專利名稱：粘性燃油循環(huán)乳化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種液體乳化裝置，尤其是粘性燃油的循環(huán)乳化裝置。
眾所周知，碳?xì)浠衔镱愐后w燃料中加水組成乳化液對燃料的燃燒會(huì)帶來好處，在燃燒過程中包在油層里的微小水珠，因汽化而爆炸，使燃油充分霧化，提高了燃燒效率，以重油作燃料時(shí)，由于水的存在，使重油乳化液燃燒干凈，減少了燃料未燃盡部分，凈化了環(huán)境，節(jié)約能源。
國內(nèi)相繼出現(xiàn)了一些燃油乳化設(shè)備，如CN1056262A報(bào)道了“制備油－水乳化液的方法和裝置”，CN2095033L報(bào)道了“噴霧燃油乳化機(jī)”CN2100938L報(bào)道了“旋流式燃油乳化機(jī)”，CN86104937報(bào)道了“次超聲波乳化磁化燃油裝置”等，這些乳化機(jī)僅適用于粘度小于200厘斯的燃油，如汽油、柴油等，對于粘度大于200厘斯的粘性燃油，由于油的粘度高，水在油中的擴(kuò)散與對流速度慢，用上述裝置無法進(jìn)行均勻乳化。上述裝置另一缺點(diǎn)是不能循環(huán)乳化。對于粘度大、擴(kuò)散速度慢的液體不能實(shí)現(xiàn)超細(xì)乳化。
本實(shí)用新型的目的是提出一種乳化裝置，它適宜粘性燃油的均勻乳化，同時(shí)也適宜低粘度燃油的乳化。并可實(shí)現(xiàn)乳化液的循環(huán)乳化。
本實(shí)用新型提出的燃油乳化裝置是由油水加熱裝置，油水混合裝置，乳化器，如射流乳化器，紊流乳化器，超聲乳化器，振擊乳化器，磁化器，乳化液儲存罐，自動(dòng)循環(huán)乳化裝置及相應(yīng)的泵，溫度顯示，壓力顯示、流量顯示，液位顯示等附屬儀表構(gòu)成。
油水加熱裝置采用管狀電加熱器放置在油箱或水箱中加熱，或用套管式換熱器、列管式換熱器、螺旋換熱器、用水加熱油或用油加熱水。油箱進(jìn)口設(shè)有濾油器，用于濾除粘性油中的雜質(zhì)。油箱或水箱的上方設(shè)有溫度顯示儀表，壓力顯示儀表，油、水流出的管道上設(shè)有流量顯示裝置、調(diào)整流量的閥和隨動(dòng)油水比例調(diào)節(jié)閥。
油水加熱裝置將水和油加熱，可降低油、水的粘度，加快液體的對流與擴(kuò)散，加速油水分子間的熱運(yùn)動(dòng)，減少管道阻力，利于粘性油與水的乳化。
油水混合裝置是將予熱的水與予熱的油進(jìn)行初始混合，方案之一是將輸水管道插入輸油管道內(nèi)使油水混合。為增加乳化效果，在輸水管道四周設(shè)置多個(gè)溢出小孔，水從多個(gè)溢出小孔流出與油均勻接觸、混合。方案之二是輸油管進(jìn)入蝸旋儲油箱內(nèi)，在蝸旋儲油箱內(nèi)套四周布有許多小孔、內(nèi)套上方是水噴嘴，或設(shè)置多個(gè)流水孔，內(nèi)套下方是油水混合液流出孔，從內(nèi)套上方水噴嘴噴出的水與內(nèi)套四周小孔噴出的油在內(nèi)套腔內(nèi)混合，在重力的作用下從內(nèi)套下方油水混合液流出口進(jìn)入泵內(nèi)。
泵將初混液加壓送射流乳化器。
射流乳化器是將加壓后的液體通過乳化腔入口端噴嘴高壓射入乳化腔內(nèi)。為增加乳化效果，噴嘴可采用現(xiàn)售噴嘴或在噴嘴內(nèi)設(shè)螺旋加速線、隔板或多個(gè)射流孔，使液滴相互交叉混合。
紊流乳化器是將射流乳化器乳化后的液體送入紊流管中乳化。方案之一是紊流乳化管中設(shè)有螺旋導(dǎo)流混合板，螺旋導(dǎo)流混合板為螺旋線形設(shè)置在紊流管中或采用雙螺旋形設(shè)置在紊流管中，乳化液沿螺旋線紊流流動(dòng)。方案之二是套管紊流混合器，套管紊流混合器中設(shè)有內(nèi)管，內(nèi)管上分布著按一定方式排列的孔和縫，其端部留有小孔或封閉，內(nèi)管中的乳化液通過孔和縫流入內(nèi)管與外管間進(jìn)行混合，乳化。方案之三是折流擋板式紊流乳化器，折流擋板設(shè)計(jì)成十字形，圓環(huán)形，圓缺形、或圓形片上按一定角度分布圓孔，將上述折流板的一種或多種按不同角度設(shè)置在紊流管內(nèi)，不斷改變?nèi)榛毫鲃?dòng)方向，紊流混合。方案之四是動(dòng)紊流乳化器，動(dòng)紊流乳化器是在紊流管中設(shè)置帶有葉片或螺旋線葉片可轉(zhuǎn)動(dòng)的軸，當(dāng)乳化液通過紊流管時(shí)，流動(dòng)的乳化液作用在葉片上使軸轉(zhuǎn)動(dòng)葉片，對乳化液進(jìn)行攪拌。本實(shí)用新型中的紊流乳化器可采用上述結(jié)構(gòu)中的任何一種形式。
振擊式乳化器振擊式乳化器中設(shè)有一個(gè)或多個(gè)振擊簧片，簧片中部夾持在一開有簧片縫隙的振擊軸上焊接固定。振擊軸安裝在軸固定架上，簧片沿振擊軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)乳化液經(jīng)過振擊片時(shí)，振擊片發(fā)生振動(dòng)，通過不斷地加壓與釋放，乳化液中的水在油中彌散分布。振擊片產(chǎn)生不同頻率的振動(dòng)，如次超聲振動(dòng)，超聲振動(dòng)等。振擊式乳化器適宜超細(xì)乳化過程。
超聲乳化器超聲乳化器是將超聲波傳入乳化液中產(chǎn)生彌散的近乎真空的空腔泡，空腔泡加速水的遷移，使乳化液的分散度加大，實(shí)現(xiàn)超細(xì)乳化。超細(xì)乳化可獲得穩(wěn)定乳化液。超聲乳化器是由超聲源、換能器組成，超聲源是用矩形、正弦波發(fā)生器、脈沖發(fā)生器產(chǎn)生超聲振蕩訊號，換能器采用具有壓電效應(yīng)的陶瓷片或采用聚亞乙稀聚合物的薄片雙面涂鍍金屬制成。當(dāng)來自于超聲源的振蕩訊號加在換能器上后，換能器產(chǎn)生超聲波，超聲波的穿透乳化液產(chǎn)生空化現(xiàn)象，使乳化液超細(xì)乳化。
磁化器磁化器是通過磁對乳化液的作用，增加乳化液的穩(wěn)定性。本專利提出的磁化器采用強(qiáng)磁鐵產(chǎn)生的磁場或用激磁線圈產(chǎn)生的磁場對乳化劑進(jìn)行極性磁化。
乳化液儲存罐乳化液儲存罐是將乳化的液體進(jìn)行儲存的裝置，罐內(nèi)設(shè)有溫度顯示器，壓力顯示器，放氣閥，液位顯示器和油用調(diào)溫加熱管。
自動(dòng)循環(huán)乳化裝置是乳化劑進(jìn)行多次循環(huán)乳化裝置，該裝置包括設(shè)置在儲液罐中的吸管，與泵進(jìn)口端相聯(lián)的手動(dòng)控制回路和自動(dòng)控制回路。
本專利的優(yōu)點(diǎn)是①乳化裝置上設(shè)置油水加熱裝置，使粘性燃油降低了粘性，增強(qiáng)了流動(dòng)性，增加了油與水的擴(kuò)散速度與對流速度，使粘性油的乳化成為可能。②適應(yīng)面寬，對不同粘度的燃油通過加熱裝置加熱到不同溫度而達(dá)到最佳乳化狀態(tài)，對于粘度小于200厘斯的油如柴油、汽油，可關(guān)閉加熱系統(tǒng)進(jìn)行常溫乳化。③采用了如射流乳化、紊流乳化復(fù)合技術(shù)，加強(qiáng)了乳化效果。④采用了超聲乳化技術(shù)和振擊乳化技術(shù)對乳化液進(jìn)行超細(xì)乳化。⑤采用了磁乳化技術(shù)提高乳化液的穩(wěn)定性。⑥采用循環(huán)乳化系統(tǒng)，保證乳化液分散的均勻性和進(jìn)行超細(xì)分散。
本專利提出的粘性液體循環(huán)乳化裝置，采用上述裝置中的部分裝置組合制成或全部裝置組合制成。
本專利提出的粘性液體循環(huán)乳化裝置即適宜粘性液體的循環(huán)乳化，也適宜非粘性液體的循環(huán)乳化和加有乳化劑燃油的循環(huán)乳化。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的一種組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)論述。


圖1是本實(shí)用新型粘性燃油循環(huán)乳化器的一種組合結(jié)構(gòu)圖；圖2是
圖1油水混合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖3是
圖1另一種油水混合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖4是
圖1射流乳化器結(jié)構(gòu)圖；圖5是
圖1動(dòng)紊流乳化器結(jié)構(gòu)圖；圖6是
圖1動(dòng)紊流乳化器的另一種結(jié)構(gòu)圖；圖7是
圖1超聲乳化器的結(jié)構(gòu)圖8是
圖1振擊式乳化器的結(jié)構(gòu)圖；圖9是
圖1磁乳化裝置結(jié)構(gòu)圖。
實(shí)施例一種粘性燃油循環(huán)乳化裝置如
圖1所示，其中1是濾油器，其作用是凈化油中的雜質(zhì)。2是儲油箱。3是油用管狀電加熱器。4是油溫指示儀表。5是壓力指示儀表。6是螺旋輸水管。7是輸水管流量計(jì)。8是可調(diào)節(jié)單向節(jié)流閥。9是隨動(dòng)油水比例分配閥。10是油水混合系統(tǒng)。11是手動(dòng)流量控制閥。12是自動(dòng)循環(huán)乳化控制閥。13是活塞導(dǎo)油管。14是手動(dòng)循環(huán)乳化控制閥。15是電機(jī)。16是泵。17是射流乳化器。18是紊流乳化器。19是超聲乳化器或振擊式乳化器。20是磁乳化器。21是儲油罐。22是油溫指示儀表。23是壓力指示儀表。24是循環(huán)乳化吸管。25是放氣閥。26是調(diào)溫油用管狀電加熱器。27是液位顯示器。28是油出口管道。29是管道保溫材料。
工作工程如下粘性燃油通過濾油器1濾除雜質(zhì)進(jìn)入儲油箱2內(nèi)，經(jīng)油用管狀電加熱器3加熱粘性油，降低油的粘度，由溫度指示儀表4和壓力指標(biāo)儀表5指示出溫度和壓力。螺旋輸水管6中的水經(jīng)熱油加熱，經(jīng)流量計(jì)指示出流量。用可調(diào)節(jié)式單向節(jié)流閥調(diào)整油水混合比例的流量，經(jīng)隨動(dòng)油水比例分配閥9按比例使油、水進(jìn)入油水混合系統(tǒng)10中，進(jìn)行油水的初次混合，手動(dòng)流量控制閥11，控制混合后液體的流量和流速。用電機(jī)15帶動(dòng)的泵16將初混后的液體泵入射流乳化器17中進(jìn)行射流乳化，然后進(jìn)入紊流乳化器18中進(jìn)行紊流乳化，再進(jìn)入超聲乳化器或振擊式乳化器19中進(jìn)行超聲超細(xì)乳化或振擊超細(xì)乳化。乳化后的液體進(jìn)入磁乳化器20內(nèi)，進(jìn)行磁乳化液的穩(wěn)定。穩(wěn)定乳化后的液體進(jìn)入儲油罐21中，由于泵流速很快通常為2、5－5米／秒，短管道及局部收縮處為5－7米／秒，油乳化的整個(gè)過程僅為2－3秒，因此要得到穩(wěn)定的超細(xì)乳化液，乳化裝置中必須設(shè)計(jì)循環(huán)乳化系統(tǒng)。本專利中的循環(huán)乳化系統(tǒng)是這樣設(shè)計(jì)的，設(shè)計(jì)時(shí)，使泵的泵出流量大于油出口管道28的流量，泵工作時(shí)，儲油罐21內(nèi)的壓力不斷升高，升高的壓力油通過循環(huán)乳化吸管24經(jīng)管線送至自動(dòng)循環(huán)控制閥12的活塞上端，將活塞下壓，使活塞向下移動(dòng)，活塞將初混的油水混合液出口截止，打開自動(dòng)循環(huán)控制閥的上開口，與泵入口端管線形成回路，進(jìn)行循環(huán)乳化，隨著儲油罐乳化油的不斷流出，壓力減低，初混液通過導(dǎo)油管13與塞內(nèi)彈簧，共同作用，將活塞復(fù)位，又進(jìn)行對初始乳化液的乳化，初始乳化液的液體與儲油罐中的乳化液又進(jìn)行混合加壓重復(fù)上述過程。本循環(huán)裝置的優(yōu)點(diǎn)是輸出乳化液壓力穩(wěn)定，乳化液反復(fù)乳化，乳化效果好，可用一套裝置供多套燃爐使用。
下面分述本裝置中各種結(jié)構(gòu)1、油水混合裝置｛10｝油水混合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之一如圖2所示其中1′是油入口管，2′是儲油箱，3′是箱蓋，4′是儲油箱內(nèi)套，內(nèi)套上布有小孔，5′是內(nèi)套水入口管，6′是水噴嘴，7′是混合液出口，使用時(shí)儲油箱2′中的油通過內(nèi)套4′上的小孔射入內(nèi)套中腔內(nèi)，來自于水入口管5′中的水通過噴射嘴6′進(jìn)入內(nèi)套中腔中與油混合，在重力作用下，沿混合液流出口供泵使用。
油水混合裝置結(jié)構(gòu)之二如圖3所示，其中8′是油管，9′是水管，水管9′上布有多個(gè)水流出孔，水管9′中的水通過多個(gè)水流出孔與油混合。
2、射流乳化器(17)射流乳化器，如圖4所示，由噴嘴1″與射流乳化腔2″組成，噴嘴射出的高壓乳化液在射流乳化腔2″內(nèi)混合乳化。
3、紊流乳化器(18)
紊流乳化器如圖5、圖6所示這里介紹的是動(dòng)紊流乳化器。它是由法蘭盤1′″，外腔2′″，乳化劑入口多孔片3′″，軸4′″，螺旋葉片5′″或葉片6′″，乳化劑出口多孔片7′″，軸承8″組成，通過入口多孔片3′″來的乳化液作用在焊接在軸上的螺旋葉片5′″或葉片6′″上，使軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，對乳化液進(jìn)行攪拌，并通過出口多孔片7′″流出。
