Nagy teljesítményű ultrahang víz-a-dízelben emulziókhoz

A víz-az-üzemanyagban emulziók alkalmazása gyorsan terjed a szigorodó környezetvédelmi előírások és a szállítási piacon tapasztalható erősebb verseny miatt. Az ultrahangos emulgeálási technológia az alapüzemanyaghoz kevert vízzel lehetővé teszi az üzemanyagok, például a nehéz üzemanyagok vagy a dízel hatékonyabb felhasználását. Az ultrahanggal emulgeált víz–üzemanyag keverékek teljesebb égést és gazdaságosabb üzemanyag-fogyasztást biztosítanak, miközben az üzemanyagok elégetése kevesebb kibocsátással jár!

Víz-az-üzemanyagban emulzió

Az üzemanyagok égése során veszélyes gázok, például „nitrous oxides” (NOx), szénhidrogének (HC), szén-monoxid (CO), szén-dioxid (CO2), valamint szálló por (PM), korom és füst keletkeznek, amelyek károsak az emberi egészségre és a környezetre. E szennyező anyagok kibocsátása jelentősen csökkenthető víz hozzáadásával az üzemanyaghoz.
5 – 25% víz hozzáadása az üzemanyaghoz, például nehéz fűtőolajhoz vagy dízelhez, drasztikusan csökkentheti a veszélyes szennyező anyagok kibocsátását. A befecskendezett víz csökkenti a helyi adiabatikus égési hőmérsékletet. Vizsgálatok igazolták, hogy ezáltal a NOx kibocsátása akár 40%-kal, a CO2 kibocsátása 5% – 15%-kal, a PM kibocsátása pedig akár 90%-kal csökkenthető. A dízel égése során keletkező fekete füst teljesen megszüntethető, mivel az üzemanyag teljesen elég.
Ugyanakkor az üzemanyag-fogyasztást lehet csökkenteni mintegy 5%-kal. Óvja a környezetet és takarítson meg üzemanyagot!
Az emulgeálható üzemanyagok közé tartoznak a folyékony szénhidrogének, a nyersolaj, a nehéz üzemanyagok (HFO), a benzinpárlat, a kerozin, a dízel, a fűtőolajok, a biodízel és a növényi olajok.

Környezeti és gazdasági előnyök:

• alacsonyabb NOx-kibocsátás
• alacsonyabb koromkibocsátás
• csökkent üzemanyag-fogyasztás
• teljesebb égés
• alacsonyabb égési csúcshőmérsékletek
• kevesebb lerakódás a kazánban

Elsődleges és másodlagos porlasztás az emulgeált üzemanyag permetlángjában.

Ultrahangos víz-az-üzemanyagban emulziók

A nagy teljesítményű ultrahang jól ismert és bevált technológia mikrométeres és nanométeres cseppeket tartalmazó, finom emulziók létrehozására. Az ultrahangos emulgeálási technológia kavitációs nyíróerőkön alapul. Az ultrahangos kavitáció a víz- és üzemanyagcseppek méretét nanométeresre csökkenti, és összekeveri őket, így finom (nano-/ mini-)emulzió keletkezik. Az ultrahangos átfolyásos emulgeálás során a különálló üzemanyag- és vízáram pontosan beállítható, így biztosítható a víz és az üzemanyag állandó aránya.
Az ultrahangos homogenizátorok közvetlenül a befecskendezőszivattyú elé telepíthetők, így a homogén víz–üzemanyag emulzió azonnal befecskendezhető a motorba, és elkerülhető az üzemanyag-emulzió tárolása. Amikor a víz–üzemanyag emulziót az égéstérbe fecskendezik, a vízcseppek a magas hőmérséklet miatt gyorsan elpárolognak, mivel a víz forráspontja jóval alacsonyabb az üzemanyagénál. A párolgás során a vízcseppek mikrorobbanásszerűen szétrobbannak, és kisebb cseppekre bontják az üzemanyagot. Ezáltal a víz–üzemanyag keverék az égéstérben elporlad, így az üzemanyag és a levegő jobban elkeveredik az égéstérben, és az üzemanyag teljesen eléghet. A nagyon apró cseppek igen nagy részecskefelületet biztosítanak, ami nagy kiterjedésű, alacsony határfelületi feszültségű víz–olaj határfelületet eredményez, és tovább javítja a porlasztást. Ez növeli az égés hatásfokát, és végül jelentős üzemanyagköltség-megtakarítást eredményez, amely meghaladja az emulgeálás költségeit.
Az ultrahangos keverési technológia átfolyásos eljárás, amely könnyen utólag beépíthető a meglévő motorokhoz. Maga a motor nem igényel módosítást.

