專利名稱：燃油節(jié)能凈化乳化器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種不需乳化劑的燃油節(jié)能凈化乳化器。
燃油(柴油、重油)摻水技術(shù)在五十年代就進(jìn)行了初步研究與應(yīng)用，由于燃油摻水乳化有顯著的環(huán)保與節(jié)能效果，因此近十年來(lái)倍受重視。燃油摻水一般都需添加乳化劑，由于乳化劑昂貴，對(duì)輸油管路有一定腐蝕，易使發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)膠積炭、摻水工藝復(fù)雜等弊病，致使添加乳化劑的燃油摻水裝置的推廣與應(yīng)用受限，而無(wú)需乳化劑的燃油摻水乳化裝置勢(shì)在必行。最近出現(xiàn)的無(wú)需乳化劑燃油摻水裝置存在著結(jié)構(gòu)不盡合理、阻力大，安裝繁瑣(需改變?cè)休斢凸苈?等不足，而且該裝置未考慮斷水保護(hù)(斷水進(jìn)氣會(huì)破壞發(fā)動(dòng)機(jī)正常工況)，進(jìn)水量也不能隨發(fā)動(dòng)機(jī)(或燃油機(jī)械)負(fù)荷變化而變動(dòng)。
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種不需乳化劑的燃油節(jié)能凈化乳化器，該裝置可串聯(lián)在所有燃油管路(有壓與常壓)系統(tǒng)中，無(wú)需改變油管路，無(wú)任何手動(dòng)操作，可實(shí)現(xiàn)燃油摻水量隨發(fā)動(dòng)機(jī)(或燃燒裝置)負(fù)荷(或燃油量)而自動(dòng)調(diào)節(jié)，無(wú)需另加動(dòng)力裝置，就能將油水混合物在不加乳化劑情況下處理成油包水型(W/O)乳化油。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是本發(fā)明主要包括摻水自動(dòng)保護(hù)裝置、油水混合室及旋流乳化器三部分，同時(shí)，在進(jìn)油管路中設(shè)有噴射裝置使油以高速噴射進(jìn)入初乳混合室而產(chǎn)生負(fù)壓，從而將水吸入進(jìn)行混合，然后油水混合物通過擴(kuò)壓管穩(wěn)定后進(jìn)入旋流乳化器進(jìn)行乳化。旋流乳化器與初乳混合室通過擴(kuò)壓管(7)及管路接頭連接成一整體。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
附

圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中的噴射裝置(5)結(jié)構(gòu)剖視圖;
圖3是圖1中的擴(kuò)壓管(7)結(jié)構(gòu)剖視圖;
圖4是圖1中旋流乳化器(8)結(jié)構(gòu)剖視圖。
圖中，1-進(jìn)水針閥2-管接頭3-摻水自動(dòng)保護(hù)裝置4-進(jìn)油管路接頭5-噴射裝置6-初乳混合室7-擴(kuò)壓管8-旋流乳化器9-出油管路接頭10-噴咀11-油室12-湍流初段13-湍流二段14-擴(kuò)壓室15-旋流子16-噴咀17-擴(kuò)壓管18-進(jìn)油導(dǎo)孔參照?qǐng)D1，本發(fā)明包括進(jìn)水裝置、初乳混合室(亦即油水混合室)(6)以及旋流乳化器(8)，進(jìn)水裝置由進(jìn)水針閥(1)、管接頭(2)及摻水自動(dòng)保護(hù)裝置(3)組成，其中，摻水自動(dòng)保護(hù)裝置(3)為現(xiàn)有水封套筒結(jié)構(gòu)，套筒上開有進(jìn)水孔，當(dāng)一旦斷水水箱內(nèi)水位低于該進(jìn)水孔時(shí)，由于水封作用空氣不能自進(jìn)水孔進(jìn)入油中。同時(shí)，本發(fā)明在進(jìn)油管路中設(shè)有噴射裝置(5)，其結(jié)構(gòu)參見圖2，為帶有噴咀(10)的收縮形結(jié)構(gòu);噴射裝置(5)與初乳混合室(6)相連，初乳混合室(6)系油水混合初步乳化裝置，噴射裝置(5)的噴咀(10)伸入其中，在噴咀(10)的負(fù)壓區(qū)設(shè)有隔板以構(gòu)成收縮狀進(jìn)入通道(稱為喉部)，摻水自動(dòng)保護(hù)裝置(3)的水自此通道被吸入;在初乳混合室(6)之后緊連擴(kuò)壓管(7)，其結(jié)構(gòu)參見圖3，為逐漸擴(kuò)大最后呈喇叭形擴(kuò)壓室(14)的結(jié)構(gòu)，該裝置起擴(kuò)壓，穩(wěn)定(油水混合物)的作用。初乳混合室(6)通過擴(kuò)壓管(7)及管接頭與旋流乳化器(8)相連接，旋流乳化器(8)結(jié)構(gòu)見圖4，主要包括兩級(jí)旋流子(15)及與之相配合的噴咀(16)以及進(jìn)油導(dǎo)孔(18)，在旋流子(15)的右端錐面上開有數(shù)道(附圖為4道)油道，錐面端部為匯油孔與噴咀(16)進(jìn)口相配合。從進(jìn)油導(dǎo)孔(18)進(jìn)入的燃油從該錐面油道切向進(jìn)入旋流子(15)，然后從旋流子的匯油孔流出經(jīng)噴咀(16)噴霧，緊接著進(jìn)入第二級(jí)旋流子和噴咀進(jìn)一步霧化，第二級(jí)噴咀之后緊連喇叭形擴(kuò)壓管(17)。在進(jìn)油導(dǎo)孔(18)、旋流子(15)與管壁之間留有一定間隙作為油進(jìn)入旋流子錐面油道的通道。
本發(fā)明是基于噴射引流、湍流混合、擴(kuò)壓穩(wěn)定、旋流噴霧霧化等機(jī)理設(shè)計(jì)而成。工作時(shí)，燃油經(jīng)進(jìn)油管路接頭(4)進(jìn)入，在噴射裝置(5)中逐步加速最后從噴咀(10)高速噴出，在初乳混合室(6)的喉部形成負(fù)壓，將水吸入;水從進(jìn)水針閥(1)、管接頭(2)進(jìn)入摻水自動(dòng)保護(hù)裝置(3)，接著被吸入初乳混合室(6)，在混合室(6)中由于油流高速噴射而使油水混合并進(jìn)行初步乳化，而后進(jìn)入擴(kuò)壓管(7)，在這里油水混合物首先進(jìn)入湍流初段(12)、湍流二段(13)湍流區(qū)，使油水進(jìn)一步乳化，充分混合，然后進(jìn)入擴(kuò)壓室(14)中擴(kuò)壓，使初步乳化的油水混合物結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，進(jìn)入旋流乳化器(8)中進(jìn)行強(qiáng)烈乳化。在旋流乳化器中，油水混合物首先進(jìn)入進(jìn)油導(dǎo)孔(18)，然后流經(jīng)進(jìn)油導(dǎo)孔(18)以及旋流子(15)與管壁的間隙，從旋流子錐面上開的數(shù)道油道分散進(jìn)入旋流子(15)，使油水混合物細(xì)微化(碎化)，然后經(jīng)旋流子(15)前端匯油孔集中于噴咀(16)進(jìn)口，經(jīng)噴咀噴霧，形成霧化狀的油水混合物，再進(jìn)入第二級(jí)旋流子和噴咀重復(fù)上述過程，使已經(jīng)霧化的油水混合物再進(jìn)一步霧化成為油包水型(W/O)乳化油，并經(jīng)喇叭形擴(kuò)壓管(17)擴(kuò)壓穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，最后經(jīng)出油管路接頭(9)進(jìn)入燃油機(jī)械。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下特點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊、新穎、小巧、摻水、自動(dòng)混合及乳化構(gòu)成一體，體積縮小幾倍以上，且加工工藝簡(jiǎn)便，成本低，可使用非金屬材料制造。
2、安裝使用方便，不需改變?cè)杏吐废到y(tǒng)，無(wú)手動(dòng)操作。而現(xiàn)有裝置要改動(dòng)原有油管路，油水混合與油水乳化分成兩體，分別安裝在燃油系統(tǒng)不同部位，安裝工作繁瑣，工作量大，而且占有一定空間和位置，在汽車及一些小型燃油機(jī)械上難于實(shí)現(xiàn)。本裝置將三個(gè)主要部分(斷水保護(hù)、油水混合、油水乳化)連成一體，體積大為縮小，便于安裝、使用。
3、本發(fā)明進(jìn)水量由油速噴射負(fù)壓而定，發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷高，進(jìn)油量大，負(fù)壓增大，吸入水量增加;反之則水量減小。因此摻水量能隨發(fā)動(dòng)機(jī)(或燃燒機(jī)械)負(fù)荷而變動(dòng)。其可靠性高，適于燃油機(jī)械在任意工況下運(yùn)行，且設(shè)有斷水自動(dòng)保護(hù)裝置，對(duì)設(shè)備及管道無(wú)任何不良后果?，F(xiàn)有裝置要通過人工用螺絲刀調(diào)節(jié)才能實(shí)現(xiàn)，不僅操作麻煩，而且，在機(jī)車上根本無(wú)法隨時(shí)操作。
4、現(xiàn)有裝置只能在水箱高于油箱時(shí)才能應(yīng)用，否則不能摻水。因?yàn)楫?dāng)油箱高于水箱時(shí)，油靜壓高于水壓，水摻不進(jìn)去，甚至相反，油會(huì)進(jìn)入水中。本裝置只取于油的流速而與油、水靜壓無(wú)關(guān)，不論油、水箱位置如何(即使油箱高于水箱)都能正常運(yùn)行。
5、本發(fā)明阻力小，壓力損失低于目前的各種乳化裝置?，F(xiàn)有裝置通過多級(jí)螺旋流道噴射乳化，阻力很大，功損大，而且無(wú)初乳裝置，油水混合結(jié)構(gòu)難于穩(wěn)定。本發(fā)明由于增設(shè)了初乳混合器與穩(wěn)定結(jié)構(gòu)裝置(擴(kuò)壓管7)，使油水混合物能穩(wěn)定進(jìn)入旋流乳化器。乳化器只設(shè)兩級(jí)旋流乳化，阻力降低很多，而且旋流器比現(xiàn)有螺旋流流道小，細(xì)化均勻，油道切線分布，噴霧前能量集中，霧化效果好，霧化微粒粒徑小，因此燃油機(jī)械(及發(fā)動(dòng)機(jī))燃燒完全。
6、本發(fā)明節(jié)油與環(huán)保效益顯著，裝在柴油機(jī)上節(jié)油率為5-10%左右，排煙凈化率50%左右，氮氧化物(NOx)下降19%左右。
本發(fā)明能廣泛用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、燃油鍋爐、工業(yè)窯爐及各種燃油機(jī)械上，能節(jié)約能源、凈化排氣，大幅度降低環(huán)境污染，有顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效益，是一種理想的非化學(xué)油水比例自動(dòng)混合乳化裝置。
權(quán)利要求
1.一種燃油節(jié)能凈化乳化器，包括進(jìn)水裝置、初乳混合室及旋流乳化器，其特征在于進(jìn)水裝置中設(shè)有摻水自動(dòng)保護(hù)裝置(3)與初乳混合室(6)上端相連，在進(jìn)油管路中設(shè)有噴射裝置(5)與初乳混合室(6)相連，初乳混合室(6)之后設(shè)有擴(kuò)壓管(7)及旋流乳化器(8)，所述初乳混合室(6)與旋流乳化器(8)通過擴(kuò)壓管(7)相連成一整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化器，其特征在于旋流乳化器(8)包括兩級(jí)旋流子(15)及與之相配合的噴咀(16)以及進(jìn)油導(dǎo)孔(18)，旋流子錐面上開有數(shù)道油道，該錐面端部為匯油孔與噴咀(16)進(jìn)口相配合，第二級(jí)噴咀之后緊連喇叭形擴(kuò)壓管(17)，在進(jìn)油導(dǎo)孔(18)、旋流子(15)與管壁之間留有間隙作為油進(jìn)入錐面油道的通道。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化器，其特征在于噴射裝置(5)為帶有噴咀(10)的收縮形結(jié)構(gòu)，噴咀(10)伸入初乳混合室(6)中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的乳化器，其特征在于擴(kuò)壓管(7)為逐漸擴(kuò)大最后呈喇叭形擴(kuò)壓室(14)的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
燃油(柴油、重油)節(jié)能凈化乳化器，主要由摻水自動(dòng)保護(hù)裝置、初乳混合室及旋流乳化器組成，同時(shí)在油路中設(shè)有噴射裝置，在初乳混合室與旋流乳化器之間設(shè)有擴(kuò)壓管。該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，自動(dòng)混合及乳化構(gòu)成一體，安裝使用方便，不需改變?cè)杏吐废到y(tǒng)，無(wú)手動(dòng)操作，在任意工況下均可運(yùn)行，且摻水量隨發(fā)動(dòng)機(jī)(或燃燒機(jī)械)負(fù)荷(燃油量)自動(dòng)調(diào)節(jié)，不需乳化劑，廣泛適用于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)、燃油鍋爐、工業(yè)窯爐及各種燃油機(jī)械，具有明顯的節(jié)油與環(huán)境效益。
文檔編號(hào)F02B3/06GK1086153SQ92107198
公開日1994年5月4日 申請(qǐng)日期1992年10月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年10月29日
發(fā)明者朱樹君, 朱海遨, 朱天遨 申請(qǐng)人:朱樹君