Баубек Аскар Апошевич – канд. техн. наук, доцент кафедры «Организация перевозок, движения и эксплуатация транспорта»
г. Нур-Султан
Askar A. Baubek
Nur-Sultan
Грибков Александр Михайлович – канд. техн. наук, доцент кафедры «Тепловые электрические станции»
г. Казань
Aleksandr M. Gribkov
Kazan
Жумагулов Михаил Григорьевич – доктор, доцент кафедры «Теплоэнергетика»
г. Нур-Султан
Michael G. Zhumagulov
Nur-Sultan
Глазырин Сергей Александрович – канд. техн. наук, доцент кафедры «Теплоэнергетика»
г. Нур-Султан
Sergei A. Glazyrin
Nur-Sultan
Долгов Максим Викторович – докторант кафедры «Теплоэнергетика»
г. Нур-Султан
Maxim V. Dolgov
Nur-Sultan
ЦЕЛЬ. Разработать аппарат для волновой обработки обводненного мазута и подготовки водомазутной эмульсии к сжиганию. Представить схему инновационного вихревого горелочного устройства для сжигания водомазутной эмульсии. Провести обзор существующего оборудования для подготовки эмульсии высокого качества. Опровергнуть необходимость в принудительной дегидратации мазута для качественного сжигания в горелочных устройствах. Представить данные по выбору материала для изготовления корпуса диспергатора с учётом требований к коррозионностойкости, а также устойчивости к кавитации и износостойкости. Разработать экспериментальную установку для подготовки водомазутной эмульсии к сжиганию в вихревом горелочном устройстве. Провести анализ с целью выявления соотношений преобразования физико- химических свойств водомазутной эмульсии (седиментационная и агрегативная устойчивость, структурная вязкость) от температуры и объёма в них воды. МЕТОДЫ. При решении поставленной задачи использовались теоретические методы определения вязкости и плотности, а также экспериментально, посредством использования капиллярного вискозиметра, были получены результаты в разных диапазонах изменения температуры подготовки эмульгированного топлива. Применялся метод оценки осветления ВМЭ для оценки седиментационной устойчивости с обязательной выдержкой в стеклянных цилиндрах в статистическом состоянии. РЕЗУЛЬТАТЫ. Приготовление ВМЭ обусловлено нормированием содержания воды. Фактор частичной потери влаги на предприятии во время подготовки эмульсии можно рассматривать как положительное явление побочного обезвоживания. Получены данные по плотности водомазутной эмульсии в зависимости от концентрации воды при температуре 70 0С. Выполнен анализ зависимости стабильности эмульсии на основе мазута М-100 от времени отстоя при 20 0С. ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Представленный волновой диспергатор экспериментально демонстрирует высокие качественные показатели подготовки ВМЭ. По результатам экспериментов доказано присутствие значительного численного увеличения части с размером 10 мкм, а также проявляется минимальное преобразование частиц дисперсной фазы размером 1,25 мкм в направлении размеров частиц 2,5 мкм. При использовании диспергатора волновой обработки получаются стабильные водо-мазутные эмульсии, пригодные для применения в энергетике в качестве топлива.
THE PURPOSE. To develop an apparatus for wave treatment of water-fuel oil and preparation of water-fuel emulsion for combustion. To present a scheme of an innovative vortex burner device for water-oil emulsion combustion. To review existing equipment for preparation of high quality emulsion. Refute the necessity of forced dehydration of fuel oil for high-quality combustion in burners. To present data on the choice of material for manufacturing the dispersant body, taking into account the requirements for corrosion resistance, as well as resistance to cavitation and wear resistance. To develop an experimental setup for the preparation of water-oil emulsion for combustion in a vortex burner. To conduct an analysis to identify the relationship of transformation of physical and chemical properties of water-oil emulsion (sedimentation and aggregative stability, structural viscosity) from temperature and volume of water in them. METHODS. Theoretical methods of viscosity and density determination were used in solving the problem and results were obtained experimentally, by using a capillary viscometer, in different temperature ranges of emulsified fuel preparation. A method was used to assess the clarification of the WFE to evaluate the sedimentation stability, with compulsory conditioning in glass cylinders in a statistical state. RESULTS. The preparation of WOE is conditioned by the water content rationing. The factor of partial loss of moisture at the plant during emulsion preparation can be considered as a positive side effect of dewatering. Data on the density of water-oil emulsion depending on the concentration of water at 70 0C has been obtained. The analysis of dependence of stability of emulsion based on fuel oil M-100 from time of settling at 20 0C is made. CONCLUSION. The presented wave dispersant experimentally demonstrates a high quality of VME preparation. Experimental results prove the presence of a significant numerical increase of the 10 μm particle size, as well as a minimum conversion of 1.25 μm particles towards the 2.5 μm particle size. The use of wave treatment dispersant results in stable water-oil emulsions suitable for use as fuels in the power industry.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.