JPS62179596A - 含水エマルジヨン燃料油の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、Ａ、Ｂ、Ｃ重油等の燃料油に水を混入し微
粒子状に均一に分散させた含水エマルジョン燃料油の製
造装置に関するものである。

〔従来技術〕

重油バーナ等の燃料噴霧型の燃焼装置では、燃料噴霧粒
子の空気との接触が良（なく気化が遅いことから、不完
全燃焼が行われやすい。しかし上記のような含水エマル
ジョン燃料油を燃焼させると、燃料噴霧粒子の油滴が全
部気化する前に水滴がミクロ爆発を起こし、その爆発に
より燃料噴霧粒子が微細に破砕され、酸素との接触面積
が大きくなる一方、気化が促進されて完全燃焼が行われ
やすくなり、燃焼効率を上げることができる。また未燃
カーボンが減少し排ガス中の媒Ｕ量が少なくなる。さら
に燃料中の水分で蒸発１熱が奪われ、燃焼温度が低くな
ることから、排ガス中の窒素酸化物を減少させることが
でき、またバーナタイＪしや炉の寿命を長くすることが
できる。

水の注入比率は使用目的により異なるが、一般的に水成
分３０容量％以下で良好な燃焼効率が得られる。水粒子
の粒径は１００μ以下に出来るだけ細かいことが望まし
く、細かくなるにしたがい燃焼効率が高くなり、また油
中での水の分散滞留時間が長くなり、水の沈澱や分離が
防止され、長時間に置いて安定したエマルジョンの状態
を保つことができる。

従来の含水エマル燃料油燃料浦の製造装置は、撹１！ｌ
？混合装置であって、それには例えば撹拌槽内にプロペ
ラ型の撹拌翼を設けた槽滞留型や、油を通過させるケー
シング内に螺旋軸や螺旋リボンを設けたケーシング通過
型のものを挙げることができる。しかしいずれも水粒子
を３０μ程度にしか微細化できなく、特に後者のケーシ
ング通過型のものは、その通過中の短時間に微細化する
必要から構造上どうしても高価になるという欠点があっ
た。

またいずれの装置を用いる場合も、水粒子の望みの微細
化が困難であるため、補助的に超音波発生装置を取りつ
けたり、燃料油に乳化剤を混入することが二人みられる
こともあったが、コストｉ庚となるために余り用いられ
ていない。

〔発明の目的〕

この発明は、上記のような実情に鑑みて、種々実験と研
究を重ねた結果、油圧ポンプ、特にギヤポンプが燃料油
中の水粒子を破砕する作用を顕著に発揮することを発見
し、その油圧ポンプを有効に利用して燃料油中に非常に
微細な水の微粒子を均一に分散させ１する装置を提供す
ることを目的としたものである。

〔発明の構成〕

この発明は、上記の目的を達成するために、普通に市販
されているような油圧ポンプを、燃料油の水粒子を微細
化するための破砕と、微細化を促進するための循環との
両方に兼用したものである。

すなわち上記の目的を達成するための本発明の構成は、
燃料油と水とを混合する槽に循環パイプを取り付け、水
が混入した燃料油を槽から吸引し槽に戻し得るように循
環パイプ中に油圧ポンプを接続したものである。

〔実施例〕

第１図及び第２図は、重油に水の微粒子を分散させた含
水エマルジョン燃料油を重油バーナへ供給する一例を示
したもので、重油に水を混合させる槽Ｔと、槽Ｔに重油
と水を供給する一次油送バイブＰと、槽Ｔから含水エマ
ルジジン燃料油を重油バーナへ供給する二次油送パイプ
Ｐ２と、水が混合された重油を槽Ｔから吸引しＷＴに戻
す循環パイプＰおよび油圧ポンプＮ等とからなっている
。

槽Ｔは、重油に水を混合する撹拌槽Ｔ＋と、製造された
含水エマルジノン燃料油の貯溜槽上とからなり、上端部
に貯溜槽りから撹拌槽Ｔ、への溢油口３が設けである。

また撹拌［Ｔ、および貯溜槽丑の各底部近くにそれぞれ
撹拌翼４．５を設け、そのうち撹拌槽Ｔの上にはその撹
拌Ｈ４を回転させるモータ６を設けである。さらに撹拌
槽Ｔ１および貯溜ＪＩ！Ｔ１にはそれぞれ重油の粘性を
緩和するための加熱器７．８や温度計９．１０を設けで
ある。さらに油面計１）、Ｉ２を設けてあって、撹拌槽
Ｔ。

には、油面が溢油口３の高さ以下の一定に保たれるよう
に一次油送パイブＰ、から重油と水が供給される。

一次油送パイブＰ１は撹拌ＭＴ−の内部に上端部におい
て開口し、途中に注水パイプ１３が連絡され、１５’ｔ
ｌｉ：槽Ｔ１には水を混入した状態で重油を供給する。

また二次油送パイプでＰ、は、貯溜槽Ｔ、の下端部に連
絡されている。

循環パイプＰは、撹拌槽Ｔ、の底部に基端が連絡され、
先端が貯溜槽Ｔ２の内部の上端部において開口させであ
る。途中には基端部から順に開閉バルブ２０、濾過器２
１、油圧ポンプＮ、油圧モータＷが接続しである。

油圧ポンプＮは、ケーシング２５内に１対のギヤ２６ａ
、２６ｂを噛み合わせてあって、ギヤ２６ａ、２６ｂが
電気モータ２７により回転すると、歯２８ａ、２８ａお
よび２８ｂ、２８ｂ間の空間２９．２９で油が送られる
。そしてバーナへの重油の供給量の３倍程度に循環パイ
プＰから貯溜槽Ｔに重油が供給されるようになっている
。

油圧モータＷは、油圧ポンプＮの油圧により回転するも
ので、油圧ポンプＮと同じ構造であって、ケーシング３
０内に１対のギヤ３１ａ、３１ｂが噛み合わせである。

このようにすると、ｉｌｌ＋圧によりギヤ３１ａ、３１
ｂの歯３２ａ、３２ｂがケーシング３０の内面に沿って
回動され、歯３２ａ、３２ａおよび３２ｂ間の空間３３
．３３で油が送られる。

貯溜槽Ｔ、の撹拌翼５は、上記の油圧モータＷによって
回転するようになっている。油圧モータＷはこのように
撹拌翼５を回転できるものであれば、前記のようなギヤ
ポンプ形式のものであることを必ずしも要しない。

上記の含水エマルジョン燃料油の製造装置を使用すると
きは、撹拌槽Ｔ１に一次送油パイブＰ１から重油と水を
供給し、それがある程度に溜った状態で運転を開始する
。

撹拌槽Ｔ１に供給された重油と水は撹拌翼４により混合
され、撹拌により重油中に水の粒子ができ゛る。この水
の粒子は３０μ程度でそれほど小さくはないが、循環バ
イブＰに入って油圧ポンプＰを通過すると、油圧ポンプ
Ｐのギヤ２６ａ、２６ｂの回転により水の粒子が１μ〜
１０μ程度に細かく破砕される。しかも濾過ｒｊｔ２１
および油圧モータＷが抵抗となるため、油圧ポンプＰに
おける水粒子の破砕は効率的に行われる。

油圧ポンプＮは、一般的には油送用として、あるいは油
圧シリンダ用として市販されているものを使用するが、
水粒子の破砕のためには外接ギヤポンプ、内接ギヤポン
プ、ネジポンプ（スクリューポンプ）等の所謂ギヤポン
プが通している。

油圧ポンプＮを通過した重油は、次に同じくギヤポンプ
型の油圧モータＷを通過しそのギヤを動かすので、この
時にも水粒子が破砕される。

水粒子がこのように破砕された重油は、貯溜槽Ｔ２に循
環パイプＰの先端２２から流入し、二次送油バイブＰ、
によってバーナに供給される。しかしバーナへの供給量
以上に循環パイプＰから供給されるので、余剰の重油は
溢油口３から溢れて撹拌ＭＴ、に戻され、そこで新たに
供給された重油および水と混合され、再び循環パイプＰ
を通り、油圧ポンプＮおよび油圧モータＷによって水粒
子が再度破砕されて貯溜槽上に流入される。

