από τον αντιδραστήρα υπερήχων ροής-κυττάρων στη μηχανή καύσης. Χωρίς επιπολής, το γαλάκτωμα δεν γίνεται για την αποθήκευση, αλλά για την άμεση καύση.

Περιπτωσιολογική μελέτη νερού-ντίζελ γαλάκτωμα καυσίμου

Το πρόγραμμα εγκατάστασης

Η Ithnin et al. (2018) μελέτησε την επίδραση του καυσίμου γαλακτώματος νερού σε ντίζελ (WiDE) σε έναν μόνο κύλινδρο, κινητήρα ντίζελ άμεσης έγχυσης. Το νερό και το ντίζελ αποθηκεύτηκαν σε διαφορετικές μονάδες, από τις οποίες μεταφέρθηκαν ποσοτικά σε σύστημα ανάμειξης. Το σύστημα ανάμειξης συνίστατο σε ένα συνδυασμό υψηλής ψαλιδιού μίξερ και υπερήχων ομογενοποιητή. Ο αναμίκτης κουράς παρείχε ένα ακατέργαστο προ-μίγμα του νερού και του diesel, ενώ η υπερήχηση χρησιμοποιήθηκε για ένα λεπτός-ταξινομημένο, ομοιόμορφο γαλάκτωμα. Το γαλάκτωμα νερού-ντίζελ παρασκευάστηκε με 5% νερό. Το ομοιογενές καύσιμο WiDE μεταφέρθηκε απευθείας από το σύστημα ανάμειξης στον κινητήρα. Τα παρασκευασμένα καύσιμα WiDE δεν περιείχαν επιφανειοδραστικές ουσίες, επομένως χαρακτηρίζονταν ως μακροπρόθεσμα ασταθή καύσιμα γαλακτώματος (UW/D). Ο πετρελαιοκινητήρας δοκιμάστηκε κάτω από τέσσερις διαφορετικές συνθήκες φορτίου (1 kW (25%), 2 kW (50%), 3 kW (74%), 4 kW (100%)) και με σταθερή ταχύτητα 3000 σ.α.λ. Για να συγκριθούν οι επιπτώσεις, όπως οι επιδόσεις και οι εκπομπές καυσίμου, δοκιμάστηκαν επίσης στον ίδιο κινητήρα ένα καύσιμο γαλακτώματος σταθεροποιημένο με επιφανειοδραστικό (σταθερό γαλάκτωμα (SW/D)] και τακτοποιημένο καύσιμο ντίζελ (D2). 5% του νερού χρησιμοποιείται και για το ασταθές γαλάκτωμα και για το σταθερό γαλάκτωμα.

Τα αποτελέσματα

Η δοκιμή μηχανών δείχνει ότι το νερό-diesel καύσιμο γαλακτώματος χωρίς επιπολής (Ουάσιγκτον/δ) οδηγεί στη σημαντική βελτίωση του κινητήρα με μια αύξηση 3,59% στη θερμική αποδοτικότητα φρένων (BTE) και τη μείωση 3,89% στην ειδική κατανάλωση καυσίμων φρένων (BSFC) σε σύγκριση με το τακτοποιημένο καύσιμο diesel. Τα καύσιμα γαλάκτωμα, τόσο σταθεροποιημένη (SW/D) και μη σταθεροποιημένη (Ουάσιγκτον/D), αύξησε τη θερμική απόδοση του κινητήρα λόγω της μικρο-έκρηξη φαινόμενο. Η μικρο-έκρηξη φαινόμενο προκαλεί μια ταχεία εξάτμιση των γαλακτωματοποιητικών σταγονίδια νερού. Δεδομένου ότι τα λεπτά σταγονίδια νερού που περιβάλλεται από το πετρέλαιο, η έντονη διαδικασία εξάτμισης διαταράσσει τα σταγονίδια βίαια σε πολύ λεπτά σωματίδια, η οποία προωθεί την ανάμειξη του αέρα και των καυσίμων. Η διάσπαση σταγόνα και ανάμειξη με αέρα αυξάνει την απόδοση της καύσης σημαντικά.
Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η έννοια της παραγωγής και της μεταφοράς του νερού-ντίζελ γαλάκτωμα καυσίμου σε πραγματικό χρόνο στον κινητήρα χωρίς τη χρήση επιπολής λειτουργεί πολύ καλά. Η άμεση μεταφορά των υπερήχων παρασκευασμένα μείγμα νερού-ντίζελ εξαλείφει το πρόβλημα σταθεροποίησης για τα Αποθηκευμένα καύσιμα γαλάκτωμα, καθώς και την εξάρτηση από την επιπολής. Ασταθές νερό-ντίζελ γαλάκτωμα καυσίμου (Ουάσιγκτον/D) διατηρείται αξιόπιστα μορφή γαλακτώματος του χωρίς να φθάσει στο στάδιο καθίζησης εντός 25sec (βλ. εικόνα παρακάτω).

