KR20020040731A - 연료유 히팅 및 믹싱 분사장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 경유 및 중유(Bunker-A유, Bunker-B유, 단, Bunker-C유는 제외한다.)를 이용하여 농가의 온풍기 및 온수보일러(18), 유류 보일러를 본 연료유(즉, 경유 및 중유) 히팅 및 믹싱 분사장치를 이용하여 일정 온도로 상승시켜 버너에 공급하면 버너부분 분사노즐 전단에 설치된 고압력 믹싱용 믹서를 통과하여 연료유를 분사하면 연료유 자체 동점도가 변화되어 온풍기 및 온수보일러(18) 연소 시 연료분사력을 증대시킬 수 있으며, 연료유를 일정 온도 상승 후 믹싱된 연료유를 연소시키면 기존 보일러류 공기비 보다 낮은 공기비로 운전이 가능하여 온풍기 및 온수보일러 연소 효율상승을 가져 올 수 있는 장치에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 온풍기 및 온수보일러에 공급되는 연료유에 급속 히팅 후 고압력 믹싱 분사 시스템으로 구성되어 있으며, 연료유 저장탱크(1)에서 1차 여과기(5)까지 엑셀 파이프로 이루어진 이송관(3)을 연결하고, 외부 노출 이송관(3)은 보온재로 보온을 실시하여 겨울철 동파를 대비하여 시공하며, 여과기(5)에서 프리히터(7)까지 외부관(21)은 스틸 파이프로 배관시공하고, 프리히터(7) 외부에 장착된 써머스타터(11)에 온도를 제어시켜 시즈히터(9)로 가열하게 되며, 이때 온도 조정은 자동 콘트롤 기능에 의해 작동되고, 압력게이지(4)까지 배관이 연결되어 후단 블럭 밸브에 의해 압력조정 되어 플렉시블호스(19)까지 연결되며, 이때 플렉시블 호스(19) 외부에는 전기열선(15)이 외부를 감싸게 되고 훼손방지 및 고장 방지를 위해 석면 테이프로 외부 마감처리를 실시하고, 그 후오일버너(14)로 관로가 형성되어, 기어펌프(2)에 의해 고압력으로 버너내부관(6)을 이용하여 연료유를 이송하면, 선회 와류형 믹서(8)에서 점도 변화가 생겨 최상의 연료유로 변화되어 노즐(10)을 통하여 분사하면 온풍기 및 온수보일러(18)로 연소가 가능하고, 이때 연소 조건에 따라 공기유입댐퍼(16)를 조정하여 공기비를 조정할 수 있고, 초기 연소 시 연통으로 배출되는 연소가스를 연통측면에서 연소효율측정기(20)를 이용하여 최상의 연소조건으로 온풍기 및 온수보일러(18)에 연소가 가능토록 한 것으로서,
본 발명에 의하면 비정상적으로 운전되고 있는 유류 보일러에서 연소 효율을 99.5% 이상 효율 상승을 시킬 수 있으며, 배기가스 중의 산소 농도를 5%(공기비 약1.3)이하까지 온풍기 및 온수보일러(18)에 연소를 시킬 수 있고, 또한 프리히터(7)에서 분사 전 급속 예열을 시킴으로써 일정온도가 상승된 연료유를 선회 와류형 믹서(8)에 공급되어 고압력에 의한 믹싱을 하고 나면 동점도가 현저하게 낮아져 오일버너(4)부 노즐(10)로 분사시키면 분사력이 향상되고, 분사 시 무하상태가 좋아져서 완전 연소를 시켜 상당한 에너지 절감 효과 및 대기 오염물질을 대폭 저감시킬 수 있으며, 분사력 및 무하 상태 향상으로 공기비 감소로 이어지는 효과가 있어 최대의 에너지 절약을 가져올 수 있고, 또한 온풍기 및 온수보일러(18) 연소 시 완전연소로 인해 전열면 부착 잔탄형 수트제거에 의한 에너지 절감 효과도 있고, 환경적인 면은 과잉공기의 감소에 의한 대기 오염물질의 저감 효과 등 다수의 효과를 제공하는 것이다.