循環パイプＰから貯溜槽Ｔ２への流入量と、貯溜槽Ｔ２
からバーナへの供給量との差が溢れて撹拌槽Ｔ、へ戻さ
れるから、重油の循環回数を多くするためには、バーナ
への供給量に対して循環パイプＰの通過量を多くする。

そして循環回数が多くなるにしたがい、水粒子の破砕お
よび分散が進む。循環パイプＰの通過量がバーナへの供
給量の３倍程度であるときには、１〜５μ程に水粒子を
微細化できる。

貯溜Ｍ′ｒ、ｌに流入された重油は、撹拌１５によって
撹拌せさるので、水粒子の分散が均一化され、また水の
沈澱、分離が防止される。なお、この撹拌翼５は回転数
が極めて少なくても、この作用を果たし得る。また撹拌
翼５は、油圧ポンプＮの力によって回転させられため、
撹拌翼５の回転用の電動モータを省くことができたもの
である。

なお、図示は省略するが、別途に貯溜槽Ｔ２から貯溜槽
−への循環パイプを設け、その循環バイブ中に油圧ポン
プを接続すれば、貯溜槽Ｔ２における水粒子の微細化お
よび分散の程度をさらに高めることができる。

〔他の実施例〕

第３図は円形の貯溜Ｍ−の中央部にそれよりもかなり径
の小さい円形の撹拌槽Ｔ、を設け、撹拌槽Ｔ１の上端を
貯溜槽−の重油が溢れ込み得るように開口したものであ
る。

このようにした場合は、貯溜槽も内に撹拌８ｆｆＴ。

が組み込まれているので、装置をコンパクトにすること
ができる。なおこの場合も、貯溜槽り内の重油を撹拌翼
（図示せず）で撹拌するようようにしておくことが望ま
しい。しかし次ぎの実施例のようにすると、撹拌槽Ｔ、
内の撹拌動作を貯溜槽Ｔ２に及ばせることができる。

すなわち第４図および第５図では、撹拌槽Ｔ、を貯溜槽
−の中に設けた場合において、撹拌Ｉ！ＩＴ１の周壁に
重油の流入孔３５を設けである。また流入孔３５は撹拌
槽ＴＩの周壁の一部３６を内側へ打ち出して形成され、
重油の逆流を防止するために、撹拌Ｈ４の回転方向にそ
の流入孔３５が開口されている。

〔発明の結果〕

この発明よる含水エマルシコン燃料油の製造装置は、以
上説明したように、燃料油に水を混合する槽に循環パイ
プを取り付け、水が混入した燃料油を槽から吸引し槽に
戻し得るように循環パイプ中に油圧ポンプを接続したも
のであって、その油圧ポンプは、一般に市販されている
普通のポンプで足りるので、装置を安価に提供でき、し
かも燃料油中に水粒子を微細化して分散させ得るので、
燃料効率等の非常に良好な含水エマルジジン燃料油を製
造できるという優れた効果を発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による含水エマルジョン燃料油の製造
２置を示す断面図、第２図は同装置の要部断面図である
。 第３図は他の実施例の製造装置を示す継断面図、第４図
はさらに他の実施例の製造装置を示す継断面図、第５図
は同撹拌槽の内側の一部斜祖図である。 Ｎ−−−−・−油圧ポンプ　　　Ｐ・・−・−循環バイ
ブ’ｒ”　−−−一槽

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）燃料油に水を混合する槽に循環パイプを取り付け
   、水が混入した燃料油を槽から吸引し槽に戻し得るよう
   に循環パイプ中に油圧ポンプを接続したことを特徴とす
   る含水エマルジョン燃料油の製造装置。
2. （２）油圧ポンプがギヤポンプである特許請求の範囲第
   １項記載の含水エマルジョン燃料油の製造装置。