Hielscher 초음파 기술

수중 디젤 연소용 초음파 에멀젼

디젤로 연료를 공급하는 발전기, 선박 엔진 및 철도 엔진은 디젤 에멀젼을 사용할 때 보다 효율적으로 작동할 수 있습니다. 물 디젤 에멀젼 연료는 연료 소비를 줄이고, 연소 온도를 낮추고, 청정을 연소하고, NOx 및 그을음과 같은 배기가스 배출을 줄입니다. 초음파 유화는 고품질의 수중 디젤 연료를 생산하는 신뢰할 수 있고 간단하며 효과적인 방법입니다.

수중 디젤의 초음파 유화

물-인-디젤 에멀젼 (WiDE; W/D 에멀젼 연료)는 최대 15%의 물을 포함하는 개조된 디젤 연료 대체 연료입니다. 아쿠아 연료라고도 하는 물-디젤 에멀젼에서 물방울은 연속 디젤 단계로 초음파 유화됩니다. 액체의 강렬한 초음파 처리는 음향 캐비테이션을 생성합니다. 캐비테이션 전단력은 액적을 방해하고 그렇지 않으면 비할 수없는 물과 디젤 단계의 균일 한 에멀젼을 생성합니다.

수중 디젤 에멀젼

WiDE(W/D 에멀젼)는 디젤(연속/외부 상)에서 물방울(분산/내부 상)의 자연적으로 비혼할 수 없는 액체의 혼합물로 정의됩니다. 유화제는 에멀젼 안정성을 개선하고 혼합 에너지 요구 사항을 낮추기 위해 낮은 농도로 첨가됩니다.

2상 에멀젼

2상 에멀젼은 어떤 계면활성제를 사용하지 않고 디젤에서 물의 혼합물을 기술한다. 2상 WiDE의 경우, 물과 디젤 공급 스트림은 엔진 바로 앞에서 초음파적으로 유화됩니다. 초음파 2 상 물 - 인 디젤 에멀젼은 초음파 유동 세포 반응기에서 연소 엔진으로 직접 이동합니다. 계면 활성제가 없으면 에멀젼은 저장을 위해 만들어진 것이 아니라 직접 연소를 위해 만들어집니다.

물 디젤 에멀젼 연료의 사례 연구

더 셋업

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.

결과

엔진 테스트결과 계면활성제(UW/D)가 없는 수중 디젤 에멀젼 연료는 깔끔한 디젤 연료에 비해 브레이크 열 효율(BTE)이 3.59% 증가하고 브레이크 별 연료 소비량(BSFC)이 3.89% 감소하여 엔진이 크게 개선된 것으로 나타났습니다. 안정화(SW/D) 및 불안정화(UW/D) 에멀젼 연료는 미세 폭발 현상으로 인해 엔진의 열 효율을 증가시켰습니다. 미세 폭발 현상은 유화 물방울의 급속한 증발을 야기한다. 미세한 물방울이 오일에 둘러싸여 있기 때문에, 강렬한 증발 과정은 공기와 연료의 혼합을 촉진 매우 미세한 입자로 심하게 물방울을 방해한다. 물방울 의 붕괴와 공기와 혼합은 연소 효율을 크게 향상시킵니다.
그 결과 계면활성제를 사용하지 않고 실시간으로 수경 에멀젼 연료를 생산및 엔진으로 이송하는 개념이 잘 작동한다는 것을 알 수 있습니다. 초음파로 제조된 물-디젤 혼합물의 즉각적인 이송은 저장된 에멀젼 연료에 대한 안정화 문제뿐만 아니라 계면활성제에 대한 의존성을 제거한다. 불안정한 수분 디젤 에멀젼 연료(UW/D)는 25초 이내에 침전 단계에 도달하지 않고 에멀젼 형태를 안정적으로 유지했습니다(아래 그림 참조).

초음파 유화는 유화제가없는 디젤 에멀젼 연료를 생산하는 신뢰할 수있는 방법입니다.

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×) – 이트닌 외. 2018

깔끔한 디젤 연료와 비교했을 때, 수중 디젤 에멀젼 연료는 질소산화물(NOx)과 미립자 물질(PM)의 배기가스 배출을 현저히 감소시켰으며, 평균 31.66% 및 16.33%의 감소율도 있습니다.

전반적으로, 초음파 로 제조 된 에멀젼 – 계면 활성제에 의해 불안정하거나 안정화된 웨더 – 디젤 연료를 절약하고 배기가스 배출을 줄이는 데 도움이 됩니다.
초음파로 친환경 배기 방출 및 연료 절감!

초음파 유화 나노 크기의 물 연료 에멀젼. (확대하려면 클릭하십시오!)

유화 연료의 스프레이 불꽃에서 1 차 및 이차 분무.

수중 디젤 에멀젼용 초음파 유화제 3x UIP1000hdT

3 배 UIP1000hdT 수중 디젤 에멀젼용 초음파 에멀젼 시스템

정보 요청




우리의 주의 개인 정보 정책.


초음파 물 - 인 - 디젤
에 대 한:

  • 철도 기관차
  • 선박 선박
  • 고정 발전기

삼차 상 에멀젼

3상 에멀젼이라고도 하는 삼차 상 에멀젼은 물, 오일 및 계면활성제로 구성됩니다. 디젤 단계로 물의 초음파 유화 중에 계면 활성제가 첨가됩니다. 유화제는 에멀젼 안정성을 연장하고 수중 디젤 연료를 저장할 수 있습니다. W / D 에멀젼 안정성은 유화제, 초음파 공정 매개 변수 및 온도에 따라 달라집니다. 계면 활성제와 초음파 매개 변수의 올바른 조합을 통해 WiDE의 상당한 장기적 안정성을 달성할 수 있습니다.

