CN104675566B - 一种乳化柴油混合供给装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种乳化柴油混合供给装置，本发明乳化柴油混合供给装置，包括油箱、乳化剂储存罐、定量勾兑输送加压泵和乳化柴油搅拌罐；所述乳化柴油搅拌罐包括缓冲罐体、搅拌罐体、输送罐体、搅拌系统、乳化柴油回油管和雾化喷嘴。本发明还提供了一种乳化柴油混合供给方法。本发明还提供一种乳化柴油混合供给方法。该装置及方法能够自动在线供给乳化柴油，从而克服了由乳化剂时间延长有水沉淀所带来的乳化柴油品质恶化问题，为柴油发动机使用造成的排放问题与燃油经济性步上一个新的台阶。

Description

一种乳化柴油混合供给装置及方法

技术领域

本发明涉及乳化柴油混合供给技术领域，具体涉及一种能够自动在线供给乳化柴油的乳化柴油混合供给装置及方法。

背景技术

乳化油是一种将设定比例的水和乳化剂加入到柴油中经充分搅拌乳化而成的油，能代替柴油供柴油机作燃料使用，是一种节能减排的环保燃料，可以在节约燃料的同时减少二氧化碳的排放，应用广泛。

由于乳化剂为含水的流体，比重大于柴油，时间延长有水沉淀的现象。由工厂调配勾兑制造、仓储、运输、再储存、再无定时段添加给用户的车辆、船舶或其它机械（从中也会有延长时间的沉淀量），一路过程被不定性的延长，所以时间延长对于工厂出产原本优化的乳化柴油品质起了恶化的负面作用。因此，如何克服由乳化剂时间延长有水沉淀所带来的乳化柴油品质恶化问题，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在提供一种乳化柴油混合供给装置，该装置能够能够自动在线供给乳化柴油，从而克服了由乳化剂时间延长有水沉淀所带来的乳化柴油品质恶化问题，为柴油发动机使用造成的排放问题与燃油经济性步上一个新的台阶。本发明还提供了一种乳化柴油混合供给方法。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明乳化柴油混合供给装置，包括油箱、乳化剂储存罐、定量勾兑输送加压泵和乳化柴油搅拌罐；

所述乳化柴油搅拌罐包括缓冲罐体、搅拌罐体、输送罐体、搅拌系统、乳化柴油回油管和雾化喷嘴；所述输送罐体内设有搅拌罐体；所述搅拌罐体底部开有连通口，通过连通口与缓冲罐体连通；所述搅拌系统设于搅拌罐体内；所述乳化柴油回油管的一端与搅拌罐体的底部或者缓冲罐体连通，另一端与发动机的回油管连通；所述雾化喷嘴设于缓冲罐体上部；所述搅拌罐体上部设有乳化油出口，通过乳化油出口与输送罐体连通，所述输送罐体与缓冲罐体隔开，相互不连通；所述输送罐体底部设有乳化柴油输出口；

所述油箱经油箱输出管与定量勾兑输送加压泵的入口连通；所述定量勾兑输送加压泵还设有另外的入口与乳化剂储存罐连通，所述定量勾兑输送加压泵的出口与雾化喷嘴连通。

所述缓冲罐体入口设有收集槽；所述的收集槽上设有减缓冲击的斜坡面。

所述定量勾兑输送加压泵包括柴油泵体、柴油泵活塞、柴油泵活塞杆、柴油吸入口、柴油压出口、乳化剂泵体、乳化剂泵活塞、乳化剂泵活塞杆、乳化剂吸入口、乳化剂压出口、曲轴、凸轮、摇臂、导轮和变速直流电机；

所述的柴油泵体被柴油泵活塞分为前室和后室，所述的乳化剂泵体被乳化剂泵活塞分为前室和后室；

所述的定量勾兑输送加压泵一端设有柴油吸入口和柴油压出口，所述柴油吸入口和柴油压出口内分别设有方向相反的单向阀，它们经过该单向阀后，分别与柴油泵体的前室连通；

所述定量勾兑输送加压泵另一端设有乳化剂吸入口和乳化剂压出口，所述乳化剂吸入口和乳化剂压出口内分别设有方向相反的单向阀，它们经过该单向阀后，分别与乳化剂泵体的前室连通；

所述柴油泵活塞杆穿过柴油泵体的后室后与曲轴连接，所述的曲轴与凸轮连接，所述的凸轮与导轮相连，所述的导轮与摇臂连接，所述的摇臂与乳化剂泵活塞杆连接，乳化剂泵活塞杆穿入乳化剂泵体的后室与乳化剂泵活塞连接；所述凸轮与变速直流电机连动。

所述雾化喷嘴包括乳化剂雾化喷嘴、柴油雾化喷嘴，所述乳化剂雾化喷嘴与乳化剂压出口连通，所述柴油雾化喷嘴与柴油压出口连通。所述的所述乳化剂雾化喷嘴与乳化剂压出口之间设置有乳化剂雾化喷嘴蓄压器；所述的柴油雾化喷嘴与柴油压出口之间设置有柴油雾化喷嘴蓄压器。

由于喷射的乳化剂和柴油由定量勾兑输送加压泵为低速脉动式压送方式，通过雾化喷嘴蓄压器缓冲喷射的乳化剂，能够有效减轻泵的负载，达到较平稳的压力输送。

所述乳化剂雾化喷嘴、柴油雾化喷嘴可以为旋流式喷嘴。

所述搅拌系统包括搅拌电机、搅拌轴、螺旋切割叶轮；所述螺旋切割叶轮安装于搅拌轴上，设于搅拌系统的底部；所述搅拌轴上还设有条状的破碎片；所述搅拌电机通过搅拌轴带动螺旋切割叶轮、破碎片旋转。

所述输送罐体内设有液位传感器。

所述的输送罐体中设有控温加热器。

所述的输送罐体中设有水浴加热器，所述的水浴加热器与发动机水箱连通。

本发明还提供了一种乳化柴油混合供给方法，运用了上述的乳化柴油混合供给装置，包括以下的步骤：

启动定量勾兑输送加压泵，按照预设比例从油箱和乳化剂储存罐吸取柴油和乳化剂，然后送入雾化喷嘴，雾化喷射至缓冲罐体中，柴油和乳化液经缓冲罐体的连通口由下至上进入搅拌罐体，在搅拌系统搅拌下，生成乳化柴油，从乳化油出口中进入输送罐体，从乳化柴油输出口中输出乳化柴油至发动机。

所述搅拌系统包括搅拌电机、搅拌轴、螺旋切割叶轮，所述搅拌轴设于搅拌系统的轴心，所述螺旋切割叶轮设于搅拌系统的底部，所述搅拌轴上还设有破碎片，所述搅拌电机通过搅拌轴带动螺旋切割叶轮、破碎片旋转。

所述输送罐体内设有液位传感器，预设有上限液位与下限液位，当乳化柴油搅拌罐的液位低于系统限定的上限液位时，系统控制器控制搅拌电机高转速运转；当乳化柴油搅拌罐的液位达到系统限定的上限液位时，系统控制器控制搅拌电机低转速运转，直至乳化柴油使用到乳化柴油搅拌罐的液位达到最低限位才转换为高转速。

所述输送罐体设有温度传感器和控温加热器；

所述的温度传感器设置有预定温度，当检测到温度低于预定温度时，控制中加热器进行加热。

从上述技术方案可以看出，本发明实施例提供的乳化柴油混合供给装置及方法，通过对柴油、乳化剂一边勾兑、一边切割搅拌成形，实行了乳化柴油现场制造、即时使用，从而克服由乳化剂时间延长有水沉淀所带来的乳化柴油品质恶化问题，为柴油发动机使用造成的排放问题与燃油经济性步上一个新的台阶。

本发明创新性的采用了单搅拌桶多层结构，并结合涌泉式的搅拌方式喷涌方式，使得柴油和乳化剂能够获得更加充分的接触和混合，形成体系更加均匀的乳化柴油体系，保证后续乳化柴油作为燃料时的稳定性，保证发动机动力输出正常。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1 是本发明的乳化柴油混合供给装置的结构示意图；