4、超聲乳化器｛19｝超聲乳化器結(jié)構(gòu)圖如圖7所示，其中方框1是超聲源、超聲源用矩形、正弦波發(fā)生器，脈沖發(fā)生器產(chǎn)生超聲振蕩訊號，方框2是換能器，換能器用具有壓電效應(yīng)的陶瓷片或采用聚亞乙烯聚合物薄片如(pvdf)薄片兩面分別涂有金屬的壓電材料制成。超聲振蕩信號加到換能器上。換能器產(chǎn)生超聲波穿透乳化管3中的乳化液，進(jìn)行超聲乳化。
5、振擊式乳化器｛19｝振擊式乳化器如圖8所示，其中1°是乳化器殼體，2°是振擊板，3°是中心軸，當(dāng)乳化劑從一側(cè)流入時(shí)，振擊板2°沿中心軸發(fā)生偏轉(zhuǎn)，由于振擊板上下流量不等，使縫隙較小一側(cè)乳化液流速加快，進(jìn)入壓力較小的大空腔內(nèi)，而縫隙較大一側(cè)的乳化液對振擊板2°施加較大的壓力，迫使振擊板翻轉(zhuǎn)，完成一次振擊，重復(fù)上述過程，使流過的乳化液不斷的在加壓、減壓，攪動(dòng)中進(jìn)行超細(xì)乳化，本振擊式乳化器通過選擇不同的材料，厚度及流速可以產(chǎn)生不同頻率的波。
6、磁化器(20)磁化器(20)如圖9所示，其中1是激磁線圈或強(qiáng)磁力磁鐵，2是乳化液管，3是外套，乳化液經(jīng)激磁線圈或強(qiáng)磁力磁鐵的磁場作用，使乳化液產(chǎn)生極化，穩(wěn)定乳化液。
權(quán)利要求1.一種粘性燃油循環(huán)乳化裝置是由泵，閥門，儀表，油水混合裝置，聯(lián)接管線，過濾器，儲液罐組成，其特征是乳化裝置的前部設(shè)有油水加熱裝置(2)、(3)、(6)，其后聯(lián)有乳化器(17)、(18)、(19)，磁化器(20)。
2.如權(quán)利要求1所述的粘性燃油循環(huán)乳化裝置，其特征是乳化裝置上設(shè)有循環(huán)乳化吸管(24)，循環(huán)乳化吸管(24)的一端與乳化后的液體相連，另一端與泵入口前端組件相聯(lián)。
3.如權(quán)利要求1所述的粘性燃油循環(huán)乳化裝置，其特征是油水加熱裝置(2)、(3)、(6)是將電熱器放在水箱或油箱中，通過套管式換熱器、列管式換熱器、螺旋管式換熱器用水加熱油或用油加熱水。
4.如權(quán)利要求1所述的粘性燃油循環(huán)乳化裝置，其特征是磁化器(20)用強(qiáng)磁鐵或激磁線圈制成。
5.如權(quán)利要求1所述的粘性燃油循環(huán)乳化裝置，其特征是乳化器(17)、(18)、(19)是射流乳化器，螺旋導(dǎo)流板紊流乳化器，套管紊流乳化器，折流擋板紊流乳化器，動(dòng)紊流乳化器，超聲乳化器，振擊式乳化器中的一種制成或幾種組合制成。
專利摘要一種粘性燃油循環(huán)乳化裝置是由加熱器、初混器、泵、射流乳化器、紊流乳化器、超聲乳化器、磁乳化穩(wěn)定器、儲液罐、自動(dòng)循環(huán)回路及相應(yīng)儀表、閥門組成。該裝置適用于粘性燃油、普通燃油的循環(huán)乳化和超細(xì)穩(wěn)定乳化，對加大燃油的摻水量，提高燃燒效率，凈化環(huán)境、節(jié)約能源具有顯著作用。
文檔編號B01F5/08GK2175642SQ9224281
公開日1994年8月31日 申請日期1992年12月25日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月25日
發(fā)明者王廣武 申請人:王廣武