เครื่องยนต์ไฟฟ้าเรือและเครื่องยนต์รถไฟซึ่งมีการผลักดันด้วยดีเซลสามารถทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเมื่อมีการใช้อิมัลชันน้ำในดีเซล น้ำมันเชื้อเพลิงน้ำมันดีเซลลดการสิ้นเปลืองพลังงาน, ลดอุณหภูมิการเผาไหม้, ทำความสะอาดและลดการปล่อยมลพิษเช่นน็อกซ์และฟุ้ง Emulsification ปริมาณอัลตราโซนิกเป็นวิธีที่เชื่อถือได้ง่ายและทเม้นต์ในการผลิตเชื้อเพลิงที่มีคุณภาพสูงในดีเซลน้ำ

อัลตราโซนิก Emulsification น้ำในดีเซล

อิมัลชันในน้ำดีเซล (กว้าง; น้ำมันที่ได้รับการปรับเปลี่ยนเป็นทางเลือกสำหรับน้ำมันดีเซล เรียกอีกอย่างว่า aqua-เชื้อเพลิงในอิมัลชันน้ำดีเซล, หยดน้ำจะ ultrasonically emulsified เข้าสู่ขั้นตอนการดีเซลอย่างต่อเนื่อง. Sonication เข้มของของเหลวสร้าง cavitation อะคูสติก แรงเฉือน Cavitational รบกวนหยดและผลิตอิมัลชันเหมือนกันของน้ำ immiscible หรือระยะดีเซล

อิมัลชันน้ำในน้ำมันดีเซล

ความกว้าง (อิมัลชัน/D) ถูกกำหนดเป็นการผสมผสานของของเหลว immiscible ตามธรรมชาติของหยดน้ำ (แยกกระจาย/ระยะภายใน) ในดีเซล (ต่อเนื่อง/ระยะภายนอก) ตัวแทนสกัดจะถูกเพิ่มในความเข้มข้นต่ำเพื่อที่จะปรับปรุงเสถียรภาพและลดความต้องการพลังงานผสม.

อิมัลชันสองเฟส

อิมัลชันสองเฟสอธิบายส่วนผสมของน้ำในดีเซลโดยไม่ต้องใช้สารใดๆ สำหรับความกว้างสองเฟส, กระแสน้ำที่ให้อาหารและดีเซลจะ ultrasonically emulsified ด้านขวาของเครื่องยนต์. อิมัลชันแบบอัลตราโซนิก2เฟสน้ำในดีเซลจะไปโดยตรงจากเครื่องปฏิกรณ์ไหลเวียนเซลล์อัลตราโซนิกในเครื่องยนต์สันดาป โดยไม่ต้องสาร, อิมัลชันไม่ได้ทำสำหรับการจัดเก็บ, แต่สำหรับการเผาไหม้โดยตรง.

กรณีศึกษาจากเชื้อเพลิงอิมัลชันน้ำมันดีเซล

การตั้งค่า

Ithnin et al. (2018) ศึกษาผลกระทบของน้ําในดีเซลอิมัลชันน้ํามันเชื้อเพลิง (WiDE) ในกระบอกเดียว, หัวฉีดเครื่องยนต์ดีเซลโดยตรง. น้ําและดีเซลถูกเก็บไว้ในหน่วยที่แตกต่างกัน, จากที่พวกเขาได้รับการถ่ายโอนปริมาณเข้าไปในระบบการผสม. ระบบการผสมประกอบด้วยการผสมผสานของผสมเฉือนสูงและ homogenizer อัลตราโซนิก เครื่องผสมแรงเฉือนให้ผสมน้ําดิบก่อนผสมและน้ําดีเซลในขณะที่ sonication ถูกนํามาใช้สําหรับอิมัลชันขนาด, อิมัลชันสม่ําเสมอ อิมัลชันน้ําดีเซลถูกจัดทําขึ้นด้วยน้ํา 5% เชื้อเพลิง WiDE ที่เป็นเนื้อเดียวกันถูกโอนโดยตรงจากระบบการผสมลงในเครื่องยนต์ เชื้อเพลิง WiDE ที่เตรียมไว้ไม่มีสารลดแรงตึงผิวใด ๆ จึงถูกเรียกว่าเป็นเชื้อเพลิงอิมัลชันที่ไม่เสถียรในระยะยาว เครื่องยนต์ดีเซลได้รับการทดสอบภายใต้เงื่อนไขการโหลดที่แตกต่างกันสี่ (1 กิโลวัตต์ (25%), 2 กิโลวัตต์ (50%), 3 กิโลวัตต์ (74%), 4 กิโลวัตต์ (100%)) และมีความเร็วคงที่ 3000 รอบต่อนาที เพื่อเปรียบเทียบผลกระทบเช่นประสิทธิภาพน้ํามันเชื้อเพลิงและการปล่อยก๊าซ, น้ํามันอิมัลชันที่มีความเสถียรลดแรงตึงผิว (อิมัลชันมีเสถียรภาพ (SW / D)) และเชื้อเพลิงดีเซลเรียบร้อย (D2) นอกจากนี้ยังมีการทดสอบในเครื่องยนต์เดียวกัน. 5% ของน้ําที่ใช้สําหรับอิมัลชันที่ไม่เสถียรและอิมัลชันที่มีเสถียรภาพ