图2是本发明的定量勾兑输送加压泵的结构示意图。

图中的序号和各部分结构及名称如下：

1、油箱；2、乳化剂储存罐；3、定量勾兑输送加压泵；4、乳化柴油搅拌罐；

其中

11、油箱输出管；

301、柴油泵体；302、柴油泵活塞；303、柴油泵活塞杆；304、柴油吸入口；305、柴油压出口；306、乳化剂泵体；307、乳化剂泵活塞；308、乳化剂泵活塞杆；309、乳化剂吸入口；310、乳化剂压出口；311、曲轴；312、凸轮；313、摇臂；314、导轮；315、变速直流电机；

41、缓冲罐体；42、搅拌罐体；43、输送罐体；44、搅拌系统；45、乳化柴油回油管；46、雾化喷嘴；47、连通口；48、乳化油出口；49、收集槽；431、液位传感器；441、搅拌电机；442、搅拌轴；443、螺旋切割叶轮；444、破碎片；461、乳化剂雾化喷嘴；462、柴油雾化喷嘴。

具体实施方式

本发明公开了一种乳化柴油混合供给装置，该装置能够克服由乳化剂时间延长有水沉淀所带来的乳化柴油品质恶化问题，为柴油发动机使用造成的排放问题与燃油经济性步上一个新的台阶。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，图1 是本发明的乳化柴油混合供给装置的结构示意图；图2是本发明的定量勾兑输送加压泵的结构示意图。

本发明乳化柴油混合供给装置，包括油箱1、乳化剂储存罐2、定量勾兑输送加压泵3和乳化柴油搅拌罐4；

所述乳化柴油搅拌罐4包括缓冲罐体41、搅拌罐体42、输送罐体43、搅拌系统44、乳化柴油回油管45和雾化喷嘴46；所述输送罐体43内设有搅拌罐体42；所述搅拌罐体42底部开有连通口47，通过连通口47与缓冲罐体41连通；所述搅拌系统44设于搅拌罐体42内；所述乳化柴油回油管45的一端与搅拌罐体42的底部或者缓冲罐体41连通，另一端与发动机的回油管连通；所述雾化喷嘴46设于缓冲罐体41上部；所述搅拌罐体42上部设有乳化油出口48，通过乳化油出口48与输送罐体43连通，所述输送罐体43与缓冲罐体41隔开，相互不连通；所述输送罐体43底部设有乳化柴油输出口；

所述油箱1经油箱输出管11与定量勾兑输送加压泵3的入口连通；所述定量勾兑输送加压泵3还设有另外的入口与乳化剂储存罐2连通，所述定量勾兑输送加压泵3的出口与雾化喷嘴46连通。

所述缓冲罐体41入口设有收集槽49；所述的收集槽49上设有减缓冲击的斜坡面。

所述定量勾兑输送加压泵3包括柴油泵体301、柴油泵活塞302、柴油泵活塞杆303、柴油吸入口304、柴油压出口305、乳化剂泵体306、乳化剂泵活塞307、乳化剂泵活塞杆308、乳化剂吸入口309、乳化剂压出口310、曲轴311、凸轮312、摇臂313、导轮314和变速直流电机315；

所述的柴油泵体301被柴油泵活塞302分为前室和后室，所述的乳化剂泵体306被乳化剂泵活塞307分为前室和后室；

所述的定量勾兑输送加压泵3一端设有柴油吸入口304和柴油压出口305，所述柴油吸入口304和柴油压出口305内分别设有方向相反的单向阀，它们经过该单向阀后，分别与柴油泵体301的前室连通；

所述定量勾兑输送加压泵3另一端设有乳化剂吸入口309和乳化剂压出口310，所述乳化剂吸入口309和乳化剂压出口310内分别设有方向相反的单向阀，它们经过该单向阀后，分别与乳化剂泵体306的前室连通；

所述柴油泵活塞杆303穿过柴油泵体301的后室后与曲轴311连接，所述的曲轴311与凸轮312连接，所述的凸轮312与导轮314相连，所述的导轮314与摇臂313连接，所述的摇臂313与乳化剂泵活塞杆308连接，乳化剂泵活塞杆308穿入乳化剂泵体306的后室与乳化剂泵活塞307连接；所述凸轮312与变速直流电机315连动。

所述雾化喷嘴46包括乳化剂雾化喷嘴461、柴油雾化喷嘴462，所述乳化剂雾化喷嘴461与乳化剂压出口310连通，所述柴油雾化喷嘴462与柴油压出口305连通。所述的所述乳化剂雾化喷嘴461与乳化剂压出口310之间设置有乳化剂雾化喷嘴蓄压器464；所述的柴油雾化喷嘴462与柴油压出口305之间设置有柴油雾化喷嘴蓄压器463。

所述乳化剂雾化喷嘴461、柴油雾化喷嘴462可以为旋流式喷嘴。

所述搅拌系统44包括搅拌电机441、搅拌轴442、螺旋切割叶轮443；所述螺旋切割叶轮443安装于搅拌轴442上，设于搅拌系统44的底部；所述搅拌轴442上还设有条状的破碎片444；所述搅拌电机441通过搅拌轴442带动螺旋切割叶轮443、破碎片444旋转。

所述输送罐体43内设有液位传感器431。

所述的输送罐体43中设有控温加热器。

所述的输送罐体43中设有水浴加热器，所述的水浴加热器与发动机水箱连通。

本发明实施例提供的乳化柴油混合供给装置工作时，乳化剂储存罐2储存有乳化柴油所需勾兑的油包水乳化剂，实施一边勾兑成形一边供给柴油发动机一定时期的使用量。经由定量勾兑输送加压泵3输入的乳化剂和柴油到缓冲罐体41，缓冲罐体41将混合液体通过搅拌罐体42底部输入搅拌罐体42进行搅拌，搅拌后混合液体通过搅拌罐体42上部的乳化油出口48流入输送罐体43，再由输送罐体43输出。

从上述技术方案可以看出，如图1-2所示，本发明实施例提供的乳化柴油混合供给装置，通过对柴油、乳化剂一边勾兑、一边切割搅拌成形，实行了乳化柴油现场制造、即时使用，杜绝了由工厂调配勾兑制造、仓储、运输、再储存、再无定时段添加给用户的车辆、船舶或其它机械从中也会有延长时间的沉淀量，一路过程被不定性的延长，从而克服由乳化剂时间延长有水沉淀所带来的乳化柴油品质恶化问题，为柴油发动机使用造成的排放问题与燃油经济性步上一个新的台阶。

具体地，如图1所示，在本发明实施例提供的乳化柴油混合供给装置中，所述缓冲罐体25入口设有收集槽30；所述的收集槽30上设有减缓冲击的斜坡面。收集槽30有助于将柴油、乳化剂进行汇集并输送入缓冲罐体25待用。

具体地，如图2所示，所述的定量勾兑输送加压泵3一端设有柴油吸入口304和柴油压出口305，所述柴油吸入口304和柴油压出口305内分别设有方向相反的单向阀，它们经过该单向阀后，分别与柴油泵体301的前室连通；

所述定量勾兑输送加压泵3另一端设有乳化剂吸入口309和乳化剂压出口310，所述乳化剂吸入口309和乳化剂压出口310内分别设有方向相反的单向阀，它们经过该单向阀后，分别与乳化剂泵体306的前室连通；

所述柴油泵活塞杆303穿过柴油泵体301的后室后与曲轴311连接，所述的曲轴311与凸轮312连接，所述的凸轮312与导轮314相连，所述的导轮314与摇臂313连接，所述的摇臂313与乳化剂泵活塞杆308连接，乳化剂泵活塞杆308穿入乳化剂泵体306的后室与乳化剂泵活塞307连接；所述凸轮312与变速直流电机315连动。定量勾兑输送加压泵12为系统的核心部件，为低转速脉动容积式泵种类，采用了变速直流电机实施低速运行，可以用机械机构调节了柴油与乳化剂两种流体的勾兑配比。

