Ultrasonic Emulsiounen fir Waasser-an-Diesel Verbrennung

Stroumgeneratoren, Schëffsmotoren a Eisebunnsmotoren, déi mat Diesel tanken, kënne méi effizient lafen wann Waasser-an-Diesel-Emulsiounen benotzt ginn. Waasserdiesel-Emulsiouns Brennstoffer reduzéieren de Brennstoffverbrauch, senken d'Verbrennungstemperatur, verbrennen propper an reduzéiert d'Emissiounen, wéi NOx a Soot. Ultrasonic Emulsifizéierung ass eng zouverlässeg, einfach an effizient Method fir qualitativ héichwäerteg Waasser-an-Diesel Brennstoffer ze produzéieren.

Ultrasonic Emulsifizéierung vu Waasser am Diesel

Waasser-an-Diesel Emulsiounen (WiDE; W / D Emulsioun Brennstoff) sinn eng modifizéiert Diesel Brennstoff Alternativ, déi bis zu 15% Waasser enthält. Och bekannt als Aqua-Brennstoff, a Waasser-Diesel Emulsiounen, ginn Waasserdrëpsen ultrasonesch an déi kontinuéierlech Dieselfase emulgéiert. Intens Sonikatioun vu Flëssegkeeten generéiert akustesch Kavitatioun. Kavitativ Schéierkräfte stierzen Droplet a produzéieren eng homogen Emulsioun vun der soss netbunnbarer Waasser an Diesel Phasen.

Waasser-an-Diesel Emulsioun

WiDE (W / D Emulsioun) gëtt definéiert als Mëschung vun den natierlechen onvermiessbar Flëssegkeeten vu Waasserdrëpsen (verspreet / intern Phase) am Diesel (kontinuéierlech / extern Phas). En emulgéierend Mëttel gëtt a nidderegen Konzentratioune bäigebaut fir d'Emulsiounsstabilitéit ze verbesseren an d'Mëschungsenergiebedarf ze senken.

Zwe-Phase Emulsioun

Eng zwou Phas Emulsioun beschreift d'Mëschung vu Waasser am Diesel ouni d'Benotzung vun engem Surfaktant. Fir eng zwee-Phas WiDE sinn d'Waasser an d'Diesel Führungsstroum ultrasonically emulgéiert direkt virum Motor. Den ultrasonic Zwee-Phas Waasser-an-Diesel Emulsioun geet direkt vum Ultrasonic Flow-Zelle Reaktor an de Verbrennungsmotor. Ouni Surfaktant gëtt d'Emulsioun net fir Späichere gemaach, mee fir direkt Verbrennung.

Fallstudie vu Waasser-Diesel Emulsioun Brennstoff

De Setup

Ithnin et al. (2018) studéiert den Effekt vum Waasser-an-Diesel-Emulsiouns Brennstoff (WiDE) op engem eenzegen Zylinder, direkten Injektiouns Dieselmotor. Waasser an Diesel goufen a verschiddenen Eenheete gelagert, aus deene se quantitativ an e Mëschungssystem transferéiert goufen. De Mixsystem besteet aus enger Kombinatioun vun héijer Schiermixer an engem Ultrasonic Homogenisator. De Schéiermixer huet eng rau Virmëschung vu Waasser an Diesel geliwwert, wärend d'Sonikatioun fir eng feinforméiert, eenheetlech Emulsioun benotzt gouf. D'Waasser-Diesel-Emulsioun gouf mat 5% Waasser bereet. De homogene WiDE Brennstoff gouf direkt vum Mixsystem an an an de Motor transferéiert. De préparéierten WiDE Brennstoff huet keng Surfaktanten enthalen, dofir gouf als laangfristeg onbestänneg Emulsiounsbrennstoff (UW / D) bezeechent. Den Dieselmotor gouf ënner véier verschiddene Lastbedingunge getest (1 kW (25%), 2 kW (50%), 3 kW (74%), 4 kW (100%)) a mat enger konstanter Geschwindegkeet vun 3000 rpm. Fir d'Effekter wéi Brennstoffleistung an Emissiounen ze vergläichen, gouf e surfaktant-stabiliséierte Emulsiouns Brennstoff (stabil Emulsioun (SW / D)) an nett Diesel Brennstoff (D2) och op de selwechte Motor getest. 5% Waasser gëtt fir onbestänneg Emulsioun a stabil Emulsioun benotzt.

