專利名稱：旋流式燃油乳化機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種涉及旋流式燃油乳化機(jī)，用于燃油的乳化，屬乳化設(shè)備。
石油能源日趨緊張，這是當(dāng)今世界熱點(diǎn)問題之一。節(jié)約能源是當(dāng)前迫切需要解決的問題，因此各種燃油乳化設(shè)備相繼問世。
在現(xiàn)有各種乳化技術(shù)中，一般都是在乳化設(shè)備中添加乳化劑再用機(jī)械或超聲等乳化方法將燃油和水拌合，制成油包水型乳化液，然后用容器運(yùn)往使用現(xiàn)場(chǎng)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是一家生產(chǎn)，以產(chǎn)品形式供應(yīng)給用戶，乳化液的儲(chǔ)存期可達(dá)10個(gè)月。其缺點(diǎn)是需要運(yùn)送和儲(chǔ)存容器，同時(shí)需加入乳化劑。近來也有隨機(jī)乳化設(shè)備的試驗(yàn)，雖可隨主機(jī)配套使用，同樣需加入乳化劑。目前乳化劑價(jià)格都較昂貴，一般每千克在20元以上，進(jìn)口的更貴，而乳化劑的添加量大多在2％以上。如果節(jié)油率在5％以下，則在經(jīng)濟(jì)上并不合算，難以推廣使用。
鑒于上述，本實(shí)用新型的目的就在于提供一種不需添加乳化劑，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，可移動(dòng)的旋流式燃油乳化機(jī)。
本實(shí)用新型利用流體的粘滯性，當(dāng)流體在管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，流體與管壁間具有摩擦力，因而使流體分子質(zhì)點(diǎn)間存在著速度差和波動(dòng)。這種特性的存在，導(dǎo)致流體內(nèi)部分子質(zhì)點(diǎn)間形成剪切應(yīng)力，促使分子質(zhì)點(diǎn)間相至互離。本裝置利用這一特性，將油、水按比例輸入初混器容器，電機(jī)帶動(dòng)齒輪泵轉(zhuǎn)動(dòng)，然后由齒輪泵將初混器中的混合液抽出泵入旋流器。旋流器是由旋流器殼體和旋流腔接頭組成的部件，殼體上部?jī)?nèi)腔兩端加工接頭螺紋孔，兩個(gè)旋流腔接頭分別與兩端螺紋孔相接，螺紋孔為通孔，在通孔的中部與孔中心線垂直且與孔邊緣相切方向鉆有一個(gè)進(jìn)油孔，齒輪泵泵出的燃油由此孔進(jìn)入。旋流腔接頭是一個(gè)兩端大小不等外圓加工有螺紋的柱筒形，大端內(nèi)腔為一個(gè)有60度錐角的錐形噴咀，螺孔中的油流由中部向兩端旋流腔接頭分流。由于旋流腔為錐形，通流截面逐漸收縮，同時(shí)燃油從切線方向進(jìn)入噴咀并逐步加速，因此燃油被高速旋轉(zhuǎn)而乳化。乳化后的燃油經(jīng)溢流閥、調(diào)節(jié)箱送至高壓油泵或燃燒器使用，以此來實(shí)現(xiàn)上述目的。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳述本實(shí)用新型的工作原理及結(jié)構(gòu)特征。


圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的主視圖。
圖3為本實(shí)用新型的俯視圖。
圖4為本實(shí)用新型A向視圖。
圖5及圖5A為旋流腔接頭縱剖視圖及C向視圖。
圖6為旋流器殼體主視圖。
圖7為旋流器殼體A－A視圖。
圖8為旋流器殼體B－B視圖。
圖9旋流器縱剖視圖。
參見圖1，本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由油箱［1］、水箱［2］、水箱開關(guān)［3B］、油箱開關(guān)［3A］、初混器［4］、電動(dòng)機(jī)［5］、齒輪泵［6］、旋流器［7］、溢流閥［8］、調(diào)節(jié)箱［9］、乳化油開關(guān)［10］、溢油管［11A］、［11B］、高壓油泵［12］、單向閥［13］放氣塞［14］構(gòu)成。燃油和水分別從油箱［1］、水箱［2］、通過開關(guān)［3A］和［3B］流入初混器［4］。電動(dòng)機(jī)［5］帶動(dòng)齒輪泵［6］將初混器［4］中的混合液泵入旋流器［7］內(nèi)，經(jīng)乳化后的乳化液(油包水型燃油)，經(jīng)溢流閥［8］流至調(diào)節(jié)箱［9］中。此時(shí)調(diào)節(jié)箱［9］中的乳化燃油通過乳化油開關(guān)［10］送至高壓油泵［12］使用，調(diào)節(jié)箱［9］中過多的乳化燃油和高壓油泵［12］剩余燃油經(jīng)溢流管［11A］、［11B］流回初混器［4］內(nèi)。為防止初混器［4］的混合液倒灌，因此裝有單向閥［13］。放氣塞［14］為排除初混器［4］中的空氣而設(shè)置，調(diào)節(jié)箱［9］、油箱［1］、水箱［2］不設(shè)置在乳化機(jī)內(nèi)。