Συμπεριφορά σταγονιδίων των υπερηχητικά γαλακτωματοποιημένων καυσίμων γαλακτώματος ater-in-diesel με την πάροδο του χρόνου α) 10 s, β) 25 s, γ) 50 s και δ) 132 s. (μεγέθυνση 1000×) – Ithnin et al. 2018

Σε σύγκριση με το καθαρό καύσιμο ντίζελ, το καύσιμο γαλάκτωμα νερού σε ντίζελ έχει σημαντικά μειωμένη εκπομπή καυσαερίων οξειδίων του αζώτου (NOx) και σωματιδίων (PM) με μέση μείωση 31,66% και 16,33% αντιστοίχως.

Συνολικά, υπερήχων παρασκευασμένα γαλακτώματα – καιρικές συνθήκες ασταθής ή σταθεροποιημένη από – βοηθήσει στην εξοικονόμηση καυσίμων ντίζελ, και να μειώσει τις εκπομπές καυσαερίων.
Πιο πράσινες εκπομπές καυσαερίων και εξοικονόμηση καυσίμων με υπέρηχους!

Πρωτογενής και δευτερογενής διάσπαση σε ψεκασμό της φλόγας με γαλακτωματοποιητικά καύσιμα.

Τριαδικό γαλάκτωμα φάσης

Ένα Τριαδικό γαλάκτωμα φάσης, γνωστό και ως τριφασικό γαλάκτωμα, αποτελείται από νερό, λάδι και επιπολής. Κατά τη διάρκεια της υπερηχητικής γαλακτωματοποίησης του νερού στη φάση diesel μια επιπολής προστίθεται. Ο γαλακτωματοποιητής παράγοντας παραέχει τη σταθερότητα του γαλακτώματος και επιτρέπει την αποθήκευση των καυσίμων του νερού σε ντίζελ. Η σταθερότητα γαλακτώματος W/D εξαρτάται από τον γαλακτωματοποιητή, τις υπερηχητικές παραμέτρους και τη θερμοκρασία διαδικασίας. Με το σωστό συνδυασμό των παραμέτρων επιπολής και Υπερήχηση, μια σημαντική μακροπρόθεσμη σταθερότητα του ευρέος μπορεί να επιτευχθεί.

Η εγκατάσταση και η αναδρομική τοποθέτηση ενός υπερηχητικού συστήματος γαλακτωματοποίησης είναι απλή, ασφαλής και ανέξοδη. W/D τα καύσιμα γαλακτώματος μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σχέση με με οποιουσδήποτε συμβατικούς κινητήρες diesel (π.χ., γεννήτριες δύναμης, μηχανές σιδηροδρόμων, μηχανές σκαφών) χωρίς τροποποίηση.

