KR20190130333A - Emulsified oil manufacturing system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템은 음이온화된 물과 연료를 유화시켜서 유화유를 생산하고 저장하는 유화유 제조시스템에 관한 것이다.The emulsion oil production system according to an embodiment of the present invention relates to an emulsion oil production system for producing and storing emulsion oil by emulsifying anionized water and fuel.
세계적으로 석유 부족의 문제가 대두되고 있으며, 이 때문에 원유의 이용 효율성을 극대화 하려는 노력이 다양하게 이루어지고 있다.The problem of oil shortage is rising all over the world, and various efforts are being made to maximize the utilization efficiency of oil.
특히, 대형 보일러나 대형 선박엔진에서는 벙커C유 등의 중유를 사용하고 있는데, 이는 먼지나 유해가스를 대기로 배출하는 문제점을 내포하고 있다. 따라서, 중유의 효율성을 높이고 먼지나 유해가스 등을 줄이려는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 그 대표적인 방안으로 유화유를 만들어 사용하는 것이다.In particular, large boilers and large ship engines use heavy oil such as bunker C oil, which has a problem that discharges dust or harmful gas into the atmosphere. Therefore, studies are being actively conducted to increase the efficiency of heavy oil and to reduce dust and harmful gases, and to use emulsified oil as a representative method.
유화(Emulsification)라 함은 어떤 액체 중에 그것과 혼화하지 않는 다른 액체가 미립자 상태로 균일하게 분산되는 것을 말하며, 여기서는 연료에 물과 첨가제 등을 여러 가지 방법으로 혼합하여 유화시키는 것을 말한다. 여기서, 첨가제는 유화를 촉진시키는 화학 물질로서, 이러한 첨가제는 유해물질과 악취 등을 발생시키거나 배관 등을 부식시키지 않아야 한다.Emulsification refers to the uniform dispersion of other liquids in a liquid that are not mixed with it in a particulate state. Here, emulsification is achieved by mixing water and additives with fuel in various ways. Here, the additives are chemical substances that promote emulsification, and such additives should not cause harmful substances, odors, or corrode pipes.
유화유에서, 연료에 대한 물의 첨가율은 30% 이하로 되는데, 그 비율은 연료의 종류, 연소장치의 특성 등에 따라 결정될 수 있으며, 유수혼합비는 연소조건에 따라 일정하게 유지하면 된다.In emulsified oil, the rate of addition of water to the fuel is 30% or less. The ratio may be determined according to the type of fuel, the characteristics of the combustion apparatus, and the flow-and-water mixing ratio may be kept constant according to the combustion conditions.
한편, 유화유의 제조와 관련된 제안이 있었다. 예컨대, 대한민국 특허 제 1038261호의 "연료 유화 시스템 및 그 방법"에서는 첨가제를 사용하지 않고 연료와 물만을 사용하여 유화유를 생성하는 시스템이 개시되어 있다.On the other hand, there have been proposals related to the production of emulsified oils. For example, “Fuel Emulsification System and Method” of Korean Patent No. 1038261 discloses a system for producing emulsified oil using only fuel and water without using additives.
이 시스템에 의하면 연료와 물이 고도로 응집된 유화상태를 유지하면서 수적(水滴)의 크기가 연소가능한 크기로 형성될 수 있다. 그러나 제조 및 저장된 유화유는 물을 함유하고 있기 때문에, 시간이 지날수록 물의 입자간 응축이 생겨 유수분리가 일어나게 되는데, 이에 따라 유화유는 효율이 떨어지고 연소시 불이 꺼지거나 많은 대기오염을 유발하게 된다.According to this system, the size of water droplets can be formed into a combustible size while maintaining a highly cohesive emulsion of fuel and water. However, since the oil produced and stored contains water, condensation occurs between the particles of water as time passes, resulting in oil and water separation. As a result, emulsified oils are less efficient and may cause fires to burn out or cause more air pollution. do.
또한, 제안된 시스템에서는 다단의 초음파 믹서를 사용하고 있어서, 제조 비용을 상승시킬 뿐만 아니라 신뢰성도 떨어진다.In addition, the proposed system uses a multi-stage ultrasonic mixer, which not only increases manufacturing costs but also lowers reliability.
대한민국 특허 제1168327호의 "유화유 제조 공급 교반기"에는 전자 밸브를 통해 교반기로 연료와 물 및 첨가제를 공급하고, 교반기에서는 모터에 의해 교반날을 고속으로 회전시키면서 물 분자를 이온화시켜 연료와 결합하게 함으로써 유화유를 제조하는 기술이 나타나 있다. 하지만, 이러한 교반기에서는 원료들의 공급과 유화유의 제조 및 배출이 동시에 이루어지기 때문에, 유화가 덜된 연료가 바로 배출될 수 있는 단점이 있다."Oilized oil production supply stirrer" of Korean Patent No. 1168327 supplies fuel, water and additives to the stirrer through the solenoid valve, and in the stirrer to ionize the water molecules to combine with the fuel while rotating the stirring blade at a high speed by the motor Techniques for producing emulsified oils are shown. However, in this stirrer, since the supply of raw materials and the manufacture and discharge of the emulsion oil are performed at the same time, there is a disadvantage that the fuel having less emulsification can be discharged immediately.
이에 본 발명은, 유수분리가 일어나지 않는 고품질의 유화유를 다량으로 연속 제조할 수 있는 유화유 제조시스템을 제공하고자 한다. Accordingly, the present invention is to provide an emulsion oil production system capable of continuously producing a large amount of high-quality emulsion oil does not occur oil separation.
또한 본 발명은 사용 후 장시간 사용을 중지하게 되거나 오랜 시간 동안 저장한 경우에, 저장된 유화유의 재유화 과정을 통해 공정 비용을 절약하고, 고품질의 유화 상태를 유지할 수 있는 유화유 제조시스템을 제공하고자 한다.In another aspect, the present invention is to provide an emulsion oil production system that can save the process cost and maintain a high-quality emulsification state, if the use is stopped for a long time after use or stored for a long time, through the reemulsification process of the stored emulsion oil .
또한 본 발명은 연소장치에서 고효율의 연소와 더불어 환경 오염을 방지하기 위한 실시간 최적화가 가능하고, 시스템의 운용상 편의성과 효율성을 이룰 수 있는 유화유의 제조시스템을 제공하고자 한다.In another aspect, the present invention is to provide a system for producing emulsified oil capable of real-time optimization to prevent environmental pollution with high-efficiency combustion in the combustion device, and achieve convenience and efficiency in the operation of the system.
본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템은, 물을 환원시켜서 생성된 환원수를 공급하는 환원수공급부, 연료를 공급하는 연료공급부, 환원수공급부로부터 공급된 환원수와 연료공급부로부터 공급된 연료를 혼합 및 저장하는 제1탱크, 제1탱크에 저장된 환원수와 연료의 혼합유를 공급받아 교반시킴으로써 제1차 유화유를 생성하는 제1유화부, 제1유화부로부터 제1차 유화유를 공급받아 교반시킴으로써 제2차 유화유를 생성하는 제2유화부 제2유화부로부터 제2차 유화유를 공급받아 저장하는 제2탱크를 포함하는 유화유 제조시스템을 제공한다.Emulsified oil production system according to an embodiment of the present invention, the reduced water supply unit for supplying the reduced water generated by reducing the water, the fuel supply unit for supplying the fuel, the reduced water supplied from the reduced water supply unit and the fuel supplied from the fuel supply unit The first tank, the first emulsification unit to generate the first emulsion oil by supplying and stirring the mixed oil of the reduced water and the fuel stored in the first tank to be supplied by stirring the first emulsion oil from the first emulsion unit It provides a second oil emulsified oil production system including a second tank for receiving and storing the second emulsified oil from the second emulsification unit for producing a second emulsified oil.
