Способ получения водно-топливных эмульсий и устройство для его осуществления
1. Способ получения водно-топливных эмульсий путем диспергирования топлива и воды, отличающийся тем, что, с целью повышения качества эмульсии за счет увеличения ее дисперсности, предварительно топливо переводят в газообразное состояние, а воду перегревают , при этом в процессе диспергирования подают воздух. S OD 0 СО О)
СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (51)4 В 01 Р 3 08 5 20
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;
К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
21) 3676649/23-26
° °
22) 09. 12. 83 (46) 30.09.85. Бюл. 9 36 (72) Н.Х.Копыт и M.Í.×åñíoêoâ (71) Одесский ордена Трудового
Красного Знамени государственный . университет им.И.И.Мечникова (53) 66.063.61(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 468948, кл. В 01 Р 11/02, 1971.
Авторское свидетельство СССР
М 827139, кл. В 01 F 11/02, 1979.
„„SU„„1181696 А (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДНО-ТОПЛИВНЫХ ЭМУЛЬСИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО
ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ, (57) 1. Способ получения водно-топливных эмульсий путем диспергирования топлива и воды, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения качества эмульсии за счет увеличения ее дисперсности, предварительно топливо переводят в газообразное состояние, а воду перегревают, при этом в процессе диспергирования подают воздух.
1181696
2. Устройство для получения водно-топливных эмульсий, содержащее коаксиально установленные сопловые насадки для подачи топлива и воды, камеру смешения, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повы-. шения качества эмульсии, оно снабжено дополнительной насадкой для подачи воздуха, размещенной снаружи к коаксиально сопловым насадкам, насадка для подачи воды размещена внутри, соотношение площадей выходных отверстий насадок составляет i:(4-5):
:(9-10), а выходные отверстия наса-.
Изобретение относится к эмульсионным топливам, применяемым на тепловых электростанциях, железнодорожном транспорте, нагревательных печах различных заводов, двигателях внут- .> реннего сгорания и т.д.
Целью изобретения является повышение качества эмульсии за счет уве. личения ее дисперсности.
На чертеже схематически показано устройство для получения водно-топливных эмульсий.
Устройство содержит коаксиально расположенные сопловые насадки 1, 2 и 3 и камеру смешения 4. Насадка 1 расположена внутри, имеет диаметр
2 мм и предназначена для ввода перегретой воды. Насадка 2,диаметром4 мм, предназначена для ввода газообразного топлива. Насадка,3, диаметром 6мм, размещена снаружи и служит для ввода, воздуха. При этом соотношение площадей выходных отверстий насадок сос- тавляет 1:(4"5):(9-10), а выходные отверстия насадок расположены одно от другого на расстояниях „ =(3,54-4,39) Р„и L- =(3;80-3,88) Р док расположены одно от другого на расстояниях 1„ =(3,54-4,39) R„ и L, =
=(3,80-3,88) Р,, где L - расстояние между выходными отверстиями внутренней насадки и насадки для подачи топлива . — рас2 стояние между выходными отверстиями насадки для подачи топлива и наружной насадки, Р„ — радиус внутренней насадки, при этом длина камеры смешения составляет (160-221) R„, а ширина и высота — (75-100) 2 где, — расстояние между выходными отверстиями внутренней и средней насадок радиус внутренней насадки.
Длина камеры смешения составляет (160-221) Р„, а ширина и высота— .(75-100) R1.
Пример 1. Начальные характеристики истекающих потоков.
Перегретая вода — температура t
=151 С; давление P =5 атм.
Газообразный бензин — температура
t =197 С, давление Р2 =12,8 атм.
Воздух — температура t =20 С.
Пример 2. Перегретая вода и воздух с теми же параметрами, что в примере 1.
Газообразный бензин — температура
t„=220 С, давление Р =23,3 атм.
Пример 3. Перегретая вода— о температура t = 170 С; давление Р„=
=8 атм.
