一種攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置的製作方法

2023-05-24 12:21:41

專利名稱：一種攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置，具體涉及兩種或多種液相混合攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置。
背景技術：
石油燃料在人類的生活中扮演著重要的角色，由於對石油的過分依賴，使石油的儲量急劇下降，急切需要開發帶有新技術的燃料代替。而生物廢油或重油資源豐富，燃燒潔淨，安全，成本低，因此目前對廢油再利用的研究已經成為熱點。乳化燃油是公認的節能環保燃料，不僅提高了燃油的性能，而且可減少有害煙塵氣體的排放；制約乳化燃油推廣利用的關鍵是乳化裝置，普遍使用的乳化裝置為錠子與轉子式乳化機，這種乳化機的缺點是錠子與轉子間隙較大，乳化油分布不均勻，液滴尺寸大，
穩定性較差。中國專利CN201197931Y中提出簧片超聲乳化器，噴口比較狹窄，容易導致液體流量不夠或發生噴口堵塞故障，對乳化效果有影響。專利CN2869605Y中提出一種機械超生波乳化器，該乳化器需三級乳化，乳化效果較好，但結構複雜，專利CN2770770Y提供一種旋流式超聲波燃油在線乳化器，為到達旋流效果採用圓錐形殼體，使乳化空間減少，旋流過程中由於離心作用，油聚集在中心位置，而水分布於周圍位置，從而影響乳化效果，沒有對輸入管保溫處理，在溫度低的情況下容易出現燃油粘稠堵塞管道或輸入緩慢的問題。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置。針對現有技術中超聲乳化效果不理想油水易分層，乳化裝置結構複雜以及乳化油液滴尺寸較大的技術問題，本發明提供一種攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置，包括超聲波乳化器、原料儲液罐、柴油儲液罐、添加劑儲液罐、控制櫃，其特徵在於該裝置還包括燃燒器、旋渦泵，原料儲液罐內有盤管，所述超聲波乳化器包括超聲波換能器、乳化室、攪拌器、攪拌器、扇形導流板，添加劑儲液罐、原料儲液罐、柴油儲液罐各支管通過混合原料輸入管與乳化室入口相連，乳化室出口通過乳化油輸出管與旋渦泵連接，旋渦泵通過閥與乳化油回流管和燃燒裝置連接，乳化油回流管另一端和乳化室入口連接，原料儲液罐內盤管通過冷凝循環管與燃燒裝置冷凝水箱連接，柴油儲液罐通過閥門與燃燒裝置連接。本發明利用攪拌式超聲波乳化器和旋渦泵對液相燃料聯合循環乳化，通過多次乳化，增強乳化效果，使乳化油液滴分散均勻，顆粒細而分布窄，油水均勻混合穩定，提高燃油率；同時在線邊乳化邊燃燒，燃燒裝置冷凝水箱與原料儲液罐內盤管連接，對原料有預熱作用，有利於降低原料的粘度使其充分乳化，大大的降低經濟成本。本發明乳化室採用圓筒形殼體，克服了矩形殼體部分原料不能被乳化而出現死角的缺陷，同時避免了旋流式超聲乳化裝置採用錐形殼體乳化空間小、旋流混合影響乳化效果的問題，能夠使超聲波的作用遍及乳化室每個角落；旋渦泵提供循環乳化動力，既起到混合作用，又起到漩渦乳化作用。柴油儲液罐與燃燒裝置連接，原料儲液罐內盤管通過循環管與燃燒裝置冷凝水箱連接，由盤管將水箱中冷凝水的熱量傳遞給原料儲液罐，這可以對原料有加熱作用，有利於降低原料的粘度，同時利於燃燒裝置冷凝，提高燃燒效率。在燃燒乳化油前後應燃燒一定時間的石化柴油，這樣能提高乳化油的燃燒效率，對原料儲液罐內的原料進行加熱，避免寒冷天氣原料液凝結堵塞管道，同時提高乳化液的溫度，能夠降低混合原料的粘度，使乳化效果更好，利於超聲波乳化器內乳化過程的進行，也起到預熱乳化燃燒裝置避免堵塞管路的作用，延長了燃燒裝置的使用壽命。