Ultrasons de puissance pour les émulsions eau dans le diesel

L'utilisation d'émulsions eau-carburant se développe rapidement en raison du renforcement des réglementations environnementales et de la concurrence accrue sur le marché des transports. La technologie d'émulsification par ultrasons permet une utilisation plus efficace des carburants, tels que les carburants lourds ou le diesel, en mélangeant de l'eau au carburant de base. Les carburants à l'eau émulsifiés par ultrasons assurent une combustion plus complète et une consommation de carburant plus économique, tout en brûlant les carburants avec moins d'émissions !

Emulsion eau dans le carburant

La combustion des carburants génère des gaz dangereux, tels que des oxydes d'azote (NOx), des hydrocarbures (HC), du monoxyde de carbone (CO), du dioxyde de carbone (CO2), ainsi que des particules (PM), de la suie et de la fumée, qui sont nocifs pour la santé humaine et l'environnement. Les émissions de ces polluants peuvent être réduites de manière significative en ajoutant de l'eau au carburant.
L'ajout de 5 à 25 % d'eau au carburant, tel que le fioul lourd ou le diesel, peut réduire considérablement les émissions de polluants dangereux. L'eau injectée réduit la température adiabatique locale de la combustion. Des études ont prouvé que les émissions de NOx peuvent ainsi être réduites jusqu'à 40 %, celles de CO2 de 5 % – 15 % et les particules jusqu'à 90 %. Les fumées noires provenant de la combustion du diesel peuvent être complètement éliminées grâce à l'utilisation d'un filtre à particules. le combustible est entièrement brûlé.
Dans le même temps, le consommation de carburant peut être réduit d'environ 5 %. Sauvez l'environnement et économisez du carburant !
Les carburants émulsifiables comprennent les hydrocarbures liquides, le pétrole brut, les carburants lourds (HFO), le naphta, le kérosène, le diesel, les huiles de chauffage, le biodiesel et les huiles végétales.

Environnement & Avantages économiques :

• réduction des émissions de NOx
• réduction des émissions de suie
• réduction de la consommation de carburant
• une combustion plus complète
• des températures de combustion maximales plus basses
• moins d'encrassement dans la chaudière

Atomisation primaire et secondaire dans la flamme de pulvérisation d'un carburant émulsifié.

Émulsions ultrasoniques eau dans le carburant

Les ultrasons de puissance sont une technologie bien connue et éprouvée pour créer des émulsions de taille fine avec des gouttelettes de l'ordre du micron et du nanomètre. La technologie d'émulsification par ultrasons est basée sur les forces de cisaillement de la cavitation. Grâce à la cavitation ultrasonique, les gouttelettes d'eau et de carburant sont réduites à une taille nanométrique et sont mélangées de manière à produire une émulsion de taille fine (nano-/mini-émulsion). Pour l'émulsification ultrasonique en ligne, les flux séparés de carburant et d'eau peuvent être ajustés avec précision afin de garantir un rapport constant entre l'eau et le carburant.
Les homogénéisateurs à ultrasons peuvent être installés directement avant la pompe à injection, de sorte que l'émulsion eau-carburant homogène peut être injectée immédiatement dans le moteur et que le stockage de l'émulsion de carburant est évité. Lorsque l'émulsion eau-carburant est injectée dans la chambre de combustion, les gouttelettes d'eau s'évaporent rapidement en raison des températures élevées, car le point d'ébullition de l'eau est beaucoup plus bas que celui du carburant. Au cours du processus de vaporisation, les gouttelettes d'eau éclatent de manière micro-explosive et fragmentent le combustible en gouttelettes plus petites. L'eau-carburant est ainsi atomisée dans la chambre de combustion, ce qui permet de mieux mélanger le carburant et l'air dans la chambre de combustion et de brûler complètement le carburant. Les très petites gouttelettes offrent une surface de particule très élevée, ce qui se traduit par une interface eau-huile de faible tension, qui améliore encore l'atomisation. L'efficacité de la combustion s'en trouve accrue, ce qui se traduit finalement par une réduction significative du coût du carburant, qui dépasse le coût de l'émulsification.
La technologie de mélange par ultrasons est un processus en ligne qui peut être facilement installé sur des moteurs existants. Le moteur lui-même ne nécessite aucune modification.

Cluster Hielscher UIP6000hdT comprenant jusqu'à 12 sonicateurs. Cette configuration permet de composer un puissant système de sonication en ligne de 72 kW pour un traitement en ligne de haute performance.

Technologie d'émulsion par ultrasons

Le émulsification par ultrasons est basée sur la cavitation et le mélange à haut cisaillement. Des ondes ultrasonores très intenses sont couplées au milieu liquide (mélange eau-carburant) et créent des gouttelettes de taille nanométrique, ce qui permet de produire des émulsions biphasées eau-dans-huile et des émulsions triphasées huile-dans-eau-dans-huile.

Installations sur :

• PCH – unités de production combinée de chaleur et d'électricité
• générateurs diesel
• centrales électriques
• navires de mer
• locomotives diesel
• adaptable à tous les moteurs diesel
• technologie embarquée : navigabilité

La nano-émulsification ultrasonique produit des émulsions stables

Équipement ultrasonique à usage intensif

Hielscher fournit des équipements ultrasoniques industriels à usage intensif qui peuvent traiter des flux de carburant élevés. – même à des viscosités élevées. Les homogénéisateurs à ultrasons Hielscher sont conçus pour fonctionner 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 dans des conditions difficiles. Nos systèmes sont conviviaux et compacts, ne comportent pas de pièces mobiles, sont faciles à installer et à utiliser et ne nécessitent que très peu d'entretien.
La production d'émulsion ultrasonique et de carburant peut être contrôlée en toute sécurité par le biais d'un navigateur, tandis que les deux flux d'alimentation séparés d'eau et de carburant permettent un dosage précis du rapport eau-carburant et la régulation/adaptation du mélange de carburant pendant le fonctionnement en fonction de la charge/du régime du moteur.

Conception, fabrication et conseil – Qualité Made in Germany

Les ultrasons Hielscher sont réputés pour leur qualité et leurs normes de conception les plus élevées. La robustesse et la facilité d'utilisation permettent une intégration aisée de nos ultrasons dans les installations industrielles. Les conditions difficiles et les environnements exigeants sont facilement gérés par les ultrasons Hielscher.

Hielscher Ultrasonics est une entreprise certifiée ISO et met l'accent sur les ultrasons de haute performance, dotés d'une technologie de pointe et d'une grande facilité d'utilisation. Bien entendu, les ultrasons Hielscher sont conformes à la norme CE et répondent aux exigences des normes UL, CSA et RoHs.

Production par ultrasons de carburants en émulsion à bord des navires

Littérature / Références