KR20110049991A

KR20110049991A - A system for processing a emulsion

Info

Publication number: KR20110049991A
Application number: KR1020090106790A
Authority: KR
Inventors: 안법상; 비치슬라브 그레고리에비치 살라토프
Original assignee: 주식회사 네트록스엔지니어링
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2009-11-06
Publication date: 2011-05-13

Abstract

PURPOSE: A system for processing an emulsion is provided to control the location of a resonant unit and apply the mobility to the resonant unit by combining one end part of the resonant unit with an internal structure. CONSTITUTION: A hydrodynamic dispersing unit(310) is installed at the outlet of a mixer(200) in which water and a basic fuel are mixed. The hydrodynamic dispersing unit implements a sound wave processing process with respect to the mixture. A vortex processing unit(320) is installed between the hydrodynamic dispersing unit and the mixer and receives the mixture through a pump. A vortex is generated in the mixture. The mixture is supplied to the nozzle of the hydrodynamic dispersing unit.

Description

A system for processing a emulsion

본 발명은 액체 내 분산계의 균질화를 통한 에멀젼 획득기술에 관한 것으로서, 특히, 액체연료 구성성분에 대하여 요구하는 수준의 농도를 지닌 에멀젼의 획득이 가능하도록 하여, 연료 분야, 에너지 공학 분야, 석유 가공 분야 및 기타 다른 분야에서 액체 연료를 절약하기 위해서나 복합적(총체적) 에너지의 유용한 활동 계수를 상승시킬 수 있도록 한 에멀젼 가공 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an emulsion acquisition technique through homogenization of a dispersion system in a liquid, and in particular, to enable the acquisition of an emulsion having a concentration of a required level for a liquid fuel component, and thus the fuel field, the energy engineering field, and the petroleum processing field. And emulsion processing systems in other fields to save liquid fuels or to increase the useful activity factor of complex (total) energy.

현재 유체 연료 및 일차적인 중유 가공 시 초음파형 동유체 캐비테이션 기기가 사용된다. 이 기기의 초음파와 캐비테이션의 근간은 동유체의 음향 회전형 방열기와 자기변형 방열기 등이다. 이 기계들을 통해 중유 유제를 만들고 가공된 오일, 윤활냉각용 유체 및 기타 생성물의 찌꺼기를 중유에 혼합하는데, 이것은 다양한 첨가제를 유체연료에 넣고 연소시켜 활용하고자 하는 것이다.Ultrasonic fluid-fluid cavitation machines are currently used in fluid fuel and primary heavy oil processing. The basis of the ultrasonic and cavitation of this instrument is the fluid rotating radiator and magnetostrictive radiator of fluid. These machines make heavy oil emulsions and mix the residues of processed oils, lubrication cooling fluids and other products with heavy oil, which is intended to be put into the fluid fuel and burned for use.

그러나 이 설비는 연료의 충분한 과격화, 이온화, 균질화 등을 가능케 하는 동유체 캐비테이션 기기의 필요한 캐비테이션 용량을 구성할 수 없는 단점이 있으며, 연료의 경제성을 실현할 수 없고, 또한 장치를 에너지 대상의 기존 구도에 도입하기가 어려운 문제점이 있다.However, this facility has the disadvantage that it is not possible to construct the required cavitation capacity of the fluid fluid cavitation device, which enables sufficient radicalization, ionization, homogenization, etc. of the fuel, and it is impossible to realize fuel economy, and also to install the device in the existing structure of the energy target. There is a problem that is difficult to introduce.

한편, 캔틸레버식 원심분리형 펌프, 사용하고 있는 탱크의 예비 펌프, 추가 재료를 보관하기 위한 탱크, 유동체 구성요소를 분리하기 위한 수위계, 기술 혼합물을 감지하기 위한 필터, 요소와 유제, 밸브, 코르크 마개, 도관을 열처리하기 위한 관 모양의 전열기 등을 바탕으로 만들어진 동유체 회전자 캐비테이션 기기 및 유제를 준비하기 위해 순환탱크와 요소를 구성하는 사전 혼합을 위한 교반장치로 구성된 장치(러시아연방의 특등록허 제1748937호)가 알려져 있다.On the other hand, cantilevered centrifugal pumps, pre-pumps of tanks in use, tanks for storing additional materials, water meters for separating fluid components, filters for sensing technical mixtures, elements and emulsions, valves, corkscrews, A device consisting of a fluid-fluid rotor cavitation machine based on a tubular heater for heat-treating conduits and a stirring device for premixing circulating tanks and urea to prepare emulsions (Russian Federation's special license 1748937).

이 기술의 동유체 회전자 캐비테이션 기기는 일반적 원심분리형 펌프인데 펌프의 고유한 회전자(로터)가 조립된 축이 있고 이 회전자에 동유체 회전자 캐비테이션 방열기가 설치되어 있다. 따라서 동유체 회전자 캐비테이션 기기는 펌프의 기능을 이용해 동유체 회전자 캐비테이션 방열기의 도움으로 혼합물을 가공한다. 이 방열기는 기술적 캐비테이션식 초음파가 기기의 혼합물에 영향을 미친다. 혼합물의 주된 요소는 캐비테이션 및 초음파를 바탕으로 할 경우 물이 된다.The fluid-fluid rotor cavitation machine of this technology is a common centrifugal pump, which has a shaft with its own rotor (rotor) assembled with a fluid-fluid rotor cavitation radiator. The fluid-fluid rotor cavitation machine therefore uses the function of the pump to process the mixture with the aid of the fluid-fluid rotor cavitation radiator. This radiator uses technical cavitation ultrasonic waves to affect the mixture of instruments. The main element of the mixture is water, based on cavitation and ultrasound.

그러나 이 설비는 에너지 대상의 기존 구도에 도입하는 것이 불가능할 경우에 구성이 복잡하고, 캐비테이션 및 초음파 과정의 용량을 조절하는 시스템이 없으으며, 하나의 동유체 회전자 캐비테이션 기기에 펌프 회전자와 동유체 회전 캐비테이션 방열기를 결합하는 것은 조절 시스템에 의해 초음파 및 캐비테이션 과정에 효과적인 영향을 주지 못하게 된다. 또한 혼합물의 혼합을 위한 오픈형 탱크(밀폐 공간 없음)는 휘발성 요소들을 잃게 하는데, 이것은 동유체 회전자 캐비테이션 기기 작동의 결과로 생기며 설비가 화재의 위험에 노출되게 한다. However, the installation is complex when it is not possible to introduce it into the existing composition of the energy target, there is no system to adjust the capacity of the cavitation and ultrasonic processes, and the pump rotor and fluid in a single fluid rotor cavitation machine. Coupling a rotating cavitation radiator does not have an effective effect on the ultrasonic and cavitation processes by the conditioning system. In addition, open tanks for mixing the mixture (no enclosed space) result in the loss of volatile components, which results from the operation of the fluid-fluid rotor cavitation machine and exposes the plant to fire hazard.

이에 대해 가장 근접한 종래의 기술적 해결책은 연료의 동유체 캐비테이션 및 초음파 변화기이다. 이것은 회전축에 펌프의 로터가 없는 동유체 회전자 캐비테이션 기기를 포함하고 있는데 회전축이 펌프에 의해 보완된다는 점이 특이하다. 펌프의 석션 드럼(suction drum)은 도관에 의해 하수도관과 연결되며 이 하수도관은 폐쇄형 통풍기, 유량계, 필터를 통해 연료보관탱크와 연결되며 도관에 의해 동유체 회전자 네비게이션의 출구로 연결된다. 펌프의 출구는 도관에 의해 회전식의 수평으로 위치한 밀폐된 원통형 탱크와 연결되어 아래로 탱크의 측면 상부와 접하며, 측면 상부의 반대편에서 탱크의 측면 상부와의 접선을 따라 위로 도관에 의해 하수도관과 연결되며, 하수도관과 평행으로 도관이 설치되어 있다. 이 도관들은 모두 물, 유화제, 가공된 유화 또는 기타 가연성 유체물질을 보관하는 탱크 중 하나와 연결된다. 이 세 개의 도관으로부터 각각 역방향 밸브로 만들어진 블록, 압력계, 폐쇄형 통풍기, 유량계, 도관에 의해 연결된 펌프와 필터가 설치되어 있다. 폐쇄형 통풍기로 통하는 하수도관 출구는 도관에 의해 동유체 회전자 캐비테이션 기기의 석션 드럼과 연결되어 있다. 회전식 탱크는 도관에 의해 측면 상부로 통하며 측면 상부에서 도관에 의해 하수도관으로 빠지며 하수도관은 밀폐 서지 탱크(surge tank)와 연결된다. 이 탱크의 상부는 도관에 의해 탱크의 측면 상부로 빠지며 밑바닥에서 에너지 대상의 1차 추출용 펌프와 연결되어 있다. 서지 탱크에는 도관이 연결되며, 이 도관을 따라 에너지 대상으로부터 연료가 나온다. 동유체 회전자 캐비테이션 기기의 모터는 전기에 의한 조절시스템(일부 회전식)이 장치된 전기 케이블과 연결된다. 순환형 서지 탱크는 상위 부분에 공기와 가스의 배출을 위한 밸브를 가지고 있다. 동유체 회전자 캐비테이션 기기로부터 나오는 회전형 탱크와 도관에 는 압력계가 설치되어 있다.(러시아 등록특허 RU 2131087호 참조)The closest conventional technical solution to this is the fluid fluid cavitation and the ultrasonic transducer of the fuel. This includes a fluid-fluid rotor cavitation machine with no rotor of the pump on the rotating shaft, which is uniquely complemented by the pump. The suction drum of the pump is connected to the sewer pipe by a conduit which is connected to the fuel storage tank via a closed ventilator, flow meter and filter and to the outlet of the fluid rotor navigation by the conduit. The outlet of the pump is connected by a conduit to a rotary, horizontally located, closed cylindrical tank which is in contact with the top of the side of the tank down, and along the tangent with the top of the side of the tank on the opposite side of the top of the tank to the sewer pipe by a conduit up. The conduit is installed parallel to the sewer pipe. These conduits are all connected to one of the tanks holding water, emulsifiers, processed emulsions or other flammable fluids. From these three conduits, a block, a pressure gauge, a closed ventilator, a flow meter, and a pump and a filter connected by a conduit are provided. The sewer pipe outlet, which leads to a closed ventilator, is connected by a conduit to the suction drum of the fluid fluid rotor cavitation machine. The rotary tank is led to the upper side by conduit and is drawn from the upper side to the sewer by the conduit, which is connected to a closed surge tank. The upper part of the tank is drawn off to the upper side of the tank by a conduit and connected to the energy extraction pump at the bottom. A conduit is connected to the surge tank, through which fuel comes from the energy target. The motor of the fluid-fluid rotor cavitation device is connected with an electrical cable equipped with an electrical control system (some rotary). The circulating surge tank has a valve at the top for the release of air and gas. Pressure gauges are installed in the rotating tanks and conduits from the fluid-fluid rotor cavitation machine (see Russian Patent RU 2131087).

그러나 이 설비는 장치의 복합성 때문에 많은 장비 및 보조 설비 (배관, 필터 등)가 많고, 에너지 소비량이 큰 장치(펌프 및 동유체 축차 장치의 전동기 등)포함하고 있는 단점이 있다. 또한 수평선에 따라 배치된 순환탱크를 사용하기 때문에 순환탱크 내에 고성능의 깔때기를 만드는 것이 불가능하게 되는 단점이 있다.However, due to the complexity of the equipment, this equipment has a lot of equipment and auxiliary equipment (piping, filter, etc.), and has a high energy consumption device (such as electric motors of pumps and fluid fluid accumulators). In addition, there is a disadvantage that it is impossible to make a high-performance funnel in the circulation tank because it uses a circulation tank disposed along the horizontal line.

한편, 러시아 등록특허 RU 2177824호에 의하면, 장치의 본체에는 출구 구멍, 출구 노즐을 향해 형성되어 있는 격판이 있고, 동시에 노즐 반대편에는 탄력판들이 평행하게 콘솔 형식으로 고정된 집합체가 존재하며, 그 내부에는 노즐이 위치한다. 그리고 평행한 탄력판 집합체에는 탄력판 수와 동일한 수의 노즐이 있고, 노즐의 길이는 3그룹으로 나뉘는데 첫 번째 그룹의 노즐은 그 끝이 두 번째 그룹의 노즐과 연결되어 있으며, 두 번째 그룹의 노즐은 실린더 모양으로 세 번째 그룹의 노즐과 연결된다, 세 번째 그룹의 노즐은 틈새형으로 되어 있으며, 동시에 각각의 탄력판은 해당 노즐의 반대편에 위치하고, 아무것도 연결되어 있지 않은 각 탄력판의 가장자리는 예리한 정면형 모서리가 해당 노즐 방향으로 향해 있다. 그리고 노즐 방향은 두 방향으로 경사를 이루는데, 각 탄력판의 두께를 따라 직각의 경사가 이루어지고, 그러면서도 그 길이에는 차이가 있어 한 경사의 길이가 다른 경사 길이보다 길다. 각 탄력판 정면 모서리는 각 노즐의 직축과 상대적으로 이심률(Eccentricity)을 형성하면서 위치하고, 해당 노즐의 출구 마구리에서부터 1 - 5 mm의 간격을 유지하면서 위치한다.On the other hand, according to the Russian Patent No. RU 2177824, the main body of the device has an outlet hole, a diaphragm formed toward the outlet nozzle, and at the same time there is an assembly in which the resilient plates are fixed in a console form in parallel to the nozzle, the inside of the apparatus The nozzle is located. The parallel plate assembly has the same number of nozzles as the number of plates, and the length of the nozzle is divided into three groups. The nozzles of the first group are connected to the nozzles of the second group, and the nozzles of the second group Is connected to the nozzles of the third group in the shape of a cylinder, the nozzles of the third group are in the form of crevices, and at the same time each spring is located opposite the nozzle, and the edges of each spring without any connection are sharp. The front edge is directed in the direction of the nozzle. And the direction of the nozzle is inclined in two directions, the inclination of the right angle is made along the thickness of each elastic plate, yet there is a difference in the length so that the length of one inclination is longer than the other inclination length. Each resilient plate front edge is located forming an eccentricity relative to the straight axis of each nozzle and is spaced 1-5 mm from the outlet edge of the nozzle.

그러나 상술한 장치는 각 노즐의 반대편에 위치하고 있는 탄력판들은 종-횡 방향의 진동만이 가능하다는 단점이 있다. 이 장치에는 각속도와 회전속도가 존재하여 같은 에너지 소모량을 갖는 장치와 비교해 볼 때, 동역학적 에너지가 항상 높은 관계로 강력한 캐비테이션 및 이에 적절한 효과를 내지만, 또한 동시에 노즐에서의 액체 분출 속도 벡터는 항상 예상 벡터보다 적다. 따라서 상술한 장치에서 축-공명기는 공명-음향적 진동을 발생시키며, 종적 진동 및 수직-횡적 상호 진동이 가능하고 추가적으로 회전 진동 및 비틀림 진동 또한 가능하여, 결과적으로 노즐에서 나오는 흐름을 향해 있는 축-공명기는 다양한 진동성을 가지며, 언급된 진동들이 복합되는 경우 더욱더 강한 음향 공동화 과정을 형성하여, 그 결과 입체적인 캐비테이션 효과가 강한 공간이 형성된다.However, the above-described apparatus has a disadvantage in that the elastic plates located opposite to each nozzle can only oscillate in the longitudinal direction. The device has an angular velocity and a rotational speed so that the kinetic energy is always high so that it has a strong cavitation and a suitable effect, but at the same time the liquid ejection velocity vector at the nozzle is always Less than expected vector Thus, in the above-described device, the axis-resonator generates resonance-acoustic vibrations, longitudinal and vertical-lateral mutual vibrations are possible, and additionally rotational and torsional vibrations are possible, and consequently the shafts directed towards the flow from the nozzle. The resonator has various vibrations, and when the mentioned vibrations are combined, a stronger acoustic cavitation process is formed, resulting in a space having a strong three-dimensional cavitation effect.