為更好的達到乳化效果，在本裝置使用前對乳化液的配方進行選擇與調配，通過定量泵將石化柴油、原料和添加劑按一定比例由混合原料輸入管引入超聲波乳化器的乳化室中，所述原料可以為重油、生物廢油如動物脂肪油、植物油、煎炸剩油及回收地溝油等，在定量泵之前的管道內放置如圖3和圖4中所示的過濾網26，對原料進行過濾，避免雜質影響乳化效果。儲液罐設置加熱裝置，管道設置保溫層，防止溫度過低凍結原料。良好的混合是獲得好的乳化效果的一個前提，針對現有乳化器內乳化液混合不均勻，乳化效果不理想的缺陷，本發明在超聲波乳化器14內設有攪拌器，攪拌槳如圖6中的B-B截圖，有三片槳葉31且與水平成40°角，並有電機30和電機32帶動，本發明攪拌器設兩組一組攪拌器27在混合原料進口處，對混合原料在攪拌作用進行初混合，根據原料粘度需要可設置1-3組同軸漿葉31 ;在乳化油出口處設置一組攪拌器29，根據需要可設置1-3組同軸漿葉31。由於離心作用，油聚集在中心位置，水分布於周圍位置，從而影響乳化效果。為防止乳化器內形成旋流，乳化室25中交錯平行設有3-5塊扇形導流板28，扇形導流板28可以減慢混合原料流動速度，改變流動方向，使混合原料再混合，消除離心作用對乳化效果的影響，扇形導流板28上可設置導流孔具有更佳混合效果。控制櫃控制超聲波乳化器的功率大小、乳化時間和乳化溫度，控制定量泵定量輸入、儲液罐加熱裝置以及各個閥門的開關作用。燃燒裝置優選為內燃機。本發明的技術效果在於裝置適於海上作業、高寒缺電的邊遠山區，礦山油田地區惡劣天氣作業，並能實現廢油的循環利用，不僅提高了燃油的性能，而且可減少有害煙塵氣體的排放，環保節能；本裝置結構簡單，可更加細化乳化油液滴直徑，不存在油水分層穩定的問題，燃燒效率在85 %以上。

圖I為攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置示意圖；圖2為超聲波乳化器正視圖；圖3為原料輸入管過濾網示意圖；圖4為過濾網A-A截面示意圖；圖5為超聲波乳化室內混合裝置示意圖；圖6為攪拌槳B-B截面示意圖；圖7為超聲波乳化器C-C截面左視圖。
具體實施方式
現通過以下實施例來進一步描述本發明的有益效果，應理解為這些實施例僅用於例證的目的，不限制本發明的範圍，同時本領域普通技術人員根據本發明所做的顯而易見的改變和修飾也包含在本發明範圍之內。結合圖I對本發明的具體實施方式
進行說明 在進行乳化前進行配方的選擇及調配，首先將所需石化柴油裝入柴油儲液罐3，同時將所需要的原料裝入原料儲液罐2及添加劑加入添加劑儲液罐4中，開通閥門16、閥門17、閥門8，啟動控制櫃15的開關通過定量泵6、定量泵5和定量泵18將石化柴油、原料和添加劑定量的由混合原料輸入管19引入超聲波乳化器14的乳化室25中，當混合原料填滿乳化室25後，關閉閥門16、17、8，關閉定量泵18、5，通過控制櫃開通與超聲波乳化器14的乳化油輸出管22相連的旋渦泵13，打開閥門11、12，關閉與超聲波乳化器14的乳化油回流管20相連的閥門10，混合原料在超聲波乳化器14中乳化，在旋渦泵13中混合進行二次乳化，保證充分的乳化時間。在乳化的同時，定量泵6和閥門7開通，將石化柴油通入到燃燒裝置9中，進行預燃燒，乳化時間到後，關閉閥門7，打開閥門10，此時一部分乳化油流入到燃燒裝置9中進行燃燒，一部分乳化油通過旋渦泵13的作用又流回到超聲波乳化器14中進行再次乳化。當燃燒一段時間後，打開閥門16、17、8，並且打開定量泵18、5、6，使得原料連續均勻的加入到超聲波乳化器14中，上述可以實現乳化油在線燃燒。
