[其他]油包水乳液生产方法及其装置

说明书

本发明涉及油包水乳液生产方法及实施该方法的装置以及制备机动车和固定设备的柴油机操作用油包水乳液的油包水乳液处理装置。

已采用各种已知乳化剂如化学添加剂来生产至少是暂时稳定的乳液如本身不能混合的两种物质的均匀混合物如水/油液体。还已知几种乳液的机械生产方法，但所得乳液经过多次时间间隔之后又要分开（分层）。

大多数应用场合特别是在燃油机器和燃油炉中要求燃料混合物仅须在一定条件下经历短时间间隔。

本发明的主要目的是提出用尽可能简便的方式可靠地制备作柴油机特别是机动车燃料的油包水乳液的方法和设备。将水掺入燃料中可降低燃料消耗和有害或有毒物质生成量并提高内燃机输出功率。这方面一般是用单独的喷射装置将水喷入汽缸内腔并与燃烧前夕喷入的燃料混合。

但这需要大量额外投资，因为要在发动机螺旋浆上设辅助装置，而这些装置实际上只装在大型柴油机上或者说只应用于短时间间隔内需要大输出功率的情形。

化学乳化剂因会产生更多的有害物质而不能用于内燃机。而人所共知的油包水乳液生产装置在小型柴油机仅需少量燃料流的情况下不能保持恒定的混合比，这恒定的混合比又是有效操作的必要条件。

本发明的目的是提出油包水乳液的生产方法，其步骤包括分别从单独的油/水贮罐中放出定量的油和水以达到规定的油/水比;将定量油和水混合;将所得混合物送入带有漏斗型出口的混合室以制成乳液;将此乳液从混合室送入贮存室，其中乳液处于长期搅拌状态;从贮存室放出部分乳液并在必要时将其与新制成的混合物一起送入混合室即送入闭合环路;然后再从贮存室放出部分乳液送入消费装置。

本发明的另一目的是提供实施上述方法的装置，其中包括为达到预定油/水比的定量装置;带自少一个切向入口和轴向漏斗型收缩出口的混合室;定量装置和混合室之间将定量油/水混合的连接管;该连接管内的传送装置;与混合室出口连通的贮存室;连接混合室和贮存室的连接管，该连接管至少基本上以切向连入贮存室，此贮存室中包括连至传送装置吸入侧的出口以及另一连至乳液消费装置的出口。

用于机动车发动机的特别有效的设计方案是装设带隔膜片和电磁阀操纵的提升驱动装置定量装置。这可通过连续改变操作条件而达到恒定的油/水比。同时该装置还具有特别有效的应急操作特点，其中在停止向提升驱动装置提供动力时，导管中仍可得到驱动发动机的柴油燃料，这是由止回阀和电磁体相应尺寸设计而达到的。

现已证明，对获得稳定乳液来说，非常重要的是让设备中保持长期闭合循环的传送装置仅仅分别轻度加速流体或其组分，例如这可用低压回转泵的弯曲传送叶片来达到。

同样，混合室中的混合和涡动也不应该突然进行。混合室优选是半球形的，其中具有两个同轴分隔层，借此将内层连入加速乳液的漏斗型收缩段，还可加强因向外层切向送料而形成的旋转运动，从而进一步强化了混合操作。成漏斗型收缩的通道优选是连入基本上成园筒形的膨胀通道，以此提高混合效率。最后，也将其端部仍加以收缩的膨胀通道连入贮罐。

由于设计成切向入口，所以说乳液会在贮罐中保持连续运动，从而可使其不致于分开而达到稳定。

贮罐中装有连至传送装置吸入侧的连接通道，这样一来，只要使传送装置一直处于工作状态，设备中就可长期维持闭合循环。

贮罐还装有将乳液送至消费装置如柴油机喷油泵的出料管，该出料管优选是基本上处于贮罐中与从混合室中进料的同一横截面上。顶部有排气口的贮罐半球形设计方案已证明是理想的。

如果将此装置用于机动车的柴油机操作，则在喷油嘴上会出现少量燃料泄漏，这种情况下就必须回收泄漏的乳液。这时，可在传送装置的吸入区预置附加连接管。

现已证明，用于柴油机时让油/水比达到10∶1特别有效。具体说来，与仅用柴油操作的情况比较，采用这一混合比可大大降低排出的油烟，氮氧化物等有毒物质以及二氧化碳。

采用本发明油包水乳液生产装置可在内燃机或燃油器中生产出即使连续改变操作条件也可基本稳定并保持基本恒定油/水混合比的乳液，在降低有毒物质排出量方面，这作出了巨大贡献。

下面参照附图来更详细更清楚地解释本发明上述及其它目的，其中：

图1    为本发明装置的截面示意图;

图2    为定量装置的示意图;和

图3    为表明用于操作柴油机的本发明装置的流路图。