RU2033851C1 - Способ приготовления эмульсии и система для его осуществления - Google Patents
Способ приготовления эмульсии и система для его осуществления Download PDFInfo
- Publication number
- RU2033851C1 RU2033851C1 SU5030744A RU2033851C1 RU 2033851 C1 RU2033851 C1 RU 2033851C1 SU 5030744 A SU5030744 A SU 5030744A RU 2033851 C1 RU2033851 C1 RU 2033851C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- line
- component
- emulsion
- pressure
- mixers
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Использование: получение высокодисперсных гомогенизированных дисперсных систем с жидкой средой и заданной концентрацией компонентов, например получение водонефтянных эмульсий, для последующего их использования в качестве топлива. Сущность изобретения: в качестве гидродинамического диспергатора используют кавитационный "сверхзвуковой" смеситель, причем один смеситель размещают в магистрали одного из компонентов, а другой - в магистрали эмульсии и в качестве управляющего воздействия на дозирующее устройство подачи другого компонента используют разность давлений насыщенных паров в кавитационных полостях этих смесителей. Перед смешением компонентов их температуры уравнивают, избыточное давление жидкости за смесителями поддерживают меньшим в 2 раза и более, чем давление перед ними, а избыточное давление жидкости перед смесителями поддерживают не менее 0,15 МПа. Система для осуществления способа состоит из магистрали одного компонента с дозирующим устройством, магистрали другого компонента и магистрали эмульсии с насосом гидродинамическим диспергатором, образущей замкнутый контур рециркуляции, связанный с магистралью первого компонента через диспергатор. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к области получения и гомогенизации дисперсных систем с жидкой средой и может быть использовано для получения эмульсий с заданной концентрацией компонентов, например водотопливных.
Известны способ приготовления эмульсии и система для его осуществления, согласно которым один из компонентов подают по трубопроводу через расходомер и смеситель к потребителю, а другой в смеситель через регулятор расхода, поддерживающий требуемое соотношение компонентов с использованием выходных сигналов расходомера [1]
Недостатком способа является необходимость применения для установки и поддержания концентрации компонентов сложных электрических приборов, что снижает надежность работы системы.
Недостатком способа является необходимость применения для установки и поддержания концентрации компонентов сложных электрических приборов, что снижает надежность работы системы.
Известны также способ и система для приготовления эмульсии, выбранные за прототип по большинству существенных признаков [2] По этому способу компоненты смеси (водотопливной эмульсии) смешивают и предварительно измельчают в гидродинамическом диспергаторе с последующей окончательной диспергацией эмульсии подкачивающим насосом. Система для автоматической регулировки концентрации компонентов содержит в линии одного из них мембранный дифференциальный игольчатый клапан с регулирующей частью, а в качестве управляющего воздействия используют давление наддувочного воздуха ДВС.
Однако область применения данного способа и системы чрезвычайно мала, их можно использовать только для приготовления водотопливных эмульсий и только для ДВС с наддувом.
Кроме того, в качестве основного диспергатора используется подкачивающий насос, оказывающий относительно малое гидродинамическое воздействие на эмульсию, что исключает получение высокодисперсных эмульсий.
При этом в системе не предусмотрена гомогенизация дисперсных частиц, что снижает эффективность применения полученной по этому способу эмульсии.
Целью изобретения является расширение области применения способа и улучшение качества эмульсии.
Для этого в данном способе приготовления эмульсии путем смешения ее компонентов в гидродинамическом диспергаторе в качестве гидродинамического диспергатора используют кавитационный "сверхзвуковой" смеситель, причем один смеситель размещают в магистрали одного из компонентов, а другой в магистрали эмульсии. В качестве управляющего воздействия на дозирующее устройство подачи другого компонента используют разность давлений насыщенных паров в кавитационных полостях этих смесителей.
Перед смешением компонентов их температуры можно уравнять.
Давление жидкости за смесителями можно поддерживать меньшим в 2 раза и более, чем давление перед ним.