D'Resultater

De Test vum Motor weist datt Waasser-Diesel Emulsioun Brennstoff ouni Surfaktant (UW / D) bedeitend Verbesserung vum Motor mat enger 3,59% Erhéijung vun der Bremsen thermescher Effizienz (BTE) an 3,89% Reduktioun vum Bremsspezifesche Brennstoffverbrauch (BSFC) am Verglach an ordentleche Diesel Brennstoff. D'Emulsiouns Brennstoffer, béid stabiliséiert (SW / D) an onstabiliséiert (UW / D), hunn d'thermesch Effizienz vum Motor erhéicht duerch de Mikro-Explosiouns-Phänomen. De Mikro-Explosiouns-Phänomen verursaacht eng séier Verdampfung vun emulgéierte Waasserdrëpsen. Zënter datt déi puer Waasserdrëpsen an Ueleg ëmginn sinn, stéiert d'intensiv Verdampfungsprozess d'Druppelen gewalteg a ganz feine Partikelen, wat d'Vermëschung vu Loft a Brennstoff fördert. D'Drupperstéierung an d'Mëschung mat der Loft erhéicht d'Verbrennungseffizienz wesentlech.
D'Resultater weisen datt d'Konzept fir de Waasserdiesel Emulsioun Brennstoff an Echtzäit an de Motor ze produzéieren an ze transferéieren ouni Surfaktant benotzt ganz gutt funktionnéiert. Den direkten Transfer vun der ultrasonically virbereet Waasserdieselmëschung eliminéiert de Stabiliséierungsproblem fir gelagertem Emulsiounsbrennstoff souwéi d'Ofhängegkeet vum Surfaktant. Onstabil Waasser-Diesel-Emulsiouns Brennstoff (UW / D) huet seng Emulsiounsform zouverlässeg behalen ouni d'Sedimentéierungsstadium bannent 25 Sek ze erreechen (kuckt Bild hei ënnen).

Ultrasonic Emulsifizéierung ass eng zouverléisseg Method fir emulgatorfräi Waasser-an-Diesel-Emulsiouns Brennstoffer ze produzéieren.

Droplet Behuelen vun ultrasonically emulgeréiert Ater-an-Diesel Emulsioun Brennstoff iwwer Zäit a) 10 s, b) 25 s, c) 50 s an d) 132 s. (Vergréisserung 1000 ×) – Ithnin et al. 2018 virgestallt

Am Verglach mam ordentlechen Diesel Brennstoff huet d'Waasser-an-Diesel Emulsioun Brennstoff eng wesentlech reduzéiert Ausstoussemissioun vu Stickstoffoxiden (NOx) a Partikelen (PM) mat enger duerchschnëttlecher Reduktioun vun 31,66% respektiv 16,33%.

Insgesamt ultrasonically virbereet Emulsiounen – wether instabil oder stabiliséiert vum surfactant – hëlleft dem Diesel Brennstoff ze spueren, a Reduzéierung vun den Auspuff.
Grénger Auspuff Emissioun a Spuerespuer mat Ultrasonics!

Ultraschall Emulsioun vu nano-ofgëtt Waasser-Brennstoff-Emulsiounen. (Klickt fir ze vergréisseren)

Primär a sekundär Atomiséierung a Spraymamm vun emulgéierten Brennstoff.

Ultrasonic Emulgéierer 3x UIP1000hdT fir Waasser-an-Diesel Emulsiounen

3x UIP1000hdT ultrasonic Emulsiounssystem fir Waasser-an-Diesel Emulsiounen

Informatiounen ufroen




Notéiert eis Privatsphär Politik.


