В настоящее время в мире стремительно уменьшаются запасы нефти. Этот факт стимулирует науку и общество разрабатывать различные виды биотоплива. Одно из перспективных направлений – водотопливные эмульсии.
Эмульсии имеют высокую вязкость и могут загрязнять рабочее оборудование, поэтому наиболее рационально их использования в паровых котлах или судовых дизелях. Также актуально пользовательское применение биотоплива при заправке генераторов, например [1].
Компания ООО «ПРОМСЕРВИС» (г. Щёлково, Московская область) предлагает производить эмульсию на основе растительного масла или животного масла, воды и эмульгаторов. Для производства водотопливной эмульсии нужно спроектировать установку, которая будет удобна для пользователей. В основе установки лежит диспергатор, который превращает несмешиваемые жидкости в однородную смесь.
Требуемый диспергатор производства ООО «ПРОМСЕРВИС» роторно-пульсационного типа РПА представлен на рисунке 1.
Рис. 1. Диспергатор производства ООО "ПРОМСЕРВИС"
Роторно-пульсационные аппараты типа РПА выполняют одновременно функции диспергатора (измельчителя, даже на молекулярном уровне), гомогенизатора (смесителя) и насоса.
В полный комплект оборудования для установки по производству биотоплива входит:
- диспергатор для смешивания компонентов;
- комплект соединений;
- насосы;
- контейнер для исходных компонентов;
- емкости для сырья и готового продукта [2].
Схематичное представление внутреннего содержания установки представлено на рисунке 2.
Все компоненты эмульсии помещают вручную в бункер и диспергатор начинает работу. Прошедшие диспергатор жидкости подаются с помощью насоса обратно в бункер, и цикл повторяется. 35 литров жидкости будут обрабатываться 20 минут. После этого поднимается клапан, и готовая водотопливная эмульсия перемещается в конечную емкость.
Рис. 2. Схема работы оборудования
Для проектируемого оборудования выбираем нержавеющую сталь как основной материал для диспергатора, труб и воронки.
Нержавеющие стали имеют высокие технические характеристики:
- повышенная коррозийная стойкость,
- устойчивости к агрессивным средам,
- прочность,
- пластичность.
Для получения нужного цвета оборудования необходимо будет осуществить окраску изделия и покрыть матовым лаком.
Корпус будет выполнен из стеклопластика.
На сегодняшний день стеклопластик считается композиционным материалом, наиболее удачно сочетающим в себе необходимые качества и доступную цену. Материал хорошо поддается окрашиванию, нанесению различных покрытий и механической обработке. Технические характеристики стеклопластика обуславливают его востребованность в различных видах производства [3].
В процессе поиска идей было осуществлено поисковое эскизирование. В соответствии с принципиальной схемой установки, основная форма изначально была выбрана как прямоугольная.
Рис. 3. Поиск идей для установки
Окончательная 3D-модель получившейся установки по производству ВТЭ представлена на рисунке 4. Она представляет собой прямоугольную форму со скругленными углами. В установке имеются 3 дверцы: две верхние (одна для помещения компонентов в бункер, другая – для доступа к ёмкости с готовым биотопливом) и одна задняя – для лёгкого доступа ко всем компонентам установки при прочистке или ремонте оборудования. На передней части имеются четыре декоративные панели.
Рис. 4. Окончательная 3D-модель
В процессе проектирования необходимо было учесть автоматическое включение и выключение установки. Данное пожелание Заказчика было реализовано с помощью двух кнопок «вкл/выкл».
Установка выполнена в черном цвете. Он добавляет ей элегантности и премиальности.
В итоге была спроектирована установка, которая отвечает всем поставленным требованиям Заказчика. В дальнейшем планируется более подробно разработать внутреннюю часть установки, проработать рецептуру для биотоплива и провести испытания экспериментальной установке на территории Заказчика.
.png&w=640&q=75)
