Hielscher Ultrasound Technology

Ultrasonic Emulsions para sa tubig-diesel pagkasunog

Power generators, ship engine at railway engine, na kung saan ay fuelled sa diesel, ay maaaring tumakbo nang mas mahusay kapag ang emulsions ng tubig ay ginagamit. Tubig-diesel emulsyon fuel bawasan ang fuel consumption, mas mababa ang pagkasunog temperatura, burn Cleaning at mabawasan ang emissions, tulad ng NOx at soot. Ultrasonic Emulsification ay isang maaasahan, simple at mabisa paraan upang makabuo ng mataas na kalidad ng tubig-diesel mga fuel.

Ultrasonic Emulsification ng tubig-diesel

Emulsions ng tubig (malawak ang lapad; W/D emulsyon fuel) ay isang binago diesel gasolina alternatibo, na naglalaman ng hanggang sa 15% ng tubig. Kilala rin bilang aqua, sa tubig-diesel emulsions, tubig droplets ay ultrasonically emulsified sa patuloy na yugto ng diesel. Matinding sonication ng likido bumubuo ng tunog cavitation. Cavitational gupitin pwersa sirain patak at gumawa ng isang homogenous emulsyon ng kung saan man immiscible tubig at diesel Phase.

Tubig-emulsyon ng diesel

Malawak (W/D emulsyon) ay tinukoy bilang timpla ng likas na immiscible likido ng tubig droplets (ipinamahagi/panloob na Phase) sa diesel (patuloy/panlabas na Phase). Ang isang emulsifying ahente ay idinagdag sa mababang concentrations upang mapabuti ang emulsions katatagan at mas mababa ang halo enerhiya kinakailangan.

Dalawang Phase emulsyon

Ang isang dalawang Phase emulsyon ay naglalarawan sa timpla ng tubig sa diesel nang walang paggamit ng anumang mga surfactant. Para sa isang dalawang yugto malawak, ang tubig at diesel pagpapakain stream ay ultrasonically emulsified karapatan gastusin ng engine. Ang ultrasonic dalawang-Phase water emulsyon napupunta direkta mula sa ultrasonic daloy-cell reaktor sa engine ng pagkasunog. Walang surfactant, ang emulsyon ay hindi ginawa para sa Imbakan, ngunit para sa direct pagkasunog.

Kaso ng pag-aaral ng tubig-diesel emulsyon gasolina

Ang setup

Ithnin et al. (2018) studied the effect of water-in-diesel emulsion fuel (WiDE) on a single cylinder, direct injection diesel engine. Water and diesel were stored in different units, from which they have been quantitatively transferred into a mixing system. The mixing system consisted in a combination of high shear mixer and ultrasonic homogenizer. The shear mixer provided a crude pre-mix of water and diesel, whilst the sonication was used for a fine-sized, uniform emulsion. The water-diesel emulsion was prepared with 5% water. The homogeneous WiDE fuel was directly transferred from the mixing system into the into the engine. The prepared WiDE fuel did not contain any surfactants, therefore being termed as a long-term unstable emulsion fuel (UW/D). The diesel engine was tested under four different load conditions (1 kW (25%), 2 kW (50%), 3 kW (74%), 4 kW (100%)) and with a constant speed of 3000 rpm. In order to compare the effects such as fuel performance and emissions, a surfactant-stabilized emulsion fuel (stable emulsion (SW/D)) and neat diesel fuel (D2) were also tested on the same engine. 5% of water is used for both unstable emulsion and stable emulsion.

Ang mga resulta

Ang engine ng pagsubok ay nagpapakita na ang tubig-diesel emulsyon gasolina nang walang surfactant (UW/D) resulta sa makabuluhang pagpapabuti ng engine na may isang 3.59% na pagtaas sa preno thermal kahusayan (BTE) at 3.89% pagbabawas sa preno tiyak fuel consumption (BSFC) bilang kumpara sa maayos diesel gasolina. Ang emulsyon fuel, parehong nagpapatatag (TK/D) at unnagpapatatag (UW/D), nadagdagan ang thermal kahusayan ng engine dahil sa ang maliit na pagsabog kababalaghan. Ang maliit na pagsabog kababalaghan sanhi ng isang mabilis na pagsingaw ng emulsified tubig droplets. Dahil ang minutong tubig droplets ay napapalibutan ng langis, ang matinding pagsingaw proseso nagugulo ang droplets malakas sa napaka pinong particle, na nagtataguyod sa paghahalo ng hangin at gasolina. Ang patak pagkagambala at paghahalo sa hangin pinatataas ang pagkasunog kahusayan makabuluhang.
Ang mga resulta ay nagpapakita na ang konsepto ng paggawa at paglilipat ng tubig-diesel emulsyon gasolina sa real-time sa ang engine na walang paggamit ng surfactant gumagana masyadong mahusay. Ang agarang paglipat ng ultrasonically inihanda tubig-diesel timpla tinatanggal ang mga problema sa pagpapatatag para sa mga naka-imbak emulsyon fuel pati na rin ang pag-asa sa surfactant. Hindi matatag na tubig-diesel emulsyon gasolina (UW/D) mapagkakatiwlaan pinapanatili nito emulsyon form nang hindi umabot sa sedimentation stage sa loob ng 25sec (tingnan ang larawan sa ibaba).

Ultrasonic Emulsification ay isang maaasahang paraan upang makabuo ng emulsifier-libreng tubig-diesel emulsyon mga fuel.

Droplet behaviour of ultrasonically emulsified ater-in-diesel emulsion fuel over time a) 10 s, b) 25 s, c) 50 s and d) 132 s. (magnification 1000×) – Ithnin et al. 2018

Kapag inihambing sa maayos diesel gasolina, ang tubig-emulsyon fuel ay may isang makabuluhang pinababang ubusin pagpapalabas ng nitrogen oxides (NOx) at HEPA matter (PM) na may isang average na pagbabawas ng 31.66% at 16.33% ayon sa pagkakabanggit.

Pangkalahatan, ultrasonically inihanda emulsions – weinstable o nagpapatatag sa pamamagitan ng surfactant – tulong upang i-save diesel gasolina, at mabawasan ang ubusin emissions.
Greener ubusin pagpapalabas at gasolina pagtitipid sa ultrasonics!

Ultrasonically emulsified laki ng nano tubig-gasolina emulsions. (I-click upang palakihin!)

Pangunahin at pangalawang atomisation sa spray na apoy ng emulsified fuel.

Ultrasonic emulsifiers 3X day UIP1000hdT para sa tubig-diesel emulsions

3 x UIP1000hdT ultrasonic emulsyon sistema para sa tubig-diesel emulsions

Ang mga kahilingan ng impormasyon




Tandaan natin Patakaran sa privacy.


Ultrasonic tubig-diesel
para sa

  • Railway tren
  • Marine vessels
  • pumirmi Power generators

Ternng Phase emulsyon

Isang ternemulsyon Phase, na kilala rin bilang tatlong Phase emulsyon, ay binubuo sa tubig, langis at isang surfactant. Sa panahon ng ultrasonic Emulsification ng tubig sa diesel Phase isang surfactant ay idinagdag. Ang emulsifying agent ay preserbasyon sa emulsyon na katatagan at nagbibigay-daan para sa pagtatago sa fuel ng tubig. Ang W/D emulsyon katatagan ay depende sa emulsifier, ang ultrasonic ng proseso ng mga parameter at temperatura. Gamit ang tamang kumbinasyon ng mga surfactant at sonication parameter, ang isang makabuluhang pang-matagalang katatagan ng malawak ay maaaring nakakamit.

Ang pag-install at retro-angkop sa isang ultrasonic Emulsification sistema ay simple, ligtas at mura. W/D emulsyon fuel ay maaaring gamitin sa kumbinasyon sa anumang mga maginoo diesel engine (hal., Power generators, railway engine, barko engine) nang walang pagbabago.

Bentahe ng ultrasonic diesel emulsyon fuel

  • multa emulsyon
  • variable na nilalaman ng tubig
  • may o walang surfactant
  • maikling panahon ng pagpoproseso
  • madaling i-install
  • ligtas upang mapatakbo ang
  • mababang pamumuhunan, mabilis RoI
  • Mababang Maintenance
  • madaling pagsasaayos
  • walang mga pagbabago ng engine

Bakit mas mahusay na nagbibigay ng malawak na lakas? – Ang maliit na pagsabog kababalaghan