Ultraschall Waasser am Diesel
fir:

  • Eisebunn Lokomotiven
  • Marine
  • stationär Kraaft Generatoren

Ternary Phase Emulsioun

Eng ternary Phase-Emulsioun, och bekannt als Driefas-Emulsioun, besteet aus Waasser, Ueleg an engem Surfaktant. Während der Ultraschallemulsifizéierung vum Waasser an der Dieselfase gëtt e Surfaktant derbäi. Den emulgéierende Agent verlängert d'Emulsiounsstabilitéit an erlaabt de Waasser-an-Diesel Brennstoff ze späicheren. D'W / D-Emulsiounsstabilitéit hänkt vum Emulgator of, dem Ultrasonic Prozessparameter an der Temperatur. Mat der rietser Kombinatioun vun Surfaktanten a Sonikatiounsparameter, kann eng bedeitend laangfristeg Stabilitéit vu WiDE erreecht ginn.

D'Installatioun an d'Ruit-Fitting vun engem Ultrasonic Emulsifizéierungssystem ass einfach, sécher an preiswerte. W / D Emulsiouns Brennstoffer kënne a Kombinatioun mat all konventionelle Dieselmotoren (z. B. Stroumgeneratoren, Eisebunnsmotoren, Schiffmotoren) ouni Ännerung benotzt ginn.

Virdeeler vun Ultrasonic Diesel Emulsioun Brennstoffer

  • Geldstrof Emulsioun
  • verännerleche Waasserinhalt
  • mat oder ouni Surfaktant
  • kuerz Veraarbechtungszäit
  • einfach ze installéieren
  • sécher ze bedreiwen
  • niddereg Investitioun, séier RoI
  • niddreg Wartung
  • einfach Régraft
  • keng Ännerunge vum Motor

Wat mécht WiDE Brennstoffer méi effizient? – De Mikro-Explosioun Phenomenon

Waasser-an-Diesel Emulsiouns Brennstoffer besteet aus suspendéierte Waasserpartikelen an enger kontinuéierter Dieselfase. Beim Verbrennen erreechen d'feingréisst Waasserdrëpsen am Emulsiounsbrennstoff hir iwwerhëtzter Bühn méi séier wéi den Diesel a kreéieren en Dampausdehnungsschaarf (spontan Explosioun) wärend der Verbrennung, a schaaft ganz feine Partikelen. Wéinst der erhöhter Uewerfläch vun de Minute Partikele kombinéiert mat Entluft gëtt d'Loft an d'Brennermëschung wesentlech verbessert an doduerch d'Verbrennungseffizienz erhéicht. (Ivanov, Nevedov 1965)

High-Performance Ultrasonic Emulsifizéierungssystemer

Hielscher Ultrasonics liwwert High-Performance Ultrasonic Prozessoren fir déi kontinuéierlech Produktioun vu héichqualitativen (Nano-) Emulsiounen. Superior Ultrasonic Leeschtung, Robustheet, an e klenge Foussofdrock maachen den Hielscher Ultrasonicatoren den ideale Mëschungssystem fir Waasser-an-Diesel Emulsiouns Brennstoffer. Wëllt Dir Emulsiouns Brennstoffer fir d'direkt Injektioun an e Verbrennungsmotor oder stabile Emulsiouns Brennstoffer fir Späicheren a spéider Verbrennung produzéieren, huet Hielscher Ultrasonics déi gëeegentst Setup fir Är Applikatioun. Vu méi klengen Ultrasonic Emulsiounssystemer fir d'Integratioun an Eisebunnslokomotiven a Bannerauter Schëffer bis zur Generatioun vu groussen Aqua-Brennstoff Volumen fir Kraaftwierker a riseg Marine Schëffer – eis Cluster vun Ultrasonic Prozessoren erlaben d'Emulsioun Brennstoff Veraarbechtung vun all Volumen.
Nieft dem héijen Ultrasonic Output, Zouverlässegkeet a Robustheet, Hielscher Ultrasonics’ industriell Ultrasonic Prozessoren kënne präzis kontrolléiert an iwwerwaacht ginn. Temperatur- an Drocksensoren vermëttelen d'Donnéeën un de Generator, wou all wichteg Prozessparameter wéi Amplitude, Netz an Total Energie, Temperatur an Drock op enger agebauter SD-Kaart opgeholl ginn. Déi intelligent Software Kontroll erlaabt et exakt Prozessparameter fir en standardiséierten Emulsiounsbrennstoff vu kontinuéierlech héichqualitéit z'installéieren. De Jackett Ultraschallstroumreaktor kann effizient ofgekillt sinn an erlaabt d'Emulsioun bei spezifizéierten Temperaturen ze veraarbecht. D'Rustabilitéit vun eiser Ultrasonic Ausrüstung erlaabt 24/7 Operatioun mat schwéierer Aarbecht an an usprochsvollen Ëmfeld.
D'Tabellner ënnert Iech en Indikatioun vun der ongeféieren Veraarbechtkapazitéit vun eisem Ultraschall:

Duerchflossrate recommandéiert Comments
0.5 bis 4L / min UP200Ht, An UP400St
1 bis 8L / min UIP2000hdT
2 bis 20L / min UIP4000hdT
30 bis 300L / min UIP16000
méi grouss Stärekoup vun UIP16000

Kontaktéiert eis! / Frot eis!

Frot méi Informatiounen

Gebraucht w.e.g. d'Form hei ënnen fir zousätzlech Informatiounen iwwer Ultrasonic Prozessoren ze froen, Waasser-Brennstoff Emulgéierung a Präisser. Mir freeën eis Äre Prozess mat Iech ze diskutéieren an Iech en Ultrasonic System ze bidden, deen Är Emulsiounsufuerderunge entsprécht!










Hielscher Ultrasonics fabrizéiert héich performant Ultraschall Homogeniséierer fir Dispersioun, Emulsifizéierung a Zell Extraktioun.

Héichkraaft ultrasonic Homogenisatoren vu Labo ze Pilot an industrielle Plang.

Literatur / nëmmen

  • Ahmad Muhsin Ithnin; Wira Jazair Yahya; Mohamad Azrin Ahmad; Nur Atiqah Ramlan; Hassanuddin Abdul Kadir; Och net Azwadi Che Sidik; Tsuyoshi Koga (2018): Emulgator-gratis Waasser-an-Diesel Emulsioun Brennstoff: Seng Stabilitéitsverhalen, Motorleistung an Auspuff EmissiounAn. Brennstoff 215, 2018. 454-462.
  • Mohammed Yahaya Khan; ZA Abdul Karim; Ftwi Yohaness Hagos; A. Rashid A. Aziz; Isa M. Tan (2014): Aktuell Trends a Waasser-an-Diesel Emulsioun als Brennstoff. De Wëssenschaftleche Weltjournal 2014 (17): 527472.
  • Piotr Pacholski; Mariola Błaszczyk; Jerzy Sęk (2016): Emulgéiert Diesel als Alternativ BrennstoffAn. Technesch Themen 4/2016 S. 62-67.
  • VM Ivanov; PI Nefedov (1965): Experimentell Ënnersich vum Verbrennungsprozess vun natierlechen an emulgéierten flëssege Brennstoffer, NASA Tech. Iwwersetze. TIF-258, 1965.


Fakten Wësse wat weess

Aquafuels / Waasser-an-Diesel Brennstoffer

Eng Emulsioun ass e Flëssegsystem deen aus zwee oder méi iriskierbar Flëssegkeeten besteet, wou déi eng oder méi Phasen (disperse Phas) an der anerer (kontinuéierter Phase) fein verspreet sinn. Fir Waasser – Diesel Brennstoffer Emulsiounen, Waasser gëtt als fein Tropfen an der kontinuéierter Diesel Brennstoffphase verspreet. Dës Zort vun Emulsioun ass bekannt als "Waasser-an-Brennstoff" Emulsioun oder als Aquafuel.