Τι κάνει τα μεγάλα καύσιμα πιο αποτελεσματικά; – Το φαινόμενο της μικρο-έκρηξης

Τα καύσιμα γαλακτώματος νερού--diesel αποτελούνται στα αιωρούμενα μόρια νερού σε μια συνεχή φάση diesel. Όταν καίγονται, το πρόστιμο μεγέθους σταγονίδια νερού στο καύσιμο γαλάκτωμα φθάσουν τους υπερθερμανθεί στάδιο γρηγορότερα από το ντίζελ και να δημιουργήσει ένα σπάσιμο επέκταση ατμών (αυθόρμητη έκρηξη) κατά τη διάρκεια της καύσης, δημιουργώντας πολύ λεπτά σωματίδια. Λόγω της αυξανόμενης περιοχής επιφάνειας των λεπτών μορίων που συνδυάζονται με τον αέρα εισαγωγής, η μίξη αέρα και καυσίμων βελτιώνεται σημαντικά και αυξάνει με αυτόν τον τρόπο την αποδοτικότητα καύσης. (Ιβάνοφ, Nevedov 1965)

Υψηλής απόδοσης συστήματα υπερήχων γαλακτωματοποίηση

Hielscher υπερήχων προμήθειες υψηλής απόδοσης υπερήχων επεξεργαστές για τη συνεχή παραγωγή υψηλής ποιότητας (νανο-) γαλακτώματα. Ανώτερη υπερηχητική απόδοση, στιβαρότητα, και ένα μικρό αποτύπωμα make Hielscher ultrasonicators το ιδανικό σύστημα ανάμειξης για νερό-in-ντίζελ γαλακτώματα καυσίμου. Ο καιρός που θέλετε να παράγετε τα καύσιμα γαλακτώματος για την άμεση έγχυση σε μια μηχανή καύσεως ή τα σταθερά καύσιμα γαλακτώματος για την αποθήκευση και την πιό πρόσφατη καύση, Hielscher υπερήχων έχει την καταλληλότερη οργάνωση για την αίτησή σας. Από τα μικρότερα συστήματα υπερήχων γαλάκτωμα για την ολοκλήρωση των σιδηροδρομικών ατμομηχανών και των εσωτερικών θαλάσσιων πλοίων μέχρι την παραγωγή μεγάλων Aqua-όγκοι καυσίμου για σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής και τεράστια θαλάσσια σκάφη – ομάδες μας υπερήχων επεξεργαστές επιτρέπουν την επεξεργασία καυσίμου γαλάκτωμα οποιουδήποτε όγκου.
Εκτός από την υψηλή υπερηχητική παραγωγή, την αξιοπιστία και την ευρωστία, Hielscher υπερήχων’ βιομηχανική υπερήχων επεξεργαστές μπορούν να ελέγχονται και να ελέγχονται με ακρίβεια. Οι αισθητήρες θερμοκρασίας και πίεσης διαβιβάζουν τα στοιχεία στη γεννήτρια, όπου όλες οι σημαντικές παράμετροι διαδικασίας όπως το εύρος, η καθαρή και συνολική ενέργεια, η θερμοκρασία και η πίεση καταγράφονται σε μια ενσωματωμένη SD-κάρτα. Ο ευφυής έλεγχος λογισμικού επιτρέπει να καθιερώσει και να θέσει τις ακριβείς παραμέτρους διαδικασίας για ένα τυποποιημένο καύσιμο γαλακτώματος συνεχώς υψηλής ποιότητας. Ο καλυμμένος αντιδραστήρας υπερήχων ροής μπορεί να κρυώσει αποτελεσματικά και να επιτρέπει την επεξεργασία του γαλακτώματος σε καθορισμένες θερμοκρασίες. Η ευρωστία του υπερηχητικού εξοπλισμού μας επιτρέπει τη λειτουργία 24/7 σε βαρέως τύπου και σε απαιτητικά περιβάλλοντα.
Ο παρακάτω πίνακας σας δίνει μια ένδειξη για την κατά προσέγγιση ικανότητα επεξεργασίας των υπερήχων μας: