KR850003324Y1 - 관로내 연속유화기(管路內連續乳化機) - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

관로내 연속유화기(管路內連續乳化機)

제1도는 관로내에 배치한 케이싱의 횡단면도.

제2도는 제1도 X-X선에 있어서의 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

(1) : 관로내에 배치한 케이싱 (2), (3) : 두 액체 A, B의 유입구

(4) : 입구측 원주리브 (5) : 출구측 원주리브

(6) : 슬릿 (7) : 축봉장치

(8) : 유출구 (12) : 간막이용 원반

(10), (11) : 전후의 휘저어 섞기 날개 (14) : 휘저어 섞기 날개의 공간

(15) : 미소한 틈

본원 고안은 주로 에너지절약과 공해방지를 위해 연로유에 물은 혼합유화(混合乳化)하여 연소시키는 장치의 주요부분인 급유관내에 있어서의 연속 유화기에 관한 것이다.

종래, 2종류 이상의 액체를 혼합하는 관로(管路)내의 혼합기로서는 케이싱내에서 프로펠러 형상의 휘저어 섞기 날개를 회전시키는 것이 있지만, 연료유와 물처럼 양자간의 친화성(親和性)이 없는 것을 혼합유화하기 위해서는, (1) 기계력이 부족하다. (2) 쇼오트패스해서 혼합불충분한 것이 되기 쉽다 라는 따위의 결점이 있어서 실용화하는 것은 곤란했었다.

여기서 혼합과 유화와의 상이점에 대해 설명하면, 2종 이상의 액체를 합체(合體)하여 한 액체로 할 때, 서로 친화성을 가질 때는 방치해도 시간의 경과와 함께 균일한 성질의 혼합액으로 되는 것으로서 이것을 혼합이라고 하며, 기계적인 휘저어 섞기는 그 시간을 단축시키기 위한 한 수단이다. 따라서 종래의 관로내 혼합기는 주로 이 목적으로 사용된다. 그리고 두 액체가 서로 친화성을 갖지 않을 때에는 기계적으로 휘저어 섞더라도 그 동안만 혼합된 것처럼 보이지만 휘저어 섞기를 중지하면 즉시 분리되어 버린다. 이경우, 액체에 가하는 휘저어 섞는 기계력을 충분히 크게 하면 전단력(剪斷力)이 작용하여 한쪽의 액이 미소한 방울로 분쇄되어 다른쪽 액중에 분산해서 이른바 유화상태로 되어 어떤 시간내는 안정된다. 이 안정시간은 일반적으로 액체방울의 입자가 미소화할수록 길어지는 경향을 가지고 있으며, 이 시간이 긴 것을 안정성이 높은 유화라고 한다.

유화유연소(乳化油燃燒)의 경우는 특히 안정성이 높은 유화가 요구되며, 분리가 일어나면 연소가 불안정해져 마침내는 연소불능으로 되는 것이다.

본원 고안은 이 관로내 혼합기에 요구되는 일반적인 요건인「흐름의 저항을 높이지 않을것」을 만족시키면서 액체를 고정자와 회전자 사이의 미소한 틈을 반복해서 통과시키는 동안에 단순한 혼합 뿐만 아니라 강력한 전단력, 충격력 등의 기계력을 작용시켜 안정성이 높은 유화액을 얻는 것을 목적으로 한 것으로서 그 개요는 케이싱 내면의 슬릿군(Slit 群)의 입구를 원주리브로 봉쇄하여 임펠러내의 액체만 슬릿군에 유입하고, 임펠러내의 액체는 그것에 설치한 원반에 의해 진로가 방해를 받아 전량이 슬릿군에 유입(流入)한다. 그리고 슬릿군의 출구를 다른 원주리브로 봉쇄하여 액체를 다시 임펠러에 되돌린 다음, 케이싱내를 출구로 향하도록 액체의 통로를 구성한다. 이쳐럼 액체를 정지(靜止)시키는 슬릿군과 고속회전하는 임펠러 사이를 교대로 왕복시키면 그 액체는 정지하는 슬릿군의 돌기부와 고속회전하는 임펠러의 외주와의 미소한 틈을 반복해서 통과하며 그동안에 전단·충격등의 기계력을 받아 안정도가 높은 유화액으로 된다.

본원 고안 실시의 일례를 첨부도면에 의거하여 설명한다. 제1도는 관로내의 케이싱의 횡단면도이며, 제2도는 제1도 X-X선에 있어서의 종단면도이다.

