KR101038261B1 - Fuel emulsification system and method thereof - Google Patents

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10L—FUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00—Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32—Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/328—Oil emulsions containing water or any other hydrophilic phase

Abstract

본 발명은 연료 유화 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 유화제를 별도로 사용하지 않고, 특정 비율로 혼합된 연료와 물만으로 된 혼합유를 서로 다른 주파수에 기인하는 캐비테이션(cavitation) 현상을 나타내는 다수의 초음파 조사기로 투입, 통과시킨 후 고속회전믹서에서 고속회전시켜 연료와 물이 고도로 응집된 유화 상태를 유지하면서 수적(水滴)의 크기가 연소 가능한 특정 크기로 형성된 유화 연료를 생성한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fuel emulsification system and method thereof, wherein a plurality of ultrasonic irradiators exhibit a cavitation phenomenon due to different frequencies of a mixture of fuel and water mixed at a specific ratio without using an emulsifier separately. After the fuel is injected into and passed through a high speed rotary mixer, the fuel is rotated at a high speed to produce an emulsified fuel having a specific size that can be combusted with water droplets while maintaining an emulsified state of fuel and water.

본 발명에 따르면, 종래와 같이 연료와 물의 혼합비에 대하여 최적의 유화제를 설정하기 위한 연구를 할 필요가 없으며, 종래의 유화제를 사용하지 않는 만큼의 비용을 절감하면서 용이하게 유화 연료를 생성하여 연소시킬 수 있다.According to the present invention, there is no need to research to set the optimum emulsifier for the mixing ratio of fuel and water as in the prior art, and to easily generate and burn the emulsified fuel while reducing the cost of not using the conventional emulsifier. Can be.

연료, 물, 유화제, 초음파, 캐비테이션 Fuel, water, emulsifier, ultrasonic, cavitation

Description

연료 유화 시스템 및 그 방법{Fuel emulsification system and method thereof}Fuel emulsification system and method

본 발명은 연료 유화 기술에 관한 것이며, 더욱 상세히는 경유, 중유, 등유와 같은 연료를 물과 혼합하여 초음파로 유화시키는 연료 유화 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to fuel emulsification technology, and more particularly, to a fuel emulsification system and method for emulsifying by ultrasonically mixing fuel such as light oil, heavy oil, kerosene with water.

근현대 산업의 발달과 함께 석탄이나, 원유, 천연 가스와 같이 매장량이 한정되어 있는 지하매장 자원을 이용하는 화석 에너지의 사용이 증가함에 따라 예상되는 지구 지하매장 자원의 고갈을 지연하기 위한 방안으로 화석 에너지의 사용량을 줄이기 위한 연구, 혹은 화석 에너지를 대신할 수 있는 대체 에너지(예컨대, 풍력 에너지, 조력 에너지, 태양열 에너지 등) 개발을 위한 연구 등이 수행되고 있다.As a result of the development of modern and modern industries, the use of fossil energy, which uses limited reserves such as coal, crude oil, and natural gas, has increased. Research to reduce the amount of use, or to develop alternative energy (for example, wind energy, tidal energy, solar energy, etc.) to replace fossil energy is being conducted.

특히, 화력발전소, 선박, 제철/제련소, 화물 트럭이나 버스 등과 같은 각종 수송 차량, 각종 건설장비, 건물이나 농작물 재배용 하우스의 난방장치 등과 같이 원유를 가공하여 얻어지는 경유, 중유(예컨대, Bunker-A, Bunker-B, Bunker-C 등), 등유와 같은 연료를 많이 사용하는 산업분야에서는, 상기한 화석 에너지의 사용량 을 줄이기 위한 방안으로, 연료와 물 및 유화제를 혼합하여 물과 연료를 고도로 응집된 유화 상태로 유지하면서 연소시키는 다양한 연료 유화 기술이 개발되어 있다.In particular, diesel, heavy oils (eg, Bunker-A, etc.) obtained by processing crude oil, such as thermal power plants, ships, steelworks / smelters, various transport vehicles such as cargo trucks and buses, various construction equipment, and heating devices for buildings or farming houses. In industries that use a lot of fuels such as Bunker-B, Bunker-C, etc., kerosene, in order to reduce the amount of fossil energy used above, the oil and water and the emulsifier are mixed to form a highly aggregated oil and water. Various fuel emulsification techniques have been developed to burn while maintaining the state.

상기와 같이 연료와 물 및 유화제를 적절히 혼합하여 만든 유화 연료를 상기한 바와 같은 산업분야에 사용하면 화석 에너지의 사용량을 줄이면서 원가 절감 효과를 기대할 수 있다.When the emulsified fuel made by properly mixing the fuel, water, and emulsifier as described above is used in the industrial field as described above, the cost reduction effect can be expected while reducing the amount of fossil energy used.

하지만, 상기와 같이 연료와 물 및 유화제를 적절히 혼합하여 만든 유화 연료는 연료와 물의 혼합비에 대하여 적당량의 유화제가 사용되지 않으면 유화 연료의 수적(水滴)의 크기가 연소 불가능한 크기 혹은 불완전 연소되는 크기로 형성되어 연료와 물이 고도로 응집된 유화 상태를 유지하지 못하므로 연소가 불가능하거나 혹은 불완전 연소되는 문제점이 있이며, 이에 따라서 연료와 물의 혼합비에 대하여 최적의 유화제를 설정하기 위한 연구를 필요로 한다.However, the emulsified fuel prepared by properly mixing the fuel, water, and emulsifier as described above has a size in which the water droplet of the emulsified fuel is incombustible or incompletely combusted if an appropriate amount of emulsifier is not used for the fuel-water mixing ratio. It is not possible to maintain a highly cohesive emulsified state of the fuel and water is formed, there is a problem that the combustion is impossible or incomplete combustion, accordingly, it is necessary to study to set the optimal emulsifier for the mixing ratio of fuel and water.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 유화제를 별도로 사용하지 않고, 특정 비율로 혼합된 연료와 물만으로 된 혼합유를 서로 다른 주파수에 기인하는 캐비테이션(cavitation) 현상을 나타내는 다수의 초음파 조사기로 투입, 통과시킨 후 고속회전믹서에서 고속회전시켜 연료와 물이 고도로 응집된 유화 상태를 유지하면서 수적(水滴)의 크기가 연소 가능한 특정 크기로 형성된 유화 연료를 생성하는 연료 유화 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.The present invention is to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to use a cavitation (duration) due to different frequencies of the mixed oil consisting of only fuel and water mixed at a specific ratio without using an emulsifier separately ) After entering and passing through a large number of ultrasonic irradiators that show phenomena, it is rotated at a high speed in a high speed rotary mixer to produce an emulsified fuel formed in a specific size capable of combusting water droplets while maintaining an emulsified state of fuel and water. It is to provide a fuel emulsification system and a method thereof.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 연료 유화 시스템은, 연료 65∼70 중량%와 물 30∼35 중량%가 혼합된 혼합유가 본체 내부로 투입되면 본체 내부로 28±5Khz의 초음파를 조사하도록 설치된 다수의 초음파 진동자에 의해 발생된 초음파를 3∼5분 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼ 20℃로 유지하면서 혼합유의 연료와 물이 응집되게 1차 유화시키는 제1초음파 조사기와; 상기 제1초음파 조사기에 의해 1차 유화된 혼합유가 본체 내부로 투입되면 본체 내부로 20±5Khz의 초음파를 조사하도록 설치된 초음파 진동자에 의해 발생된 초음파를 10∼15초 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 1차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 2차 유화시키는 제2초음파 조사기; 상기 제2초음파 조사기와 동일한 구조이며, 상기 제2초음파 조사기에 의해 2차 유화된 혼합유가 본체 내부로 투입되면 본체 내부로 20±5Khz의 초음파를 조사하도록 설치된 초음파 진동자에 의해 발생된 초음파를 10∼15초 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 2차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 3차 유화시키는 제3초음파 조사기; 상기 제1초음파 조사기와 동일한 구조이며, 상기 제3초음파 조사기에 의해 3차 유화된 혼합유가 본체 내부로 투입되면 본체 내부로 40±5Khz의 초음파를 조사하도록 설치된 다수의 초음파 진동자에 의해 발생된 초음파를 3∼5분 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 3차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 4차 유화시키는 제4초음파 조사기; 상기 제4초음파 조사기에 의해 4차 유화된 혼합유가 본체 내부로 투입되면 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 이 혼합유를 3000∼4000rpm으로 3∼5분 동안 고속회전시킴으로써 연료와 물이 고도로 응집된 유화 상태를 유지하면서 수적(水滴)의 크기가 완전 연소 가능한 50∼100μ 크기로 형성된 유화 연료를 생성하는 고속회전믹서; 및 상기 제1 내지 제4 초음파 조사기의 초음파 진동자로 인가되는 전기에너지를 조절하여 상기 제1 내지 제4 초음파 조사기가 각각 발생하는 초음파의 주파수를 제어하는 초음파 제어기;로 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the fuel emulsification system according to the present invention, 28 ± 5Khz into the body when the mixed oil mixed with 65 to 70% by weight of fuel and 30 to 35% by weight of water is introduced into the body A first emulsified by irradiating the mixed oil for 3 to 5 minutes by ultrasonic waves generated by a plurality of ultrasonic vibrators installed to irradiate the ultrasonic wave of the mixed oil while maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C. An ultrasonic irradiator; When the mixed oil firstly emulsified by the first ultrasonic wave irradiator is introduced into the main body, the mixed oil is irradiated with the mixed oil for 10 to 15 seconds by ultrasonic waves generated by an ultrasonic vibrator installed to irradiate 20 ± 5 kHz ultrasonic waves into the main body, thereby mixing the temperature of the mixed oil. A second ultrasonic irradiator for secondary emulsifying the fuel and the water of the primary emulsified mixed oil while maintaining the temperature at 15 to 20 ° C .; When the mixed oil emulsified by the second ultrasonic irradiator is introduced into the main body, the ultrasonic wave generated by the ultrasonic vibrator installed to irradiate 20 ± 5 kHz ultrasonic waves into the main body is 10 to 10. A third ultrasonic irradiator for irradiating the mixed oil for 15 seconds to thirdly emulsify the fuel and water of the secondary emulsified mixed oil while maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C .; When the mixed oil emulsified by the third ultrasonic irradiator is introduced into the main body, the ultrasonic waves generated by the plurality of ultrasonic vibrators installed to irradiate 40 ± 5 kHz ultrasonic waves into the main body are the same as those of the first ultrasonic irradiator. A fourth ultrasonic irradiator which irradiates the mixed oil for 3 to 5 minutes and quaternarily emulsifies the fuel and water of the tertiary emulsified mixed oil while maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C .; When the mixed oil emulsified by the fourth ultrasonic wave irradiator is introduced into the main body, the mixed oil is rotated at high speed at 3000 to 4000 rpm for 3 to 5 minutes while maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C., thereby providing high fuel and water. A high-speed rotary mixer for producing an emulsified fuel formed in a size of 50 to 100 microns in which the droplet size is completely combustible while maintaining the aggregated emulsified state; And an ultrasonic controller for controlling the frequency of ultrasonic waves generated by the first to fourth ultrasonic irradiators, respectively, by adjusting electrical energy applied to the ultrasonic vibrators of the first to fourth ultrasonic irradiators.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 연료 유화 방법은, 연료 65∼70 중량%와 물 30∼35 중량%가 혼합된 혼합유를 제1초음파 조사기 내부로 투입하고 28±5Khz의 초음파를 3∼5분 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 혼합유의 연료와 물이 응집되게 1차 유화시키는 제1과정과; 1차 유화된 혼합유를 제2초음파 조사기 내부로 투입하고 20±5Khz의 초음파를 10∼15초 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 1차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 2차 유화시키는 제2과정; 2차 유화된 혼합유를 제3초음파 조사기 내부로 투입하고, 20±5Khz의 초음파를 10∼15초 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 2차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 3차 유화시키는 제3과정; 3차 유화된 혼합유를 제4초음파 조사기 내부로 투입하고 40±5Khz의 초음파를 3∼5분 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 3차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 4차 유화시키는 제4과정; 및 4차 유화된 혼합유를 고속회전믹서로 투입하고 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 이 혼합유를 3000∼4000rpm으로 3∼5분 동안 고속회전시킴으로써 연료와 물이 고도로 응집된 유화 상태를 유지하면서 수적(水滴)의 크기가 완전 연소 가능한 50∼100μ 크기로 형성된 유화 연료를 생성하는 제5과정;으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, in the fuel emulsification method according to the present invention, a mixed oil mixed with 65 to 70% by weight of fuel and 30 to 35% by weight of water is introduced into the first ultrasonic irradiator and 28 ±. Irradiating the mixed oil for 5 to 5 minutes to the mixed oil for 1 to 5 minutes to first emulsify the fuel and water of the mixed oil while maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C .; The first emulsified mixed oil is introduced into the second ultrasonic wave irradiator, and 20 ± 5Khz ultrasonic wave is irradiated to the mixed oil for 10 to 15 seconds to maintain the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C. A second process of secondary emulsifying to aggregate; The secondary emulsified mixed oil is introduced into the third ultrasonic wave irradiator, and 20 ± 5Khz ultrasonic wave is irradiated to the mixed oil for 10-15 seconds to maintain the temperature of the mixed oil at 15-20 ° C. with the fuel of the secondary emulsified mixed oil. Tertiary emulsifying the water to aggregate; The third emulsified mixed oil is introduced into the fourth ultrasonic wave irradiator, and 40 ± 5Khz ultrasonic wave is irradiated to the mixed oil for 3 to 5 minutes to maintain the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C. A fourth step of emulsifying the aggregated fourth; And the fourth oil emulsified mixed oil into a high speed rotary mixer and the mixed oil is rotated at high speed for 3 to 5 minutes at 3000 to 4000 rpm while maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C. to form a highly aggregated fuel and water. And a fifth process of generating an emulsified fuel having a size of 50 to 100 µm capable of completely combusting while maintaining a water droplet size.

본 발명에 따르면, 종래와 같이 연료와 물의 혼합비에 대하여 최적의 유화제 를 설정하기 위한 연구를 할 필요가 없으며, 종래의 유화제를 사용하지 않는 만큼의 비용을 절감하면서 용이하게 유화 연료를 생성하여 연소시킬 수 있다.According to the present invention, there is no need to research to set the optimum emulsifier for the mixing ratio of fuel and water as in the prior art, and to easily generate and burn the emulsified fuel while reducing the cost of not using the conventional emulsifier. Can be.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 연료 유화 시스템은 연료 탱크(F/T), 물 탱크(W/T), 제1초음파 조사기(10), 제2초음파 조사기(20), 제3초음파 조사기(30), 제4초음파 조사기(40), 고속회전믹서(50), 초음파 제어기(60), 고압펌프(70), 유화 연료 버너(80), 연료 필터(90)를 포함한다.1 to 5, the fuel emulsification system according to the present invention is a fuel tank (F / T), a water tank (W / T), the first ultrasonic irradiator 10, the second ultrasonic irradiator 20, The three ultrasonic irradiator 30, the fourth ultrasonic irradiator 40, the high speed rotary mixer 50, the ultrasonic controller 60, the high pressure pump 70, the emulsified fuel burner 80, the fuel filter 90 is included.

상기 연료 탱크(F/T)는 경유, 중유, 등유와 같은 연료를 저장한다.The fuel tank F / T stores fuel such as light oil, heavy oil and kerosene.

상기 물 탱크(W/T)는 연료와 혼합되는 물을 저장한다.The water tank W / T stores water mixed with fuel.

상기 제1초음파 조사기(10)는 연료 65∼70 중량%와 물 30∼35 중량%가 혼합된 혼합유가 본체(11) 내부로 투입되면 본체(11) 내부로 28±5Khz의 초음파를 조사하도록 설치된 다수의 초음파 진동자(12)에 의해 발생된 초음파를 3∼5분 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 혼합유의 연료와 물이 응집되게 1차 유화시킨다. 이때, 상기 본체(11) 내부로 투입된 혼합유는 초음파 조사에 기인하는 캐비테이션(cavitation) 현상에 의해 연료와 물이 분쇄, 혼합되면서 유화된다.The first ultrasonic irradiator 10 is installed to irradiate 28 ± 5 kHz ultrasonic waves into the main body 11 when a mixed oil containing 65 to 70 wt% of fuel and 30 to 35 wt% of water is introduced into the main body 11. Ultrasonic waves generated by the plurality of ultrasonic vibrators 12 are irradiated to the mixed oil for 3 to 5 minutes to firstly emulsify the fuel and water of the mixed oil while maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C. At this time, the mixed oil introduced into the main body 11 is emulsified while the fuel and water are crushed and mixed by a cavitation phenomenon caused by ultrasonic irradiation.

상기 제1초음파 조사기(10)는 하기의 제4초음파 조사기(40)와 동일한 구조이며, 도 2에 나타낸 바와 같이, 직육면체 형상의 중공형 본체(11), 다수의 초음파 진동자(12), 냉각수관(13)을 포함하여 구성된다.The first ultrasonic irradiator 10 has the same structure as the fourth ultrasonic irradiator 40 described below, and as shown in FIG. 2, a hollow body 11 having a rectangular parallelepiped shape, a plurality of ultrasonic vibrators 12, and a cooling water pipe. It comprises a (13).

상기 제1초음파 조사기(10)의 본체(11)는 연료 65∼70 중량%와 물 30∼35 중량%가 혼합된 혼합유가 투입 및 배출되는 투입구(11a)와 배출구(11b)가 좌측 상면과 우측 저면 혹은 좌측 저면과 우측 상면 혹은 양측면에 형성되어 있다.The main body 11 of the first ultrasonic irradiator 10 has an inlet 11a and an outlet 11b through which a mixed oil mixed with 65 to 70% by weight of fuel and 30 to 35% by weight of water is introduced and discharged. It is formed on the bottom or left bottom and right top or both sides.

상기 제1초음파 조사기(10)의 다수의 초음파 진동자(12)는 상기 본체(11) 내부로 투입된 혼합유에 대하여 상기 본체(11)의 직각 평면 형상의 저면에서 상면 방향으로 28±5Khz의 초음파를 3∼5분 동안 조사하여 혼합유의 연료와 물이 응집되게 유화시킨다. 참고로, 도 2에서는 상기 본체(11)의 직각 평면 형상의 저면에 6개의 초음파 진동자(12)가 2열로 총 12개 설치된 상태를 나타내고 있다.The plurality of ultrasonic vibrators 12 of the first ultrasonic irradiator 10 emits 28 ± 5Khz of ultrasonic waves from the bottom surface of the right angle plane shape of the main body 11 to the upper surface direction with respect to the mixed oil introduced into the main body 11. Irradiation for ˜ 5 minutes to emulsify the fuel and water in the mixed oil. For reference, FIG. 2 shows a state in which six ultrasonic vibrators 12 are installed in a total of 12 in two rows on a bottom surface of a right-angle plane of the main body 11.

