一種機械攪拌式磁化燃油摻水裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種機械攪拌式磁化燃油摻水裝置，包括乳化器、磁化處理裝置、摻水燃油油箱和監(jiān)控系統(tǒng)；所述的乳化器有三個快速接口，分別是摻水燃油出口、入水口和燃油入口；所述的磁化處理裝置為永磁材料非接觸式裝置，包括永久磁鐵、支撐架、可調(diào)螺桿和連接固定部件，所述的永久磁鐵有兩塊，位于輸油管道的兩側(cè)，所述的磁化處理裝置固定在輸油管道處。本實用新型專利技術的乳化器高速攪拌技術結合磁化處理技術，不但能保證各自技術現(xiàn)有的優(yōu)勢，而且可把其優(yōu)勢有機結合達到更佳的節(jié)油減污效果。兩種技術結合制備摻水燃油，不使用任何乳化用添加劑，相比單純的機械攪拌技術和其他制備工藝，油水混合更均勻、水珠微細化程度更高、水珠分散更均勻。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本技術涉及一種燃油摻水節(jié)能技術，尤其涉及一種機械攪拌式磁化燃油摻水>J-U ρ α裝直。
技術介紹
燃油摻水技術是一項節(jié)能技術，有多層濾網(wǎng)式、機械攪拌式、靜態(tài)法、超聲波法、簧片哨超聲法等。多層濾網(wǎng)式對油質(zhì)油溫要求較高，運行條件苛刻，故在實際生產(chǎn)中運行并不理想；機械攪拌式雖制備簡單，設備費用低，但制得的摻水顆粒大小不一，分散不均勻，易于分層；靜態(tài)法結構簡單，設備投資小，但添加劑用量大，摻水燃油質(zhì)量不穩(wěn)定，易出現(xiàn)油水分離；超聲波法節(jié)油率高，摻水燃油質(zhì)量好，不用任何添加劑，但該法需高頻振蕩源，能耗大，設備復雜，操作維修困難，故實踐中不常用；簧片哨超聲法不用任何乳化添加劑，即可制備出粒徑小、分散性好的高質(zhì)量摻水燃油，在經(jīng)濟效益方面較為合理，設備投資較少，操作、維護簡單，工藝流程管道化程度高，適合于工業(yè)，尤其是大、中型工業(yè)應用，但簧片壽命短，簧片哨容易發(fā)生堵塞或斷裂，故實踐中應用也較少。燃油摻水方法有添加乳化劑和不添加乳化劑兩種，乳化劑成本高，還易造成二次污染。綜上，摻水燃油作為目前應用最為廣泛的清潔燃料之一，在實際應用中仍存在許多尤待解決的問題:穩(wěn)定性欠佳、節(jié)油效果不明顯、燃燒后污染物濃度高等。究其原因主要是因為液體燃料的粘度、表面張力、界面張力，以及摻水后的穩(wěn)定性及分散度對油水混合液狀態(tài)和應用效果有很大影響。燃油磁化處理技術是 一項行之有效的節(jié)能技術。燃油經(jīng)磁化處理后，粘度降低，表面張力減小，霧化質(zhì)量提高，燃燒充分，從而提高燃燒效率，還有防止燒嘴結焦和降低環(huán)境污染的效果。磁化裝置在結構、安裝、操作維修、投入等方面也具有多方面綜合優(yōu)勢。
技術實現(xiàn)思路
