استفاده از امولسیون‌های آب در سوخت به دلیل قوانین سخت‌گیرانه زیست‌محیطی و رقابت شدید در بازار حمل‌ونقل به‌سرعت در حال گسترش است. فناوری امولسیون‌سازی التراسونیک امکان استفاده کارآمدتر از سوخت‌هایی مانند سوخت‌های سنگین یا دیزل را با مخلوط کردن آب در سوخت پایه فراهم می‌کند. سوخت‌های امولسیون‌شده با اولتراسوند احتراقی کامل‌تر و مصرف سوخت اقتصادی‌تری ارائه می‌دهند، در حالی که با انتشار آلاینده‌های کمتری می‌سوزند. فناوری التراسونیک، بهترین روش ساختن امولسیون های مقیاس نانومتری است. با استفاده از التراسونیک می توان به بالاترین کیفیت امولسیون دست پیدا کرد.
امولسیون آب در سوخت
احتراق سوخت‌ها گازهای خطرناکی مانند اکسیدهای نیتروژن (NOx)، هیدروکربن‌ها (HC)، مونوکسید کربن (CO)، دی‌اکسید کربن (CO2) و همچنین ذرات معلق (PM)، دوده و دود تولید می‌کند که برای سلامت انسان و محیط‌زیست مضر هستند. افزودن آب به سوخت می‌تواند به‌طور قابل‌توجهی انتشار این آلاینده‌ها را کاهش دهد. افزودن ۵ تا ۲۵ درصد آب به سوخت‌هایی مانند نفت کوره سنگین یا دیزل می‌تواند به‌طور چشم‌گیری انتشار آلاینده‌های خطرناک را کاهش دهد. آب تزریق‌شده دمای احتراق آدیاباتیک محلی را کاهش می‌دهد. مطالعات نشان داده‌اند که به این ترتیب می‌توان انتشار NOx را تا ۴۰٪، CO2 را بین ۵٪ تا ۱۵٪ و PM را تا ۹۰٪ کاهش داد. دود سیاه حاصل از احتراق دیزل می‌تواند به‌طور کامل حذف شود زیرا سوخت به‌طور کامل می‌سوزد. در عین حال، مصرف سوخت می‌تواند حدود ۵٪ کاهش یابد. با این روش هم به محیط‌زیست کمک کنید و هم در مصرف سوخت صرفه‌جویی کنید. سوخت‌های قابل امولسیون شامل هیدروکربن‌های مایع، نفت خام، سوخت‌های سنگین (HFO)، نفتا، نفت سفید، دیزل، کروسین، بیودیزل و روغن‌های گیاهی هستند.
مزایای زیست‌محیطی و اقتصادی:
- کاهش انتشار NOx
- کاهش انتشار دوده
- کاهش مصرف سوخت
- احتراق کامل‌تر
- کاهش دمای اوج احتراق
- کاهش رسوب
امولسیون‌های آب در سوخت با استفاده از امواج التراسونیک:
امواج اولتراسونیک با شدت بالا، فناوری شناخته‌شده و اثبات‌شده‌ای برای ایجاد امولسیون‌هایی با اندازه قطرات ریز در مقیاس میکرون و نانو هستند. فناوری امولسیون‌سازی التراسونیک بر اساس نیروهای برشی کاویتاسیونی عمل می‌کند. از طریق کاویتاسیون اولتراسونیک، قطرات آب و سوخت به اندازه نانو کاهش یافته و با یکدیگر ترکیب می‌شوند تا یک امولسیون با اندازه ریز (نانو/مینی) تولید شود.
در فرایند امولسیون‌سازی اولتراسونیک به‌صورت خطی، جریان‌های جداگانه سوخت و آب می‌توانند با دقت تنظیم شوند تا نسبت ثابتی از آب و سوخت تضمین شود. هموژنایزرهای اولتراسونیک می‌توانند مستقیماً قبل از پمپ تزریق نصب شوند، به طوری که امولسیون همگن آب و سوخت بلافاصله به موتور تزریق شده و نیاز به ذخیره‌سازی امولسیون سوخت از بین برود.
هنگامی که امولسیون آب و سوخت به محفظه احتراق تزریق می‌شود، قطرات آب به دلیل دمای بالا و نقطه جوش بسیار پایین‌تر از سوخت، به سرعت تبخیر می‌شوند. در فرآیند تبخیر، قطرات آب به صورت میکرو-انفجاری منفجر شده و سوخت را به قطرات کوچکتری تقسیم می‌کنند. بدین ترتیب، امولسیون آب و سوخت در محفظه احتراق به حالت اتمیزه در می‌آید و سوخت و هوا در محفظه احتراق بهتر مخلوط می‌شوند، که باعث احتراق کامل سوخت می‌شود.