Description

연료유 히팅 및 믹싱 분사장치{A fuel heating and mixed oil injection system}
본 발명은 온풍기 및 온수보일러에 공급되는 연료유(즉, 경유 및 중유, 이하 '연료유'라 통칭한다, 단, 중유 중에서 Bunker-C유는 제외한다.)를 일정 온도로 히팅시켜 오일버너용 기어펌프 압력을 최소 20kgf/cm2이상으로 이송하여, 선회 와류형 믹서를 통과하면 연료유가 믹싱되어 동점도(動粘度, kinematic viscosity)를 변화시킨 연료유가 미립화 및 균질화된 형상으로 유지되어 노즐을 통해 온풍기 및 온수보일러에 분사시키면 최상의 연소 조건을 얻어 완전연소 조건으로 변해 혁신적인 에너지 절감효과를 얻을 수 있고, 기존 연료유 연소 조건보다 공기비가 매우 낮게유입되는 과정에서 최대한의 에너지 절감 효과 및 배기가스 저하에 따른 대기오염 물질을 저감시킬 수 있도록 한 것이다.
본 발명에서 얻어진 기술로 온풍기 및 온수보일러, 유류 보일러에 연소시키면서 연통 배기가스 배출구에 연소효율측정기로 O2, CO2, CO, 배기가스 온도 측정을 실시하여 최소의 연소 공기비를 공기유입댐퍼를 이용하여 콘트롤함으로써 최대한의 온풍기 및 온수보일러, 유류 보일러 등의 효율상승을 99.5% 이상 유지시킬 수 있다.
본 발명의 연료유 히팅 및 믹싱 분사장치에서 얻어지는 연료유로 온풍기 및 온수보일러에 연소하면 완전 연소로 인해 절연 면의 잔탄형 수트(soot)가 제거되어 온풍기 및 온수보일러에 유류보일러 효율 상승을 가져 올 수 있으며,
온풍기 및 온수보일러 초기 점화 시 연료유 분사와 동시에 점화가 됨으로써 연료유 절감 및 초기 점화시 발생되는 대기 환경오염 방지 효과와, 특히 동절기 연료유를 일정 온도를 유지할 수 있으며, 초기 점화용 최소의 연료량을 항시 120℃ 이상 전기열선으로 히팅시켜 줌으로써 농가용 온풍기 및 온수보일러, 산업용 유류 보일러에 초기 점화용 연료유를 콘트롤 할 수 있고, 기존 설치되어 있는 농가용 온풍기 및 온수보일러, 산업용 유류 보일러에 특별한 설비의 개조없이 간단하게 장착이 가능하도록 설계된 연료유 히팅 및 믹싱 분사장치에 관한 것이다.
종래에도 물과 유를 유화하여 에멀젼 연료나 계면활성제 등 기타 첨가제 등유화제를 연료유와 혼합하여 에멀젼 연료유를 사용하고 있으나, 유수 분리현상 및 연소 중에 연소 중단 및 산업용 보일러 초기 운전이 중단되는 문제가 반복해서 발생되고 있으며, 소형 히팅장치만을 이용해서 연료유를 연소했으나 연료유 온도 상승만 시킬 뿐 분사 노즐 후단에 믹서를 설치하지 못해 연소 효율 상승효과 및 완전 연소가 이루어지지 못해 대기오염 방지 효과를 거두지 못하는 실정이다.
또한 소형 고성능 믹서를 분사 노즐 전단에 설치하기가 어려워 연료유 온도 상승만 유도하고 고유의 연료유 동점도를 낮추지 못해 분사력 상승 및 무하 상태를 최상으로 유지하지 못하고 있는 실정이다.
이에 본 발명에서는 상기한 바와 같이 종래 기술의 문제점을 일소 할 수 있는 연료유 히팅 및 믹싱 분사장치를 제공코자 하는 것으로서,
즉, 본 발명에서는 연료유 프리히터를 설치하여 연료유 자체를 시즈히터를 이용해 급속하게 히팅시켜 주고, 후단에 전기열선을 보강설치하여 연료유를 공급함으로써 오일버너용 기어펌프의 고압력 이송이 가능하다는 점에 착안해서 소형 선회 와류형 믹서를 설치하여 연료유 온도 상승에 의한 부피 증가로 순간 고압력 믹싱을 시켜 동점도가 변화된 연료유를 노즐을 통해 분사시키면 무하 상태가 연소조건에 최적의 상태가 되므로 최소의 공기비로 온풍기 및 온수보일러, 유류 보일러에 연소가 가능하고, 연료유 히팅으로 초기 점화 시 최소의 연료량을 전기열선으로 히팅시켜 온풍기 및 온수보일러 정지 후 재 가동 시 초기 점화를 원활하게 하여 대기오염방지 및 에너지 절감을 가져올 수 있고, 또한 동점도가 변한 연료를 연소하면 연소효율 상승의 요인을 가져오기 위해 연통에 연소효율측정기를 이용하여 최소 공기비를 연소에 활용 가능하며, 공기유입댐퍼와 연동해서 조정 완료 후 연료유를 연소하면 온풍기 및 온수보일러, 유류 보일러에 완전 연소가 가능하여 최대한의 에너지 절감 및 대기 오염 물질을 감소시킬 수 있도록 종합적으로 설계된 연료 히팅 및 믹싱 분사장치를 제공함에 목적이 있는 것이다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 연료유 히팅 및 믹싱 분사장치의 레이아웃
도 2는 본 발명에 있어서 연료유 이물질 제거용 1차 여과기를 보인 단면도
도 3은 본 발명에 있어서 선회 와류형 믹서를 보인 단면도
◀도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명▶
1:연료유저장탱크2:기어펌프
3:연료유 이송관4:압력게이지
5:1차 여과기5a:케이싱
5b:여과케이싱5c:오링
5d:단턱5e:스프링
5f:망5g:접착제
5h:드레인 밸브공5i:캡
5j:체결볼트6:버너내부관
7:프리히터(pre-heater)7a:벤트 라인 밸브
7b:드레인 밸브8:선회 와류형 믹서(mixer)
9:시즈히터(sheath heater)10:노즐
11:써머스타터12:3차 여과기
13:온도계14:오일버너
15:전기열선16:공기유입댐퍼
17:2차 여과기18:온풍기 및 온수보일러
19:플렉시블호스20:연소효율측정기
21:외부관
본 발명은 연료유 히팅 및 믹싱 분사장치에 있어서, 연료유 히팅 후 고압력으로 연료유를 믹싱하여 분사하면 연료유 온도 상승으로 부피 증가가 발생되어 동점도가 변한 극히 우수한 연료유를 제조하는 연료유 히팅 및 믹싱 분사장치를 제공하는 것으로서, 이하 도 1의 시스템 전체 레이아웃 및 도 2,3의 부분 상세도 등을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
연료유를 저장하는 저장탱크(1)로 이루어지며, 저장탱크(1) 외부는 Bunker-A유 사용시는 동절기에 동파를 방지하기 위하여 외부 보온을 실시하고, 항상 저장탱크(1) 배출관에는 블럭 밸브를 설치하여 유량 조정을 실시해야 한다.
연료유는 저장탱크(1)에 저장되어 이송관(3)을 통하여 배출되는바, 이송관(3)의 중도에는 1차 여과기(5)가 연결설치되며, 상기 이송관(3)은 온풍기 및 온수보일러(18) 설치 하우스 밖 이송관(3)은 보온을 실시하도록 하며, 이송관(3) 사이즈는 온풍기 및 온수보일러(18) 용량에 따라 사이즈를 결정한다.
상기 연료유는 이송관(3)을 경유하여 1차 여과기(5)를 통과토록 하며, 상기 1차 여과기(5)는 이중 여과장치로써 도 2에서 더욱 상세히 도시한 바와 같이 상기 1차 여과기(5)는 케이싱(5a) 내부에 분리가능하고 다공판으로 이루어진 여과케이싱(5b)을 바이톤(viton, 불소고무)으로 제조된 오링(5c)을 사용하여 케이싱(5a) 내부의 환형 단턱(5d)에 안치시켜 스프링(5e)으로 탄발결합되도록 하고, 상기 여과케이싱(5b) 내부에는 메쉬가 60~80메쉬인 원통형의 망(5f)을 내입시켜 상하 단부를 내열성 및 내마모성이 우수한 유기화합물로 이루어진 접착제(5g)를 사용하여 실링고정토록 한다.
