CN202813413U - 一种搅拌式超声乳化在线燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种搅拌式超声乳化在线燃烧装置，包括超声波乳化器(14)、原料储液罐(2)、柴油储液罐(4)、添加剂储液罐(1)、控制柜(15)、燃烧器(9)、旋涡泵(13)，所述超声乳化器(14)包括超声波换能器(21)、乳化室(25)、搅拌器(27、29)、导流板(28)，乳化室分别与原料输入管、乳化油输出管和乳化油回流管连接，旋涡泵通过三通阀与乳化油回流管和燃烧装置连接，盘管与原料储液罐和燃烧装置连接；本实用新型乳化效果好，燃烧效率高，环保，适于海上船舶、偏远地区作业。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种搅拌式超声乳化在线燃烧装置，具体涉及两种或多种液相混合搅拌式超声乳化在线燃烧装置。
背景技术
石油燃料在人类的生活中扮演着重要的角色，由于对石油的过分依赖，使石油的储量急剧下降，急切需要开发带有新技术的燃料代替。而生物废油或重油资源丰富，燃烧洁净，安全，成本低，因此目前对废油再利用的研究已经成为热点。
乳化燃油是公认的节能环保燃料，不仅提高了燃油的性能，而且可减少有害烟尘气体的排放；制约乳化燃油推广利用的关键是乳化装置，普遍使用的乳化装置为锭子与转子式乳化机，这种乳化机的缺点是锭子与转子间隙较大，乳化油分布不均匀，液滴尺寸大，稳定性较差。
中国专利CN201197931Y中提出簧片超声乳化器，喷口比较狭窄，容易导致液体流量不够或发生喷口堵塞故障，对乳化效果有影响。专利CN2869605Y中提出一种机械超生波乳化器，该乳化器需三级乳化，乳化效果较好，但结构复杂，专利CN2770770Y提供一种旋流式超声波燃油在线乳化器，为到达旋流效果采用圆锥形壳体，使乳化空间减少，旋流过程中由于离心作用，油聚集在中心位置，而水分布于周围位置，从而影响乳化效果，没有对输入管保温处理，在温度低的情况下容易出现燃油粘稠堵塞管道或输入缓慢的问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种搅拌式超声乳化在线燃烧装置。
针对现有技术中超声乳化效果不理想油水易分层，乳化装置结构复杂以及乳化油液滴尺寸较大的技术问题，本发明提供一种搅拌式超声乳化在线燃烧装置，包括超声波乳化器、原料储液罐、柴油储液罐、添加剂储液罐、控制柜，其特征在于该装置还包括燃烧器、旋涡泵，原料储液罐内有盘管，所述超声波乳化器包括超声波换能器、乳化室、搅拌器、搅拌器、扇形导流板，添加剂储液罐、原料储液罐、柴油储液罐各支管通过混合原料输入管与乳化室入口相连，乳化室出口通过乳化油输出管与旋涡泵连接，旋涡泵通过阀与乳化油回流管和燃烧装置连接，乳化油回流管另一端和乳化室入口连接，原料储液罐内盘管通过冷凝循环管与燃烧装置冷凝水箱连接，柴油储液罐通过阀门与燃烧装置连接。本发明利用搅拌式超声波乳化器和旋涡泵对液相燃料联合循环乳化，通过多次乳化，增强乳化效果，使乳化油液滴分散均匀，颗粒细而分布窄，油水均匀混合稳定，提高燃油率；同时在线边乳化边燃烧，燃烧装置冷凝水箱与原料储液罐内盘管连接，对原料有预热作用，有利于降低原料的粘度使其充分乳化，大大的降低经济成本。
本发明乳化室采用圆筒形壳体，克服了矩形壳体部分原料不能被乳化而出现死角的缺陷，同时避免了旋流式超声乳化装置采用锥形壳体乳化空间小、旋流混合影响乳化效果的问题，能够使超声波的作用遍及乳化室每个角落；旋涡泵提供循环乳化动力，既起到混合作用，又起到漩涡乳化作用。柴油储液罐与燃烧装置连接，原料储液罐内盘管通过循环管与燃烧装置冷凝水箱连接，由盘管将水箱中冷凝水的热量传递给原料储液罐，这可以对原料有加热作用，有利于降低原料的粘度，同时利于燃烧装置冷凝，提高燃烧效率。在燃烧乳化油前后应燃烧一定时间的石化柴油，这样能提高乳化油的燃烧效率，对原料储液罐内的原料进行加热，避免寒冷天气原料液凝结堵塞管道，同时提高乳化液的温度，能够降低混合原料的粘度，使乳化效果更好，利于超声波乳化器内乳化过程的进行，也起到预热乳化燃烧装置避免堵塞管路的作用，延长了燃烧装置的使用寿命。
为更好的达到乳化效果，在本装置使用前对乳化液的配方进行选择与调配，通过定量泵将石化柴油、原料和添加剂按一定比例由混合原料输入管引入超声波乳化器的乳化室中，所述原料可以为重油、生物废油如动物脂肪油、植物油、煎炸剩油及回收地沟油等，在定量泵之前的管道内放置如图3和图4中所示的过滤网26，对原料进行过滤，避免杂质影响乳化效果。储液罐设置加热装置，管道设置保温层，防止温度过低冻结原料。
良好的混合是获得好的乳化效果的一个前提，针对现有乳化器内乳化液混合不均匀，乳化效果不理想的缺陷，本发明在超声波乳化器14内设有搅拌器，搅拌桨如图6中的B-B截图，有三片桨叶31且与水平成40°角，并有电机30和电机32带动，本发明搅拌器设两组：一组搅拌器27在混合原料进口处，对混合原料在搅拌作用进行初混合，根据原料粘度需要可设置1-3组同轴浆叶31；在乳化油出口处设置一组搅拌器29，根据需要可设置1-3组同轴浆叶31。由于离心作用，油聚集在中心位置，水分布于周围位置，从而影响乳化效果。为防止乳化器内形成旋流，乳化室25中交错平行设有3-5块扇形导流板28，扇形导流板28可以减慢混合原料流动速度，改变流动方向，使混合原料再混合，消除离心作用对乳化效果的影响，扇形导流板28上可设置导流孔具有更佳混合效果。
控制柜控制超声波乳化器的功率大小、乳化时间和乳化温度，控制定量泵定量输入、储液罐加热装置以及各个阀门的开关作用。燃烧装置优选为内燃机。
本发明的技术效果在于：装置适于海上作业、高寒缺电的边远山区，矿山油田地区恶劣天气作业，并能实现废油的循环利用，不仅提高了燃油的性能，而且可减少有害烟尘气体的排放，环保节能；本装置结构简单，可更加细化乳化油液滴直径，不存在油水分层稳定的问题，燃烧效率在85％以上。
附图说明
图1为搅拌式超声乳化在线燃烧装置示意图；
图2为超声波乳化器正视图；
图3为原料输入管过滤网示意图；
图4为过滤网A-A截面示意图；
图5为超声波乳化室内混合装置示意图；
图6为搅拌桨B-B截面示意图；
图7为超声波乳化器C-C截面左视图。
具体实施方式
现通过以下实施例来进一步描述本发明的有益效果，应理解为这些实施例仅用于例证的目的，不限制本发明的范围，同时本领域普通技术人员根据本发明所做的显而易见的改变和修饰也包含在本发明范围之内。
结合图1对本发明的具体实施方式进行说明
[0019] 在进行乳化前进行配方的选择及调配，首先将所需石化柴油装入柴油储液罐3，同时将所需要的原料装入原料储液罐2及添加剂加入添加剂储液罐4中，开通阀门16、阀门17、阀门8，启动控制柜15的开关通过定量泵6、定量泵5和定量泵18将石化柴油、原料和添加剂定量的由混合原料输入管19引入超声波乳化器14的乳化室25中，当混合原料填满乳化室25后，关闭阀门16、17、8，关闭定量泵18、5，通过控制柜开通与超声波乳化器14的乳化油输出管22相连的旋涡泵13，打开阀门11、12，关闭与超声波乳化器14的乳化油回流管20相连的阀门10，混合原料在超声波乳化器14中乳化，在旋涡泵13中混合进 行二次乳化，保证充分的乳化时间。在乳化的同时，定量泵6和阀门7开通，将石化柴油通入到燃烧装置9中，进行预燃烧，乳化时间到后，关闭阀门7，打开阀门10，此时一部分乳化油流入到燃烧装置9中进行燃烧，一部分乳化油通过旋涡泵13的作用又流回到超声波乳化器14中进行再次乳化。当燃烧一段时间后，打开阀门16、17、8，并且打开定量泵18、5、6，使得原料连续均匀的加入到超声波乳化器14中，上述可以实现乳化油在线燃烧。
Claims (10)
1.一种搅拌式超声乳化在线燃烧装置，包括超声波乳化器(14)、原料储液罐(2)、柴油储液罐(4)、添加剂储液罐(1)、控制柜(15)，其特征在于该装置还包括燃烧器(9)、旋涡泵(13)，原料储液罐(2)内有盘管(3)，所述超声波乳化器(14)包括超声波换能器(21)、乳化室(25)、搅拌器(27、29)、扇形导流板(28)，储液罐(1、2、4)各支管通过混合原料输入管(19)与乳化室(25)入口相连，乳化室(25)出口通过乳化油输出管(22)与旋涡泵(13)连接，旋涡泵(13)通过阀(10、11、12)与乳化油回流管(20)和燃烧装置(9)连接，乳化油回流管(20)另一端和乳化室(25)入口连接，原料储液罐(2)内盘管(3)通过冷凝循环管与燃烧装置(9)冷凝水箱连接，柴油储液罐(4)通过阀门(7)与燃烧装置(9)连接。
2.根据权利要求1所述的搅拌式超声乳化在线燃烧装置，其特征在于乳化室(25)为圆筒形壳体。
3.根据权利要求1所述的搅拌式超声乳化在线燃烧装置，其特征在于原料储液罐(2)下方支管有过滤网(26)。
4.根据权利要求1所述的搅拌式超声乳化在线燃烧装置，其特征在于搅拌器(27、29)分别设置在乳化室(25)的混合原料进口处与乳化油出口处，并分别由电机(32)和电机(30)带动。
5.根据权利要求1所述的搅拌式超声乳化在线燃烧装置，其特征在于搅拌器(27、29)有三片桨叶(31)且与水平成40°角。
6.根据权利要求1所述的搅拌式超声乳化在线燃烧装置，其特征在于搅拌器(27、29)由1-3组同轴浆叶(31)组成。
7.根据权利要求1所述的搅拌式超声乳化在线燃烧装置，其特征在于乳化室(25)内扇形导流板(28)交错平行，设有3-5块。
8.根据权利要求1所述的搅拌式超声乳化在线燃烧装置，其特征在于储液罐(1、2、4)设置加热装置，储液罐(1、2、4)各支管、混合原料输入管(19)、乳化油输出管(22)、乳化油回流管(20)、燃烧装置
冷凝循环管设有保温层。
9.根据权利要求1所述的搅拌式超声乳化在线燃烧装置，其特征在于控制柜(15)通过信号线控制超声波乳化器(14)的功率大小、乳化时间和乳化温度，控制定量泵(18、5、6)定量输入，储液罐加热装置以及各个阀门的开关。
10.根据权利要求1所述的搅拌式超声乳化在线燃烧装置，其特征在于燃烧装置为内燃机。
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