CN1095311A - 低污染高燃烧效率的水油混合方法及其设备 - Google Patents

Abstract

一种低污染高燃烧效率的水油混合方法及其设 备，主要是利用一稀释单元及二搅拌单元以连续作业 方式将油、水两种不同液相的物质借助乳化剂混合， 其中稀释单元将乳化剂先行稀释，而与定比例的水注 入搅拌单元中在恒温密闭状态进行搅拌，所得的乳化 水溶液复与油料进入另一搅拌单元中借助搅拌器均 匀搅拌混合，以得一乳化油水混合液。

Description

本发明涉及低污染高燃烧效率的水油混合方法及其设备，是指一连续作业达致油、水混合的高效率乳化方法及设备。

往昔火力工具机是借助燃烧重油以提供动力源，其主要是将燃油与空气混合以喷出使成雾状微粒，令微细颗粒的油液滴与空气完全混合而于燃烧室中燃烧爆炸，但，燃烧室中的燃烧状态视其设备的状况而有一定的限制，易导致部分燃料无法完全燃烧，令燃烧效率降低且浪费燃料;一般而言，燃料（重油）于完全燃烧过程中会与氧反应生成二氧化碳与水，而于实际状况下，燃料于燃烧时常因氧气的供应不足或喷雾时燃料与空气混合不均及其他因素，使得燃料中部分碳粒子未能与氧充分反应燃烧而形成效率上的浪费。

鉴于上述燃油与空气混合燃烧效率不佳的情形，经研究其燃烧反应状态后，发觉如于高温的情况下加入些水即可改变燃油燃烧状态，增进燃烧效率：其主要是利用水分子于高温下会与碳生成一氧化碳与氢气，而此两种气体均可燃烧，如此不仅令燃料本身可充分燃烧，更相对因水提升了燃烧效率与减少碳粒子的产生，达致高效率、低污染的功效，以符合环保的要求。

然而，油与水属两种不同的物质，其化学特性相异，于正常情况并无法混合为一体;一般是借助界面活性剂加入油水中予以搅拌，使油滴细粒化而骤增油与水的界面，以相溶合形成乳浊的液相，此现象乃称为乳化，而该界面活性剂亦称为“乳化剂”，借助乳化的油水混合液直接喷入燃烧室中燃烧，即可达致前述高效率、低污染的燃烧状态。

一般工业上油与水的混合主要是添加乳化剂而借助乳化机械予以搅拌混合进行乳化作业，其乃利用乳化机械的均匀机械力以产生单纯的搅拌力与分散相的剪断力，令油水成为均匀的微液滴，但，生成的微液滴在某一流速下，其经冲撞后，微液滴粒子复合而一的机会增多，易致无法有效乳化，因此机械力的搅拌方式、速度乃是乳化过程中相当重要的因素;再者，空气气泡若于搅拌时混入乳化物中，其混合的气泡不仅会将乳化剂吸着于界面消耗，且因比重小，而有吸附乳化液滴上浮分离的倾向，令乳化物的稳定性极差。

已知的油、水混合乳化技术，是以一定比例的油、水及乳化剂共同加入一桶中，内复以乳化机械（搅拌机）伸入桶中予以搅拌均匀（如图6所示），其中，该搅拌过程虽于液面下进行，而可减少空气气泡混入的情况，但其液面乃与空气接触暴露于大气之中，而仍有空气混入之虞，且该搅拌乳化作业均为单独进行而需借助人力加以辅助，极浪费人力资资源难符现代工业讲求工作效率的要求。

基于上述现用油水混合过程不尽完善之处及考虑油水混合乳化的特性，本发明人乃集思加以研究，经多次试验后终而设计出一油水混合液制造方法及其机械设备，是借助油水混合机的混合搅拌及储存单元，以连续作业的方式先将乳化原液与水以一定比例混合搅拌稀释，再借助泵将其水溶液输送至另一混合机构中，再与重油加以混合搅拌而存于桶中;其中，前述的混合过程均于密闭状态及适温下进行，且各阶段均设有一储存桶与搅拌机构，借此，以供使用时方便取出且可保持其高度稳定性。

而本发明的目的即在利用一连续作业的制造过程，使油、水充分混合均保持高度稳定性，以提高重油的燃烧效率，并节省燃料，更进一步则可降低燃烧重油所造成的空气污染，以符合环保的要求。

本发明的目的是提供一种低污染高燃烧效率的水油混合方法及其设备。

根据本发明提供的一种低污染高燃烧效率的水油混合方法，是将乳化剂原液与水以大约1∶3的适当比例先行稀释存于稀释单元的稀释桶内，再借助泵抽取而与约300倍的水注入第一搅拌单元于密闭容器内均匀搅拌进行二度稀释，待搅拌适当时间后，旋即输送储存于第一储存桶中;下一过程则再借助泵抽取第一储存桶内的水溶液与重油以1∶3的比例输送至第二搅拌单元中于恒温下、密闭容器内进行均匀搅拌混合作业，经持续搅拌至成乳化状的油水混合液，再借助泵抽送储存于第二储存桶，待使用时即可取出。

根据本发明提供的一种低污染高燃烧效率的水油混合设备，是由一稀释单元、第一搅拌单元及第二搅拌单元等单元所构成，其中：

稀释单元包含有一稀释桶、管路、一泵及一喷嘴等构件，主要供储存乳稀释液，以输至第一搅拌单元;

第一搅拌单元包含一第一搅拌桶、第一储存桶、管路、泵及喷嘴等构件;该第一搅拌桶是一密封桶体，具一下入水口及上出水口，内设一搅拌器借助马达带动旋转，另，其下入水口与稀释单元的喷嘴相接，上出水口侧外接第一储存桶，而第一储存桶亦外接管路与泵及油源相接，且于管路末端设一喷嘴以接于第二搅拌单元的第二搅拌桶;

第二搅拌单元，是由一第二搅拌桶、第二储存桶、管路及泵所构成，该第二搅拌桶结构与前述第一搅拌桶相同，另于底部设有电热器加热保温，复以管路与第二储存桶相接通，并借助泵设于其中，以供抽取混合液储存于桶中。

至于本发明的实施方式及结构则请参考附图及实施例进行说明，在附图中，

图1    是本发明实施例的作业流程示意图。

图2    是本发明实施例的结构示意图。

图3    是本发明实施例的第一搅拌单元示意图。

图4    是本发明实施例的第二搅拌单元示意图。

图5    是本发明实施例搅拌器的结构示意图。

图6    是现用搅拌机的实施例图。

图7    是本发明成品组织放大照。

在附图中：

1稀释单元    2第一搅拌单元

3第二搅拌单元    11稀释桶

12管路    13泵

14喷嘴    21第一搅拌桶

211下入水口    212上出水口

213排液口    22第一储存桶

23管路    24泵

25喷嘴    26马达

27搅拌器    271转轴

272搅拌叶片    273透孔

274锯齿缺口    28油管

31第二搅拌桶    311下入水口

312上出水口    313排液口

314电热器    32第二储存桶

33管路    34泵

如图1所示，为本发明所探讨的油水混合作业流程示意图，而图2则为本发明的结构示意图，由此即可概略了解本发明架构，具体的结构则参阅图3至5。

首先参阅图1和图2，本发明实施例的制造过程是先将乳化剂原液与水以大约1∶3左右的比例初步稀释储存于稀释桶11中，再借助泵13抽送该稀释液并注入300倍的水经喷嘴14喷入第一搅拌桶21中均匀搅拌再度稀释，于搅拌1至1.5分钟后，将其水溶液储存于第一储存桶22中，下一过程即再借助泵24抽取该水溶液而与重油大约以1∶3左右的比例同输送至第二搅拌桶31进行混合作业，经持续搅拌使成乳化状的油水混合液后，再借助泵34储存于第二储存桶31中，待使用时即可取出;而上述的油水混合制造过程中有下列特点：

1.搅拌过程皆为密闭状态，气体无法进入混合液中，可提高油水混合的稳定性;

2.稀释、搅拌过程分层进行，容易控制乳化程度，达致充分混合，以获一极均匀的油水混合液;

3.搅拌桶乃设有电热器保持恒温，以利于溶液的混合。

4.产制过程为循环连续进行、生产速度快、节省人力，提高效率。至于本发明详细构造，如图3、4所示，包含一稀释单元1、第一搅拌单元2、第二搅拌单元3等单元，其中：该稀释单元1是由一稀释桶11、管路12、泵13及喷嘴14所构成，其乃供稀释乳化剂之用，当乳化剂与水以定比例初步稀释于稀释桶11中，是借助底部的管路12配合泵13抽水及抽取桶中稀释液再以定比例经喷嘴14注入第一搅拌单元2;而该第一搅拌单元2包括有第一搅拌桶21、第一储存桶22、管路23、泵24及一喷嘴25等构件，其中第一搅拌桶21是一密闭桶体具有一下入水口211及一上出水口212，底部并设有排液口213，且于桶外设有一马达26以带动桶内的搅拌器27;又，前述第一搅拌单元2的喷嘴14是接于第一搅拌桶21的下入水口211，而第一搅拌桶21的上出水口212则外接第一储存桶22;第第一储存桶22并外接管路23及一泵24，且于管路23上另接一油管28，以供输送第一储存桶22内的水溶液而与重油进入下一混合制程[即第二搅拌单元3];而，第二搅拌单元3是由一第二搅拌桶31及一第二储存桶32所构成，其构造乃与上述第一搅拌桶21及第一储存桶22相同，亦具有下入水口311、上出水口312、排液口313及搅拌器27等装置，另于底部排液口313处设有一电热器314，而具有均匀搅拌及保持恒温的功能;另，亦设有一连接管路33及一泵34以将油水混合液抽送储存于第二储存桶32中待用。

然而，当乳化水溶液或油水混合液进入第一、二搅拌桶21、31中时，其是由下入水口211、311喷入桶内，并以搅拌器27进行搅拌而于溶液不断注入液面不断上升的同时，桶内的空气即受压由上出水口212、312排出，不致混入液中，影响其稳定性;另，搅拌器27的形态如图5所示，是以一转轴271;上设三组搅拌叶片272，每组搅拌叶片272为正、反向组装，且叶片上设有透孔273及锯齿缺口274，以借助正反组装方式延长搅拌时间，并利用透孔273及锯齿缺口274使水粒子细粒化及截断油粒子，达致均匀细粒化的目的;经本发明一贯连续混合、搅拌过程后，油、水粒子皆可均匀细粒化而充分混合，达致如图7所示的乳化状态，保持高度的稳定性，借助其油水混合液做为燃料，即可提升燃烧效率，且使油料得以完全燃烧，无产生废气之虞、防以空气污染。

综上论结，本发明所提供的低污染高燃烧效率的水油混合方法及其设备，借助其一贯密闭式作业制程及特殊的搅拌机构，确能迅速、有效率地将油水均匀混合，而提升其燃烧效率，且减少废气产生，兼顾环保工作，诚为一实用的制造方法及设备，对于该类产品极具利用价值。对本领域的技术人员而言，很明显，在不超出本发明实质精神的范围内可对本发明进行多种改进和变化，这些都属于本发明的范围而由附后的权利要求所限定。

Claims (2)

1、一种低污染高燃烧效率的水油混合方法，是将乳化剂原液与水以大约1∶3的适当比例先行稀释存于稀释单元的稀释桶内，借助泵抽取再与路300倍的水注入第一搅拌单元于密闭容器内均匀搅拌进行二度稀释，待搅拌适当时间后，旋即输送储存于第一储存桶中；下一过程则再借助泵抽取第一储存桶内的水溶液与重油以1∶3的比例输送至第二搅拌单元中于恒温下、密闭容器内进行均匀搅拌混合作业，经持续搅拌至成乳化状的油水混合液，再借助泵抽送储存于第二储存桶，待使用时即可取出。

2、一种低污染高燃烧效率的水油混合设备，是由一稀释单元、第一搅拌单元及第二搅拌单元等单元所构成，其特征是：

稀释单元包含有一稀释桶、管中、一泵及一喷嘴等构件，主要供储存乳稀释液，以输至第一搅拌单元;

第一搅拌单元包含一第一搅拌桶、第一储存桶、管路、泵及喷嘴等构件;该第一搅拌桶是一密封桶体，具一下入水口及上出水口，内设一搅拌器借助马达带动旋转，另，其下入水口与稀释单元的喷嘴相接，上出水口侧外接第一储存桶，而第一储存桶亦外接管路与泵及油源相接，且于管路末端设一喷嘴以接于第二搅拌单元的第二搅拌桶;

第二搅拌单元，是由一第二搅拌桶、第二储存桶、管路及泵所构成，该第二搅拌桶结构与前述第一搅拌桶相同，另于底部设有电热器加热保温，复以管路与第二储存桶相接通，并借助泵设于其中，以供抽取混合液储存于桶中。

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