专利名称：粘性燃油循环乳化装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液体乳化装置，尤其是粘性燃油的循环乳化装置。
众所周知，碳氢化合物类液体燃料中加水组成乳化液对燃料的燃烧会带来好处，在燃烧过程中包在油层里的微小水珠，因汽化而爆炸，使燃油充分雾化，提高了燃烧效率，以重油作燃料时，由于水的存在，使重油乳化液燃烧干净，减少了燃料未燃尽部分，净化了环境，节约能源。
国内相继出现了一些燃油乳化设备，如CN1056262A报道了“制备油－水乳化液的方法和装置”，CN2095033L报道了“喷雾燃油乳化机”CN2100938L报道了“旋流式燃油乳化机”，CN86104937报道了“次超声波乳化磁化燃油装置”等，这些乳化机仅适用于粘度小于200厘斯的燃油，如汽油、柴油等，对于粘度大于200厘斯的粘性燃油，由于油的粘度高，水在油中的扩散与对流速度慢，用上述装置无法进行均匀乳化。上述装置另一缺点是不能循环乳化。对于粘度大、扩散速度慢的液体不能实现超细乳化。
本实用新型的目的是提出一种乳化装置，它适宜粘性燃油的均匀乳化，同时也适宜低粘度燃油的乳化。并可实现乳化液的循环乳化。
本实用新型提出的燃油乳化装置是由油水加热装置，油水混合装置，乳化器，如射流乳化器，紊流乳化器，超声乳化器，振击乳化器，磁化器，乳化液储存罐，自动循环乳化装置及相应的泵，温度显示，压力显示、流量显示，液位显示等附属仪表构成。
油水加热装置采用管状电加热器放置在油箱或水箱中加热，或用套管式换热器、列管式换热器、螺旋换热器、用水加热油或用油加热水。油箱进口设有滤油器，用于滤除粘性油中的杂质。油箱或水箱的上方设有温度显示仪表，压力显示仪表，油、水流出的管道上设有流量显示装置、调整流量的阀和随动油水比例调节阀。
油水加热装置将水和油加热，可降低油、水的粘度，加快液体的对流与扩散，加速油水分子间的热运动，减少管道阻力，利于粘性油与水的乳化。
油水混合装置是将予热的水与予热的油进行初始混合，方案之一是将输水管道插入输油管道内使油水混合。为增加乳化效果，在输水管道四周设置多个溢出小孔，水从多个溢出小孔流出与油均匀接触、混合。方案之二是输油管进入蜗旋储油箱内，在蜗旋储油箱内套四周布有许多小孔、内套上方是水喷嘴，或设置多个流水孔，内套下方是油水混合液流出孔，从内套上方水喷嘴喷出的水与内套四周小孔喷出的油在内套腔内混合，在重力的作用下从内套下方油水混合液流出口进入泵内。
泵将初混液加压送射流乳化器。
射流乳化器是将加压后的液体通过乳化腔入口端喷嘴高压射入乳化腔内。为增加乳化效果，喷嘴可采用现售喷嘴或在喷嘴内设螺旋加速线、隔板或多个射流孔，使液滴相互交叉混合。
紊流乳化器是将射流乳化器乳化后的液体送入紊流管中乳化。方案之一是紊流乳化管中设有螺旋导流混合板，螺旋导流混合板为螺旋线形设置在紊流管中或采用双螺旋形设置在紊流管中，乳化液沿螺旋线紊流流动。方案之二是套管紊流混合器，套管紊流混合器中设有内管，内管上分布着按一定方式排列的孔和缝，其端部留有小孔或封闭，内管中的乳化液通过孔和缝流入内管与外管间进行混合，乳化。方案之三是折流挡板式紊流乳化器，折流挡板设计成十字形，圆环形，圆缺形、或圆形片上按一定角度分布圆孔，将上述折流板的一种或多种按不同角度设置在紊流管内，不断改变乳化液流动方向，紊流混合。方案之四是动紊流乳化器，动紊流乳化器是在紊流管中设置带有叶片或螺旋线叶片可转动的轴，当乳化液通过紊流管时，流动的乳化液作用在叶片上使轴转动叶片，对乳化液进行搅拌。本实用新型中的紊流乳化器可采用上述结构中的任何一种形式。
振击式乳化器振击式乳化器中设有一个或多个振击簧片，簧片中部夹持在一开有簧片缝隙的振击轴上焊接固定。振击轴安装在轴固定架上，簧片沿振击轴转动，当乳化液经过振击片时，振击片发生振动，通过不断地加压与释放，乳化液中的水在油中弥散分布。振击片产生不同频率的振动，如次超声振动，超声振动等。振击式乳化器适宜超细乳化过程。
超声乳化器超声乳化器是将超声波传入乳化液中产生弥散的近乎真空的空腔泡，空腔泡加速水的迁移，使乳化液的分散度加大，实现超细乳化。超细乳化可获得稳定乳化液。超声乳化器是由超声源、换能器组成，超声源是用矩形、正弦波发生器、脉冲发生器产生超声振荡讯号，换能器采用具有压电效应的陶瓷片或采用聚亚乙稀聚合物的薄片双面涂镀金属制成。当来自于超声源的振荡讯号加在换能器上后，换能器产生超声波，超声波的穿透乳化液产生空化现象，使乳化液超细乳化。
磁化器磁化器是通过磁对乳化液的作用，增加乳化液的稳定性。本专利提出的磁化器采用强磁铁产生的磁场或用激磁线圈产生的磁场对乳化剂进行极性磁化。
乳化液储存罐乳化液储存罐是将乳化的液体进行储存的装置，罐内设有温度显示器，压力显示器，放气阀，液位显示器和油用调温加热管。
自动循环乳化装置是乳化剂进行多次循环乳化装置，该装置包括设置在储液罐中的吸管，与泵进口端相联的手动控制回路和自动控制回路。
本专利的优点是①乳化装置上设置油水加热装置，使粘性燃油降低了粘性，增强了流动性，增加了油与水的扩散速度与对流速度，使粘性油的乳化成为可能。②适应面宽，对不同粘度的燃油通过加热装置加热到不同温度而达到最佳乳化状态，对于粘度小于200厘斯的油如柴油、汽油，可关闭加热系统进行常温乳化。③采用了如射流乳化、紊流乳化复合技术，加强了乳化效果。④采用了超声乳化技术和振击乳化技术对乳化液进行超细乳化。⑤采用了磁乳化技术提高乳化液的稳定性。⑥采用循环乳化系统，保证乳化液分散的均匀性和进行超细分散。
本专利提出的粘性液体循环乳化装置，采用上述装置中的部分装置组合制成或全部装置组合制成。
本专利提出的粘性液体循环乳化装置即适宜粘性液体的循环乳化，也适宜非粘性液体的循环乳化和加有乳化剂燃油的循环乳化。
以下结合附图和实施例对本实用新型的一种组合结构进行详细论述。
图1是本实用新型粘性燃油循环乳化器的一种组合结构图；图2是
图1油水混合系统结构图；图3是
图1另一种油水混合系统结构图；图4是
图1射流乳化器结构图；图5是
图1动紊流乳化器结构图；图6是
图1动紊流乳化器的另一种结构图；图7是
图1超声乳化器的结构图8是
图1振击式乳化器的结构图；图9是
图1磁乳化装置结构图。
实施例一种粘性燃油循环乳化装置如
图1所示，其中1是滤油器，其作用是净化油中的杂质。2是储油箱。3是油用管状电加热器。4是油温指示仪表。5是压力指示仪表。6是螺旋输水管。7是输水管流量计。8是可调节单向节流阀。9是随动油水比例分配阀。10是油水混合系统。11是手动流量控制阀。12是自动循环乳化控制阀。13是活塞导油管。14是手动循环乳化控制阀。15是电机。16是泵。17是射流乳化器。18是紊流乳化器。19是超声乳化器或振击式乳化器。20是磁乳化器。21是储油罐。22是油温指示仪表。23是压力指示仪表。24是循环乳化吸管。25是放气阀。26是调温油用管状电加热器。27是液位显示器。28是油出口管道。29是管道保温材料。
工作工程如下粘性燃油通过滤油器1滤除杂质进入储油箱2内，经油用管状电加热器3加热粘性油，降低油的粘度，由温度指示仪表4和压力指标仪表5指示出温度和压力。螺旋输水管6中的水经热油加热，经流量计指示出流量。用可调节式单向节流阀调整油水混合比例的流量，经随动油水比例分配阀9按比例使油、水进入油水混合系统10中，进行油水的初次混合，手动流量控制阀11，控制混合后液体的流量和流速。用电机15带动的泵16将初混后的液体泵入射流乳化器17中进行射流乳化，然后进入紊流乳化器18中进行紊流乳化，再进入超声乳化器或振击式乳化器19中进行超声超细乳化或振击超细乳化。乳化后的液体进入磁乳化器20内，进行磁乳化液的稳定。稳定乳化后的液体进入储油罐21中，由于泵流速很快通常为2、5－5米／秒，短管道及局部收缩处为5－7米／秒，油乳化的整个过程仅为2－3秒，因此要得到稳定的超细乳化液，乳化装置中必须设计循环乳化系统。本专利中的循环乳化系统是这样设计的，设计时，使泵的泵出流量大于油出口管道28的流量，泵工作时，储油罐21内的压力不断升高，升高的压力油通过循环乳化吸管24经管线送至自动循环控制阀12的活塞上端，将活塞下压，使活塞向下移动，活塞将初混的油水混合液出口截止，打开自动循环控制阀的上开口，与泵入口端管线形成回路，进行循环乳化，随着储油罐乳化油的不断流出，压力减低，初混液通过导油管13与塞内弹簧，共同作用，将活塞复位，又进行对初始乳化液的乳化，初始乳化液的液体与储油罐中的乳化液又进行混合加压重复上述过程。本循环装置的优点是输出乳化液压力稳定，乳化液反复乳化，乳化效果好，可用一套装置供多套燃炉使用。
