Sistema de emulsificación de agua y combustible diesel

Sistema de emulsión de combustible a bordo para motores diésel de gran cilindrada.

Esta técnica fue desarrollada para emulsionar combustible diesel y agua, sin usar surfactante. La bomba del inyector del motor se suministra con la emulsión así obtenida, con un contenido de agua que varía hasta 40%, según las necesidades del usuario. La emulsión se obtiene mecánicamente mediante una hélice que gira a alta velocidad (más de 7 500 rpm) en una cámara de mezcla. El combustible diesel (incluido el combustible diesel marino o el combustible pesado) se bombea a esta cámara desde los búnkeres. El agua se agrega por medio de una válvula solenoide proporcional, controlada por un microprocesador y el software para operarla. Una señal enviada al microprocesador por un medidor de flujo ubicado en la línea de combustible determina la cantidad de agua que se agregará al combustible variando la apertura de la válvula solenoide. Aguas abajo del punto de inyección del agua en el combustible, la hélice de alta velocidad entra en contacto con los dos líquidos. La agitación mecánica divide el agua en pequeñas gotas. La dispersión de este último en todo el combustible constituye la emulsión. Sale de la cámara de mezcla y entra en la bomba de inyección desde la cual se dirige a los inyectores de combustible individuales de las cámaras de combustión.

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Para ir a toda velocidad, una retroalimentación de un sensor de velocidad provoca el cierre de la válvula solenoide que alimenta la cámara de mezcla con agua. La bomba del inyector ahora se suministra con 100% de combustible diesel.

Como aproximadamente el 90% del combustible que fluye hacia los inyectores regresa a la bodega de carga, primero debe ser demulsificado. Para este propósito, se usa un separador centrífugo. El agua se devuelve al tanque de agua para su reutilización en el proceso de emulsificación, mientras que el combustible se devuelve a la bodega de carga.

Esta técnica dará como resultado las mismas reducciones de emisiones de óxido de nitrógeno que las medidas con emulsiones de surfactante, pero tiene la flexibilidad adicional para proporcionar al motor toda la potencia necesaria en situaciones críticas. Con el uso de tensioactivo, siempre habrá una pérdida de potencia, debido al agua añadida al combustible, ya que el agua carece de energía térmica. Además, en climas fríos, el contenido de agua del combustible es una preocupación para la circulación de este último. En estas aplicaciones, no se trata de almacenar combustible emulsionado (combustible diesel + agua + surfactante) si se desea absorber el gas de escape.

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