Газообразный бензин и воздух те же, что и в примере 1.
Пример 4. Перегретая вода имеет параметры, как в примере 3, газообразный бензин и воздух, как в примере 2.
Результаты сведены в табл.1.
1181696
Таблица 1
Характеристики получаемой эмульсии
Характеристики в зоне смешения
Размер частиц после
Опыт
Величина максимальДисперсность,мкм ного пересыщения пересыщения, С
ы, мкм
S=1 i 36
Вода в бензине
t> =42,2
2,8
1,5
S=1,89
S=1 36
S=1,89
7,1
1,5
0,23
0,2
0,34
0,2 струи и вводит дополнительное количество кислорода для улучшения характеристик горения эмульсии.
В табл.2 представлена зависимость характеристик получаемой эмульсии
30 от размеров насадок, их взаимного расположения и размеров камеры сме" шения при характеристиках смешивающихся потоков как в примере.
Таблица 2
Устройство работает следующим образом.
При стечении перегретой воды из насадки 1 она дробится и создает водяной мелкодисперсный факел. Истекающее газообразное топливо из насадки 2 конденсируется на капельках воды, а истекающий из насадки 3 воздух способствует улучшению охлаждения
Характеристики получаемой эмульсии
Размеры насадок, их взаимное расположение и опыПримечание та и/п размеры камеры смешения
Содержание воды, %
Дисперсность мкм!
210х90х90
R=1 мм
К=2мм
К =3мм
2,8
? =1. =4 мм
210х90х90
2,8
К„=2 мм все остальное то же диспер- Температура гирова- в зоне макния во- симального 3 41,8
=42,2
t> =41,8
Содержа- Тип эмульсии ние воды,X
Эмульсия образуется по всему объему.истекающего потока
Около 75Х воды, истекающей иэ первой насадки, не участвует в образовании эмульсии
1181696
Примечание
Дисперсостъ,мк одержание оды, Х
210х90х90
2,8
2,8
Е =L =4 мм
1 2
60 2,8
R2=1 все то же эмульсии
R>>=2 мм все то же
2,1
L =10 мм все то же
3,2
Ь2= 2 мм
40
3,2
3,1
3,2
ВУ опы-. та п/п
Размеры нас их взаимное положение и размеры кам смешения
К„=0,5 мм все остальное то же
R1=1 мм
К =2 мм
К =3 мм
К=5мм все то же
L2-10 мкм
L<=2 ми
W ** 210х150х150 все то же
Характеристики получамой эмульсии
Продолжение табл. 2
Около 45Х истекающего газообразного топлива не участвует в образовании эмульсии
Около 457. газообразного топлива не участвует в образовании воднотопливной эмульсии
Около 75Х воды не участвует в образовании
Водно-топливная эмульсия не образуется
Около 657 воздуха, истекающего из третьей насадки, не участвует в образовании эмульсии
Около 807. истекающей воды не участвует в образовании эмульсии
Около 40Х истекающего газообразного топлива не участвует в образовании эмульсии
Эмульсия не образуется
Около 407 истекающего топлива и воды не о6разуют эмульсии из-за плохих условий охлаждения
Образующаяся эмульсия является более крупной
1181696
° 8
Продолжение табл. 2
Характеристики получа мой эмульсии
Примечание одержание оды, Х
Дисперсость,мк
210х90х90
W=21Ох6Ох60
13 все то же
3,1
W=150x90x90
Эмульсия будет фрлее крупной ° все то же
У=ЗООх90х90 все остальное та же
Составитель Т.Круглова
Редактор Т,Митейко Техред О;Неце Корректор M.Ïoêî.
Заказ 5980/7 Тираж 586 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4 опыта п/п
Размеры насадок их взаимное рас положение и размеры камеры смешения
Образуются в камере смешения зоны, где есть эмульсия и нет за счет гидродинамических искажений
В камере смешения образуются эоны с эмульсией и без нее за счет гидродинамических искажений