本发明还提供了一种乳化柴油混合供给方法，运用了上述的乳化柴油混合供给装置，包括以下的步骤：

启动定量勾兑输送加压泵3，按照预设比例从油箱和乳化剂储存罐21吸取柴油和乳化剂，然后送入雾化喷嘴46，雾化喷射至缓冲罐体41中，柴油和乳化液经缓冲罐体41的连通口47由下至上进入搅拌罐体42，在搅拌系统44搅拌下，生成乳化柴油，从乳化油出口48中进入输送罐体43，从乳化柴油输出口中输出乳化柴油至发动机。

所述搅拌系统44包括搅拌电机441、搅拌轴442、螺旋切割叶轮443，所述搅拌轴442设于搅拌系统44的轴心，所述螺旋切割叶轮443设于搅拌系统44的底部，所述搅拌轴442上还设有破碎片444，所述搅拌电机441通过搅拌轴442带动螺旋切割叶轮443、破碎片444旋转。

所述输送罐体43内设有液位传感器11，预设有上限液位与下限液位，当乳化柴油搅拌罐24的液位低于系统限定的上限液位时，系统控制器控制搅拌电机高转速运转；当乳化柴油搅拌罐24的液位达到系统限定的上限液位时，系统控制器控制搅拌电机低转速运转，直至乳化柴油使用到乳化柴油搅拌罐24的液位达到最低限位才转换为高转速。

所述输送罐体43设有温度传感器432和控温加热器；

所述的温度传感器432设置有预定温度，当检测到温度低于预定温度时，控制中加热器进行加热。

Claims (10)

1.一种乳化柴油混合供给装置，包括油箱（1）、乳化剂储存罐（2）、定量勾兑输送加压泵（3）和乳化柴油搅拌罐（4），其特征在于：所述乳化柴油搅拌罐（4）包括缓冲罐体（41）、搅拌罐体（42）、输送罐体（43）、搅拌系统（44）、乳化柴油回油管（45）和雾化喷嘴（46）；所述输送罐体（43）内设有搅拌罐体（42）；所述搅拌罐体（42）底部开有连通口（47），通过连通口（47）与缓冲罐体（41）连通；所述搅拌系统（44）设于搅拌罐体（42）内；所述乳化柴油回油管（45）的一端与搅拌罐体（42）的底部或者缓冲罐体（41）连通，另一端与发动机的回油管连通；所述雾化喷嘴（46）设于缓冲罐体（41）上部；所述搅拌罐体（42）上部设有乳化油出口（48），通过乳化油出口（48）与输送罐体（43）连通，所述输送罐体（43）与缓冲罐体（41）隔开，相互不连通；所述输送罐体（43）底部设有乳化柴油输出口；所述油箱（1）经油箱输出管（11）与定量勾兑输送加压泵（3）的入口连通；所述定量勾兑输送加压泵（3）还设有另外的入口与乳化剂储存罐（2）连通，所述定量勾兑输送加压泵（3）的出口与雾化喷嘴（46）连通；

所述乳化柴油混合供给装置，其特征在于：所述缓冲罐体（41）入口设有收集槽（49）；所述收集槽（49）上设有减缓冲击的斜坡面；

所述定量勾兑输送加压泵（3）包括柴油泵体（301））、柴油泵活塞（302）、柴油泵活塞杆（303）、柴油吸入口（304）、柴油压出口（305）、乳化剂泵体（306）、乳化剂泵活塞（307）、乳化剂泵活塞杆（308）、乳化剂吸入口（309）、乳化剂压出口（310）、曲轴（311）、凸轮（312）、摇臂（313）、导轮（314）和变速直流电机（315）；所述柴油泵体（301）被柴油泵活塞（302）分为前室和后室，所述乳化剂泵体（306）被乳化剂泵活塞（307）分为前室和后室；所述定量勾兑输送加压泵（3）一端设有柴油吸入口（304）和柴油压出口（305），所述柴油吸入口（304）和柴油压出口（305）内分别设有方向相反的单向阀，它们经过该单向阀后，分别与柴油泵体（301））的前室连通；所述定量勾兑输送加压泵（3）另一端设有乳化剂吸入口（309）和乳化剂压出口（310），所述乳化剂吸入口（309）和乳化剂压出口（310）内分别设有方向相反的单向阀，它们经过该单向阀后，分别与乳化剂泵体（306）的前室连通；所述柴油泵活塞杆（303）穿过柴油泵体（301）的后室后与曲轴（311）连接，所述曲轴（311）与凸轮（312）连接，所述凸轮（312）与导轮（314）相连，所述导轮（314）与摇臂（313）连接，所述摇臂（313）与乳化剂泵活塞杆（308）连接，乳化剂泵活塞杆（308）穿入乳化剂泵体（306）的后室与乳化剂泵活塞（307）连接；所述凸轮（312）与变速直流电机（315）连动。