Давление жидкости перед смесителями можно поддерживать не менее 1,5 кгс/см2.
В предлагаемой системе, содержащей магистраль одного компонента с дозирующим устройством, магистраль другого компонента и магистраль эмульсии с насосом и гидравлическим диспергатором, образующую замкнутый контур рециркуляции, связанный с магистралью первого компонента через диспергатор, в магистрали второго компонента установлены последовательно насос и гидродинамический диспергатор, сама магистраль замкнута с образованием контура рециркуляции, а кавитационные полости гидродинамических диспергаторов сообщены с дозирующим устройством подачи первого компонента.
Привод дозирующего устройства подачи первого компонента может осуществляться от давления насоса в магистрали второго.
На фиг.1 изображена система, осуществляющая предложенный способ; на фиг. 2 распределение абсолютных давлений по длине кавитационного диспергатора.
Система состоит из магистрали 1 первого компонента, магистрали 2 второго компонента и магистрали 3 эмульсии. Магистраль 1 образует замкнутый контур рециркуляции и содержит расширительную емкость 4, насос 5, кавитационный гидродинамический диспергатор 6, теплообменник 7 и фильтр 8. Магистраль 2 разомкнута и включает в себя расширительную емкость 9, фильтр 10, расходомер 11, теплообменник 12 и дозирующее устройство 13, состоящее из струйного усилителя 14, гидроцилиндра сервопривода 15 и дозирующего клапана 16. Магистраль 3 образует замкнутый контур рециркуляции и содержит насос 17 и кавитационный гидродинамический диспергатор 18. Магистраль 3 связана с магистралью 2 через гидродинамический диспергатор 18, а с магистралью 1 через всасывающий патрубок насоса 17. Струйный усилитель 14 гидравлически связан с напорной частью магистрали 1 и кавитационными полостями гидродинамических диспергаторов 6 и 18.
П р и м е р (осуществление способа при работе предложенной системы). Смешиваемые компоненты: мазут флотский марки Ф-5 и пресная вода.
Работа происходит при следующих параметрах:
Температура воды и мазута, оС 75
Давление перед диспергатором 1 магистрали, МПа 1,5
Давление после диспергатора 1 магистрали, МПа 0,5
Давление перед диспергатором 2 магистрали, МПа 2,0
Давление после диспергатора 2 магистрали, МПа 0,6
Концентрация воды в мазуте, 15
Система работает следующим образом.
Температура воды и мазута, оС 75
Давление перед диспергатором 1 магистрали, МПа 1,5
Давление после диспергатора 1 магистрали, МПа 0,5
Давление перед диспергатором 2 магистрали, МПа 2,0
Давление после диспергатора 2 магистрали, МПа 0,6
Концентрация воды в мазуте, 15
Система работает следующим образом.
Мазут в результате работы насоса 5 непрерывно циркулирует по магистрали 1, где он очищается и подогревается до нужной температуры. Количество мазута в расширительной емкости 4 по мере его убыли пополняется из расходной цистерны (не указана). Из расширительной емкости 4 мазут насосом 17 прокачивается через кавитационный диспергатор 18. Если давление мазута перед диспергатором равно или превышает 0,15 МПа, в гидравлическом канале диспергатора возникнет развитый кавитационный процесс. Поскольку давление потока в начальной части диспергатора будет меньше атмосферного, вода под действием образовавшегося вакуума будет подсасываться в диспергатор 18 из расширительной емкости 9, проходя через фильтр 10, расходомер 11, теплообменник 12 и дозирующий клапан 16. В диспергаторе 18 вода смешивается с мазутом и дробится до мелкодисперсного состояния (размер глобул воды 3 мкм и менее) за счет осуществления кавитационного процесса. В результате такой обработки, получается эмульсия с частицами воды, имеющими практически одинаковые размеры, т.е. полученная эмульсия является гомогенизированной.