ผลลัพธ์ที่

การทดสอบเครื่องยนต์แสดงให้เห็นว่าเชื้อเพลิงอิมัลชันน้ำมันดีเซลโดยไม่ต้องสาร (ขอบคุณ/D) ผลในการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญของเครื่องยนต์ที่มี๓.๕๙การเพิ่มขึ้นของความร้อนเบรก (BTE) และ๓.๘๙% ลดการใช้เชื้อเพลิงเฉพาะ (BSFC) เมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงดีเซลเรียบร้อย. เชื้อเพลิงอิมัลชันทั้งที่มีความเสถียร (SW/D) และ unstabilized (ขอบคุณ/D) เพิ่มประสิทธิภาพความร้อนของเครื่องยนต์เนื่องจากปรากฏการณ์การระเบิดขนาดเล็ก ปรากฏการณ์การระเบิดไมโครทำให้ระเหยของหยดน้ำ emulsified อย่างรวดเร็ว เนื่องจากหยดน้ำเป็นนาทีที่ล้อมรอบในน้ำมันกระบวนการระเหยที่รุนแรง disrupts หยดรุนแรงเป็นอนุภาคดีมากซึ่งส่งเสริมการผสมของอากาศและเชื้อเพลิง การหยุดชะงักของหยดและการผสมกับอากาศเพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้อย่างมีนัยสำคัญ
ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าแนวคิดของการผลิตและการถ่ายโอนน้ำมันเชื้อเพลิงอิมัลชันในเวลาจริงในเครื่องยนต์โดยไม่ต้องใช้สารทำงานได้เป็นอย่างดี การถ่ายโอนทันทีของ ultrasonically ผสมน้ำรวมดีเซลกำจัดปัญหาเสถียรภาพสำหรับน้ำมันเชื้อเพลิงอิมัลชันเก็บไว้เช่นเดียวกับการอ้างอิงบนสาร. น้ำมันเชื้อเพลิงอิมัลชันดีเซล (ขอบคุณ/D) รักษาความน่าเชื่อถือในรูปแบบของอิมัลชันโดยไม่ต้องถึงขั้นตอนการตกตะกอนภายใน 25sec (ดูภาพด้านล่าง)

พฤติกรรมหยด ultrasonically emulsified ater-in-ดีเซลน้ํามันในช่วงเวลา a) 10 s, b) 25 s, c) 50 s และ d) 132 s. (ขยาย 1000 ×) – Ithnin et al. ๒๐๑๘

เมื่อเทียบกับเชื้อเพลิงดีเซลอย่างเรียบร้อยน้ำมันเชื้อเพลิงอิมัลชันในน้ำมันดีเซลมีการปล่อยไอเสียที่ลดลงอย่างมากของไนโตรเจนออกไซด์ (น็อกซ์) และเรื่องฝุ่น (PM) ที่มีการลดลงเฉลี่ยของ๓๑.๖๖% และ๑๖.๓๓% ตามลำดับ

โดยรวม, การเตรียมการ ultrasonically – ถาม instable หรือมีความเสถียรโดยสาร – ช่วยประหยัดเชื้อเพลิงดีเซลและลดการปล่อยไอเสีย
การปล่อยไอเสียสีเขียวและประหยัดเชื้อเพลิงด้วย Ultrasonics!

Atomisation หลักและรองในเปลวไฟสเปรย์ของน้ำมันเชื้อเพลิง emulsified

Ternary เฟส

Ternary ที่เรียกว่าอิมัลชันสามเฟสประกอบด้วยน้ำน้ำมันและสาร ในระหว่างการอัลตราโซนิกของน้ำลงในขั้นตอนการดีเซลสารถูกเพิ่ม ตัวแทนสกัดจะยืดความมั่นคงของอิมัลชันและช่วยให้การจัดเก็บเชื้อเพลิงน้ำในดีเซล ความมั่นคงของอิมัลชัน W/D ขึ้นอยู่กับ emulsifier, พารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกและอุณหภูมิ ด้วยการรวมกันที่เหมาะสมของพารามิเตอร์สารและ sonication, ความมั่นคงในระยะยาวที่สำคัญของความกว้างสามารถทำได้.

