Moc ultradźwięków do emulsji wody w Diesel

Zastosowanie emulsji typu woda w paliwie szybko się rozwija ze względu na zaostrzone przepisy dotyczące ochrony środowiska i ostrzejszą konkurencję na rynku transportowym. Technologia emulgowania ultradźwiękowego umożliwia bardziej efektywne wykorzystanie paliw, takich jak paliwa ciężkie lub olej napędowy, poprzez mieszanie wody z paliwem bazowym. Ultradźwiękowo emulgowane paliwa wodne zapewniają pełniejsze spalanie i bardziej ekonomiczne zużycie paliwa, przy jednoczesnym spalaniu paliw z mniejszą emisją!

Emulsja typu woda w paliwie

Spalanie paliw generuje niebezpieczne gazy, takie jak tlenki azotu (NOx), węglowodory (HC), tlenek węgla (CO), dwutlenek węgla (CO2), a także cząstki stałe (PM), sadzę i dym, które są szkodliwe dla zdrowia ludzkiego i środowiska. Emisję tych zanieczyszczeń można znacznie zmniejszyć poprzez dodanie wody do paliwa.
Dodanie 5-25% wody do paliwa, takiego jak ciężki olej opałowy lub olej napędowy, może drastycznie zmniejszyć emisję niebezpiecznych zanieczyszczeń. Wtryskiwana woda obniża lokalną adiabatyczną temperaturę spalania. Badania dowiodły, że w ten sposób emisja NOx może zostać obniżona nawet o 40%, a CO2 o 5%. – 15% i PM nawet o 90%. Czarny dym ze spalania oleju napędowego można całkowicie wyeliminować, ponieważ paliwo jest całkowicie spalane.
W tym samym czasie zużycie paliwa może być zmniejszony o ok. 5%. Oszczędzaj środowisko i paliwo!
Paliwa emulgujące obejmują ciekłe węglowodory, ropę naftową, paliwa ciężkie (HFO), naftę, olej napędowy, oleje opałowe, biodiesel i oleje roślinne.

Środowisko & Korzyści ekonomiczne:

• niższe emisje NOx
• niższa emisja sadzy
• zmniejszone zużycie paliwa
• pełniejsze spalanie
• niższe szczytowe temperatury spalania
• mniej zanieczyszczeń w kotle

Pierwotna i wtórna atomizacja w płomieniu natryskowym zemulgowanego paliwa.

Ultradźwiękowe emulsje typu woda w paliwie

Ultradźwięki mocy to dobrze znana i sprawdzona technologia tworzenia emulsji o drobnych rozmiarach z kroplami w zakresie mikronów i nano. Technologia emulgowania ultradźwiękowego opiera się na kawitacyjnych siłach ścinających. Dzięki kawitacji ultradźwiękowej kropelki wody i paliwa są minimalizowane do rozmiaru nano i mieszane ze sobą, dzięki czemu powstaje emulsja o drobnych rozmiarach (nano / mini). W przypadku ultradźwiękowej emulsyfikacji inline oddzielne strumienie paliwa i wody można precyzyjnie regulować, aby zapewnić stały stosunek wody i paliwa.
Homogenizatory ultradźwiękowe mogą być instalowane bezpośrednio przed pompą wtryskową, dzięki czemu jednorodna emulsja wodno-paliwowa może być natychmiast wtryskiwana do silnika i unika się magazynowania emulsji paliwowej. Gdy emulsja wodno-paliwowa jest wtryskiwana do komory spalania, kropelki wody szybko odparowują z powodu wysokiej temperatury, ponieważ temperatura wrzenia wody jest znacznie niższa niż paliwa. Podczas procesu odparowywania kropelki wody pękają w sposób mikro-wybuchowy i rozbijają paliwo na mniejsze kropelki. W ten sposób paliwo wodne jest rozpylane w komorze spalania, dzięki czemu paliwo i powietrze w komorze spalania są lepiej wymieszane, a paliwo może zostać całkowicie spalone. Bardzo małe kropelki oferują bardzo dużą powierzchnię cząstek, co skutkuje dużym interfejsem woda-olej o niskim napięciu, co dodatkowo poprawia atomizację. Zwiększa to wydajność spalania, co ostatecznie prowadzi do znacznej redukcji kosztów paliwa, które przewyższają koszty emulgowania.
Technologia mieszania ultradźwiękowego jest procesem liniowym, który można łatwo zmodernizować w istniejących silnikach. Sam silnik nie wymaga żadnych modyfikacji.

Klaster Hielscher UIP6000hdT składający się z maksymalnie 12 sonikatorów. Ta konfiguracja pozwala skomponować potężny system sonikacji inline o mocy 72 kW do wysokowydajnego przetwarzania inline.

Technologia emulsji napędzanej ultradźwiękami

The Emulsyfikacja ultradźwiękowa opiera się na kawitacji i mieszaniu przy wysokim ścinaniu. Fale ultradźwiękowe o wysokiej intensywności są sprzężone z ciekłym medium (mieszaniną paliwa i wody) i tworzą kropelki o rozmiarach w zakresie nano i pozwalają na wytwarzanie dwufazowych emulsji woda-w-oleju i trójfazowych emulsji olej-w-wodzie-w-oleju.

Instalacje na:

• CHP – jednostki skojarzonego wytwarzania ciepła i energii elektrycznej
• generatory diesla
• elektrownie
• statki morskie
• lokomotywy spalinowe
• Możliwość doposażenia we wszystkie silniki wysokoprężne
• Technologia pokładowa: zdatność do żeglugi

Ultradźwiękowa nanoemulsyfikacja wytwarza stabilne emulsje

Wytrzymały sprzęt ultrasonograficzny

Hielscher dostarcza wytrzymały przemysłowy sprzęt ultradźwiękowy, który może obsługiwać wysokie strumienie paliwa – nawet przy wysokich lepkościach. Homogenizatory ultradźwiękowe Hielscher są przeznaczone do pracy 24/7 w trudnych warunkach. Nasze systemy są przyjazne dla operatora i kompaktowe, nie mają żadnych ruchomych części, są łatwe w instalacji i obsłudze oraz prawie nie wymagają konserwacji.
Ultradźwiękowa produkcja emulsji-paliwa może być bezpiecznie kontrolowana za pomocą przeglądarki, podczas gdy dwa oddzielne strumienie wody i paliwa pozwalają na dokładne dozowanie stosunku wody do paliwa oraz regulację / dostosowanie mieszanki paliwowej podczas pracy zgodnie z bieżącym obciążeniem / prędkością obrotową silnika.

Projektowanie, produkcja i doradztwo – Jakość Made in Germany

Ultradźwięki Hielscher są dobrze znane z najwyższej jakości i standardów projektowych. Solidność i łatwa obsługa pozwalają na płynną integrację naszych ultradźwiękowców z obiektami przemysłowymi. Trudne warunki i wymagające środowiska są łatwo obsługiwane przez ultradźwięki Hielscher.

Hielscher Ultrasonics jest firmą posiadającą certyfikat ISO i kładzie szczególny nacisk na wysokowydajne ultradźwięki z najnowocześniejszą technologią i łatwością obsługi. Oczywiście ultradźwięki Hielscher są zgodne z CE i spełniają wymagania UL, CSA i RoHs.

Ultradźwiękowa produkcja paliw emulsyjnych na pokładzie statków morskich

Literatura / Referencje