為解決現(xiàn)有技術存在的上述問題，本技術要設計一種能使摻水燃油中水珠微細化程度高、分散均勻穩(wěn)定，運行維護容易，投入成本低且能達到明顯節(jié)油減污作用的機械攪拌結合磁化處理制備摻水燃油裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本技術的技術方案如下:一種機械攪拌式磁化燃油摻水裝置，包括乳化器、磁化處理裝置、摻水燃油油箱和監(jiān)控系統(tǒng)；所述的乳化器有三個快速接口，分別是摻水燃油出口、入水口和燃油入口 ；所述的的監(jiān)控系統(tǒng)包括PLC、PLC模擬輸入模塊、PLC模擬輸出模塊、水計量泵、燃油計量泵、攪拌電機、溫度計、液位計、電磁閥A和電機變頻器；所述的燃油入口通過輸油管道經(jīng)磁化處理裝置后分別與油箱和燃油計量泵連接，在油箱和乳化器之間的輸油管道安裝有電磁閥A ;所述的油箱內(nèi)安裝有加熱器；所述的入水口通過水管分別與水計量泵和水箱連接，所述的入水口與水箱之間還安裝有電磁閥B，所述的電磁閥B與PLC連接，所述的PLC還分別與溫度計和電機變頻器連接，所述的電機變頻器經(jīng)過攪拌電機與乳化器連接；所述的摻水燃油出口通過油路與摻水燃油油箱連接；所述的摻水燃油油箱通過主管路與鍋爐連接；所述的磁化處理裝置為永磁材料非接觸式裝置，包括永久磁鐵、支撐架、可調(diào)螺桿和連接固定部件，所述的永久磁鐵有兩塊，位于輸油管道的兩側(cè)，其中:一塊永久磁鐵固定在支撐架上，另一塊永久磁鐵固定在可調(diào)螺桿的一端，通過旋動連接固定部件來調(diào)節(jié)可調(diào)螺桿的長度；所述的磁化處理裝置固定在輸油管道處，設置在燃油計量泵之后，使非磁性的輸油管道正好處于兩塊永久磁鐵之間的中心位置，磁力線與燃油流動方向垂直，通過調(diào)節(jié)可調(diào)螺桿的長度來改變兩磁極間的距離，從而實現(xiàn)兩磁極間磁感應強度的調(diào)整，所述的磁感應強度為50(T3000GS。本技術所述的摻水燃油油箱通過輔助管路與主管路連接，所述的輔助管路根據(jù)鍋爐燃油噴嘴的壓力大小，將一部分摻水燃油返回到摻水燃油油箱中。本技術所述的燃油計量泵和水計量泵分別對注入乳化器的燃油和水進行準確計量，確定水/燃油配比在3%-10%之間。本技術的工作原理如下:本技術工作時，油箱內(nèi)的加熱器將燃油加熱，經(jīng)過水計量泵計量的清水與經(jīng)過燃油計量泵計量的燃油同時加到乳化器中，通過調(diào)節(jié)各自的變頻器頻率，使摻水燃油生成量能滿足鍋爐燃燒的要求。監(jiān)控系統(tǒng)首先測量清水、入口燃油的流量，轉(zhuǎn)化為4-20mA信號送人PLC模擬輸入模塊，經(jīng)PID (比例積分微分)計算后，將生成的0-20mA的控制信號經(jīng)PLC模擬輸出模塊送入各自變頻器，來實現(xiàn)水計量泵、燃油計量泵頻率的閉環(huán)控制，使摻水燃油生成量滿足鍋爐燃燒的要求。本技術的核心單元是機械攪拌核心部件乳化器和磁化處理裝置，通過油和水流量流速調(diào)節(jié)、磁感應強度的改變、摻水燃油顯微照片、以及乳化器精密的快速攪拌技術，可制備成在噴霧燃燒過程中能產(chǎn)生“微爆”效應的摻水燃油。磁化燃油經(jīng)輸油管道傳輸，在燃油計量泵的作用下注入乳化器燃油入口。乳化器設有三級攪拌區(qū)，在乳化器一級區(qū)攪拌燃油入口處設有一個開孔率達70%、每一小孔孔徑小于10微米的濾網(wǎng)，燃油經(jīng)濾網(wǎng)作用形成微米粒徑的燃油束，射入乳化器一級攪拌區(qū)，油束速度控制在0.5-l.0m/s之間。水經(jīng)輸水管傳輸，在水計量泵的作用下注入機械攪拌核心部件乳化器入水口，進入乳化器一級攪拌區(qū)。