圖2、圖3和圖4為本實(shí)用新型的主機(jī)視圖，俯視圖和A向視圖，其具體結(jié)構(gòu)如圖2－圖［9］所示，它由機(jī)架總成［15］、電機(jī)［5］、支承板［17］、三通接頭［18］、壓力表接頭［19］、壓力表［20］、溢流閥［8］、提手［21］、蓋板［22］、進(jìn)油管接頭［23］、放氣塞［14］、初混器［4］、進(jìn)水管接頭［24］、回油管接頭［25］、旋流器［7］、進(jìn)油管［26］、齒輪泵［6］、聯(lián)軸器［30］、出油管［27］、油泵接頭［28］、齒輪泵支架［29］、底板［31］、旋流器殼體［32］、旋流腔接頭［33］構(gòu)成。機(jī)架總成［15］是由角鋼和鋼板焊接而成的方形框架，電動(dòng)機(jī)［5］固接在底板［31］上，齒輪泵支架［29］為“L”型鋼板，它支承聯(lián)軸器［30］和齒輪泵［6］、通過支架［29］也固接在底板［31］上。溢流閥［8］、旋流器［7］和初混器［4］則固接在支承板［17］上。提手［21］與蓋板［22］和機(jī)架［15］相連，供移動(dòng)乳化機(jī)之用。為了測(cè)定乳化燃油的壓力，設(shè)置壓力表［20］，通過壓力表接頭［19］與三通接頭［18］相連，三通接頭［18］的其余兩端，其中一端接溢流閥［8］，另一端接調(diào)節(jié)箱［9］，通過開關(guān)［10］連接發(fā)動(dòng)機(jī)或燃燒器的進(jìn)油管，供燃燒使用，剩余的燃油通過回油管［11A］、［11B］返回初混器［4］。初混器［4］為一空殼容器，其形狀可為圓筒形，也可為方形，根據(jù)使用場(chǎng)地需要而定，它的頂部裝有進(jìn)油管接頭［23］和放氣塞［14］，底部裝有出油管即齒輪泵的進(jìn)油管［26］，其一側(cè)設(shè)置有進(jìn)水管接頭［24］。初混器［4］它通過各接頭分別和油箱［1］、水箱［2］、齒輪泵［6］和調(diào)節(jié)箱［9］聯(lián)通，使油和水在器內(nèi)得到初步混合。由于有單向閥［13］的阻隔，只允許調(diào)節(jié)箱［9］中的燃油流往初混器［4］，防止未乳化的燃油倒灌。
溢流閥［8］為通用件，其壓力可在0～1MPa范圍內(nèi)調(diào)節(jié)并通過壓力表［20］測(cè)定閥內(nèi)燃油壓力。通過管路它分別與三通接頭［18］、旋流器［7］、壓力表［20］和調(diào)節(jié)箱［9］接通。旋流器［7］是本裝置的一個(gè)關(guān)鍵部件，它由旋流器殼體［32］和旋流腔接頭［33］組成。它通過輸油管［16］與溢流閥［8］聯(lián)通，輸油管［16］一端接旋流腔接頭［33］另一端接溢流閥［8］，旋流器殼體［32］是一個(gè)方形鋼件，殼體上部?jī)?nèi)腔兩端加工有接頭螺紋通孔，兩個(gè)旋流腔接頭［33］分別與兩端螺紋孔相接也可以只接一個(gè)流腔接頭，根據(jù)用戶要求而定，螺紋孔為通孔。在通孔的中部與孔中心線相垂直且與螺孔邊緣相切方向鉆有一個(gè)進(jìn)油孔［34］，進(jìn)油孔［34］與螺紋通孔相通，燃油從螺孔中部向兩端旋流腔接頭［33］分流。齒輪泵［6］泵出的燃油由此孔進(jìn)入。旋流腔接頭［33］為一個(gè)兩端直徑不相等且外圓加工有螺紋的柱筒形，柱筒中部加工兩個(gè)供裝拆用的平面，旋流腔接頭［33］大端內(nèi)腔設(shè)置一錐形噴咀，錐角60度，殼體中的油流從孔中向兩旋流腔接頭［33］分流。由于油流以切線方向進(jìn)入噴咀大端，且噴咀的通流截面逐漸收縮，流體速度增加，利用流體的粘滯性和波動(dòng)，從而使液體分子質(zhì)點(diǎn)間的剪切力加大，燃油通過高速旋流乳化，成為油包水型乳化燃油。
本實(shí)用新型的工作過程如下燃油和水分別從燃油箱［1］、水箱［2］通過開關(guān)［3A］和［3B］進(jìn)入初混器［4］，經(jīng)初混后，通過電動(dòng)機(jī)［5］帶動(dòng)齒輪泵［6］將初混后的混合燃油抽出并泵入旋流器［7］進(jìn)行乳化，乳化后的燃油通過輸油管［16］經(jīng)溢流閥［8］流至調(diào)節(jié)箱［9］。調(diào)節(jié)箱［9］的乳化油分成兩路，一路經(jīng)開關(guān)［10］送至高壓油泵［12］或燃燒器，高壓油泵［12］剩余乳化燃油經(jīng)回油管［11B］和單向閥［13］流回初混器［4］。另一路過多的乳化油則通過回流管［11A］同樣流回初混器［4］從而完成一個(gè)循環(huán)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，為防止萬一起動(dòng)困難，可將水開關(guān)［3B］關(guān)閉暫不乳化，則同正常供油系統(tǒng)一樣，確保發(fā)動(dòng)機(jī)或燃燒器的正常運(yùn)行，避免操作人員因慮及乳化不可靠的心理負(fù)擔(dān)。
