ულტრაბგერითი ემულსიები წყლის დიზელის წვისთვის

ელექტროენერგიის გენერატორები, გემების ძრავები და სარკინიგზო მაგისტრალები, რომლებიც დიზელის საწვავს აწვდიან, უფრო ეფექტურად იმოქმედებენ, როდესაც წყლის დიზელის ემულსიები გამოიყენება. წყლის დიზელის ემულსიური საწვავი ამცირებს საწვავის მოხმარებას, ამცირებს წვის ტემპერატურას, ასუფთავებს დამწვრობას და ამცირებს გამონაბოლქვებს, მაგალითად, NOx და ჭვარტლს. ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია არის საიმედო, მარტივი და ეფექტური მეთოდი მაღალი ხარისხის წყლის დიზელის საწვავის წარმოებისთვის.

წყლის დიზელის ულტრაბგერითი ემულსიფიკაცია

წყლის დიზელის ემულსიები (WiDE; W / D ემულსიური საწვავი) დიზელის საწვავის შეცვლილი ალტერნატივაა, რომელიც შეიცავს წყლის 15% –მდე. ასევე ცნობილია როგორც აკვა-საწვავი, წყლის დიზელის ემულსიებში, წყლის წვეთები ულტრაბგერითი ემულსირებულია უწყვეტი დიზელის ფაზაში. სითხეების ინტენსიური სონიკაცია წარმოქმნის აკუსტიკური კავიტაციას. კავიტაციულმა გამჭვირვალე ძალებმა არღვევს წვეთი და წარმოქმნიან სხვაგვარად უვარგისი წყლისა და დიზელის ფაზების ერთგვაროვან ემულსიას.

წყლის დიზელის ემულსია

WiDE (W / D ემულსია) განისაზღვრება, როგორც წყლის წვეთების ბუნებრივად დაუშვებელი სითხეების (დისპერსიული / შინაგანი ფაზა) დიზელში (უწყვეტი / გარე ეტაპი). ემულსიფიკატორის აგენტი ემატება დაბალი კონცენტრაციით, რათა გააუმჯობესოს ემულსიები სტაბილურობაში და შეამციროს შერეული ენერგიის მოთხოვნილება.

ორსაფეხურიანი ემულსია

ორფაზიანი ემულსია აღწერს დიზელში არსებული წყლის ნაზავს, ნებისმიერი სურფაქტანტის გამოყენების გარეშე. ორფაზიანი WiDE- სთვის, წყლისა და დიზელის კვების ნაკადები ძრავის ულტრაბგერითი ემულსიური გზით ხდება. ულტრაბგერითი ორფაზიანი წყლის დიზელის ემულსია გადადის უშუალოდ ულტრაბგერითი ნაკადის უჯრედის რეაქტორიდან წვის ძრავში. სურფაქტანტის გარეშე, ემულსია არ კეთდება შესანახად, არამედ პირდაპირი წვისთვის.

წყლის დიზელის ემულსიური საწვავის შემთხვევის შესწავლა

კონფიგურაცია

Ithnin et al. (2018) შეისწავლეს წყლის დიზელის ემულსიური საწვავის (WiDE) გავლენა ერთ ცილინდრზე, პირდაპირი ინექციის დიზელის ძრავაზე. წყალი და დიზელი ინახებოდა სხვადასხვა განყოფილებაში, საიდანაც ისინი რაოდენობრივად გადაიტანეს შერევის სისტემაში. შერევის სისტემა შედგებოდა მაღალი გამჭვირვალე მიქსერის და ულტრაბგერითი ჰომოგენიზატორის ერთობლიობაში. გამჭვირვალე მიქსერის მიეწოდება ნედლეული წყლისა და დიზელის წინასწარი ნაზავი, ხოლო სონიფიკაცია გამოიყენებოდა წვრილი, ერთგვაროვანი ემულსიისთვის. წყლის დიზელის ემულსია მომზადდა 5% წყლით. ჰომოგენური WiDE საწვავი პირდაპირ შერევის სისტემიდან გადავიდა ძრავაში. მომზადებული WiDE საწვავი არ შეიცავს რაიმე ზედაპირულაქტიურს, ამიტომ მას უწოდეს გრძელვადიანი არასტაბილური ემულსიური საწვავი (UW / D). დიზელის ძრავა ტესტირება განხორციელდა ოთხი განსხვავებული დატვირთვის პირობებში (1 კვტ (25%), 2 კვტ (50%), 3 კვტ (74%), 4 კვტ (100%)) და მუდმივი სიჩქარით 3000 rpm. ეფექტების შედარების მიზნით, როგორიცაა საწვავის მოქმედება და გამონაბოლქვი, იგივე ძრავაზე ასევე იქნა შემოწმებული surfactant- ის სტაბილიზირებული ემულსიური საწვავი (სტაბილური ემულსია (SW / D)) და სისუფთავე დიზელის საწვავი (D2). წყლის 5% გამოიყენება როგორც არასტაბილური ემულსიით, ასევე სტაბილური ემულსიით.

