Hielscher ultrazvučna tehnologija

Ultrazvučne emulzije za izgaranje vode u dizel

Generatori energije, brodski motori i željeznički motori, koji se opskrbljuju dizelom, mogu se učinkovitije pokretati kada se koriste emulzije vode u dizelu. Goriva za emulziju vode i dizela smanjuju potrošnju goriva, snižavaju temperaturu izgaranja, čistače opeklina i smanjuju emisije, kao što su NOx i čađe. Ultrazvučna emulgiranje je pouzdana, jednostavna i učinkovita metoda za proizvodnju visokokvalitetnih goriva za vodu u dizelu.

Ultrazvučno emulgiranje vode u dizel

Emulzije vode u dizelu (WiDE; W/D emulzija goriva) su modificirana alternativa dizelskog goriva, koja sadrži do 15% vode. Također poznat kao aqua-gorivo, u vodeno-dizelske emulzije, kapljice vode ultrazvučno su emulgirane u kontinuiranu dizelsku fazu. Intenzivna sonication tekućine stvara akustičnu kavitaciju. Kavitacijske sile smicanja ometaju kapljicu i proizvode homogenu emulziju inače nemiješajve vode i dizelske faze.

Emulzija vode u dizelu

WiDE (W/D emulzija) definira se kao mješavina prirodno nemiješajvih tekućina kapljica vode (raspršene/unutarnje faze) u dizelu (kontinuirana/vanjska faza). Emulgator se dodaje u niskim koncentracijama kako bi se poboljšala stabilnost emulzija i smanjila potreba za miješanjem energije.

Dvofazna emulzija

Dvofazna emulzija opisuje mješavinu vode u dizelu bez uporabe surfaktanta. Za dvofazni WiDE, voda i dizel hranjenje potoci su ultrazvučno emulgirani pravo ispred motora. Ultrazvučna dvofazna emulzija vode u dizelu ide izravno iz ultrazvučnog reaktora stanica protoka u motor s unutarnjim izgaranjem. Bez surfaktanta, emulzija nije napravljena za skladištenje, već za izravno izgaranje.

Studija slučaja goriva za emulziju vodei i dizela

Postavljanje

Ithnin et al. (2018.) proučavao je učinak vode-u-dizelsko emulzijsko gorivo (WiDE) na jedan cilindar, izravno ubrizgavanje dizelskog motora. Voda i dizel pohranjeni su u različitim jedinicama, iz kojih su kvantitativno preneseni u sustav miješanja. Sustav miješanja sastojao se od kombinacije visokosmične miješalice i ultrazvučnog homogenizatora. Mikser za smicanje dao je sirovu pre-mješavinu vode i dizela, dok je sonication korišten za fino veličine, ujednačene emulzije. Emulzija vode-dizela pripremljena je s 5% vode. Homogeno WiDE gorivo izravno je preneseno iz sustava za miješanje u motor. Pripremljeno WiDE gorivo nije sadržavalo nikakve surfaktante, stoga se naziva dugotrajno nestabilno emulzijsko gorivo (UW/D). Dizelski motor ispitan je u četiri različita uvjeta opterećenja (1 kW (25%), 2 kW (50%), 3 kW (74%), 4 kW (100%)) i konstantnom brzinom od 3000 o/min. Kako bi se usporedili učinci kao što su učinkovitost goriva i emisije, na istom motoru ispitano je i emulzijsko gorivo stabilizirano surfaktantom (stabilna emulzija (SW/D)) i uredno dizelsko gorivo (D2). 5% vode koristi se i za nestabilnu emulziju i stabilnu emulziju.

