KR102257041B1 - fuel-injection apparatus for incineration - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소각용 연료 분무 장치에 관한 것이다. 본 발명에서 연료 공급관(100)의 연료 유입구(120) 및 상기 연료 토출구(130) 사이에는 연료의 이동을 안내하는 복수 개의 연료 유로가 형성된다. 상기 연료 토출구(130)는 분무 노즐(300)의 연결구(310)와 연통된다. 상기 분무 노즐(300)의 타단에는 외부로 연료가 분무되는 방향으로 분무구(320)가 형성되어, 연료가 상기 연결구(310)를 지나 상기 분무구(320)를 통과하면서 무화(atomization)되도록 연료 및 외부로부터 공급되는 기체를 분무시킨다. 상기 연료 공급관(10)의 내측에는 초음파를 발생시켜 연료의 무화(atomization) 현상을 촉진하는 초음파 발생기(400)가 설치된다. 본 발명에 의하면, 연료가 연료 공급관을 통과하며 유동하면서 초음파에 의해 미립화가 촉진되므로, 그 분무 액적의 크기가 작고 넓게 퍼지면서 분무될 수 있어 연료효율이 높아지는 이점이 있다.The present invention relates to a fuel spray device for incineration. In the present invention, a plurality of fuel passages for guiding the movement of fuel are formed between the fuel inlet 120 of the fuel supply pipe 100 and the fuel discharge port 130. The fuel discharge port 130 communicates with the connector 310 of the spray nozzle 300. At the other end of the spray nozzle 300, a spray port 320 is formed in a direction in which fuel is sprayed to the outside, so that fuel is atomized while passing through the connector 310 and passing through the spray port 320. And a gas supplied from the outside is sprayed. An ultrasonic generator 400 is installed inside the fuel supply pipe 10 to promote an atomization of fuel by generating ultrasonic waves. According to the present invention, since the atomization is promoted by ultrasonic waves while the fuel flows through the fuel supply pipe, the size of the spray droplet is small and can be sprayed while spreading widely, thereby increasing fuel efficiency.

Description

소각용 연료 분무 장치{fuel-injection apparatus for incineration}Fuel atomizing apparatus for incineration {fuel-injection apparatus for incineration}

본 발명은 소각용 연료 분무 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초음파를 발생시켜 연료의 평균입경(SMD)의 크기를 감소시킬 수 있는 것과 동시에 연료가 넓게 퍼져 분무될 수 있도록 구성되는 소각용 연료 분무 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a fuel spray device for incineration, and more particularly, by generating ultrasonic waves, it is possible to reduce the size of the average particle diameter (SMD) of the fuel and at the same time, the fuel spray for incineration is configured to spread and spray the fuel widely. It relates to the device.

일반적으로, 산업용 퍼니스, 가마, 보일러를 비롯하여 소각로 등에 사용되는 버너는 오일연소량이 크다. 따라서 그 성능에 따라 운전비용 및 환경오염에 영향을 크게 미치게 되므로 버너의 설정시 저과잉 공기로 연소가 가능하며, 화염이 짧으면서도 발열량이 높아야 한다. 그리고 분진과 SO4 및 NOx(산화질소) 등의 공해 물질의 발생이 적어야 하며 화염의 안정성 및 응답성이 높아야 한다.In general, burners used in industrial furnaces, kilns, boilers, incinerators, and the like have a large amount of oil combustion. Therefore, the operation cost and environmental pollution are greatly affected according to the performance, so when the burner is set, it is possible to burn with low excess air, and the flame must be short and the calorific value must be high. In addition, the generation of dust and pollutants such as SO4 and NOx (nitrogen oxide) should be small, and the stability and response of the flame should be high.

이와 같이 연소가 잘 되기 위해서는 연료의 분사상태가 좋고 또한, 분사된 연료와 연소용 공기의 혼합이 완벽해야 하며, 연소용 공기량, 공기유속, 레지스터로 유입되는 공기의 균일성 및 보염기에서의 공기 회전 등이 연소에 큰 영향을 미치게 되며, 이러한 요인들은 연료분사노즐의 구조적 특징에 크게 좌우된다.In order to achieve good combustion like this, the injection state of fuel must be good, and the mixture of the injected fuel and combustion air must be perfect, and the amount of combustion air, air flow rate, uniformity of air flowing into the resistor, and air in the flame retardant Rotation and the like have a great influence on combustion, and these factors largely depend on the structural characteristics of the fuel injection nozzle.

일반적으로 오일연료를 분무하여 연소할 수 있는 종래의 분사노즐은 오일연료와 오일연료를 미립자하기 위한 무화(atomization)재의 혼합위치에 따라 내부혼합형, 외부혼합형, 및 중간혼합형 등으로 구분할 수 있다. 여기서, 무화재로는 압축공기 또는 수증기를 사용하는데, 기체는 밀도가 낮기 때문에 낮은 분사압력에서도 분사 속도가 낮은 액체와의 사이에 큰 상대속도가 생겨서 액체의 미립화가 일어난다. In general, conventional injection nozzles that can be burned by spraying oil fuel can be classified into an internal mixing type, an external mixing type, and an intermediate mixing type, depending on the mixing position of the oil fuel and the atomization material for fine particles of the oil fuel. Here, compressed air or water vapor is used as the atomizing material, but since the gas has a low density, a large relative velocity is generated between the liquid having a low injection speed even at a low injection pressure, so that the atomization of the liquid occurs.

도 1에는 일반적으로 사용되는 연료분사노즐이 개략 단면도로 도시되어 있다.Fig. 1 shows a generally used fuel injection nozzle in a schematic cross-sectional view.

도 1에 도시된 바와 같이, 연료분사노즐(1)에는 연료가 공급되는 연료공급관(10)이 구비된다. 상기 연료공급관(10)의 선단에는 분사노즐(20)이 결합된다. 1, the fuel injection nozzle 1 is provided with a fuel supply pipe 10 through which fuel is supplied. An injection nozzle 20 is coupled to the front end of the fuel supply pipe 10.

상기 분사노즐(20)에는 연료가 공급되는 방향으로 복수 개의 분사구(22)가 환형으로 형성된다. 상기 분사구(22)를 통해 연료가 분사되면, 연료가 분사노즐(20)의 전방을 향해 분사되므로 분사구(22)의 중간 부분(C)에는 연료가 분사되지 못하게 된다. The injection nozzle 20 has a plurality of injection holes 22 formed in an annular shape in a direction in which fuel is supplied. When the fuel is injected through the injection hole 22, the fuel is injected toward the front of the injection nozzle 20, so that the fuel cannot be injected into the middle portion C of the injection hole 22.