乳化器一級攪拌區(qū)中圓柱狀轉(zhuǎn)子以順時針轉(zhuǎn)動，因轉(zhuǎn)子與定子間間隙小于5微米，帶動進入的水流在其圓柱表面形成厚度小于5微米的水層，并順時針流動，水流速度約在50-100m/s。快速流動的微米級厚度的水層與快速的微米級燃油束垂直碰撞，在對沖力、剪切力、摩擦力、以及表面張力的作用下，在燃油中形成微米級水珠。初步形成的摻水燃油在一級攪拌區(qū)轉(zhuǎn)子的帶動下經(jīng)一級攪拌區(qū)和二級攪拌區(qū)之間入口進入二級攪拌區(qū)，依次進入三級攪拌區(qū)，最后形成摻水燃油從機械攪拌核心部件乳化器出油口排出，經(jīng)輸油管進入摻水燃油油箱后儲存?zhèn)溆谩６墧嚢韬腿墧嚢杈鶠辇X輪攪拌，其轉(zhuǎn)子表面為齒輪，兩者通過齒輪咬合傳動，且咬合傳動之處因狹縫擠壓作用也起到攪拌作用，二級、三級攪拌主要起到水珠均勻分散于燃油之中的作用。機械攪拌核心部件乳化器的轉(zhuǎn)動依托于與二級攪拌連接的驅(qū)動齒輪，它在上方攪拌電機驅(qū)動下逆時針轉(zhuǎn)動，并帶動二級攪拌同向轉(zhuǎn)動，進而帶動三級攪拌順時針轉(zhuǎn)動。同時，驅(qū)動齒輪與一級攪拌上方的齒輪相互咬合，驅(qū)動其順時針轉(zhuǎn)動，帶動一級攪拌同向轉(zhuǎn)動。通過以上三級攪拌，形成“水包油”型摻水燃油；同理，調(diào)換燃油和水入口，并適當改變運行參數(shù)，可得到“油包水”型摻水燃油，一機實現(xiàn)兩種類型摻水燃油生產(chǎn)。(專利號:2011100452151)本技術以PLC作為監(jiān)控系統(tǒng)的控制器，其中的控制程序包括以下內(nèi)容:根據(jù)現(xiàn)場所使用的燃油特性、以及現(xiàn)場環(huán)境，通過改變摻水燃油中的水與油的混合比例并調(diào)整燃油摻水裝置攪拌電機變頻器的頻率，來對摻水燃油的燃燒特性進行優(yōu)化的程序；根據(jù)水流量計調(diào)整進水量，根據(jù)油流量計調(diào)整裝置入口進油量的程序；根據(jù)摻水燃油油箱的液面調(diào)整摻水燃油的生成量的程序。(專利號:2011100416704)本技術的有益效果是:1、本技術不使用乳化劑，有效結合了兩種技術的優(yōu)勢，發(fā)揮其最大節(jié)能效果。制備的摻水燃油性能穩(wěn)定，水珠粒徑小，分散均勻，從而提高霧化質(zhì)量。霧狀燃油遇高溫，微細水珠瞬間氣化，二次霧化使油粒細分為小微粒，同空氣中氧氣充分接觸，提高燃燒效率，節(jié)省油耗，減少燃燒過程中產(chǎn)生碳煙。同時燃燒區(qū)域存在水蒸氣，因水煤氣反應，促進燃燒且抑制微觀局部區(qū)域溫度過高，從而降低氮氧化物產(chǎn)生。2、本技術的乳化器高速攪拌技術結合磁化處理技術，不但能保證各自技術現(xiàn)有本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種機械攪拌式磁化燃油摻水裝置，其特征在于：包括乳化器（4）、磁化處理裝置（15）、摻水燃油油箱（5）和監(jiān)控系統(tǒng)；所述的乳化器（4）有三個快速接口，分別是摻水燃油出口（3）、入水口（2）和燃油入口（1）；所述的的監(jiān)控系統(tǒng)包括PLC（6）、PLC模擬輸入模塊、PLC模擬輸出模塊、水計量泵（9）、燃油計量泵（8）、攪拌電機（22）、溫度計（10）、液位計、電磁閥A（7）和電機變頻器（11）；所述的燃油入口（1）通過輸油管道（17）經(jīng)磁化處理裝置（15）后分別與油箱（12）和燃油計量泵（8）連接，在油箱（12）和乳化器（4）之間的輸油管道（17）安裝有電磁閥A（7）；所述的油箱（12）內(nèi)安裝有加熱器（14）；所述的入水口（2）通過水管分別與水計量泵（9）和水箱（13）連接，所述的入水口（2）與水箱（13）之間還安裝有電磁閥B（21），所述的電磁閥B（21）與PLC（6）連接，所述的PLC（6）還分別與溫度計（10）和電機變頻器（11）連接，所述的電機變頻器（11）經(jīng)過攪拌電機（22）與乳化器（4）連接；所述的摻水燃油出口（3）通過油路與摻水燃油油箱（5）連接；所述的摻水燃油油箱（5）通過主管路與鍋爐連接；所述的磁化處理裝置（15）為永磁材料非接觸式裝置，包括永久磁鐵（16）、支撐架（19）、可調(diào)螺桿（18）和連接固定部件（20），所述的永久磁鐵（16）有兩塊，位于輸油管道（17）的兩側(cè)，其中：一塊永久磁鐵（16）固定在支撐架（19）上，另一塊永久磁鐵（16）固定在可調(diào)螺桿（18）的一端，通過旋動連接固定部件（20）來調(diào)節(jié)可調(diào)螺桿（18）的長度；所述的磁化處理裝置（15）固定在輸油管道（17）處，設置在燃油計量泵（8）之后，使非磁性的輸油管道（17）正好處于兩塊永久磁鐵（16）之間的中心位置，磁力線與燃油流動方向垂直，通過調(diào)節(jié)可調(diào)螺桿（18）的長度來改變兩磁極間的距離，從而實現(xiàn)兩磁極間磁感應強度的調(diào)整，所述的磁感應強度為500~3000GS。...

【技術特征摘要】
1.種機械攪拌式磁化燃油摻水裝置，其特征在于:包括乳化器(4)、磁化處理裝置(15 )、摻水燃油油箱(5 )和監(jiān)控系統(tǒng)；所述的乳化器(4)有三個快速接口，分別是摻水燃油出口(3)、入水口(2)和燃油入口(I);所述的的監(jiān)控系統(tǒng)包括PLC (6)、PLC模擬輸入模塊、PLC模擬輸出模塊、水計量泵(9 )、燃油計量泵(8 )、攪拌電機(22 )、溫度計(10 )、液位計、電磁閥A (7)和電機變頻器(11); 所述的燃油入口( I)通過輸油管道(17)經(jīng)磁化處理裝置(15)后分別與油箱(12)和燃油計量泵(8)連接，在油箱(12)和乳化器(4)之間的輸油管道(17)安裝有電磁閥A (7)；所述的油箱(12)內(nèi)安裝有加熱器(14)； 所述的入水口(2)通過水管分別與水計量泵(9)和水箱(13)連接，所述的入水口(2)與水箱(13)之間還安裝有電磁閥B (21)，所述的電磁閥B (21)與PLC (6)連接，所述的PLC(6)還分別與溫度計(10)和電機變頻器(11)連接，所述的電機變頻器(11)經(jīng)過攪拌電機(22)與乳化器(4)連接； 所述的摻水燃油出口(3)通過油路與摻水燃油油箱(5)連接；所述的摻水燃油油箱(5)通過主管路與鍋...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：朱益民，張路，李鐵，唐曉佳，
申請(專利權)人：大連海事大學，
類型：實用新型
國別省市：