[其他]隨機(jī)引汽乳化燃油的方法與裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86104265
• 申請日: 1986-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN86104265B
• 公開（公告）日: 1987-12-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬元驥;朱崇基;王仁泉;徐航;馮安;王世政;裘建根;周有平;周振成;李慶堯;馮喬志;薛紹祥
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué);浙江省農(nóng)業(yè)廳農(nóng)機(jī)管理總站;浙江桐鄉(xiāng)農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所
• 主分類號(hào): B01F3/08
• 分類號(hào): B01F3/08;B01F5/02
• 代理公司: 浙江大學(xué)專利代理事務(wù)所
• 代理人: 張法高

本發(fā)明屬于一種可供內(nèi)燃機(jī)和其它燃油燃燒裝置隨機(jī)使用的燃油摻水乳化的方法。

當(dāng)前，國內(nèi)外研制的乳化燃料大多采用機(jī)外制備的方案，其方法盡管很多，只有電超聲、簧片哨等少數(shù)幾種方法制備的乳化油品質(zhì)較好，但專用設(shè)備大都結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制備時(shí)都毫無例外地要用比燃油費(fèi)用貴得多的乳化劑，而且要消耗電能或機(jī)械功。制成的乳化油在貯存和使用期間不能保證不發(fā)生油、水分離。內(nèi)燃機(jī)和其它燃油燃燒裝置在使用這種燃料時(shí)雖然有節(jié)油效果，能減少煙度和NO_X排放濃度，但支出費(fèi)用常常超出節(jié)油所得經(jīng)濟(jì)效益。現(xiàn)以吐溫（Tween）和司本（Span）這樣的乳化劑為例，如使用量為乳化燃料總量的0.5%，則支出費(fèi)用要與節(jié)油率為6～10%所省下的燃料費(fèi)用相等，在節(jié)油率不高的情況下，還會(huì)發(fā)生倒掛現(xiàn)象，因此直接影響乳化油的推廣使用。

為此，國內(nèi)外有人對隨機(jī)制備乳化油進(jìn)行了研究，其目的在于少用或不用乳化劑，以設(shè)法提高使用乳化油的經(jīng)濟(jì)效益。然而，迄今為止，尚未出現(xiàn)理想的制備方法，其主要原因是少用或不用乳化劑后所制備的乳化油品質(zhì)較差，節(jié)油性能不好，照樣要消耗能量，雖有凈化功能，但經(jīng)濟(jì)效益并未提高。

本發(fā)明的目的為各種內(nèi)燃機(jī)和其它燃油裝置提供一種不用乳化劑、也不消耗有用能量、且有明顯節(jié)油與凈化效益的隨機(jī)乳化燃油的新方法，使乳化燃料的應(yīng)用有一個(gè)突破。

本發(fā)明的要點(diǎn)在于采用水蒸汽來制備乳化油。內(nèi)燃機(jī)或其它燃油燃燒裝置工作時(shí)，可將蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生的水蒸汽經(jīng)集汽器引入燃油乳化裝置，在乳化裝置內(nèi)與來自油箱并經(jīng)過濾清的柴油相遇，經(jīng)過混合、冷凝與散熱處理，就可制備出水粒在油中分布均勻且粒徑細(xì)微的乳化油。蒸汽發(fā)生器的水蒸汽可利用發(fā)動(dòng)機(jī)和燃燒裝置的廢熱加熱水至沸騰狀態(tài)時(shí)產(chǎn)生。按照上述方法設(shè)計(jì)的一種乳化裝置具有蒸汽針閥、油汽混合腔、油汽乳化腔，油汽混合腔可由燃油噴咀、蒸汽噴咀、噴咀座組成，油汽乳化腔可由固緊螺塞、乳化腔接頭組成。

