一种超声波重油燃油节能装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种超声波重油燃油节能装置，包括由管道连接的油泵、水泵、电动阀、水流量计、油流量计、单向阀以及燃油喷嘴，还包括智能监控系统和超声波换能器，所述超声波换能器位于水油混合管与燃油喷嘴之间，所述油泵与油流量计之间设有油压表，所述超声波换能器与燃油喷嘴之间设有含水仪和温度计，所述智能控制系统与油泵、水泵、电动阀、水流量计、油流量计、油压表、含水仪和温度计电连接。与现有节能装置相比较，本实用新型专利技术可有效的降低重油、特稠油等重质原油的粘度，提高了喷油时的微化程度，加大的原油的燃烧效率，节约成本，避免燃烧过程中由于油包水、水包油、熄火、火焰发黑、燃烧值低及大量结焦等不良现象。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种节能装置，尤其涉及一种超声波重油燃油节能装置。
技术介绍
目前的燃油锅炉大部分采用重油、特稠油等重质原油作为燃料油，由于重油、特稠油具有粘度高、蜡和胶质含量高的特点，一方面，使得管道输送时在管壁结蜡，过流面积减小，造成输送困难。另一方面，在采用重质原油作为燃料油时，燃烧过程中由于油包水、水包油现象严重，采用化学乳化剂及其它方法效果均不好，化学乳化剂在高温燃烧状态下易产生爆炸，使喷嘴断油，燃油熄火，另外，乳化后的油中含有较大水泡也是造成熄火的主要原因。因此，改善重质原油的燃烧特性，使重质原油能很好的燃烧就成为当务之急。原有燃油旋转喷嘴采用中间为气流，四周有六条油槽，通过四个大气压的气体流过使其旋转，由于特稠油的特殊性，其中大分子团油包水、水包油通过其细窄的油道时，微化不足，容易使其熄火、火焰发黑、燃烧值低及大量结焦等不良现象。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术目的在于提供一种解决了以上问题的超声波重油燃油节能装置。本技术的技术方案是一种超声波重油燃油节能装置，包括由管道连接的油泵、水泵、电动阀、水流量计、油流量计、单向阀以及燃油喷嘴，还包括智能监控系统和超声波换能器，所述超声波换能器位于水油混合管与燃油喷嘴之间，所述油泵与油流量计之间设有油压表，所述超声波换能器与燃油喷嘴之间设有含水仪和温度计，所述智能控制系统与油泵、水泵、电动阀、水流量计、油流量计、油压表、含水仪和温度计电连接。作为优选，所述燃油喷嘴前端加设超声波喷嘴。本技术的有益效果是本技术可有效的降低重油、特稠油等重质原油的粘度，提高了喷油时的微化程度，加大的原油的燃烧效率，节约成本，避免燃烧过程中由于油包水、水包油、熄火、火焰发黑、燃烧值低及大量结焦等不良现象。附图说明图1为本技术实施例的结构示意图。图中1.油泵；2.电动阀；3.水流量计；4.单向阀；5.智能监控系统；6.水泵； 7.油压表；8.油流量计；9.超声波换能器；10.含水仪；11.温度计；12.燃油喷嘴。具体实施方式实施例作为本技术的一种实施方式，如图1所示，一种超声波重油燃油节能装置，包括由管道连接的油泵1、水泵6、电动阀2、水流量计3、油流量计8、单向阀4以及燃油喷嘴12，还包括智能监控系统5和超声波换能器9，所述超声波换能器9位于水油混合管与燃油喷嘴12之间，所述油泵6与油流量计8之间设有油压表7，所述超声波换能器9与燃油喷嘴12之间设有含水仪10和温度计11，所述燃油喷嘴12前端加设超声波喷嘴，超声波油咀是为更进一步提高雾化效果而设，原有旋转喷嘴采用中间为气流，四周有六条油槽，通过四个大气压的气体流过使其旋转，由于特稠油的特殊性，其中大分子团油包水、水包油通过其细窄的油道时，容易使其熄火，所以在该油咀前端加该超声波油咀，使其燃油细微化， 从而避免熄火现象，同时使旋转油咀喷雾均勻，提高燃油效率，所述智能监控系统5由CPU 单片微机、CRT功能模块、PRN功能模块、ZQBJ功能模块、UPS功能模块和KEY功能模块构成， 且各功能模块与CPU单片微机电连接，所述智能控制系统5与油泵1、水泵6、电动阀2、水流量计3、油流量计8、油压表7、含水仪10和温度计11电连接，方便采集各仪表设备的数据， 对装置进行集中监控。本技术采用超声波进行降粘，由于从油泵1来的特稠油温度较高，通过超声波进行空化，此时超声波换能器9本身也产生热量，空化结果使特稠油中的原油、水、胶体、 蜡等分子相应结合并均勻分布，而且使分子细微化。当有一定压力的特稠油通过时，即刻产生40kHz左右频率的超声波，其声强与输入压力及流速有关，声强越大，其效果越好。通过计算，作为锅炉每天烧油15m3，小型燃油炉需要约800W的超声波声功率。按70%效率计算， 大约需要1000W，所以设计的声功率是1000W。实际应用中，现场的油管工作压力为0. 8MPa, 而油泵1的初始压力为1. IMPa，最大为1.4MPa，此时通过超声波换能器9时会有0. 3 0.7MPa的压力损失。因此，为了不影响原有锅炉的荷载，在中间加了一台油泵1作为接力泵，将油压提高为0.4 0. 6MPa，能够大大满足其声强的需要。为了在实际应用中既满足超声波换能器9的功率要求，又要不致于功率过大消耗能源造成浪费，该装置通过各仪表的信号反馈来自动控制声源发生器能量大小的输出。这样既提高了设备运行的可靠性、安全性，又能节省能源，达到节能的目的。为了满足不同特稠油燃烧环境，如采取特稠油不加乳化剂而直接燃烧，此时可通过在超声波换能器9前端加入5% 8%的水及微量化学表面活性剂，使其特稠油的粘度、 凝固点降低。在实际中采用Li65N和Li70作为萃取剂，超声波频率为20kHz，输出功率为 47W。实验结果表明，超声波的引入将明显提高M的萃取速率。然而，与机械搅拌时的萃取结果相比较，最终的萃取并没有发生变化，这说明超声场强化了该动力学过程，在超声波和温度的作用下，在10 90°C的水中加入高稠原油降粘剂，水的最佳温度为20 80°C，降粘剂质量百分比为0.05% 1.00%。将上述水溶液与原油的比例按7 3 4 1，可形成水包油乳状液，含水量仅要求10%以上即可。水敏指标0. 276，岩心伤害率17.6%。粘土膨胀率142%，形成水包油型，乳化油珠粒径为1 10 μ m，强乳化型，粒度分布均勻，可以有效地改善高稠油的开采和输送性能，大幅度提高油井产量。实验结果经过室内研制、试制及现场试验，终于取得大量实验数据，技术指数基本达到要求。在此基础上，又对杜84块取来的油样分别按六种情况进行试验。超声波发生器 9采用中科院声学所生产的功率为250W，功率自动跟踪超声波发生器。粘度计采用成都市仪表厂生产的GJN-2型数字粘度计，该仪器有RS232接口与微机进行通讯，实时采集处理打印曲线。实验发现，经过超声波处理后的各种油样的粘度只有原来的八分之一。多次室内实验证明，超声波对原油、特稠油的降粘、乳化效果明显。但是在温度下降的情况下，其粘度又有一定的上升。因而加入一定比例的表面活性剂后进行超声波试验，结果粘度降低，随着温度下降粘度又有所回升，但回升幅度已较小，在20h内，粘度回升在10%左右，超过20h 后粘度回升较大。但作为燃油炉中燃烧油使用，基本上不考虑时间问题，所以能满足现场应用。使用该装置后，一直没有熄火，而且火焰很亮，说明效果较好。投入试用后，效果较好， 从两次现场实验中看出，燃油效果较好，均没有出现过熄火现象。权利要求1.一种超声波重油燃油节能装置，包括由管道连接的油泵(1)、水泵(6)、电动阀O)、 水流量计(3)、油流量计(8)、单向阀以及燃油喷嘴(12)，其特征在于还包括智能监控系统( 和超声波换能器(9)，所述超声波换能器(9)位于水油混合管与燃油喷嘴(12)之间，所述油泵(6)与油流量计(8)之间设有油压表(7)，所述超声波换能器(9)与燃油喷嘴 (12)之间设有含水仪(10)和温度计(11)，所述智能控制系统(5)与油泵(1)、水泵(6)、电动阀O)、水流量计(3)、油流量计(8)、油压表(7)、含水仪(10)和温度计(11)电连接。2.根据权利要求1所述一种超声波重油燃油节能装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李建华，蔡黎，郑东，
申请(专利权)人：李建华，
类型：实用新型
国别省市：