Შედეგები

ძრავის ტესტი აჩვენებს, რომ წყლის დიზელის ემულსიური საწვავი სურფაქტანტის გარეშე (UW / D) გარეშე ძრავის მნიშვნელოვან გაუმჯობესებას ახდენს სამუხრუჭე თერმული ეფექტურობის 3.59% –ით გაზრდით (BTE) და 3.89% –ით შემცირება სამუხრუჭე სპეციფიკური მოხმარებისას (BSFC) შედარებით. დიზელის საწვავის სისუფთავე. ემულსიური საწვავი, როგორც სტაბილიზირებული (SW / D), ასევე არასტაბილური (UW / D) გაზრდილი ძრავის თერმული ეფექტურობა მიკროფეთქების ფენომენის გამო. მიკრო აფეთქების ფენომენი იწვევს ემულსირებულ წყლის წვეთების სწრაფ აორთქლებას. მას შემდეგ, რაც წუთიანი წყლის წვეთები გარშემორტყმულია ზეთში, ინტენსიური აორთქლების პროცესი არღვევს წვეთებს ძალზე წვრილ ნაწილაკებად, რაც ხელს უწყობს ჰაერისა და საწვავის შერევას. წვეთის გაფუჭება და ჰაერზე შერევა მნიშვნელოვნად ზრდის წვის ეფექტურობას.
შედეგები აჩვენებს, რომ კონცენტრირება წყლის დიზელის ემულსიური საწვავის რეალურ დროში ძრავაში, surfactant გამოყენების გარეშე, კარგად მუშაობს. ულტრაბგერით მომზადებული წყლის დიზელის ნარევის დაუყოვნებლივი გადატანა აღმოფხვრის სტაბილიზაციის პრობლემას როგორც შენახული ემულსიური საწვავის, ასევე სურფაქტანტზე დამოკიდებულებაზე. არასტაბილური წყლის დიზელის ემულსიური საწვავი (UW / D) საიმედოდ ინარჩუნებს თავის ემულსიურ ფორმას 25 წმ-ის განმავლობაში დანალექის ეტაპზე მიღწევის გარეშე (იხ. სურათი ქვემოთ).

ულტრაბგერითი ემულსირებული ატერ-ინ დიზელის ემულსიური საწვავის წვეთოვანი ქცევა დროთა განმავლობაში ა) 10 წ, ბ) 25 წ, გ) 50 წ და დ) 132 წ. (გაზრდა 1000) – Ithnin et al. 2018 წელი

დიზელ საწვავსთან შედარებით, წყლის დიზელის ემულსიურ საწვავს აქვს მნიშვნელოვნად შემცირებული აზოტის ოქსიდების (NOx) და ნაწილაკების (PM) გამონაბოლქვი გამონაბოლქვი გამონაბოლქვით, შესაბამისად საშუალო შემცირებით 31,66% და 16.33%.

საერთო ჯამში, ულტრაბგერითი მომზადებული ემულსიები – სუსპაქტანტის მიერ სტაბილური ან სტაბილიზირებული – დიზელის საწვავის დაზოგვაში და გამოსაბოლქვი გამონაბოლქვის შემცირებაში.
გამწვანების გამონაბოლქვი და საწვავის დაზოგვა ულტრაბგერით!

პირველადი და მეორადი ატომიზაცია ემულსირებული საწვავის სპრეის ცეცხლში.

Ternary ფაზის ემულსია

ტერნარული ფაზის ემულსია, რომელიც ასევე ცნობილია, როგორც სამფაზიანი ემულსია, შედგება წყლის, ზეთის და ზედაპირული საშუალებისგან. დიზელის ფაზაში წყლის ულტრაბგერითი ემულსიფიკაციის დროს ემატება ზედაპირული საშუალება. ემულგატორული აგენტი ახანგრძლივებს ემულსიის სტაბილურობას და საშუალებას იძლევა შეინარჩუნოს წყლის დიზელის საწვავი. W / D ემულსიის სტაბილურობა დამოკიდებულია ემულგატორზე, ულტრაბგერითი პროცესის პარამეტრებზე და ტემპერატურაზე. სურფაქტანტისა და სონიკაციის პარამეტრების სწორი კომბინაციით, WiDE– ს მნიშვნელოვანი გრძელვადიანი სტაბილურობის მიღწევაა შესაძლებელი.

