KR810001707B1 - 유화장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

유화장치

제1도는 본 발명의 일실시 예로써 장치일부를 절결한 횡단면도.

제2도와 제3도는 본 발명에 사용된 다공판의 구멍배치를 나타낸 실시예시도.

제4도는 본 발명의 일환합실 내에서의 액체의 원주방향속도 분포의 개념도.

본 발명은 성질이 서로 다른 상용성(相溶性)의 액과액을 혼합하여서 되는 유화액을 얻기위한 유화장지에 관한 것이다.

식품 가공분야나 도료 제조분야 혹은 옥탄가가 낮은 중질유의 연소율을 높게 하기 위하여 소량의 물을 혼합하게 됨과 같이 서로 상용성을 갖지 아니한 복수의 액체를 혼합하여 일방의 액체가 타방의 액체속에 미분산(微分散)된 유화액을 필요로한 경우가 많은 것으로 이와 같은 유화액을 제조하기 위하여서는 종래 고속교반익을 내부에 설치한 유화조 내에 계면활성제 등의 유화액의 존재하에서 피혼합 액체를 고속으로 교반하여 유화액을 얻게되는 방법이나 장치를 널리 사용하고 있었다.

이러나 이와같은 유화제는 사용하지 않는편이 바람직한 것으로 그 이유는 예를들어 설명할 것 같으면 중질유의 연소효율을 높게 하기 위하여 중질유에 물을 혼합할시 고속교반으로는 기름과 물이 완전히 혼합되지 않고 다만 작은 물방울이 분산된 상태이고, 더군다나 이 물방울의 크기도 각기 다른 것들이 혼합하게 되어 유중수적형(油中水滴型)의 유화액상으로 되기 때문에 이를 연소기에 공급하여 연료로 사용할시 분자상태의 작은 물방울은 연소효율을 높게하나 이보다 좀 더 큰 물방울은 금속을 녹슬게 하는 발생원인이 되어 버어너의 노즐관이나 연소로 벽을 부식하게하는 원인이 되어 종래교반익으로 생성된 기름과 물이 혼합된 유화액을 연료로 사용하기에는 적합하지 않은 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 유중수적형의 유화제의 물방울 보다는 아주 작은 분자상태의 물방울 즉, 한방울의 중질유속에 수개의 아주 작은 물방울이 분산된 상태의 성능이 우수한 유화액을 제조하게되는 유화장치를 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

본 발명은 유화조 내에 다수 축착된 다공회전판의 각 구멍마다 액체를 강압 통과시킬 때 각 구멍마다 가속상태로 뿜어지는 액체 줄기에 대하여 다공회전판으로부터 부여되는 전단력(剪斷力)을 이용한 장치에 관한 것으로, 상술한 목적의 유화액을 얻게됨을 알 수 있는 것이다.

즉, 본 발명의 유화장치는 밀폐원관형조와 그 밀폐원관형조의 양단부에 각각 설치하는 액체투입구와 배출구를 조내의 중심축에 따라서 일정한 간격으로 설치된 복수의 다공회전판과 그 다공회전판의 구동장치에 특징이 있는 것으로, 이하 본 발명의 유화장치를 실시예시 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도의 장치는 본 발명의 유화장치의 일실시예의 일부 절결한 횡단면도로 밀폐원관형조 본체(1)과 회전판 구동장치(2)가 기본적으로 되어 있고 조본체(1)내에는 회전판구동장치(2)와 직결한 회전촉(3)에 각각 고정된 복수의 다공회전판(4a)(4b)(4c)(4d)를 일정한 간격을 유지하여 설치하는 것이며, 보통은 이와 같은 일정한 간격을 유지하는 것도 좋지만은 서로 다른 간격을 배치하는 것도 가능하다.

회전판(4a)(4b)(4c)(4d)는 조본체(1)의 내에 조내용적실(5a)(5b)(5c)(5d)를 나뉘어 형성하게 하고 수개의 다공회전판(4a)(4b)(4c)(4d)는 제2도에 표시된 바와 같이 다수의 구멍(6)이 천공되어 있으며, 구멍(6)의 직경은 동일한 것도 있지만 제3도와 같이 회전판의 주위의 근접에 따라 점차 직경이 큰 구멍(6)을 천공하는 것이고, 또 이와같이 점차 큰구멍(6)을 천공하게 됨에따라 근접되어진 구멍(6)의 수를 증감할 수 있으며, 또는 조본체(1)의 양단부에 근접된 피혼합액체의 입구 배관(7a)(7b)과 혼합액체의 출구배관(8)을 설치하고 또 그 위에는 배기관(9)을 설치한다.

다음 제1도나 제3도의 장치에 의하여 액체의 혼합작용을 설명하면 입구배관(7a)(7b)으로부터 각각 공급되는 액체를 실(5a)에 넣을 때 실(5a)내에 공기가스가 가득차 있으면 공기압에 의하여 액체가 잘 유입되지 않아 배기관(9)에 부착된 밸브를 열어 실(5a)내에 액체가 유입하게 됨에따라 실(5a)내의 공기가스를 배기되게 하여 조(1)내에 피혼합액체를 충만시키며 이때에 실(5a)로부터 실(5e)까지 거치는 동안 피혼합 액체가 회전되는 다공회전판(4a)(4b)(4c)(4d)에 천공된 구멍(6)을 통하여 통과하게 되며 실(5a)(5b)(5c)(5d)로 이송함에 따라 혼합유화액은 출구배관(8)을 통하여 조(1) 외부로 배출하게 되는 것이다.

본 장치에 의한 혼합장치의 작용을 다음에 설성한다.

즉, 예를들어 실(5b)에 대해서 주목하면 다공회전판(4a)는 조단면의 주벽전면에 존재하는 것이므로 실(5a)내의 액체의 대부분은 구멍(6)을 통하여 실(5c)에 유입된다.

이와같이 각 구멍(6)을 통하여 각 실(5a)(5b)(5c)(5d)(5e)로 이동되는 액체는 조(1)내의 용적에 비하여 매우 작은 용적이 구멍(6)을 통과하게 됨으로 자연 뿜어지는 액체의 속도는 증속하게 되고, 또 제4도에 도시된 바와 같이 실(5b)의 액체의 원주방향속도는 회전판(4a)(4b)의 근방에 있는 회전판의 속도와 동일하여 실(5b)의 중앙영역 부근에는 감속되어 곡선을 이루는 저속도가 발생되는 것이다.

이와 같이 속도 안배에 의하여 생긴 전단력은 당연한 것으로 회전판(4a)(4b)의 근방에는 최고로 강하고 그 전단력과 구멍(6)을 통과해서 측방향 유속의 증대효과가 상존하는 회전판(4a)(4b)의 근방에는 강한 혼합유화작용이 있게되는 것이다.

상술함에 있어서, 본 발명장치의 기본 상태를 설명한다면 본 발명의 범위내에 상기형태를 변형하여 실시할 수도 있다.

예를들면 조(1)는 실질적으로 원통형으로 있다면 각형으로 있는 것과 횡형으로 있는 것으로 할 수 있고 또 구멍(6)의 형상을 원형 이외에도 삼각형 또는 임의형상으로 천공할 수도 있다.

회전판의 판수는 피혼합액체의 점도 및 필요한 유화의 정도에 따라 임의 착설할 수 있다.

본 발명의 유화장치는 식품제조, 도료제조, 화장품제조등 유화액이 필요로한 분야에서 사용하게 되는 것이지만 특히 중질유의 연소효율을 향상시키기 위하여 중질유 중에 연소효율 개선제로서 물방울을 분산 시키는 작용으로 사용하면 유효하다.

본 발명장치에 의하여 예를들면, 중질유에 2-10μ정도의 물방울을 분산하는 것이 가능하여 연소효율이 우수한 유화액을 제조하게 되는 것이며, 이와같이된 유화액은 한방울의 중유중에 아주 작은 분자상태로 된 수개의 물방울이 분산 혼합된 상태여서 버어너에 공급하여 연소시키면 기름 방울중의 아주 작은 물방울들이 분산되며 급격히 기화되어 기름방울을 폭렬시켜 연소효율이 높게되는 것이고, 이 때문에 연소를 위한 과잉공기의 감소로 불완전 연소에 의한 탄소분의 유해가스 혼입량이 감소하고 연료유가 기화할 때 최고온도의 저하에 의한 유해가스중 질소산화물의 감소효과도 얻게되는 것이다.

상술한 바와 같은 분산방법은 어떠한 유화제의 사용을 필요로 하지 않고 소기의 목적을 달성한 것으로 버어너 강의 패쇄등 산화발생에 의한 악영향을 방지하게 되는 것이다.

본 발명장치에 의한 효과를 확인하기 위하여 시행한 시험의 예를 들면,

시험예 :

사용한 장치의 개념은 이하 다음과 같다.

유화조 본체 : 경(經) 110㎜× 높이 150㎜ 수형(竪型)

다공회전판 : 경(經) 110㎜× 4매(枚)(28.4㎜등 간격)

다공회전판 : 구멍 0.5-1.5㎜경원형(涇圓形)

다공회전수 : 1720PPM

상술한 유화조에 중유 3.4ℓ/min, 물 0.6ℓ/min의 비율로 공급하여 얻어진 유화액은 물방울이 2-10μ으로 미분산하고 기름중에 섞인 방울형의 유화액이 얻어진다.

보통의 고속교반기에 의한 유화액은 30-50μ의 입자로된 물방울을 얻게될 뿐임으로 본 발명장치에 의한 유화액의 성능에 대한 우수성이 이해가 되는 것이다.

상술한 유화 중유 및 중유를 그대로 사용하고 횡형 3각도 연관식 보일러로 연소시켜서 스팀을 발생시킨 결과는 아래표에 표시한 바와 같다.

상기 표의 결과를 보면, 본 발명장치에 의하여 얻어진 유화중유를 사용한 경우에는 연료유의 절약을 병행한 열효율의 상승과 연료유의 연소상황의 개선에 의한 고체카-본의 발생이 저하하고 또 NO의 생성도 감소한다.

Claims (1)

1. 실시예에 의하여 상술한 바와같이 액체입구와 연설한 밀폐 원통형조 내부 중심에 구동축을 횡설하고 다공회전판의 직경에 따라 내경이 정하여지는 구멍을 천공하여 다수의 다공회전판을 구동축에 감착하여 간격실을 형성하여서됨을 특징으로한 유화장치.

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