2.根据权利要求1所述乳化柴油混合供给装置，其特征在于：所述雾化喷嘴（46）包括乳化剂雾化喷嘴（461）、柴油雾化喷嘴（462），所述乳化剂雾化喷嘴（461）与乳化剂压出口（310）连通，所述柴油雾化喷嘴（462）与柴油压出口（305）连通；所述所述乳化剂雾化喷嘴（461）与乳化剂压出口（310）之间设置有乳化剂雾化喷嘴蓄压器（464）；所述柴油雾化喷嘴（462）与柴油压出口（305）之间设置有柴油雾化喷嘴蓄压器（463）。

3.根据权利要求1 所述乳化柴油混合供给装置，其特征在于：所述搅拌系统（44）包括搅拌电机（441）、搅拌轴（442）、螺旋切割叶轮（443）；所述螺旋切割叶轮（443）安装于搅拌轴（442）上，设于搅拌系统（44）的底部；所述搅拌轴（442）上还设有条状的破碎片（444）；所述搅拌电机（441）通过搅拌轴（442）带动螺旋切割叶轮（443）、破碎片（444）旋转。

4.根据权利要求1 所述乳化柴油混合供给装置，其特征在于：所述输送罐体（43）内设有液位传感器（431）。

5.根据权利要求1 所述乳化柴油混合供给装置，其特征在于：所述输送罐体（43）中设有控温加热器。

6.根据权利要求1 所述乳化柴油混合供给装置，其特征在于：所述输送罐体（43）中设有水浴加热器，所述水浴加热器与发动机水箱连通。

7.一种乳化柴油混合供给方法，运用了如权利要求1 所述乳化柴油混合供给装置，其特征在于包括以下的步骤：启动定量勾兑输送加压泵（3），按照预设比例从油箱和乳化剂储存罐（21）吸取柴油和乳化剂，然后送入雾化喷嘴（46），雾化喷射至缓冲罐体（41）中，柴油和乳化液经缓冲罐体（41）的连通口（47）由下至上进入搅拌罐体（42），在搅拌系统（44）搅拌下，生成乳化柴油，从乳化油出口（48）中进入输送罐体（43），从乳化柴油输出口中输出乳化柴油至发动机。

8.如权利要求7 所述乳化柴油混合供给方法，其特征在于：所述搅拌系统（44）包括搅拌电机（441）、搅拌轴（442）、螺旋切割叶轮（443），所述搅拌轴（442）设于搅拌系统（44）的轴心，所述螺旋切割叶轮（443）设于搅拌系统（44）的底部，所述搅拌轴（442）上还设有破碎片（444），所述搅拌电机（441）通过搅拌轴（442）带动螺旋切割叶轮（443）、破碎片（444）旋转。

9.如权利要求7 所述乳化柴油混合供给方法，其特征在于：所述输送罐体（43）内设有液位传感器（11），预设有上限液位与下限液位，当乳化柴油搅拌罐（24）的液位低于系统限定的上限液位时，系统控制器控制搅拌电机高转速运转；当乳化柴油搅拌罐（24）的液位达到系统限定的上限液位时，系统控制器控制搅拌电机低转速运转，直至乳化柴油使用到乳化柴油搅拌罐（24）的液位达到最低限位才转换为高转速。

10.如权利要求7 所述乳化柴油混合供给方法，其特征在于：所述输送罐体（43）设有温度传感器（432）和控温加热器；所述温度传感器（432）设置有预定温度，当检测到温度低于预定温度时，控制中加热器进行加热。