CN1086153A

CN1086153A - 燃油节能净化乳化器

Info

Publication number: CN1086153A
Application number: CN 92107198
Authority: CN
Inventors: 朱树君; 朱海遨; 朱天遨
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-10-29
Filing date: 1992-10-29
Publication date: 1994-05-04

Abstract

燃油(柴油、重油)节能净化乳化器，主要由掺水自动保护装置、初乳混合室及旋流乳化器组成，同时在油路中设有喷射装置，在初乳混合室与旋流乳化器之间设有扩压管。该装置结构简单紧凑，自动混合及乳化构成一体，安装使用方便，不需改变原有油路系统，无手动操作，在任意工况下均可运行，且掺水量随发动机(或燃烧机械)负荷(燃油量)自动调节，不需乳化剂，广泛适用于柴油发动机、燃油锅炉、工业窑炉及各种燃油机械，具有明显的节油与环境效益。

Description

本发明提供一种不需乳化剂的燃油节能净化乳化器。

燃油（柴油、重油）掺水技术在五十年代就进行了初步研究与应用，由于燃油掺水乳化有显著的环保与节能效果，因此近十年来倍受重视。燃油掺水一般都需添加乳化剂，由于乳化剂昂贵，对输油管路有一定腐蚀，易使发动机结胶积炭、掺水工艺复杂等弊病，致使添加乳化剂的燃油掺水装置的推广与应用受限，而无需乳化剂的燃油掺水乳化装置势在必行。最近出现的无需乳化剂燃油掺水装置存在着结构不尽合理、阻力大，安装繁琐（需改变原有输油管路）等不足，而且该装置未考虑断水保护（断水进气会破坏发动机正常工况），进水量也不能随发动机（或燃油机械）负荷变化而变动。

本发明的目的在于针对现有技术的不足而提供一种不需乳化剂的燃油节能净化乳化器，该装置可串联在所有燃油管路（有压与常压）系统中，无需改变油管路，无任何手动操作，可实现燃油掺水量随发动机（或燃烧装置）负荷（或燃油量）而自动调节，无需另加动力装置，就能将油水混合物在不加乳化剂情况下处理成油包水型（W/O）乳化油。

本发明的技术解决方案是：本发明主要包括掺水自动保护装置、油水混合室及旋流乳化器三部分，同时，在进油管路中设有喷射装置使油以高速喷射进入初乳混合室而产生负压，从而将水吸入进行混合，然后油水混合物通过扩压管稳定后进入旋流乳化器进行乳化。旋流乳化器与初乳混合室通过扩压管（7）及管路接头连接成一整体。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图1是本发明的一个实施例结构示意图;

图2是图1中的喷射装置（5）结构剖视图;

图3是图1中的扩压管（7）结构剖视图;

图4是图1中旋流乳化器（8）结构剖视图。

图中，1-进水针阀 2-管接头

3-掺水自动保护装置 4-进油管路接头

5-喷射装置 6-初乳混合室

7-扩压管 8-旋流乳化器

9-出油管路接头 10-喷咀

11-油室 12-湍流初段

13-湍流二段 14-扩压室

15-旋流子 16-喷咀

17-扩压管 18-进油导孔

参照图1，本发明包括进水装置、初乳混合室（亦即油水混合室）（6）以及旋流乳化器（8），进水装置由进水针阀（1）、管接头（2）及掺水自动保护装置（3）组成，其中，掺水自动保护装置（3）为现有水封套筒结构，套筒上开有进水孔，当一旦断水水箱内水位低于该进水孔时，由于水封作用空气不能自进水孔进入油中。同时，本发明在进油管路中设有喷射装置（5），其结构参见图2，为带有喷咀（10）的收缩形结构;喷射装置（5）与初乳混合室（6）相连，初乳混合室（6）系油水混合初步乳化装置，喷射装置（5）的喷咀（10）伸入其中，在喷咀（10）的负压区设有隔板以构成收缩状进入通道（称为喉部），掺水自动保护装置（3）的水自此通道被吸入;在初乳混合室（6）之后紧连扩压管（7），其结构参见图3，为逐渐扩大最后呈喇叭形扩压室（14）的结构，该装置起扩压，稳定（油水混合物）的作用。初乳混合室（6）通过扩压管（7）及管接头与旋流乳化器（8）相连接，旋流乳化器（8）结构见图4，主要包括两级旋流子（15）及与之相配合的喷咀（16）以及进油导孔（18），在旋流子（15）的右端锥面上开有数道（附图为4道）油道，锥面端部为汇油孔与喷咀（16）进口相配合。从进油导孔（18）进入的燃油从该锥面油道切向进入旋流子（15），然后从旋流子的汇油孔流出经喷咀（16）喷雾，紧接着进入第二级旋流子和喷咀进一步雾化，第二级喷咀之后紧连喇叭形扩压管（17）。在进油导孔（18）、旋流子（15）与管壁之间留有一定间隙作为油进入旋流子锥面油道的通道。

本发明是基于喷射引流、湍流混合、扩压稳定、旋流喷雾雾化等机理设计而成。工作时，燃油经进油管路接头（4）进入，在喷射装置（5）中逐步加速最后从喷咀（10）高速喷出，在初乳混合室（6）的喉部形成负压，将水吸入;水从进水针阀（1）、管接头（2）进入掺水自动保护装置（3），接着被吸入初乳混合室（6），在混合室（6）中由于油流高速喷射而使油水混合并进行初步乳化，而后进入扩压管（7），在这里油水混合物首先进入湍流初段（12）、湍流二段（13）湍流区，使油水进一步乳化，充分混合，然后进入扩压室（14）中扩压，使初步乳化的油水混合物结构稳定，进入旋流乳化器（8）中进行强烈乳化。在旋流乳化器中，油水混合物首先进入进油导孔（18），然后流经进油导孔（18）以及旋流子（15）与管壁的间隙，从旋流子锥面上开的数道油道分散进入旋流子（15），使油水混合物细微化（碎化），然后经旋流子（15）前端汇油孔集中于喷咀（16）进口，经喷咀喷雾，形成雾化状的油水混合物，再进入第二级旋流子和喷咀重复上述过程，使已经雾化的油水混合物再进一步雾化成为油包水型（W/O）乳化油，并经喇叭形扩压管（17）扩压稳定结构，最后经出油管路接头（9）进入燃油机械。

本发明与现有技术相比具有以下特点：

1、结构简单、紧凑、新颖、小巧、掺水、自动混合及乳化构成一体，体积缩小几倍以上，且加工工艺简便，成本低，可使用非金属材料制造。

2、安装使用方便，不需改变原有油路系统，无手动操作。而现有装置要改动原有油管路，油水混合与油水乳化分成两体，分别安装在燃油系统不同部位，安装工作繁琐，工作量大，而且占有一定空间和位置，在汽车及一些小型燃油机械上难于实现。本装置将三个主要部分（断水保护、油水混合、油水乳化）连成一体，体积大为缩小，便于安装、使用。

3、本发明进水量由油速喷射负压而定，发动机负荷高，进油量大，负压增大，吸入水量增加;反之则水量减小。因此掺水量能随发动机（或燃烧机械）负荷而变动。其可靠性高，适于燃油机械在任意工况下运行，且设有断水自动保护装置，对设备及管道无任何不良后果。现有装置要通过人工用螺丝刀调节才能实现，不仅操作麻烦，而且，在机车上根本无法随时操作。

4、现有装置只能在水箱高于油箱时才能应用，否则不能掺水。因为当油箱高于水箱时，油静压高于水压，水掺不进去，甚至相反，油会进入水中。本装置只取于油的流速而与油、水静压无关，不论油、水箱位置如何（即使油箱高于水箱）都能正常运行。

5、本发明阻力小，压力损失低于目前的各种乳化装置。现有装置通过多级螺旋流道喷射乳化，阻力很大，功损大，而且无初乳装置，油水混合结构难于稳定。本发明由于增设了初乳混合器与稳定结构装置（扩压管7），使油水混合物能稳定进入旋流乳化器。乳化器只设两级旋流乳化，阻力降低很多，而且旋流器比现有螺旋流流道小，细化均匀，油道切线分布，喷雾前能量集中，雾化效果好，雾化微粒粒径小，因此燃油机械（及发动机）燃烧完全。

6、本发明节油与环保效益显著，装在柴油机上节油率为5-10%左右，排烟净化率50%左右，氮氧化物（NOx）下降19%左右。

本发明能广泛用于柴油发动机、燃油锅炉、工业窑炉及各种燃油机械上，能节约能源、净化排气，大幅度降低环境污染，有显著的社会、经济及环境效益，是一种理想的非化学油水比例自动混合乳化装置。

Claims

1、一种燃油节能净化乳化器，包括进水装置、初乳混合室及旋流乳化器，其特征在于进水装置中设有掺水自动保护装置(3)与初乳混合室(6)上端相连，在进油管路中设有喷射装置(5)与初乳混合室(6)相连，初乳混合室(6)之后设有扩压管(7)及旋流乳化器(8)，所述初乳混合室(6)与旋流乳化器(8)通过扩压管(7)相连成一整体。

2、根据权利要求1所述的乳化器，其特征在于旋流乳化器（8）包括两级旋流子（15）及与之相配合的喷咀（16）以及进油导孔（18），旋流子锥面上开有数道油道，该锥面端部为汇油孔与喷咀（16）进口相配合，第二级喷咀之后紧连喇叭形扩压管（17），在进油导孔（18）、旋流子（15）与管壁之间留有间隙作为油进入锥面油道的通道。

3、根据权利要求1所述的乳化器，其特征在于喷射装置（5）为带有喷咀（10）的收缩形结构，喷咀（10）伸入初乳混合室（6）中。

4、根据权利要求1所述的乳化器，其特征在于扩压管（7）为逐渐扩大最后呈喇叭形扩压室（14）的结构。