Dizel İçinde Su Emülsiyonları için Güç Ultrasonu

Yakıt içinde su emülsiyonlarının kullanımı, sıkılaşan çevre mevzuatı ve taşımacılık pazarındaki daha zorlu rekabet nedeniyle hızla yaygınlaşmaktadır. Ultrasonik emülsifikasyon teknolojisi, temel yakıta su karıştırarak ağır yakıtlar veya dizel gibi yakıtların daha verimli kullanılmasını sağlar. Ultrasonik olarak emülsifiye edilmiş su-yakıt karışımları, yakıtların daha az emisyonla yanmasını sağlarken daha tam yanma ve daha ekonomik yakıt tüketimi sunar!

Yakıt İçinde Su Emülsiyonu

Yakıtların yanması, insan sağlığına ve çevreye zararlı olan “nitrous oxides” (NOx), hidrokarbonlar (HC), karbon monoksit (CO), karbon dioksit (CO2) gibi tehlikeli gazların yanı sıra partikül madde (PM), kurum ve duman oluşturur. Bu kirleticilerin emisyonu, yakıta su eklenerek önemli ölçüde azaltılabilir.
Ağır fuel oil veya dizel gibi yakıtlara %5 – 25 su eklenmesi, tehlikeli kirleticilerin emisyonunu büyük ölçüde azaltabilir. Enjekte edilen su, yerel adyabatik yanma sıcaklığını düşürür. Çalışmalar, bu sayede NOx emisyonunun en fazla %40, CO2 emisyonunun %5 – %15 ve PM emisyonunun en fazla %90 oranında azaltılabileceğini kanıtlamıştır. Dizelin yanmasından kaynaklanan siyah duman tamamen ortadan kaldırılabilir; çünkü yakıt tamamen yanar.
Aynı zamanda, yakıt tüketimi azaltılabilir – yaklaşık %5 oranında. Çevreyi koruyun ve yakıttan tasarruf edin!
Emülsifiye edilebilen yakıtlar arasında sıvı hidrokarbonlar, ham petrol, ağır yakıtlar (HFO), nafta, kerosen, dizel, ısıtma yakıtları, biyodizel ve bitkisel yağlar bulunur.

Çevresel ve Ekonomik Faydalar:

• daha düşük NOx emisyonları
• daha düşük kurum emisyonları
• azaltılmış yakıt tüketimi
• daha tam yanma
• daha düşük tepe yanma sıcaklıkları
• kazanda daha az kirlenme

Emülsifiye edilmiş yakıtın püskürtme alevinde birincil ve ikincil atomizasyon.

Ultrasonik Yakıt İçinde Su Emülsiyonları

Güç ultrasonu, mikron ve nano aralığında damlacıklara sahip ince emülsiyonlar oluşturmak için iyi bilinen ve kendini kanıtlamış bir teknolojidir. Ultrasonik emülsifikasyon teknolojisi, kavitasyon kaynaklı kesme kuvvetlerine dayanır. Ultrasonik kavitasyonla su ve yakıt damlacıkları nano boyuta küçültülür ve ince bir (nano-/ mini-)emülsiyon oluşturacak şekilde birbirleriyle karıştırılır. Ultrasonik hat içi emülsifikasyonda, sabit bir su ve yakıt oranı sağlamak için ayrı yakıt ve su akışları hassas biçimde ayarlanabilir.
Ultrasonik homojenizatörler doğrudan enjeksiyon pompasının önüne kurulabilir; böylece homojen su-yakıt emülsiyonu hemen motora enjekte edilebilir ve yakıt emülsiyonunun depolanmasına gerek kalmaz. Su-yakıt emülsiyonu yanma odasına enjekte edildiğinde, suyun kaynama noktası yakıtınkinden çok daha düşük olduğundan su damlacıkları yüksek sıcaklıklar nedeniyle hızla buharlaşır. Buharlaşma sırasında su damlacıkları mikro patlamalarla parçalanır ve yakıtı daha küçük damlacıklara ayırır. Böylece su-yakıt karışımı yanma odasında atomize olur; yanma odasındaki yakıt ve hava daha iyi karışır ve yakıt tamamen yanabilir. Çok küçük damlacıklar, çok yüksek bir parçacık yüzey alanı sunarak düşük gerilimli, geniş bir su-yağ arayüzü oluşturur; bu da atomizasyonu daha da iyileştirir. Bu durum yanma verimini artırır ve sonuçta emülsifikasyon maliyetlerini aşan, önemli bir yakıt maliyeti azalması sağlar.
Ultrasonik karıştırma teknolojisi, mevcut motorlara sonradan kolayca uygulanabilen bir hat içi işlemdir. Motorun kendisinde herhangi bir değişiklik gerekmez.

