Потужний ультразвук для емульсій «вода в дизелі»

Використання емульсій «вода в паливі» швидко розширюється через посилення екологічних норм та жорсткішу конкуренцію на ринку транспорту. Технологія ультразвукового емульгування дозволяє ефективніше використовувати паливо, таке як важкі палива або дизель, змішуючи воду з базовим паливом. Ультразвуково емульговані водно-паливні суміші забезпечують більш повне згоряння та економічнішу витрату палива, одночасно зменшуючи викиди при спалюванні!

Емульсія «вода в паливі»

Згоряння палива генерує небезпечні гази, такі як нітрозні оксиди (NOx), вуглеводні (HC), чадний газ (CO), вуглекислий газ (CO2), а також тверді частинки (PM), сажу та дим, які шкідливі для здоров’я людини та навколишнього середовища. Емісію цих забруднювачів можна суттєво зменшити, додавши воду до палива.
Додавання 5 – 25% води до палива, такого як мазут або дизель, може різко зменшити емісію небезпечних забруднювачів. Ін’єктована вода знижує локальну адіабатну температуру згоряння. Дослідження довели, що завдяки цьому емісію NOx можна знизити на 40%, CO2 – на 5% – 15%, а PM – на 90%. Чорний дим від згоряння дизеля можна повністю усунути, оскільки паливо згорає повністю.
Водночас, витрата палива може бути зменшена приблизно на 5%. Збережіть довкілля та заощаджуйте паливо!
До емульгованих палив належать рідкі вуглеводні, нафта, важкі палива (HFO), нафта, гас, дизель, опалювальні масла, біодизель та рослинні олії.

Екологічні та економічні переваги:

• нижчі емісії NOx
• нижчі емісії сажі
• зменшена витрата палива
• більш повне згоряння
• нижчі пікові температури згоряння
• менше забруднення котла

Первинне та вторинне розпилення у факелі емульгованого палива.

Ультразвукові емульсії «вода в паливі»

Потужний ультразвук – це добре відома та перевірена технологія створення дрібнодисперсних емульсій з краплями в мікронному та нанодіапазоні. Технологія ультразвукового емульгування базується на кавітаційних зсувних силах. Завдяки ультразвуковій кавітації краплі води та палива мінімізуються до нанорозміру та змішуються разом, утворюючи дрібнодисперсну (нано-/міні-)емульсію. Для ультразвукового лінійного емульгування окремі потоки палива та води можна точно налаштувати, щоб забезпечити постійне співвідношення води та палива.
Ультразвукові гомогенізатори можна встановити безпосередньо перед ін’єкційним насосом, щоб однорідну водно-паливну емульсію можна було негайно ін’єктувати в двигун, уникаючи зберігання паливної емульсії. Коли водно-паливна емульсія ін’єктується в камеру згоряння, краплі води швидко випаровуються через високі температури, оскільки точка кипіння води значно нижча, ніж у палива. Під час процесу випаровування краплі води розриваються мікровибуховим способом і руйнують паливо на менші краплі. Таким чином, водно-паливна суміш розпилюється в камері згоряння, завдяки чому паливо та повітря в камері згоряння краще змішуються, і паливо може згоріти повністю. Дуже маленькі краплі пропонують дуже високу поверхню частинок, що призводить до великої низькопобічної водно-масляної межі, що покращує розпилення ще більше. Це підвищує ефективність згоряння, що в кінцевому підсумку призводить до значного зниження вартості палива, яке перевищує витрати на емульгування.
Технологія ультразвукового змішування є лінійним процесом, який можна легко модернізувати на існуючих двигунах. Сам двигун не потребує модифікацій.

Кластер Hielscher UIP6000hdT, що складається з до 12x соникаторів. Ця конфігурація дозволяє створити потужну 72kW лінійну систему ультразвукової обробки для високопродуктивної лінійної обробки.

Технологія емульгування, керована ультразвуком

Технологія ультразвукового емульгування базується на кавітації та високозсувному змішуванні. Високоінтенсивні ультразвукові хвилі вводяться в рідке середовище (суміш палива та води) і створюють розміри крапель у нанодіапазоні, дозволяючи виробляти двофазні емульсії «вода в олії» та трифазні емульсії «олія у воді в олії».

Встановлення на:

• Когенераційні установки – комбіновані тепло- та електроенергетичні блоки
• дизельні генератори
• електростанції
• морські судна
• дизельні локомотиви
• можна модернізувати на всіх дизельних двигунах
• бортова технологія: мореплавність

Ультразвукове наноемульгування виробляє стабільні емульсії

Важке обладнання для ультразвуку

Hielscher постачає важке промислове ультразвукове обладнання, яке може обробляти високі потоки палива – навіть при високій в’язкості. Ультразвукові гомогенізатори Hielscher розроблені для роботи 24/7 у складних умовах. Наші системи зручні для оператора та компактні, не мають рухомих частин, легко встановлюються та експлуатуються і майже не потребують обслуговування.
Виробництво ультразвукової паливної емульсії можна безпечно контролювати через браузер, тоді як два окремі потоки подачі води та палива дозволяють точно дозувати співвідношення води та палива та регулювати / адаптувати паливну суміш під час роботи відповідно до поточного навантаження / швидкості двигуна.

Дизайн, виробництво та консалтинг – якість, зроблена в Німеччині

Ультразвукові гомогенізатори Hielscher відомі своїми найвищими стандартами якості та дизайну. Надійність та легкість експлуатації дозволяють плавно інтегрувати наші ультразвукові гомогенізатори в промислові об’єкти. Складні умови та вимогливі середовища легко витримуються ультразвуковими гомогенізаторами Hielscher.

Hielscher Ultrasonics є компанією, сертифікованою за ISO, і приділяє особливу увагу високоефективним ультразвуковим гомогенізаторам, що мають передові технології та зручність використання. Звичайно, ультразвукові гомогенізатори Hielscher відповідають вимогам CE та UL, CSA і RoHs.

Ультразвукове виробництво паливних емульсій на борту морських суден

Література / Посилання

• 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.