Ultra-sons de potência para emulsões de água em diesel

A utilização de emulsões de água em combustível está a expandir-se rapidamente devido a regulamentos ambientais mais rigorosos e a uma concorrência mais dura no mercado dos transportes. A tecnologia de emulsificação por ultra-sons permite uma utilização mais eficiente dos combustíveis, como os combustíveis pesados ou o gasóleo, através da mistura de água no combustível de base. Os combustíveis aquosos emulsionados por ultra-sons proporcionam uma combustão mais completa e um consumo de combustível mais económico, ao mesmo tempo que queimam os combustíveis com menos emissões!

Emulsão de água em combustível

A combustão de combustíveis gera gases perigosos, como óxidos nitrosos (NOx), hidrocarbonetos (HC), monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO2), bem como partículas (PM), fuligem e fumo, que são prejudiciais à saúde humana e ao ambiente. A emissão destes poluentes pode ser significativamente reduzida através da adição de água ao combustível.
A adição de 5 a 25% de água ao combustível, como o fuelóleo pesado ou o gasóleo, pode reduzir drasticamente a emissão de poluentes perigosos. A água injectada reduz a temperatura de combustão adiabática local. Estudos efectuados provaram que, deste modo, a emissão de NOx pode ser reduzida até 40% e a de CO2 até 5% – 15% e as partículas até 90%. O fumo negro da combustão do gasóleo pode ser completamente eliminado, uma vez que o o combustível é totalmente queimado.
Ao mesmo tempo, o consumo de combustível pode ser reduzido em cerca de 5%. Poupe o ambiente e o combustível!
Os combustíveis emulsionáveis incluem os hidrocarbonetos líquidos, o petróleo bruto, os combustíveis pesados (HFO), a nafta, o querosene, o gasóleo, os óleos de aquecimento, o biodiesel e os óleos vegetais.

Ambiental & Benefícios económicos:

• menores emissões de NOx
• menos emissões de fuligem
• redução do consumo de combustível
• combustão mais completa
• temperaturas de pico de combustão mais baixas
• menos incrustações na caldeira

Atomização primária e secundária em chama de pulverização de combustível emulsionado.

Emulsões ultra-sónicas de água em combustível

Os ultra-sons de potência são uma tecnologia bem conhecida e comprovada para criar emulsões de tamanho fino com gotículas na gama dos microns e nano. A tecnologia de emulsificação ultra-sónica baseia-se em forças de cisalhamento cavitacionais. Através da cavitação ultra-sónica, as gotículas de água e de combustível são minimizadas até ao tamanho nano e são misturadas de modo a produzir uma emulsão de tamanho fino (nano/ mini-). Para a emulsificação ultrassónica em linha, as correntes separadas de combustível e água podem ser ajustadas com precisão para que seja assegurada uma proporção constante de água e combustível.
Os homogeneizadores de ultra-sons podem ser instalados diretamente antes da bomba de injeção, de modo a que a emulsão homogénea água-combustível possa ser injectada imediatamente no motor e se evite o armazenamento da emulsão de combustível. Quando a emulsão água-combustível é injectada na câmara de combustão, as gotículas de água evaporam-se rapidamente devido às elevadas temperaturas, uma vez que o ponto de ebulição da água é muito inferior ao do combustível. Durante o processo de vaporização, as gotículas de água rebentam de forma micro-explosiva e fragmentam o combustível em gotículas mais pequenas. Deste modo, a água-combustível é atomizada na câmara de combustão, de modo a que o combustível e o ar na câmara de combustão sejam melhor misturados e o combustível possa ser completamente queimado. As gotículas muito pequenas oferecem uma superfície de partícula muito elevada, resultando numa grande interface água-óleo de baixa tensão, o que melhora ainda mais a atomização. Isto aumenta a eficiência da combustão, resultando finalmente numa redução significativa do custo do combustível, que excede os custos da emulsificação.
A tecnologia de mistura por ultra-sons é um processo em linha, que pode ser facilmente adaptado aos motores existentes. O motor em si não requer modificações.

Conjunto Hielscher UIP6000hdT composto por até 12x sonicadores. Esta configuração permite compor um poderoso sistema de sonicação em linha de 72 kW para processamento em linha de alto desempenho.

Tecnologia de emulsão por ultra-sons

a Emulsificação por ultra-sons baseia-se na cavitação e na mistura de alto cisalhamento. Ondas de ultrassom de alta intensidade são acopladas ao meio líquido (mistura de combustível e água) e criam gotículas de tamanho nanométrico, permitindo a produção de emulsões bifásicas de água em óleo e emulsões trifásicas de óleo em água em óleo.

Instalações em:

• CHP – unidades de produção combinada de calor e eletricidade
• geradores a gasóleo
• centrais eléctricas
• embarcações marítimas
• locomotivas diesel
• adaptável a todos os motores diesel
• tecnologia de bordo: navegabilidade

A nano-emulsificação ultra-sónica produz emulsões estáveis

Equipamento de ultrassom para serviços pesados

A Hielscher fornece equipamento ultrassónico industrial para trabalhos pesados que pode lidar com fluxos de combustível elevados – mesmo com viscosidades elevadas. Os homogeneizadores ultra-sónicos Hielscher são construídos para funcionar 24 horas por dia, 7 dias por semana, em condições difíceis. Os nossos sistemas são compactos e fáceis de utilizar, não têm partes móveis, são fáceis de instalar e operar e quase não necessitam de manutenção.
A produção ultra-sónica de emulsão-combustível pode ser controlada de forma segura através do controlo do navegador, enquanto as duas correntes de alimentação separadas de água e combustível permitem uma dosagem precisa da relação água-combustível e a regulação/adaptação da mistura de combustível durante o funcionamento de acordo com a carga/velocidade atual do motor.

Conceção, fabrico e consultoria – Qualidade fabricada na Alemanha

Os ultrassons Hielscher são conhecidos pelos seus elevados padrões de qualidade e design. A robustez e a facilidade de operação permitem a integração harmoniosa dos nossos ultrassons nas instalações industriais. As condições difíceis e os ambientes exigentes são facilmente controlados pelos ultrassons Hielscher.

A Hielscher Ultrasonics é uma empresa certificada pela ISO e dá especial ênfase aos ultrassons de alto desempenho com tecnologia de ponta e facilidade de utilização. Naturalmente, os ultrassons da Hielscher estão em conformidade com a CE e cumprem os requisitos da UL, CSA e RoHs.

Produção ultra-sónica de combustíveis de emulsão a bordo de embarcações marítimas

Literatura / Referências