+ Sơ đồ cấu tạo( Hình 2-6).
Hình 2-6. Bình tạo thủy xâm thực.
1.Vòi phun cấp nhiên liệu DO 2 Vòi phun cấp nhiên liệu nặng(FO)
3.Vòi phun cung cấp nước 4. Lỗ thoát nhũ tương 5. Tấm chắn. + Nguyên lý hoạt động.
Sự tạo ra các hạt nhũ tương nước nhiên liệu thật nhỏ trong một bình có thể
tích nhỏ là nhờ hiện tượng xâm thực của các chùm tia nhiên liệu và nước khi cùng chảy mạnh vào bình với các vận tốc khác nhau.
Ở phía trên nắp bình có gắn một vòi phun nhiên liệu DO số (1), phun nước
33
dòng nhiên liệu và dòng nước cắt nhau, gây va đập tạo nên hiên tượng thủy xâm
thực. Để tăng cường hiện tượng thủy xâm thực, người ta đặt thêm tấm chắn số (5). Ưu điểm:
- Thiết bị đơn giản dễ chế tạo, dễ vận hành. - Khả năng xé nhỏ các phân tử nước rất tốt.
Nhược điểm:
- Độ đồng đều của nhũ tương rất khó đồng đều khi chỉ đi qua một vòng. - Khó chế tạo các vòi phun.
2.3. CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ. 2.3.1. Cơ sở thiết kế. 2.3.1. Cơ sở thiết kế.
- Dựa trên cơ sở các nguyên liệu đưa vào hoà trộn, các đặc tính của hỗn hợp
tạo thành.
- Dựa trên kết cấu đơn giản, dễ gia công và làm việc ổn định.
-Dựa trên nguyên lý hoạt động của máy đồng thể YKД - 85 của B.V
Zavgodnhi. Việc chuẩn bị nhũ tương với chất lượng tốt nhất đạt được khi sử dụng
thiết bị nhũ tương hoá nhiều cấp
- Cấp I : Sử dụng máy trộn xâm thực. - CấpII: Tại bơm bánh răng.
- Cấp III: Sử dụng máy đồng thể - máy trộn theo kiểu xoáy lốc.
Đồng thời dựa trên kết cấu và nguyên lý hoạt động của bình tạo thủy xâm
thực được chuẩn bị nhũ tương cho máy 6ЧH 25/34. Tôi kết hợp ưu nhược điểm của
hai loại máy trên và đưa ra sơ đồ thiết bị tạo NTN-NL như sau:
- Cấp I: Sử dụng máy khuấy trộn tạo độ đồng đều của nhũ tương.. - Cấp II : Tại bơm.
- Cấp III: Sử dụng bình tạo xâm thực, xé nhỏ pha phân tán là nước trong môi trường phân tán là dầu.
34
2.3.2. Chọn sơ đồ thiết kế.
1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống chuẩn bị nhũ tương nước – nhiên liệu
Để chuẩn bị NTN-NL cho động cơ disel, tôi sử dụng thiết bị tạo nhũ tương theo 3 cấp như đã phân tích ở trên. Phương án chuẩn bị nhũ tương là phương án trực tiếp. Nghĩa là nhũ tương được chuẩn bị sẽ đưa trực tiếp vào động cơ sử dụng, một phần nhũ tương thừa sẽ quay trở lại bộ phận tạo xâm thực tạo thành vòng khép kín.
1215 15 3 4 1 2 M 10 9 5 6 7 8 11 14 13
Hình 2-7. Sơđồ nguyên lý hệ thống chuẩn bị nhũ tương nước – nhiên liệu nặng. 1- Két nhiên liệu FO. 2- Két nhiên liệu DO. 3,4,6 – Van điều khiển. 5 - Bộ phận khuấy trộn nước – nhiên liệu. 7 – Két nhũ tương. 8- Bộ phận tạo xâm thực. 9- Két nhũ tương. 10, 12 – Van 3 ngã. 11- Bơm chuyển nhiên liệu ( nhiên liệu diesel hoặc nhũ tương). 13- Lọc nhũ tương. 14- Lọc nhũ tương. 15 - Động cơ.
