專利名稱：離子破碎型高濃度全自動(dòng)柴油乳化機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種乳化機(jī)，特別是一種離子破碎型高濃度全自動(dòng)柴油乳化機(jī)。
由任何號數(shù)的柴油70％重量比、水30％重量比及添加劑1％重量比，經(jīng)混合而形成的新的柴油族即為乳化柴油，在使用時(shí)有如下的問題出現(xiàn)1、由于油、水的比重不同，一般油為0.83g/cm3、水為1g/cm3，然加入添加劑0.93g/cm3而得以交聯(lián)，但是過了一段時(shí)間由于油、水都是液體，而雖經(jīng)混合也處于游離狀態(tài)，當(dāng)然水分子比重重而下降，油分子比重輕而上升，造成明顯的分層，雖然重新混合也可以應(yīng)用，但是要想大規(guī)模生產(chǎn)及商業(yè)應(yīng)用就必須克服這一問題。
2、由于加入大量的水，而降低了柴油在燃燒時(shí)的熱值，因?yàn)樗肿釉谑苋紵牟裼头肿拥母邿岷?，迅速汽化，而就能量守恒及轉(zhuǎn)換的原理，水在汽化時(shí)奪取了柴油在燃燒時(shí)的熱量，這在使用柴油做為動(dòng)力的機(jī)器或設(shè)備上是不利于運(yùn)行的，要想增加熱值或保持其不大變化，就要有一個(gè)增加熱值的一個(gè)切實(shí)可行的辦法。
3、由于油、水、劑的三種液體的原料、其比重、流平性、粘度、凍溶性都不相同，在進(jìn)行按比例在一起攪拌時(shí)很難掌握，要想讓其準(zhǔn)確的按比例進(jìn)行充分的攪拌，使用常規(guī)的攪拌方法是不行的，因?yàn)榛旌系牟痪?，乳化劑的品質(zhì)勢必影響乳化油的燃燒，而進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)及商業(yè)應(yīng)用上就必須解決這一現(xiàn)象。以上三點(diǎn)都是不利于乳化柴油在實(shí)際應(yīng)用的障礙，解決這一問題才能進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)和商業(yè)化的應(yīng)用。
本實(shí)用新型的目的是提供一種使分子團(tuán)顆粒破碎率高、分層時(shí)間長、污染低的離子破碎型高濃度全自動(dòng)柴油乳化機(jī)。
本實(shí)用新型的目的是通過以下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型為一種離子破碎型高濃度全自動(dòng)柴油乳化機(jī)，綜合混合器分別與油路、水路、添加劑管路連通，管路將綜合混合器與多極磨、儲(chǔ)存器、精乳器、沉靜器依次序連通，沉靜器的出口為輸出管路，在油路、水路、添加劑管路上均分別按次序安裝著截止銅球閥、直流流量泵、壓力表、可調(diào)性電動(dòng)閥門、流量限制孔板，在多極磨與儲(chǔ)存器的連接管路上安裝著強(qiáng)力泵，沉靜器外部為密封容器，其容器壁上安裝著射流管，射流管與破碎頭連接，破碎頭與外套為螺紋連接，破碎頭為半球形，球面上開有四條螺旋向上的溝槽，它與球體頂部的凹腔連通，外套在與凹腔對應(yīng)的位置帶有通孔，與破碎頭下部連接的管路上套裝著過慮網(wǎng)。
本實(shí)用新型已經(jīng)達(dá)到了即可手操又可自動(dòng)運(yùn)行，并且已經(jīng)充分的準(zhǔn)確切換，操作自如方便，所以達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，有如下優(yōu)點(diǎn)1、可以全自動(dòng)運(yùn)行，并可手操運(yùn)行，準(zhǔn)確切換。
2、分子團(tuán)破碎率能達(dá)到80％的Φ3um粒度率。
3、分層時(shí)間可延長到6個(gè)月以上。
4、綜合節(jié)能率達(dá)到25％。
5、尾氣、煙氣、有害氣體元素排放度降低84％(與正常柴油排放相比)。
本實(shí)用新型經(jīng)過高壓泵的噴射后又經(jīng)過特殊制造的噴嘴破碎頭的作用，將已經(jīng)Φ14um分子團(tuán)破碎到Φ5um后，又破碎到Φ3um，然后經(jīng)過沉靜器后沉靜，將噴出的霧狀沉靜到液狀后排出，這樣柴油與水就得到了充分的混合和乳化，從而形成高濃度的新的乳化柴油，這種高濃度小顆粒的乳化柴油，由于其濃度高，而延長了分層時(shí)間使其分層時(shí)間可以提高到6個(gè)月左右的時(shí)間，當(dāng)微小的粒子進(jìn)入到汽缸中，柴油分子很快就燃燒了，而燃燒的高溫又很快將微小的水分子汽化了，這一汽化的速度十分快，相當(dāng)于一個(gè)小型炸彈爆炸，我們稱之為微爆。這樣就形成雖然水的汽化奪走了一部分熱量使熱值下降，但是由于氣體的膨脹又有利于汽缸的推動(dòng)，這樣就使汽缸的功力加大了不少，綜合提高效率達(dá)5％，由于加水而節(jié)約30％，又由于各項(xiàng)費(fèi)用而使其降低綜合效率5％，可是又由于熱值的損失而保持了平衡。這樣綜合計(jì)算采用乳化柴油即可節(jié)能25％，即每噸油可節(jié)省250Kg柴油，若其每噸油按2500元計(jì)算，即可節(jié)省625元人民幣。本實(shí)用新型較好的完成了發(fā)明目的，可廣泛推廣使用。


圖1為本實(shí)用新型工作流程原理圖圖2為綜合混合器結(jié)構(gòu)剖示圖圖3為精乳器結(jié)構(gòu)剖示圖圖4為破碎率頭結(jié)構(gòu)剖示圖圖5為圖4的A-A剖示圖圖6為破碎刀結(jié)構(gòu)示意圖圖7為沉靜器結(jié)構(gòu)示意圖圖8為多極磨結(jié)構(gòu)剖示圖
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳述。
實(shí)施例如
圖1所示的本實(shí)用新型為一種離子破碎型高濃度全自動(dòng)柴油乳化機(jī)，綜合混合器1分別與油路、水路、添加劑管路連通，管路將綜合混合器1與多極磨2、儲(chǔ)存器3、精乳器4、沉靜器5依次序連通，沉靜器5的出口為輸出管路，在油路、水路、添加劑管路上均分別按次序安裝著截止銅球閥6、直流流量泵7、壓力表8、可調(diào)性電動(dòng)閥門9、流量限制孔板10，在多極磨與儲(chǔ)存器的連接管路上安裝著強(qiáng)力泵11，如圖7所示，沉靜器外部為密封容器，其容器壁上安裝著射流管12，如圖4所示，射流管12與破碎頭13連接，破碎頭13與外套為螺紋連接，如圖6破碎頭為半球形，如圖5所示，球面上開有四條螺旋向上的溝槽，它與球體頂部的凹腔連通，外套在與凹腔對應(yīng)的位置帶有通孔，與破碎頭下部連接的管路上套裝著過慮網(wǎng)14。如圖2所示，綜合混合器1為長筒形，中間軸線上安裝著主軸15，軸端密封，其中一端與電機(jī)輸出軸連接，主軸上固定著多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋葉16，筒體內(nèi)壁上固定著多個(gè)固定螺旋葉17，旋轉(zhuǎn)葉與固定葉的位置相互間隔，筒體側(cè)壁上帶有與管路連接的出口。如圖8所示，所述的多極磨為長筒形，中間軸線上安裝著主軸，其中一端與電機(jī)輸出軸連接，主軸上固定著多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)磨片18，筒體內(nèi)壁上固定著多個(gè)固定磨片19，轉(zhuǎn)動(dòng)磨片與固定磨片位置相互間隔，轉(zhuǎn)動(dòng)磨片與筒體內(nèi)壁之間、固定磨片與主軸之間以及轉(zhuǎn)動(dòng)磨片與固定磨片之間均帶有5μM間隙，磨片上部的主軸上安裝著引水輪20，引水輪上部為固定在筒體內(nèi)壁上的多孔板21，與管路連接的出口位于多孔板上部的筒體側(cè)壁上。如圖3所示，精乳器為一個(gè)電動(dòng)機(jī)主軸與高壓泵22轉(zhuǎn)子連接，高壓泵容器上一端為管路入口，另一端為管路出口。在輸出管路的出口依次安裝著可調(diào)性電磁閥23、截止銅球閥24。
下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型的工作原理和效果作進(jìn)一步描述如
圖1所示，打開閥門使三種液體經(jīng)過的管道流量泵，該流量泵是經(jīng)過嚴(yán)格計(jì)算及測試后安裝，并且打開經(jīng)過這時(shí)是已經(jīng)調(diào)好的電磁閥，其開度用壓縮彈簧經(jīng)比較試驗(yàn)而定，是為保證流量而定的多孔板，其孔徑為φ1mm，每板30孔，以上這些擺布保證了三種液體在比重、容重、流平性、粘度、凍溶性都不同的情況下按照規(guī)定的比例進(jìn)入到綜合器。當(dāng)進(jìn)入到后，我們打開混合器，將三種液體進(jìn)行混合。在綜合混合器中三種液體一經(jīng)進(jìn)行了強(qiáng)力混合，其混合后的液體進(jìn)入到多極磨。將從綜合混合器中未經(jīng)過混合的液體送入到機(jī)中，經(jīng)過外壓、內(nèi)提，將液體，強(qiáng)力的從多極磨推出，因?yàn)槎鄻O磨間隙只有5um，所以在分子以快速的狀態(tài)(大約其速度為5000Km/小時(shí))通過后即將原14um左右的分子團(tuán)磨開為5um左右，然后送出后經(jīng)過強(qiáng)力泵送到儲(chǔ)存器，其器的目的是為了將已經(jīng)被破碎到5um的混合液體的分子團(tuán)聚集在一起，其儲(chǔ)存器是一個(gè)儲(chǔ)筒，當(dāng)儲(chǔ)筒存到一定量，一般在儲(chǔ)筒的3/4處開始向外排，此時(shí)即可打開精乳器，精乳器的原理構(gòu)造工作示意圖如圖3所示。經(jīng)過高速轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)高壓泵，這種高壓泵是一種射流高壓泵，其有二個(gè)特點(diǎn)1、是射流速度快，大約是每小時(shí)5000Km，2、是壓力大，其工作壓力在15Kg時(shí)即可達(dá)到4000Km/小時(shí)，將液體在5mm的管內(nèi)射出沉靜器，即可。當(dāng)液體經(jīng)精乳器進(jìn)入沉靜器時(shí)，沉靜器的工作原理圖如圖7所示。當(dāng)混合后經(jīng)過二次破碎的液體從精乳器出來后，經(jīng)高壓射流進(jìn)入到噴射破碎頭，噴射破碎頭的原理示意圖如圖4所示，當(dāng)強(qiáng)力的液體射流流經(jīng)破碎噴嘴時(shí)，有于噴嘴的特殊構(gòu)造，使液體在經(jīng)過具有相應(yīng)角度的溝道一般深、寬度為0.5mm在速度極高的情況下分子團(tuán)在高度的運(yùn)動(dòng)中，其連接的分子晶格發(fā)生了松松，此時(shí)在經(jīng)過高速的射流撞擊性的切割，使分子團(tuán)在原來已經(jīng)破碎的基礎(chǔ)上又進(jìn)行了再次破碎，一般是從Φ5um破碎到Φ3um。我們知道液體的特點(diǎn)是不論其濃度多高其體積(容積)不會(huì)增加除非變?yōu)槠渌默F(xiàn)象，例如水變?yōu)闅怏w時(shí)，體積增加，在0℃以下變?yōu)楣腆w時(shí)體積增加。
這樣在經(jīng)過綜合器的強(qiáng)力混合，然后經(jīng)過多極磨的破碎后，經(jīng)強(qiáng)力泵的作用，將其注入到儲(chǔ)存器，然后經(jīng)過外壓力后向精乳器加上精乳器的高壓泵本身具有自吸作用，經(jīng)過高壓泵的噴射后又經(jīng)過特殊制造的噴嘴破碎頭的作用，將已經(jīng)Φ14um分子破碎到Φ5um后，又破碎到Φ3um，然后經(jīng)過沉靜器后沉靜，將噴出的霧狀沉靜到液狀后排出，這樣我們就得到了充分的混合，從而形成高濃度的新的乳化柴油，這種高濃度小顆粒的乳化柴油，由于其濃度高，增加了分子團(tuán)的游離狀態(tài)提高了摩擦系數(shù)，從而延長了分層時(shí)間使其分層時(shí)間可以提高到6個(gè)月左右的時(shí)間，當(dāng)微小的粒子進(jìn)入到汽缸中，柴油分子團(tuán)很快就燃燒了，而燃燒的高溫又很快將微小的水分子汽化了，這一汽化的速度十分快，相當(dāng)于一個(gè)小型炸彈爆炸，我們稱之為微爆。這樣就形成雖然水的汽化奪走了一部分熱量使熱值下降，但是由于氣體的膨脹又利于汽缸的推動(dòng)，這樣就使汽缸的功力加大了不少，綜合提高效率達(dá)5％，由于加水而節(jié)約30％，又由于各項(xiàng)費(fèi)用而使其降低綜合效率5％，可是又由于熱值的損失而保持了平衡。這樣綜合計(jì)算采用乳化柴油即可節(jié)能25％，即每噸油可節(jié)省250Kg柴油，若其每噸油按2500元計(jì)算，即可節(jié)省625元人民幣。
由于充分燃燒的柴油加之經(jīng)過水的汽化，所以排出汽缸外的殘留物其原本上是相當(dāng)少的。一部分柴油燃燒后的殘留物質(zhì)和水汽，這樣就大大的降低了由尾氣排放而造成的空氣污染，非常有利于空氣環(huán)保。
對于整個(gè)機(jī)體的運(yùn)行控制，我們采用了全自動(dòng)控制，其控制的手段是十分先進(jìn)的電腦控制系統(tǒng)，在進(jìn)行了全部的測試后，定出各部在運(yùn)行時(shí)相配合時(shí)間，進(jìn)而在控制線路上進(jìn)行調(diào)整設(shè)計(jì)，并且根據(jù)運(yùn)行的要求對電腦系統(tǒng)的運(yùn)作進(jìn)行編程，其編程的程序符合機(jī)器的全部運(yùn)行狀態(tài)，并保持以下功能當(dāng)啟動(dòng)按鈕即啟動(dòng)直流流量泵開始輸入液體，同時(shí)開啟電磁閥，并向綜合混合器流入混合液體，一分鐘后綜合混合器的攪拌器開始混合，再進(jìn)行一分鐘后，當(dāng)三個(gè)壓力表壓力分別為4Kg、3Kg、2Kg時(shí)，開始向多極磨供應(yīng)，在一分鐘后多極磨打開開始進(jìn)行撞擊磨碎，介時(shí)打開強(qiáng)力泵，向儲(chǔ)存器輸入已經(jīng)混合的液體，當(dāng)2分鐘后，即可開啟精乳器，此時(shí)儲(chǔ)存器的液體向精乳器供應(yīng)，精乳器以強(qiáng)大的射流向沉靜器，經(jīng)過破碎頭形成霧狀體噴向沉靜器，此時(shí)壓力表壓力為15Kg-18Kg，當(dāng)過一分鐘后，沉靜器的液體經(jīng)快速沉靜達(dá)到可液面有一半左右的油面時(shí)，此時(shí)打開電磁閥，同時(shí)打開手動(dòng)球閥，此時(shí)已經(jīng)制好的其分子團(tuán)破碎Φ3um并達(dá)到80％的混合乳化柴油就會(huì)流出，前后經(jīng)過5分鐘量值時(shí)間，至此就進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，此種乳化機(jī)每小時(shí)可以制造250Kg乳化柴油。