이 장치에서의 노즐은 한 곳에서만 분출하는 노즐 형태 또는 회전하며 분출되는 몇 개의 노즐(노즐 수는 임의 조정 가능)들이 개별적으로 작동되는 형태로 구분되며, 노즐 수에 따라 그에 상응하는 수의 축-공명기 또한 작동한다. 또한 단일 노즐로 구성된 노즐의 회전은 좌측 및 우측 모두 가능하며 몇 개의 노즐들로 구성된 노즐의 회전은 방향을 조정할 수 있고(좌측, 우측), 동시에 몇 개는 한 방향, 나머지 몇 개는 다른 방향으로 나누어 조정하는 기능 또한 있다. 그러나 이 장치의 단점은 유체동역학적 캐비테이션 장치 내에서 연료의 활성화(Radicallization), 이온화 및 균질화에 필수적인 입체-캐비테이션 형성이 불가능하기 때문에 확연한 연료 절감이 불가능하고, 해당 장치를 기술 공학적으로 설계하는 데 있어 난해함이 있다.The nozzles in this device are divided into nozzles ejecting from only one place or rotating several nozzles (nozzle number can be arbitrarily adjusted) individually operated. The resonator also works. It is also possible to rotate the nozzle consisting of a single nozzle on both the left and right sides, and the rotation of the nozzle consisting of several nozzles can be oriented (left, right), simultaneously several in one direction and the other in the other direction. There is also the ability to make adjustments. The disadvantage of this device, however, is that no significant fuel savings are possible because of the inability to form stereo-cavitation, which is essential for the activation, ionization and homogenization of the fuel in the hydrodynamic cavitation device, and in the technical engineering of the device. There is difficulty.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 연료의 활성화, 이온화, 균질화에 필수적인 입체 캐비테이션을 형성하는 에멀젼 획득을 통해 버너 유닛(burner units) 사용 시에 연료 가공 과정에서 얻어진 분자나 전자석 등의 상태를 연소시점까지 보존할 수 있도록 함으로써 물로 된 연료의 혼합 성질을 개선하고 연료를 더 효과적으로 완전히 연소시킴으로써 기능성을 향상시킬 수 있는 에멀젼 가공 시스템을 제공하고자 하는 것이다. The technical problem to be solved by the present invention is the point of combustion of the state of the molecule or electromagnet obtained in the fuel processing process when using the burner units through the acquisition of an emulsion that forms a three-dimensional cavitation essential for fuel activation, ionization, homogenization The present invention aims to provide an emulsion processing system that can improve the mixing properties of water fuels and improve their functionality by completely burning fuels more effectively.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 기초연료를 물과 혼합하는 혼합기의 출구에 설치되어 혼합물을 음파 가공하는 유체역학 분산기를 포함하는 에멀젼 가공 시스템에 있어서, 혼합기와 유체역학 분산기 사이에 설치되며, 펌프를 통해 혼합기로부터 혼합물을 공급받아 혼합물에 대해 와류를 형성시켜 음파 가공을 위해 유체역학 분산기의 틈새 노즐로 공급하는 볼텍스 가공기가 구비된 에멀젼 가공시스템이다.An embodiment of the present invention for achieving the above object is an emulsion processing system comprising a hydrodynamic disperser which is provided at the outlet of the mixer for mixing the basic fuel with water, sonicating the mixture, the mixer and hydrodynamic disperser It is installed in between, the emulsion processing system is provided with a vortex processing machine for supplying the mixture from the mixer through the pump to form a vortex for the mixture to supply the gap nozzle of the hydrodynamic disperser for sonic processing.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 형태는, 기초연료의 예비가공을 위한 순환탱크, 예비 가공된 기초연료를 물과 혼합하는 혼합기를 포함하고, 혼합기의 출구에 설치되어 혼합물을 음파 가공하는 유체역학 분산기를 포함하는 에멀젼 가공시스템에 있어서, 혼합기와 유체역학 분산기 사이에 설치되며 펌프를 통해 혼합기로부터 혼합물을 공급받아 혼합물에 대해 와류를 형성시켜 음파 가공을 위해 유체역학 분산기의 틈새 노즐로 공급하는 볼텍스 가공기, 유체역학 분산기 내 에 설치되며 해당 분산기 내에서 유체의 분사 방향에 대해 상하, 좌우 및 전후 방향의 음향 진동을 형성하는 공명기가 구비된 에멀전 가공시스템이다.Another embodiment of the present invention for achieving the above object includes a circulating tank for preliminary processing of the basic fuel, a mixer for mixing the pre-processed basic fuel with water, and is installed at the outlet of the mixer to sonic the mixture An emulsion processing system comprising a hydrodynamic disperser, which is installed between a mixer and a hydrodynamic disperser, receives a mixture from a mixer through a pump, forms a vortex for the mixture, and supplies the crevice nozzle of the hydrodynamic disperser for sonic processing. It is an emulsion processing system which is installed in a vortex processing machine, a hydrodynamic disperser, and has a resonator for forming acoustic vibrations in the up, down, left and right directions with respect to the injection direction of the fluid in the disperser.

상술한 본 발명 시스템의 각 실시예에서 볼텍스 가공기는, 펌프를 통해 상기 혼합기로부터 혼합물을 공급받는 유체 유입구와 상기 유체역학 분산기의 틈새 노즐로 와류를 공급하는 유체 유출구가 각각 형성되고, 유체 유입구는 혼합기의 출구와 펌프를 통해 연결되며 유체 유출구는 유체역학 분산기의 틈새 노즐로 연결되는 구성, 또는 펌프를 통해 혼합기로부터 혼합물을 공급받는 측이 하부 측면에 형성되고 유체역학 분산기의 틈새 노즐로 와류를 공급하는 측이 상부에 형성되어 유체역학 분산기의 틈새 노즐에서 상부를 향해 연료를 분사하도록 설치되는 구성으로 이루어질 수 있다.In each embodiment of the system of the present invention described above, the vortex processor includes a fluid inlet for receiving a mixture from the mixer through a pump and a fluid outlet for supplying a vortex to a gap nozzle of the hydrodynamic disperser, wherein the fluid inlet is a mixer. And the outlet of the fluid is connected to the gap nozzle of the hydrodynamic disperser, or the side receiving the mixture from the mixer through the pump is formed on the lower side and supplies the vortex to the gap nozzle of the hydrodynamic disperser The side may be formed at the upper portion and installed to inject fuel toward the upper portion from the gap nozzle of the hydrodynamic disperser.

상술한 본 발명 시스템의 각 실시예에서 유체역학 분산기는, 본체, 본체의 유체 유입구 쪽에 설치되는 틈새 노즐, 틈새 노즐을 본체에 고정하는 노즐 지지대, 틈새 노즐 쪽으로 진동 가능하게 설치되는 공명기, 및 공명기를 적어도 진동 가능하게 본체 내부에 지지 및 고정하는 내부 구조물를 포함하고, 내부 구조물은 공명기와 틈새 노즐과의 거리 조정 및 이동성을 지닐 수 있도록 공명기 지지대에 의해 지지 및 고정되며, 공명기 지지대는 노즐 지지대의 몸체 중간부에 적어도 3개 이상의 개수로 형성되는 것을 사용하는 것이 바람직하다.In each embodiment of the system of the present invention described above, the hydrodynamic disperser includes a main body, a crevice nozzle installed at the fluid inlet side of the main body, a nozzle support for fixing the crevice nozzle to the main body, a resonator installed vibrably toward the crevice nozzle, and a resonator. An internal structure that supports and secures at least vibrationally within the body, the internal structure being supported and secured by a resonator support to have distance adjustment and mobility between the resonator and the crevice nozzle, the resonator support being in the middle of the body of the nozzle support. It is preferable to use what is formed by the number of at least 3 or more pieces.

상술한 본 발명 시스템의 각 실시예에서 특히 공명기는, 내부 구조물에 의해 고정되지 않은 측의 단부가 자유단으로 이루어지며, 자유단은 상하, 좌우, 전후의 모든 방향으로 진동 가능하도록 그 단부로 갈수록 반경이 줄어드는 원뿔형으로 이 루어진 것을 사용하는 것으로 입체 캐비테이션의 형성이 가능하게 될 것이다.In each embodiment of the system of the present invention described above, in particular, the resonator has an end on the side which is not fixed by the internal structure, and the free end is gradually moved toward the end so as to be vibrated in all directions up, down, left, and right. The use of a cone with a decreasing radius will enable the formation of steric cavitation.

본 발명에 의하면, 입체 캐비테이션의 형성을 통해 막대한 에너지 소모 없이 최초 연료에 비해 높은 가열성 연료를 얻을 수 있고 연료 비용을 70%까지 줄일 수 있으며 유류에 오염된 물과 물 찌꺼기, 가연성 유체 찌꺼기 및 반응물질을 활용할 수 있는 이점이 있으며, 또한 이러한 본 발명은 에너지 대상의 어떤 구도에서든 쉽게 융합 가능하게 되는 이점이 있다.According to the present invention, the formation of the three-dimensional cavitation can achieve a high heating fuel compared to the original fuel without enormous energy consumption, reduce fuel costs by 70%, water contaminated with oil, water residue, flammable fluid residue and reaction There is an advantage that the material can be utilized, and this invention also has the advantage that it can be easily fused in any composition of the energy target.

또한 본 발명은 에너지 공학 분야, 석유 가공 분야에서 유체 연료의 경제성을 위해 유용하게 활용될 수 있고, 또한 에너지 총체의 유용한 작용 계수를 높이고 유체 연료의 연소를 준비할 수 있게 되므로 물 찌꺼기와 반응물질의 연소를 위해 다양한 산업 분야에서 사용될 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention can be usefully used for the economics of fluid fuels in the field of energy engineering and petroleum processing, and it is also possible to increase the useful coefficient of action of the total energy and to prepare the combustion of the fluid fuel, so that There is an advantage that can be used in various industries for combustion.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 에멀젼 가공 방법을 나타낸 개략적인 공정도이고, 도 2은 본 발명에 의한 에멀젼 가공 시스템을 이동역학적 측면에서 설명하기 위해 나타낸 공정 흐름도이고, 도 3은 도 2의 순환탱크에 대한 C-C' 면의 단면도이고, 도 4는 도 2의 혼합기를 확대 도시한 상세도이고, 도 5a 내지 도 5c는 도 2의 유체 동역학적 음향-볼텍스장치의 주요부분을 확대 도시한 단면도들로서 도 5a는 유체 동역학적 음향-볼텍스장치의 단면도이고, 도 5b는 도 5a의 A-A'면 단면 도이고, 도 5c는 도 5a의 B부 확대 단면도이고, 도 6a와 도 6b는 도 5a의 노즐 지지대를 확대 도시한 평면도와 단면도이고, 도 7는 도 5a의 공명기를 확대 도시한 정면도이고, 도 8은 도 5a의 틈새 노즐을 확대 도시한 단면도이다. 1 is a schematic process chart showing an emulsion processing method according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a process flow diagram illustrating the emulsion processing system according to the present invention in terms of kinetics, Figure 3 is a A cross-sectional view of the CC 'plane of the circulation tank, FIG. 4 is an enlarged detailed view of the mixer of FIG. 2, and FIGS. 5A to 5C are enlarged cross-sectional views of a major part of the hydrodynamic acoustic-vortex device of FIG. 5A is a cross-sectional view of a hydrodynamic acoustic-vortex device, FIG. 5B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 5A, FIG. 5C is an enlarged cross-sectional view of portion B of FIG. 5A, and FIGS. 6A and 6B are FIG. 5A 7 is an enlarged plan view and a cross-sectional view of the nozzle support of FIG. 7, FIG. 7 is an enlarged front view of the resonator of FIG. 5A, and FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the gap nozzle of FIG. 5A.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 에멀젼 가공방법은, 기초연료(중유, 등유, 석유, 디젤유, 다양한 혼합물)의 예비가공공정, 예비 가공된 기초연료와 물과의 혼합공정을 포함하고, 물과 혼합된 기초연료의 혼합물을 볼텍스(vortex) 가공하여 유체에 회전력이 작용된 와류를 형성시키는 공정, 와류가 형성된 혼합물을 유체역학 분산기 내에서 일정 주파수로 음파 가공하여 유체의 음향 진동을 활성화시키고, 결과적으로 강한 캐비테이션 회전흐름을 통해 상하, 좌우 및 전후 모든 방향으로의 음향 진동이 활성화된 입체 캐비테이션을 형성시키는 공정을 포함하여 이루어진다. As shown in FIG. 1, the emulsion processing method according to the present invention includes a preliminary processing step of a basic fuel (heavy oil, kerosene, petroleum, diesel oil, various mixtures), and a mixing process of the preprocessed basic fuel and water. Process of vortexing a mixture of basic fuel mixed with water to form a vortex with rotational force applied to the fluid, and processing the vortex formed mixture at a certain frequency in a hydrodynamic disperser to activate acoustic vibration of the fluid And consequently forming a three-dimensional cavitation with acoustic vibrations activated in all directions up, down, left and right through strong cavitation rotational flow.

도 2은 본 발명에 의한 에멀젼 가공 시스템을 이동역학적 측면에서 설명하기 위해 나타낸 공정 흐름도로서, 도 1에 예시된 본 발명의 에멀젼 가공방법이 도 2에 예시된 구성의 에멀젼 가공 시스템을 통해서 바람직한 형태로 구현된다.FIG. 2 is a process flow diagram illustrating the emulsion processing system according to the present invention in terms of kinetics. The emulsion processing method of the present invention illustrated in FIG. 1 is in a preferred form through the emulsion processing system of the configuration illustrated in FIG. Is implemented.

이 구성의 에멀젼 가공 시스템은 기초연료의 예비가공을 위한 순환탱크(100), 예비 가공된 기초연료를 물과 혼합하는 혼합기(200)를 포함하고, 혼합기(200)의 출구에서 혼합물을 순차적으로 볼텍스 가공 및 음파 가공하는 유체 동역학적 음향-볼텍스장치(300)를 포함하며, 이들 각각의 장치 사이에는 다수의 밸브(V1-V4)와 펌프(P)와 유량계(F1) 및 수량계(F2)가 설치되어 이들 장치를 유기적으로 연결한다. 유체 동역학적 음향-볼텍스장치(300)는 볼텍스 가공기(320)와 유체 역학 분산기(310)로 이루어진다.The emulsion processing system of this configuration includes a circulation tank 100 for preliminary processing of the basic fuel, a mixer 200 for mixing the preprocessed basic fuel with water, and sequentially vortexing the mixture at the outlet of the mixer 200. Hydrodynamic acoustic-vortex device 300 for processing and sonic processing, between each of which a plurality of valves (V1-V4), pumps (P), flow meters (F1) and water meters (F2) are installed. To connect these devices organically. The hydrodynamic acoustic-vortex device 300 is comprised of a vortex processor 320 and a hydrodynamic disperser 310.

도 2에서는 본 발명에 의한 에멀젼 가공방법이 순환탱크(100)와 혼합기(200) 및 유체 동역학적 음향-볼텍스장치(300)를 통해 혼합물에 와류를 형성하고 이를 음파 가공하여 에멀젼을 가공해내는 시스템에 적용 가능한 예를 보여주고 있다.In FIG. 2, the emulsion processing method according to the present invention forms a vortex in a mixture through a circulation tank 100, a mixer 200, and a hydrodynamic acoustic-vortex device 300, and sonicates the emulsion to process the emulsion. An example is shown below.

특히 도 2에 도시된 바와 같은 구성의 본 발명에 의한 에멀젼 가공 시스템에서는 유체역학 분산기(310) 내에서 음파 가공된 에멀젼을 별도의 밸브(V1-V3)를 통해 순환탱크(100)의 기초연료에 대해 그 접선방향으로 재유입시켜 기초연료를 에멀젼에 의해 예비 활성화시키는 공정을 포함하는 에멀젼 가공방법이 실시될 수도 있다. 이를 위하여 순환탱크(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 밸브(V2,V3)를 통해 유체역학 분산기(310)의 연료 출구와 연결된다.In particular, in the emulsion processing system according to the present invention having the configuration as shown in FIG. 2, the acoustically processed emulsion in the hydrodynamic disperser 310 is transferred to the basic fuel of the circulation tank 100 through a separate valve V1-V3. An emulsion processing method may also be carried out including the step of reintroducing the fuel in a tangential direction to preliminarily activate the base fuel by an emulsion. To this end, the circulation tank 100 is connected to the fuel outlet of the hydrodynamic disperser 310 through valves V2 and V3 as shown in FIG. 2.

순환탱크(100)는 예비가공을 위해 공급되는 기초연료가 상방에서 하방으로 유입되도록 설치되는 것이 효율적이므로 따라서 도 3에 도시된 바와 같이 상방에서 하방으로 기초연료 유입관(101) 및 유출관(102)이 형성되고, 이 기초연료 유입관(101)에 대해 그 접선방향으로 상기 유체역학 분산기에서 음파 가공된 재순환 연료를 유입시키기 위한 재순환관(103)이 형성된다. 또한 재순환관(103)은 기초연료 유입관(101)의 접선방향을 따라 아래로 기울어지게 설치하며, 아울러 순환탱크(100)의 출구 쪽에서는 기초연료 유출관(102)이 탱크의 하부를 향하도록 형성함으로써 결국 기초연료 유출관(102)과 재순환관(103)이 서로 수직을 이루도록 한다. 이러한 수직 및 재순환관(103)의 기울어짐은 고성능의 수직 깔때기를 만들기 위한 설계로서 혼합물의 회전이 더 높은 속도로 이행될 수 있게 하며, 기초연료에 대한 예비 활성화 공정에서의 유체의 흐름 및 활성화를 원할하게 하는데 도움을 준다. 또한 위와 같은 것들은 혼합물을 순환탱크(100)에서 펌프(P)까지 가장 짧은 길로 최소 저항으로 뽑아 옮기게 한다.Since the circulation tank 100 is efficiently installed so that the basic fuel supplied for the preliminary processing flows from the upper side to the lower side, the basic fuel inflow pipe 101 and the outflow pipe 102 from the upper side to the lower side as shown in FIG. 3. ) Is formed, and a recirculation tube 103 for introducing the sonic processed recycle fuel in the hydrodynamic disperser in the tangential direction with respect to the elementary fuel inlet tube 101 is formed. In addition, the recirculation pipe 103 is installed to be inclined downward along the tangential direction of the base fuel inlet pipe 101, and also at the outlet side of the circulation tank 100 so that the base fuel outlet pipe 102 faces the bottom of the tank. As a result, the base fuel outlet pipe 102 and the recycle pipe 103 are perpendicular to each other. This inclination of the vertical and recirculation tubes 103 is a design for making a high performance vertical funnel, which allows the rotation of the mixture to be carried out at higher speeds and prevents the flow and activation of fluids in the preliminary activation process for the base fuel. Helps to make you feel good In addition, the above draws the mixture to the minimum resistance in the shortest way from the circulation tank 100 to the pump (P).

이러한 구성에서 기초 연료(연료유, 석유, 등유, 디젤유, 다양한 혼합유, 반응물질)는 순환탱크(100)에 공급되고 물 또는 폐기물이 혼합기(200에 공급된 후 펌프(P)가 작동하게 되면, 기초 연료는 순환탱크(100)에서 배관을 통하여 혼합기(200)에 공급되고, 혼합기(200)에서 혼합된 연료는 유체 동역학적 음향-볼텍스장치(300)로 공급된다. 여기서 혼합물은 캐비테이션 영향을 받으면서 음파 가공된 후 분사되며, 이후 배관에 의하여 에너지 시설 연소 본관 시스템 또는 순환탱크의 재순환관으로 각각의 밸브를 통해 공급된다.In this configuration, the basic fuel (fuel oil, petroleum, kerosene, diesel oil, various mixed oils, reactants) is supplied to the circulation tank 100 and the pump P is operated after water or waste is supplied to the mixer 200. Once the base fuel is supplied to the mixer 200 via piping in the circulation tank 100, the fuel mixed in the mixer 200 is supplied to the hydrodynamic acoustic-vortex device 300. Here, the mixture has a cavitation effect. After receiving the sound wave is processed and sprayed, it is then supplied by the pipes through the respective valves to the recirculation pipe of the energy plant combustion main system or the circulation tank.

기초연료는 이런 회로를 통해 유체 동역학적 음향-볼텍스장치(300)를 여러 차례 재순환하면서 되풀이하여 영향을 받게 된다.The base fuel is repeatedly affected through the recycling of the hydrodynamic acoustic-vortex device 300 through this circuit.

또한 도 2에 도시된 바와 같은 구성의 본 발명에 의한 에멀젼 가공 시스템에서는 순환탱크(100)에서 유출되는 기초연료, 또는 순환탱크에서 예비 활성화된 후 유출되는 기초연료에 대해 그 접선방향으로 물을 유입시켜 물과 혼합된 기초연료에 와류를 형성시키는 공정을 포함하는 에멀젼 가공방법이 실시될 수도 있다. 이를 위하여 혼합기(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 기초연료가 공급 및 유출되는 기초연료 유입관(201) 및 출구(203)에 대해 그 접선방향으로 물 유입관(202)이 형성된다. 이러한 물 유입관(203)의 기울어짐도 기초연료와 물의 혼합 공정에서의 유체의 흐름 및 활성화를 원할하게 하는데 도움을 준다.In addition, in the emulsion processing system according to the present invention having the configuration as shown in FIG. 2, water is introduced in the tangential direction with respect to the basic fuel flowing out of the circulation tank 100, or the basic fuel flowing out after being preactivated in the circulation tank. To form an eddy current in the base fuel mixed with water. To this end, the mixer 200 has a water inlet pipe 202 formed in a tangential direction with respect to the basic fuel inlet pipe 201 and the outlet 203 to which the basic fuel is supplied and discharged as shown in FIG. 4. The inclination of the water inlet pipe 203 also helps smooth the flow and activation of the fluid in the process of mixing the base fuel and water.

볼텍스 가공기(320)는 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 유체 유입구(321)와 유체 유출구(322)가 구비되어 혼합기(200)와 유체역학 분산기(310) 사이에 설치되며, 유체 유입구(321)가 펌프(P)를 통해 혼합기(200)의 출구(203)로 연결되고, 유체 유출구(322)는 상부를 향하도록 형성되어 그 유출구(322)의 상부에 유체역학 분산기(310)가 연이어 설치될 수 있도록 구성된다. 특히 이 볼텍스 가공기(320)는 도 5b에 도시된 바와 같이 그 내주면의 단면이 파상면(320a)으로 형성되는 것이 효율적이며, 펌프(P)를 통해 혼합기(200)로부터 혼합물을 공급받는 측이 하부 측면에 형성되고, 유체역학 분산기(310)의 틈새 노즐(312)로 와류를 공급하는 측이 상부에 형성되어, 상기 유체역학 분산기(310)의 틈새 노즐(312)에서 상부를 향해 연료를 분사하도록 설치되는 것이 바람직하다. 따라서 이 볼텍스 가공기(320)는 혼합기(200)에서 나오는 혼합물을 펌프(P)로부터 유체 유입구(321)를 통해 수평으로 공급받아 볼텍스(vortex) 가공하며, 이러한 볼텍스 가공에 의해 유체역학 분산기(310)로 들어가는 혼합물은 파상형의 와류를 형성할 수 있게 된다.Vortex processor 320 is provided between the fluid inlet 321 and the fluid outlet 322 as shown in Figure 5a to 5c is installed between the mixer 200 and the hydrodynamic disperser 310, the fluid inlet 321 ) Is connected to the outlet 203 of the mixer 200 through the pump (P), the fluid outlet 322 is formed to face upwards, the hydrodynamic disperser 310 is successively installed on top of the outlet (322) It is configured to be. In particular, the vortex processing machine 320 is effective in that the cross-section of the inner peripheral surface thereof is formed as the wavy surface 320a, as shown in FIG. 5B, and the side receiving the mixture from the mixer 200 through the pump P has a lower side. It is formed on the side, the side for supplying the vortex to the gap nozzle 312 of the hydrodynamic disperser 310 is formed at the top, to inject the fuel from the gap nozzle 312 of the hydrodynamic disperser 310 toward the top It is preferable to install. Therefore, the vortex processor 320 receives the mixture coming from the mixer 200 horizontally through the fluid inlet 321 from the pump P, and vortex the vortex, and the hydrodynamic disperser 310 by such vortex processing. The mixture entering can form a wavy vortex.

유체역학 분산기(310)는 도 5a 내지 도 5c에 도시된 바와 같이 볼텍스 가공기(320)의 상부에 수직하게 설치되며, 볼텍스 가공기(320)에서 공급되는 혼합물 와류를 틈새 노즐(312)을 통해 공급받아 음파 가공하며 이러한 유체역학 분산기(310)의 상부에는 밸브(V1-V3)가 연결된 다수의 노즐이 구비되어, 밸브 개폐를 통해 소비자 또는 순환탱크(100)의 재순환관(103)으로 연료를 공급할 수 있도록 구성된다.The hydrodynamic disperser 310 is installed vertically on top of the vortex processor 320 as shown in FIGS. 5A to 5C, and receives the mixture vortex supplied from the vortex processor 320 through the gap nozzle 312. Acoustic wave processing is provided in the upper portion of the hydrodynamic disperser 310 is provided with a plurality of nozzles connected to the valve (V1-V3), it is possible to supply fuel to the recirculation tube 103 of the consumer or the circulation tank 100 through opening and closing the valve. It is configured to be.

특히 본 발명에 고안된 유체역학 분산기(310)는 본체(311), 본체의 유체 유입구 쪽에 설치되며 출구 쪽으로 갈수록 반경이 점차 좁아지는(도 8 참조) 틈새 노 즐(312), 틈새 노즐을 본체(311)에 고정하는 노즐 지지대(313), 틈새 노즐 쪽으로 진동 가능하게 설치되는 공명기(314), 및 공명기를 적어도 진동 가능하게 본체 내부에 볼트 결합으로 지지 및 고정하는 내부 구조물(315)를 포함하여 구성된다.In particular, the hydrodynamic disperser 310 of the present invention is installed in the main body 311, the fluid inlet side of the main body and the gap nozzle 312, the gap nozzle is gradually narrower toward the outlet (see Fig. 8), the gap nozzle main body 311 ), A nozzle support 313 to be secured to the cavity), a resonator 314 vibratingly installed toward the gap nozzle, and an internal structure 315 for supporting and fixing the resonator to the inside of the body by bolt coupling at least vibratingly. .

내부 구조물(315)은 상기 공명기(314)와 틈새 노즐(312)과의 거리 조정 및 이동성을 지닐 수 있도록 공명기 지지대(316)에 의해 적어도 3개소 이상의 위치에서 견고하게 지지 및 고정된다. 이를 위해 상기 공명기 지지대(316)는 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같이 상기 노즐 지지대(313)의 몸체 중간부에 적어도 3개 이상의 개수로 형성되는 것이 바람직하다.The internal structure 315 is firmly supported and fixed in at least three locations by the resonator support 316 so as to have distance adjustment and mobility between the resonator 314 and the crevice nozzle 312 . To this end, the resonator support 316 is preferably formed in at least three or more numbers in the middle of the body of the nozzle support 313, as shown in Figure 6a and 6b.

공명기(314)는 내부 구조물(315)에 일측 단부가 볼트 결합되어 와셔를 이용하여 공명기의 위치 조절 및 이동성을 부여할 수 있도록 구성되고, 아울러 이 공명기(314)는 음파진동 회수를 조절할 수 있도록 제작된다. 공명판(43)은 이로 인해 음파진동 회수를 조절할 수 있게 된다. 또한 공명기(314)는 도 7에 도시된 바와 같이 내부 구조물(315)에 의해 고정되지 않은 측의 단부가 단부로 갈수록 반경이 줄어드는 원뿔형으로 가공된 자유단으로 이루어진다. 이 원뿔형 자유단은 공명기가 상하, 좌우, 전후의 모든 방향으로 진동 가능하도록 함으로써, 볼텍스 가공기(320)에서 가공되어 나오는 혼합물 와류가 유체역학 분산기(310)의 틈새 노즐(312)을 통해 공명기(314)의 단부에 부딪히게 되는 경우 공명기(314)의 원뿔형 자유단에 의해 입체 캐비테이션이 형성될 수 있게 된다.Resonator 314 is one side to the internal structure 315 And it configured so that the end portion is coupled to the bolt by using a washer grant positioning and mobility of the resonator, as well as yi resonator 314 is designed to control the sound wave vibration recovery. The resonance plate 43 is thereby able to adjust the number of sonic vibrations. In addition, the resonator 314 is composed of a free end machined in a conical shape in which the radius of the end of the side that is not fixed by the internal structure 315 toward the end as shown in FIG. The conical free end allows the resonator to vibrate in all directions of up, down, left, and right directions, so that the mixture vortex processed by the vortex processing machine 320 passes through the gap nozzle 312 of the hydrodynamic disperser 310 through the resonator 314. When hitting the end of the c) can be formed by the conical free end of the resonator 314 can be formed three-dimensional cavitation.

이와 같은 유체 동역학적 음향-볼텍스장치(300) 내에서는 다음과 같은 3가지 형태의 캐비테이션(공동화)이 형성된다. 즉, 유체동역학적(Hydro Dynamic) 캐비테 이션, 음향 공동화(Acoustic Cavitation), 볼텍스 캐비테이션(Vortex Cavitation)이다.In the hydrodynamic acoustic-vortex device 300, three types of cavitations (cavities) are formed as follows. Hydrodynamic cavitation, acoustic cavitation, and vortex cavitation.

캐비테이션은 액체 내 가스 및 수증기로 충만한 공간 또는 혼합 가스(가스와 수증기)가 충만한 공간을 형성(캐비테이션 기포 또는 공동)하는 현상으로서, 유압이 하강하는 곳에서 발생하며, 액체 속도를 증가시키거나(유체동역학적 캐비테이션), 또는 진공압이 하강하는 과정에서 음향파 활성도가 증대된 경우(음향 공동화)에 발생하기 때문이다. Cavitation is a phenomenon (cavitation bubbles or cavities) that forms a space filled with gas and water vapor in a liquid or a space filled with mixed gas (gas and water vapor), which occurs where the hydraulic pressure falls, and increases the liquid velocity (fluid) Dynamic cavitation), or when acoustic wave activity is increased (acoustic cavitation) in the course of vacuum pressure drop.

또한 본 발명에 의한 유체 동역학적 음향-볼텍스장치(300)에는 위와 같은 효과가 발생하는 다른 원인이 존재한다. 즉 유체가 흐름을 따라 이동하는 과정에서 고압 및 압축 작용을 받게 되면, 캐비테이션 기포가 터지면서 충격파가 발생하게 되고, 유체동역학적 캐비테이션 하에서 캐비테이션 흐름이 형성된다. 이 캐비테이션 흐름은 다음의 수학식 1과 같은 무한 변수(X :캐비테이션 수)로 특징지어진다.In addition, in the hydrodynamic acoustic-vortex device 300 according to the present invention, there are other causes of the above effects. That is, when the fluid is subjected to high pressure and compression in the process of moving along the flow, the cavitation bubble bursts and a shock wave is generated, the cavitation flow is formed under hydrodynamic cavitation. This cavitation flow is characterized by an infinite variable (X: number of cavitations) as shown in Equation 1 below.

X=2(Pc-Ps)/ρV² X = 2 (Pc-Ps) / ρV ²

여기서 Pc는 흐름 정수압(Hydrostatic Pressure)[Pa]이고, Ps는 일정 온도 하에서의 액체 증기압[Pa]이며, ρ는 주위 환경 밀도[kg/m³]이고, V는 시스템 출구에서의 유속[m/sec]이다.Where Pc is the hydrostatic pressure [Pa], Ps is the liquid vapor pressure under a constant temperature [Pa], ρ is the ambient environmental density [kg / m ³ ], and V is the flow rate at the system outlet [m / sec ]to be.

위 식에서도 알 수 있는 바와 같이 유속이 최대(한계)에 이르렀을 때 캐비테이션이 발생한다는 사실은 이미 알려져 있으며, 유압이 증기압에 도달한 경우(습증 기) V = V _c 로 해당 속도는 캐비테이션 한계속도로 적합하다.As can be seen from the above equation, it is already known that cavitation occurs when the flow rate reaches the maximum (limit), and when the hydraulic pressure reaches the vapor pressure (wet steam), V = V _c , the speed is the cavitation limit speed. Is suitable as.

유체의 흐름은 위의 Χ 변수에 따라 캐비테이션 이전 상태, 캐비테이션 상태, 얇은 층 캐비테이션 상태, 초강력 캐비테이션 상태로 분류할 수 있다.The flow of fluid can be classified into pre-cavitation state, cavitation state, thin layer cavitation state, super cavitation state according to the above parameters.

캐비테이션 이전 상태는 고밀도의 흐름(단상)상태로서 Χ>1인 상태, 캐비테이션 상태는 (이극) 흐름 상태로서 Χ≒1인 상태, 얇은 층 캐비테이션 상태는 여분의 고밀도 흐름에서부터 캐비테이션이 지속적으로 발생하는 상태로서 Χ< 1인 상태, 초강력 캐비테이션 상태는 Χ<<1인 상태이며, 본 발명에 의한 유체동역학적 음향-볼텍스장치(300)에 의하면 초강력 캐비테이션을 형성할 수 있게 된다.The state before cavitation is the state of high density (single phase) state as Χ> 1, the state of cavitation is the state of state (bipolar) state as Χ ≒ 1, and the thin layer cavitation state is the state where cavitation is continuously generated from the extra dense flow. As a state where? <1, the super-cavity cavitation state is a state where? << 1, the hydrodynamic acoustic- vortex device 300 according to the present invention can form a super-cavitation.

유체동역학적 음향-볼텍스장치(300)는 다음과 같이 작동한다.The hydrodynamic acoustic-vortex device 300 operates as follows.

압력 2-8 kgf/cm² 하에서 펌프(P)를 이용하여 온도가 50-70℃ 인 물과 함께 혼합연료는 혼합기(200)로부터 동축 연결관을 통해 볼텍스 가공기(320)로 공급되고, 볼텍스 가공기(320)에서는 회전(보텍스)운동이 유체의 흐름에 작용하게 된다. 이후 유체는 유체역학 분산기(310)의 틈새 노즐(312)을 통과하면서 노즐의 반경이 점차 좁아지게 되므로(도 8 참조) 회전흐름의 속도가 증가되고, 노즐의 단부에 이르면 최대속력을 획득하게 된다. 이후에 틈새 노즐(312)에서 분사된 유체는 노즐에 맞물려 설치되는 공명기(314)로 이동되고, 그 공명기(314)에 의해 유체는 일정 주파수로 음향진동이 활성화된다. 결과적으로 유체동역학적 음향-볼텍스장치(300)를 거치면서 유체는 강한 캐비테이션 회전흐름이 형성된다. 이때 캐비테이션 존(zone) 내 증기가스 기포의 내부온도는 500-800℃까지 증가하게 되며, 공기압은 10000[pa] 이하로 된다. 이러한 캐비테이션 작용은 탄소와 수소 화합물 분해에 있어 가장 강력한 변수에 해당한다. 캐비테이션 작용 결과 물은 이온 Н+ 과 ОН-으로 분해되고, 탄화수소 연료 내에서는 자유결합이 가능한 불포화 탄화수소가 생성되어 물이온과 결합한다. 이와 같이 탄화수소 연료에 수소첨가 (Hydrogenization) 반응이 일어난다, 다시 말하면, 탄화수소 연료에 수소가 풍부해지고, 그 결과 에너지가(칼로리)가 증가한다. 반응이 완료된 연료는 저장고로 보내지거나 또는 연소 시 이용될 수 있게 된다.The mixed fuel with water having a temperature of 50-70 ° C. using a pump P under a pressure of 2-8 kgf / cm ² is supplied from the mixer 200 to the vortex processing machine 320 through a coaxial connector, and the vortex processing machine At 320, a rotational (votex) motion acts on the flow of the fluid. Since the fluid passes through the gap nozzle 312 of the hydrodynamic disperser 310, the radius of the nozzle is gradually narrowed (see FIG. 8), and thus the speed of the rotational flow is increased, and the maximum speed is obtained when the fluid reaches the end of the nozzle. . Thereafter, the fluid injected from the gap nozzle 312 is moved to the resonator 314 installed in engagement with the nozzle, and the resonator 314 activates the acoustic vibration at a predetermined frequency. As a result, the fluid undergoes a strong cavitation rotation flow through the hydrodynamic acoustic-vortex device 300. At this time, the internal temperature of the vapor gas bubbles in the cavitation zone is increased to 500-800 ℃, the air pressure is less than 10000 [pa]. This cavitation is one of the most powerful variables in the decomposition of carbon and hydrogen compounds. As a result of cavitation, water decomposes into ions Н + and ОН-, and in hydrocarbon fuels, free-bonding unsaturated hydrocarbons are produced and combined with water ions. In this way, a hydrogenation reaction occurs in the hydrocarbon fuel, that is, the hydrocarbon fuel is rich in hydrogen, and as a result, the energy value (calorie) increases. Once the reaction has been completed, the fuel can be sent to a reservoir or used for combustion.

이상과 같은 본 발명은 유체연료(중유, 등유, 석유, 디젤유, 다양한 혼합물)와 물 또는 물 찌꺼기를 다양한 형태의 동유체 에너지로 혼합 및 가공하는 내부 순환적 형태로서, 막대한 에너지 소모없이 최초 연료에 비해 높은 가열성 연료를 얻을 수 있고 연료 소비량을 30%까지 줄일 수 있으며 유류에 오염된 물과 물 찌꺼기, 가연성 유체 찌꺼기 및 반응물질을 활용할 수 있게 되며, 에너지 대상의 어떤 구도에서든 쉽게 융합될 수 있게 된다.As described above, the present invention is an internal circulating form in which a fluid fuel (heavy oil, kerosene, petroleum, diesel oil, various mixtures) and water or water residues are mixed and processed into various forms of fluid fluid energy, without the enormous energy consumption. Compared to this, high heat fuel can be obtained, fuel consumption can be reduced by 30%, oil contaminated water, water residue, flammable fluid residue and reactants can be utilized, and it can be easily fused in any composition of energy target. Will be.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시 예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나 본 발명은 상술한 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been shown and described with respect to certain preferred embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains can vary as many without departing from the spirit of the technical idea of the present invention described in the claims below. Changes may be made.

도 1은 본 발명에 의한 에멀젼 가공 공정을 개략적으로 예시한 흐름도이다.1 is a flow chart schematically illustrating an emulsion processing process according to the present invention.

도 2는 본 발명에 의한 에멀젼 가공 시스템을 이동역학적 측면에서 설명하기 위해 나타낸 공정도이다.Figure 2 is a process diagram showing for explaining the emulsion processing system according to the present invention in terms of kinetics.

도 3은 도 2의 순환탱크에 대한 C-C' 면의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the C-C 'plane of the circulation tank of FIG.

도 4는 도 2의 혼합기를 확대 도시한 상세도이다.4 is an enlarged detailed view of the mixer of FIG. 2.

도 5a 내지 도 5c는 도 2의 유체 동역학적 음향-볼텍스장치의 주요부분을 확대 도시한 단면도들로서, 도 5a는 유체 동역학적 음향-볼텍스장치의 단면도이고, 도 5b는 도 5a의 A-A'면 단면도이고, 도 5c는 도 5a의 B부 확대 단면도이다.5A to 5C are enlarged cross-sectional views of main portions of the hydrodynamic acoustic-vortex device of FIG. 2, FIG. 5A is a cross-sectional view of the hydrodynamic acoustic-vortex device, and FIG. 5B is A-A 'of FIG. 5A. It is surface sectional drawing, FIG. 5C is an enlarged sectional view of the part B of FIG. 5A.

도 6a와 도 6b는 도 5a의 노즐 지지대를 확대 도시한 평면도와 단면도이다.6A and 6B are an enlarged plan view and a cross-sectional view of the nozzle support of FIG. 5A.

도 7은 도 5a의 공명기를 확대 도시한 정면도이다.7 is an enlarged front view of the resonator of FIG. 5A.

도 8은 도 5a의 틈새 노즐을 확대 도시한 단면도이다. 8 is an enlarged cross-sectional view of the gap nozzle of FIG. 5A.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 순환탱크 101,201 : 기초연료 유입관100: circulation tank 101,201: basic fuel inlet pipe

102 : 유출관 103 : 재순환관102: outlet pipe 103: recirculation pipe

200: 혼합기 202 : 물 유입관200: mixer 202: water inlet pipe

203 : 출구 300 : 유체 동역학적 음향-볼텍스장치203: exit 300: hydrodynamic acoustic-vortex device

310 : 유체역학 분산기 311 : 본체 310: hydrodynamic disperser 311: body

312 : 틈새 노즐 313 : 노즐 지지대312: clearance nozzle 313: nozzle support

314 : 공명기 315 : 내부 구조물314: resonator 315: internal structure

316 : 공명기 지지대 320 : 볼텍스 가공기316: resonator support 320: vortex processing machine

320a : 파상면 321 : 유체 유입구320a: wave surface 321: fluid inlet

322 : 유체 유출구322: fluid outlet

Claims

An emulsion processing system comprising a hydrodynamic disperser installed at an outlet of a mixer for mixing basic fuel with water, for sonicating a mixture.

It is installed between the mixer and the hydrodynamic disperser, a vortex processing machine for receiving a mixture from the mixer through a pump to form a vortex for the mixture to supply to the gap nozzle of the hydrodynamic disperser for sonic processing; Emulsion processing system characterized by.

In the emulsion processing system comprising a circulating tank for preliminary processing of the basic fuel, a mixer for mixing the pre-processed basic fuel with water, and a hydrodynamic disperser installed at the outlet of the mixer for sonicating the mixture,

A vortex processing machine installed between the mixer and the hydrodynamic disperser, receiving a mixture from the mixer through a pump to form a vortex for the mixture, and supplying the interstic nozzle of the hydrodynamic disperser for sonic processing;

And a resonator installed in the hydrodynamic disperser to form acoustic vibrations in the up, down, left and right directions with respect to the spraying direction of the fluid in the disperser.

The vortex processing machine according to any one of claims 1 and 2,

A fluid inlet receiving the mixture from the mixer through the pump and a fluid outlet for supplying the vortex to the gap nozzle of the hydrodynamic disperser are respectively formed, the fluid inlet is connected to the outlet of the mixer through the pump, the fluid outlet is a fluid Emulsion processing system, characterized in that connected to the gap nozzle of the mechanical disperser.

The vortex processing machine according to claim 1, wherein the vortex processing machine

The side receiving the mixture from the mixer through the pump is formed on the lower side, and the side for supplying the vortex to the gap nozzle of the hydrodynamic disperser is formed at the top, and the fuel is directed upward from the gap nozzle of the hydrodynamic disperser Emulsion processing system, characterized in that it is installed to spray.

The vortex processing machine according to any one of claims 1 and 2,

An emulsion processing system, characterized in that the cross section of the inner circumferential surface is formed into a wavy surface.

The method of claim 2, wherein the circulation tank,

Emulsion processing characterized in that the base fuel inlet tube and the outlet tube is formed from above to below, and a recycle tube for introducing the sonic processed recycle fuel in the hydrodynamic disperser in the tangential direction to the base fuel inlet tube is formed. system.

The method of claim 6, wherein the circulation tank,

The recirculation pipe is an emulsion processing system, characterized in that installed inclined downward along the tangential direction of the base fuel inlet pipe.

The method of claim 6,

The base fuel outlet pipe and the recycle pipe is an emulsion processing system, characterized in that formed perpendicular to each other.

The mixer according to any one of claims 1 and 2, wherein

Emulsion processing system, characterized in that the water inlet pipe formed in the tangential direction with respect to the base fuel inlet pipe supplied with the base fuel.

The hydrodynamic disperser of claim 1, wherein

A main body, a crevice nozzle installed on the fluid inlet side of the main body, a nozzle support for fixing the crevice nozzle to the main body, a resonator vibratingly installed toward the crevice nozzle, and an internal structure for supporting and fixing the resonator inside the main body at least vibratingly. Emulsion processing system, characterized in that.

The method of claim 10,

The internal structure is supported and fixed by a resonator support so as to have distance adjustment and mobility between the resonator and the crevice nozzle, wherein the resonator support is formed in at least three or more numbers in the middle of the body of the nozzle support. Emulsion processing system characterized by.

The method of claim 11, wherein the resonator,

The end of the side that is not fixed by the internal structure is made of a free end, the free end is emulsified, characterized in that the conical shape is reduced in radius toward the end so as to vibrate in all directions up, down, left and right system.