본 실시예에 따른 유화유 제조시스템은 제1탱크에 배치되어 환원수와 연료의 혼합 비율인 혼합비를 측정하는 제1센서, 환원수공급부에 배치되어 제1탱크로 공급되는 환원수의 유량을 조절할 수 있는 환원수유량조절부, 연료공급부에 배치되어 제1탱크로 공급되는 연료의 유량을 조절할 수 있는 연료유량조절부 및 혼합비가 미리 정해진 설정혼합비로 조절될 수 있도록 환원수유량조절부 및 상기 연료유량조절부 중 적어도 하나를 제어하는 제1제어부를 포함할 수 있다.Emulsified oil production system according to the present embodiment is a first sensor disposed in the first tank to measure the mixing ratio of the mixing ratio of the reducing water and fuel, reducing water disposed in the reducing water supply unit to adjust the flow rate of the reducing water supplied to the first tank At least one of a flow rate adjusting unit, a fuel flow rate adjusting unit disposed in the fuel supply unit to adjust the flow rate of the fuel supplied to the first tank, and a reducing water flow rate adjusting unit and the fuel flow rate adjusting unit so that the mixing ratio can be adjusted to a predetermined set mixing ratio. It may include a first control unit for controlling one.
본 실시예에 따른 유화유 제조시스템은 제2탱크로부터 제2차 유화유를 공급받아서 연소시키는 연소부, 제2탱크에 배치되어 제2차 유화유가 유화된 정도인 유화도를 측정하는 제2센서 및 유화도를 미리 정해진 설정유화도와 대비하고, 그 차이를 기초로 제2탱크에 저장된 제2차 유화유가 제1유화부, 제2유화부 또는 연소부 중 어느 하나에 공급될 수 있도록 제2차 유화유의 공급을 제어하는 제2제어부를 포함할 수 있다.The emulsified oil production system according to the present embodiment is a combustion unit for receiving and supplying the second emulsion oil from the second tank and a second sensor disposed in the second tank to measure the degree of emulsification at which the second emulsion oil is emulsified. And the second emulsion such that the second emulsion oil stored in the second tank can be supplied to any one of the first emulsion portion, the second emulsion portion, or the combustion portion based on the difference between the emulsification degree and a predetermined oil painting degree. It may include a second control unit for controlling the supply of emulsified oil.
본 실시예에 있어서, 제1유화부 및 제2유화부는 적어도 하나의 로터 및 로터를 세척하는 적어도 하나의 세척부를 구비할 수 있다.In this embodiment, the first emulsifying unit and the second emulsifying unit may include at least one rotor and at least one washing unit for washing the rotor.
본 실시예에 있어서, 제1유화부는 적어도 하나의 호모믹서를 포함하며, 제2유화부는 적어도 하나의 로터와 스테이터를 갖춘 라인믹서를 포함할 수 있다.In the present embodiment, the first emulsion part may include at least one homo mixer, and the second emulsion part may include a line mixer having at least one rotor and a stator.
본 실시예에 있어서, 환원수공급부는 환원수를 먼저 연수화하는 연수기를 포함할 수 있다.In the present embodiment, the reduced water supply unit may include a softener for softening the reduced water first.
본 발명의 실시예에 의하면, 각 원료를 정량공급부에 의해 실시간 자동으로 투입하고 특성이 다른 2개의 믹서를 통해 2단계 유화가 이루어지게 함으로써, 장시간 방치하여도 유수분리가 일어나지 않는 고품질의 유화유를 제조할 수 있는 효과가 있게 된다.According to an embodiment of the present invention, each raw material is automatically injected in real time by the quantitative supply unit, and the two-stage emulsification is performed through two mixers having different characteristics, so that high quality emulsified oil does not occur even if left for a long time. There is an effect that can be produced.
또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 환원수를 사용하여 유화유를 제조함으로써, 장시간 방치하여도 유수분리가 일어나지 않는 고품질의 유화유를 제조할 수 있는 효과가 있게 된다.In addition, according to an embodiment of the present invention, by producing the emulsified oil using the reduced water, there is an effect that can be produced a high-quality emulsified oil that does not occur oil separation even if left for a long time.
장치 내 믹서의 내부를 청소하는 기능을 추가로 구비하여 연료 경로의 막힘 또는 유화유의 품질 저하를 방지하고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 설비를 추가하여 효과를 얻을 수 있다.An additional function is provided to clean the inside of the mixer in the apparatus, thereby preventing the blockage of the fuel path or the deterioration of the oil quality and adding the equipment to improve the reliability.
더구나, 본 발명의 실시예에 의하면, 제어부에서 자동으로 제어할 수 있고, 특히 내장된 각종 센서의 정보를 이용하여 제어부에서 연소장치의 효율을 극대화하고 환경 오염을 최소화하도록 원료의 비율을 실시간으로 변경할 수 있도록 함과 더불어, 유화유의 제조에서 연소까지 이루어지는 일련의 과정이 연속적으로 진행되어 시스템의 운용상 편의성과 효율성을 이룰 수 있는 효과가 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, the control unit can be controlled automatically, and in particular, by using the information of the various built-in sensors in the control unit to change the proportion of the raw material in real time to maximize the efficiency of the combustion device and minimize environmental pollution In addition to the above, a series of processes from the production of the emulsion to the combustion are continuously performed, thereby achieving the convenience and efficiency of the operation of the system.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템에 사용되는 환원수의 유화력 비교 실험을 보여주는 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템의 호모믹서의 로터 및 스테이터를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템의 라인믹서의 로터 및 스테이터를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템의 제어부를 개략적으로 나타낸 블록도이다.1 is a configuration diagram schematically showing an emulsion oil production system according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows an emulsification power comparison experiment of the reduced water used in the emulsion oil production system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a rotor and a stator of the homomixer of the emulsion oil production system according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a rotor and a stator of the line mixer of the emulsion oil production system according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a block diagram schematically showing a control unit of the emulsion oil production system according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.The invention will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. Meanwhile, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. In this specification, the singular also includes the plural unless specifically stated otherwise in the phrase. As used herein, “comprises” and / or “comprising” refers to the presence of one or more other components, steps, operations and / or elements. Or does not exclude additions. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only used to distinguish one component from another.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다. 1 is a configuration diagram schematically showing an emulsion oil production system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템(1000)은, 물과 연료를 유화시켜서 유화유를 제조하며, 이를 연소시켜서 에너지를 생산하는 제조시스템에 관한 것이다. 유화유 제조시스템(1000)은 크게 공급부(1), 유화부(2) 및 제어부(4)로 구분되며, 추가적으로 연소부(3)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an emulsion
공급부(1)는 유화유 제조시스템(1000)에 사용되는 유화유를 생성하기 위한 원료를 공급하는 부분일 수 있다. 외부로부터 공급되는 원료는 각각 물과 연료일 수 있다. 연료는 예컨대 벙커C유 등과 같은 중유가 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 각 원료는 외부의 공급원(미도시)으로부터 연결된 배관을 통해 공급되게 된다. 공급부(1)는 물을 환원시켜서 환원수를 생성 및 공급하는 환원수공급부(11), 연료를 공급하는 연료공급부(12), 각 원료를 가열하는 가열부(113) 및 환원수와 연료를 혼합 및 저장하는 제1탱크(13)를 포함할 수 있다.The supply unit 1 may be a part for supplying a raw material for producing the emulsion oil used in the emulsion
환원수공급부(11)는 환원수를 생성하여 제1탱크(13)로 공급하는 부분일 수 있다. 환원수공급부(11)는 환원수를 생성하는 환원수생성부(111), 환원수를 연수화하는 연수기(112), 환원수의 유량이 조절되는 환원수유량조절부(114)를 포함할 수 있다.The reduced water supply unit 11 may be a portion for generating reduced water and supplying it to the
먼저, 환원수는 물을 환원시켜서 음이온의 함유량이 많아진 물을 의미할 수 있다. 환원수공급부(11)는 배관을 통해 외부로부터 물을 공급받고, 배관 상에는 원료밸브(미도시)가 설치되어 있어서, 후술하는 제어부(4)의 전기적 신호에 따라 물의 공급 및 차단이 제어될 수 있다. 예를 들어, 물의 공급이 필요할 때에 원료밸브는 개방되고 공급이 중지되어야 할 때에는 원료밸브가 폐쇄될 수 있다.First, reduced water may refer to water in which the content of anions increases by reducing water. The reduced water supply unit 11 receives water from the outside through a pipe, and a raw material valve (not shown) is installed on the pipe, so that the supply and blocking of water may be controlled according to an electrical signal of the
환원수생성부(111)는 물을 이용하여 환원수를 생성하는 부분일 수 있다. 환원수는 물을 자화시키는 흑요석(obsidian) 및 전기석(tourmaline) 촉매 카트리지를 통과하여 물을 환원시켜 생성될 수 있다.The reduced
흑요석(obsidian) 및 전기석(tourmaline) 원석이나 분말은 물에 닿으면 순간적으로 물에 방전을 할 수 있다. 이때 물은 전기분해되고 물분자(H2O)는 수소이온(H+)과 수산 이온(OH-)으로 분리될 수 있다. 분리된 수소이온(H+)은 마이너스 전극에 끌려서 거기에서 방출되는 전자와 결합되어 중화되고 수소가스(H2)가 되어 증발할 수 있다. 즉, 물이 약 PH 7.4-7.5의 약알칼리 이온화가 되어 환원수가 될 수 있다. 또 수산이온(OH-)은 주변의 물 분자와 결합하여 히드록실(H3O2) 음이온이라고 하는 계면활성물질이 될 수 있다. Obsidian and tourmaline gemstones or powders can instantly discharge water when they come in contact with water. At this time, water is electrolyzed and water molecules (H 2 O) can be separated into hydrogen ions (H +) and hydroxyl ions (OH −). The separated hydrogen ions (H +) can be attracted to the negative electrode and combined with the electrons emitted therefrom to neutralize and become hydrogen gas (H 2) to evaporate. That is, the water may be weak alkaline ionization of about PH 7.4-7.5 to become reduced water. In addition, hydroxyl ions (OH-) can be combined with the surrounding water molecules to form a surface active material called a hydroxyl (H 3 O 2 ) anion.
이로써, 물은 OH-이온을 다량으로 포함하는 환원수가 될 수 있다. 환원수는 연수기(112)를 통과하면서 연수화된 환원수가 될 수 있다. 여기에서, 용어 "연수화"는 물에 함유되어 있는 칼슘이나 마그네슘을 제거하고 물을 연수로 만드는 것을 의미할 수 있다.Thus, the water can be reduced water containing a large amount of OH - ions. The reduced water may be reduced water softened while passing through the
연수화의 방법으로는 끓이거나 연화제(탄산나트륨, 인산나트륨, 석회 등)에 의한 침전법, 이온 교환법 등이 있다. 특히 이온 교환법은 물을 Na형의 양이온 교환수지에 통과시켜 원수 중의 경도 성분인 칼슘이온(Ca+), 마그네슘(Mg2+)을 수지중의 나트륨 이온(Na+)과 교환하여 연수를 만드는 방법일 수 있다.Methods of softening include boiling or softening (precipitating with sodium carbonate, sodium phosphate, lime, etc.), ion exchange, and the like. In particular, ion exchange is a method of making soft water by passing water through a Na-type cation exchange resin and exchanging calcium ions (Ca + ) and magnesium (Mg 2+ ), which are hardness components in raw water, with sodium ions (Na + ) in the resin. Can be.
연수기(112)는 상기의 연수화를 수행할 수 있는 장치일 수 있다. 환원수에 포함된 칼슘과 마그네슘은 이산화탄소와 결합하여 탄산칼슘과 탄산마그네슘이 되어, 배관 벽 및 각 부품에 유착되서 유화유 제조시스템(1000)의 성능을 저하시키거나 고장을 야기하는 문제를 만들 수 있다. 이를 해결하기 위하여, 환원수를 연수화시킴으로써, 칼슘이나 마그네슘을 제거할 수 있다.The
한편, 변형된 실시예에서 연수기(112)는 환원수생성부(111)의 상류에 설치될 수도 있다. 이로써, 외부로부터 공급되는 물에 함유된 미네랄 등 금속 성분 제거하여 연수처리한 후에 환원수생성부(111)로 유입시켜 환원수를 생성할 수 있다.Meanwhile, in the modified embodiment, the
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템(1000)에 사용되는 환원수의 유화력 비교 실험을 보여주는 것이다.Figure 2 shows an emulsification power comparison experiment of the reduced water used in the emulsion
도 2를 참조하면, 산화수(A) 환원수(B) 증류수(C) 계면활성제를 첨가한 증류수(D)를 일정하게 10%에 해당되는 양의 광유(석유 등의 광물성 기름)를 첨가하여 교반한 후 120분 동안 나타나는 유화작용의 변화를 촬영한 것을 볼 수 있다. Referring to FIG. 2, distilled water (D) to which oxidized water (A) reduced water (B) distilled water (C) is added is constantly stirred with addition of mineral oil (mineral oil such as petroleum) in an amount corresponding to 10%. After 120 minutes, you can see the change in the emulsification appears.
이에 따르면, 교반 직후부터 4종류의 시료 모두가 유화 현상의 차이를 보였는데 그 중 산화수(A)와 증류수(C)는 유화현상을 나타내지 않고 즉시 상분리가 관찰되었고 (B)와 계면활성제를 첨가한 증류수(D)는 유수분리가 일어나지 않는 유화현상이 관찰되었다.According to this, immediately after stirring, all four samples showed difference in emulsification. Among them, oxidized water (A) and distilled water (C) did not show emulsification, but immediately phase separation was observed, and (B) and surfactant were added. Distilled water (D) was observed to emulsify the oil does not occur.
한편, 시간경과에 따른 환원수(B)와 계면활성제를 첨가한 증류수(D)의 유화 작용을 비교하면 초기에는 비슷한 유화작용이 관찰 되었으나 60분 이후에는 계면활성제를 첨가한 증류수(D)보다 환원수(B)에서 더 현저한 유화현상이 확인되었다. 계면활성제를 첨가한 증류수(D)의 투명도가 환원수(B)의 투명도보다 용액 내에서 균일하지 않은 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는, 환원수(B)가 계면활성제를 첨가한 증류수(D)보다 계면활성력이 강하다는 것을 의미하는 것으로 판단될 수 있다.On the other hand, when comparing the emulsification of the reduced water (B) and the distilled water (D) with the surfactant over time, a similar emulsification was observed initially, but after 60 minutes, the reduced water (D) with the surfactant added (D) In B), more pronounced emulsification was observed. It can be confirmed that the transparency of the distilled water (D) to which the surfactant is added is not uniform in the solution than the transparency of the reduced water (B). These results can be judged to mean that the reduced water (B) is stronger than the distilled water (D) to which the surfactant is added.
환원수(B)의 이러한 현상은 이온이 물과 수화하여 H3O2 -가 되어 계면에너지가 감소하게 되어 계면활성을 갖게 되고 이것이 음전하를 띠기 때문에 환원력이 크게 나타나며 표면장력이 작아져서 입자 사이의 침투력이 향상되는 것일 수 있다. This phenomenon of the reduced water (B) is ions hydrated with water to H 3 O 2 -The interfacial energy is reduced to have an interfacial activity and because it is negatively charged, the reducing power appears large and the surface tension is small, the penetration force between particles This may be to be improved.
즉, OH는 소수기 H2O는 친수기의 역할을 하면서 구조를 이루게 되어 계면활성을 갖는 것일 수 있다. 이로써, 환원수의 유화력이 뛰어난 것으로 볼 수 있고, 환원수를 이용하여 제조된 유화유가 유수분리가 쉽게 되지 않고 안정적일 수 있다.That is, OH is a hydrophobic group H 2 O acts as a hydrophilic group It may be a structure having a surface active. As a result, it can be seen that the emulsifying power of the reduced water is excellent, and the emulsion oil produced using the reduced water may be stable without being easily separated from the oil.
환원수유량조절부(114)는 후술할 제1제어부(4a)의 제어에 의해 공급되는 환원수의 유량을 조절하는 부분일 수 있다. 환원수유량조절부(114)는 환원수밸브(114a) 및 펌프(미도시) 등으로 구성될 수 있다. 환원수유량조절부(114)의 배관 상에는 환원수밸브(114a)가 설치되어 있어서, 후술하는 제1제어부(4a)의 전기적 신호에 따라 환원수가 제1탱크(13)로 공급되는 유량이 제어될 수 있다. 예를 들어, 환원수의 공급이 필요할 때에 환원수밸브(114a)는 개방되고 펌프가 동작되며, 공급이 중지되어야 할 때에는 환원수밸브(114a)가 폐쇄되고 펌프가 정지될 수 있다.The reduced water flow
연료공급부(12)는 외부로부터 공급된 연료를 제1탱크(13)에 공급할 수 있다. 연료공급부(12)는 연료의 유량이 조절되는 연료유량조절부(121) 및 펌프를 포함할 수 있다.The fuel supply unit 12 may supply fuel supplied from the outside to the
먼저 연료공급부(12)는 배관을 통해 외부로부터 연료를 공급받고, 배관 상에는 원료밸브(미도시)가 설치되어 있어서, 후술하는 제1제어부(4a)의 전기적 신호에 따라 연료의 공급 및 차단이 제어될 수 있다. 예를 들어, 연료의 공급이 필요할 때에 원료밸브는 개방되고, 공급이 중지되어야 할 때에는 원료밸브가 폐쇄될 수 있다.First, the fuel supply unit 12 receives fuel from the outside through a pipe, and a raw material valve (not shown) is installed on the pipe, so that the supply and blocking of the fuel is controlled in accordance with an electrical signal of the first control unit 4a described later. Can be. For example, the raw material valve may be opened when the supply of fuel is necessary, and the raw material valve may be closed when the supply is to be stopped.
연료유량조절부(121)는 후술할 제1제어부(4a)의 제어에 의해 공급되는 연료의 유량을 조절하는 부분일 수 있다. 연료유량조절부(121)는 연료밸브(121a) 및 펌프 등으로 구성될 수 있다. 연료유량조절부(121)의 배관 상에는 연료밸브(121a)가 설치되어 있어서, 후술하는 제1제어부(4a)의 전기적 신호에 따라 제1탱크(13)로 공급되는 연료의 유량이 제어될 수 있다. 예를 들어, 연료의 공급이 필요할 때에 연료밸브(121a)는 개방되고 펌프가 동작되며, 공급이 중지되어야 할 때에는 연료밸브(121a)가 폐쇄되고 펌프가 정지될 수 있다.The fuel flow
한편, 가열부(113)는 환원수유량조절부(114) 및 연료유량조절부(121)의 상류에 각각 배치되어 공급되는 원료를 설정된 온도까지 상승시킬 수 있다. 이러한 가열부(113)는 히터(미도시)와 온도센서(미도시)를 내장할 수 있다. 여기서, 히터는 열선 또는 열교환기 형태의 것이 채용될 수 있다. 가열부는 탱크(미도시) 외벽에 파이프를 설치하고, 그 파이프 내부에 고온 가스를 공급하여 탱크 내부의 원료를 가열시키는 방식이 사용될 수 있다. 각 원료는 가열부(113)의 출력단에 도달할 때 설정된 온도까지, 예컨대 60~70℃로 상승하게 될 수 있다. 이러한 온도에서 환원수와 연료가 균일하게 혼합될 수 있다.On the other hand, the
각 가열부(113)로부터 나온 고온의 원료는 각각 환원수유량조절부(114) 및 연료유량조절부(121)를 통하여 설정된 혼합 비율을 만족시키는 양만큼 제1탱크(13)에 정량 공급될 수 있다. 공급되는 원료의 양은 각 원료의 배관의 출력단에 연결된 유량계(미도시)의 정보 및 후술할 제1센서(131)로 측정되는 환원수와 연료의 혼합비 정보를 바탕으로 하여 설정된 비율에 맞춰 펌프가 펌핑되는 속도 및 밸브가 개폐되는 정도를 조절하여 제어될 수 있다.The high temperature raw material from each
제1탱크(13)는 환원수와 연료를 혼합 및 저장하기 위한 수단일 수 있다. 각 고온의 원료는 제1탱크(13)에 수용되며, 2가지 원료가 제1탱크(13)에서 적절하게 혼합될 수 있도록 순차적으로 유입되는 것이 바람직하다. 제1탱크(13)는 내부에 혼합 에지테이터(미도시) 또는 혼합 교반기(혼합팬)(미도시)과 레벨센서(미도시)가 설치될 수 있다. 제1탱크(13)의 내부에 있는 혼합 에지테이터 또는 혼합 교반기가 모터(미도시)에 의해 고속으로 회전하여 원료들이 혼합된 의 유수분리를 방지할 수 있다.The
레벨센서는 제1탱크(13) 내 혼합유의 양을 측정할 수 있다. 제어부(4)는 측정된 혼합유의 양을 기초로하여, 혼합유의 레벨을 일정하게 유지할 수 있다. 예를 들어, 제1탱크(13)로부터의 혼합유의 배출이 이루어지면 혼합유의 레벨이 떨어지게 되고, 후술하는 바와 같이 제어부(4)는 레벨센서에 의해 혼합유의 레벨을 감지하여 상류의 펌프가 구동하도록 제어하며, 이렇게 원료들의 양이 보충되게 함으로써 혼합탱크(15)의 내부에는 혼합유의 양이 항상 일정하게 유지될 수 있다.The level sensor may measure the amount of mixed oil in the
제1센서(131)는 제1탱크(13) 내 혼합유가 혼합된 정도인 혼합비를 측정할 수 있다. 예를 들어 제1센서(131)는 마이크로포토(MICROPHOTO)센서 일 수 있다. 제1센서(131)는 발광부와 수광부를 포함하며, 발광부가 일정 광량의 빛을 혼합유에 조사하고 수광부에서 혼합유를 투과 또는 혼합유의 표면에서 반사된 빛의 수광량을 측정할 수 있다.The
후술할 제어부(4)는 상술한 빛의 수광량 정보를 기초로 환원수유량조절부(114) 및/또는 연료유량조절부(121)를 제어하여, 혼합유의 혼합비를 제어할 수 있다. 참고적으로, 연료의 함유량이 많고 어두운 색을 가지는 연료와 물이 혼합된 정도가 낮을수록 수광량이 작을 수 있다. 이러한 사실을 기초로하여 수광량을 통하여 혼합비 정보를 얻을 수 있다.The
유화부(2)는 혼합유를 유화시키기 위한 부분일 수 있다. 본 실시예에서 상기 두 가지의 액체는 환원수와 연료일 수 있다.The emulsifying
유화부(2)는 공급부(1)로부터 혼합유를 공급받아서 유화시키는 부분일 수 있다. 유화부(2)는 제1유화부(21)와 제2유화부(22) 및 제2탱크(23)를 포함할 수 있다.The emulsifying
제1유화부(21)는 제1탱크(13)에 저장된 환원수와 연료의 혼합유를 공급받아 교반시킴으로써, 제1차 유화유를 생성할 수 있다. 제1유화부(21)는 적어도 하나의 호모믹서(211) 및 펌프(미도시)를 포함할 수 있다.The first emulsifying unit 21 may generate the first emulsified oil by agitating the mixed oil of the reduced water and the fuel stored in the
제1유화부(21)는 제1탱크(13)로부터 공급된 혼합유를 호모믹서(211)에 통과시키면서 1차 유화를 하는 부분일 수 있다. 펌프는 제1탱크(13)와 호모믹서(211) 사이의 배관에 설치되어 호모믹서(211)로 혼합유를 공급할 수 있다.The first emulsifying unit 21 may be a portion for performing primary emulsification while passing the mixed oil supplied from the
호모믹서(211)는 호모지나이저(Homogenizer)로도 불리우는 균질화기로서 서로 용해하지 않는 2개의 액상을 강력하게 휘저어 균질액으로 만들 수 있다. 본 실시예에서는 혼합유를 유화하여 제1차 유화유를 제조하는 수단으로 채용될 수 있다. 호모믹서(211)는 고속회전용 모터, 이 모터에 연결되고 복수의 블레이드를 구비한 로터(211a) 및 스테이터(211b), 이를 수용하고 유입관과 배출관이 형성된 하우징(미도시)을 포함할 수 있다.The
로터(211a)가 고속으로 회전되면서 호모믹서(211)의 내부로 유입된 혼합유를 유화시킬 수 있다. 구체적으로, 로터(211a)는 스테이터(211b)에 대하여 고속으로 회전되면서 혼합유를 흡입할 수 있다. 흡입된 혼합유는 스테이터(211b)와 로터(211a) 사이의 미세한 간극을 통해서 유동되면서 입자 간의 결합이 전단될 수 있다. 이러한 입자들이 스테이터(211b)에 형성된 구멍으로 빠져나면서 서로 분산 및 혼합될 수 있다. 이 때 로터(211a)와 스테이터(211b) 사이의 간극에 따라서 입자의 크기가 결정될 수 있는데, 바람직하게 간극은 0.05mm~0.1mm 정도일 수 있다.As the
음이온수 환원수와 연료의 혼합유는 호모믹서(211)에 의해 미세한 크기의 입자로 재구성되어 서로 섞이고 1차로 유화가 이루어지면서 제1차 유화유가 제조될 수 있다. 이러한 1차 유화로 인하여 혼합유의 유화가 진행된 상태의 제1차 유화유를 2차 유화시키면 유화도가 향상될 수 있으며, 2차 유화시 소요되는 시간을 절감할 수 있다.The mixed oil of the anion water reduced water and the fuel may be reconstituted into particles having a fine size by the
보다 구체적으로, 호모믹서(211)의 하우징 내에 유입된 혼합유는 로터(211a)에 의한 회전운동과 더불어, 하우징의 하부로부터 상부까지 서서히 차오르면서 호모믹서(211)의 내부에서 일정 시간 동안 머무르게 된다. 체류하는 동안 대략 3000 ~ 5000rpm으로 회전하는 로터(211a)와 함께 혼합유는 분쇄되고 미립자화되어 유화가 이루어지게 제1차 유화유가 생성될 수 있다.More specifically, the mixed oil introduced into the housing of the
한편 변형된 실시예에서, 호모믹서(211)는 스테이터는 구비하지 않고 복수 개의 블레이드를 포함하는 로터(미도시)로 구성될 수 있다. 로터는 고속으로 회전되고, 이에 따라 혼합유가 혼합 및 유화되서 제1차 유화유가 생성될 수 있다. 로터는 3개 내지 5개정도 구비될 수 있다.Meanwhile, in the modified embodiment, the
제1차 유화유는 호모믹서(211)의 상부에 있는 배출관으로부터 유출되어 제2유화부(22)로 유입될 수 있다.The first emulsified oil may flow out of the discharge pipe at the top of the
제2유화부(22)는 적어도 하나의 라인믹서(221) 및 펌프(미도시)를 포함할 수 있다. 제2유화부(22)는 제1유화부(21)를 통과한 제1차 유화유를 펌프를 통해 고압으로 라인믹서(221)에 통과시키면서 2차 유화를 시키는 부분일 수 있다The second emulsifying unit 22 may include at least one
제2유화부(22)는 제1유화부(21)로부터 제2차 유화유를 공급받아 교반 및 입자를 전단시킴으로서, 제 2차 유화유를 생성할 수 있다. 고품질 유화를 위하여, 호모믹서(211)로부터 나온 제1차 유화유는 적절한 압력과 정량으로 고온 상태에서 라인믹서(221)의 유입관으로 공급될 수 있다.The second emulsifying unit 22 may receive the second emulsified oil from the first emulsifying unit 21 to shear and stir the particles, thereby generating the second emulsified oil. For high quality emulsification, the primary emulsified oil from the
펌프의 모터는 항상 일정한 압력으로 라인믹서(221)에 혼합유가 공급되도록 정속으로 구동을 하게 되어 생성되는 제2차 유화유가 일정량이 되도록 동작할 수 있다. 펌프가 적절한 압력으로 제1차 유화유를 펌핑하도록 하기 위해 압력계(미도시)가 설치되어, 압력계의 출력된 정보를 바탕으로 제어부(4)가 펌프의 모터(미도시)를 제어하여 그 속도를 변경할 수 있다.The motor of the pump may operate at a constant speed so that the mixed oil is supplied to the
라인믹서(221)는 적어도 하나의 로터(221a) 및 스테이터(221b)를 포함할 수 있다. 라인믹서(221)의 로터(221a)는 호모믹서(211)의 로터(211a)보다 더 많은 블레이드를 포함할 수 있다. 라인믹서(221)는 스테이터(221b)와 로터(221a)의 미세한 간극 사이로 제1차 유화유를 통과시켜 입자간의 응집력을 낮추고 입자들을 분산 및 분쇄시킬 수 있다. 라인믹서(221)는 로터(221a)와 스테이터(221b)의 구조가 펌프역할을 하여 제2탱크(23)로 지속적으로 제2차 유화유를 공급할 수 있다.The
예를 들어, 라인믹서(221) 내부의 로터(221a)가 고속 회전함에 의해 제1차 유화유가 라인믹서(221) 내부로 흡입되고, 흡입된 제1차 유화유는 원심력에 의해 라인믹서(221)의 중심부에서 반경방향으로 분출되며, 이 때 제1차 유화유를 형성하는 입자들은 스테이터(221b)의 내벽과 로터(221a)의 외측 사이의 미세한 간극을 유지하는 고속회전에 의해 강하게 분쇄될 수 있다.For example, when the
바람직하게 간극은 0.05mm~0.1mm 정도일 수 있고 로터(221a)의 회전속도는 3000 ~ 5000rpm일 수 있다. 이렇게 분쇄된 입자들을 포함하는 제2차 유화유는 스테이터(221b)에 형성된 미세한 구멍을 고속으로 통과하게 되면서 공동현상(cavitation)에 의해 펌핑되어 배관을 따라서 제2탱크(23)로 유동될 수 있다. 바람직하게 라인믹서(221)의 로터(221a)와 스테이터(221b) 세트는 3개 내지 5개가 구비되어 유화 성능을 향상시킬 수 있다.Preferably the gap may be about 0.05mm ~ 0.1mm and the rotation speed of the
제1 및 제2유화부(21,22)는 각각 복수개의 로터(211a,221a) 및 스테이터(211b,221b)를 포함할 수 있으며, 이로 인하여 유화 성능이 증대될 수 있다. 또한, 제1유화부(21)는 복수 개의 호모믹서(211)를 포함할 수 있으며, 제2유화부(22)도 복수 개의 라인믹서(221)를 포함할 수 있다.The first and second emulsifiers 21 and 22 may include a plurality of
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템의 호모믹서의 로터와 스테이터를 보여주는 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템의 라인믹서의 로터와 스테이터를 보여주는 도면이다.3 is a view showing a rotor and a stator of the homomixer of the emulsion oil production system according to an embodiment of the present invention. 4 is a view showing a rotor and a stator of the line mixer of the emulsion oil production system according to an embodiment of the present invention.
도 3 및 도 4를 참조하여, 호모믹서(211)와 라인믹서(221)의 로터(211a,221a) 및 스테이터(211b,221b)의 차이에 대하여 설명하기로 한다. 호모믹서(211)의 스테이터는 반경방향으로 크기가 작은 홀이 다수 존재하고, 로터(211a)의 블레이드가 많지 않아서 고속 회전시 강하게 용액을 흡입하면서, 로터(211a)와 스테이터(211b)의 좁은 간극에서 전단이 일어나 물질의 분산 및 유화가 일어날 수 있다. 특히 라인믹서(221)와 대비하여 흡입력이 더 강하고 혼합력이 우수한 것이 특징이라고 볼 수 있다.3 and 4, the difference between the
라인믹서(221)는 라인믹서(221) 내로 유입되는 용액을 순환시키며 분산, 유화하므로 펌핑과 전단이 동시에 일어날 수 있다. 라인믹서(221)는 호모믹서(211) 대비 스테이터(221b)가 다수 구비될 수 있고, 로터(221a)의 블레이드도 다수로 구비되어 전단력이 우수할 수 있다. 또한 물질을 배출하는 배출관이 스테이터(221b)의 반경방향에 배치되며, 로터(221a)의 회전에 의해 공동현상에 의해 스테이터(221b)의 측방으로 유체가 펌핑되어 배출되는 특징이 있다.The
한편, 제1 및 제2유화부(21,22)는 그 내부 및 각각의 로터(211a,221a) 및 스테이터(211b,221b)를 세척하는 세척부(미도시)를 구비할 수 있다. 유화유 제조시스템(1000)은 장기간 사용을 하거나 장시간 동안 작동이 중지된 경우에 연료의 이동경로를 따라 물, 연료, 혼합유, 유화유들의 노폐물이 각 구성요소나 배관의 내부에 쌓이게 되어 차후에 유화유의 생산이 불가능하거나 생산된 유화유의 품질이 저하될 우려가 있다.On the other hand, the first and second emulsification unit (21, 22) may be provided with a washing unit (not shown) for cleaning the inside and each of the rotor (211a, 221a) and the stator (211b, 221b). Emulsified
특히 호모믹서(211)의 로터(211a) 및 스테이터(211b) 및/또는 라인믹서(221)의 로터(221a) 및 스테이터(221b) 부분에 노폐물이 유착되어 제1유화부(21) 및/또는 제2유화부(22)의 유화 능력이 저하될 우려가 있다.In particular, the waste material is adhered to the
이러한 우려를 해소하기 위해 세척부는 호모믹서(211)의 로터(211a) 및 스테이터(211b) 및/또는 라인믹서(221)의 로터(221a) 및 스테이터(221b)의 세척을 수행함으로서, 유화유 제조시스템(1000)을 최적의 상태로 운용할 수 있도록 할 수 있다.In order to solve such a concern, the washing unit performs washing of the
예를 들어, 세척부는 초음파 세척을 수행할 수 있다. 호모믹서(211) 및/또는 라인믹서(221)의 내부에 초음파를 조사할 수 있는 초음파발생기(미도시)가 구비되어 주파수가 높은 초음파를 유체 내에서 발생시켜 유체 분자의 진동시켜서 로터 및 스테이터의 간극까지 단시간 내에 세척을 수행할 수 있다. 세척부는 초음파를 로터 및 스테이터에 직접적으로 조사할 수도 있다. 세척부의 세척은 제어부(4)에 의해 제어될 수 있다.For example, the cleaner may perform ultrasonic cleaning. An ultrasonic generator (not shown) may be provided inside the
제2탱크(23)는 제2유화부(22)로부터 제2차 유화유를 공급받아 저장하는 부분일 수 있다. 제2차 유화유는 라인믹서(221)의 상부에 있는 배출관으로부터 유출되어 제2탱크(23)에 저장되게 된다. 저장탱크에는 온도센서와 레벨센서, 그리고 히터가 내장되어 있어, 항상 적절한 온도와 레벨로 제2차 유화유가 유지될 수 있게 제어될 수 있다. The
여기서, 히터는 특정한 형태로 한정되지 않지만, 간접적으로 열을 공급할 수 있는 복사 또는 전도를 이용한 간접가열식 히터를 사용하는 것이 좋다. 이러한 히터에 의해 제2탱크(23) 내 제2차 유화유는 적어도 보통 60℃의 온도로 유지될 수 있다. 제2탱크(23)의 일측에는 연소부(3)로 제2차 유화유를 배출할 수 있는 배출밸브가 설치될 수 있다.Here, the heater is not limited to a specific form, but it is preferable to use an indirect heating heater using radiation or conduction that can supply heat indirectly. By this heater, the secondary emulsified oil in the
또한, 제2탱크(23)는 제2차 유화유가 유화된 정도인 유화도를 측정하는 제2센서(231)를 포함할 수 있다. 예를 들어 제2센서(231)는 마이크로포토(MICROPHOTO) 센서일 수 있다. 제2센서(231)는 발광부와 수광부를 포함하며, 발광부가 일정 광량의 빛을 제2차 유화유에 조사하고 수광부에서 제2차 유화유를 투과 및/또는 제2차 유화유의 표면에서 반사된 빛의 수광량을 측정할 수 있다.In addition, the
연소부(3)는 제2탱크(23)로부터 제2차 유화유를 공급받아 연소시키는 부분일 수 있다. 연소부(3)에서는 제2탱크(23)에 저장되는 제2차 유화유, 즉 유화유를 연소하여 소비할 수 있다. 이러한 연소부(3)는 유화유를 연소시키는 통상의 보일러 또는 내연기관이 연소장치로 채용될 수 있기 때문에, 본 명세서에서는 연소부(3)에 포함된 연소장치의 구성 및 작동에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.The
제어부(4)는 본 발명에 따른 유화유 제조시스템(1000)의 전반적인 제어를 담당할 수 있다. 제어부(4)는 외부로부터 전원을 공급받아 각 구성요소에서 사용하는 전원을 변환하여 분배해주는 전원분배장치(46), 각종 센서로부터 해당 정보를 입력받는 입력장치(42), 해당 구성요소로 명령신호를 출력하는 출력장치(43), 이 출력장치(43)와 연결되어 모터나 히터 등으로 전원을 공급하는 전원공급장치(47), 각 구성요소의 조작 및 운전상태를 표시하는 표시장치(44), 외부 기기와의 통신을 위한 통신장치(45), 및 상기한 전원분배장치(46), 입력장치(42), 출력장치(43), 표시장치(44), 통신장치(45)에 연결되어 각종 정보의 입출력 및 내장된 알고리즘에 따라 연산하는, 예컨대 마이크로프로세서와 같은 제어장치(41)를 포함할 수 있다.The
전원분배장치(46)는 복수의 차단장치로 구성될 수 있다. 제어부(4)의 외부로부터 AC전원이 공급되면 AC전원을 DC전원으로 변환하여 제어부(4) 내의 DC전원을 사용하는 장치들에 전원을 분배할 수 있다.The
전원공급장치(47)에서는 여러 종류의 전자개폐기 등이 내장되어 있어, 출력장치(43)의 신호에 따라 모터나 히터 등과 같은 각 구성요소에 전원을 공급하고 제어하는 역할을 할 수 있다.In the
입력장치(42)는, 유화유 제조시스템(1000)의 각 센서들로부터 전기신호를 입력받아 제어장치(41)에서 처리할 수 있는 디지털 정보로 변환하여 전달해 주는 역할을 할 수 있다.The
출력장치(43)는 제어장치(41)의 명령에 따라 유화유 제조시스템(1000)의 복수 개의 펌프 및 밸브 및 모터의 작동 등을 위한 신호를 출력하거나, 전원공급장치(47)에 신호를 인가하여 전원공급이 제어되도록 할 수 있다.The
표시장치(44)는 조작반, 스위치 등의 입력수단, 스피커, 부저, 램프, 모니터 등의 출력수단, 또는 터치스크린 등과 같은 입출력수단을 포함할 수 있다. 이러한 표시장치(44)는 제어장치(41)에 연결되어 외부에서 본 발명에 따른 유화유 제조시스템(1000)의 운용자가 조작, 동작상태의 확인, 경보나 알람의 확인 등이 가능하게 할 수 있다.The
통신장치(45)는 정보의 장거리 송신을 위한 수단으로서, 제어장치(41)에 연결되는 유선 또는 무선의 통신모듈로 구성될 수 있다. 이러한 통신장치(45)에 의해 제어부(4)와 원격의 모니터링 시스템 또는 제어시스템 사이의 통신이 이루어질 수 있다.The
제어장치(41)는, 예컨대 마이크로프로세서, PLC(Programmable Logic Controller) 등으로 구성되어, 제어부(4) 내부의 입출력 제어 및 연산 그리고 통신 제어를 수행할 수 있다. 이러한 제어장치(41)는 입력된 센서들의 해당 정보를 바탕으로 미리 설정된 알고리즘에 따라 연산하고 각 구성요소를 위한 적절한 명령을 출력하여, 전체 시스템을 제어할 수 있다.The
또한, 제어부(4)는 본 발명에 따른 제조시스템의 최적화를 위한 기능도 추가로 구비할 수 있는바, 유화유의 품질을 최적화하여 연소 효율의 증대 및 오염물질의 최소화를 위한 제어도 가능하게 할 수 있다.In addition, the
이를 위하여, 제어부(4)는 제1탱크(13) 내 혼합유의 혼합비를 제어하는 제1제어부(4a) 및 제2탱크(23) 내 제2차 유화유의 공급을 제어하는 제2제어부(4b)를 포함할 수 있다.To this end, the
제1제어부(4a)는 제1탱크(13)에 저장된 혼합유가 혼합된 비율인 혼합비를 미리 정해진 설정혼합비로 조절될 수 있도록 환원수유량조절부(114) 및 연료유량조절부(121) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 구체적으로 제1제어부(4a)는 제1센서(131)로부터 현재 제1탱크(13) 내의 환원수와 연료의 혼합비에 대한 정보를 입력받을 수 있고, 이를 토대로 미리 설정된 설정혼합비에 도달될 수 있도록, 환원수유량조절부(114)와 연료유량조절부(121)를 제어하여 제2탱크(23)로 유입되는 환원수의 유량 및 또는 연료의 유량을 조절할 수 있다. The first control unit 4a may include at least one of the reduced water flow
설정혼합비는 유화유의 품질을 최적화하여 연소 효율의 증대 및 오염물질의 최소화하도록 정해질 수 있으며, 바람직하게는 환원수와 연료가 혼합된 비율이 3.5:6.5일 수 있다. 또한, 혼합비는 연료의 종류에 따라 다르게 설정될 수도 있음은 물론이다.The set mixing ratio may be determined to optimize the quality of the emulsion oil so as to increase combustion efficiency and minimize contaminants. Preferably, the mixing ratio of the reduced water and the fuel may be 3.5: 6.5. In addition, the mixing ratio may be set differently according to the type of fuel.
제2제어부(4b)는 제2탱크(23)에 저장된 제2차 유화유가 유화된 정도인 유화도를 미리 정해진 설정유화도와 대비하고, 그 차이를 기초로 제2탱크(23)에 저장된 제2차 유화유가 제1유화부(21), 제2유화부(22) 또는 연소부(3) 중 어느 하나에 공급될 수 있도록 제2차 유화유의 공급을 제어할 수 있다. 본 실시예에서, 용어 '유화도'는 환원수가 연료에 분산된 정도를 의미할 수 있다.The second controller 4b compares the emulsification degree, which is the degree of emulsification of the second emulsified oil stored in the
구체적으로, 제2제어부(4b)는 제2탱크(23)에 배치된 제2센서(231)로부터 측정된 정보를 입력받아서, 제2차 유화유가 유화된 정도인 유화도를 산출하고, 이를 미리 설정된 설정유화도와 대비하여 그 차이를 측정하여, 설정유화도보다 현저히 작으면 회수밸브(232)를 조절하여 제1유화부(21)로 회수시키고, 설정유화도보다 소폭 작으면 회수밸브(232)를 조절하여 제2유화부(22)로 회수시키고, 설정유화도 이상이면 연소밸브(233)를 조절하여 연소부(3)로 배출시킬 수 있다. 이로써, 제2제어부(4b)는 제2탱크(23) 내의 제2차 유화유의 유화도를 설정유화도에 부합되도록 재유화 과정을 통하여 제어할 수 있다.Specifically, the second controller 4b receives the information measured from the
제어부(4)는 통신장치(45)를 매개로 하여 원격 제어용 프로그램이 내장된 원격의 제어시스템(미도시)에 연결될 수 있다. 원격의 제어시스템에서는 운영자의 조작에 따라 유화유 제조시스템(1000)을 구동하게 되는데, 연소부(3)에서 유화유를 소비함에 따라 항상 적절한 양의 유화유가 공급되도록 유화유 제조시스템(1000)을 작동시켜 유화유를 생산하게 할 수 있다. 이러한 원격의 제어시스템은 유화유 제조시스템(1000)의 상태를 모니터링할 수 있는 기능을 내장하여 운영상 편의를 가질 수 있다.The
이하에서는, 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템(1000)의 효과에 대해서 정리하여 설명하기로 한다.Hereinafter, the effects of the emulsion
본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템(1000)은 환원수를 생성 및 공급하는 환원수공급부(11)를 포함하므로, 유화력이 높은 환원수를 사용하여 연료와 유화가 용이할 수 있고, 유화 상태가 오래 지속되어 재유화의 필요가 적으므로 효율적인 제조시스템을 운영할 수 있다.Since the emulsified
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템(1000)은 연수기(112)를 포함하여, 환원수가 포함하는 마그네슘 및/또는 칼슘을 나트륨으로 치환시켜 연수화된 환원수를 사용할 수 있으므로, 배관내에 유착될 수 있는 마그네슘 및/또는 칼슘으로부터 생성되는 노폐물의 생성을 방지할 수 있다.In addition, since the emulsified
본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템(1000)은 제1제어부(4a)를 포함하므로, 제1탱크(13) 내 환원수와 연료의 혼합비를 최적의 설정혼합비로 유지할 수 있다.Since the emulsified
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템(1000)은 제2제어부(4b)를 포함하므로, 제2탱크(23) 내 제2차 유화유의 유화도에 기초하여 제2차 유화유를 제1유화부(21), 제2유화부(22) 또는 연소부(3)로 공급할 수 있으므로, 제2탱크(23) 내의 유화도를 최적의 설정유화도로 유지할 수 있다.In addition, since the emulsified
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템(1000)은 혼합유를 실시간 자동으로 제1유화부(21)에 투입하고 특성이 다른 2개의 믹서를 통해 2단계 유화가 이루어지게 함으로써, 장시간 방치하여도 유수분리가 일어나지 않는 고품질의 유화유를 제조할 수 있다.In addition, the emulsified
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템(1000)은 호모믹서(211) 및/또는 라인믹서(221)의 내부, 특히 로터 및 스테이터를 세척하는 기능을 추가로 구비하여, 연료 경로의 막힘 또는 유화유의 품질 저하를 방지하고 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the emulsified
또한, 본 발명의 실시예에 따른 유화유 제조시스템(1000)은, 제어부(4)로 인하여 자동으로 제어될 수 있고, 특히 내장된 각종 센서의 정보를 이용하여 제어부(4)에서 연소장치의 효율을 극대화하고 환경 오염을 최소화하도록 원료의 비율을 실시간으로 변경할 수 있도록 함과 더불어, 유화유의 제조에서 연소까지 이루어지는 일련의 과정이 연속적으로 진행되어 시스템의 운용상 편의성과 효율성을 이룰 수 있는 효과가 있다.In addition, the emulsion
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
1000:유화유 연소시스템
1:공급부
2:유화부
3:연소부
4:제어부
11:환원수공급부
12:연료공급부
13:제1탱크
21:제1유화부
22:제2유화부
23:제2탱크
111:환원수생성부
112:연수기
113:가열부
114:환원수유량조절부
114a:환원수밸브
121:연료유량조절부
121a:연료밸브
131:제1센서
211:호모믹서
211a:호모믹서 로터
221b:호모믹서 스테이터
221:라인믹서
221a:라인믹서 로터
221b:라인믹서 스테이터
231:제2센서
232:회수밸브
233:연소밸브1000: emulsion oil combustion system 1: supply unit
2: oil painting section 3: burning section
4: control section 11: reduced water supply section
12: fuel supply unit 13: the first tank
21: 1st oil painting part 22: 2nd oil painting part
23: second tank 111: reduced water generation unit
112: water softener 113: heating unit
114: reduced water flow control unit 114a: reduced water valve
121: fuel flow control unit 121a: fuel valve
131: first sensor 211: homo mixer
211a:
221:
221b: line mixer stator 231: second sensor
232: recovery valve 233: combustion valve
Claims (6)
연료를 공급하는 연료공급부;
상기 환원수공급부로부터 공급된 환원수와, 상기 연료공급부로부터 공급된 연료를 혼합 및 저장하는 제1탱크;
상기 제1탱크에 저장된 환원수와 연료의 혼합유를 공급받아 교반시킴으로써, 제1차 유화유를 생성하는 제1유화부;
상기 제1유화부로부터 제1차 유화유를 공급받아 교반시킴으로써, 제2차 유화유를 생성하는 제2유화부;
상기 제2유화부로부터 제2차 유화유를 공급받아 저장하는 제2탱크를 포함하는 유화유 제조시스템.A reduced water supply unit supplying reduced water generated by reducing water;
A fuel supply unit supplying fuel;
A first tank for mixing and storing the reduced water supplied from the reduced water supply unit and the fuel supplied from the fuel supply unit;
A first emulsifying unit configured to generate a first emulsified oil by receiving and stirring a mixture of reduced water and fuel stored in the first tank;
A second emulsifying unit configured to generate a second emulsified oil by receiving and stirring the first emulsified oil from the first emulsifying unit;
Emulsified oil production system comprising a second tank for receiving and storing the second emulsified oil from the second emulsifying unit.
상기 제1탱크에 배치되어, 상기 환원수와 상기 연료의 혼합 비율인 혼합비를 측정하는 제1센서;
상기 환원수공급부에 배치되어 상기 제1탱크로 공급되는 환원수의 유량을 조절할 수 있는 환원수유량조절부;
상기 연료공급부에 배치되어 상기 제1탱크로 공급되는 연료의 유량을 조절할 수 있는 연료유량조절부; 및
상기 혼합비가 미리 정해진 설정혼합비로 조절될 수 있도록 상기 환원수유량조절부 및 상기 연료유량조절부 중 적어도 하나를 제어하는 제1제어부를 포함하는 유화유 제조시스템.The method of claim 1,
A first sensor disposed in the first tank and measuring a mixing ratio which is a mixing ratio of the reducing water and the fuel;
A reduced water flow rate control unit disposed in the reduced water supply unit and configured to adjust a flow rate of the reduced water supplied to the first tank;
A fuel flow rate adjusting unit disposed in the fuel supply unit and configured to adjust a flow rate of the fuel supplied to the first tank; And
Emulsified oil production system comprising a first control unit for controlling at least one of the reduced water flow rate control unit and the fuel flow rate control unit so that the mixing ratio can be adjusted to a predetermined set mixing ratio.
상기 제2탱크로부터 제2차 유화유를 공급받아 연소시키는 연소부;
상기 제2탱크에 배치되어, 상기 제2차 유화유가 유화된 정도인 유화도를 측정하는 제2센서; 및
상기 유화도를 미리 정해진 설정유화도와 대비하고, 그 차이를 기초로 제2탱크에 저장된 상기 제2차 유화유가 상기 제1유화부, 상기 제2유화부 또는 연소부 중 어느 하나에 공급될 수 있도록 제2차 유화유의 공급을 제어하는 제2제어부를 포함하는 유화유 제조시스템.The method of claim 1,
Combustion unit for receiving the second emulsion oil from the second tank for combustion;
A second sensor disposed in the second tank, the second sensor measuring an emulsification degree at which the second emulsified oil is emulsified; And
The oil emulsification degree is compared with a predetermined oil painting degree, and based on the difference so that the second emulsified oil stored in the second tank can be supplied to any one of the first emulsification unit, the second emulsification unit or the combustion unit. Emulsified oil production system comprising a second control unit for controlling the supply of the second emulsified oil.
상기 제1유화부 및 제2유화부는,
적어도 하나의 로터; 및
상기 로터를 세척하는 적어도 하나의 세척부를 구비하는 유화유 제조시스템.The method of claim 1,
The first oil painting unit and the second oil painting unit,
At least one rotor; And
Emulsified oil production system having at least one washing unit for washing the rotor.
상기 제1유화부는 적어도 하나의 호모믹서를 포함하며,
상기 제2유화부는 적어도 하나의 라인믹서를 포함하는 유화유 연소 시스템.The method of claim 1,
The first oil painting unit includes at least one homo mixer,
Emulsified oil combustion system of the second emulsion comprises at least one line mixer.
상기 환원수공급부는 물 또는 상기 환원수를 연수화하는 연수기를 포함하는 유화유 제조시스템.The method of claim 1,
The reduced water supply unit emulsified oil production system comprising a water or softener for softening the reduced water.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180054844A KR20190130333A (en) | 2018-05-14 | 2018-05-14 | Emulsified oil manufacturing system |
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CN113663542A (en) * | 2021-08-03 | 2021-11-19 | 广州吉姆食品机械有限公司 | High-efficient xanthan gum circulation is cuted and is dissolved emulsification tank |
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- 2018-05-14 KR KR1020180054844A patent/KR20190130333A/en not_active Application Discontinuation
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