การติดตั้งและย้อนยุคที่เหมาะสมของระบบ emulsification ปริมาณอัลตราโซนิกเป็นเรื่องง่ายปลอดภัยและราคาไม่แพง สามารถใช้เชื้อเพลิงในการผสมผสานกับเครื่องยนต์ดีเซลทั่วไปได้ (เช่นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเครื่องยนต์รถไฟ, เครื่องยนต์เรือ) โดยไม่ต้องปรับเปลี่ยน

สิ่งที่ทำให้เชื้อเพลิงกว้างมีประสิทธิภาพมากขึ้น? – ปรากฏการณ์การระเบิดขนาดเล็ก

เชื้อเพลิงอิมัลชันน้ำในน้ำมันดีเซลประกอบด้วยอนุภาคน้ำที่ลอยอยู่ในระยะการดีเซลอย่างต่อเนื่อง เมื่อ combusted, หยดน้ำที่มีขนาดใหญ่ในน้ำมันเชื้อเพลิงอิมัลชันเข้าถึงขั้นตอนดงของพวกเขาเร็วกว่าดีเซลและสร้างการขยายตัวของไอ-up (ระเบิดที่เกิดขึ้นเอง) ในระหว่างการเผาไหม้, การสร้างอนุภาคที่ดีมาก. เนื่องจากพื้นที่พื้นผิวที่เพิ่มขึ้นของอนุภาคนาทีรวมกับอากาศบริโภค, อากาศและการผสมน้ำมันเชื้อเพลิงได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญและเพิ่มขึ้นจึงมีประสิทธิภาพในการเผาไหม้. (Ivanov, Nevedov ๑๙๖๕)

ประสิทธิภาพสูงระบบ Emulsification ปริมาณอัลตราโซนิก

อุปกรณ์ประมวลผลอัลตราโซนิกมีประสิทธิภาพสูงสำหรับการผลิตอย่างต่อเนื่องของที่มีคุณภาพสูง (นาโน) อิมัลชัน ประสิทธิภาพอัลตราโซนิกมีความทนทานแข็งแรงและรอยขนาดเล็กให้ Hielscher Ultrasonicators ระบบผสมที่เหมาะสมสำหรับเชื้อเพลิงอิมัลชันน้ำในน้ำมันดีเซล ถามคุณต้องการที่จะผลิตเชื้อเพลิงอิมัลชันสำหรับการฉีดโดยตรงเข้าไปในเครื่องยนต์สันดาปหรือเชื้อเพลิงที่มีเสถียรภาพสำหรับการจัดเก็บและการเผาไหม้ในภายหลัง Hielscher Ultrasonics มีการตั้งค่าที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการใช้งานของคุณ จากระบบอิมัลชันอัลตราโซนิกมีขนาดเล็กสำหรับการรวมในรถไฟ locomotives และเรือทางทะเลขึ้นไปสู่รุ่นของปริมาณเชื้อเพลิงที่มีขนาดใหญ่ aqua สำหรับโรงไฟฟ้าและเรือทะเลขนาดใหญ่ – คลัสเตอร์ของเราตัวประมวลผลอัลตราโซนิกอนุญาตสำหรับการประมวลผลเชื้อเพลิงอิมัลชันของไดรฟ์ข้อมูลใดๆ
นอกเหนือจากการส่งออกสูงอัลตราโซนิกความน่าเชื่อถือและความทนทาน Hielscher Ultrasonics’ ตัวประมวลผลอัลตราโซนิกอุตสาหกรรมสามารถควบคุมได้อย่างแม่นยำและการตรวจสอบ เซ็นเซอร์อุณหภูมิและความดันส่งข้อมูลไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่พารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญทั้งหมดเช่นความกว้างสุทธิและพลังงานรวมอุณหภูมิและความดันจะถูกบันทึกไว้ในการ์ด SD ในตัว การควบคุมซอฟต์แวร์อัจฉริยะช่วยให้การสร้างและตั้งค่าพารามิเตอร์กระบวนการที่แน่นอนสำหรับเชื้อเพลิงอิมัลชันมาตรฐานที่มีคุณภาพสูงอย่างต่อเนื่อง เครื่องปฏิกรณ์ไหลอัลตราโซนิ jacketed สามารถระบายความร้อนได้อย่างมีประสิทธิภาพและช่วยให้การประมวลผลอิมัลชันที่อุณหภูมิที่ระบุ ความทนทานของอุปกรณ์อัลตราโซนิกของเราช่วยให้การดำเนินงาน24/7 ที่หนักและในสภาพแวดล้อมที่เรียกร้อง
ตารางด้านล่างนี้จะช่วยให้คุณมีข้อบ่งชี้ของความจุในการประมวลผลโดยประมาณของ ultrasonicators ของเรา: