燃油摻水乳化燃燒裝置的製作方法

2023-05-30 13:38:21 1

專利名稱：燃油摻水乳化燃燒裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種燃油摻水乳化燃燒裝置，它特別適合重油摻水乳化燃燒。
背景技術：
隨著我國經濟的發展，對能源，特別是石油的需求將成倍增長，未來能源 供需的缺口將越來越大。柴油發動機由於具有熱效率較高、耗油較低及燃料火 災危險性小便於貯存運輸等特點，廣泛應用於汽車、農機、艦艇、拖拉機、坦 克等大中型設備中，因而成為名副其實的耗油大戶及重要的汙染來源。由於節 能和環保兩方面的迫切要求，世界各國都開始各種改善燃油燃燒性能及柴油機 燃油燃燒(機械)環境的研究與改善。前者以乳化油為最，後者以燃燒室、噴油 器為先。乳化柴油是柴油、水和乳化劑的合成物，它利用乳化劑的表面活性，
降低水的表面張力，油和水以W/0或以0/W的形式出現，這種以混合物的形式
存在的油，雖很大程度地改善了柴油的燃燒性能，但在不同的溫度和不同的環
境下，很容易出現破乳(油水分離)，如在使用溫度達到ioo攝氏度時，水就會
蒸發或脫離，因此是很不穩定的混合物，且需專業工廠製作，存在不易貯存、 使用不方便、運輸和製造成本較高的缺點。而燃燒室、噴油器的機械設計製造 通過多年的發展已日漸完善，受研究方法、製造方法及材料所限，目前在其功 能及結構設計上取得突破性進展的希望微乎其微。
實用新型內容
本實用新型的目的在於提供一種燃油摻水乳化燃燒裝置，它兼具節能和環 保兩大特點。
本實用新型的目的是通過如下途徑實現的 一種燃油摻水乳化燃燒裝置，其油箱、油水分離器、輸油泵、柴油濾清器、噴油泵通過低壓油管順序連接，噴 油泵另一端以高壓油管與油水混合器油入口端連接，水箱、輸水泵、水濾清器、 噴水泵通過低壓水管順序連接，噴水泵另一端以高壓水管與油水混合器水入口 連接，油水混合器出口端與噴油器連接；所述的油水混合器內部安裝油水混合 裝置。噴油器外壁上包裹有循環水冷卻環。所述的油水混合裝置為多層金屬網 結構或束狀分布的金屬絲結構。
本實用新型燃油摻水乳化燃燒裝置在柴油發動機供給系統中增加一路與供 油相同的供水組合，增加油水混合器，即時製備水分散燃料(微乳油)，增加噴 油器冷卻環，保證水分散燃料的理化性能，運用"微爆"理論原理實現柴油機 的直接摻水燃燒。它無需變動柴油機燃燒室及噴油器，工藝簡易，製備方便， 成本低廉，摻水燃燒時無需添加任何乳化劑與助燃劑等化學試劑，卻可達到乳 化油的燃燒效果，且無乳化油分層、破乳之憂，不受使用溫度、使用環境的影 響，可廣泛應用於以柴油發動機為動力源的各型設備中。該技術可節省燃油 25-30%,降低排放汙染，並可以增大發動機的輸出功率，實現節約能源和降低 排放汙染的目的。以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明