Rezultati

Ispitivanje motora pokazuje da gorivo za emulziju vode i dizela bez surfaktanta (UW/D) rezultira značajnim poboljšanjem motora s povećanjem toplinske učinkovitosti kočnice za 3,59% (BTE) i smanjenjem potrošnje goriva specifične za kočnice (BSFC) u usporedbi s urednim dizelskim gorivom. Emulzija goriva, stabilizirana (SW / D) i nestabilizirana (UW / D), povećao toplinsku učinkovitost motora zbog mikro eksplozije fenomena. Fenomen mikroeksplozije uzrokuje brzo isparavanje emulgiranih kapljica vode. Od minute kapljice vode su okružene uljem, intenzivan proces isparavanja ometa kapljice nasilno u vrlo fine čestice, koje potiče miješanje zraka i goriva. Prekid kapljice i miješanje sa zrakom značajno povećavaju učinkovitost izgaranja.
Rezultati pokazuju da koncept proizvodnje i prijenosa goriva za emulziju vode i dizela u realnom vremenu u motor bez korištenja surfaktanta radi vrlo dobro. Neposredni prijenos ultrazvučno pripremljene mješavine vode i dizela eliminira problem stabilizacije za pohranjeno emulzijsko gorivo, kao i ovisnost o surfaktantu. Nestabilno gorivo za emulziju vode i dizela (UW/D) pouzdano je zadržalo svoj oblik emulzije bez postizanja sedimentacijske faze unutar 25sec (vidi sliku u nastavku).

Ultrazvučno emulgiranje je pouzdana metoda za proizvodnju emulgator-free voda-u dizel emulzije goriva.

Droplet ponašanje ultrazvučno emulgirani ater-in-dizel emulzija goriva tijekom vremena) 10 s, b) 25 s, c) 50 s i d) 132 s. (uvećanje 1000 ×) – Ithnin et al. 2018

U usporedbi s urednim dizelskim gorivom, gorivo za emulziju vode u dizelima ima značajno smanjenu emisiju ispušnih plinova dušikovih oksida (NOx) i čestica (PM) s prosječnim smanjenjem od 31,66% odnosno 16,33% .

Sveukupno, ultrazvučno pripremljene emulzije – wether stabilan ili stabiliziran surfaktant – uštedu dizelskog goriva i smanjenje emisija ispušnih plinova.
Zelenije emisija ispušnih plinova i ušteda goriva s ultrazvukom!

Ultrazvučno emulgiran nano-veličine emulzija voda-gorivo. (Kliknite za povećanje!)

Primarna i sekundarna atomizacija u plamenu raspršivanja emulgiranog goriva.

Ultrazvučni emulgatori 3x UIP1000hdT za emulzije vode u dizelu

3x UIP1000hdT ultrazvučni sustav emulzije za emulzije vode u dizelu

Zahtjev za informacijama




Primijetite naše pravila o privatnosti,


Ultrazvučno Voda u dizelu
Za:

  • željezničke lokomotive
  • pomorska plovila
  • generatori stacionarni

Emulzija ternske faze

Emulzija ternske faze, poznata i kao trofazna emulzija, sastoji se od vode, ulja i surfaktanta. Tijekom ultrazvučne emulgiranje vode u dizelsku fazu dodaje se surfaktant. Emulgator produljuje stabilnost emulzije i omogućuje pohranu goriva u dizelskom gorivu u vodi u dizelu. Stabilnost emulzije W/D ovisi o emulgatoru, ultrazvučnim parametrima procesa i temperaturi. Uz pravu kombinaciju surfaktanta i ultrazvukom parametara, značajna dugoročna stabilnost WiDE može se postići.

Instalacija i retro-dolikuje ultrazvučnog sustava emulgiranja je jednostavan, siguran i jeftin. W/D emulzija goriva mogu se koristiti u kombinaciji s bilo kojim konvencionalnim dizelskim motorima (npr. generatori snage, željeznički motori, brodski motori) bez preinake.

