[發(fā)明專利]多組分生物質(zhì)燃料的螺旋流道混合裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011210587.0
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112371040A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王志偉;張孟舉;辛?xí)苑?/a>;陳高峰;李學(xué)琴;關(guān)倩;徐海燕;楊延濤;何曉峰
• 申請（專利權(quán)）人: 河南省科學(xué)院能源研究所有限公司
• 主分類號: B01F13/10
• 分類號: B01F13/10
• 代理公司: 鄭州知?jiǎng)艑＠硎聞?wù)所(普通合伙) 41193
• 代理人: 黃龍

本發(fā)明涉及多組分生物質(zhì)燃料的螺旋流道混合裝置，包括用于儲(chǔ)存不同液體燃料的多個(gè)分液箱，以及螺旋加速機(jī)構(gòu)和攪拌機(jī)構(gòu)，螺旋加速機(jī)構(gòu)包括筒壁上同取向設(shè)置有數(shù)根彎曲流道的混流筒，流道頂部與對應(yīng)的分液箱通過分液管連接、底部等高平齊且與混流筒底部端口存在間距設(shè)置，混流筒的側(cè)線與水平面夾角為40?80°，混流筒上相鄰的流道連接不同分液箱的分液管；所述攪拌機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于混流筒底端的攪拌筒，攪拌筒內(nèi)徑向設(shè)有攪拌器。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，依靠重力和螺旋流動(dòng)的同向切力能夠有效對不同種類、不同配比的生物質(zhì)液體燃料與氣、柴油進(jìn)行高效混合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于生物質(zhì)能源技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及多組分生物質(zhì)燃料的螺旋流道混合裝置。

背景技術(shù)

生物質(zhì)能是世界能源消費(fèi)總量中僅次于煤炭、石油和天然氣的一種重要能源，在可再生能源中占有重要的地位。目前全球生物質(zhì)液體燃料在交通領(lǐng)域應(yīng)用近9000萬噸當(dāng)量油，預(yù)計(jì)2030年生物質(zhì)液體燃料應(yīng)用達(dá)2.8億噸當(dāng)量油。

現(xiàn)有技術(shù)中，開發(fā)和利用較多的生物質(zhì)液體燃料有生物柴油、生物甲醇、生物乙醇、生物丁醇、生物質(zhì)基乙酰丙酸酯類等。由于生物質(zhì)液體燃料的理化特性與化石燃料多有不同，因此純生物質(zhì)液體燃料在應(yīng)用于沒有專業(yè)改造的柴油機(jī)或汽油機(jī)使用中還存能耗高、排放和動(dòng)力性不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，同時(shí)目前的生物質(zhì)技術(shù)水平和利用規(guī)模也不能達(dá)到完全替代化石燃料的條件。但由于生物質(zhì)液體燃料自身的可再生性和減排環(huán)保性，將生物質(zhì)液體燃料部分地添加到汽油或柴油中，形成均勻混合的調(diào)和燃料，可實(shí)現(xiàn)部分的化石燃料替代。

將生物質(zhì)液體燃料與汽油或柴油的充分混合是保證其在汽油機(jī)、柴油機(jī)內(nèi)燃燒利用的重要前提。生物質(zhì)液體燃料由于自身的理化特性與化石燃料的不同，如動(dòng)力粘度、密度、酸值、表面張力等使得生物質(zhì)液體燃料與汽柴油混合過程出現(xiàn)分層現(xiàn)象，不能直接添加到內(nèi)燃機(jī)使用，所以互溶過程需要充分的攪拌混合。目前的生物質(zhì)液體燃料系統(tǒng)攪拌過程能源消耗尤其是電力消耗太大，由于汽柴油的揮發(fā)性也容易在混合過程造成一定的安全隱患。因此，盡量減少使用電力消耗意義重大，一方面可實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源，另一方面可保障燃料混溶過程的安全。同時(shí)，高效、節(jié)能的生物質(zhì)調(diào)和液體燃料螺旋混合系統(tǒng)是生物質(zhì)液體燃料規(guī)模化高效化利用的重要前提，可減少化石能源的消耗、促進(jìn)可再生能源的利用，加速農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)資源的利用帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，相關(guān)設(shè)備及系統(tǒng)的發(fā)明意義長遠(yuǎn)，具有重要的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供多組分生物質(zhì)燃料的螺旋流道混合裝置，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，依靠重力和螺旋流動(dòng)的同向切力能夠有效對不同種類、不同配比的生物質(zhì)液體燃料與氣、柴油進(jìn)行高效混合。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

多組分生物質(zhì)燃料的螺旋流道混合裝置，包括用于儲(chǔ)存不同液生物質(zhì)液體燃料的多個(gè)分液箱，所述裝置還包括螺旋加速機(jī)構(gòu)和攪拌機(jī)構(gòu)，所述螺旋加速機(jī)構(gòu)包括呈上大下小的倒圓臺狀的混流筒，混流筒的筒壁上同取向設(shè)置有數(shù)根彎曲的流道，流道頂部與對應(yīng)的分液箱通過分液管連接、底部等高平齊且與混流筒底部端口存在間距設(shè)置，所述混流筒的側(cè)線與水平面夾角為40-80°，混流筒上相鄰的流道連接不同分液箱的分液管；

所述攪拌機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于混流筒底端的攪拌筒，攪拌筒內(nèi)徑向設(shè)有攪拌器。所述流道可以為管或者通道，流道盡可能設(shè)置于混流筒內(nèi)壁。

優(yōu)選的，所述攪拌器包括徑向設(shè)置于攪拌筒內(nèi)的軸桿，所述軸桿上徑向設(shè)有數(shù)個(gè)葉片。

優(yōu)選的，所述分液管呈直管狀且管體上設(shè)有流量控制閥。

以兩個(gè)分液箱分別存儲(chǔ)生物質(zhì)液體燃料和汽油/柴油為例，上述技術(shù)方案在工作時(shí)，根據(jù)燃料的組分混合比例，對連接不同分液箱的分液管上的流量調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)整，使得分液箱內(nèi)生物質(zhì)液體燃料和汽油/柴油按照目標(biāo)的流量從分流管流入對應(yīng)的流道。