따라서, 분사노즐(20)이 연소실(S)에 설치되어 연소과정을 수행하게 되면, 분사노즐(20)의 분사구(22)를 통해서 분사되는 연료에 의해 불꽃이 상하, 양측으로 나누어지고, 이때, 공기유입관(40)을 통해 공기(Air)와 같은 기체가 공급되더라도 공기가 양 불꽃의 외곽 부분에만 공급되어 분사구(22)의 중간부분(B)에는 공기가 원활하게 공급되지 않으면서 온도가 높아지게 되고, 환경 오염물질인 NOx(산화질소)의 발생량이 증가하게 되는 문제점이 있다.Therefore, when the injection nozzle 20 is installed in the combustion chamber S to perform the combustion process, the flame is divided up and down by the fuel injected through the injection hole 22 of the injection nozzle 20, and at this time, Even if gas such as air is supplied through the air inlet pipe 40, air is supplied only to the outer part of both flames, so that air is not supplied smoothly to the middle part (B) of the injection port 22 and the temperature is increased. And, there is a problem that the amount of generation of NOx (nitrogen oxide), which is an environmental pollutant, increases.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0191094호(2000년08월16일 등록)Republic of Korea Utility Model Publication No. 20-0191094 (registered on August 16, 2000)

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 연료의 분무 액적의 크기를 감소시키는 것과 동시에 분무 각도가 증대되어 기체가 원활하게 혼합될 수 있도록 구성되는 소각용 연료 분무 장치를 제공하는 것이다. The present invention was invented to improve the above-described problem, and the problem to be solved by the present invention is to reduce the size of the spray droplets of fuel and at the same time increase the spray angle, thereby allowing the gas to be smoothly mixed. It is to provide a fuel atomizing device.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and another technical problem that is not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 소각용 연료 분무 장치에 따르면, 일단에 연료의 유입을 위한 연료 유입구가 형성되며, 타단에 상기 연료 유입구로부터 유입된 연료가 토출되는 연료 토출구가 형성되고, 상기 연료 유입구 및 상기 연료 토출구 사이에 연료의 이동을 안내하는 복수 개의 연료 유로가 구비되는 연료 공급관; 일단에 상기 연료 토출구와 연통되는 연결구가 형성되고, 타단에 연료가 외부로 분무되는 방향으로 분무구가 형성되어, 연료가 상기 연결구를 지나 상기 분무구를 통과하면서 무화(atomization)되도록 연료 및 기체를 분무시키는 분무 노즐; 및 상기 연료 공급관의 내측에 설치되어 초음파를 발생시켜 연료의 무화(atomization) 현상을 촉진하는 초음파 발생기;를 포함하여 구성되고, 상기 분무구의 단면적은 상기 연결구의 단면적 보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.According to the fuel spraying device for incineration according to an embodiment of the present invention in order to achieve the above object, a fuel inlet for introducing fuel is formed at one end, and a fuel discharge port through which fuel introduced from the fuel inlet is discharged at the other end A fuel supply pipe formed with a plurality of fuel passages configured to guide the movement of fuel between the fuel inlet and the fuel discharge port; A connection port communicating with the fuel discharge port is formed at one end, and a spray port is formed at the other end in a direction in which fuel is sprayed to the outside, so that fuel and gas are atomized while passing through the connection port and passing through the atomization port. A spray nozzle for atomizing; And an ultrasonic generator installed on the inside of the fuel supply pipe to generate ultrasonic waves to promote an atomization phenomenon of fuel, wherein the cross-sectional area of the spray port is formed larger than the cross-sectional area of the connector. .

상기 연료 공급관은, 상기 연료 유입구로부터 상기 연료 토출구를 향해 수평 방향으로 연장되며, 내측에 상기 초음파 발생기가 설치되는 센터 유로관, 및 상기 센터 유로관을 중심으로 좌측 및 우측에 각각 대응되게 형성되는 선회 유로관을 포함하여 구성되고, 상기 선회 유로관은 곡선으로 이루어진 것을 특징으로 한다.The fuel supply pipe extends in a horizontal direction from the fuel inlet toward the fuel discharge port, and a center flow path pipe in which the ultrasonic generator is installed inside, and a turning formed corresponding to each of the left and right sides of the center flow pipe It is configured to include a flow path pipe, characterized in that the orbiting flow pipe is made of a curved line.

상기 연료 유입구의 단면적은 상기 연료 유입구와 수평 방향으로 연결되는 상기 센터 유로관의 일단의 단면적 보다 작고, 상기 센터 유로관의 일단의 단면적은 상기 센터 유로관의 중심의 단면적보다 작으며, 상기 센터 유로관의 중심의 단면적은 상기 연료 토출구와 연결되는 상기 센터 유로관의 타단의 단면적보다 작거나 같은 것을 특징으로 한다.The cross-sectional area of the fuel inlet port is smaller than the cross-sectional area of one end of the center channel pipe connected to the fuel inlet in a horizontal direction, and the cross-sectional area of one end of the center channel tube is smaller than the cross-sectional area of the center of the center channel tube, and the center channel The cross-sectional area of the center of the tube is less than or equal to the cross-sectional area of the other end of the center flow path tube connected to the fuel discharge port.

상기 센터 유로관의 일단에서 상기 센터 유로관의 중심으로 향할수록 폭이 커지는 방향으로 테이퍼지게 형성되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it is formed to be tapered in a direction in which the width increases from one end of the center flow pipe toward the center of the center flow pipe.

상기 선회 유로관은 상기 분무 노즐을 중심으로 방사상으로 복수 개가 배치되는 것을 특징으로 한다.The orbiting flow path pipe is characterized in that a plurality of radially arranged around the spray nozzle.

상기 연료 유입구는 가압된 연료 액체가 수용된 연료 챔버와 연결되는 것을 특징으로 한다.The fuel inlet is characterized in that it is connected to a fuel chamber in which the pressurized fuel liquid is accommodated.

상기 초음파 발생기는 20kHz 이상의 고주파를 발생하는 것을 특징으로 한다.The ultrasonic generator is characterized in that it generates a high frequency of 20 kHz or more.

상기 분무 노즐의 분무구에는 복수 개의 관통공이 형성되는 다공판이 결합되는 것을 특징으로 한다.A perforated plate in which a plurality of through holes are formed is coupled to the spray port of the spray nozzle.

일단에 기체의 유입을 위한 기체 유입구가 형성되고, 타단에 상기 연결구와 연통되어 상기 기체 유입구로부터 유입된 기체가 토출되는 기체 토출구가 형성되며, 상기 기체 유입구 및 상기 기체 토출구 사이에 기체의 이동을 안내하는 기체 유로가 형성되는 기체 공급관을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.A gas inlet port for inflow of gas is formed at one end, and a gas discharge port through which gas introduced from the gas inlet port is discharged is formed at the other end by communicating with the connector, and guides the movement of gas between the gas inlet port and the gas discharge port. It is characterized in that it is configured to include a gas supply pipe in which a gas flow path is formed.

상기 기체 공급관의 기체 토출구는 상기 센터 유로관의 타단과 인접한 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.The gas discharge port of the gas supply pipe is installed at a position adjacent to the other end of the center flow pipe.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 소각용 연료 분무 장치에 따르면, 연료가 복수 개의 연결 유로로 구성되는 연료 공급관을 유동하며 분무 노즐을 통해 분무되므로, 그 분무 액적의 크기가 작고 넓게 퍼지면서 분무될 수 있다. 따라서 불꽃의 온도가 너무 높게 상승되는 것을 방지하는 것과 동시에 불꽃의 길이가 짧아지도록 함으로써, 연소 시 질소산화물(NOx)의 발생량을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.According to the fuel spraying device for incineration according to an embodiment of the present invention, since the fuel flows through a fuel supply pipe composed of a plurality of connection channels and is sprayed through a spray nozzle, the size of the spray droplets is small and can be sprayed while spreading widely. have. Therefore, by preventing the flame temperature from rising too high and shortening the length of the flame, there is an effect of remarkably reducing the amount of nitrogen oxides (NOx) generated during combustion.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 소각용 연료 분무 장치에 따르면, 상기 연료 공급관 내에는 초음파를 발생시켜 연료의 무화(atomization) 현상을 촉진하는 초음파 발생기가 설치된다. 따라서 연료의 미립화가 더욱 촉진되므로, 분무 액적의 크기를 더욱 감소시킬 수 있는 것과 동시에, 분무각이 넓어질 수 있어 연소효율을 더욱 높일 수 있는 효과도 있다.In addition, according to the fuel atomization apparatus for incineration according to an embodiment of the present invention, an ultrasonic generator is installed in the fuel supply pipe to promote an atomization of fuel by generating ultrasonic waves. Accordingly, since the atomization of the fuel is further promoted, the size of the spray droplet can be further reduced, and the spray angle can be widened, thereby further increasing the combustion efficiency.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 일반적으로 사용되는 연료분사노즐을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 소각용 연료 분무 장치의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 소각용 연료 분무 장치의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소각용 연료 분무 장치의 형상과 유동해석을 나타내는 도면이다.
도 6은 초음파 주파수에 따른 평균입경을 나타낸 그래프이다.
1 is a schematic cross-sectional view showing a generally used fuel injection nozzle.
2 is a perspective view showing the configuration of a fuel spray device for incineration according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of a fuel spray device for incineration according to an embodiment of the present invention.
4 and 5 are views showing the shape and flow analysis of the fuel spray device for incineration according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing the average particle diameter according to the ultrasonic frequency.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.In describing the embodiments, descriptions of technical contents that are well known in the technical field to which the present invention pertains and are not directly related to the present invention will be omitted. This is to more clearly convey the gist of the present invention by omitting unnecessary description.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.For the same reason, some elements in the accompanying drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated. In addition, the size of each component does not fully reflect the actual size. The same reference numerals are assigned to the same or corresponding components in each drawing.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 소각용 연료 분무 장치의 구성이 사시도로 도시되어 있다.2 is a perspective view showing a configuration of a fuel spray device for incineration according to an embodiment of the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 소각용 연료 분무 장치에는 연료 공급관(100)이 구비된다. 본 실시예에서, 상기 연료 공급관(100)은 센터 유로관(110), 선회 유로관(111), 연료 유입구(120) 및 연료 토출구(130)가 구비된다. As shown in FIG. 2, a fuel supply pipe 100 is provided in the fuel spray device for incineration. In this embodiment, the fuel supply pipe 100 is provided with a center flow path pipe 110, a turning flow path pipe 111, a fuel inlet 120, and a fuel discharge port 130.

상기 연료 유입구(120)는 아래에서 설명될 연료 챔버(140)로부터 전달받은 연료가 유입되는 부분이고, 상기 연료 토출구(130)는 상기 연료 유입구(120)로부터 유입된 연료가 토출되는 부분이다. 그리고 아래에서 설명될 센터 유로관(110) 및 선회 유로관(111)은 상기 연료 유입구(120) 및 연료 토출구(130) 사이에 구비된다.The fuel inlet 120 is a portion through which the fuel delivered from the fuel chamber 140 to be described below is introduced, and the fuel outlet 130 is a portion through which the fuel introduced from the fuel inlet 120 is discharged. In addition, the center flow path pipe 110 and the orbiting flow path pipe 111 to be described below are provided between the fuel inlet 120 and the fuel discharge port 130.

본 실시예에서, 상기 연료 공급관(100)의 길이 대 직경 비율은 5:1 내지 10:1 인 것이 바람직하다. 이는 연료가 상기 연료 공급관(100)을 따라 이동하면서 유동이 균일하게 일어나도록 하기 위함이다.In this embodiment, the length-to-diameter ratio of the fuel supply pipe 100 is preferably 5:1 to 10:1. This is to make the flow uniformly occur while the fuel moves along the fuel supply pipe 100.

본 실시예에서, 상기 연료 공급관(100)에는 복수 개의 연료 유로가 구비된다. 상기 연료 유로는 서로 다른 길이를 가지는 관에 의해 형성될 수 있다.In this embodiment, the fuel supply pipe 100 is provided with a plurality of fuel passages. The fuel flow path may be formed by tubes having different lengths.

이를 위해, 상기 연료 공급관(100)은 센터 유로관(110) 및 선회 유로관(111)으로 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 센터 유로관(110)은 연료 유입구(120)로부터 상기 연료 토출구(130)를 향해 수평 방향으로 연장된다. 상기 센터 유로관(110)의 일단(110a)은 연료 유입구(120)와 연결되고, 타단(11b)은 연료 토출구(130)와 연결된다.To this end, the fuel supply pipe 100 may include a center flow path pipe 110 and a turning flow path pipe 111. As shown in FIG. 3, the center flow path pipe 110 extends in a horizontal direction from the fuel inlet 120 toward the fuel discharge port 130. One end (110a) of the center flow path pipe (110) is connected to the fuel inlet 120, the other end (11b) is connected to the fuel discharge port (130).

본 실시예에서, 상기 연료 유입구(120)의 단면적은 상기 센터 유로관(110)의 일단(110a)의 단면적보다 작다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연료 유입구(120)의 폭은 상기 센터 유로관(110)의 일단(110a)의 폭보다 작다. 그리고 상기 센터 유로관(110)의 일단(110a)의 단면적은 상기 센터 유로관(110)의 중심(110c)의 단면적보다 작다. In this embodiment, the cross-sectional area of the fuel inlet 120 is smaller than the cross-sectional area of one end 110a of the center flow path pipe 110. That is, as shown in FIG. 3, the width of the fuel inlet 120 is smaller than the width of one end 110a of the center flow path pipe 110. In addition, the cross-sectional area of one end 110a of the center channel tube 110 is smaller than the cross-sectional area of the center 110c of the center channel tube 110.

또한, 상기 센터 유로관(110)의 중심(110c)의 단면적은 상기 연료 토출구(130)와 연결되는 상기 센터 유로관(110)의 타단(110b)의 단면적보다 작거나 같을 수 있다. 즉, 상기 센터 유로관(110)의 중심(110c)의 폭은 연료 토출구(130)의 폭과 같거나 소 폭으로 큰 폭으로 형성될 수 있다.In addition, the cross-sectional area of the center 110c of the center channel pipe 110 may be smaller than or equal to the cross-sectional area of the other end 110b of the center channel tube 110 connected to the fuel discharge port 130. That is, the width of the center 110c of the center flow path pipe 110 may be equal to or smaller than the width of the fuel discharge port 130 and may be formed to have a large width.

한편, 상기 연료 유입구(120)의 단면적은 상기 선회 유로관(111)의 단면적보다 작다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연료 유입구(120)의 폭은 상기 선회 유로관(111)의 일단(111a)의 폭보다 작다. Meanwhile, the cross-sectional area of the fuel inlet 120 is smaller than the cross-sectional area of the orbiting flow path pipe 111. That is, as shown in FIG. 3, the width of the fuel inlet 120 is smaller than the width of one end 111a of the orbiting flow path pipe 111.

그리고 상기 선회 유로관(111)의 일단(111a)의 단면적은 상기 선회 유로관(111)의 중심(111c)의 단면적보다 작으며, 상기 선회 유로관(111)의 중심(111c)의 단면적은 상기 연료 토출구(130)와 연결되는 상기 선회 유로관(111)의 타단(111b)의 단면적보다 작거나 같을 수 있다. In addition, the cross-sectional area of one end 111a of the orbiting channel tube 111 is smaller than the cross-sectional area of the center 111c of the orbiting channel tube 111, and the cross-sectional area of the center 111c of the orbiting channel tube 111 is the It may be smaller than or equal to the cross-sectional area of the other end 111b of the orbiting flow path pipe 111 connected to the fuel discharge port 130.

또한, 상기 센터 유로관(110)의 일단(110a)에서 상기 센터 유로관(110)의 중심(110c)으로 향할수록 폭이 커지는 방향으로 테이퍼지게 형성될 수 있다. In addition, it may be formed to be tapered in a direction in which the width increases from one end 110a of the center flow pipe 110 toward the center 110c of the center flow pipe 110.

상기 선회 유로관(111)은 상기 센터 유로관(110)을 중심으로 좌측 및 우측에 각각 대응되게 형성된다. 즉, 상기 선회 유로관(111)은 센터 유로관(110)을 중심으로 방사상으로 배치될 수 있다. 여기서 상기 선회 유로관(111)은 곡선으로 이루어질 수 있다. 이는 상기 선회 유로관(111)을 통해 연료가 소정의 시간 동안 정체되면서 넓게 퍼져 나갈 수 있도록 하기 위함이다. The orbiting flow path pipe 111 is formed to correspond to the left and right sides of the center flow path pipe 110, respectively. That is, the orbiting flow path pipe 111 may be disposed radially around the center flow path pipe 110. Here, the orbiting flow path pipe 111 may be formed in a curved shape. This is to allow the fuel to be stagnated for a predetermined time and spread out widely through the orbiting flow path pipe 111.

본 실시예에서, 상기 센터 유로관(110)의 중심(110c) 단면적은 상기 선회 유로관(111)의 중심(111c) 단면적보다 크게 형성될 수 있다. 이는 연료가 상기 선회 유로관(111) 보다 상기 센터 유로관(110)을 통해 원활하게 빠져나가도록 하기 위함이다. In this embodiment, the cross-sectional area of the center 110c of the center flow path tube 110 may be larger than the cross-sectional area of the center 111c of the orbiting flow path tube 111. This is to allow fuel to smoothly exit through the center flow path pipe 110 rather than the turning flow path pipe 111.

본 실시예에서, 선회 유로관(111)은 두 개이지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 선회 유로관(111)은 상기 센터 유로관(110)을 중심으로 방사상으로 복수 개가 구비될 수도 있다.In this embodiment, there are two orbiting flow path tubes 111, but are not necessarily limited thereto. For example, a plurality of orbiting flow path pipes 111 may be provided radially around the center flow path pipe 110.

이와 같이 구성되는 상기 연료 공급관(100)에 의하면, 상기 연료 유입구(120)에서 연료가 유입되면서 상기 센터 유로관(110)을 지나는 것과 동시에 상기 선회 유로관(111)을 지나면서 좌우 유동이 유발되고, 이 유동을 통해 상기 센터 유로관(110)의 내부에서도 연료가 좌우 유동하며 퍼지면서 연료 토출구(130)로 나가게 됨으로서, 연료의 분무각이 확장될 수 있게 된다. According to the fuel supply pipe 100 configured as described above, the left and right flows are induced while passing through the center flow path pipe 110 and the turning flow path pipe 111 at the same time as the fuel flows in from the fuel inlet 120 , Through this flow, the fuel flows to the left and right in the center flow pipe 110 and spreads out to go out to the fuel discharge port 130, so that the spray angle of the fuel can be expanded.

