Hielscher Ultrazvočna tehnologija

Ultrazvočne emulzije za vodo-in-Diesel izgorevanje

Generatorji energije, ladijski motorji in železniški motorji, ki so gorivo z dizelskim motorjem, se lahko učinkoviteje izvajajo, kadar se uporabljajo emulzije vode v dizelskem gorivu. Voda-Diesel emulzija goriva zmanjša porabo goriva, nižje temperature zgorevanja, gorijo čistejši in zmanjšanje emisij, kot so NOx in saje. Ultrasonic emulgiranje je zanesljiva, enostavna in učinkovita metoda za proizvodnjo visoko kakovostnih voda-in-dizelsko gorivo.

Ultrazvočni emulgiranje vode-in-Diesel

Emulzije vode v dizelskem gorivu (WiDE; W/D emulzija goriva) so spremenjeno dizelsko gorivo alternativa, ki vsebuje do 15% vode. Znan tudi kot Aqua-goriva, v vodni dizelsko emulzije, vodne kapljice so ultrazvočno emulgificirane v neprekinjeno fazo dizla. Intenzivno ultrazvočno razbijanje tekočin ustvarja akustično kavitacijo. Kavitacijske strižne sile motijo kapljico in proizvajajo homogeno emulzijo sicer medsebojno nezdružljivih vode in dizelskih faz.

Emulzija vode v dizelskem gorivu

Široka (W/D emulzija) je opredeljena kot mešanica naravno nezdružljivih tekočin vodnih kapljic (dispergirana/notranja faza) v dizelskem gorivu (neprekinjena/zunanja faza). Emulgatorji se doda v nizkih koncentracijah, da bi izboljšali stabilnost emulzij in nižje zahteve za mešanje energije.

Emulzija z dvema fazama

Dvofazna emulzija opisuje mešanico vode v dizelskem gorivu brez uporabe površinsko aktivne snovi. Za dvofazni WiDE, vode in dizelskega krmljenja tokov so ultrazvočno emulgificiran desno pred motorjem. Ultrazvočni dvofazni voda-in-Diesel emulzija gre neposredno iz ultrazvočnega reaktorja toka celic v zgorevalni motor. Brez površinsko aktivne snovi emulzija ni narejena za skladiščenje, temveč za neposredno zgorevanje.

Case študija vode-Diesel emulzija goriva

Nastavitev

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.

Rezultati

Preskus motorja kaže, da se z vodno dizelsko emulzijo brez površinsko aktivne snovi (UW/D) znatno izboljša motor z 3,59% povečanjem zavorne toplotne učinkovitosti (BTE) in 3,89% zmanjšanjem porabe goriva, specifične za zavore (BSFC), v primerjavi z gladko dizelsko gorivo. Emulzija goriva, tako stabilizirana (SW/D) in nestabiliziran (UW/D), povečala toplotno učinkovitost motorja zaradi pojava mikro eksplozije. Pojav mikro eksplozije povzroča hitro izhlapevanje emulgiranja vodnih kapljic. Ker je minuto kapljice vode so obdani z oljem, intenzivno izhlapevanje proces moti kapljice nasilno v zelo fine delce, ki spodbuja mešanje zraka in goriva. Motenj kapljic in mešanje z zrakom poveča učinkovitost zgorevanja bistveno.
Rezultati kažejo, da je koncept izdelave in prenosa goriva emulzije z vodno dizelsko gorivo v realnem času v motor brez uporabe površinsko aktivne gradnje zelo dobro. Takojšen prenos ultrazvočno pripravljene mešanice vodnih goriv odpravlja stabilizacijo problem za shranjeno emulzijo goriva, kot tudi odvisnost od površinsko aktivne snovi. Nestabilna voda-dizelsko emulzijo goriva (UW/D) zanesljivo vzdržuje svojo emulzijo obliki, ne da bi dosegli fazo sedimentacije v 25sec (glej sliko spodaj).

Ultrasonic emulgiranje je zanesljiva metoda za proizvodnjo emulgator brez vode-in-dizelsko emulzijo goriva.

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×) – Ithnin et al. 2018

V primerjavi z gladka dizelsko gorivo, voda-v-dizelsko emulzijo goriva je bistveno zmanjšala emisije izpušnih plinov dušikovih oksidov (NOx) in trdnih delcev (PM) s povprečnim zmanjšanjem za 31,66% in 16,33% oziroma.

Na splošno, ultrazvočno pripravljene emulzije – ali stabilizirati s površinsko aktivnim – pomaga varčevati z dizelskim gorivom in zmanjšati emisije izpušnih plinov.
Greener emisije izpušnih plinov in prihranek goriva z Ultrazvočna!

Ultrazvočno emulgirani nano velikosti emulzije voda-gorivo. (Kliknite za povečavo!)

Primarna in sekundarna atomizacija v razpršilnem ognju emulgificiranega goriva.

Ultrazvočni emulgatorji 3x UIP1000hdT za vodo-in-Diesel emulzije

3x UIP1000hdT ultrazvočni emulzija sistem za vodo-in-Diesel emulzije

Prošnja za informacije




Upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Ultrazvočni voda-in-Diesel
Za:

  • železniške lokomotive
  • morskih plovil
  • stacionarni agregati

Ternary faza emulzija

Trifazna emulzija, ki je znana tudi kot emulzija treh faz, je sestavljena iz vode, olja in površinsko aktivne snovi. Med ultrazvočno emulgiranje vode v dizelsko fazo se doda površinsko aktivna snov. Emulgiranje sredstvo podaljša stabilnost emulzije in omogoča shranjevanje vode-v-dizelsko gorivo. W/D emulzija stabilnost je odvisna od emulgator, ultrazvočni procesni parametri in temperature. S pravo kombinacijo površinsko aktivne snovi in ultrazvoka parametrov, je mogoče doseči veliko dolgoročno stabilnost WiDE.

Namestitev in retro-opremljanje ultrazvočnega sistema emulzij je preprost, varen in poceni. W/D emulzija goriva se lahko uporablja v kombinaciji s katerim koli konvencionalnim dizelskih motorjev (npr. generatorji električne energije, železniški motorji, ladijski motorji) brez spreminjanja.

Prednosti ultrazvočni Diesel emulzija goriv

  • fino velika emulzija
  • spremenljiva vsebnost vode
  • z ali brez površinsko aktivne snovi
  • kratek čas obdelave
  • enostavna namestitev
  • varno za delovanje
  • nizkimi naložbami, hitro RoI
  • Nizki stroški vzdrževanja
  • enostavno naknadno opremljanje
  • ni sprememb motorja

Kaj naredi WiDE goriv bolj učinkovito? – Pojav mikro eksplozije

Voda-in-Diesel emulzija goriva je sestavljen iz suspendiranih delcev vode v neprekinjenem dizelskem obdobju. Pri izgorevanju, fine velikih vodnih kapljic v emulzijo goriva dosežejo svojo pregreto fazo hitreje kot dizelsko gorivo in ustvariti zlom pare širitev (spontana eksplozija) med zgorevanjem, ki ustvarja zelo fine delce. Zaradi povečane površine minutnih delcev v kombinaciji s sesalnim zrakom se mešanje zraka in goriva bistveno izboljša in s tem poveča učinkovitost zgorevanja. (Ivanov, Nevedov 1965)

Visoko zmogljivih ultrazvočne Emulzifikacije Systems

Hielscher Ultrazvočna dobavlja visoko zmogljivih ultrazvočnih procesorjev za neprekinjeno proizvodnjo visoko kakovostnih (nano-) emulzij. Superior ultrazvočni uspešnosti, robustnost, in majhen odtis, da Hielscher Ultrasonicators idealen sistem mešanja za vodo-in-Diesel emulzija goriv. Wether želite proizvajati emulzijo goriva za neposredno injiciranje v zgorevalni motor ali stabilno emulzijo goriv za shranjevanje in kasneje zgorevanja, Hielscher Ultrazvočna je najbolj primerna nastavitev za vašo prijavo. Iz manjših ultrazvočnih emulacijskih sistemov za integracijo v železniške lokomotive in celinske morske ladje do proizvodnje velikih količin vodnega goriva za elektrarne in ogromnih morskih plovil – naši grozdi ultrazvočnih procesorjev omogočajo predelavo emulzije goriva katerega koli volumna.
Poleg visoke ultrazvočne proizvodnje, zanesljivost in robustnost, Hielscher Ultrazvočna’ industrijski ultrazvočni procesorji je mogoče natančno nadzorovati in spremljati. Senzorji temperature in tlaka prenašajo podatke generatorju, kjer so vsi pomembni procesni parametri, kot so amplitude, neto in skupna energija, temperatura in tlak, zabeleženi na vgrajeni SD-kartici. Inteligentni nadzor programske opreme omogoča, da vzpostavijo in nastavite natančne parametre procesa za standardizirano emulzijo goriva neprekinjeno visoke kakovosti. Plaščem ultrazvočni tok reaktorja se lahko učinkovito ohladi in omogočajo obdelavo emulzije pri določenih temperaturah. Robustnost naše ultrazvočne opreme omogoča 24/7 delovanje v težkih in zahtevnih okoljih.
V spodnji tabeli vam daje podatek o približni zmogljivosti obdelave naših ultrasonicators:

Pretok Priporočena naprave
0.5 do 4L/min UP200Ht, UP400St
1 do 8L/min UIP2000hdT
2 do 20L/min UIP4000hdT
30 do 300L/min UIP16000
večja gruča UIP16000

Kontaktiraj nas! / Vprašajte nas!

Vprašajte za več informacij

Prosimo, uporabite spodnji obrazec, da zahteva dodatne informacije o ultrazvočnih procesorjev, emulgiranje vode goriva in cene. Mi bo z veseljem razpravljali vaš proces z vami in vam ponudimo ultrazvočni sistem, ki izpolnjuje vaše emulzije zahteve!









Prosimo, upoštevajte naše Politika zasebnosti.


Hielscher Ultrazvočna izdeluje visoko zmogljivih ultrazvočnih homogenizers za disperzijo, emulgiranje in ekstrakcijo celic.

Visoke moči ultrazvočni homogenizers iz laboratorij do Pilot in industrijski lestvici.

Literatura / Reference



Dejstva je treba vedeti

Aquafuels/voda-in-Diesel goriv

Emulzija je tekoči sistem, sestavljen iz dveh ali več nezdružljivih tekočin, pri čemer se ena ali več faz (razpršitvena faza) fino dispergirajo v drugi (neprekinjeni fazi). Za vodo – dizelsko gorivo emulzije, voda je razpršena kot fine kapljice v kontinuirano dizelsko gorivo fazi. Ta vrsta emulzije je znana kot "voda v gorivu" emulzija ali kot aquafuel.