下面分述本装置中各种结构1、油水混合装置｛10｝油水混合系统结构之一如图2所示其中1′是油入口管，2′是储油箱，3′是箱盖，4′是储油箱内套，内套上布有小孔，5′是内套水入口管，6′是水喷嘴，7′是混合液出口，使用时储油箱2′中的油通过内套4′上的小孔射入内套中腔内，来自于水入口管5′中的水通过喷射嘴6′进入内套中腔中与油混合，在重力作用下，沿混合液流出口供泵使用。
油水混合装置结构之二如图3所示，其中8′是油管，9′是水管，水管9′上布有多个水流出孔，水管9′中的水通过多个水流出孔与油混合。
2、射流乳化器(17)射流乳化器，如图4所示，由喷嘴1″与射流乳化腔2″组成，喷嘴射出的高压乳化液在射流乳化腔2″内混合乳化。
3、紊流乳化器(18)
紊流乳化器如图5、图6所示这里介绍的是动紊流乳化器。它是由法兰盘1′″，外腔2′″，乳化剂入口多孔片3′″，轴4′″，螺旋叶片5′″或叶片6′″，乳化剂出口多孔片7′″，轴承8″组成，通过入口多孔片3′″来的乳化液作用在焊接在轴上的螺旋叶片5′″或叶片6′″上，使轴发生转动，对乳化液进行搅拌，并通过出口多孔片7′″流出。
4、超声乳化器｛19｝超声乳化器结构图如图7所示，其中方框1是超声源、超声源用矩形、正弦波发生器，脉冲发生器产生超声振荡讯号，方框2是换能器，换能器用具有压电效应的陶瓷片或采用聚亚乙烯聚合物薄片如(pvdf)薄片两面分别涂有金属的压电材料制成。超声振荡信号加到换能器上。换能器产生超声波穿透乳化管3中的乳化液，进行超声乳化。
5、振击式乳化器｛19｝振击式乳化器如图8所示，其中1°是乳化器壳体，2°是振击板，3°是中心轴，当乳化剂从一侧流入时，振击板2°沿中心轴发生偏转，由于振击板上下流量不等，使缝隙较小一侧乳化液流速加快，进入压力较小的大空腔内，而缝隙较大一侧的乳化液对振击板2°施加较大的压力，迫使振击板翻转，完成一次振击，重复上述过程，使流过的乳化液不断的在加压、减压，搅动中进行超细乳化，本振击式乳化器通过选择不同的材料，厚度及流速可以产生不同频率的波。
6、磁化器(20)磁化器(20)如图9所示，其中1是激磁线圈或强磁力磁铁，2是乳化液管，3是外套，乳化液经激磁线圈或强磁力磁铁的磁场作用，使乳化液产生极化，稳定乳化液。
权利要求1.一种粘性燃油循环乳化装置是由泵，阀门，仪表，油水混合装置，联接管线，过滤器，储液罐组成，其特征是乳化装置的前部设有油水加热装置(2)、(3)、(6)，其后联有乳化器(17)、(18)、(19)，磁化器(20)。
2.如权利要求1所述的粘性燃油循环乳化装置，其特征是乳化装置上设有循环乳化吸管(24)，循环乳化吸管(24)的一端与乳化后的液体相连，另一端与泵入口前端组件相联。
3.如权利要求1所述的粘性燃油循环乳化装置，其特征是油水加热装置(2)、(3)、(6)是将电热器放在水箱或油箱中，通过套管式换热器、列管式换热器、螺旋管式换热器用水加热油或用油加热水。
4.如权利要求1所述的粘性燃油循环乳化装置，其特征是磁化器(20)用强磁铁或激磁线圈制成。
5.如权利要求1所述的粘性燃油循环乳化装置，其特征是乳化器(17)、(18)、(19)是射流乳化器，螺旋导流板紊流乳化器，套管紊流乳化器，折流挡板紊流乳化器，动紊流乳化器，超声乳化器，振击式乳化器中的一种制成或几种组合制成。
专利摘要一种粘性燃油循环乳化装置是由加热器、初混器、泵、射流乳化器、紊流乳化器、超声乳化器、磁乳化稳定器、储液罐、自动循环回路及相应仪表、阀门组成。该装置适用于粘性燃油、普通燃油的循环乳化和超细稳定乳化，对加大燃油的掺水量，提高燃烧效率，净化环境、节约能源具有显著作用。
文档编号B01F5/08GK2175642SQ9224281
公开日1994年8月31日 申请日期1992年12月25日 优先权日1992年12月25日
发明者王广武 申请人:王广武