В кавитационных полостях диспергаторов 6 и 18 устанавливается давление, равное давлению насыщенных паров топлива и водотопливной эмульсии соответственно.
Изменение значений давлений на входе и выходе диспергатора при выполнении предложенных соотношений не влияет на давление в кавитационной полости диспергатора, а приводит к изменению протяженности кавитационной зоны диспергатора (фиг. 2). Причем уменьшение давления жидкости за диспергатором не приводит к увеличению расхода через него, т.е. наблюдается картина, сходная со сверхзвуковым истечением пара через сопло. Поэтому такие диспергаторы получили название "сверхзвуковых".
Разность давлений в кавитационных полостях диспергаторов 6 и 18 будет зависеть от температуры протекающих через них жидкостей и концентрации воды в мазуте. А поскольку температуры жидкостей в нашем случае равны, разность давлений будет определяться только концентрацией воды в топливе.
Напор мазута, создаваемый насосом 5, обеспечивает работу струйного усилителя 14, сообщенного с кавитационными полостями диспергаторов 6 и 18, который через сервопривод 15 и дозирующий клапан 16 поддерживает заданную разность давлений, а следовательно, заданную концентрацию воды в мазуте независимо от изменения режима потребления эмульсии.
По сравнению с известными техническими решениями предложенные способ и система обеспечивают автоматическое поддержание заданной концентрации компонентов независимо от работы потребителей.
Причем они не требуют для своего осуществления сложных электрических приборов, что повышает надежность и снижает стоимость используемого оборудования.
Кроме того, предложенные способ и система позволяют получить за один цикл обработки высокодисперсные гомогенизированные эмульсии с минимальными энергозатратами.
Поддержание в системе единого температурного режима существенно повышает степень ее готовности, упрощает наладку и эксплуатацию установки.
Claims (6)
1. Способ приготовления эмульсии путем смешения ее компонентов в гидродинамическом диспергаторе, отличающийся тем, что в качестве гидродинамического диспергатора используют кавитационный "сверхзвуковой" смеситель, причем один смеситель размещают в магистрали одного из компонентов, а другой в магистрали эмульсии и в качестве управляющего воздействия на дозирующее устройство подачи другого компонента используют разность давлений насыщенных паров в кавитационных полостях этих смесителей.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед смешением компонентов их температуры уравнивают.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что избыточное давление жидкости за смесителями поддерживают меньшим в 2 раза и более чем давление перед ними.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что избыточное давление жидкости перед смесителями поддерживают не менее 0,15 МПа.
5. Система для приготовления эмульсии, содержащая магистраль одного компонента с дозирующим устройством, магистраль другого компонента и магистраль эмульсии с насосом и гидродинамическим диспергатором, образующую замкнутый контур рециркуляции, связанный с магистралью первого компонента через диспергатор, отличающаяся тем, что магистраль второго компонента снабжена установленными в ней последовательно насосом и гидродинамическим диспергатором и замкнута с образованием контура рециркуляции, а кавитационные полости гидродинамических диспергаторов сообщены с дозирующим устройством подачи первого компонента.