35
2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống.
Két chứa nhiên liệu nhẹ diesel (2) được bơm nhiên liệu (11) hút qua van (3) đến van 3 ngã (10,12) đến bầu lọc (14) đi vào động cơ. Lúc này động cơ làm việc
với nhiên liệu diesel.
Nhiên liệu nặng được pha trộn với nước ngọt theo tỷ lệ nhất định và được chứa trong két (1). Hỗn hợp này được đưa đến bộ phận khuấy trộn nước – nhiên liệu (5), nhiên liệu nặng, nước được khuấy trộn đều và đánh tơi các phân tử nước.
Sau khi được khuấy trộn sản phẩm thu được là nhũ tương với độđồng đều nhất định và được chuyển đến két (7) thông qua van (6). Nhũ tương tại két (7) được bơm thủy lực hút và phun vào bình tạo xâm thực (8) với áp lực lớn, các hạt nước được xé tơi
thêm một lần nữa và được đưa vào két (9). Ở két (9) tùy thuộc vào từng tỷ lệ hỗn hợp mà trang bị thêm bộ sấy để giảm độ nhớt của nhũ tương.
Khi khởi động động cơ bằng nhiên liệu diesel thông qua bơm (11) và van 3 ngã (10, 12) để nhiên liệu đi qua lọc (14) đi đến động cơ (15). Nếu muốn chuyển qua sử dụng nhũ tương bằng cách điều chỉnh van 3 ngã (10,12), để cho nhũ tương
từ két (9) qua bơm (11) đến bầu lọc (13) và được đưa vào động cơ. Khi không sử
dụng nhũ tương mà chạy bằng nhiên liệu diesel cũng thao tác tương tự.
Để mở rộng phạm vi sử dụng nhũ tương cho các loại động cơ, chúng ta pha thêm nhiên liệu diesel vào két (1) theo tỉ lệ phù hợp để giảm bớt độ nhớt của nhũ tương đồng thời giảm bớt nhiệt độ sấy, giảm sự phức tạp của hệ thống.
2.4. TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ THIẾT BỊ TẠO XÂM THỰC. 2.4.1. Khái niệm. 2.4.1. Khái niệm.
Phun nhũ tương nước - nhiên liệu nặng vào trong bình tạo xâm thực, đòi hỏi
cao với chất lượng phun, tức là nhũ tương phải được phun nhỏ, đều vào trong một
bình có thể tích nhỏ là nhờ hiện tượng xâm thực của chùm tia nước – nhiên liệu
cùng chảy mạnh vào trong bình, chỉ có thế mới xé nhỏ được các phân tử nước và hoà trộn đều với các phân tử dầu.
36
2.4.2. Chọn sơ đồ thiết kế thiết bị tạo xâm thực.
Sơ đồ được lựa chọn được dựa trên nguyên tắc hoạt động như sau: Nhũ tương nước – nhiên liệu đã được chuẩn bị trước được đưa vào két đựng nhiên liệu (1). Nhũ tương từ két nhiên liệu được bơm hút đẩy qua đường ống có lắp vòi phun
và được đưa vào bình tạo xâm thực (3). Nhũ tương sau khi đi vào bình tạo xâm thực được đưa đến két nhiên liệu (5), nhũ tương từ két (5) được đưa đến động cơ thông qua bơm vận chuyển nhiên liệu của động cơ, một phần nhũ tương còn thừa sẽ được đưa về bơm và thực hiện vòng tiếp theo.
+ Sơ đồ tính toán.
Hình 2-8. Sơđồ tính toán thiết bị tạo xâm thực.
1- Nhũ tương từ bộ khuấy trộn. 2- Két nhũ tương được lắp trực tiếp vào bơm. 3- Động cơ điện . 4- Bình tạo xâm thực. 5- Đường ống. 6- Két nhũ tương. 7-Van.