초음파 유화 시스템의 설치 및 복고풍 피팅은 간단하고 안전하며 저렴합니다. W/D 에멀젼 연료는 기존의 디젤 엔진(예: 발전기, 철도 엔진, 선박 엔진)과 함께 개조없이 사용할 수 있습니다.

초음파 디젤 에멀젼 연료의 장점

  • 미세 한 크기의 에멀젼
  • 가변 수분 함량
  • 계면활성제 유무
  • 짧은 처리 시간
  • 설치가 용이함
  • 안전하게 작동
  • 낮은 투자, 빠른 RoI
  • 낮은 유지 보수
  • 쉽게 개장
  • 엔진 의 수정 없음

WiDE 연료의 효율성을 높이는 이유는 무엇입니까? – 마이크로 폭발 현상

수중 디젤 에멀젼 연료는 연속 디젤 단계에서 부유 물 입자로 구성됩니다. 연소되면, 에멀젼 연료의 미세한 물방울은 디젤보다 더 빨리 과열 된 단계에 도달하고 연소 중에 증기 팽창 분열 (자발적 폭발)을 생성하여 매우 미세한 입자를 생성합니다. 흡기 공기와 결합된 미닛 입자의 표면적이 증가하여 공기와 연료 혼합이 크게 개선되어 연소 효율이 증가합니다. (이바노프, 네베도프 1965)

고성능 초음파 유화 시스템

Hielscher 초음파는 고품질 (나노) 에멀젼의 지속적인 생산을위한 고성능 초음파 프로세서를 공급합니다. 우수한 초음파 성능, 견고성 및 작은 설치 공간으로 Hielscher 초음파 는 수중 디젤 에멀젼 연료에 이상적인 혼합 시스템입니다. 연소 엔진에 직접 주입하거나 저장 및 나중에 연소를위한 안정적인 에멀젼 연료를 생산하려는 Wether, Hielscher 초음파는 응용 분야에 가장 적합한 설정을 가지고 있습니다. 철도 기관차 및 내륙 선박의 통합을위한 소형 초음파 에멀젼 시스템에서 발전소 및 거대한 선박을위한 대형 아쿠아 연료 볼륨의 생성까지 – 초음파 프로세서의 우리의 클러스터는 모든 볼륨의 에멀젼 연료 처리를 허용합니다.
높은 초음파 출력, 신뢰성 및 견고성 외에도 Hielscher 초음파’ 산업용 초음파 프로세서를 정밀하게 제어하고 모니터링 할 수 있습니다. 온도 및 압력 센서는 데이터를 발전기로 전송하며, 여기서 진폭, 순 및 총 에너지, 온도 및 압력과 같은 모든 중요한 공정 파라미터가 내장된 SD 카드에 기록됩니다. 지능형 소프트웨어 제어를 통해 지속적으로 고품질의 표준화된 에멀젼 연료에 대한 정확한 공정 파라미터를 설정하고 설정할 수 있습니다. 재킷 초음파 유량 반응기효율적으로 냉각 될 수 있으며 지정된 온도에서 에멀젼을 처리 할 수 있습니다. 우리의 초음파 장비의 견고성은 중장비 및 까다로운 환경에서 24/7 작동을 허용합니다.
아래 표는 초음파 장비의 대략적인 처리 용량을 보여줍니다.

유량 권장 장치
0.5 ~ 4L/분 UP200Ht, UP400St
1 ~ 8L / 분 UIP2000hdT
2 ~ 20L / 분 UIP4000hdT
30 ~ 300L /분 UIP16000
더 큰 의 클러스터 UIP16000

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추가 정보 요청

초음파 프로세서, 물 연료 유화 및 가격에 대한 추가 정보를 요청하려면 아래 양식을 사용하십시오. 우리는 당신과 당신의 프로세스를 토론하고 당신에게 당신의 유화 요구 사항을 충족하는 초음파 시스템을 제공 하게되어 기쁩니다!









주의 하시기 바랍니다 개인 정보 정책.


Hielscher 초음파는 분산, 유화 및 세포 추출을위한 고성능 초음파 균질화제를 제조합니다.

고출력 초음파 균질화제 조종사산업 규모.

문학 / 참고 문헌

  • 아마드 무신 이트닌; 위라 자자르 야히아; 모하마드 아즈린 아마드; 누르 티카 람란; 하사누딘 압둘 카디르; 노르 아즈와디 체 시딕; 고가 츠요시(2018년): 유화제가 없는 디젤 에멀젼 연료: 안정성 동작, 엔진 성능 및 배기가스 배출. 연료 215, 2018. 454-462.
  • 모하메드 야하야 칸; Z. 압둘 카림; 피트위 요하네스 하고스; A. 라시드 A. 아지즈; Isa M. Tan (2014) : 연료로 물 에서 디젤 에멀젼의 현재 동향. 과학 세계 저널 2014(17):527472.
  • 피오트르 파콜스키; 마리올라 블라스치크; 저지 스크 (2016): 대체 연료로 유화 디젤. 기술 문제 4/2016 pp. 62-67.
  • V.M. 이바노프; P.I. Nefedov (1965): 천연 및 유화 액체 연료의 연소 공정에 대한 실험 조사, NASA 기술. Transl. TIF-258, 1965.


알만한 가치가있는 사실

아쿠아 연료 / 물 -에 디젤 연료

에멀젼은 둘 이상의 비미들기 유체로 구성된 액체 시스템으로, 하나 이상의 상(분산 상)이 다른 단계(연속 상)에서 미세하게 분산됩니다. 물용 – 디젤 연료 에멀젼, 물은 연속 디젤 연료 단계에서 미세 한 방울로 분산된다. 에멀젼의이 유형은 "물 에서 연료"에멀젼 또는 아쿠아 연료로 알려져있다.