Tubig-emulsyon mga fuel na binubuo sa suspendido tubig particle sa isang tuloy-tuloy na yugto ng diesel. Kapag combusted, ang maiinam na sukat ng tubig droplets sa emulsyon fuel maabot ang kanilang superiniinitan yugto mas mabilis kaysa sa diesel at lumikha ng isang singaw pagpapalawak ng pahinga (kusang pagsabog) sa panahon ng pagkasunog, paglikha ng napaka pinong particle. Dahil sa nadagdagan ang ibabaw na lugar ng mga minuto na pinagsama kasama ang paggamit ng hangin, ang hangin at gasolina halo ay makabuluhang pinabuting at nagpapataas sa gayon ang pagkasunog kahusayan. (Ivanov, Nevedov 1965)

Mataas na pagganap ng ultrasonic Emulsification system

Hielscher ultrasonics supplies mataas na pagganap ultrasonic processors para sa patuloy na produksyon ng mga mataas na kalidad (nano-) emulsions. Superior ultrasonic pagganap, robustness, at isang maliit na paa gumawa ng Hielscher Ultrasonicators ang ideal na halo sistema para sa tubig-diesel emulsyon mga fuel. Panahon na nais mong makabuo ng emulsyon mga fuel para sa direktang iniksyon sa isang pagkasunog engine o matatag emulsyon fuel para sa imbakan at mamaya pagkasunog, Hielscher ultrasonics ay ang pinaka naaangkop na setup para sa iyong application. Mula sa mas maliit na ultrasonic emulsyon sistema para sa pagsasama sa mga tren ng tren at Inland Marine vessels hanggang sa henerasyon ng malaking aqua na panggatong para sa mga halaman ng kapangyarihan at malaking dagat vessels – ang aming kumpol ng ultrasonic processors payagan para sa emulsyon na pagproseso ng gasolina ng anumang dami.
Bukod sa mataas ultrasonic output, pagiging maaasahan at robustness, Hielscher ultrasonics’ Industrial ultrasonic processors maaaring tumpak na kinokontrol at sinusubaybayan. Temperatura at presyon sensor magpadala ng data sa generator, kung saan ang lahat ng mahalagang mga parameter ng proseso tulad ng malawak, net at kabuuang enerhiya, temperatura at presyon ay naitala sa isang built-in na SD-card. Ang mga matalinong kontrol ng software ay nagbibigay-daan upang magtatag at itakda ang eksaktong mga parameter ng proseso para sa isang iniayon emulsyon fuel ng patuloy na mataas na kalidad. Ang jacketed ultrasonic flow reaktor ay maaaring mahusay cooled at payagan sa proseso ang emulsyon sa tinukoy na temperatura. Ang robustness ng aming ultrasonic kagamitan ay nagbibigay-daan para sa 24/7 operasyon sa mabigat na tungkulin at sa mga mahihirap na kapaligiran.
Ang table sa ibaba ay nagbibigay sa iyo ng mga indikasyon ng tinatayang processing kapasidad ng ating ultrasonicators:

Daloy Rate Rekomendadong mga aparatong
0.5 hanggang 4L/min UP200Ht, UP400St
1 hanggang 8L/min UIP2000hdT
2 hanggang 20L/min UIP4000hdT
30 sa 300L/min UIP16000
mas malaki kumpol ng mga UIP16000

Makipag-ugnay sa amin! / Itanong sa atin!

Humingi ng karagdagang impormasyon

Mangyaring gamitin ang form sa ibaba upang humiling ng karagdagang impormasyon tungkol sa ultrasonic processors, water Emulsification at presyo. Kami ay natutuwa na talakayin ang iyong proseso sa iyo at upang mag-alok sa iyo ng isang ultrasonic sistema ng pulong ng iyong mga kinakailangan sa emulsyon!









Mangyaring tandaan natin Patakaran sa privacy.


Hielscher ultrasonics mga paninda mataas na pagganap ultrasonic homogenizers para sa pagkakakalat, Emulsification at cell bunutan.

Mataas na kapangyarihan ultrasonic homogenizers mula sa Lab upang piloto at Industrial scale.

Panitikan/mga reperensya



Ang mga katotohanan na napakahalagang malaman

Aquafuels/tubig-diesel mga fuel

Ang isang emulsyon ay isang likido sistema na binubuo ng dalawa o higit pang mga immiscible fluids, kung saan isa o higit pang mga yugto (kumakalat Phase) ay makinis na ipinamahagi sa iba pang mga (patuloy na Phase). Para sa tubig – diesel gasolina emulsions, tubig ay ipinamahagi bilang pinong droplets sa tuloy-tuloy na bahagi ng diesel. Ang ganitong uri ng emulsyon ay kilala bilang "tubig sa gasolina" emulsyon o bilang aquafuel.