상기 제1초음파 조사기(10)의 냉각수관(13)은 내부에 냉각수가 흐르고 상기 본체(11) 내부를 관통하도록 설치되며 상기 본체(11) 내부로 투입된 혼합유를 냉각시켜 상기 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지시키며, 상기와 같이 연료 65∼70 중량%와 물 30∼35 중량%가 혼합된 혼합유에 대하여 28±5Khz의 초음파를 3∼5분 동안 조사하는 경우, 상기 혼합유의 온도가 15℃ 미만이면 하기의 유화 연료 버너(80)로 유화 연료를 분사할 때 적색 불꽃을 나타내면서 화력이 저하되는 단점이 있고, 상기 혼합유의 온도가 20℃보다 크면 초음파 조사 시 고도로 응집된 유화 상태를 유지하지 못하는 단점이 있다. 따라서, 상기와 같이 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하는 조건은 상기 제2초음파 조사기(20), 제3초음파 조사기(30), 제4초음파 조사기(40), 고속회전믹서(50) 모두에서 적용된다.Cooling water pipe 13 of the first ultrasonic irradiator 10 is installed so that the coolant flows through the inside of the main body 11 and cools the mixed oil introduced into the main body 11 to increase the temperature of the mixed oil. When maintained at ˜20 ° C. and irradiated with ultrasonic waves of 28 ± 5Khz for 3 to 5 minutes to the mixed oil mixed with 65 to 70% by weight of fuel and 30 to 35% by weight of water as described above, the temperature of the mixed oil is 15 If the temperature is less than ℃, there is a disadvantage in that the fire power is reduced while showing the red flame when injecting the emulsified fuel to the following emulsified fuel burner 80, if the temperature of the mixed oil is greater than 20 ℃ does not maintain a highly aggregated emulsified state during ultrasonic irradiation There is a disadvantage. Therefore, as described above, the conditions for maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C. include all of the second ultrasonic irradiator 20, the third ultrasonic irradiator 30, the fourth ultrasonic irradiator 40, and the high speed rotary mixer 50. Applies in

상기 제2초음파 조사기(20)는 상기 제1초음파 조사기(10)에 의해 1차 유화된 혼합유가 본체(21) 내부로 투입되면 본체(21) 내부로 20±5Khz의 초음파를 조사하도록 설치된 초음파 진동자(25)에 의해 발생된 초음파를 10∼15초 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 1차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 2차 유화시킨다. 이때, 상기 본체(21) 내부로 투입된 혼합유는 초음파 조사에 기인하는 캐비테이션(cavitation) 현상에 의해 연료와 물이 분쇄, 혼합되면서 유화된다.The second ultrasonic irradiator 20 is an ultrasonic vibrator installed to irradiate 20 ± 5 kHz ultrasonic waves into the main body 21 when the mixed oil firstly emulsified by the first ultrasonic irradiator 10 is introduced into the main body 21. The ultrasonic wave generated by (25) is irradiated to the mixed oil for 10 to 15 seconds to secondary emulsify the fuel and water of the primary emulsified mixed oil while maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C. At this time, the mixed oil introduced into the main body 21 is emulsified while the fuel and water are crushed and mixed by the cavitation phenomenon caused by the ultrasonic irradiation.

상기 제3초음파 조사기(30)는 상기 제2초음파 조사기(20)와 동일한 구조이며, 상기 제2초음파 조사기(20)에 의해 2차 유화된 혼합유가 본체(31) 내부로 투입되면 본체(31) 내부로 20±5Khz의 초음파를 조사하도록 설치된 초음파 진동자(35)에 의해 발생된 초음파를 10∼15초 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 2차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 3차 유화시킨다. 이때, 상기 본체(31) 내부로 투입된 혼합유는 초음파 조사에 기인하는 캐비테이션(cavitation) 현상에 의해 연료와 물이 분쇄, 혼합되면서 유화된다.The third ultrasonic irradiator 30 has the same structure as the second ultrasonic irradiator 20, and when the mixed oil secondaryly emulsified by the second ultrasonic irradiator 20 is introduced into the main body 31, the main body 31 is provided. The ultrasonic wave generated by the ultrasonic vibrator 35 installed to irradiate the ultrasonic wave of 20 ± 5Khz to the mixed oil for 10-15 seconds to maintain the temperature of the mixed oil at 15-20 ° C. Tertiary emulsify to aggregate the water. At this time, the mixed oil introduced into the main body 31 is emulsified while the fuel and water are crushed and mixed by a cavitation phenomenon caused by ultrasonic irradiation.

상기 제2초음파 조사기(20) 또는 상기 제3초음파 조사기(30)는 동일한 구조이며, 도 3에 나타낸 바와 같이, 각각 원통 혹은 직육면체 혹은 정육면체 형상의 중공형 본체(21,31), 혼합유 투입관(22,32), 혼합유 배출관(23,33), 냉각수관(24,34), 초음파 진동자(25,35), 진동자 고정링(26,36), 진동 전달부(27,37)를 포함한다.The second ultrasonic irradiator 20 or the third ultrasonic irradiator 30 has the same structure, and as shown in FIG. 3, hollow bodies 21 and 31 and mixed oil input pipes each having a cylindrical or cuboid or a cube shape, respectively. (22, 32), mixed oil discharge pipe (23, 33), cooling water pipe (24, 34), ultrasonic vibrator (25, 35), vibrator fixing ring (26, 36), vibration transmission unit (27, 37) do.

상기 제2초음파 조사기(20) 또는 상기 제3초음파 조사기(30)의 본체(21,31)는 상면 중앙부에 오목한 혼합유 투입실(21a,31a)이 형성되어 있다.The main body 21, 31 of the said 2nd ultrasonic irradiator 20 or the said 3rd ultrasonic irradiator 30 is provided with the mixed oil input chamber 21a, 31a in the center of an upper surface.

상기 제2초음파 조사기(20) 또는 상기 제3초음파 조사기(30)의 혼합유 투입관(22,32)은 상기 본체(21,31) 저면이나 측면 하단부를 통해 상기 혼합유 투입실(21a,31a)의 저면 중앙부와 관통한다.The mixed oil input pipes 22 and 32 of the second ultrasonic irradiator 20 or the third ultrasonic irradiator 30 are mixed with the mixed oil input chambers 21a and 31a through the bottom or side lower end portions of the main bodies 21 and 31. It penetrates the center of the bottom of the base).

상기 제2초음파 조사기(20) 또는 상기 제3초음파 조사기(30)의 혼합유 배출관(23,33)은 상기 혼합유 투입실(21a,31a)의 외주면 상단부를 통해 상기 본체(21,31) 측면 상단부와 관통한다.The mixed oil discharge pipes 23 and 33 of the second ultrasonic irradiator 20 or the third ultrasonic irradiator 30 are side surfaces of the main body 21 and 31 through upper ends of the outer circumferential surfaces of the mixed oil input chambers 21a and 31a. Penetrate with the top.

상기 제2초음파 조사기(20) 또는 상기 제3초음파 조사기(30)의 냉각수관(24,34)은 내부에 냉각수가 흐르고 상기 본체(21,31) 측면 중앙부를 통해 상기 혼합유 투입실(21a,31a)의 외주면 중앙부를 감싸도록 설치되며 상기 혼합유 투입실(21a,31a)에 투입된 혼합유를 냉각시켜 상기 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지시킨다.Cooling water flows through the cooling water pipes 24 and 34 of the second ultrasonic irradiator 20 or the third ultrasonic irradiator 30 and the mixed oil input chamber 21a through the central portions of the side surfaces of the main body 21 and 31. 31a) is installed to surround the central portion of the outer circumferential surface, and the mixed oil introduced into the mixed oil input chambers 21a and 31a is cooled to maintain the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C.

상기 제2초음파 조사기(20) 또는 상기 제3초음파 조사기(30)의 초음파 진동자(25,35)는 원통 혹은 직육면체 혹은 정육면체 형상의 몸체(25a,35a) 하단에 플랜지(25b,35b)가 형성되어 있고, 상기 플랜지(25b,35b) 하단에 상기 본체(21,31) 상면의 혼합유 투입실(21a,31a)의 내벽면과 일정 간격의 혼합유 투입 공간을 유지하도록 상기 혼합유 투입실(21a,31a)로 삽입되는 돌출부(25c,35c)가 연장 형성되어 있으며, 상기 플랜지(25b,35b)가 상기 혼합유 투입실(21a,31a)의 상단 개구부 가장자리에 걸려 고정되고, 상기 혼합유 투입실(21a,31a) 내부로 투입된 혼합유에 대하여 상기 혼합유 투입실(21a,31a)의 저면과 외주면 방향(도 3의 화살표 참조)으로 20±5Khz의 초음파를 10∼15초 동안 조사하여 혼합유의 연료와 물이 응집되게 유화 시킨다.The ultrasonic vibrators 25 and 35 of the second ultrasonic irradiator 20 or the third ultrasonic irradiator 30 have flanges 25b and 35b formed at the lower ends of the cylindrical bodies 25a and 35a in the shape of a cylinder or a cube. The mixed oil inlet chamber 21a is provided at a lower end of the flanges 25b and 35b so as to maintain the mixed oil inlet space at a predetermined interval from the inner wall surfaces of the mixed oil inlet chambers 21a and 31a on the upper surfaces of the main bodies 21 and 31. Protruding portions 25c and 35c inserted into and inserted into the 31a are extended, and the flanges 25b and 35b are fixed to the upper opening edges of the mixed oil input chambers 21a and 31a, and the mixed oil input chamber The mixed oil injected into the fuel 21a, 31a is irradiated with an ultrasonic wave of 20 ± 5Khz for 10 to 15 seconds in the direction of the bottom and the outer circumferential surface of the mixed oil inlet chamber 21a, 31a (see the arrow in FIG. 3) for 10 to 15 seconds. Emulsify the coagulant and water.

상기 제2초음파 조사기(20) 또는 상기 제3초음파 조사기(30)의 진동자 고정링(26,36)은 상기 초음파 진동자(25,35)의 플랜지(25b,35b)를 개재하여 상기 본체(21,31) 상면과 볼트 결합 혹은 스크루 결합하여 상기 초음파 진동자(25,35)의 몸체를 상기 본체(21,31) 상면에 고정한다.The vibrator fixing rings 26 and 36 of the second ultrasonic irradiator 20 or the third ultrasonic irradiator 30 are connected to the main body 21 via the flanges 25b and 35b of the ultrasonic vibrators 25 and 35. 31) The body of the ultrasonic vibrator (25, 35) is fixed to the upper surface of the body (21, 31) by bolt coupling or screw coupling with the upper surface.

상기 제2초음파 조사기(20) 또는 상기 제3초음파 조사기(30)의 진동 전달부(27,37)는 상기 초음파 진동자(25,35)의 몸체(25a,35a)와 결합하여 상기 초음파 제어기(60)의 초음파 발생용 전기에너지를 상기 초음파 진동자(25,35)로 전달한다.The vibration transmitting units 27 and 37 of the second ultrasonic irradiator 20 or the third ultrasonic irradiator 30 are combined with the bodies 25a and 35a of the ultrasonic vibrators 25 and 35 to provide the ultrasonic controller 60. And transmits electric energy for ultrasonic generation to the ultrasonic vibrators 25 and 35.

상기 제4초음파 조사기(40)는 상기 제1초음파 조사기(10)와 동일한 구조이며, 상기 제3초음파 조사기(30)에 의해 3차 유화된 혼합유가 본체(41) 내부로 투입되면 본체(41) 내부로 40±5Khz의 초음파를 조사하도록 설치된 다수의 초음파 진동자(42)에 의해 발생된 초음파를 3∼5분 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 3차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 4차 유화시킨다. 이때, 상기 본체(41) 내부로 투입된 혼합유는 초음파 조사에 기인하는 캐비테이션(cavitation) 현상에 의해 연료와 물이 분쇄, 혼합되면서 유화된다.The fourth ultrasonic irradiator 40 has the same structure as the first ultrasonic irradiator 10 and the main body 41 when the mixed oil thirdly emulsified by the third ultrasonic irradiator 30 is introduced into the main body 41. Ultrasonic waves generated by a plurality of ultrasonic vibrators 42 installed to irradiate 40 ± 5 kHz ultrasonic waves into the mixed oil for 3 to 5 minutes to maintain the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C. Fourth emulsification to cohesive fuel and water. At this time, the mixed oil introduced into the main body 41 is emulsified while the fuel and water are crushed and mixed by a cavitation phenomenon caused by ultrasonic irradiation.

상기 제4초음파 조사기(40)는 상기한 바와 같이 제1초음파 조사기(10)와 동일한 구조이며, 도 2에 나타낸 바와 같이, 직육면체 형상의 중공형 본체(41), 다수의 초음파 진동자(42), 냉각수관(43)을 포함하여 구성된다.The fourth ultrasonic irradiator 40 has the same structure as the first ultrasonic irradiator 10 as described above, and as shown in FIG. 2, a hollow main body 41 having a rectangular parallelepiped shape, a plurality of ultrasonic vibrators 42, It is configured to include a cooling water pipe (43).

상기 제4초음파 조사기(40)의 본체(41)는 연료 65∼70 중량%와 물 30∼35 중량%가 혼합된 혼합유가 3차 유화된 상태로 투입 및 배출되는 투입구(41a)와 배출 구(41b)가 좌측 상면과 우측 저면 혹은 좌측 저면과 우측 상면 혹은 양측면에 형성되어 있다.The main body 41 of the fourth ultrasonic irradiator 40 has an inlet (41a) and discharge port for the input and discharge of the mixed oil mixed with 65 to 70% by weight of fuel and 30 to 35% by weight of water in the third emulsified state 41b) is formed on the upper left side and the lower right side or on the lower left side and the upper right side or both sides.

상기 제4초음파 조사기(40)의 다수의 초음파 진동자(42)는 상기 본체(41) 내부로 투입된 혼합유에 대하여 상기 본체(41)의 직각 평면 형상의 저면에서 상면 방향으로 40±5Khz의 초음파를 3∼5분 동안 조사하여 혼합유의 연료와 물이 응집되게 유화시킨다. 참고로, 도 2에서는 상기 본체(41)의 직각 평면 형상의 저면에 6개의 초음파 진동자(42)가 2열로 총 12개 설치된 상태를 나타내고 있다.The plurality of ultrasonic vibrators 42 of the fourth ultrasonic irradiator 40 may emit 40 ± 5Khz of ultrasonic waves from the bottom of the right-angle plane shape of the main body 41 to the upper surface direction with respect to the mixed oil introduced into the main body 41. Irradiation for ˜ 5 minutes to emulsify the fuel and water in the mixed oil. For reference, FIG. 2 shows a state in which six ultrasonic vibrators 42 are installed in total in a row of two on the bottom surface of the right-angle plane of the main body 41.

상기 제4초음파 조사기(40)의 냉각수관(43)은 내부에 냉각수가 흐르고 상기 본체(41) 내부를 관통하도록 설치되며 상기 본체(41) 내부로 투입된 혼합유를 냉각시켜 상기 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지시키며, 상기와 같이 연료 65∼70 중량%와 물 30∼35 중량%가 혼합된 혼합유에 대하여 40±5Khz의 초음파를 3∼5분 동안 조사하는 경우, 상기 혼합유의 온도가 15℃ 미만이면 하기의 유화 연료 버너(80)로 유화 연료를 분사할 때 적색 불꽃을 나타내면서 화력이 저하되는 단점이 있고, 상기 혼합유의 온도가 20℃보다 크면 초음파 조사 시 고도로 응집된 유화 상태를 유지하지 못하는 단점이 있다.Cooling water pipe 43 of the fourth ultrasonic irradiator 40 is installed so that the coolant flows through the inside of the main body 41 and cools the mixed oil introduced into the main body 41 to reduce the temperature of the mixed oil. Maintaining the temperature at -20 ℃, and when irradiating 40 ± 5Khz ultrasonic wave for 3 to 5 minutes to the mixed oil mixed with 65 to 70% by weight of fuel and 30 to 35% by weight of water as described above, the temperature of the mixed oil is 15 If the temperature is less than ℃, there is a disadvantage in that the fire power is reduced while showing the red flame when injecting the emulsified fuel to the following emulsified fuel burner 80, if the temperature of the mixed oil is greater than 20 ℃ does not maintain a highly aggregated emulsified state during ultrasonic irradiation There is a disadvantage.

상기 고속회전믹서(50)는 상기 제4초음파 조사기(40)에 의해 4차 유화된 혼합유가 본체(53) 내부로 투입되면 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 이 혼합유를 3000∼4000rpm으로 3∼5분 동안 고속회전시킴으로써 연료와 물이 고도로 응집된 유화 상태를 유지하면서 수적(水滴)의 크기가 완전 연소 가능한 50∼100μ 크기로 형성된 유화 연료를 생성한다. 이때, 상기 본체(53) 내부로 투입된 혼합유는 고 속회전력에 의해 연료와 물이 고속으로 미세 분쇄, 혼합되면서 유화된다.The high speed rotary mixer 50 maintains the mixed oil at 3000 to 4000 rpm while maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C. when the mixed oil emulsified by the fourth ultrasonic irradiator 40 is introduced into the main body 53. By rotating at a high speed for 3 to 5 minutes, an emulsion fuel having a size of 50 to 100 µm capable of completely combusting water droplets is produced while maintaining an emulsified state in which fuel and water are highly aggregated. At this time, the mixed oil introduced into the main body 53 is emulsified while finely pulverizing and mixing the fuel and water at high speed by the high-speed rotational power.

상기 고속회전믹서(50)는 고속모터(51), 다수의 임펠러(52), 직육면체 형상의 중공형 본체(53), 냉각수관(54), 브래킷(55)을 포함한다.The high speed rotary mixer 50 includes a high speed motor 51, a plurality of impellers 52, a hollow body 53 having a rectangular parallelepiped shape, a coolant pipe 54, and a bracket 55.

상기 고속회전믹서(50)의 고속모터(51)는 3000∼4000rpm의 회전속도를 가진다.The high speed motor 51 of the high speed rotary mixer 50 has a rotation speed of 3000 to 4000 rpm.

상기 고속회전믹서(50)의 다수의 임펠러(52)는 상기 고속모터(51)의 회전축(51a)에 일정 간격으로 고정되며, 원판형 몸체(52a) 중앙부의 회전축 고정공(52a1) 주변에 다수의 혼합유 분쇄공(52a2)이 형성되어 있고, 몸체(52a)의 둘레를 따라 일정 간격으로 다수의 혼합유 분쇄 돌기(52a3)가 형성되어 있다.The plurality of impellers 52 of the high speed rotary mixer 50 are fixed at regular intervals to the rotation shaft 51a of the high speed motor 51, and a plurality of impellers 52 are formed around the rotation shaft fixing hole 52a1 at the center of the disc-shaped body 52a. The mixed oil grinding holes 52a2 are formed, and a plurality of mixed oil grinding projections 52a3 are formed at regular intervals along the circumference of the body 52a.

상기 다수의 임펠러(52)는 고속회전하면서 상기 다수의 혼합유 분쇄공(52a2)과 다수의 혼합유 분쇄 돌기(52a3)를 이용하여 4차 유화된 혼합유를 미세하게 분쇄, 혼합시켜 고도로 응집된 유화 상태를 유발한다.The plurality of impellers 52 are highly agglomerated by finely grinding and mixing the fourth emulsified mixed oil using the plurality of mixed oil grinding holes 52a2 and the plurality of mixed oil grinding protrusions 52a3 while rotating at high speed. Causes emulsification.

상기 고속회전믹서(50)의 본체(53)는 상기 고속모터(51)의 회전축(51a)과 다수의 임펠러(52)를 수용하며, 혼합유가 투입 및 배출되는 투입구(53a)와 배출구(53b)가 좌측 상면과 우측 저면 혹은 좌측 저면과 우측 상면에 형성되어 있고, 혼합유가 내부로 투입되면 이 혼합유를 3000∼4000rpm으로 3∼5분 동안 고속회전시킴으로써 연료와 물이 고도로 응집된 유화 상태를 유지하면서 수적(水滴)의 크기가 완전 연소 가능한 50∼100μ 크기로 형성된 유화 연료를 생성한다. 참고로, 경유, 중유, 등유와 같은 연료와 물 및 유화제를 적절히 혼합하여 만든 통상의 유화 연료의 수적(水滴)의 크기가 50∼100μ 크기이면 완전 연소 가능한 것으로 이 기술분야 에서 알려져 있으며, 본 발명에 따라 경유, 중유, 등유와 같은 연료와 물을 혼합한 혼합유에 대하여 4차례의 서로 다른 초음파 조사 과정과 고속회전 과정을 거쳐 만든 유화 연료 역시 수적(水滴)의 크기가 50∼100μ 크기이면 하기의 유화 연료 버너(80)로 완전 연소시킬 수 있었다.The main body 53 of the high speed rotary mixer 50 accommodates the rotary shaft 51a of the high speed motor 51 and the plurality of impellers 52, and an inlet 53a and an outlet 53b through which mixed oil is introduced and discharged. Is formed on the upper left and right bottoms or the lower left and upper right, and when mixed oil is introduced into the mixture, the mixed oil is rotated at a high speed of 3000 to 4000 rpm for 3 to 5 minutes to maintain a highly aggregated state of fuel and water. At the same time, the emulsified fuel is formed to have a size of 50 to 100 microns that can be completely combusted. For reference, it is known in the art that if the size of the water droplet of a conventional emulsified fuel made by properly mixing fuels such as diesel, heavy oil, and kerosene with water and an emulsifier is a size of 50 to 100 μm, it can be completely burned. According to the oil-fueled oil produced through four different ultrasonic irradiation and high-speed rotation processes for mixed oils such as diesel, heavy oil, kerosene and water, the water droplet size is 50 to 100μ. It was possible to burn completely with the emulsified fuel burner 80.

상기 고속회전믹서(50)의 냉각수관(54)은 상기 본체(53) 외주면과 일정 간격을 두고 냉각수 충전 공간을 구비하면서 상기 본체(53)를 밀봉 커버하며, 상기 본체(53)의 혼합유 투입구(53a)와 배출구(53b)가 관통하여 외부로 노출되고, 냉각수가 투입 및 배출되는 투입구(54a)와 배출구(54b)가 좌측 상면과 우측 저면 혹은 좌측 저면과 우측 상면에 형성되어 있으며, 혼합유가 본체(53) 내부로 투입되면 혼합유를 냉각시켜 상기 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지시킨다.The coolant pipe 54 of the high speed rotary mixer 50 has a cooling water filling space at a predetermined distance from an outer circumferential surface of the main body 53 and seals and covers the main body 53, and a mixed oil inlet of the main body 53. The inlet port 54a and the outlet port 54b through which the 53a and the outlet port 53b penetrate and are exposed to the outside, and the coolant is introduced and discharged are formed on the upper left and right bottoms or the lower left and upper right sides, and the mixed oil is When introduced into the main body 53, the mixed oil is cooled to maintain the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C.

상기 고속회전믹서(50)의 브래킷(55)은 상기 고속모터(51)와 본체(53)를 지지한다.The bracket 55 of the high speed rotary mixer 50 supports the high speed motor 51 and the main body 53.

상기 초음파 제어기(60)는 상기 제1 내지 제4 초음파 조사기(10,20,30,40)의 초음파 진동자(12,22,35,42)로 인가되는 전기에너지를 조절하여 상기 제1 내지 제4 초음파 조사기(10,20,30,40)가 각각 발생하는 초음파의 주파수를 제어한다.The ultrasonic controller 60 adjusts the electrical energy applied to the ultrasonic vibrators 12, 22, 35, and 42 of the first to fourth ultrasonic irradiators 10, 20, 30, and 40 to adjust the first to fourth ultrasonic waves. Ultrasonic irradiators 10, 20, 30, and 40 respectively control the frequency of the generated ultrasonic waves.

상기 고압펌프(70)는 상기 고속회전믹서(50)에 의해 생성된 유화 연료를 특정 고압으로 압축하여 배출하며, 특정 고압을 일정하게 유지할 수 있는 플런저 타입 고압펌프이다.The high pressure pump 70 is a plunger type high pressure pump that can discharge the emulsified fuel generated by the high speed rotary mixer 50 to a specific high pressure and maintain a certain high pressure.

상기 유화 연료 버너(80)는 상기 고압펌프(70)에서 배출되는 유화 연료를 공급받아 분사, 연소시킨다.The emulsified fuel burner 80 receives the emulsified fuel discharged from the high pressure pump 70 and injects and combusts it.

상기 연료 필터(90)는 상기 고속회전믹서(50)와 고압펌프(70) 사이에 설치되어 상기 유화 연료에 포함된 이물질 제거하며, 예컨대 상기 유화 연료에 포함되어 있는 미세한 철 가루 등을 걸러내는 부직포 필터이다.The fuel filter 90 is installed between the high speed rotary mixer 50 and the high pressure pump 70 to remove foreign substances contained in the emulsified fuel, for example, a nonwoven fabric for filtering fine iron powder and the like contained in the emulsified fuel. Filter.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 연료 유화 시스템은 도 6에 나타낸 연료 유화 방법에 의해 다음과 같이 작동한다.The fuel emulsification system according to the present invention configured as described above operates as follows by the fuel emulsification method shown in FIG.

도 6을 참조하면, 먼저 상기 연료 탱크(F/T)에 저장된 경유, 중유, 등유와 같은 연료 65∼70 중량%와 상기 물 탱크(W/T)에 저장된 물 30∼35 중량%가 혼합된 혼합유가 준비되면, 이 혼합유를 상기 제1초음파 조사기(10) 내부로 투입하여 1차 유화시킨다(S100).Referring to FIG. 6, first, 65 to 70 wt% of a fuel such as light oil, heavy oil, and kerosene stored in the fuel tank F / T and 30 to 35 wt% of water stored in the water tank W / T are mixed. When the mixed oil is prepared, the mixed oil is introduced into the first ultrasonic wave irradiator 10 and first emulsified (S100).

이때, 상기 제1초음파 조사기(10)는 본체(11) 내부로 투입된 혼합유에 대하여 28±5Khz의 초음파(예컨대, 28Khz)를 3∼5분 동안 조사하여 혼합유의 연료와 물이 응집되게 1차 유화시키고, 동시에 상기 본체(11) 내부를 관통하도록 설치된 냉각수관(13) 내부로 냉각수를 흘려보냄으로써 초음파가 조사됨에 따라 온도가 상승하는 혼합유를 냉각시켜 상기 1차 유화 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지한다.In this case, the first ultrasonic irradiator 10 irradiates 28 ± 5Khz of ultrasonic waves (for example, 28Khz) to the mixed oil introduced into the main body 11 for 3 to 5 minutes, thereby firstly emulsifying the fuel and water of the mixed oil. At the same time, by cooling the cooling water into the cooling water pipe 13 installed to penetrate the inside of the main body 11, the mixed oil whose temperature rises as the ultrasonic wave is cooled, thereby cooling the temperature of the primary emulsion mixed oil by 15 to 20. Keep at ℃.

상기와 같이 1차 유화 과정이 끝나면, 이어서 1차 유화된 혼합유를 상기 제2초음파 조사기(20) 내부로 투입하여 2차 유화시킨다(S110).After the primary emulsification process as described above, and then the primary emulsified mixed oil is introduced into the second ultrasonic wave irradiator 20 to secondary emulsification (S110).

이때, 상기 제2초음파 조사기(20)는 본체(21)의 혼합유 투입실(21a)로 투입된 1차 유화 혼합유에 대하여 20±5Khz의 초음파(예컨대, 20Khz)를 10∼15초 동안 조사하여 1차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 2차 유화시키고, 동시에 상기 본체(21) 측면 중앙부를 통해 상기 혼합유 투입실(21a)의 외주면 중앙부를 감싸도 록 설치된 냉각수관(24) 내부로 냉각수를 흘려보냄으로써 초음파가 조사됨에 따라 온도가 상승하는 혼합유를 냉각시켜 상기 2차 유화 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지한다.In this case, the second ultrasonic irradiator 20 irradiates 20 ± 5Khz of ultrasonic waves (for example, 20Khz) for 10-15 seconds to the primary emulsion mixed oil introduced into the mixed oil input chamber 21a of the main body 21. Cooling water into the cooling water pipe (24) installed to secondaryly emulsify the fuel and water of the secondary emulsified mixed oil and to surround the central portion of the outer peripheral surface of the mixed oil input chamber (21a) through the central portion of the side of the main body (21). Cooling the mixed oil whose temperature rises as the ultrasonic wave is irradiated by flowing the to maintain the temperature of the secondary emulsion mixed oil at 15 to 20 ℃.

상기와 같이 2차 유화 과정이 끝나면, 이어서 2차 유화된 혼합유를 상기 제3초음파 조사기(30) 내부로 투입하여 3차 유화시킨다(S120).When the secondary emulsification process is completed as described above, the secondary emulsified mixed oil is then introduced into the third ultrasonic wave irradiator 30 to be tertiarily emulsified (S120).

이때, 상기 제3초음파 조사기(30)는 본체(31)의 혼합유 투입실(31a)로 투입된 2차 유화 혼합유에 대하여 20±5Khz의 초음파(예컨대, 20Khz)를 10∼15초 동안 조사하여 1차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 3차 유화시키고, 동시에 상기 본체(31) 측면 중앙부를 통해 상기 혼합유 투입실(31a)의 외주면 중앙부를 감싸도록 설치된 냉각수관(34) 내부로 냉각수를 흘려보냄으로써 초음파가 조사됨에 따라 온도가 상승하는 혼합유를 냉각시켜 상기 3차 유화 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지한다.At this time, the third ultrasonic irradiator 30 irradiates 20 ± 5Khz of ultrasonic wave (for example, 20Khz) for 10-15 seconds to the secondary emulsion mixed oil introduced into the mixed oil input chamber 31a of the main body 31. Cooling water is injected into the cooling water pipe 34 installed to surround the central portion of the outer circumferential surface of the mixed oil inlet chamber 31a through the central portion of the side face of the main body 31 at the same time. By flowing, the mixed oil whose temperature rises as the ultrasonic wave is irradiated is cooled to maintain the temperature of the tertiary emulsified mixed oil at 15 to 20 ° C.

상기와 같이 3차 유화 과정이 끝나면, 이어서 3차 유화된 혼합유를 상기 제4초음파 조사기(40) 내부로 투입하여 4차 유화시킨다(S130).After the tertiary emulsification process is completed as described above, the third emulsified mixed oil is then introduced into the fourth ultrasonic wave irradiator 40 to be fourth emulsified (S130).

이때, 상기 제4초음파 조사기(40)는 본체(41) 내부로 투입된 혼합유에 대하여 40±5Khz의 초음파(예컨대, 40Khz)를 3∼5분 동안 조사하여 혼합유의 연료와 물이 응집되게 4차 유화시키고, 동시에 상기 본체(41) 내부를 관통하도록 설치된 냉각수관(43) 내부로 냉각수를 흘려보냄으로써 초음파가 조사됨에 따라 온도가 상승하는 혼합유를 냉각시켜 상기 4차 유화 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지한다.In this case, the fourth ultrasonic irradiator 40 irradiates 40 ± 5Khz of ultrasonic wave (for example, 40Khz) to the mixed oil introduced into the main body 41 for 3 to 5 minutes, thereby emulsifying the fourth oil so that fuel and water of the mixed oil are aggregated. At the same time, by cooling the cooling water into the cooling water pipe 43 installed to penetrate the inside of the main body 41, the mixed oil whose temperature rises as the ultrasonic wave is cooled, thereby cooling the temperature of the fourth emulsion mixed oil by 15-20. Keep at ℃.

상기와 같이 4차 유화 과정이 끝나면, 이어서 4차 유화된 혼합유를 상기 고 속회전믹서(50)로 투입, 고속회전시켜 유화 연료를 생성한다(S140).When the fourth emulsification process is completed as described above, the fourth emulsified mixed oil is then introduced into the high speed rotary mixer 50 and rotated at high speed to generate an emulsified fuel (S140).

이때, 상기 고속회전믹서(50)는 본체(53) 내부로 투입된 혼합유를 3000∼4000rpm으로 3∼5분 동안 고속회전시킴으로써 연료와 물이 고도로 응집된 유화 상태를 유지하면서 수적(水滴)의 크기가 완전 연소 가능한 50∼100μ 크기로 형성된 유화 연료를 생성하고, 동시에 상기 본체(53) 외주면과 일정 간격을 두고 냉각수 충전 공간을 구비하면서 상기 본체(53)를 밀봉 커버하는 냉각수관(54) 내부로 냉각수를 흘려보냄으로써 고속회전함에 따라 온도가 상승하는 혼합유를 냉각시켜 상기 유화 연료의 온도를 15∼20℃로 유지한다.At this time, the high speed rotary mixer 50 rotates the mixed oil introduced into the main body 53 at a high speed for 3 to 5 minutes at 3000 to 4000 rpm to maintain an emulsified state in which fuel and water are highly aggregated. To form an emulsified fuel having a size of 50 to 100 microns which is completely combustible, and at the same time into a cooling water pipe 54 having a cooling water filling space at a predetermined distance from the outer circumferential surface of the main body 53 and sealingly covering the main body 53. By flowing the cooling water, the mixed oil whose temperature rises as it rotates at high speed is cooled to maintain the temperature of the emulsified fuel at 15 to 20 ° C.

상기와 같이 1 내지 4차의 유화 과정과 고속회전 과정을 거쳐 생성된 유화 연료는 상기 고속회전믹서(50)와 고압펌프(70) 사이에 설치된 상기 연료 필터(90)에 의해 이물질이 제거된 상태로 상기한 바와 같은 플런저 타입의 고압펌프(70)로 전달된 후, 상기 고압펌프(70)에 의해 특정 고압으로 압축되어 상기 유화 연료 버너(80)로 공급되어 분사, 연소된다.As described above, the emulsified fuel generated through the first to fourth emulsification processes and the high speed rotation process is a state in which foreign substances are removed by the fuel filter 90 installed between the high speed rotation mixer 50 and the high pressure pump 70. After being transferred to the plunger type high pressure pump 70 as described above, it is compressed to a specific high pressure by the high pressure pump 70 and supplied to the emulsified fuel burner 80 to be injected and combusted.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 연료 유화 시스템은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.The fuel emulsification system according to the present invention described above is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention claimed in the following claims. The technical spirit is to the extent that various changes can be made.

도 1은 본 발명에 따른 연료 유화 시스템을 나타낸 실시예.1 shows an embodiment of a fuel emulsification system according to the present invention.

도 2는 도 1의 제1초음파 조사기 또는 제4초음파 조사기의 사시도.FIG. 2 is a perspective view of the first ultrasonic irradiator or the fourth ultrasonic irradiator of FIG. 1. FIG.

도 3은 도 1의 제2초음파 조사기 또는 제3초음파 조사기의 단면도.3 is a cross-sectional view of the second ultrasonic irradiator or the third ultrasonic irradiator of FIG.

도 4는 도 1의 고속회전믹서의 부분 절개 정면도.Figure 4 is a partial cutaway front view of the high speed rotary mixer of Figure 1;

도 5는 도 4의 임펠러의 사시도5 is a perspective view of the impeller of FIG.

도 6은 본 발명에 따른 연료 유화 방법을 나타낸 실시예.6 is an embodiment showing a fuel emulsification method according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 제1초음파 조사기 11,41: 본체10: first ultrasonic irradiator 11, 41: main body

11a,41a: 투입구 11b,41b: 배출구11a, 41a: Inlet 11b, 41b: Outlet

12,42: 초음파 진동자 13,43: 냉각수관12,42: ultrasonic vibrator 13,43: coolant pipe

20: 제2초음파 조사기 21,31: 본체20: second ultrasonic wave irradiator 21, 31: main body

21a,31a: 혼합유 투입실 22,32: 혼합유 투입관21a, 31a: mixed oil input chamber 22, 32: mixed oil input pipe

23,33: 혼합유 배출관 24,34: 냉각수관23, 33: mixed oil discharge pipe 24, 34: cooling water pipe

25,35: 초음파 진동자 25a,35a: 몸체25, 35: ultrasonic transducer 25a, 35a: body

25b,35b: 플랜지 25c,35c: 돌출부25b, 35b: flange 25c, 35c: protrusion

26,36: 진동자 고정링 27,37: 진동 전달부26,36: vibrator fixing ring 27,37: vibration transmitting unit

30: 제3초음파 조사기 40: 제4초음파 조사기30: third ultrasonic irradiator 40: fourth ultrasonic irradiator

50: 고속회전믹서 51: 고속모터50: high speed rotary mixer 51: high speed motor

51a: 회전축 52: 임펠러51a: axis of rotation 52: impeller

52a: 몸체 52a1: 회전축 고정공52a: body 52a1: rotating shaft fixing hole

52a2: 혼합유 분쇄공 52a3: 혼합유 분쇄 돌기52a2: Mixed oil grinder 52a3: Mixed oil grind protrusion

53: 본체 53a: 투입구53: main body 53a: inlet

53b: 배출구 54: 냉각수관53b: outlet 54: cooling water pipe

54a: 투입구 54b: 배출구54a: inlet port 54b: outlet port

55: 브래킷 60: 초음파 제어기55: bracket 60: ultrasonic controller

70: 고압펌프 80: 유화 연료 버너70: high pressure pump 80: emulsified fuel burner

90: 연료 필터 F/T: 연료 탱크90: fuel filter F / T: fuel tank

W/T: 물 탱크W / T: water tank

Claims (8)

연료 65∼70 중량%와 물 30∼35 중량%가 혼합된 혼합유가 본체(11) 내부로 투입되면 본체(11) 내부로 28±5Khz의 초음파를 조사하도록 설치된 다수의 초음파 진동자(12)에 의해 발생된 초음파를 3∼5분 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 혼합유의 연료와 물이 응집되게 1차 유화시키는 제1초음파 조사기(10)와;When a mixed oil mixed with 65 to 70% by weight of fuel and 30 to 35% by weight of water is introduced into the main body 11, a plurality of ultrasonic vibrators 12 are installed to irradiate 28 ± 5 kHz ultrasonic waves into the main body 11. A first ultrasonic irradiator 10 for irradiating the generated oil to the mixed oil for 3 to 5 minutes to first emulsify the fuel and water of the mixed oil while maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C .; 상기 제1초음파 조사기(10)에 의해 1차 유화된 혼합유가 본체(21) 내부로 투입되면 본체(21) 내부로 20±5Khz의 초음파를 조사하도록 설치된 초음파 진동자(25)에 의해 발생된 초음파를 10∼15초 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 1차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 2차 유화시키는 제2초음파 조사기(20);When the mixed oil firstly emulsified by the first ultrasonic irradiator 10 is introduced into the main body 21, the ultrasonic wave generated by the ultrasonic vibrator 25 installed to irradiate 20 ± 5 kHz ultrasonic waves into the main body 21 is generated. A second ultrasonic irradiator 20 for irradiating the mixed oil for 10 to 15 seconds to secondly emulsify the fuel and water of the first emulsified mixed oil while maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C; 상기 제2초음파 조사기(20)와 동일한 구조이며, 상기 제2초음파 조사기(20)에 의해 2차 유화된 혼합유가 본체(31) 내부로 투입되면 본체(31) 내부로 20±5Khz의 초음파를 조사하도록 설치된 초음파 진동자(35)에 의해 발생된 초음파를 10∼15초 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 2차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 3차 유화시키는 제3초음파 조사기(30);The same structure as that of the second ultrasonic irradiator 20, and when the mixed oil secondary emulsified by the second ultrasonic irradiator 20 is introduced into the main body 31, ultrasonic waves of 20 ± 5 Khz are irradiated into the main body 31. The ultrasonic wave generated by the ultrasonic vibrator 35 is irradiated to the mixed oil for 10 to 15 seconds to maintain the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ℃ to emulsify the third and emulsified fuel and water of the secondary emulsified mixed oil Three ultrasonic waves irradiator 30; 상기 제1초음파 조사기(10)와 동일한 구조이며, 상기 제3초음파 조사기(30)에 의해 3차 유화된 혼합유가 본체(41) 내부로 투입되면 본체(41) 내부로 40±5Khz의 초음파를 조사하도록 설치된 다수의 초음파 진동자(42)에 의해 발생된 초음파를 3∼5분 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 3차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 4차 유화시키는 제4초음파 조사기(40);The same structure as that of the first ultrasonic irradiator 10, and when the mixed oil emulsified by the third ultrasonic irradiator 30 is introduced into the main body 41, 40 ± 5Khz of ultrasonic waves are irradiated into the main body 41. The ultrasonic wave generated by the plurality of ultrasonic vibrators 42 is irradiated to the mixed oil for 3 to 5 minutes to maintain the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C. while the fuel and water of the tertiary emulsified mixed oil are coagulated in the fourth emulsion. A fourth ultrasonic wave irradiator 40 for making; 상기 제4초음파 조사기(40)에 의해 4차 유화된 혼합유가 본체(53) 내부로 투입되면 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 이 혼합유를 3000∼4000rpm으로 3∼5분 동안 고속회전시킴으로써 연료와 물이 고도로 응집된 유화 상태를 유지하면서 수적(水滴)의 크기가 완전 연소 가능한 50∼100μ 크기로 형성된 유화 연료를 생성하는 고속회전믹서(50); 및 When the mixed oil emulsified by the fourth ultrasonic irradiator 40 into the main body 53 is introduced into the main body 53, the mixed oil is rotated at high speed for 3 to 5 minutes at 3000 to 4000 rpm while maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C. A high-speed rotary mixer 50 for producing an emulsified fuel having a size of 50 to 100 microns in which the water droplets are completely combustible while maintaining an emulsified state in which fuel and water are highly aggregated; And 상기 제1 내지 제4 초음파 조사기(10,20,30,40)의 초음파 진동자(12,22,35,42)로 인가되는 전기에너지를 조절하여 상기 제1 내지 제4 초음파 조사기(10,20,30,40)가 각각 발생하는 초음파의 주파수를 제어하는 초음파 제어기(60);By controlling the electrical energy applied to the ultrasonic vibrators 12, 22, 35, 42 of the first to fourth ultrasonic irradiators 10, 20, 30, 40, the first to fourth ultrasonic irradiators 10, 20, An ultrasonic controller 60 for controlling the frequency of the ultrasonic waves 30 and 40 respectively generated; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 유화 시스템.Fuel emulsification system, characterized in that consisting of. 제 1 항에 있어서, 상기 제1초음파 조사기(10)는 The method of claim 1, wherein the first ultrasonic irradiator 10 연료 65∼70 중량%와 물 30∼35 중량%가 혼합된 혼합유가 투입 및 배출되는 투입구(11a)와 배출구(11b)가 좌측 상면과 우측 저면 혹은 좌측 저면과 우측 상면 혹은 양측면에 형성되어 있는 직육면체 형상의 중공형 본체(11)와;A cuboid in which the inlet 11a and outlet 11b into which the mixed oil mixed with 65 to 70% by weight of fuel and 30 to 35% by weight of water are introduced and discharged are formed on the upper left and right bottoms or the left bottom and right upper or both sides. A hollow body 11 in shape; 상기 본체(11) 내부로 투입된 혼합유에 대하여 상기 본체(11)의 직각 평면 형상의 저면에서 상면 방향으로 28±5Khz의 초음파를 3∼5분 동안 조사하여 혼합유 의 연료와 물이 응집되게 유화시키는 다수의 초음파 진동자(12); 및The mixed oil introduced into the main body 11 is irradiated with an ultrasonic wave of 28 ± 5 kHz for 3 to 5 minutes in the upper direction from the bottom of the right-angle plane shape of the main body 11 to emulsify the fuel and water of the mixed oil to aggregate. A plurality of ultrasonic vibrators 12; And 내부에 냉각수가 흐르고 상기 본체(11) 내부를 관통하도록 설치되며 상기 본체(11) 내부로 투입된 혼합유를 냉각시켜 상기 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지시키는 냉각수관(13);Cooling water flows through the cooling water is installed to penetrate the inside of the main body 11 and the mixed oil introduced into the main body 11 to maintain the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ℃; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 유화 시스템.Fuel emulsification system comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 제2초음파 조사기(20) 또는 제3초음파 조사기(30)는The method of claim 1, wherein the second ultrasonic irradiator 20 or the third ultrasonic irradiator 30 상면 중앙부에 오목한 혼합유 투입실(21a,31a)이 형성되어 있는 원통 혹은 직육면체 혹은 정육면체 형상의 중공형 본체(21,31)와;Hollow main bodies 21 and 31 having a cylindrical or cuboid or a cube shape in which the mixed oil injecting chambers 21 a and 31 a are concave at the center of the upper surface; 상기 본체(21,31) 저면이나 측면 하단부를 통해 상기 혼합유 투입실(21a,31a)의 저면 중앙부와 관통하는 혼합유 투입관(22,32);Mixed oil inlet pipes 22 and 32 penetrating the bottom of the mixed oil inlet chambers 21a and 31a through the bottom or side lower end portions of the main body 21 and 31; 상기 혼합유 투입실(21a,31a)의 외주면 상단부를 통해 상기 본체(21,31) 측면 상단부와 관통하는 혼합유 배출관(23,33);A mixed oil discharge pipe 23 and 33 penetrating the upper end of the side surfaces of the main body 21 and 31 through the upper end of the outer circumferential surface of the mixed oil input chamber 21a and 31a; 내부에 냉각수가 흐르고 상기 본체(21,31) 측면 중앙부를 통해 상기 혼합유 투입실(21a,31a)의 외주면 중앙부를 감싸도록 설치되며 상기 혼합유 투입실(21a,31a)에 투입된 혼합유를 냉각시켜 상기 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지시키는 냉각수관(24,34);Coolant flows inside and is installed to surround the center of the outer circumferential surface of the mixed oil input chambers 21a and 31a through the side center portions of the main bodies 21 and 31 and to cool the mixed oil introduced into the mixed oil input chambers 21a and 31a. Cooling water pipes (24, 34) for maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ℃; 원통 혹은 직육면체 혹은 정육면체 형상의 몸체(25a,35a) 하단에 플랜지(25b,35b)가 형성되어 있고, 상기 플랜지(25b,35b) 하단에 상기 본체(21,31) 상 면의 혼합유 투입실(21a,31a)의 내벽면과 일정 간격의 혼합유 투입 공간을 유지하도록 상기 혼합유 투입실(21a,31a)로 삽입되는 돌출부(25c,35c)가 연장 형성되어 있으며, 상기 플랜지(25b,35b)가 상기 혼합유 투입실(21a,31a)의 상단 개구부 가장자리에 걸려 고정되고, 상기 혼합유 투입실(21a,31a) 내부로 투입된 혼합유에 대하여 상기 혼합유 투입실(21a,31a)의 저면과 외주면 방향으로 20±5Khz의 초음파를 10∼15초 동안 조사하여 혼합유의 연료와 물이 응집되게 유화시키는 초음파 진동자(25,35);Flange 25b, 35b is formed in the lower end of the cylinder 25a, 35a of a cylindrical or cuboid or cube shape, and the mixed oil input chamber of the upper surface of the said main body 21, 31 in the lower end of the said flange 25b, 35b ( Protruding portions 25c and 35c inserted into the mixed oil input chambers 21a and 31a are extended to maintain the inner wall surfaces of the 21a and 31a and the mixed oil input spaces at predetermined intervals, and the flanges 25b and 35b are formed. Is fixed to the edges of the upper openings of the mixed oil input chambers 21a and 31a, and the bottom surface and the outer circumferential surface of the mixed oil input chambers 21a and 31a with respect to the mixed oil introduced into the mixed oil input chambers 21a and 31a. Ultrasonic vibrators 25 and 35 that irradiate 20 ± 5Khz ultrasonic wave for 10 to 15 seconds in the direction to emulsify the fuel and water of the mixed oil; 상기 초음파 진동자(25,35)의 플랜지(25b,35b)를 개재하여 상기 본체(21,31) 상면과 볼트 결합 혹은 스크루 결합하여 상기 초음파 진동자(25,35)의 몸체를 상기 본체(21,31) 상면에 고정하는 진동자 고정링(26,36); 및The body of the ultrasonic vibrators 25 and 35 is bolted or screwed to the upper surfaces of the main bodies 21 and 31 through the flanges 25b and 35b of the ultrasonic vibrators 25 and 35. Vibrator fixing rings (26, 36) fixed to the upper surface; And 상기 초음파 진동자(25,35)의 몸체(25a,35a)와 결합하여 상기 초음파 제어기(60)의 초음파 발생용 전기에너지를 상기 초음파 진동자(25,35)로 전달하는 진동 전달부(27,37);Vibration transmission units 27 and 37 coupled to the bodies 25a and 35a of the ultrasonic vibrators 25 and 35 to transmit electrical energy for ultrasonic generation of the ultrasonic controller 60 to the ultrasonic vibrators 25 and 35. ; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 유화 시스템.Fuel emulsification system comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 제4초음파 조사기(40)는 The method of claim 1, wherein the fourth ultrasonic irradiator 40 연료 65∼70 중량%와 물 30∼35 중량%가 혼합된 혼합유가 투입 및 배출되는 투입구(41a)와 배출구(41b)가 좌측 상면과 우측 저면 혹은 좌측 저면과 우측 상면 혹은 양측면에 형성되어 있는 직육면체 형상의 중공형 본체(41)와;A cuboid in which the inlet 41a and the outlet 41b into which the mixed oil mixed with 65 to 70% by weight of fuel and 30 to 35% by weight of water are introduced and discharged are formed on the upper left and right bottoms or the left bottom and right upper or both sides. Hollow main body 41; 상기 본체(41) 내부로 투입된 혼합유에 대하여 상기 본체(41)의 직각 평면 형상의 저면에서 상면 방향으로 40±5Khz의 초음파를 3∼5분 동안 조사하여 혼합유의 연료와 물이 응집되게 유화시키는 다수의 초음파 진동자(42); 및The mixed oil introduced into the main body 41 is irradiated with an ultrasonic wave of 40 ± 5 kHz for 3 to 5 minutes from the bottom of the right-angle plane shape of the main body 41 for 3 to 5 minutes to emulsify the fuel and water of the mixed oil to aggregate. Ultrasonic vibrator 42; And 내부에 냉각수가 흐르고 상기 본체(41) 내부를 관통하도록 설치되며 상기 본체(41) 내부로 투입된 혼합유를 냉각시켜 상기 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지시키는 냉각수관(43);Cooling water flows through the cooling water is installed to penetrate the inside of the main body 41 and the mixed oil introduced into the main body 41 to maintain the temperature of the mixed oil at 15 ~ 20 ℃; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 유화 시스템.Fuel emulsification system comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 고속회전믹서(50)는According to claim 1, wherein the high speed rotary mixer 50 3000∼4000rpm의 회전속도를 가지는 고속모터(51)와;A high speed motor 51 having a rotation speed of 3000 to 4000 rpm; 상기 고속모터(51)의 회전축(51a)에 일정 간격으로 고정되며, 원판형 몸체(52a) 중앙부의 회전축 고정공(52a1) 주변에 다수의 혼합유 분쇄공(52a2)이 형성되어 있고, 몸체(52a)의 둘레를 따라 일정 간격으로 다수의 혼합유 분쇄 돌기(52a3)가 형성되어 있는 다수의 임펠러(52);It is fixed to the rotary shaft 51a of the high speed motor 51 at regular intervals, and a plurality of mixed oil grinding holes 52a2 are formed around the rotary shaft fixing hole 52a1 at the center of the disc-shaped body 52a. A plurality of impellers 52 having a plurality of mixed oil grinding projections 52a3 formed at regular intervals along the circumference of 52a); 상기 고속모터(51)의 회전축(51a)과 다수의 임펠러(52)를 수용하며, 혼합유가 투입 및 배출되는 투입구(53a)와 배출구(53b)가 좌측 상면과 우측 저면 혹은 좌측 저면과 우측 상면에 형성되어 있고, 혼합유가 내부로 투입되면 이 혼합유를 3000∼4000rpm으로 3∼5분 동안 고속회전시킴으로써 연료와 물이 고도로 응집된 유화 상태를 유지하면서 수적(水滴)의 크기가 완전 연소 가능한 50∼100μ 크기로 형 성된 유화 연료를 생성하는 직육면체 형상의 중공형 본체(53);The rotary shaft 51a and the plurality of impellers 52 of the high speed motor 51 are accommodated, and the inlet port 53a and the outlet port 53b into which the mixed oil is introduced and discharged are disposed on the upper left and right bottoms or the left bottom and right upper surfaces. When the mixed oil is introduced into the mixture, the mixed oil is rotated at a high speed for 3 to 5 minutes at 3000 to 4000 rpm to maintain a highly aggregated emulsion of fuel and water, while the water droplets can be completely burned. A rectangular parallelepiped hollow body 53 for producing an emulsified fuel formed in a size of 100 μ; 상기 본체(53) 외주면과 일정 간격을 두고 냉각수 충전 공간을 구비하면서 상기 본체(53)를 밀봉 커버하며, 상기 본체(53)의 혼합유 투입구(53a)와 배출구(53b)가 관통하여 외부로 노출되고, 냉각수가 투입 및 배출되는 투입구(54a)와 배출구(54b)가 좌측 상면과 우측 저면 혹은 좌측 저면과 우측 상면에 형성되어 있으며, 혼합유가 본체(53) 내부로 투입되면 혼합유를 냉각시켜 상기 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지시키는 중공형 냉각수관(54); 및The main body 53 is sealed and covers the main body 53 while having a cooling water filling space at a predetermined distance from the outer circumferential surface of the main body 53, and the mixed oil inlet 53a and the outlet 53b of the main body 53 penetrate and are exposed to the outside. And the inlet port 54a and the outlet port 54b into which the coolant is introduced and discharged are formed on the upper left and right bottom surfaces or the lower left and upper right surfaces, and when the mixed oil is introduced into the main body 53, the mixed oil is cooled to the above. A hollow cooling water pipe 54 for maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C; And 상기 고속모터(51)와 본체(53)를 지지하는 브래킷(55);A bracket 55 for supporting the high speed motor 51 and the main body 53; 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 연료 유화 시스템.Fuel emulsification system comprising a. 제 1 항에 있어서, 상기 고속회전믹서(50)에 의해 생성된 유화 연료를 특정 고압으로 압축하여 배출하는 고압펌프(70); 및According to claim 1, High pressure pump 70 for compressing and discharged the emulsified fuel produced by the high speed rotary mixer 50 to a specific high pressure; And 상기 고압펌프(70)에서 배출되는 유화 연료를 공급받아 분사, 연소시키는 유화 연료 버너(80);An emulsified fuel burner 80 which receives the emulsified fuel discharged from the high pressure pump 70 and injects and combusts it; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 연료 유화 시스템.Fuel emulsification system comprising a further. 제 6 항에 있어서, 상기 고속회전믹서(50)와 고압펌프(70) 사이에 설치되어 상기 유화 연료에 포함된 이물질 제거하는 연료필터(90)를 더 포함하는 것을 특징 으로 하는 연료 유화 시스템.The fuel emulsification system according to claim 6, further comprising a fuel filter (90) installed between the high speed rotary mixer (50) and the high pressure pump (70) to remove foreign substances contained in the emulsified fuel. 연료 65∼70 중량%와 물 30∼35 중량%가 혼합된 혼합유를 제1초음파 조사기(10) 내부로 투입하고 28±5Khz의 초음파를 3∼5분 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 혼합유의 연료와 물이 응집되게 1차 유화시키는 제1과정(S100)과;The mixed oil mixed with 65 to 70% by weight of fuel and 30 to 35% by weight of water was introduced into the first ultrasonic wave irradiator 10, and 28 ± 5Khz ultrasonic wave was irradiated to the mixed oil for 3 to 5 minutes to increase the temperature of the mixed oil. A first step (S100) of first emulsifying the fuel and water of the mixed oil to be aggregated while maintaining the temperature at -20 ° C; 1차 유화된 혼합유를 제2초음파 조사기(20) 내부로 투입하고 20±5Khz의 초음파를 10∼15초 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 1차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 2차 유화시키는 제2과정(S110);The first emulsified mixed oil was introduced into the second ultrasonic irradiator 20 and 20 ± 5Khz ultrasonic wave was irradiated to the mixed oil for 10 to 15 seconds to maintain the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C. A second step (S110) of secondary emulsification so that fuel and water are aggregated; 2차 유화된 혼합유를 제3초음파 조사기(30) 내부로 투입하고, 20±5Khz의 초음파를 10∼15초 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 2차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 3차 유화시키는 제3과정(S120);The secondary emulsified mixed oil is introduced into the third ultrasonic irradiator 30, and the secondary emulsified mixture is maintained while maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C. by irradiating 20 ± 5 kHz ultrasonic waves to the mixed oil for 10 to 15 seconds. A third step (S120) of tertiary emulsification so that the fuel and water are coagulated; 3차 유화된 혼합유를 제4초음파 조사기(40) 내부로 투입하고 40±5Khz의 초음파를 3∼5분 동안 혼합유에 조사하여 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 3차 유화된 혼합유의 연료와 물이 응집되게 4차 유화시키는 제4과정(S130); 및The third emulsified mixed oil was introduced into the fourth ultrasonic irradiator 40 and 40 ± 5Khz ultrasonic wave was irradiated to the mixed oil for 3 to 5 minutes to maintain the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C. A fourth step (S130) of emulsifying the fuel and water to be aggregated; And 4차 유화된 혼합유를 고속회전믹서(50)로 투입하고 혼합유의 온도를 15∼20℃로 유지하면서 이 혼합유를 3000∼4000rpm으로 3∼5분 동안 고속회전시킴으로써 연료와 물이 고도로 응집된 유화 상태를 유지하면서 수적(水滴)의 크기가 완전 연소 가능한 50∼100μ 크기로 형성된 유화 연료를 생성하는 제5과정(S140);Fourth emulsified mixed oil is introduced into the high speed rotary mixer 50 and the mixed oil is rotated at high speed for 3 to 5 minutes at 3000 to 4000 rpm while maintaining the temperature of the mixed oil at 15 to 20 ° C., whereby fuel and water are highly aggregated. A fifth step (S140) of generating an emulsified fuel formed in a size of 50 to 100 μm capable of completely burning the water droplet while maintaining the emulsified state; 으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 연료 유화 방법.Fuel emulsification method comprising a.
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