제1도에 있어서, 케이싱(1)에는 유입구(2) 및 (3)이 있으며, 각기 액체 A 및 B가 유입한다. 입구측 원주리브(4)와 출구측 원주리브(5) 사이의 중간에 몇개의 중간리브(4')가 존재하고 있고 수단(數段)으로 슬릿(6)이 병렬해서 군을 이루고 있다. 유화액 C는 축봉장치(軸封裝置)(7)로 누출을 방지하고 유출구(8)에서 유출시킨다. 축(9)에 방사형상으로 부착된 휘저어 섞기 날개(10), (11)는 외경이 같은 원반(12)에 의해 전부(前部)와 후부로 나뉘어진다. 화살표 (가)는 액체의 진행경로를 나타내며, 화살표 (나)는 임펠러의 회전방향을 나타낸다.

제2도에 있어서, 케이싱(1)의 내면에 설치된 슬릿(6), (6')의 돌기부(13), (13')의 내경은 원주리브(4), (5)의 내경과 같다. 휘저어 섞기 날개(10), (10')에 의해 구성되는 임펠러내의 공간(14), (14')은 액체통로로 된다. 휘저어 섞기 날개(10), (11)의 외주와 돌기부(13) 내주의 사이에는 미소한 틈(15)이 있다. 슬릿(6), (6')의 수와 휘저어 섞기 날개(10), (10')의 수가 일치하고 있지 않는 것은 동일한 각도에 힘이 집중하는 것을 방지하는 배치이다.

다음에 본원 고안의 작동에 대해 설명한다. 케이싱(1)내는 항상 액체가 충만된 상태이며 유입구(2), (3)에서 유입한 액체는 임펠러의 회전 여하에 불구하고 화살표 (가)와 같은 경로를 거쳐 유입량과 같은 양이 유출구(8)에서 유출한다. 이 경우, 슬릿(6), (6')과 임펠러공간(14), (14')의 합계단면적을 적당히 선정하면 흐름의 저항을 낮게 억제할 수 있다. 임펠러를 고속으로 회전시키면 유입한 A, B의 두 액체는 먼저 예비 혼합된 상태로 임펠러의 공간(14), (14')에 들어가 원반(12)으로 진로가 방해되어 슬릿(6), (6')에 진입할 때 정지하고 있는 돌기부(13), (13')와 움직이는 휘저어 섞기 날개(10), (10)와의 사이에서 전단·충격등의 기계력을 받으며, 또한 미소한 틈(15)에 있어서는 마쇄(摩碎)등의 작용을 받기 때문에 A, B의 두 액체중 한 액체는 미소한 방울로 되어 다른 액체중에 분산해서 유화된다. 똑같은 작용은 슬릿(6), (6')에서 휘저어 섞기 날개(11), (11') 부분의 공간으로 되돌아갈 때에도 반복되어 유화의 안정성을 더욱 증가시키는 것이다.

이와 같은 반복은 케이싱의 원주리브와 임펠러의 원반수를 늘리므로써 용이하게 증가할 수 있으므로 유화가 불충분한채 유출되는 이른바 쇼오트패스를 방지하고 고도로 안정된 유화액을 얻을 수 있다.

상술한 바와 같이 본원 고안 유화기는 흐름의 저항을 거의 증가시키지 않으므로 특별한 펌프 등의 설비를 필요로 하지 않으며 용이하게 기존의 관로에 조입(組)하여 연속적으로 고도로 안정된 유화를 할 수 있게 된다.

본원 고안에 의할 때는 연료유와 물처럼 전혀 친화성이 없는 두 액체를 용이하게 고도로 안정된 유화연료유로 할 수 있으며 유화유 연소를 실현하는 원동력으로 되는 것이다.

유화유 연소의 효과는 기름중에 분산된 미소한 물방울이 버어너로 노내에 분사되었을 때의 기름방울을 그 폭발적인 증발에 의해 분쇄하여 공기와의 접촉면적을 비약적으로 증대시켜, (1) 완전연소가 용이해진다. (2) 매진(媒塵)을 방지할 수 있다. (3) 질소산화물의 발생을 감소시킬 수 있다. 고 하는 에너지절약과 공해방지에 공헌하는 바가 크다.

Claims (1)

1. 케이싱 내면의 슬릿군(Slit 群)을 봉쇄하는 리브와 임펠러내의 원반으로 정지부(靜止部)와 회전부를 교대로 이동시키는 것과 같은 유체통로를 구성하여, 유체가 이 슬릿의 돌기와 회전하는 날개의 외주와의 틈을 통과하는 동안에, 충격, 전단(剪斷) 및 마쇄(摩碎)의 기계력을 작용시켜서 유화혼합(乳化混合)하는 관로내 연속유화기.