En fazla 12x sonikatörden oluşan Hielscher UIP6000hdT kümesi. Bu kurulum, yüksek performanslı hat içi işleme için 72kW gücünde bir hat içi sonikasyon sistemi oluşturulmasını sağlar.

Ultrasonla Çalışan Emülsiyon Teknolojisi

Ultrasonik emülsifikasyon teknolojisi, kavitasyona ve yüksek kesmeli karıştırmaya dayanır. Yüksek yoğunluklu ultrason dalgaları sıvı ortama (yakıt-su karışımı) aktarılır, nano aralığında damlacık boyutları oluşturur ve iki fazlı yağ içinde su emülsiyonları ile üç fazlı yağ içinde su içinde yağ emülsiyonlarının üretilmesini sağlar.

Kurulum Alanları:

• CHP – birleşik ısı ve güç üniteleri
• dizel jeneratörler
• elektrik santralleri
• deniz taşıtları
• dizel lokomotifler
• tüm dizel motorlara sonradan uygulanabilir
• gemi üzerindeki teknoloji: denize elverişlilik

Ultrasonik nano-emülsifikasyon kararlı emülsiyonlar üretir

Ağır Hizmet Tipi Ultrason Ekipmanları

Hielscher, yüksek viskozitelerde bile yüksek yakıt debileriyle çalışabilen ağır hizmet tipi endüstriyel ultrasonik ekipmanlar sunar. Hielscher ultrasonik homojenizatörleri, zorlu koşullarda 24/7 çalışmak üzere üretilmiştir. Sistemlerimiz operatör dostu ve kompakttır, hareketli parça içermez, kurulumu ve kullanımı kolaydır ve neredeyse hiç bakım gerektirmez.
Ultrasonik emülsiyon yakıt üretimi, tarayıcı üzerinden güvenli biçimde kontrol edilebilir. Su ve yakıt için iki ayrı besleme akışı, su-yakıt oranının hassas biçimde dozajlanmasını ve çalışma sırasında yakıt karışımının mevcut motor yüküne / hızına göre düzenlenmesini / uyarlanmasını sağlar.

Tasarım, Üretim ve Danışmanlık – Almanya’da Üretilen Kalite

Hielscher sonikatörleri, en yüksek kalite ve tasarım standartlarıyla tanınır. Sağlamlık ve kolay kullanım, sonikatörlerimizin endüstriyel tesislere sorunsuz biçimde entegre edilmesini sağlar. Hielscher sonikatörleri, zorlu koşulların ve yüksek gereksinimli ortamların üstesinden kolayca gelir.

Hielscher Ultrasonics, ISO sertifikalı bir şirkettir ve en son teknolojiye ve kullanıcı dostu özelliklere sahip yüksek performanslı sonikatörlere özel önem verir. Elbette Hielscher sonikatörleri CE uyumludur ve UL, CSA ve RoHs gerekliliklerini karşılar.

Deniz taşıtlarında emülsiyon yakıtların gemi üzerinde ultrasonik üretimi

Literatür / Kaynaklar

• 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.