Ултразвук велике снаге за емулзије воде у дизелу

Употреба емулзија воде у гориву брзо се шири услед пооштравања еколошких прописа и оштрије конкуренције на тржишту транспорта. Технологија ултразвучног емулговања омогућава ефикасније коришћење горива, као што су тешка горива или дизел, умешавањем воде у основно гориво. Ултразвучно емулговане мешавине воде и горива обезбеђују потпуније сагоревање и економичнију потрошњу горива, уз сагоревање са мањим емисијама!

Емулзија воде у гориву

Сагоревање горива ствара опасне гасове, као што су оксиди азота (NOx), угљоводоници (HC), угљен-моноксид (CO), угљен-диоксид (CO2), као и суспендоване честице (PM), чађ и дим, који су штетни по људско здравље и животну средину. Емисије тих загађујућих материја могу се знатно смањити додавањем воде у гориво.
Додавање 5 – 25% воде у гориво, као што су тешко лож-уље или дизел, може драстично смањити емисије опасних загађујућих материја. Убризгана вода снижава локалну адијабатску температуру сагоревања. Студије су доказале да се тиме емисије NOx могу смањити до 40%, CO2 за 5% – 15%, а PM до 90%. Црни дим који настаје сагоревањем дизела може се потпуно елиминисати јер гориво потпуно сагорева.
Истовремено, потрошња горива може бити смањена за приближно 5%. Заштитите животну средину и уштедите гориво!
Горива која се могу емулговати обухватају течне угљоводонике, сирову нафту, тешка горива (HFO), примарни бензин, керозин, дизел, лож-уља, биодизел и биљна уља.

Еколошке и економске предности:

• мање емисије NOx
• мање емисије чађи
• смањена потрошња горива
• потпуније сагоревање
• ниже максималне температуре сагоревања
• мање таложења наслага у котлу

Примарна и секундарна атомизација у пламену распршеног емулгованог горива.

Ултразвучне емулзије воде у гориву

Ултразвук велике снаге је добро позната и доказана технологија за стварање финих емулзија са капљицама микрометарских и нанометарских величина. Технологија ултразвучног емулговања заснива се на смицајним силама насталим кавитацијом. Ултразвучном кавитацијом капљице воде и горива уситњавају се до нанометарских величина и међусобно мешају тако да настаје фина (нано-/ мини-)емулзија. При ултразвучном проточном емулговању, одвојени токови горива и воде могу се прецизно подешавати како би се обезбедио сталан однос воде и горива.
Ултразвучни хомогенизатори могу се уградити непосредно испред пумпе за убризгавање, тако да се хомогена емулзија воде и горива може одмах убризгати у мотор, чиме се избегава складиштење емулзије горива. Када се емулзија воде и горива убризга у комору за сагоревање, капљице воде брзо испаравају услед високих температура, јер је тачка кључања воде много нижа од тачке кључања горива. Током процеса испаравања капљице воде прскају у виду микроексплозија и разбијају гориво на ситније капљице. Тиме се мешавина воде и горива атомизује у комори за сагоревање, тако да се гориво и ваздух у комори боље мешају, а гориво може потпуно сагорети. Веома ситне капљице имају веома велику површину честица, што ствара велику међуфазну површину воде и уља са ниским међуфазним напоном и додатно побољшава атомизацију. То повећава ефикасност сагоревања, што на крају доводи до знатног смањења трошкова горива, које премашује трошкове емулговања.
Технологија ултразвучног мешања је проточни процес који се лако може накнадно интегрисати у постојеће моторе. Сам мотор не захтева никакве измене.

Група Hielscher UIP6000hdT која се састоји од до 12x соникатора. Ова конфигурација омогућава формирање снажног проточног система за соникацију од 72kW за проточну обраду високих перформанси.

Технологија емулговања помоћу ултразвука

Технологија ултразвучног емулговања заснива се на кавитацији и мешању уз високо смицање. Ултразвучни таласи високог интензитета преносе се у течни медијум (мешавину горива и воде), стварају капљице нанометарских величина и омогућавају производњу двофазних емулзија воде у уљу и трофазних емулзија уља у води у уљу.

Уградња на:

• CHP – постројења за комбиновану производњу топлотне и електричне енергије
• дизел-генераторе
• електране
• морска пловила
• дизел-локомотиве
• могућа накнадна уградња на све дизел-моторе
• бродска технологија: способност за пловидбу морем

Ултразвучним наноемулговањем добијају се стабилне емулзије

Ултразвучна опрема за тешке услове рада

Hielscher испоручује индустријску ултразвучну опрему за тешке услове рада која може да обрађује велике протоке горива – чак и при високим вискозностима. Ултразвучни хомогенизатори Hielscher конструисани су за рад 24/7 у суровим условима. Наши системи су једноставни за руковање и компактни, немају покретне делове, лако се уграђују и користе и готово да не захтевају одржавање.
Ултразвучна производња емулзионог горива може се поуздано контролисати путем веб-прегледача, док два одвојена доводна тока воде и горива омогућавају прецизно дозирање односа воде и горива и регулацију / прилагођавање мешавине горива током рада у складу са тренутним оптерећењем / бројем обртаја мотора.

Пројектовање, производња и консалтинг – квалитет произведен у Немачкој

Ултразвучни уређаји Hielscher добро су познати по највишим стандардима квалитета и пројектовања. Робусност и једноставно руковање омогућавају несметану интеграцију наших ултразвучних уређаја у индустријска постројења. Ултразвучни уређаји Hielscher лако подносе сурове услове и захтевна радна окружења.

Hielscher Ultrasonics је компанија сертификована према ISO стандардима и посебан нагласак ставља на ултразвучне уређаје високих перформанси са најсавременијом технологијом и једноставним руковањем. Наравно, ултразвучни уређаји Hielscher усаглашени су са захтевима CE и испуњавају захтеве UL, CSA и RoHs.

Ултразвучна производња емулзионих горива на морским пловилима

Литература / Референце

• Al-Iwayzy, Saddam H.; Yusaf, Talal; Al-Juboori, Raed A. (2014): Biofuels from the Fresh Water Microalgae Chlorella vulgaris (FWM-CV) for Diesel Engines. Energies 7/2014. 1829-1851.
• Khan, Mohammed Yahaya; Karim, Z. A. Abdul; Hagos, Ftwi Yohaness; Aziz, A. Rashid A.; Tan, Isa M. (2014): Current Trends in Water-in-Diesel Emulsion as a Fuel. The Scientific World Journal 2014.
• Scarpete, Dan (2013): Diesel-Water Emulsion, an Alterantive Fuel to Reduce Diesel Engine Emissions. Machines, Technologies, Materials 7/2013. 13-16.