또한, 연료가 상기 센터 유로관(110)의 타단(110b) 및 상기 선회 유로관(111)의 타단(111b)을 통과하며 동시에 상기 연료 토출구(130)로 나가므로, 즉, 상기 센터 유로관(110)을 통과하는 연료가 상기 연료 토출구(130)에서 상기 선회 유로관(111)을 통과한 연료와 만나면서 서로 충돌하여 크게 유동되므로 서로 충돌하여 미립화가 일어나면서 분무각이 더욱 커질 수 있게 된다. In addition, since the fuel passes through the other end 110b of the center flow path pipe 110 and the other end 111b of the orbiting flow path pipe 111 and at the same time goes out to the fuel discharge port 130, that is, the center flow path pipe ( The fuel passing through 110 collides with the fuel passing through the orbiting passage pipe 111 at the fuel discharge port 130 and flows largely, so that the atomization angle can be increased by colliding with each other and atomization occurs.

따라서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 연료 유입구(120)를 지나 상기 센터 유로관(110)의 일단(110a) 및 선회 유로관(111)의 일단(111b)을 통과하면서 상기 센터 유로관(110)을 통과하는 연료의 유동이 발생하게 되고, 상기 센터 유로관(110)을 통과하는 연료가 상기 연료 토출구(130)에서 상기 선회 유로관(111)을 통과한 연료와 만나면서 크게 유동되므로 유동의 각도를 크게 형성하게 된다. Accordingly, as shown in FIGS. 4 and 5, while passing through the fuel inlet 120 and passing through one end 110a of the center flow path pipe 110 and one end 111b of the orbiting flow path pipe 111, the center The flow of fuel passing through the flow path pipe 110 occurs, and the fuel passing through the center flow pipe 110 meets the fuel passing through the orbiting flow pipe 111 at the fuel discharge port 130 and flows largely. Therefore, it forms a large flow angle.

이와 같이 연료가 상기 연료 공급관(100)을 통해 유동하여 분무각이 커지게 되면, 기체와 만났을 경우 서로 충돌하면서 최종적인 미립화가 일어나 연료의 액적의 크기가 작아지며 기체와 용이하게 혼합될 수 있고, 분무각이 더욱 넓어지게 된다. In this way, when the fuel flows through the fuel supply pipe 100 and the spray angle increases, when it encounters the gas, it collides with each other and finally atomization occurs, the size of the droplet of the fuel decreases and can be easily mixed with the gas, The spray angle becomes wider.

따라서 연소효율을 더욱 높일 수 있고, 불꽃의 온도가 너무 높게 상승되는 것을 방지하는 것과 동시에 불꽃의 길이가 짧아지도록 함으로써, 연소 시 질소산화물(NOx)의 발생량을 현저히 감소시킬 수 있다.Therefore, the combustion efficiency can be further increased, the flame temperature is prevented from rising too high, and the length of the flame is shortened, thereby significantly reducing the amount of nitrogen oxides (NOx) generated during combustion.

한편, 상기 연료 유입구(120)는 연료 챔버(140)와 연결된다. 상기 연료 챔버(140)에는 가압된 연료 액체가 수용될 수 있다. 본 실시예에서, 연료는 경유 또는 중유 등을 사용할 수 있다. 경유나 중유를 사용하는 액상 연료의 분무 노즐은 연료의 점성이 높기 때문에 효율적인 무화(atomization)를 위하여 일차적으로 일정 온도로 가열하여 연료의 유동성을 증가시킨 후 높은 압력을 노즐에 가하여 미세 입자로 분사시키는 것이 바람직하다. 이렇게 형성된 미세 액적은 대개 다량의 잉여공기를 사용한 난류혼합 과정을 통하여 연소가 일어난다. 이 경우 중유는 (60~100) ℃ 온도 영역에서 (10~14) cSt 점도를 가진 상태에서 (20~25)Bar 의 압력으로 분사하여 미세 액적을 만들며, 경유는 20 ℃ 상온에서 점도가 (3~12) cSt 이어서 중유에 비하여 사전 가열의 필요성이 적다.Meanwhile, the fuel inlet 120 is connected to the fuel chamber 140. Pressurized fuel liquid may be accommodated in the fuel chamber 140. In this embodiment, the fuel may be light oil or heavy oil. Since the spray nozzle of liquid fuel using diesel or heavy oil has high viscosity of the fuel, it is first heated to a certain temperature for efficient atomization to increase the fluidity of the fuel, and then a high pressure is applied to the nozzle to inject fine particles. It is desirable. The fine droplets thus formed are usually burned through turbulent mixing using a large amount of excess air. In this case, heavy oil is sprayed at a pressure of (20~25)Bar in the state of having a viscosity of (10~14) cSt in the temperature range of (60~100) ℃ to make fine droplets, and the viscosity of light oil is (3) at room temperature at 20 ℃. ~12) cSt Next, the need for preheating is less than that of heavy oil.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 소각용 연료 분무 장치에는 기체 공급관(200)이 구비될 수 있다. 상기 기체 공급관(200)은 연료에 공기와 같은 기체를 공급하는 역할을 한다. Meanwhile, as shown in FIG. 2, a gas supply pipe 200 may be provided in the fuel atomizing apparatus for incineration. The gas supply pipe 200 serves to supply a gas such as air to fuel.

본 실시예에서, 상기 기체 공급관(200)의 일단에는 기체 유입구(210)가 형성된다. 상기 기체 유입구(210)는 기체의 유입을 위한 부분이다. In this embodiment, a gas inlet 210 is formed at one end of the gas supply pipe 200. The gas inlet 210 is a part for inflow of gas.

상기 기체 공급관(200)의 타단에는 기체 토출구(220)가 형성된다. 상기 기체 토출구(220)는 아래에서 설명될 분무 노즐(300)의 연결구(310)와 연통된다. 상기 기체 토출구(220)는 상기 기체 유입구(210)로부터 유입된 기체가 토출되는 부분이다. 상기 기체 토출구(220)는 상기 센터 유로관(110)의 타단(110b)과 인접한 위치에 설치될 수 있다. 또는 상기 기체 토출구(220)는 상기 선회 유로관(111)의 타단(111b) 사이에 설치될 수 있다. 이는 기체가 연료와 혼합이 용이하게 이루어지도록 하기 위함이다. A gas discharge port 220 is formed at the other end of the gas supply pipe 200. The gas discharge port 220 communicates with the connector 310 of the spray nozzle 300 to be described below. The gas discharge port 220 is a portion through which the gas introduced from the gas inlet 210 is discharged. The gas discharge port 220 may be installed at a position adjacent to the other end 110b of the center flow path pipe 110. Alternatively, the gas discharge port 220 may be installed between the other end 111b of the orbiting flow path pipe 111. This is to facilitate mixing of the gas with the fuel.

상기 기체 유입구(210) 및 상기 기체 토출구(220) 사이에는 기체 유로(230)가 형성된다. 상기 기체 유로(230)는 기체의 이동을 안내하는 역할을 한다. A gas flow path 230 is formed between the gas inlet 210 and the gas outlet 220. The gas flow path 230 serves to guide the movement of the gas.

본 실시예에서, 상기 기체 공급관(200)은 하나만 구비되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 기체 공급관(200)은 필요에 따라 복수 개로 구성될 수 있으며, 이때, 기체 공급관(200)은 선회 유로관(111)과 서로 교차되도록 배치될 수 있다.In this embodiment, only one gas supply pipe 200 is provided, but is not limited thereto. For example, the gas supply pipe 200 may be composed of a plurality of pieces as needed, and in this case, the gas supply pipe 200 may be disposed to cross each other with the orbiting flow path pipe 111.

상기 기체 공급관(200)의 일단에는 기체 챔버(240)가 연결된다. 상기 기체 챔버(240)에는 가압된 기체가 수용될 수 있다. 본 실시예에서, 기체는 공기이지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 수증기일 수 있다. A gas chamber 240 is connected to one end of the gas supply pipe 200. Pressurized gas may be accommodated in the gas chamber 240. In this embodiment, the gas is air, but it is not necessarily limited thereto. For example, it may be water vapor.

한편, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 소각용 연료 분무 장치에는 분무 노즐(300)이 구비된다. 상기 분무 노즐(300)은 연료가 무화(atomization)되도록 연료 및 기체를 분산시키는 역할을 한다. On the other hand, as shown in Figs. 2 and 3, a spray nozzle 300 is provided in the fuel spray device for incineration. The spray nozzle 300 serves to disperse fuel and gas so that the fuel is atomized.

상기 분무 노즐(300)의 일단에는 연결구(310)가 형성된다. 상기 연결구(310)는 상기 연료 토출구(130) 및 기체 토출구(220)와 연통된다. A connector 310 is formed at one end of the spray nozzle 300. The connector 310 communicates with the fuel discharge port 130 and the gas discharge port 220.

상기 분무 노즐(300)의 타단에는 분무구(320)가 형성된다. 상기 분무구(320)는 외부로 분무되는 방향, 즉, 연소실(S)을 향해 분무되는 방향으로 형성된다. 본 실시예에서, 상기 분무구(320)의 단면적은 상기 연결구(310)의 단면적 보다 크게 형성된다. 따라서, 연료 및 기체가 상기 연결구(310) 및 분무구(320)를 통과하면서 넓게 퍼지게 되어 불꽃은 짧으면서 퍼지게 되는데, 이 과정에서 상기 기체 토출구(220)를 통해 유입되는 기체가 와류되면서 연료와 혼합이 잘될 수 있다.A spray port 320 is formed at the other end of the spray nozzle 300. The spray port 320 is formed in a direction sprayed to the outside, that is, a direction sprayed toward the combustion chamber (S). In this embodiment, the cross-sectional area of the spray port 320 is formed larger than the cross-sectional area of the connector 310. Therefore, fuel and gas are spread widely while passing through the connector 310 and the atomizing port 320, so that the flame is short and spread. In this process, the gas flowing through the gas discharge port 220 is vortexed and mixed with the fuel. This can be fine.

한편, 상기 분무 노즐(300)의 분무구(320)에는 다공판(미도시)이 선택적으로 결합될 수 있다. 상기 다공판은 복수 개의 관통공이 형성되어, 액체 및 기체가 혼합되어 분무될 때 상기 관통공을 통과하면서 분무각이 더욱 넓어지도록 하기 위함이다.Meanwhile, a porous plate (not shown) may be selectively coupled to the spray port 320 of the spray nozzle 300. The porous plate has a plurality of through-holes, so that when liquid and gas are mixed and sprayed, the spray angle is further widened while passing through the through-hole.

한편, 상기 연료 공급관(100)의 내측에는 초음파 발생기(400)가 설치된다. 본 실시예에서, 상기 초음파 발생기(400)는 상기 센터 유로관(110)의 내측에 설치된다. Meanwhile, an ultrasonic generator 400 is installed inside the fuel supply pipe 100. In this embodiment, the ultrasonic generator 400 is installed inside the center flow path pipe 110.

상기 초음파 발생기(400)는 복수 개의 압전소자를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 초음파 발생기(400)는 외부로부터 전원을 인가받아 20kHz 이상의 고주파 영역인 초음파를 발생시켜 초음파로 인한 캐비테이션(caviatation: 추진기 등의 뒤에 생기는 진공현상) 및 입자가속도의 무화(atomization) 현상이 일어나 연료의 미립화를 촉진한다.The ultrasonic generator 400 may include a plurality of piezoelectric elements. The ultrasonic generator 400 receives power from the outside and generates ultrasonic waves in a high-frequency region of 20 kHz or higher, resulting in cavitation (a vacuum phenomenon occurring behind a thruster, etc.) and atomization of particle acceleration. It promotes atomization.

이와 같은 현상은 도 6에 도시된 바와 같이, 20kHz 이상에서부터 약 5μm 정도의 평균입경(Sauter's Mean Diameter, SMD)을 가진 연료 분무가 발생하는 것을 알 수 있으며, 이는 20kHz 이상의 고주파수 영역에서는 입자의 가속도가 중력가속도의 1 백만 배에 해당할 정도의 고속이기에 가능하다. 여기서 상기 SMD은 총 체적을 총표면적으로 나눈 평균입경의 의미를 가지고 있다. 상기 SMD의 값이 작을수록 단위체적당 표면적이 증가하여 증발시간이 짧아짐을 나타낸다.As shown in FIG. 6, it can be seen that fuel spray having a Sauter's Mean Diameter (SMD) of about 5 μm from 20 kHz or higher occurs, as shown in FIG. 6, which is due to the acceleration of the particles in the high frequency region of 20 kHz or higher. It is possible because it is a high speed that is equivalent to 1 million times the acceleration of gravity. Here, the SMD has the meaning of the average particle diameter obtained by dividing the total volume by the total surface area. As the value of the SMD is smaller, the surface area per unit volume increases, indicating that the evaporation time is shortened.

즉, 상기 초음파 발생기(400)로부터 발생되는 초음파에 의해 연료의 미립화가 더욱 촉진되므로, 분무 액적의 크기를 더욱 감소시킬 수 있는 것과 동시에, 분무각이 넓어질 수 있어 연소효율을 더욱 높일 수 있다.That is, since the atomization of the fuel is further promoted by the ultrasonic wave generated from the ultrasonic generator 400, the size of the spray droplet can be further reduced, and the spray angle can be widened, thereby further increasing the combustion efficiency.

본 실시예에서, 초음파 발생기(400)는 압전소자(미도시)에 고주파 전류를 흘려서 빠르게 진동시키지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 자성 물체에 대해 자기장을 변화시켜 진동하도록 해서 초음파 진동을 발생시킬 수 있다.In this embodiment, the ultrasonic generator 400 vibrates rapidly by passing a high-frequency current through a piezoelectric element (not shown), but is not limited thereto. For example, ultrasonic vibration can be generated by changing a magnetic field to vibrate a magnetic object.

상기 초음파 발생기(400)는 외부에 별도로 구비되는 전원공급부(미도시)로부터 전원을 인가받을 수 있다. 그리고 상기 전원공급부는 컨트롤러(미도시)에 의해 제어되며, 상기 초음파 발생기(400)는 상기 컨트롤러에 의해 주파수 및 작동 시간이 제어될 수도 있다.The ultrasonic generator 400 may receive power from a power supply unit (not shown) separately provided externally. In addition, the power supply unit is controlled by a controller (not shown), and the frequency and operation time of the ultrasonic generator 400 may be controlled by the controller.

본 실시예에서, 상기 초음파 발생기(400)는 상기 센터 유로관(110)의 중심(110c)에 설치되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 센터 유로관(110)의 일단(110a)과 인접한 위치에 설치되거나, 타단(110b)과 인접한 위치에 설치될 수도 있다.In this embodiment, the ultrasonic generator 400 is installed in the center 110c of the center flow path pipe 110, but is not limited thereto. For example, it may be installed at a position adjacent to one end 110a of the center flow pipe 110 or may be installed at a position adjacent to the other end 110b.

한편, 본 실시예에서, 상기 초음파 발생기(400)는 연료 공급관(100) 내에 구비되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 초음파 발생기(400)는 연료 챔버(140) 내에도 구비될 수 있다. 이와 같이 되면, 연료의 분무 액적 크기를 감소시킨 상태에서 연료 공급관(100)으로 공급되고, 상기 연료 공급관(100) 내에 구비되는 초음파 발생기(400)에 의해 다시 연료의 미립화가 촉진되므로, 분무 액적의 크기를 더욱 감소시킬 수도 있다.On the other hand, in this embodiment, the ultrasonic generator 400 is provided in the fuel supply pipe 100, but is not limited thereto. For example, the ultrasonic generator 400 may also be provided in the fuel chamber 140. In this case, the fuel is supplied to the fuel supply pipe 100 in a state where the size of the spray droplet of the fuel is reduced, and the atomization of the fuel is promoted again by the ultrasonic generator 400 provided in the fuel supply pipe 100. You can also reduce the size further.

이와 같이, 본 실시예에 따른 소각용 연료 분무 장치에 의하면, 연료가 센터 유로관(110) 및 복수 개의 선회 유로관(111)으로 구성되는 연료 공급관(100)을 유동하며 분무 노즐(300)을 통해 분무되므로, 그 분무 액적의 크기가 작고 넓게 퍼지면서 분무될 수 있다. As described above, according to the fuel spraying device for incineration according to the present embodiment, the fuel flows through the fuel supply pipe 100 composed of the center flow path pipe 110 and the plurality of orbiting flow path pipes 111, and the spray nozzle 300 Since it is sprayed through, the size of the spray droplet can be small and spread while being sprayed.

따라서 연소 효율을 높일 수 있으므로, 불꽃의 온도가 너무 높게 상승되는 것을 방지하는 것과 동시에 불꽃의 길이가 짧아지도록 함으로써, 연소 시 질소산화물(NOx)의 발생량을 현저히 감소시킬 수 있다. Therefore, since the combustion efficiency can be increased, the amount of nitrogen oxides (NOx) generated during combustion can be significantly reduced by preventing the flame temperature from rising too high and shortening the length of the flame.

특히, 상기 연료 공급관(100) 내에는 초음파를 발생시켜 연료의 무화(atomization) 현상을 촉진하는 초음파 발생기(400)가 설치된다. 따라서 연료의 미립화가 더욱 촉진되므로, 분무 액적의 크기를 더욱 감소시킬 수 있는 것과 동시에, 분무각이 넓어질 수 있어 연소효율을 더욱 높일 수 있다.In particular, an ultrasonic generator 400 is installed in the fuel supply pipe 100 to promote an atomization of fuel by generating ultrasonic waves. Therefore, since the atomization of the fuel is further promoted, the size of the spray droplet can be further reduced, and the spray angle can be widened, thereby further increasing the combustion efficiency.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.Meanwhile, the present specification and drawings disclose preferred embodiments of the present invention, and although specific terms are used, these are merely used in a general meaning to easily explain the technical content of the present invention and to aid understanding of the present invention. It is not intended to limit the scope of the invention. In addition to the embodiments disclosed herein, it is apparent to those of ordinary skill in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention may be implemented.

100: 연료 공급관 110: 센터 유로관
111: 선회 유로관 120: 연료 유입구
130: 연료 토출구 140: 연료 챔버
200: 기체 공급관 210: 기체 유입구
220: 기체 토출구 230: 기체 유로
300: 분무 노즐 310: 연결구
320: 분무구
400: 초음파 발생기
S: 연소실
100: fuel supply pipe 110: center flow path pipe
111: turning flow path pipe 120: fuel inlet
130: fuel outlet 140: fuel chamber
200: gas supply pipe 210: gas inlet
220: gas outlet 230: gas flow path
300: spray nozzle 310: connector
320: spray port
400: ultrasonic generator
S: combustion chamber

Claims (10)

일단에 연료의 유입을 위한 연료 유입구가 형성되며, 타단에 상기 연료 유입구로부터 유입된 연료가 토출되는 연료 토출구가 형성되고, 상기 연료 유입구 및 상기 연료 토출구 사이에 연료의 이동을 안내하는 복수 개의 연료 유로가 구비되는 연료 공급관;
일단에 상기 연료 토출구와 연통되는 연결구가 형성되고, 타단에 연료가 외부로 분무되는 방향으로 분무구가 형성되어, 연료가 상기 연결구를 지나 상기 분무구를 통과하면서 무화(atomization)되도록 연료 및 기체를 분무시키는 분무 노즐; 및
상기 연료 공급관의 내측에 설치되어 초음파를 발생시켜 연료의 무화(atomization) 현상을 촉진하는 초음파 발생기;를 포함하여 구성되고,
상기 분무구의 단면적은 상기 연결구의 단면적 보다 크게 형성되며,
상기 연료 공급관은,
상기 연료 유입구로부터 상기 연료 토출구를 향해 수평 방향으로 연장되며, 내측에 상기 초음파 발생기가 설치되는 센터 유로관, 및
상기 센터 유로관을 중심으로 좌측 및 우측에 각각 대응되게 형성되는 선회 유로관을 포함하여 구성되고,
상기 선회 유로관은 곡선으로 이루어지며,
상기 연료 유입구의 단면적은 상기 연료 유입구와 수평 방향으로 연결되는 상기 센터 유로관의 일단의 단면적 보다 작고,
상기 센터 유로관의 일단의 단면적은 상기 센터 유로관의 중심의 단면적보다 작으며,
상기 센터 유로관의 중심의 단면적은 상기 연료 토출구와 연결되는 상기 센터 유로관의 타단의 단면적보다 작거나 같고,
상기 센터 유로관의 일단에서 상기 센터 유로관의 중심으로 향할수록 폭이 커지는 방향으로 테이퍼지게 형성되며,
일단에 기체의 유입을 위한 기체 유입구가 형성되고, 타단에 상기 연결구와 연통되어 상기 기체 유입구로부터 유입된 기체가 토출되는 기체 토출구가 형성되며, 상기 기체 유입구 및 상기 기체 토출구 사이에 기체의 이동을 안내하는 기체 유로가 형성되는 기체 공급관을 더 포함하고,
상기 기체 공급관의 기체 토출구는 상기 센터 유로관의 타단과 인접한 위치에 설치되며,
상기 연료 유입구에서 연료가 유입되면서 상기 센터 유로관을 지나는 것과 동시에 상기 선회 유로관을 지나는 것을 특징으로 하는 소각용 연료 분무 장치.
A fuel inlet port for inflow of fuel is formed at one end, a fuel outlet port through which fuel introduced from the fuel inlet port is discharged is formed at the other end, and a plurality of fuel passages guiding the movement of fuel between the fuel inlet port and the fuel discharge port A fuel supply pipe provided;
A connector communicating with the fuel discharge port is formed at one end, and a spray port is formed at the other end in a direction in which fuel is sprayed to the outside, so that fuel and gas are atomized while passing through the connector and passing through the atomization port. A spray nozzle for atomizing; And
And an ultrasonic generator installed inside the fuel supply pipe to generate ultrasonic waves to promote an atomization phenomenon of fuel,
The cross-sectional area of the spray port is formed larger than the cross-sectional area of the connector,
The fuel supply pipe,
A center flow path pipe extending in a horizontal direction from the fuel inlet toward the fuel discharge port and in which the ultrasonic generator is installed, and
It is configured to include a turning flow pipe formed to correspond to each of the left and right around the center flow pipe,
The orbiting flow path pipe is made of a curve
The cross-sectional area of the fuel inlet is smaller than the cross-sectional area of one end of the center flow path pipe connected to the fuel inlet in a horizontal direction,
The cross-sectional area of one end of the center channel tube is smaller than the cross-sectional area of the center of the center channel tube,
The cross-sectional area of the center of the center passage pipe is less than or equal to the cross-sectional area of the other end of the center passage pipe connected to the fuel discharge port,
It is formed to be tapered in a direction in which the width increases from one end of the center flow pipe toward the center of the center flow pipe,
A gas inlet port for inflow of gas is formed at one end, and a gas outlet port through which gas introduced from the gas inlet port is discharged is formed at the other end by communicating with the connector, and guides the movement of gas between the gas inlet port and the gas outlet port. Further comprising a gas supply pipe in which the gas flow path is formed,
The gas discharge port of the gas supply pipe is installed at a position adjacent to the other end of the center flow pipe,
Fuel spraying apparatus for incineration, characterized in that the fuel flows through the fuel inlet and passes through the center flow path pipe and the orbiting flow pipe.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 선회 유로관은 상기 분무 노즐을 중심으로 방사상으로 복수 개가 배치되는 것을 특징으로 하는 소각용 연료 분무 장치.
The method of claim 1,
Incineration fuel spraying device, characterized in that a plurality of the orbiting flow path pipes are arranged radially around the spray nozzle.
제 5항에 있어서,
상기 연료 유입구는 가압된 연료 액체가 수용된 연료 챔버와 연결되는 것을 특징으로 하는 소각용 연료 분무 장치.
The method of claim 5,
The fuel inlet port is an incineration fuel spray device, characterized in that connected to the fuel chamber in which the pressurized fuel liquid is accommodated.
제 6항에 있어서,
상기 초음파 발생기는 20kHz 이상의 고주파를 발생하는 것을 특징으로 하는 소각용 연료 분무 장치.
The method of claim 6,
The ultrasonic generator is a fuel atomizing device for incineration, characterized in that generating a high frequency of 20 kHz or more.
제 7항에 있어서,
상기 분무 노즐의 분무구에는 복수 개의 관통공이 형성되는 다공판이 결합되는 것을 특징으로 하는 소각용 연료 분무 장치.
The method of claim 7,
Fuel atomizing apparatus for incineration, characterized in that a perforated plate in which a plurality of through holes are formed is coupled to the spray port of the spray nozzle.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100233642A1 (en) * 2007-10-12 2010-09-16 Enrico Mozzi LOW NOx EMISSION INDUSTRIAL BURNER AND COMBUSTION PROCESS THEREOF
KR101810831B1 (en) * 2016-01-15 2017-12-20 주식회사 케이피에너지 an eletric heating element for nozzled spray droplet and the liquid fuel spraying and mixing device uisng both multistage-perforated heating plate and an eletric heating element

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100329990B1 (en) * 1999-07-15 2002-03-27 방중철 ultrasonic waves vaporizer of fuel Injection system for the heating system
KR200191094Y1 (en) 2000-02-28 2000-08-16 박석호 Fuel injection nozzle for occurrence a little nox
KR20020037122A (en) * 2000-11-13 2002-05-18 허 현 combustion burner of combustibility gas

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100233642A1 (en) * 2007-10-12 2010-09-16 Enrico Mozzi LOW NOx EMISSION INDUSTRIAL BURNER AND COMBUSTION PROCESS THEREOF
KR101810831B1 (en) * 2016-01-15 2017-12-20 주식회사 케이피에너지 an eletric heating element for nozzled spray droplet and the liquid fuel spraying and mixing device uisng both multistage-perforated heating plate and an eletric heating element

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