Prednosti ultrazvučnih dizelskih goriva za emulziju

  • fina emulzija
  • promjenjivi sadržaj vode
  • sa ili bez surfaktanta
  • kratko vrijeme obrade
  • jednostavan za instalaciju
  • siguran za rad
  • niska ulaganja, brzi RoI
  • Slabo održavanje
  • lako Naknadno opremanje
  • bez izmjena motora

Zbog čega su WiDE goriva učinkovitija? – Fenomen mikroeksplozije

Goriva za emulziju vode u dizelu sastoje se od suspendiranih čestica vode u kontinuiranoj fazi dizela. Kada se izbije, kapljice fine veličine vode u emulzijskom gorivu dosežu svoju pregrijanu fazu brže od dizela i stvaraju raspada njege ekspanzije pare (spontana eksplozija) tijekom izgaranja, stvarajući vrlo fine čestice. Zbog povećane površine minuta čestica u kombinaciji s usisnim zrakom, miješanje zraka i goriva značajno se poboljšava i time povećava učinkovitost izgaranja. (Ivanov, Nevedov 1965.)

Ultrazvučni sustavi za emulgiranje visokih performansi

Hielscher Ultrasonics opskrbljuje ultrazvučne procesore visokih performansi za kontinuiranu proizvodnju visokokvalitetnih (nano-)emulzija. Superiorultrazvučni performanse, robusnost, i mali trag čine Hielscher Ultrasonicators idealan sustav miješanja za vodu u dizele goriva. Wether želite proizvesti emulziju goriva za izravnu injekciju u motor za izgaranje ili stabilna emulzija goriva za pohranu i kasnije izgaranja, Hielscher Ultrasonics ima najprikladniji za postavljanje za vašu primjenu. Od manjih ultrazvučnih sustava emulzije za integraciju u željezničke lokomotive i kopnene brodske brodove do stvaranja velikih količina vodenog goriva za elektrane i ogromne brodske posude – naši klasteri ultrazvučnih procesora omogućuju obradu emulzija goriva bilo kojeg volumena.
Osim visoke ultrazvučne izlaz, pouzdanost i robusnost, Hielscher Ultrasonics’ industrijski ultrazvučni procesori mogu se precizno kontrolirati i pratiti. Senzori temperature i tlaka prenose podatke generatoru, gdje se na ugrađenoj SD kartici bilježe svi važni parametri procesa kao što su amplituda, neto i ukupna energija, temperatura i tlak. Inteligentna kontrola softvera omogućuje uspostavu i postavljanje točnih parametara procesa za standardizirano emulzijsko gorivo kontinuirano visoke kvalitete. Jakne ultrazvučni reaktor protoka može se učinkovito ohladiti i omogućiti obradu emulzije na određenim temperaturama. Robusnost naše ultrazvučne opreme omogućuje 24/7 rad na teškim i zahtjevnim okruženjima.
Tablica u nastavku daje vam pokazatelj približne mogućnosti obrade naših ultrazvučnih uređaja:

Protok Preporučeni uređaji
0.5 do 4L/min Uf200 ः t, UP400St
1 do 8L/min UIP2000hdT
2 do 20L/min UIP4000hdT
30 do 300L/min UIP16000
veći grozd UIP16000

Kontaktirajte nas! / Pitajte nas!

Zatražite dodatne informacije

Molimo koristite obrazac u nastavku kako biste zatražili dodatne informacije o ultrazvučnim procesorima, emulgijama vode i goriva i cijenama. Rado ćemo razgovarati o vašem procesu s vama i ponuditi vam ultrazvučni sustav koji zadovoljava vaše zahtjeve za emulziju!









Molimo, imajte na umu da je pravila o privatnosti,


Hielscher Ultrasonics proizvodi visoke performanse ultrazvučni homogenizatori za disperziju, Emulgiranje i vađenje stanica.

Visoke snage ultrazvučni homogenizatori iz Laboratorija do Pilot i industrijske vage,

Literatura / Reference



Činjenice koje vrijedi znati

Aquafuels / Water-in-Diesel goriva

Emulzija je tekući sustav koji se sastoji od dvije ili više nemiješajvih tekućina, gdje se jedna ili više faza (faza raspoređivanja) fino rasprase u drugoj (kontinuiranoj fazi). Za vodu – emulzije dizelskog goriva, voda se raspaše kao fine kapljice u kontinuiranoj fazi dizelskog goriva. Ova vrsta emulzije je poznat kao "voda u gorivu" emulzija ili kao akvatogorivo.