權利要求1.一種攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置，包括超聲波乳化器(14)、原料儲液罐(2)、柴油儲液罐(4)、添加劑儲液罐(1)、控制櫃(15)，其特徵在於該裝置還包括燃燒器(9)、旋渦泵(13)，原料儲液罐(2)內有盤管(3)，所述超聲波乳化器(14)包括超聲波換能器(21)、乳化室(25)、攪拌器(27、29)、扇形導流板(28)，儲液罐(1、2、4)各支管通過混合原料輸入管(19)與乳化室(25)入口相連，乳化室(25)出口通過乳化油輸出管(22)與旋渦泵(13)連接，旋渦泵(13)通過閥(10、11、12)與乳化油回流管(20)和燃燒裝置(9)連接，乳化油回流管(20)另一端和乳化室(25)入口連接，原料儲液罐(2)內盤管(3)通過冷凝循環管與燃燒裝置(9)冷凝水箱連接，柴油儲液罐(4)通過閥門(7)與燃燒裝置(9)連接。
2.根據權利要求1所述的攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置，其特徵在於乳化室(25)為圓筒形殼體。
3.根據權利要求1所述的攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置，其特徵在於原料儲液罐(2)下方支管有過濾網(26)。
4.根據權利要求1所述的攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置，其特徵在於攪拌器(27、29)分別設置在乳化室(25)的混合原料進口處與乳化油出口處，並分別由電機(32)和電機(30)帶動。
5.根據權利要求1所述的攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置，其特徵在於攪拌器(27、29)有三片槳葉(31)且與水平成40°角。
6.根據權利要求1所述的攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置，其特徵在於攪拌器(27、29)由1-3組同軸漿葉(31)組成。
7.根據權利要求1所述的攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置，其特徵在於乳化室(25)內扇形導流板(28)交錯平行，設有3-5塊。
8.根據權利要求1所述的攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置，其特徵在於儲液罐(1、2、4)設置加熱裝置，儲液罐(1、2、4)各支管、混合原料輸入管(19)、乳化油輸出管(22)、乳化油回流管(20)、燃燒裝置 冷凝循環管設有保溫層。
9.根據權利要求I所述的攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置，其特徵在於控制櫃(15)通過信號線控制超聲波乳化器(14)的功率大小、乳化時間和乳化溫度，控制定量泵(18、5、6)定量輸入，儲液罐加熱裝置以及各個閥門的開關。
10.根據權利要求I所述的攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置，其特徵在於燃燒裝置為內燃機。
專利摘要本實用新型公開了一種攪拌式超聲乳化在線燃燒裝置，包括超聲波乳化器(14)、原料儲液罐(2)、柴油儲液罐(4)、添加劑儲液罐(1)、控制櫃(15)、燃燒器(9)、旋渦泵(13)，所述超聲乳化器(14)包括超聲波換能器(21)、乳化室(25)、攪拌器(27、29)、導流板(28)，乳化室分別與原料輸入管、乳化油輸出管和乳化油回流管連接，旋渦泵通過三通閥與乳化油回流管和燃燒裝置連接，盤管與原料儲液罐和燃燒裝置連接；本實用新型乳化效果好，燃燒效率高，環保，適於海上船舶、偏遠地區作業。
文檔編號F23K5/12GK202813413SQ201220186528
公開日2013年3月20日 申請日期2012年4月17日 優先權日2012年4月17日
發明者胡德棟, 段淑娜, 寧召寬, 張鶴 申請人:青島科技大學