Legfeljebb 12x ultrahangos készülékből álló Hielscher UIP6000hdT készülékcsoport. Ez az összeállítás lehetővé teszi egy 72kW teljesítményű, átfolyásos ultrahangos kezelőrendszer kialakítását nagy teljesítményű átfolyásos feldolgozáshoz.

Ultrahangon alapuló emulziós technológia

Az ultrahangos emulgeálás technológiája kavitáción és nagy nyíróerővel végzett keverésen alapul. Nagy intenzitású ultrahanghullámokat csatolnak a folyékony közegbe (üzemanyag–víz keverékbe), amelyek nanométeres cseppméreteket hoznak létre, és lehetővé teszik kétfázisú víz-az-olajban emulziók, valamint háromfázisú olaj-a-vízben-az-olajban emulziók előállítását.

Telepítési lehetőségek:

• CHP – kapcsolt hő- és villamosenergia-termelő egységek
• dízelgenerátorok
• erőművek
• tengeri hajók
• dízelmozdonyok
• minden dízelmotorhoz utólag beépíthető
• fedélzeti technológia: tengeri használatra való alkalmasság

Az ultrahangos nanoemulgeálás stabil emulziókat hoz létre

Nagy igénybevételre tervezett ultrahangos berendezések

A Hielscher nagy igénybevételre tervezett ipari ultrahangos berendezéseket szállít, amelyek nagy üzemanyag-térfogatáramokat képesek kezelni – még nagy viszkozitás mellett is. A Hielscher ultrahangos homogenizátorokat zord körülmények között történő, 24/7 üzemelésre tervezték. Rendszereink kezelőbarátak és kompaktak, nem tartalmaznak mozgó alkatrészeket, könnyen telepíthetők és üzemeltethetők, és alig igényelnek karbantartást.
Az emulziós üzemanyag ultrahangos előállítása böngészőn keresztül biztonságosan vezérelhető, miközben a víz és az üzemanyag két különálló betáplálási árama lehetővé teszi a víz–üzemanyag arány pontos adagolását, valamint az üzemanyag-keverék szabályozását / módosítását üzem közben, a motor aktuális terhelésének / fordulatszámának megfelelően.

Tervezés, gyártás és tanácsadás – Németországban készült minőség

A Hielscher ultrahangos készülékek a legmagasabb minőségi és tervezési színvonalukról ismertek. Robusztus felépítésük és egyszerű kezelésük lehetővé teszi ultrahangos készülékeink zökkenőmentes integrálását ipari létesítményekbe. A Hielscher ultrahangos készülékek könnyedén megbirkóznak a zord körülményekkel és az igényes üzemi környezettel.

A Hielscher Ultrasonics ISO-tanúsítvánnyal rendelkező vállalat, amely különös hangsúlyt fektet a korszerű technológiát és felhasználóbarát működést kínáló, nagy teljesítményű ultrahangos készülékekre. A Hielscher ultrahangos készülékek természetesen megfelelnek a CE előírásainak, valamint az UL, CSA és RoHs követelményeinek.

Emulziós üzemanyagok ultrahangos előállítása tengeri hajók fedélzetén

Szakirodalom / Hivatkozások

• Al-Iwayzy, Saddam H.; Yusaf, Talal; Al-Juboori, Raed A. (2014): Biofuels from the Fresh Water Microalgae Chlorella vulgaris (FWM-CV) for Diesel Engines. Energies 7/2014. 1829-1851.
• Khan, Mohammed Yahaya; Karim, Z. A. Abdul; Hagos, Ftwi Yohaness; Aziz, A. Rashid A.; Tan, Isa M. (2014): Current Trends in Water-in-Diesel Emulsion as a Fuel. The Scientific World Journal 2014.
• Scarpete, Dan (2013): Diesel-Water Emulsion, an Alterantive Fuel to Reduce Diesel Engine Emissions. Machines, Technologies, Materials 7/2013. 13-16.