شرکت Hielscher Ultrasonics
ما خوشحال خواهیم شد که در مورد روند شما صحبت کنیم.
با ما تماس بگیرید: +49 3328 437-420
به ما ایمیل بزنید: info@hielscher.com

امولسیون های اولتراسونیک برای احتراق آب در دیزل

ژنراتورهای برق، موتورهای کشتی و موتورهای راه آهن که با گازوئیل سوخت می گیرند، می توانند با استفاده از امولسیون های آب در دیزل کارآمدتر کار کنند. سوخت های امولسیون آب-دیزل مصرف سوخت را کاهش می دهند، دمای احتراق را کاهش می دهند، تمیزتر می سوزانند و انتشار گازهای گلخانه ای مانند NOx و دوده را کاهش می دهند. امولسیون اولتراسونیک یک روش قابل اعتماد، ساده و موثر برای تولید سوخت های آب در دیزل با کیفیت بالا است.

امولسیون اولتراسونیک آب در دیزل

امولسیون های آب در دیزل (WiDE; سوخت امولسیون W/D) یک جایگزین سوخت دیزل اصلاح شده است که تا 15 درصد آب را در خود جای داده است. همچنین به عنوان سوخت آبی شناخته می شود، در امولسیون های آب-دیزل، قطرات آب به صورت مافوق صوت به فاز دیزل پیوسته امولسیون می شوند. فراصوت شدید مایعات ایجاد حفره صوتی. نیروهای برشی حفره ای قطرات را مختل می کنند و امولسیون همگنی از فازهای آب و گازوئیل غیرقابل اختلاط تولید می کنند.

امولسیون آب در دیزل

WiDE (امولسیون W/D) به عنوان ترکیبی از مایعات غیرقابل اختلاط طبیعی قطرات آب (فاز پراکنده/داخلی) در گازوئیل (فاز پیوسته/خارجی) تعریف می شود. یک عامل امولسیون کننده در غلظت های کم به منظور بهبود پایداری امولسیون ها و کاهش نیاز به انرژی اختلاط اضافه می شود.

امولسیون دو فاز

یک امولسیون دو فاز مخلوط آب در گازوئیل را بدون استفاده از سورفکتانت توصیف می کند. برای یک WiDE دو فاز، جریان های تغذیه آب و دیزل به صورت اولتراسونیک درست جلوی موتور امولسیون می شوند. امولسیون دو فاز آب در دیزل اولتراسونیک مستقیما از راکتور سلول جریان اولتراسونیک به موتور احتراق می رود. بدون سورفکتانت ، امولسیون برای ذخیره سازی ساخته نمی شود ، بلکه برای احتراق مستقیم ساخته می شود.

مطالعه موردی سوخت امولسیون آب-دیزل

راه اندازی

Ithnin و همکاران (2018) اثر سوخت امولسیون آب در دیزل (WiDE) را بر روی یک موتور دیزلی تک سیلندر با تزریق مستقیم مطالعه کردند. آب و گازوئیل در واحدهای مختلف ذخیره شدند که از آن به صورت کمی به سیستم اختلاط منتقل شدند. سیستم اختلاط شامل ترکیبی از میکسر برشی بالا و هموژنایزر اولتراسونیک است. میکسر برشی یک پیش مخلوط خام از آب و گازوئیل فراهم می کند، در حالی که فراصوت برای یک امولسیون به اندازه ریز و یکنواخت استفاده می شد. امولسیون آب-دیزل با 5 درصد آب تهیه شد. سوخت همگن WiDE مستقیما از سیستم اختلاط به داخل موتور منتقل شد. سوخت WiDE تهیه شده حاوی هیچ سورفکتانت نبود، بنابراین به عنوان یک سوخت امولسیون ناپایدار طولانی مدت (UW/D) نامیده می شود. موتور دیزل تحت چهار شرایط بار مختلف (1 کیلو وات (25 درصد)، 2 کیلو وات (50 درصد)، 3 کیلو وات (74 درصد)، 4 کیلو وات (100 درصد)) و با سرعت ثابت 3000 دور در دقیقه آزمایش شد. به منظور مقایسه اثراتی مانند عملکرد سوخت و آلاینده ها، یک سوخت امولسیون تثبیت شده با سورفکتانت (امولسیون پایدار (SW/D)) و سوخت دیزل خالص (D2) نیز بر روی همان موتور آزمایش شد. 5 درصد آب هم برای امولسیون ناپایدار و هم برای امولسیون پایدار استفاده می شود.