圖1為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
如圖l所示，本實用新型燃油摻水乳化燃燒裝置由供給系統、能量轉化燃 燒系統、輸出系統組成，供給系統僅提供燃油。本方案不改變柴油機其它系統， 僅改變其供給系統組成。油箱5、油水分離器6、輸油泵7、柴油濾清器8、噴 油泵9通過低壓油管15順序連接，噴油泵9另一端以高壓油管16與油水混合器10油入口端連接，水箱1、輸水泵3、水濾清器2、噴水泵4通過低壓水管
13順序連接，噴水泵4另一端以高壓水管14與油水混合器10水入口連接，油 水混合器10出口端與噴油器11連接；所述的油水混合器10內部安裝油水混合 裝置17。所述的油水混合裝置17為多層金屬網結構或東狀分布的金屬絲結構。 噴油器11外壁上包裹有循環水冷卻環12。
如附
圖1所示，輸水泵3將水從水箱1經低壓水管13流入水濾清器2濾清 後送入噴水泵4的低壓水腔，噴水泵將水壓升高大於lOMPa，此時水溫亦相應升 高后經高壓水管14高速噴入油水混合器10。與此類似，柴油經油箱5低壓油管 15油水分離器6輸油泵7柴油濾清器8噴油泵9高壓油管16同時噴入油水混合 器IO。油水混合器10是本方案中製備水分散燃料最重要的功能部件，通常要形 成較穩定的水分散體系，除需要機械攪拌外，還需要加適宜的表面活性劑，而 本油水混合器10 —方面利用高壓高溫高速的水流束、油流東與油水混合裝置17 及容器壁碰撞形成微小液滴，相互融合，達到機械攪拌的效果，油水混合裝置 17可以為多層金屬網結構或東狀分布的金屬絲結構，另一方面利用高溫高速提 高油、水分子活性，相互滲透，不斷降低界面張力，提高分散相的穩定性，達 到添加活性劑的效果。隨著這兩方面作用的不斷深入，分散相顆粒半徑不斷減 小，穩定性也不斷提高。從分散體系界面張力分析，當油、水形成微乳液時， 界面張力將下降到不可測量的程度，這時，油水體系的界面張力可能暫時小於 零而成為負值。正是這種負界面張力推動體系中分散相的分散度加大，界面擴 大，最終形成均勻、穩定、透明的微乳油。製備好的水分散燃料微乳油經噴油 器ll將微乳油呈霧狀噴入燃燒室，與空氣混合形成可燃混合氣並燃燒做功。由 於噴油器工況下溫度很高，易使微乳油中的水液蒸發或汽化，故增加冷卻環12, 用以維護微乳油的熱力學性能。
權利要求1.一種燃油摻水乳化燃燒裝置，其油箱(5)、油水分離器(6)、輸油泵(7)、柴油濾清器(8)、噴油泵(9)通過低壓油管(15)順序連接，其特徵是噴油泵(9)另一端以高壓油管(16)與油水混合器(10)油入口端連接，水箱(1)、輸水泵(3)、水濾清器(2)、噴水泵(4)通過低壓水管(13)順序連接，噴水泵(4)另一端以高壓水管(14)與油水混合器(10)水入口連接，油水混合器(10)出口端與噴油器(11)連接；所述的油水混合器(10)內部安裝油水混合裝置(17)。
2. 根據權利要求1所述的燃油摻水乳化燃燒裝置，其特徵是噴油器(ll) 外壁上包裹有循環水冷卻環(12)。
3. 根據權利要求1所述的燃油摻水乳化燃燒裝置，其特徵是所述的油水 混合裝置(17)為多層金屬網結構或束狀分布的金屬絲結構。
專利摘要本實用新型涉及燃油摻水乳化燃燒裝置，它特別適合重油摻水乳化燃燒。本實用新型燃油摻水乳化燃燒裝置在噴油泵(9)另一端以高壓油管(16)與油水混合器(10)油入口端連接，水箱(1)、輸水泵(3)、水濾清器(2)、噴水泵(4)通過低壓水管(13)順序連接，噴水泵(4)另一端以高壓水管(14)與油水混合器(10)水入口連接，油水混合器(10)出口端與噴油器(11)連接；所述的油水混合器(10)內部安裝油水混合裝置(17)。它無需變動柴油機燃燒室及噴油器，工藝簡易，製備方便，成本低廉，摻水燃燒時無需添加任何乳化劑與助燃劑等化學試劑，卻可達到乳化油的燃燒效果，且無乳化油分層、破乳之憂，不受使用溫度、使用環境的影響，可廣泛應用於以柴油發動機為動力源的各型設備中。
文檔編號F02M25/028GK201416492SQ20092006515
公開日2010年3月3日 申請日期2009年4月28日 優先權日2009年4月28日
發明者張泉洪 申請人:張泉洪