Výkonový ultrazvuk pre emulzie voda v nafte
Používanie emulzií voda v palive sa rýchlo rozširuje v dôsledku sprísnených environmentálnych predpisov a tvrdšej konkurencie na trhu dopravy. Ultrazvuková emulgačná technológia umožňuje efektívnejšie využitie palív, ako sú ťažké palivá alebo nafta, primiešaním vody do základného paliva. Ultrazvukovo emulgované vodné palivá poskytujú úplnejšie spaľovanie a hospodárnejšiu spotrebu paliva pri spaľovaní palív s nižšími emisiami!
Emulzia voda v palive
Pri spaľovaní palív vznikajú nebezpečné plyny, ako sú oxidy dusíka (NOx), uhľovodíky (HC), oxid uhoľnatý (CO), oxid uhličitý (CO2), ako aj tuhé častice (PM), sadze a dym, ktoré sú škodlivé pre ľudské zdravie a životné prostredie. Emisie týchto znečisťujúcich látok je možné výrazne znížiť pridaním vody do paliva.
Pridanie 5 – 25 % vody do paliva, ako je ťažký vykurovací olej alebo nafta, môže drasticky znížiť emisiu nebezpečných znečisťujúcich látok. Vstrekovaná voda znižuje lokálnu adiabatickú teplotu spaľovania. Štúdie preukázali, že emisie NOx sa tak môžu znížiť až o 40 %, CO2 o 5 % – 15 % a PM až o 90 %. Čierny dym zo spaľovania nafty je možné úplne eliminovať, pretože palivo sa úplne spáli.
Zároveň sa spotreba paliva môže byť znížený o cca 5 %. Šetrite životné prostredie a palivo!
Emulgovateľné palivá zahŕňajú kvapalné uhľovodíky, ropu, ťažké palivá (HFO), ťažký benzín, petrolej, naftu, vykurovacie oleje, bionaftu a rastlinné oleje.
Environmentálny & Ekonomické výhody:
- nižšie emisie NOx
- nižšie emisie sadzí
- znížená spotreba paliva
- Úplnejšie spaľovanie
- nižšie špičkové teploty spaľovania
- menej znečistenia v kotle
Vyššie uvedená grafika porovnáva spaľovanie priamej nafty a emulzie voda v nafte (WiDe). Voda v nafte horí výrazne čistejšie. (Pre zväčšenie kliknite na obrázok vyššie!)
Ultrazvukové emulzie vody v palive
Výkonový ultrazvuk je dobre známa a osvedčená technológia na vytváranie jemných emulzií s kvapôčkami v rozsahu mikrónov a nano. Tá Ultrazvuková emulgácia Technológia je založená na kavitačných šmykových silách. Ultrazvukom Kavitácie, kvapky vody a paliva sa minimalizujú na nanoveľkosť a zmiešajú sa dohromady, aby sa vytvorila jemná (nano-/ mini-) emulzia. Pre ultrazvukovú inline emulgáciu je možné presne nastaviť samostatné prúdy paliva a vody tak, aby bol zabezpečený konštantný pomer vody a paliva.
Ultrazvukové homogenizátory je možné inštalovať priamo pred vstrekovacie čerpadlo, aby sa homogénna emulzia voda-palivo mohla okamžite vstreknúť do motora a zabránilo sa ukladaniu palivovej emulzie. Keď sa emulzia voda-palivo vstrekuje do spaľovacej komory, kvapôčky vody sa rýchlo odparujú v dôsledku vysokých teplôt, pretože teplota varu vody je oveľa nižšia ako teplota varu paliva. Počas procesu odparovania kvapky vody prasknú mikrovýbušným spôsobom a rozbijú palivo na menšie kvapôčky. Tým sa voda a palivo rozprašuje v spaľovacej komore, aby sa palivo a vzduch v spaľovacej komore lepšie premiešali a palivo sa mohlo úplne spálené. Veľmi malé kvapôčky ponúkajú veľmi vysoký povrch častíc, čo vedie k veľkému rozhraniu voda-olej s nízkym napätím, čo ďalej zlepšuje atomizáciu. To zvyšuje účinnosť spaľovania, čo v konečnom dôsledku vedie k významnému Zníženie nákladov na palivo, čo presahuje náklady na emulgáciu.
Technológia ultrazvukového miešania je inline proces, ktorý je možné ľahko dodatočne namontovať na existujúce motory. Samotný motor vyžaduje žiadne úpravy.
Technológia ultrazvukovej emulzie
Tá Ultrazvuková emulgácia Technológia je založená na kavitácii a vysokošmykovom miešaní. Vysoko intenzívne ultrazvukové vlny sú spojené s kvapalným médiom (zmes paliva a vody) a vytvárajú veľkosti kvapiek v nano rozsahu a umožňujú vytvárať dvojfázové emulzie voda v oleji a trojfázové emulzie olej vo vode v oleji.
Inštalácie na:
- CHP – Jednotky kombinovanej výroby tepla a elektriny
- dieselové generátory
- Elektrárne
- námorné plavidlá
- dieselové lokomotívy
- možnosť dodatočnej montáže na všetky dieselové motory
- Palubná technika: Spôsobilosť na plavbu
Vysokovýkonné ultrazvukové zariadenie
Spoločnosť Hielscher dodáva ťažký výkon Priemyselný ultrazvuk zariadenia, ktoré zvládnu vysoké toky paliva – aj pri vysokých viskozitách. Ultrazvukové homogenizátory Hielscher sú skonštruované pre prevádzku 24 hodín denne, 7 dní v týždni v drsných podmienkach. Naše systémy sú jednoduché a kompaktné, nemajú žiadne pohyblivé časti, ľahko sa inštalujú a obsluhujú a nevyžadujú takmer údržbu.
Výrobu ultrazvukového emulzného paliva je možné bezpečne riadiť pomocou počítača alebo ovládanie prehliadača, zatiaľ čo dva samostatné prívodné prúdy vody a paliva umožňujú presné dávkovanie pomeru voda-palivo a reguláciu/prispôsobenie palivovej zmesi počas prevádzky v súlade s aktuálnym zaťažením/otáčkami motora.
Literatúra/Referencie
- Al-Iwayzy, Saddám H.; Yusaf, Talal; Al-Juboori, Raed A. (2014): Biopalivá zo sladkovodných mikrorias Chlorella vulgaris (FWM-CV) pre dieselové motory. Energies 7/2014. 1829-1851.
- Khan, Mohammed Yahaya; Karim, Z. A. Abdul; Hagos, Ftwi Yohaness; Aziz, A. Rashid A.; Tan, Isa M. (2014): Súčasné trendy v emulzii voda v nafte ako palivo. Vedecký svetový časopis 2014.
- Scarpete, Dan (2013): Emulzia nafty a vody, alternatívne palivo na zníženie emisií dieselových motorov. Stroje, technológie, materiály 7/2013. 13-16.
Fakty, ktoré stoja za to vedieť
Aqua-palivá
Aqua-palivá je termín, ktorý sa alternatívne používa pre emulgované palivá (tzv. emulzné palivá). Týmito druhmi palív sú emulzie zložené z vody a kvapalných horľavín, ako je ropa, palivo, plyn alebo nafta. Emulzie sú konkrétna zmes dvoch alebo viacerých nemiešateľných kvapalín obsahujúca kontinuálnu a dispergovanú fázu. Nadzvukový emulgácia je výkonná a spoľahlivá technika emulgácie vody a oleja (palivo, ropa, nafta atď.) vytváraním kvapôčok nanoveľkosti. Sonikácia je tak inovatívnou technológiou pre čistejšie a efektívnejšie spaľovanie palív.
ultrazvukové emulgátory
Ultrazvukové homogenizátory tkanív sa často označujú ako sondový sonikátor, sonický lyzér, ultrazvukový disruptor, ultrazvuková brúska, sono-ruptor, sonifikátor, zvukový dismembrator, narušič buniek, ultrazvukový dispergátor, emulgátor alebo rozpúšťač. Rôzne pojmy vyplývajú z rôznych aplikácií, ktoré môžu byť splnené sonikáciou.