قطرات بسیار کوچک سطح ذرات بسیار بالایی ارائه می‌دهند که منجر به ایجاد یک سطح تماس کم‌کشش بین آب و روغن می‌شود و اتمیزه شدن را بیشتر بهبود می‌بخشد. این امر راندمان احتراق را افزایش می‌دهد و در نهایت باعث کاهش قابل توجه هزینه‌های سوخت می‌شود، که این کاهش هزینه‌ها از هزینه‌های امولسیون‌سازی فراتر می‌رود.
فناوری ترکیب التراسونیک یک فرآیند خطی (Inline) است که به‌راحتی می‌تواند در موتورهای موجود نصب شود. خود موتور نیازی به هیچ‌گونه تغییر یا اصلاح ندارد.
فناوری امولسیون‌سازی با اولتراسوند
فناوری امولسیون‌سازی اولتراسونیک بر اساس کاویتاسیون و میکس با برش بالا عمل می‌کند. امواج التراسونیک با شدت بالا به محیط مایع (مخلوط سوخت و آب) تزریق شده و قطراتی در مقیاس نانو ایجاد می‌کنند. این فناوری امکان تولید امولسیون‌های دو فازی آب در روغن و امولسیون‌های سه فازی روغن در آب در روغن را فراهم می‌کند.
قابل نصب در:
- واحدهای تولید هم‌زمان برق و حرارت (CHP)
- ژنراتورهای دیزل
- نیروگاه‌ها
- شناورهای دریایی
- لوکوموتیوهای دیزل
- قابل نصب بر روی تمامی موتورهای دیزلی
تجهیزات اولتراسونیک آوا پرداز:
تجهیزات التراسونیک صنعتی شرکت آوا پرداز می‌تواند جریان‌های بالای سوخت را حتی در ویسکوزیته‌های بالا پردازش کند. هموژنایزرهای اولتراسونیک این شرکت برای عملیات ۲۴/۷ در شرایط سخت طراحی شده‌اند.
مزیت های دستگاه های التراسونیک شرکت آوا پرداز:
- طراحی در ابعاد کوچک
- مصرف انرژی بسیار بهینه
- بدون نیاز به کاربر
- بدون قطعات متحرک و استهلاک پایین
- تعمیر و نگهداری بسیار کم
دو جریان تغذیه جداگانه آب و سوخت امکان تنظیم دقیق نسبت آب به سوخت و تنظیم ترکیب سوخت در حین عملیات را فراهم می‌کنند، به‌گونه‌ای که مطابق با بار یا سرعت فعلی موتور باشد.
خوب است بدانید:
سوخت‌های آبی اصطلاحی است که به‌طور جایگزین برای سوخت‌های امولسیون‌شده (سوخت‌های امولسیونی) استفاده می‌شود. این نوع سوخت‌ها امولسیون‌هایی هستند که از آب و یک مایع قابل اشتعال مانند روغن، سوخت، گاز یا دیزل تشکیل شده‌اند. امولسیون‌ها ترکیبی خاص از دو یا چند مایع غیرقابل اختلاط هستند که شامل یک فاز پیوسته و یک فاز پراکنده می‌باشند.
تکنولوژی اولتراسونیک در امولسیون‌سازی:
امولسیون‌سازی التراسونیک یک روش قدرتمند و قابل اطمینان برای امولسیون‌کردن آب و روغن (سوخت، نفت خام، دیزل و غیره) از طریق ایجاد قطرات نانو است. فرآیند سونیکاسیون (Sonication) یک فناوری نوآورانه برای احتراق تمیزتر و موثرتر سوخت‌ها محسوب می‌شود.
هموژنایزرهای اولتراسونیک:
هموژنایزرهای اولتراسونیک اغلب به نام‌های مختلفی مانند پروب سونیکاتور، دیسپراپتور اولتراسونیک، آسیاب اولتراسونیک،، سونیفایر، دیسممبریتور سونیک، دیسپرس‌کننده اولتراسونیک، امولسیون‌ساز یا حل‌کننده شناخته می‌شوند. این اصطلاحات مختلف به دلیل کاربردهای گوناگونی است که با استفاده از فناوری سونیکاسیون قابل انجام هستند.