نتایج

test موتور نشان می دهد که سوخت امولسیون آب-دیزل بدون سورفکتانت (UW/D) با افزایش 59/3 درصدی راندمان حرارتی ترمز (BTE) و کاهش 89/3 درصدی مصرف سوخت ویژه ترمز (BSFC) در مقایسه با سوخت دیزل تمام، منجر به بهبود قابل توجه موتور می شود. سوخت های امولسیونی هم تثبیت شده (SW/D) و هم تثبیت نشده (UW/D) به دلیل پدیده ریزانفجار، بازده حرارتی موتور را افزایش دادند. پدیده میکرو انفجار باعث تبخیر سریع قطرات آب امولسیون شده می شود. از آنجایی که قطرات آب دقیقه ای در روغن احاطه شده اند، فرآیند تبخیر شدید قطرات را به شدت به ذرات بسیار ریز تبدیل می کند که باعث اختلاط هوا و سوخت می شود. قطع قطرات و اختلاط با هوا راندمان احتراق را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.
نتایج نشان می دهد که مفهوم تولید و انتقال سوخت امولسیون آب-دیزل در زمان واقعی به داخل موتور بدون استفاده از سورفکتانت بسیار خوب عمل می کند. انتقال فوری مخلوط آب و دیزل التراسونیک آماده مشکل تثبیت سوخت امولسیون ذخیره شده و همچنین وابستگی به سورفکتانت را از بین می برد. سوخت امولسیون آب-دیزل ناپایدار (UW/D) به طور قابل اعتمادی شکل امولسیون خود را بدون رسیدن به مرحله رسوب در عرض 25 ثانیه حفظ کرد (تصویر زیر را ببینید).

امولسیون اولتراسونیک یک روش قابل اعتماد برای تولید سوخت های امولسیون آب در دیزل بدون امولسیفایر است.

رفتار قطرات امولسیون مافوق صوت ater-in-diesel امولسیون در طول زمان الف) 10 ثانیه, ب) 25 ثانیه, ج) 50 ثانیه و د) 132 ثانیه. (بزرگنمایی 1000×) – Ithnin و همکاران 2018

در مقایسه با سوخت دیزل شسته و رفته، سوخت امولسیون آب در دیزل به ترتیب با کاهش متوسط 31.66 و 16.33 درصد، انتشار خروجی اکسیدهای نیتروژن (NOx) و ذرات معلق (PM) را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

به طور کلی، امولسیون های اولتراسونیک آماده شده – آیا توسط سورفکتانت ناپایدار یا تثبیت شده است – به صرفه جویی در مصرف سوخت دیزل و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای کمک می کند.
انتشار اگزوز سبزتر و صرفه جویی در مصرف سوخت با اولتراسونیک!

امولسیون های سوخت آب و سوخت نانو امولسیون شده با التراسونیک. (برای بزرگنمایی کلیک کنید!)

اتمیزه شدن اولیه و ثانویه در شعله پاششی سوخت امولسیون شده.

امولسیون کننده های اولتراسونیک 3x UIP1000hdT برای امولسیون های آب در دیزل

3 برابر UIP1000hdT سیستم امولسیون اولتراسونیک برای امولسیون های آب در دیزل

درخواست اطلاعات




توجه داشته باشید ما سیاست حفظ حریم خصوصی.




التراسونیک آب در دیزل
برای:

  • لوکوموتیوهای راه آهن
  • کشتی های دریایی
  • ژنراتورهای برق ثابت

امولسیون فاز سه تایی

یک امولسیون فاز سه تایی که به عنوان امولسیون سه فاز نیز شناخته می شود، از آب، روغن و یک سورفکتانت تشکیل شده است. در طول امولسیون اولتراسونیک آب به فاز دیزل یک سورفکتانت اضافه می شود. عامل امولسیون کننده پایداری امولسیون را افزایش می دهد و امکان ذخیره آب در سوخت دیزل را فراهم می کند. پایداری امولسیون W / D به امولسیفایر ، پارامترهای فرآیند اولتراسونیک و دما بستگی دارد. با ترکیب مناسب پارامترهای سورفکتانت و فراصوت ، می توان به ثبات طولانی مدت قابل توجهی از WiDE دست یافت.

نصب و نصب یکپارچهسازی با سیستمعامل سیستم امولسیون اولتراسونیک ساده، ایمن و ارزان است. سوخت های امولسیون W / D را می توان در ترکیب با هر موتور دیزلی معمولی (به عنوان مثال، ژنراتورهای برق، موتورهای راه آهن، موتورهای کشتی) بدون تغییر استفاده کرد.