權(quán)利要求1.一種離子破碎型高濃度全自動(dòng)柴油乳化機(jī)，其特征是綜合混合器(1)分別與油路、水路、添加劑管路連通，管路將綜合混合器(1)與多極磨(2)、儲(chǔ)存器(3)、精乳器(4)、沉靜器(5)依次序連通，沉靜器(5)的出口為輸出管路，在油路、水路、添加劑管路上均分別按次序安裝著截止銅球閥(6)、直流流量泵(7)、壓力表(8)、可調(diào)性電動(dòng)閥門(9)、流量限制孔板(10)，在多極磨與儲(chǔ)存器的連接管路上安裝著強(qiáng)力泵(11)，沉靜器外部為密封容器，其容器壁上安裝著射流管(12)，射流管(12)與破碎頭(13)連接，破碎頭(13)與外套為螺紋連接，破碎頭為半球形，球面上開有四條螺旋向上的溝槽，它與球體頂部的凹腔連通，外套在與凹腔對應(yīng)的位置帶有通孔，與破碎頭下部連接的管路上套裝著過慮網(wǎng)(14)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種離子破碎型高濃度全自動(dòng)柴油乳化機(jī)，其特征是綜合混合器(1)為長筒形，中間軸線上安裝著主軸(15)，軸端密封，其中一端與電機(jī)輸出軸連接，主軸上固定看多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋葉(16)，筒體內(nèi)壁上固定著多個(gè)固定螺旋葉(17)，旋轉(zhuǎn)葉與固定葉的位置相互間隔，筒體側(cè)壁上帶有與管路連接的出口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種離子破碎型高濃度全自動(dòng)柴油乳化機(jī)，其特征是所述的多極磨為長筒形，中間軸線上安裝著主軸，其中一端與電機(jī)輸出軸連接，主軸上固定著多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)磨片(18)，筒體內(nèi)壁上固定著多個(gè)固定磨片(19)，轉(zhuǎn)動(dòng)磨片與固定磨片位置相互間隔，轉(zhuǎn)動(dòng)磨片與筒體內(nèi)壁之間、固定磨片與主軸之間以及轉(zhuǎn)動(dòng)磨片與固定磨片之間均帶有5μM間隙，磨片上部的主軸上安裝著引水輪(20)，引水輪上部為固定在筒體內(nèi)壁上的多孔板(21)，與管路連接的出口位于多孔板上部的筒體側(cè)壁上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種離子破碎型高濃度全自動(dòng)柴油乳化機(jī)，其特征是精乳器為一個(gè)電動(dòng)機(jī)主軸與高壓泵(22)轉(zhuǎn)子連接，高壓泵容器上一端為管路入口，另一端為管路出口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種離子破碎型高濃度全自動(dòng)柴油乳化機(jī)，其特征是在輸出管路的出口依次安裝著可調(diào)性電磁閥(23)、截止銅球閥(24)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種離子破碎型高濃度全自動(dòng)柴油乳化機(jī),綜合混合器分別與油路、水路、添加劑管路連通,管路將綜合混合器與多級磨、儲(chǔ)存器、精乳器、沉靜器依次序連通,沉靜器的出口為輸出管路,在油路、水路、添加劑管路上均分別按次序安裝著截止銅球閥、直流流量泵、壓力表、可調(diào)性電動(dòng)閥門、流量限制孔板,在多極磨與儲(chǔ)存器的連接管路上安裝著強(qiáng)力泵,沉靜器外部為密封容器,其容器壁上安裝著射流管,射流管與破碎頭連接。本實(shí)用新型可以全自動(dòng)運(yùn)行,分子團(tuán)破碎率能達(dá)到80%的Φ3um粒度率,分層時(shí)間可延長到6個(gè)月以上,綜合節(jié)能率達(dá)到25%,尾氣、煙氣排放度降低84%。
文檔編號F23K5/12GK2404013SQ00210669
公開日2000年11月1日 申請日期2000年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月22日
發(fā)明者石生玉, 李玉德, 侯成斌 申請人:李玉德, 石生玉