本實(shí)用新型的主要性能外形尺寸長(zhǎng)×寬×高480mm×220mm×400mm重量25kg電動(dòng)機(jī)功率250W－370W本實(shí)用新型最適合用于功率在100－250kW發(fā)動(dòng)機(jī)使用，加水量為15％～20％。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，功率產(chǎn)降低節(jié)油率5％以上，最高達(dá)15％，100千瓦發(fā)動(dòng)機(jī)配乳化機(jī)使用，半年即可收回投資。
權(quán)利要求1.一種涉及旋流式燃油乳化機(jī)，用于燃油的乳化，它是一種不用乳化劑利用流體在旋流器錐腔里加速并使之高速旋轉(zhuǎn)來乳化燃油的可移動(dòng)式乳化機(jī)，其特征是，它利用流體在管內(nèi)流動(dòng)的粘滯性使流體質(zhì)量分點(diǎn)子間產(chǎn)生剪切力，通過旋流器將燃油高速旋轉(zhuǎn)而乳化，主要由油箱[1]、水箱[2]、開關(guān)[3A]、[3B]、初混器[4]、電動(dòng)機(jī)[5]、齒輪泵[6]、旋流器[7]、溢流閥[8]、調(diào)節(jié)箱[9]、油開關(guān)[10]、溢油管[11A]、[11B]高壓油泵[12]、單向閥[13]、放氣塞[14]、機(jī)架總成[15]、輸油管[16]、支承板[17]、三通接頭[18]、壓力表接頭[19]、壓力表[20]、提手[21]、蓋板[22]、進(jìn)油管接頭[23]、進(jìn)水管接頭[24]、回油管接頭[25]、進(jìn)油管[26]、出油管[27]、齒輪泵接頭[28]、聯(lián)軸器[30]、齒輪泵支架[29]、底板[31]、器殼體[32]、旋流器腔接頭[33]構(gòu)成，機(jī)架總成[15]、是由角鋼和鋼板焊接而成的方形框架，電動(dòng)機(jī)[5]固接在底板[31]上，溢流閥[8]、初混器[4]和旋流器[7]則固接在支承板[17]上，提手[21]與蓋板[22]及機(jī)架[15]相連，油箱[1]、水箱[2]、調(diào)節(jié)箱[9]不設(shè)置在乳化機(jī)內(nèi)，溢流閥[8]通過兩根輸油管[16]與旋流器[7]連通，齒輪泵[6]通過進(jìn)油管[26]與初混器[4]聯(lián)通，通過出油管[27]與旋流器[7]聯(lián)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流式燃油乳化機(jī)，其特征是，旋流器［7］是一個(gè)由旋流器殼體［32］與旋流腔接頭［33］組成的部件，旋流器殼體［32］是一個(gè)方形鋼件，殼體上部?jī)?nèi)腔兩端加工有接頭螺紋通孔，兩 個(gè)旋流腔接頭［33］分別與兩端螺紋孔相接，螺紋通孔的中部與孔中心線相垂直且與螺紋孔邊緣相切方向鉆有一個(gè)進(jìn)油孔［34］，進(jìn)油孔［34］與螺紋孔相通，燃油從螺孔中部向兩端旋流腔接頭［33］分流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流式燃油孔化機(jī)，其特征是，旋流腔接頭［33］是一個(gè)兩端直徑不相等且外圓加工有螺紋的柱筒形，柱筒中部加工有兩個(gè)供裝拆用平面，旋流腔接頭［33］大端內(nèi)腔設(shè)置一個(gè)錐角為60度的錐形噴咀，燃油從噴咀大端切線方向進(jìn)入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋流式燃油乳化機(jī)，其特征是，溢流閥［8］其壓力可在0～1MPa范圍內(nèi)調(diào)節(jié)并通過壓力表［20］測(cè)定閥內(nèi)燃油壓力。
專利摘要一種涉及旋流式燃油乳化機(jī)，用于燃油的乳化，它是一種不需添加乳化劑可移動(dòng)式乳化機(jī)，供100kw-250kw發(fā)動(dòng)機(jī)或每分鐘耗燃油1dm本裝置經(jīng)試驗(yàn)，使用乳化油的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)可靠功率不降低，節(jié)油率穩(wěn)定在5％以上，高達(dá)15％，100kw的發(fā)動(dòng)機(jī)使用乳化機(jī)運(yùn)行半年，即可收回投資。
文檔編號(hào)B01F5/00GK2100938SQ9122097
公開日1992年4月8日 申請(qǐng)日期1991年10月11日 優(yōu)先權(quán)日1991年10月11日
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