مزایای استفاده از سوخت های امولسیون دیزل اولتراسونیک

  • امولسیون با اندازه ریز
  • محتوای آب متغیر
  • با یا بدون سورفکتانت
  • زمان پردازش کوتاه
  • نصب آسان
  • ایمن برای کار
  • سرمایه گذاری کم، ROI سریع
  • تعمیر و نگهداری کم
  • مقاوم سازی آسان
  • بدون تغییر موتور

چه چیزی باعث کارآمدتر شدن سوخت های WiDE می شود؟ – پدیده میکرو انفجار

سوخت های امولسیون آب در دیزل از ذرات آب معلق در یک فاز دیزل پیوسته تشکیل شده اند. هنگام احتراق، قطرات آب با اندازه ریز موجود در سوخت امولسیون سریعتر از گازوئیل به مرحله فوق گرم خود می رسند و در حین احتراق باعث شکستن انبساط بخار (انفجار خود به خودی) می شوند و ذرات بسیار ریز ایجاد می کنند. با توجه به افزایش سطح ذرات ریز همراه با هوای ورودی، اختلاط هوا و سوخت به طور قابل توجهی بهبود می یابد و در نتیجه راندمان احتراق افزایش می یابد. (ایوانف، نویدوف 1965)

سیستم های امولسیون اولتراسونیک با کارایی بالا

Hielscher مافوق صوت تامین پردازنده های اولتراسونیک با کارایی بالا برای تولید مداوم با کیفیت بالا (نانو-) امولسیون ها. عملکرد اولتراسونیک برتر، استحکام، و ردپای کوچک را Hielscher Ultrasonicators سیستم مخلوط کردن ایده آل برای سوخت های امولسیون آب در دیزل. اگر شما می خواهید برای تولید سوخت امولسیون برای تزریق مستقیم به یک موتور احتراق و یا سوخت های امولسیون پایدار برای ذخیره سازی و بعد از احتراق، Hielscher مافوق صوت است تا راه اندازی مناسب ترین برای نرم افزار شما. از سیستم های امولسیون اولتراسونیک کوچکتر برای ادغام در لوکوموتیوهای راه آهن و کشتی های دریایی داخلی تا تولید حجم بزرگ سوخت آبی برای نیروگاه ها و کشتی های دریایی بزرگ – خوشه های پردازنده های اولتراسونیک ما امکان پردازش سوخت امولسیون از هر حجمی را فراهم می کنند.
علاوه بر خروجی اولتراسونیک بالا، قابلیت اطمینان و استحکام، Hielscher Ultrasonics’ پردازنده های اولتراسونیک صنعتی را می توان دقیقا کنترل و نظارت کرد. سنسورهای دما و فشار داده ها را به ژنراتور منتقل می کنند، جایی که تمام پارامترهای مهم فرآیند مانند دامنه، انرژی خالص و کل، دما و فشار بر روی یک کارت SD داخلی ثبت می شوند. کنترل نرم افزار هوشمند اجازه می دهد تا پارامترهای فرآیند دقیق را برای یک سوخت امولسیون استاندارد با کیفیت بالا به طور مداوم ایجاد و تنظیم کنید. راکتور جریان اولتراسونیک ژاکت دار را می توان به طور موثر خنک کرد و اجازه می دهد تا امولسیون را در دماهای مشخص پردازش کند. استحکام تجهیزات اولتراسونیک ما امکان کار 24/7 را در کارهای سنگین و در محیط های سخت فراهم می کند.
جدول زیر به شما نشانه ای از ظرفیت پردازش تقریبی مافوق صوت ما می دهد:

نرخ جریان دستگاه های توصیه شده
0.5 تا 4 لیتر در دقیقه تا 200 هرتز، UP400St
1 تا 8 لیتر در دقیقه UIP2000hdT
2 تا 20 لیتر در دقیقه UIP4000hdT
30 تا 300 لیتر در دقیقه UIP16000
بزرگتر خوشه ای از UIP16000

تماس با ما! / از ما بپرسید!

اطلاعات بیشتر بخواهید

لطفا از فرم زیر برای درخواست اطلاعات بیشتر در مورد پردازنده های اولتراسونیک، امولسیون سوخت آب و قیمت ها استفاده کنید. ما خوشحال خواهیم شد که در مورد روند شما با شما صحبت کنیم و یک سیستم اولتراسونیک را به شما ارائه دهیم که نیازهای امولسیون شما را برآورده می کند!









لطفا توجه داشته باشید که ما سیاست حفظ حریم خصوصی.




Hielscher مافوق صوت تولید کننده هموژنایزرهای مافوق صوت با کارایی بالا برای پراکندگی, امولسیون و استخراج سلول.

هموژنایزرهای اولتراسونیک با قدرت بالا از ازمایشگاه ها تا خلبان . مقیاس صنعتی.

ادبیات/منابع



حقایقی که ارزش دانستن دارند

سوخت های آبی / سوخت های آب در دیزل

امولسیون یک سیستم مایع متشکل از دو یا چند سیال غیرقابل اختلاط است که در آن یک یا چند فاز (فاز پراکنده) در فاز دیگر (فاز پیوسته) به خوبی پراکنده می شوند. برای آب – امولسیون های سوخت دیزل، آب به صورت قطرات ریز در فاز سوخت دیزل مداوم پراکنده می شود. این نوع امولسیون به عنوان امولسیون "آب در سوخت" یا به عنوان سوخت آبی شناخته می شود.

ما خوشحال خواهیم شد که در مورد روند شما صحبت کنیم.

Let's get in contact.