이러한 접착제(5g)를 사용할 경우 종래 용접 등에 의해 망(5f)을 설치할 경우에 발생하는 열변형 및 접합면이 실링이 완전하게 되지 않고 리크(leak)가 발생하는 등의 문제점을 일소할 수 있게 된다.
1차 여과기(5)를 구성하는 케이싱(5a)의 내부 하측에는 연료유 이송 중 오일 이물질에 의해 여과망이 막히는 현상이 발생 시는 하부 드레인 밸브공(5h)을 통하여 드레인 밸브를 오픈하여 오일 이물질을 걸러 주고, 연료유는 프리히터(7) 외부관(21)으로 이송하게 된다.
상기 여과케이싱(5b)은 상부의 캡(5i)과 스프링(5e)으로 일체 연결되어 캡(5i)을 체결볼트(5j)로 체결하면 스프링(5e)의 탄발력에 의하여 외연부 오링(5c)이 케이싱(5a)의 환형 단턱(5d)에 긴밀하게 실링을 수행하게 되는 것이다.
그리고 프리히터(7)는 연료유를 급속 히팅시켜 주는 장치로서 연료유가 상온으로 유입되면 써머스타터(11)가 감지하여 시즈히터(9)로 연동신호를 출력하여 시즈히터(9)가 작동하게 되며, 온도 콘트롤은 써머스타터(11)가 자동 콘트롤을 실시하며, 자동 운전 중에는 온도계(13)가 현재 승온 온도를 수시로 나타내 주고 있어 써머스타터(11)와 온도계(13)의 온도 편차를 자동 및 수동으로 나타내 준다.
또한, 프리히터(7) 내부에 에어가 충진되어 있을 때는 연료유가 공급이 되지 않으므로 상부 벤트 라인 밸브(7a)를 이용하여 수시로 에어를 제거할 수 있도록 되어 있으며, 프리히터(7) 하부에 오일 이물질이 충진되어 있을 때는 하부 드레인 밸브(7b)를 열어 이물질을 제거하고, 작동 전원은 온풍기 및 온수보일러(18) 콘트롤 판넬과 연동되어 전원이 작동되어 온풍기 및 온수보일러(18) 가동 조건에 맞추어 연동되게 전원을 설치하여 가동한다.
또한, 프리히터(7) 가동 시 소요전력은 600W 정도로 소요되며, 온풍기 및 온수보일러(18) 용량에 따라 프리히터(7) 크기 및 시즈히터(9) 용량이 산출되어 설계한다.
상기 프리히터(7)에서 연료유가 일정 온도로 승온되어 이송되는바, 이송압력은 압력게이지(4)에 맞추어 일정 압력으로 연료유를 공급하게되며, 압력 콘트롤은 상기 압력게이지(4) 뒷편에 설치된 블럭밸브로 조정하게 된다.
상기 압력게이지(4)에 의해 압력이 조정된 연료유는 플렉시블 호스(19)로 이송되며 플렉시블 호스(19) 외부에는 120℃~180℃ 정도 고열이 발생되는 전기열선(15)을 외부를 감싸도록 설치하는 바, 상기 전기열선(15)의 훼손 방지를 위해 석면 테이프로 밀봉을 한 후 석면 테이프 외부는 전열 테이프로 마감 처리한다.
상기 전기열선(15)의 작동은 20W 소요전력으로 온풍기 및 온수보일러(18) 콘트롤 판넬 부분과 연동하게 작동되어 온풍기 및 온수보일러(18) 가동상태에 맞추어 전기열선(15) 전원이 작동된다.
상기 플렉시블 호스(19)를 걸쳐 이송된 연료유는 약 6Ø~8Ø정도의 동 튜브관으로 이루어진 버너내부관(6)을 통해 오일버너(14) 내부에 설치된 기어펌프(2)까지 연결되며, 여기서 약 100mm 정도 길이로 설치된 버너내부관(6)의 외부도 전기열선(15)으로 촘촘하게 감싼 후 외부에 석면 테이프로 1차로 밀봉하고, 외부는 전열 테이프로 마감처리토록 한다.
여기서 동 튜브관으로 이루어진 버너내부관(6)의 히팅은 온풍기 및 온수보일러(18) 초기 점화 시 연료유 과대 분사 방지 및 초기 점화에 따른 대기 환경 오염을 방지해주는 역할을 하고 있다.
상기 버너내부관(6)에서 연료유가 기어펌프(2)로 이송되면 기어펌프(2)는 노즐(10) 사이즈와 온풍기 및 온수보일러(18) 설계용량에 맞게 압력을 재조정하게되며, 압력 재설정은 온풍기 및 온수보일러(18) 정상 운전 중에 연소효율측정기(20)와 연계하여 실시하게 된다.
즉, 구체적으로 연료유 중 경유는 15kgf/cm2~26kgf/cm2까지 압력조정을 실시하고, Bunker-A유는 15kgf/cm2~30kgf/cm2까지 압력 조정을 실시한다.
이와같이 선회 와류형 믹서(8)에서 최상의 조건으로 믹싱 할 수 있도록 기어펌프(2)에서 연료유의 이송압력을 조정하면 연료유 자체 동점도가 최상의 연소조건으로 물성이 변화하게 되므로 연통에서 연소효율측정기(20)와 연계해서 압력조정을 실시하고, 기어펌프(2)에서 일정 압력유지 및 믹싱효과를 높이기 위해 연료유 온도를 일정하게 유지시켜 준다.
즉, 플렉시블 호스(19)에서 시작한 전기열선(15)을 기어펌프(2)까지 연결된 버너내부관(6)까지 촘촘하게 감고 내부 연료유를 일정 온도로 유지시켜 주고, 기어펌프(2) 케이싱은 전기열선(15) 훼손을 방지하고 사각면의 밀착성을 높이기 위해 외부 알미늄 특수 커버를 씌우고 오일버너(14)의 운전을 실시한다.
그리고 일정 온도 및 일정 압력이 조정되어 선회 와류형 믹서(8)로 공급되는 연료유는 선회 와류형 믹서(8)의 입구에서부터 연료유를 압입 압력만으로 고회전과 반복적인 선회를 시키면서 믹서(8) 중간부분에 도달하게 하며, 또한 연료유 자체가 완전 와류가 발생되고, 믹싱되어 가고 있는 연료유 자체를 반복적으로 버블링 시킨 다음 추가적으로 고회전에 의한 선회를 시키면 연료유가 믹싱 혼합되어 동점도가 아주 균일하게 변화된 연료유가 생산된다.
이를 위하여 믹서(8)는 도 3에서 보는 바와 같이 유입관부(8a)와 유출관부(8b)를 상호 어긋나게 형성하여 선회단부(8c)에서 상호 연통되게 구성하고, 상기 유입관부(8a)와 유출관부(8b)의 내연부는 나선부(8d)를 각각 형성하여 연료유가 고압력으로 유입시 압입 압력에 의해 나선부(8d)를 따라 연료유가 와류하면서 공급될 수 있도록 한다. 또한 나선부(8d) 깊이는 연료유 유량에 맞게 설계한다.
이와 같은 믹서(8)의 작용에 의해 동점도가 변화된 연료유는 오일버너(14) 내부의 동 튜브관으로 이루어진 버너내부관(6)을 통해 연료 분사 노즐(10)로 이송되어 분사하여 연소시킨다.
상기 노즐(10)은 선회 와류형 믹서(8)를 통해 얻어진 동점도가 변한 연료유를 사용하여 노즐(10)을 통해 분사시켜 연소하면, 기존의 온풍기 및 온수보일러(18)에 장착된 노즐(10) 사이즈보다 한 단계 낮은 노즐(10) 사용이 가능하다.
즉, 1차 여과기(5)에서 오일에 함유된 이물질을 약 60∼80메쉬 까지 여과시키고, 2차 여과기(17)에서 약 100∼200메쉬 까지 오일 이물질을 제거하므로 인해 연료분사 노즐(10)에 부착되어 있는 3차 여과기(12)에 오일 이물질이 통과되지 않아 압력 손실을 줄일 수 있고, 기어펌프(2) 압력상승조정 및 선회 와류형 믹서(8) 설치로 인해 동점도가 변한 연료유를 사용함으로써 노즐(10) 압력손실을 줄일 수 있으며, 연료유 연소시 연통에 연소효율측정기(20) 측정으로 인해 연소 공기량을 최소로 줄여 연소 효율 상승의 효과가 있어 온풍기 및 온수보일러(18)의 노내에서 완전 연소가 이루어지므로 연료유 감소로 인해 노즐(10) 사이즈를 한 단계 낮은 노즐(10) 사이즈로 적용 설치가 가능하다.
또한, 노즐(10)을 통과하여 온풍기 및 온수보일러(18) 연소실에서 연소하는 조건은 공기유입댐퍼(16)와 연동해서 연료유를 연소하게 설계되어 있다.
상기 공기유입댐퍼(16)는 온풍기 및 온수보일러(18) 운전 시 휴대용 연소가스 분석기인 연소효율측정기(20)를 연통에 설치하여 온풍기 및 온수보일러(18), 유류 보일러 등, 최적 연소조건에 맞게 공연비(공기량)를 조정함으로써 우리나라 보일러 검사기준 5TON/HR 이하의 기준에 맞는 산소농도 5%(공기비 약 1.3) 이하로 설정 가능하다.
즉, 온풍기 및 온수보일러(18), 유류 보일러의 연소효율을 99.5% 이상 유지 할 수 있다.
또한, 연소효율측정기(20)의 측정으로 인해 공기유입댐퍼(16)를 조정하면 에너지절약 및 대기오염 물질 방지효과를 득할 수 있는바, 그에 따른 효과는 연소효율 향상 및 연소 공기비 감소, 연소시 완전연소에 의한 전열면 부착 수트(soot) 제거에 의하여 열전달 촉진효과 등의 효과가 있어 열손실을 약 0.5% 이하로 유지할 수 있다.
즉, 본 발명에서 얻어진 연료유를 농가 온풍기 및 온수보일러(18), 산업용 유류 보일러에 적용하면 연소효율 상승 및 배기가스에 의한 대기오염 방지효과가 크게 나타나고 있는 것을 알 수 있다.
따라서, 연료유를 통해 버너연소 시 연소효율측정기(20)를 설치하여 연소효율을 측정하는 것이 획기적인 온풍기 및 온수보일러(18), 산업용 유류 보일러 효율상승을 가져올 수 있다.
상기, 연소효율측정기(20)와 같이 본 발명에서 얻어진 연료유를 사용하여 농가 온풍기 및 온수보일러(18), 산업용 유류 보일러에 측정하여 정상운전을 실시하면 획기적인 효율상승 및 대기오염 물질 제거 효과를 가져올 수 있다.
즉, 휴대용 연소효율측정기(20) 측정은 먼저 농가 온풍기 및 온수보일러(18), 산업용 유류 보일러 노통에 약 20Ø정도 구멍을 내서 센서를 설치하고 연속 반복적으로 측정하며, 측정범위는 O2(0∼25%), CO2(0∼99.9%), CO(0~4,000ppm), 외부온도 측정(0∼99℃), 연소온도(0∼600℃), 공기비(연소효율), 온도편차(0∼600℃), 통풍압력(0∼150mbar)에 의하여 자동측정을 실시한다.
또한 측정구 구멍 천공은 농업용 온풍기 및 온수보일러(18) 경우는 노통 길이가 짧기 때문에 외부공기를 방지하기 위해 약 20Ø이내에서 설정하며, 측정이 끝이 나면 연통 자체를 원상복구를 실시해서 공기유입을 방지한다.
상기와 같이 구성될 수 있는 본 발명의 연료유 히팅 및 믹싱 분사장치는 농업용 온풍기 및 온수보일러(18), 산업용 유류 보일러에 적용이 가능하고, 본 발명에서 얻어진 연료유는 오일버너(14) 연소 직전 연소유가 일정온도 이상으로 온도 상승이 되어 연료유 부피 팽창으로 일정한 고압력의 압입 압력으로 온도가 상승된 연료유를 선회 와류형 믹서(8)를 통과하게 되면 동점도 변화에 의한 연료유를 얻을 수 있다.
본 발명을 이용해서 얻어진 연료유를 농업용 온풍기 및 온수보일러(18)에 연소해 본 결과 기존의 온풍기 및 온수보일러(18) 보다 매우 안정적인 연소결과를 얻을 수가 있었다.
또한 본 발명에서 얻어진 연료유와 함께 연소효율측정기(20)를 사용하여 최적의 연소 공기비를 조정완료 후 연소결과 상당한 연소 효율 상승 및 대기 오염물질이 대폭 감소되는 효과를 얻을 수 있었다.
이상에서 상세히 살펴본 바와 같이 본 발명에서 제공하는 연료유 히팅 및 믹싱 분사장치는 경유와 Bunker-A유에 모두 적용이 가능하고, 농업용 온풍기 및 온수보일러, 산업용 유류 보일러 등 다각도로 활용이 가능하여 다음과 같은 다수의 효과를 발휘하게 되는 것이다.
1. 연료유저장탱크(1)에서 공급되는 연료유를 특수 제작된 1차 여과기(5)에서 연료유 이물질을 제거함으로써 연료유 이물질에 의한 오일버너(14)의 노즐(10) 압력저하를 막을 수 있어, 매우 안정적으로 연료유 분사력을 높이고, 오일버너(14) 무하상태를 최대한 상승시켜 연소효율 상승을 가져올 수 있고, 연료유 믹서(8)인 선회 와류형 믹서(8)의 믹싱효과를 높일 수 있으며,
2. 프리히터(7)는 연료유를 일정온도에 따라 히팅을 실시하며, 온풍기 및 온수보일러(18) 부하율에 맞게 비례제어방식을 적용하여 프리히터(7)에서 연료유를 일정 온도 승온을 콘트롤하여 선회 와류형 믹서(8) 믹싱효과를 극대화하고, 동점도가 변화된 연료유를 노즐(10)을 통해 분사시킬 때 분사력 향상 및 무하상태를 최대한 효과를 거둘 수 있도록 콘트롤하며,
3. 전기열선(15)은 프리히터(7)에서 연료유가 예열된 상태를 계속유지 시켜주고, 온풍기 및 온수보일러(18), 유류 보일러 자체 정지 후 재 가동시 초기점화 할 때 기어펌프(2) 및 동 튜브관으로 형성된 버너내부관(6)을 일정 온도로 유지시켜 주므로써 초기점화 시 압력손실을 없애 오일버너(14)의 무하상태를 좋게하여 초기 트랜스 작동 후 곧바로 착화가 되게 도움을 줄 수 있으며, 오일버너(14) 정지 후 재가동시 기어펌프(2) 내부 압력상승 및 관 마찰 손실을 줄여 주는 역할을 하고,
4. 선회 와류형 믹서(8)는 프리히터(7) 및 전기열선(15)에서 연료유를 온도 상승하고 나면 기어펌프(2)를 통해 고압으로 연료유 이송 시 압입 압력으로 선회 와류형 믹서(8)를 통과하면 매우 균질화된 연료유 물성 자체의 동점도 변화가 발생되게 되어 있으며,
5. 연료유 온도상승 후 기어펌프(2) 압력조정을 하여 선회 와류형 믹서(8)를 통과한 연료유를 오일버너(14)에 분사 시 연료유 동점도 변화에 따른 분산력 상승으로 오일버너(14) 무하상태가 상승이 되고, 1차 여과기(5), 2차 여과기(17), 3차 여과기(12)를 통과하면서 연료유 이물질을 완전 제거함으로써 노즐(10)에 부착된 여과기에 이물질 생성을 억제시켜 분사압력을 최대화시킬 수 있고, 관 마찰 손실에 따른 기어펌프(2) 압력조정을 최대 위치까지 조정하여 연료유 분사 압력을 높일 수 있으며,
6. 물성이 변화된 연료유를 사용함으로써 온풍기 및 온수보일러(18) 정상운전 시 연소효율측정기(20)를 이용하여 적정 공기비를 유지 할 수 있으며, 이때 공기유입댐퍼(16)를 이용하여 최상의 연소조건으로 공기유입댐퍼(16) 조정을 실시할 수 있고, 즉, 최상의 연소 조건을 맞출 때는 연소효율 상승 및 대기 오염 물질을 최대한 억제시킬 수 있으며,
7. 기존의 경유 연소버너 및 중유 연소버너에 본 발명의 연료 히팅 및 믹싱분사장치를 공통으로 장착이 가능하므로 에너지 절감 및 환경 개선에 탁월한 효과가 기대되는 매우 유용한 발명이다.

Claims (3)

  1. 연료유를 온풍기 및 온수보일러(18) 등에 공급하기 전에 히팅 및 믹싱 분사할 수 있도록 한 연료유 히팅 및 믹싱 분사장치를 구성함에 있어서;
    연료유가 저장되는 연료유저장탱크(1)에는 소정 경사도를 갖도록 연료유 이송관(3)을 설치하여 1차 여과기(5)를 거쳐 에어밴트를 위한 벤트 라인 밸브(7a)와 이물질 제거를 위한 드레인 밸브(7b)가 설치된 프리히터(7)로 이송토록 구성하고,
    상기 프리히터(7)는 연료유 유입량 전체를 써머스타터(11)에서 연료유 유입온도를 감지하여 시즈히터(9)에 출력신호를 보내 시즈히터(9)에 전원이 공급되어 히팅을 시킬 수 있도록 하고,
    상기 써머스타터(11)는 온풍기 및 온수보일러(18) 부하율에 따라 연동하여 연료유 유입 및 배출량 전체를 온도 콘트롤과 함께 수동 온도계(13)와 비교하여 켈리브레션(0점 조정)도 행하도록 하고,
    상기 프리히터(7)에서 가온된 연료유는 2차 여과기(17)와 플렉시블호스(19)를 통하여 오일버너(14)와 연결하되,
    상기 2차 여과기(17)는 120∼200메쉬 까지 이물질 제거능력을 가진 필터를 장착하여 노즐(10)에 장착된 3차 여과기(12) 압력 손실을 최소화토록 하며, 상기 오일버너(14)상의 기어펌프(2)는 연료유 이송 량에 따라 압력조정이 가능토록 하고,
    상기 플렉시블 호스(19)로 연결된 외부관(21)에서 기어펌프(2) 배출부에 연결된 동 파이프로 이루어진 버너내부관(6)까지는 전기열선(15)을 감은 후 석면테이프 및 전열테이프로 마감처리하여 프리히터(7)에서 예열시킨 연료유를 최종 예열토록하며,
    상기 기어펌프(2)와 노즐(10) 사이에는 일정 압입 압력으로 인해 균질화된 오일 입자와 동점도가 변화된 연료유를 발생시키는 선회 와류형 믹서(8)를 설치하고,
    상기 오일버너(14)가 설치되는 온수보일러(18)의 연통에는 연소효율측정기(20)를 설치하여 연소에 필요한 적정 공기량을 공기유입댐퍼(16)를 이용하여 연소효율에 적정한 공기비를 콘트롤해서 유입할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 연료 히팅 및 믹싱 분사장치.
  2. 제 1 항에 있어서;
    상기 1차 여과기(5)는 케이싱(5a) 내부에 분리가능한 여과케이싱(5b)을 바이톤으로 제조된 오링(5c)을 사용하여 케이싱(5a) 내부의 환형 단턱(5d)에 안치시켜 스프링(5e)으로 탄발결합되도록 하고,
    상기 여과케이싱(5b) 내부에는 메쉬가 60~80메쉬인 원통형의 망(5f)을 내입시켜 상하 단부를 내열성 및 내마모성이 우수한 유기화합물로 이루어진 접착제(5g)를 사용하여 실링 고정한 것을 특징으로 하는 연료 히팅 및 믹싱 분사장치.
  3. 제 1 항에 있어서;
    상기 선회 와류형 믹서(8)는 유입관부(8a)와 유출관부(8b)를 상호 어긋나게 형성하여 선회단부(8c)에서 상호 연통되게 구성하고,
    상기 유입관부(8a)와 유출관부(8b)의 내연부는 나선부(8d)를 각각 형성한 것을 특징으로 하는 연료 히팅 및 믹싱 분사장치.
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