水混合燃料生成装置的制造方法_2

文档序号:9768878阅读:来源:国知局
燃料生成装置A中,通过无添加剂地将“微小水粒型水混合燃料”或者“微小油粒型水混合燃料”作为水混合燃料,选择性地生成并导出,并且将被导出的水混合燃料供给至发动机或者锅炉等的机器K,将被供给的水混合燃料在燃烧室内喷射,从而驱动发动机或者锅炉等的机器K。
[0032]若更加具体地说明则是:在流体混合器M内,导入作为连续相的燃料油F或者水W与作为分散相的水W或者燃料油F,将导入的作为分散相的水W或者燃料油F的80 %以上优选90%以上,通过流体混合器M微细化至几μπι?约20μηι的粒径而成为微小的水粒Wa或者油粒Fa,并且使其在导入的作为连续相的燃料油F中或者水W中均匀化,从而能够无添加剂地生成并导出微小的水粒Wa混合存在于燃料油F中的“微小水粒型水混合燃料”或者微小的油粒Fa混合存在于水W中的“微小油粒型水混合燃料”。
[0033]在生成并导出微小的水粒Wa混合存在的“微小水粒型水混合燃料”的情况下,向流体混合器M内预先仅导入作为连续相的燃料油F,然后,使向流体混合器M内导入的作为连续相的燃料油F的量逐渐减少至规定的比例,并且使向流体混合器M内导入的作为分散相的水W的量逐渐增大至规定的比例,从而将作为连续相的燃料油F的量与作为分散相的水W的量以规定的比例导入流体混合器M内。在该情况下,混合于作为连续相的燃料油F的作为分散相的水W的混合比例(添加比例)能够设定为任意值。
[0034]例如,在将水W的混合比例设定为30%的情况下,导入流体混合器M内的作为连续相的燃料油F的量从100%逐渐减少至70%的比例,并且导入流体混合器M内的作为分散相的水W的量从0%逐渐增大至30%的比例。其结果是,生成微小的水粒Wa混合存在的“微小水粒型水混合燃料”。
[0035]在生成并导出微小的油粒Fa混合存在的“微小油粒型水混合燃料”的情况下,向流体混合器M内预先仅导入作为连续相的水W,然后,使导入流体混合器M内的作为连续相的水W的量尽可能迅速地逐渐减少至规定的比例,并且使导入流体混合器M内的作为分散相的燃料油F的量尽可能迅速地增大至规定的比例,从而将作为连续相的水W的量与作为分散相的燃料油F的量以规定的比例导入流体混合器M内。在该情况下,混合于作为分散相的燃料油F的作为连续相的水W的混合比例能够设定为任意值。
[0036]例如,在将水W的混合比例设定为30%的情况下,使导入流体混合器M内的作为连续相的水W的量从100%尽可能迅速地逐渐减少至30%的比例,并且使导入流体混合器M内的作为分散相的燃料油F的量从0%尽可能迅速地增大至70%的比例。其结果是,生成微小的油粒Fa混合存在的“微小油粒型水混合燃料”。
[0037]这样,由于将作为分散相的燃料油F从0%尽可能迅速地增大至70%的比较大幅度的范围,所以作为分散相的燃料油F被导入成为乱流的流体混合器M内。因此,作为分散相的70%的燃料油F成为微小的油粒Fa混合存在于作为连续相的30%的水W中。
[0038]这里,上述水W的添加比例通过水的添加比例=(水的添加量[kg]/ (水的添加量[kg]+消耗燃料油量[kg] ))X100(%)的式子计算出。
[0039]此外,以质量基准示出水的混合比例(添加比例)根据以下理由。
[0040](I)燃料油的密度不是恒定的,一般的轻油的密度约为0.83,但C重油的密度约为0.98。另外,水、燃料油的密度根据温度变化,例如,虽然水的密度在0°C时为0.999840,但在50°C为0.98805。另外,燃料油的密度也与水相同地伴随着温度的上升减少。因此,在以容积基准示出水的混合比例的情况下,伴随着彼此的温度变化,混合比例变化,因此每次需要一并记载燃料油以及水的密度与温度,并且需要进行复杂的计算。与此相对,在以质量基准示出的情况下,能够与燃料油的种类(密度差)、实验时的各自的温度无关地获得恒定的值。
[0041](2)在燃料油的燃烧中的重要要素中,存在有燃料油的发热量。该值用燃料的每单位质量的发热量[kj/kg]来表示。另外,学术资料、实验等中的燃料消耗量的单位以[kg/h]这一质量基准来表示。
[0042]接下来,更进一步具体地说明水混合燃料生成装置A的结构。即,如图1所示,水混合燃料生成装置A在收容有燃料油F的燃料油罐Tl的底部连接燃料油流出管I的基端部,并且在燃料油流出管I的中途部将第一流量计Rl与第一电动流量调整阀Vl依次串联地配设。另外,在收容有水W的水罐T2的底部连接有水流出管2的基端部。在水流出管2的中途部将第二流量计R2、第二电动流量调整阀V2以及紧急关闭阀V3依次串联地配设。而且,连接燃料油流出管I的前端部与水流出管2的前端部,在该连接部连接合流流体导入管3的基端部,并且在合流流体导入管3的前端部连接流体混合器M的导入口,在合流流体导入管3的中途部配设有水混合燃料用电动栗PI。这里,通过第一电动流量调整阀Vl、第二电动流量调整阀V2的开口量(开度)调整水W与燃料油F的混合比例。
[0043]水混合燃料用电动栗Pl吸入合流流体导入管3中的燃料油F与水W的合流流体,并且朝向流体混合器M排出(压送)而向流体混合器M导入合流流体。在流体混合器M的导出口连接水混合燃料导出管4的基端部,水混合燃料导出管4的前端部经由第二电动三通阀Vc2与燃料油供给管9连接。在水混合燃料导出管4的中途部具有分支部分,在该分支部分连接水混合燃料循环管5的基端部,水混合燃料循环管5经由压力调整阀V4与第一电动三通阀Vcl到达水混合燃料用电动栗Pl的入口部分。
[0044]在第一电动三通阀Vcl,经由水混合燃料回收管6连接分离罐T3,在分离罐T3经由燃料油回收管7连接燃料油罐Tl,并且经由水回收管8连接水罐T2形成有回收部。而且,第一电动三通阀Vcl能够将流路切换至水混合燃料循环管5的下游侧与水混合燃料回收管6侧。通过水混合燃料回收管6被回收至分离罐T3内的水混合燃料通过比重差使燃料油F与水W在分离罐T3内相互分离,并且分离后的燃料油F经由燃料油回收管7通过燃料油用电动栗P2返回至燃料油罐Tl内,另一方面,分离后的水W经由水回收管8通过水用电动栗P3返回至水罐T2内。
[0045]水混合燃料导出管4的前端与设置于燃料油供给管9的发动机或者锅炉等的机器K的供给入口的接近位置的第二电动三通阀Vc2连接。而且,第二电动三通阀Vc2能够将流路切换为燃料油供给管9与发动机或者锅炉等的机器K和燃料油罐Tl被连通的状态、以及燃料油供给管9的下游侧部(与机器K的燃料喷射装置连接的部分)与水混合燃料导出管4被连通的状态。在燃料油供给管9与燃料油罐Tl被连通的状态下,从燃料油罐Tl直接向发动机或者锅炉K供给燃料油。另一方面,在燃料油供给管9的下游侧部与水混合燃料导出管4被连通的状态下,从水混合燃料导出管4通过燃料油供给管9的下游侧部向发动机或者锅炉等的机器K供给水混合燃料。
[0046]在水混合燃料导出管4中的位于流体混合器M的导出口附近的部分,连接水混合燃料循环管5的基端部,另一方面,在合流流体导入管3中的位于水混合燃料用电动栗Pl的上游侧的部分,连接水混合燃料循环管5的前端部,从而形成有循环流路J。
[0047]流体混合器M只要是能够将导入的作为分散质的水W或者燃料油F微细化至包含几Mi以下的粒径,并且能够使其在导入的作为分散媒的燃料油F或者水W中均匀化的装置即可。优选,如本实施方式的流体混合器M那样,将导入的作为分散质的水W或者燃料油F的90%以上微细化至几μπι?约20μπι的粒径从而使其成为微小的水粒Wa或者油粒Fa,并且能够使其在导入的作为分散媒的燃料油F或者水W中均匀化,例如能够采用日本专利第3884095号(图15?图23)所公开的“流体混合装置”。该“流体混合装置”是不具有驱动部的静止型流体混合装置,并且是通过在单元内部串联地配置蜂窝构造的元件使多个流体(在本实施方式中水W与燃料油F)加压通过而作用剪切力从而在短时间实现超微粒化并且均匀化混合的
目.ο
[0048]在如上述那样构成的水混合燃料生成装置A设置有控制器C,控制器C是具备通过内部总线相互连接的CPU(Cen
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