如圖1所示，蒸汽發(fā)生器〔5〕與集汽器〔4〕、引汽乳化裝置〔3〕是實(shí)施本發(fā)明提出的燃油乳化方法的關(guān)鍵部件。蒸汽發(fā)生器可以是蒸發(fā)冷卻式發(fā)動(dòng)機(jī)的水箱，也可以是單獨(dú)設(shè)計(jì)的帶有冷卻水套的排氣管。集汽器兼有集汽與控制引汽量兩項(xiàng)功能。引汽乳裝置是油、汽經(jīng)過混合、冷凝后制成乳化油的場所，一路來自油箱〔1〕和濾清器〔2〕的燃油與另一路來自蒸汽發(fā)生器〔5〕和集汽器〔4〕的水蒸汽在乳化裝置內(nèi)相遇，經(jīng)混合、冷凝，及時(shí)使水蒸汽冷凝時(shí)放出的熱量散失掉，從而使水蒸汽源源不斷地在油中冷凝成懸浮水粒，制成非穩(wěn)定油包水型乳化油。乳化油制成后隨即經(jīng)燃油泵〔6〕輸入燃料供給系統(tǒng)使用。由于乳化油從制成到使用的時(shí)間很短，油中水粒還來不及聚集分離，故穩(wěn)定性不存在問題。

如圖2所示，該引汽乳化裝置的主要組成部分包括殼體〔8〕、燃油噴咀〔9〕、蒸汽噴咀〔10〕、噴咀底座〔11〕、緊固螺塞〔13〕、乳化缸接頭〔14〕以及蒸汽針閥〔16〕。蒸汽針閥在發(fā)動(dòng)機(jī)或其它燃油燃燒裝置工作時(shí)處于常開狀態(tài)，以使蒸汽經(jīng)針閥由蒸汽噴咀流入乳化裝置。當(dāng)燃油由管接頭〔7〕進(jìn)入乳化裝置的M形空腔時(shí)，正好與垂直方向上經(jīng)空氣噴咀〔10〕進(jìn)入M空腔的蒸汽相遇，兩股流束交相混合，在M空腔內(nèi)形成渦流區(qū)，從而為油汽混合乳化提供了良好的條件。混合后的流體在M空腔內(nèi)減速增壓，在流經(jīng)零件〔11〕的最小通孔時(shí)再次獲得節(jié)流加速，這對進(jìn)一步形成燃油乳化是有利的。在底座〔11〕的下方，由零件〔13〕和〔14〕構(gòu)成的乳化缸內(nèi)腔容積有一個(gè)最佳值，大了反會(huì)使乳化油停留時(shí)間過長，使乳化油穩(wěn)定性變壞;小了，也不利于乳化油的制備以及發(fā)動(dòng)機(jī)或其它燃燒裝置工作時(shí)對燃油供應(yīng)的要求。制成的乳化油在乳化缸內(nèi)腔稍為停留后即經(jīng)管接頭〔15〕進(jìn)入燃油供給系統(tǒng)，以適應(yīng)隨制隨用之需要。

如圖3所示，一種用于S195柴油機(jī)上的集汽器安裝在水箱〔24〕上面，其主要部件包括壓力平衡室和集汽室兩部分。壓力平衡室由平衡活塞〔21〕、活塞缸〔20〕組成。活塞重量有嚴(yán)格要求，以使集汽室內(nèi)蒸汽壓保持在規(guī)定范圍，進(jìn)而對引汽量進(jìn)行嚴(yán)格控制。當(dāng)蒸汽壓超出規(guī)定值時(shí)，活塞在缸內(nèi)升起，泄氣孔〔19〕露出，使蒸汽外溢，以維持蒸汽壓力不再升高。集汽室主要由外罩〔22〕和引汽管〔23〕組成，引汽管頂部有8個(gè)小孔，小孔遠(yuǎn)離液面，以保證進(jìn)入小孔的蒸汽沒有未汽化的水粒;引汽管穿過水箱內(nèi)部，并在水箱底部與引汽乳化裝置的引汽管〔17〕聯(lián)接，這樣可使管內(nèi)蒸汽不低于100℃，而不致發(fā)生冷凝，使進(jìn)入引汽乳化裝置的是蒸汽而非水粒，以保證隨后進(jìn)行的乳化過程不受影響。

附圖說明：

圖1是燃油隨機(jī)引汽乳化系統(tǒng);