ულტრაბგერითი ემულსიფიკაციის სისტემის ინსტალაცია და რეტრო – იარაღი მარტივი, უსაფრთხო და იაფია. W / D ემულსიური საწვავის გამოყენება შესაძლებელია ნებისმიერი ჩვეულებრივი დიზელის ძრავასთან (მაგ., ელექტროენერგიის გენერატორების, სარკინიგზო ძრავების, გემის ძრავების) გამოყენებით, მოდიფიკაციის გარეშე.

რა გახდის WiDE საწვავს უფრო ეფექტურს? – მიკრო აფეთქების ფენომენი

წყლის დიზელის ემულსიური საწვავი შეჩერებულია წყლის ნაწილაკების უწყვეტი დიზელის ფაზაში. წვის დროს, ემულსიური საწვავის მშვენიერი წყლის წვეთები დიზელზე უფრო სწრაფად აღწევს თავის superheated ეტაპზე და წვის დროს ქმნის ორთქლის გაფართოების გაფუჭებას (სპონტანური აფეთქება), ქმნის ძალზე წვრილ ნაწილაკებს. წიაღისეული ნაწილაკების გაზრდის ზედაპირის არეალის შედეგად ჰაერის და საწვავის შერევა მნიშვნელოვნად გაუმჯობესდა და ამით იზრდება წვის ეფექტურობა. (ივანოვი, ნევედევი 1965)

მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი ემულსიფიკაციის სისტემები

Hielscher Ultrasonics აწვდის მაღალი ხარისხის ულტრაბგერითი პროცესორებს მაღალი ხარისხის (ნანო) ემულსიების უწყვეტი წარმოებისთვის. ულტრაბგერითი ზემოქმედების მაღალი სიმტკიცე, სიმტკიცე და მცირე კვალი ამზადებს Hielscher Ultrasonicators- ს იდეალური შერევის წყალში დიზელის ემულსიური საწვავისთვის. თუ გსურთ წარმოქმნათ ემულსიური საწვავი წვის ძრავაში ან ინერტული ემულსიური საწვავის შესანახად და მოგვიანებით წვისთვის, Hielscher Ultrasonics– ს აქვს შესაფერისი პროგრამა თქვენი განაცხადისთვის. მცირე ულტრაბგერითი ემულსიური სისტემიდან სარკინიგზო ლოკომოტივებში და შიდა საზღვაო გემებში ინტეგრაციისთვის, ელექტროსადგურებისა და უზარმაზარი საზღვაო გემებისთვის დიდი აკვა-საწვავის მოცულობის გამომუშავებამდე. – ულტრაბგერითი პროცესორების ჩვენი მტევანი საშუალებას იძლევა ნებისმიერი მოცულობის ემულსიური საწვავის დამუშავება.
ულტრაბგერითი გამომავალი პროდუქტის, საიმედოობის და გამძლეობის გარდა, Hielscher Ultrasonics’ სამრეწველო ულტრაბგერითი პროცესორების ზუსტად კონტროლირება და მონიტორინგი შესაძლებელია. ტემპერატურისა და წნევის სენსორები გადასცემენ მონაცემებს გენერატორს, სადაც ყველა მნიშვნელოვანი პარამეტრის პარამეტრია, როგორიცაა ამპლიტუდა, წმინდა და მთლიანი ენერგია, ტემპერატურა და წნევა ჩაწერილია ჩამონტაჟებულ SD ბარათზე. ინტელექტუალური პროგრამული უზრუნველყოფის კონტროლი საშუალებას იძლევა შექმნას და დაადგინოთ პროცესის ზუსტი პარამეტრი მუდმივად მაღალი ხარისხის სტანდარტიზებული ემულსიური საწვავისთვის. ჟაკეტიანი ულტრაბგერითი ნაკადის რეაქტორი შეიძლება ეფექტურად გაგრილდეს და საშუალებას მისცემს ემულსიის დამუშავებას მითითებულ ტემპერატურაზე. ჩვენი ულტრაბგერითი აღჭურვილობის სიმტკიცე საშუალებას იძლევა 24/7 ოპერაცია განხორციელდეს მძიმე მოვალეობის შესრულებისას და მოთხოვნადი გარემოში.
ქვემოთ მოყვანილი ცხრილი გაძლევთ ჩვენს ულტრასონისტების სავარაუდო დამუშავების შესაძლებლობებს: