RU163876U1 - Устройство приготовления гомогенной ультрадисперсной водоугольной топливной суспензии - Google Patents
Устройство приготовления гомогенной ультрадисперсной водоугольной топливной суспензии Download PDFInfo
- Publication number
- RU163876U1 RU163876U1 RU2016100451/04U RU2016100451U RU163876U1 RU 163876 U1 RU163876 U1 RU 163876U1 RU 2016100451/04 U RU2016100451/04 U RU 2016100451/04U RU 2016100451 U RU2016100451 U RU 2016100451U RU 163876 U1 RU163876 U1 RU 163876U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casing
- ultrasonic
- diameter
- partition
- end wall
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Устройство приготовления гомогенной ультрадисперсной водоугольной топливной суспензии, содержащее цилиндрический герметичный кожух, снабженный входным патрубком на одной из его торцевых стенок и, по крайней мере, одним выходным патрубком в периферийной части его противоположной торцевой стенки, отличающееся тем, что кожух разделен на два герметичных отсека перегородкой в виде шайбы, имеющей одно центральное отверстие диаметром dи n центросимметрично расположенных периферийных сквозных отверстий диаметром d, при этом, где r удовлетворяет условию: 7<r<12, через центральные сквозные отверстия торцевой стенки кожуха и перегородки, со стороны выходных патрубков, в кожух своим фронтальным срезом вставлен цилиндрический ультразвуковой излучатель, тыльный срез которого находится в механическом (акустическом) контакте с магнитострикционным ультразвуковым преобразователем, оси симметрии входного патрубка, перегородки и ультразвукового излучателя совпадают с осью симметрии кожуха, а расстояние между фронтальным срезом ультразвукового излучателя и торцевой стенкой со стороны входного патрубка в 2-3 раза меньше диаметра ультразвукового излучателя, магнитострикционный ультразвуковой преобразователь электрически соединен с ультразвуковым генератором.
Description
Полезная модель относится к приготовлению водосодержащих топливных суспензий для последующего сжигания в тепловых установках с целью повышения их энергетической эффективности и улучшения экологических параметров.
Использование водосодержащих углеводородных топлив ископаемого происхождения позволяет существенно повысить полноту сгорания и, следовательно, КПД тепловых установок при одновременном снижении вредных выбросов в атмосферу.
Известны технологические комплексы, эксплуатируемые в США, для смешивания с водой добытого и измельченного угля и транспортировки его по трубопроводу к месту потребления. Далее его обезвоживают и подают в тепловые установки для сжигания. Принципиальный недостаток таких систем состоит в необходимости затрачивать энергию на обезвоживание топлива.
Известно устройство приготовления водоугольного топлива (Зайденварг В.Е. и др. Производство и использование водоугольного топлива, изд. Академии горных наук. 2001 г.), в котором водоугольную суспензию, не подвергая сушке, подают на сжигание в котел тепловой установки. Для этого суспензию готовят путем мокрого помола до размера частиц ~200 мкм с добавлением стабилизирующей добавки, препятствующей выпадению твердых частиц и добавления воды в соотношении 40-45% воды на 55-60% угля с последующим смешиванием до образования суспензии. Основным недостатком известного способа является относительно низкая степень измельчения твердого компонента топлива, из-за чего стабилизацию взвеси приходится осуществлять добавлением поверхностно-активных веществ, что приводит к увеличению себестоимости процесса и конечного продукта. Кроме того, при этом трудно выдержать заданные реологические параметры продукта в типовом случае, когда механические (дисперсность и макроструктура) и физико-химические (элементный и компонентный состав, адсорбционная способность и т.п.) свойства в значительной степени варьируют для разных партий исходного ископаемого сырья.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является устройство одностадийного приготовления водоугольного топлива из углешламов, (патент РФ №2214446 от 20.10.2003 г., C10L 1/32), в котором уголь в виде частиц размером не более 1 мм, смешанные с водой и реагентом обрабатывают в вибрационно-волновом смесителе-гомогенизаторе.
Известное устройство не обеспечивает достаточной степени измельчения твердого компонента топлива, из-за чего водоугольная взвесь подвержена быстрому расслоению в процессе транспортировки к горелочному устройству и требует специальных технических решений и дополнительного оборудования для достижения более полного сгорания углеводородного компонента.
Задачей предлагаемой полезной модели является улучшение реологических характеристик водоугольной топливной суспензии, обеспечивающих стабильность и полноту сгорания углеводородного компонента, в частности увеличение дисперсности измельчения угольной фракции и улучшение гомогенности двухфазной системы при ее приготовлении.
В результате использования предлагаемой полезной модели обеспечивается приготовление стабильной гомогенной ультрадисперсной водоугольной топливной суспензии за счет ограничения зоны кавитационной обработки и соответственно повышение плотности ультразвуковой мощности, что позволяет повысить стабильность водоугольной топливной суспензии при ее транспортировке до горелочного устройства.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом устройстве приготовления гомогенной ультрадисперсной водоугольной топливной суспензии, содержащем цилиндрический герметичный кожух, снабженный входным патрубком на одной из его торцевых стенок и, по крайней мере, одним выходным патрубком в периферийной части его противоположной торцевой стенки, кожух разделен на два герметичных отсека перегородкой в виде шайбы, имеющей одно центральное отверстие диаметром d1 и n центросимметрично расположенных периферийных сквозных отверстий диаметром d2, при этом , где r удовлетворяет условию: 7<r<12, через центральные сквозные отверстия торцевой стенки кожуха и перегородки, со стороны выходных патрубков, в кожух своим фронтальным срезом вставлен цилиндрический ультразвуковой излучатель, тыльный срез которого находится в механическом (акустическом) контакте с магнитострикционным ультразвуковым преобразователем, оси симметрии входного патрубка, перегородки и ультразвукового излучателя совпадают с осью симметрии кожуха, а расстояние между фронтальным срезом ультразвукового излучателя и торцевой стенкой со стороны входного патрубка в 2-3 раза меньше диаметра ультразвукового излучателя, магнитострикционный ультразвуковой преобразователь электрически соединен с ультразвуковым генератором.
Техническая сущность изобретения раскрывается с помощью чертежа, на котором представлена общая схема устройства для приготовления гомогенной ультрадисперсной водоугольной топливной суспензии.
Устройство содержит цилиндрический герметичный кожух 1, снабженный входным патрубком 3 на одной из его торцевых стенок и, по крайней мере, одним выходным патрубком 4 в периферийной части его противоположной торцевой стенки. Кожух разделен на два герметичных отсека 9 и 11 перегородкой 2 в виде шайбы, имеющей одно центральное отверстие 14 диаметром d; и n центросимметрично расположенных периферийных сквозных отверстий 10 диаметром d2, при этом , где r удовлетворяет условию: 7<r<12, через центральное сквозное отверстие 15 торцевой стенки 13 кожуха и центральное сквозное отверстие 14 перегородки, со стороны выходных патрубков, в кожух своим фронтальным срезом 8 вставлен цилиндрический ультразвуковой излучатель 5, тыльный срез 12 которого находится в механическом (акустическом) контакте с магнитострикционным ультразвуковым преобразователем 6, оси симметрии входного патрубка, перегородки и ультразвукового излучателя совпадают с осью симметрии кожуха, а расстояние а между фронтальным срезом ультразвукового излучателя и торцевой стенкой со стороны входного патрубка в 2-3 раза меньше диаметра d1 ультразвукового излучателя, магнитострикционный ультразвуковой преобразователь электрически соединен с ультразвуковым генератором 7.
Работу устройства на примере процесса приготовления ультрадисперсной водоугольной топливной суспензии организуют следующим образом.
При включенном ультразвуковом генераторе 7 водоугольную смесь с размером частиц угля не более 0,25 мм, полученную методом мокрого помола и содержащую 40÷70% воды, непрерывно подают через входной патрубок 3 в первый 9 герметичный отсек кожуха 1.
При необходимости получения более стабильной во времени топливной суспензии, перед подачей в первый герметичный отсек, в водоугольную смесь добавляют 1÷3% мазута или нефтешлама. Эти органические горючие вещества содержат поверхностно-активные компоненты, препятствующие выпадению угольных частиц в осадок, обеспечивая длительное хранение взвеси.
В результате кавитации, возникающей под действием ультразвукового поля, излучаемого поверхностью фронтального среза 8 цилиндрического ультразвукового излучателя 5 и направленного навстречу потоку обрабатываемой смеси, происходит дробление частиц угля.
За счет того, что расстояние а в 5÷7 меньше диаметра ультразвукового излучателя r и, следовательно, кавитационная обработка происходит в тонком слое, непосредственно примыкающем к фронтальному (рабочему) срезу 8, излучающему ультразвуковые волны навстречу набегающему потоку обрабатываемой водоугольной смеси, достигается высокая объемная плотность мощности ультразвукового поля (>1 Вт/см3). Это условие обеспечивает высокую интенсивность деструкции частиц угля под действием кавитации. В результате обработки образуется ультрадисперсная водоугольная взвесь, в которой доля угольных частиц размером не более 0,05 мм составляет не менее 75%.
Полученную таким способом ультрадисперсную двухфазную композицию через отверстия 10 в перегородке 2 подают в отсек 11 кожуха, где осуществляют ее окончательную гомогенизацию, используя турбулентность потока за перегородкой, возникающую благодаря резкому перепаду давления. Для этого скорость прокачки водоугольной смеси через устройство подбирают таким образом, чтобы при указанном выше отношении суммарной площади сечения отверстий 10 к поперечному сечению второго отсека число Ренгольдса было выше его критическое значения, как минимум, в 10 раз.
Ультразвуковые колебания в ультразвуковом излучателе возбуждают с помощью механически присоединенного к его тыльному срезу 12 магнитострикционного преобразователя 6, для чего на преобразователь подают электрические колебания от ультразвукового генератора 7.
Готовую к применению гомогенную ультрадисперсную водоугольную суспензию через выходные патрубки 4 направляют непосредственно в горелочное устройство для сжигания на тепловой установке или в накопитель для хранения и последующего использования.
Срок хранения свежеприготовленной гомогенной ультрадисперсной водоугольной топливной суспензии с добавлением мазута, нефтешлама или веществ, обладающих аналогичной способностью активировать поверхностности раздела воды и угольной фракции, составляет не менее 22 суток. Суспензия, приготовленная без добавления таких веществ длительному хранению не подлежит и должна быть использована путем непосредственной подачи в горелочное устройство тепловой установки в течение периода времени, не превышающего 5 минут.
Claims (1)
- Устройство приготовления гомогенной ультрадисперсной водоугольной топливной суспензии, содержащее цилиндрический герметичный кожух, снабженный входным патрубком на одной из его торцевых стенок и, по крайней мере, одним выходным патрубком в периферийной части его противоположной торцевой стенки, отличающееся тем, что кожух разделен на два герметичных отсека перегородкой в виде шайбы, имеющей одно центральное отверстие диаметром d1 и n центросимметрично расположенных периферийных сквозных отверстий диаметром d2, при этом , где r удовлетворяет условию: 7<r<12, через центральные сквозные отверстия торцевой стенки кожуха и перегородки, со стороны выходных патрубков, в кожух своим фронтальным срезом вставлен цилиндрический ультразвуковой излучатель, тыльный срез которого находится в механическом (акустическом) контакте с магнитострикционным ультразвуковым преобразователем, оси симметрии входного патрубка, перегородки и ультразвукового излучателя совпадают с осью симметрии кожуха, а расстояние между фронтальным срезом ультразвукового излучателя и торцевой стенкой со стороны входного патрубка в 2-3 раза меньше диаметра ультразвукового излучателя, магнитострикционный ультразвуковой преобразователь электрически соединен с ультразвуковым генератором.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016100451/04U RU163876U1 (ru) | 2016-01-13 | 2016-01-13 | Устройство приготовления гомогенной ультрадисперсной водоугольной топливной суспензии |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016100451/04U RU163876U1 (ru) | 2016-01-13 | 2016-01-13 | Устройство приготовления гомогенной ультрадисперсной водоугольной топливной суспензии |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU163876U1 true RU163876U1 (ru) | 2016-08-10 |
Family
ID=56613576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016100451/04U RU163876U1 (ru) | 2016-01-13 | 2016-01-13 | Устройство приготовления гомогенной ультрадисперсной водоугольной топливной суспензии |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU163876U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU189494U1 (ru) * | 2019-03-07 | 2019-05-24 | Александр Вячеславович Корольков | Устройство для обработки, регенерации мазутов с получением маловязких и судовых топлив |
-
2016
- 2016-01-13 RU RU2016100451/04U patent/RU163876U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU189494U1 (ru) * | 2019-03-07 | 2019-05-24 | Александр Вячеславович Корольков | Устройство для обработки, регенерации мазутов с получением маловязких и судовых топлив |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2821385T3 (es) | Aparato para la conversión de desechos sólidos en aceite sintético, gas y fertilizante | |
LU101829B1 (fr) | Une methode d'amelioration de la terre de façon a reutiliser la paille charbonnee aux champs agricultures | |
RU163876U1 (ru) | Устройство приготовления гомогенной ультрадисперсной водоугольной топливной суспензии | |
EP0292497A1 (en) | A METHOD TO EASIER THE FINE GRINDING OF WOOD AND OTHER VARIETIES OF VEGETABLE BIOMASS WHICH ARE USED AS FUELS. | |
CN102604698A (zh) | 一种用低阶煤制备高浓度水煤浆的方法 | |
Nussupbekov et al. | DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY FOR OBTAINING COAL-WATER FUEL. | |
Korotkiy et al. | The development of ecologically clean technology for coal use in terms of the coal-water slurry usage | |
Mal’tsev et al. | Influence of high-energy impact on the physical and technical characteristics of coal fuels | |
Pekhota et al. | Multicomponent Solid Fuel Production Technology Using Waste Water | |
WO2014089310A1 (en) | Waste treatment process for coal gasification fly ash | |
CN105439415A (zh) | 一种新型污泥脱水干化、焚烧处理方法及其系统 | |
WO2014044888A1 (es) | PRODUCTO BIOCOMBUSTIBLE y PROCESO DE OBTENCIÓN | |
JP2010138362A (ja) | エマルジョン燃料油の生成方法 | |
RU2657389C1 (ru) | Способ образования кавитационных зон в потоке негорючей жидкости и управления их разрушением, а также устройство для осуществления способа | |
RU2539978C1 (ru) | Способ приготовления многокомпонентных ультрадисперсных суспензионных и эмульсионных биотоплив и установка для его осуществления | |
RU2541322C1 (ru) | Топливная композиция для котельной | |
Makarov | Prospects for the development and use of water-cooled fuel | |
RU2112007C1 (ru) | Способ получения торфяной массы | |
KR100470980B1 (ko) | 에멀젼 연료유의 연소방법 | |
JP2008063548A (ja) | エマルジョン燃料油とその製造方法 | |
JP3698700B2 (ja) | フライアッシュ・スラリーの製造方法 | |
RU2380399C2 (ru) | СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ КАВИТАЦИОННОГО ВОДОУГОЛЬНОГО ТОПЛИВА (КаВУТ) И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | |
RU2249029C1 (ru) | Способ получения водоугольного топлива и технологическая линия для его осуществления | |
KR100603074B1 (ko) | 고점성 연료유의 에멀젼 촉진장치 | |
JPS5880388A (ja) | 高濃度微粉炭スラリ−の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170114 |