Метка «эмульсии»

25.06.12 17:37 Установки для получения водотопливных эмульсий

Установки для получения эмульсий отличаются различными затратами энергии. Механические мешалки потребляют значительно меньше энергии, чем коллоидные мельницы или гомогенизаторы при той же производительности. Однако получаемая эмульсия имеет большую дисперсность, чем у аппаратуры других типов.


Мощность, потребляемая роторно-пульсационным аппаратом ( РПА), на два порядка меньше, чем у мешалки, в 4~б раз ниже, чем в ультразвуковом диспергаторе, и меньше, чем у струйного аппарата. Поэтому роторно-пульсационные аппараты являются наиболее экономичными по сравнению с устройствами других типов.

читать далее »
25.06.12 17:37 Анализ систем для получения водотопливных эмульсий

Анализ систем по приготовлению водотопливных эмульсий (ВТЭ) свидетельствует о том, что существуют два принципиальных подхода к их реализации.
Первый подход предусматривает приготовление ВТЭ вне связи с работой двигателя, причем эмульгирование осуществляется в системе топливоподготовки с накоплением готовой ВТЭ в промежуточных емкостях для относительно длительного хранения.
Компоненты ВТЭ хранятся отдельно и отдельно проходят стадии предварительной обработки, эмульгирование топлива выполняется в однорежимных (по производительности, содержанию воды и ее дисперсности) диспергаторах. Для хранения запаса ВТЭ предусматриваются специальные емкости. Фильтрация ВТЭ осуществляется перед топливным насосом высокого давления. Регулирование состава ВТЭ по содержанию воды отсутствует.
В таких установках возможно использование относительно простых по конструкции диспергирующих устройств с малой интенсивностью массообмена (мешалок, дросселирующих устройств и т.д.).
К недостаткам этой системы относится невозможность оптимизации содержания воды по нагрузке двигателя, сложности реализации его работы на тяжелых топливах, необходимость применения эмульгаторов, сложность фильтрации ВТЭ, перевода дизеля для работы на чистом топливе и удаление ВТЭ из системы топливоподготовки при остановке двигателя.

читать далее »
25.06.12 17:37 Второй подход к реализации системы приготовления водотопливной эмульсии

Второй подход к реализации системы приготовления ВТЭ предусматривает диспергирование топлива непосредственно перед топливным насосом высокого давления. При этом компоненты ВТЭ хранятся отдельно и стадии первичной обработки (фильтрация, подогрев) также выполняются отдельно. Такой подход позволяет оптимизировать содержание воды и других компонентов в ВТЭ в зависимости от типа двигателя, режимов его работы, сорта топлива и приоритета цели - экономия топлива, перевод двигателя на более тяжелое топливо, форсирование по мощности, снижение дымности и токсичности.
К положительным качествам такой системы относятся простота очистки исходных продуктов ВТЭ, возможность работы на тяжелых топливах, требующих подогрева до 100-150°С перед ТНВД, и простой перевод дизеля с чистого топлива на ВТЭ и обратно. Данная система не требует дополнительных затрат на поддержание стабильности эмульсии, так как ВТЭ расходуется сразу после ее получения.
Однако этот вариант требует установки диспергатора, обеспечивающего получение ВТЭ необходимого качества при однократной обработке.

читать далее »
25.06.12 17:47 Сравнивая два подхода к реализации систем приготовления водотопливных эмульсий (ВТЭ)

Сравнивая два подхода к реализации систем приготовления ВТЭ, можно сделать вывод, что система приготовления эмульсии непосредственно перед топливным насосом высокого давления является наиболее выгодной в эксплуатации. Она дает возможность оптимизировать содержание воды в ВТЭ при изменении режима работы двигателя, исключает применение дорогостоящих эмульгаторов для поддержания стабильности эмульсии, является менее энергоемкой.

Особая роль воды в процессе смесеобразования объясняется исследователями следующим образом.

Эмульсия представляет систему, состоящую из двух жидкостей с разной температурой кипения; температура кипения воды при нормальном давлении равна 100°С, а мазута -260-300°С. Капля эмульсии типа «вода в масле» представляет собой сложную систему, состоящую из топлива, в котором равномерно в виде мелких частиц распределены капельки воды. Хотя температура поверхности капли жидкости в процессе ее испарения несколько меньше температуры кипения, разница между температурой поверхности частицы топлива и температурой кипения воды, заключенной внутри капли топлива, остается весьма существенной и достигает 70-200°С. Благодаря этому микрочастицы воды, находящейся внутри капли эмульсии, в процессе ее прогрева быстрее переходят в парообразное состояние и образуют паровые пузырьки, чем пленка топлива, обволакивающая эти пузырьки пара. При этом толщина пленки топлива вследствие испарения с поверхности капли непрерывно уменьшается. В момент, когда давление стремящихся расшириться водяных паров внутри частицы превысит уже ослабленные (вследствие ее нагревания) силы поверхностного натяжения пленки, произойдет разрушение поверхности капли, т.е. микровзрыв. Вследствие этого происходит интенсивное распыливание капель топлива и хорошее перемешивание их с воздухом в цилиндре. Благодаря этому процесс сгорания топлива становится более совершенным и происходит за меньший промежуток времени. Более полное сгорание в этом случае обеспечивается также газификацией сажистых остатков топлива, которые обычно не успевают сгорать, но в присутствии паров воды в достаточном количестве взаимодействуют с последними при температуре выше 800°С с образованием углекислого газа и водорода. Свободный водород реагируете кислородом быстрее и активнее, чем углерод. Существование таких реакций наглядно подтверждается тем, что при впрыске воды во всасывающий коллектор двигателей внутреннего сгорания нагара и сажи на днище поршня, крышке цилиндра и на выпускном патрубке, как правило, не обнаруживается.

читать далее »
25.06.12 17:47 Улучшение процесса смесеобразования воды и топлива

Существует мнение, что улучшение процесса смесеобразования объясняется также выбросом паров воды и осколков топлива в виде нестационарных микроструй из капли топлива при сгорании ее в цилиндре двигателя. Образующиеся микроструи создают реактивную силу, которая вызывает колебания капли в потоке, повышает коэффициент диффузии и ведет к турбулентному перемешиванию частиц в струе распыленного топлива. При использовании водотопливной смеси особо важное значение имеет предварительное сильное диспергирование воды. При этом увеличивается абсолютная величина водяной поверхности и уменьшается толщина слоев углеводородов, покрывающих поверхность воды.

Увеличение абсолютной поверхности жидкого топлива ведет к сильному увеличению скорости его испарения и сгорания. Благодаря наличию паров воды должно иметь место интенсивное образование свободных радикалов Н- и -ОН и, следовательно, зарождение цепной реакции крекинга и окисления. В результате этих реакций температура окружающей среды падает и в какой-то степени увеличивается теплотворная способность топлива, что ведет к повышению экономичности работы дизеля.

Интенсивность процессов смесеобразования, сгорания и в целом экономичность дизеля при работе на ВТЭ определяются в основном двумя факторами - увеличением поверхности испарения топливных факелов и продолжительностью впрыска топлива. Изменение физических характеристик различных топлив определяет лишь конкретную величину суммарного эффекта от упомянутых факторов. Вода замедляет процесс сгорания топливного компонента в эмульсии.

читать далее »
02.04.15 09:18 Немного о топливах (в общих чертах)

Дизели обеспечивают высокую агрегатную мощность и экономичность, большой моторесурс и возможность применения разнообразного жидкого и газообразного топлива. В практике эксплуатации, в т.ч. и дизелей, часто приходится решать вопросы, связанные с оценкой допустимости и экономической эффективности применения того или иного топлива. Для этого необходимо располагать информацией о свойствах топлива и их влиянии на параметры рабочего процесса и работоспособность деталей цилиндропоршневой группы.

К важнейшим эксплуатационным свойствам в первую очередь относятся:

• вязкость,

• плотность,

• температура вспышки

• температура застывания,

• содержание различных компонентов.

Все более широкое применение в судовых дизелях находят тяжелые и низкосортные топлива. Для оценки их качества перечисленных показателей недостаточно. В частности, увеличение содержания ароматических соединений и асфальтенов ухудшает их способность к воспламенению и сгоранию. При смешивании таких топлив отмечаются случаи нарушения их стабильности, обусловленного высоким содержанием асфальтосмо-листых соединений. В продукты каталитического крекинга попадает катализаторная пыль, состоящая из алюмосиликатов, вызывающих интенсивное абразивное изнашивание цилиндров. В связи с этим появляются дополнительные требования по следующим показателям: содержанию асфальтенов, способности к самовоспламенению, стабильности и совместимости, содержанию алюминия, кремния и др.

Качество дизельного топлива должно быть таким, чтобы обеспечивалась надежная и бесперебойная его подача в камеру сгорания в соответствии с заданными характеристиками процесса. Топливо должно иметь оптимальные воспламеняемость и испаряемость, необходимые для осуществления надежного запуска и устойчивой работы во всем диапазоне эксплуатационных режимов работы дизеля, обладать низкой коррозионностью и невысокой склонностью к осадкообразованию в системах топ-ливоподготовки, топливоподачи и газовыхлопа.

Для обеспечения этих требований топливо, перед подачей его в камеру сгорания, должно проходить соответствующую обработку, которая осуществляется в топливных системах низкого давления. С целью экономии и снижения токсичных выбросов с выхлопными газами дизелей, начинают внедряться водотопливные эмульсии и газообразное топливо. Ранее считалось, что наличие воды в топливе представляет коррозионную опасность, прежде всего для топливной аппаратуры. Это подтверждалось и практикой эксплуатации, особенно, когда двигатели работали на дизельных сернистых топливах, для которых характерно присутствие меркаптановых соединений серы, вызывающих особенно интенсивную коррозию прецизионных пар насосов и форсунок при обводнении топлива. Вода сама по себе коррозионно активна, если соприкасается с незащищенными металлическими поверхностями. В тяжелых топливах нахдится большое количество асфальтосмолистых соединений, которые создают защитный спой вокруг всех глобул содержащейся в топливе воды, поэтому непосредственный контакт воды с металлическими поверхностями исключен. Исследованиями установлено, что введение воды в цилиндры дизеля оказывает положительное влияние на процесс сгорания, снижение токсичности выпуска и максимальной температуры сгорания, а также теплонапряженное состояние деталей цилиндропоршневой группы.

Наиболее эффективный путь введения воды в цилиндры состоит в примешивании ее к топливу, с которым она специальными методами образует достаточно стабильную водотопливную эмульсию.

читать далее »
 «[1][2]
« Список меток

  • Узнавать новости по rss

    Подписаться Подписаться на новости
  •