ژنراتور برق ، موتور کشتی و موتورهای راه آهن ، که با دیزل سوخت ، می تواند اجرا شود کارآمد تر زمانی که امولسیون آب در دیزل استفاده می شود. سوخت های امولسیون آب دیزل ، مصرف سوخت را کاهش می دهند ، دمای احتراق ، سوزاندن پاک کننده ها و کاهش تولید گازهای گلخانه ای مانند NOx و دوده را کم می کنند. التراسونیک امولسیون یک روش قابل اعتماد ، ساده و موثر برای تولید با کیفیت بالا در سوخت آب در دیزل است.

التراسونیک امولسیون آب در دیزل

آب در دیزل امولسیون (گسترده; W/D سوخت امولسیون) یک جایگزین سوخت دیزل اصلاح شده ، که شامل تا 15 ٪ از آب است. همچنین به عنوان سوخت ورزشهای آبی شناخته شده, در امولسیون آب دیزل, قطرات آب التراسونیک امولسیون به فاز دیزل مداوم. فراصوت شدید از مایعات تولید کاویتاسیون صوتی. نیروهای برشی حفره قطره را مختل و تولید یک امولسیون همگن از آب غیر قابل امتزاج و فاز دیزل.

امولسیون آب در دیزل

گسترده (W/D امولسیون) به عنوان ترکیبی از مایعات به طور طبیعی غیر قابل امتزاج از قطرات آب (پراکنده/فاز داخلی) در دیزل (فاز پیوسته/خارجی) تعریف شده است. عامل امولسیون در غلظت های پایین به منظور بهبود ثبات امولسیون و کاهش نیاز به انرژی اختلاط اضافه شده است.

امولسیون دو فازی

امولسیون دو مرحله مخلوط آب در دیزل بدون استفاده از هر سورفکتانت را توصیف می کند. برای دو فاز گسترده ای ، آب و دیزل جریان تغذیه التراسونیک امولسیون حق در صف مقابل موتور. دو فاز اولتراسونیک امولسیون آب در دیزل به طور مستقیم از راکتور سلول جریان مافوق صوت به موتور احتراق می رود. بدون سورفاکتانت ، امولسیون برای ذخیره سازی ساخته شده است ، اما برای احتراق مستقیم.

مطالعه موردی سوخت امولسیون آب دیزل

راه اندازی را

اینین و همکاران (۲۰۱۸) اثر سوخت امولسیون آب در دیزل (گسترده) بر روی یک سیلندر تک ، موتور دیزلی تزریق مستقیم مورد مطالعه قرار. آب و گازوئیل در واحدهای مختلف ذخیره شده اند که از آن به صورت کمی به یک سیستم اختلاط منتقل شده است. سیستم اختلاط شامل در ترکیبی از میکسر برشی بالا و هموژنایزر اولتراسونیک. میکسر برشی ارائه یک پیش مخلوط خام از آب و دیزل ، در حالی که فراصوت برای خوب اندازه ، امولسیون یکنواخت مورد استفاده قرار گرفت. امولسیون آب دیزل با آب 5 ٪ تهیه شد. سوخت گسترده همگن به طور مستقیم از سیستم اختلاط به داخل موتور منتقل شد. سوخت گسترده آماده شده شامل هیچ سورفاکتانت نیست ، بنابراین به عنوان یک سوخت امولسیون ناپایدار طولانی مدت (UW/D) نامیده می شود. موتور دیزلی تحت چهار شرایط بار مختلف (1 کیلو وات (25 ٪) ، 2 کیلو وات (۵۰ درصد) ، 3 کیلو وات (۷۴ ٪) ، 4 کیلو وات (۱۰۰%)) و با سرعت ثابت ۳۰۰۰ rpm مورد آزمایش قرار گرفت. به منظور مقایسه اثرات مانند عملکرد سوخت و تولید گازهای گلخانه ای ، یک سوخت امولسیون سورفاکتانت تثبیت (امولسیون پایدار (SW/D) و سوخت دیزل شسته و رفته (D2) نیز در همان موتور تست شده است. 5 ٪ از آب برای هر دو امولسیون ناپایدار و امولسیون پایدار استفاده می شود.

نتایج حاصل

آزمون موتور نشان می دهد که سوخت امولسیون آب دیزل بدون سورفاکتانت (UW/D) نتایج در بهبود قابل توجهی از موتور با افزایش ۳/۵۹ ٪ در بهره وری حرارتی ترمز (BTE) و ۳/۸۹ ٪ کاهش مصرف سوخت خاص ترمز (BTE) در مقایسه با سوخت دیزل شسته و رفته. سوخت امولسیون ، هر دو تثبیت (SW/d) و تثبیت نشده (UW/د) ، افزایش بهره وری حرارتی موتور با توجه به پدیده میکرو انفجار. پدیده میکرو انفجار باعث تبخیر سریع قطرات آب امولسیون. از آنجا که قطرات آب دقیقه در روغن احاطه شده ، روند تبخیر شدید مختل قطرات با شدت به ذرات بسیار ریز ، که به ترویج اختلاط هوا و سوخت. اختلال قطره و اختلاط با هوا افزایش راندمان احتراق به طور قابل توجهی.
نتایج نشان می دهد که مفهوم تولید و انتقال سوخت امولسیون آب دیزل در زمان واقعی به موتور بدون استفاده از سورفاکتانت به خوبی کار می کند. انتقال فوری از مخلوط آب دیزل التراسونیک آماده از بین می برد مشکل ثبات برای سوخت امولسیون ذخیره شده و همچنین وابستگی به سورفاکتانت. سوخت امولسیون آب دیزل ناپایدار (UW/D) به طور قابل اعتماد شکل امولسیون خود را بدون رسیدن به مرحله رسوب در 25sec حفظ می کند (تصویر زیر را ببینید).