6. Система по п.5, отличающаяся тем, что привод дозирующего устройства подачи первого компонента осуществлен от давления насоса в магистрали второго компонента.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5030744 RU2033851C1 (ru) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | Способ приготовления эмульсии и система для его осуществления |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5030744 RU2033851C1 (ru) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | Способ приготовления эмульсии и система для его осуществления |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2033851C1 true RU2033851C1 (ru) | 1995-04-30 |
Family
ID=21598583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5030744 RU2033851C1 (ru) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | Способ приготовления эмульсии и система для его осуществления |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2033851C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010093228A3 (ru) * | 2009-02-10 | 2010-10-07 | Maschenko Viktor Viktorovich | Способ получения водотопливной эмульсии и композиционного многокомпонентного топлива |
RU2490057C2 (ru) * | 2011-03-05 | 2013-08-20 | Овченкова Оксана Анатольевна | Способ осуществления физико-химических превращений жидкофазных сред |
WO2016010459A1 (ru) * | 2014-07-14 | 2016-01-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефтяные и Газовые Измерительные Технологии" | Способ создания однородной двухкомпонентной смеси жидкостей с заданным соотношением взаимнонерастворимых компонентов различной плотности |
RU198225U1 (ru) * | 2019-07-11 | 2020-06-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Устройство для получения водомазутной эмульсии |
-
1991
- 1991-11-22 RU SU5030744 patent/RU2033851C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Заявка Японии N 63-11395, кл. C 10L 1/32, 1988. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 1231246, кл. F 02M 25/02, 1986. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010093228A3 (ru) * | 2009-02-10 | 2010-10-07 | Maschenko Viktor Viktorovich | Способ получения водотопливной эмульсии и композиционного многокомпонентного топлива |
RU2490057C2 (ru) * | 2011-03-05 | 2013-08-20 | Овченкова Оксана Анатольевна | Способ осуществления физико-химических превращений жидкофазных сред |
WO2016010459A1 (ru) * | 2014-07-14 | 2016-01-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефтяные и Газовые Измерительные Технологии" | Способ создания однородной двухкомпонентной смеси жидкостей с заданным соотношением взаимнонерастворимых компонентов различной плотности |
RU2578314C2 (ru) * | 2014-07-14 | 2016-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Нефтяные и Газовые Измерительные Технологии" | Способ создания однородной двухкомпонентной смеси жидкостей с заданным соотношением взаимнонерастворимых компонентов различной плотности |
RU198225U1 (ru) * | 2019-07-11 | 2020-06-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) | Устройство для получения водомазутной эмульсии |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4117550A (en) | Emulsifying system | |
JP6023697B2 (ja) | 実時間インライン水−燃料エマルションの装置、プロセスおよびシステム | |
RU2033851C1 (ru) | Способ приготовления эмульсии и система для его осуществления | |
EP0009520B1 (en) | Emulsifying system and method for mixing accurate quantities of two or more liquids | |
US4321905A (en) | Diesel engine fuel system | |
KR102318587B1 (ko) | 유화연료 제조장치 | |
GB2233572A (en) | Producing water-in-oil emulsions | |
GB2058211A (en) | Diesel engine fuel-mixing system | |
EP1075596A1 (en) | Apparatus for making water-in-fuel oil emulsion | |
RU2016216C1 (ru) | Устройство для приготовления водотопливной эмульсии | |
SU1549570A1 (ru) | Гидродинамический гомогенизатор-смеситель | |
US11434817B2 (en) | Systems for supplying liquid fuel emulsion to a combustion system of a gas turbine | |
WO2019180796A1 (ja) | Hhoガス混合液体燃料供給装置、及びhhoガス混合液体燃料の製造方法 | |
RU2105930C1 (ru) | Установка для подготовки к сжиганию водомазутной эмульсии | |
CA1041995A (en) | Emulsifying system for constant, mixer-input-independent, delivery applications | |
EP0020711B1 (en) | Fuel and water emulsification supply system | |
RU2465952C2 (ru) | Система приготовления водотопливной эмульсии для двигателя внутреннего сгорания | |
JPS58190613A (ja) | エマルジヨン燃焼方法並にその装置 | |
CN2175642Y (zh) | 粘性燃油循环乳化装置 | |
RU35130U1 (ru) | Система для приготовления и подачи водотопливной эмульсии в дизельный двигатель | |
SU1766476A1 (ru) | Способ получени дисперсных систем | |
RU2143581C1 (ru) | Устройство приготовления водотопливной эмульсии | |
JP2001065411A (ja) | ディーゼル機関のエマルジョン燃料供給装置 | |
CA1146825A (en) | Diesel/alcohol fuel proportioning system for diesel engine | |
RU2701479C1 (ru) | Способ формирования водотопливной эмульсии |