رفتار قطره از التراسونیک امولسیون ater در دیزل سوخت امولسیون در طول زمان a) 10 s ، b) 25 s ، c) ۵۰ s و d) ۱۳۲ s. (بزرگنمایی ۱۰۰۰ ×) – اینین و همکاران ۲۰۱۸

در مقایسه با سوخت دیزل شسته و رفته ، سوخت امولسیون آب در دیزل به طور قابل توجهی کاهش می یابد انتشار اگزوز اکسیدهای نیتروژن (NOx) و ذرات (PM) با کاهش متوسط ۳۱/۶۶ ٪ و ۱۶/۳۳ ٪ بود.

به طور کلی ، امولسیون التراسونیک آماده – قابل انعطاف و آب و هوا توسط سورفکتانت – کمک به صرفه جویی در سوخت دیزل ، و کاهش گازهای خروجی اگزوز.
انتشار اگزوز سبزتر و صرفه جویی در سوخت با فرا صوت!

Atomisation اولیه و ثانویه در شعله اسپری سوخت امولسیون.

امولسیون فاز سه تایی

امولسیون فاز سه تایی ، همچنین به عنوان امولسیون 3 فاز شناخته شده است ، شامل آب ، روغن و سورفاکتانت. در طول امولسیون مافوق صوت از آب را به فاز دیزل سورفاکتانت اضافه شده است. عامل امولسیون تمدید ثبات امولسیون و اجازه می دهد تا برای ذخیره سازی سوخت آب در دیزل. ثبات W/D امولسیون بستگی به امولسیفایر ، پارامترهای فرایند اولتراسونیک و درجه حرارت. با ترکیب مناسبی از سورفاکتانت و پارامترهای فراصوت ، ثبات دراز مدت قابل توجهی از گسترده را می توان به دست آورد.

نصب و یکپارچهسازی با سیستمعامل اتصالات سیستم امولسیون اولتراسونیک ساده ، امن و ارزان است. W/D سوخت امولسیون را می توان در ترکیب با هر موتور دیزل معمولی (به عنوان مثال ، ژنراتور برق ، موتورهای راه آهن ، موتور کشتی) بدون تغییر استفاده شود.

چه چیزی باعث سوخت گسترده تر کارآمد است ؟ – پدیده میکرو انفجار

سوخت های امولسیون آب در دیزل در یک فاز دیزل پیوسته در ذرات آب معلق تشکیل شده است. هنگامی که combusted ، قطرات آب ریز اندازه در سوخت امولسیون رسیدن به مرحله جوش خود را سریعتر از دیزل و ایجاد گسترش بخار شکستن (انفجار خود به خودی) در طول احتراق ، ایجاد ذرات بسیار ریز است. با توجه به افزایش سطح ذرات دقیقه در ترکیب با هوای ورودی ، هوا و مخلوط کردن سوخت به طور قابل توجهی بهبود یافته و در نتیجه بازده احتراق را افزایش می دهد. (ایوانف, Nevedov ۱۹۶۵)

سیستم های امولسیون اولتراسونیک با کارایی بالا

Hielscher فرا صوت تامین پردازنده های مافوق صوت با عملکرد بالا برای تولید مداوم با کیفیت بالا (نانو) امولسیون. عملکرد مافوق صوت برتر ، استحکام ، و رد پای کوچک را Ultrasonicators Hielscher سیستم اختلاط ایده آل برای آب در دیزل سوخت امولسیون. آب و هوا شما می خواهید برای تولید سوخت امولسیون برای تزریق مستقیم به یک موتور احتراق و یا سوخت امولسیون پایدار برای ذخیره سازی و بعد از احتراق ، Hielscher فرا صوت تا به مناسب ترین راه اندازی برای درخواست شما. از سیستم های امولسیون مافوق صوت کوچکتر برای ادغام در لوکوموتیو راه آهن و کشتی های داخلی دریایی تا تولید حجم زیادی از ورزشهای آبی سوخت برای نیروگاه ها و کشتی های بزرگ دریایی – خوشه ما از پردازنده مافوق صوت اجازه می دهد برای پردازش سوخت امولسیون از هر حجم.
علاوه بر خروجی اولتراسونیک بالا ، قابلیت اطمینان و نیرومندی ، Hielscher Ultrasonics’ پردازنده مافوق صوت صنعتی را می توان دقیقا کنترل و نظارت. سنسور دما و فشار انتقال داده ها به ژنراتور ، که در آن تمام پارامترهای فرایند مهم مانند دامنه ، خالص و انرژی کل ، دما و فشار بر روی کارت SD ساخته شده است. کنترل نرم افزار هوشمند اجازه می دهد تا برای ایجاد و تنظیم پارامترهای فرایند دقیق برای سوخت امولسیون استاندارد شده به طور مداوم با کیفیت بالا. راکتور جریان مافوق صوت می تواند کارآمد خنک و اجازه می دهد برای پردازش امولسیون در دمای مشخص شده است. استحکام تجهیزات اولتراسونیک ما اجازه می دهد تا برای 24/7 عملیات در وظیفه سنگین و در محیط های خواستار.
جدول زیر به شما می دهد که نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی ultrasonicators ما: