WO1991019944A1 - Device for making emulsion and combustion system thereof - Google Patents

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WO1991019944A1
WO1991019944A1 PCT/JP1991/000776 JP9100776W WO9119944A1 WO 1991019944 A1 WO1991019944 A1 WO 1991019944A1 JP 9100776 W JP9100776 W JP 9100776W WO 9119944 A1 WO9119944 A1 WO 9119944A1
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water
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Kiichi Hirata
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Kiichi Hirata
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C3/00Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
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    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41Emulsifying
    • B01F23/411Emulsifying using electrical or magnetic fields, heat or vibrations
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    • B01F27/115Stirrers characterised by the configuration of the stirrers comprising discs or disc-like elements essentially perpendicular to the stirrer shaft axis
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    • B01F27/412Mixers with rotor-rotor system, e.g. with intermeshing teeth with the mutually rotating surfaces facing each other provided with ribs, ridges or grooves on one surface
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    • B01F27/90Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms 
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    • B01F33/053Mixers using radiation, e.g. magnetic fields or microwaves to mix the material the energy being magnetic or electromagnetic energy, radiation working on the ingredients or compositions for or during mixing them
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L1/00Liquid carbonaceous fuels
    • C10L1/32Liquid carbonaceous fuels consisting of coal-oil suspensions or aqueous emulsions or oil emulsions
    • C10L1/328Oil emulsions containing water or any other hydrophilic phase
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
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    • F23K5/08Preparation of fuel
    • F23K5/10Mixing with other fluids
    • F23K5/12Preparing emulsions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/41Emulsifying
    • B01F23/414Emulsifying characterised by the internal structure of the emulsion
    • B01F23/4145Emulsions of oils, e.g. fuel, and water

Definitions

  • the present invention relates to an emulsion manufacturing apparatus for manufacturing an emulsion in which water and a liquid fuel are mixed, and a combustion system thereof. More specifically, the present invention relates to a technique for producing an emulsion by mixing and stirring a liquid fuel and water and burning it, and relates to a low-pollution and efficient apparatus for producing an emulsion and a combustion system for realizing the combustion.
  • the combustion equipment is used alone or in combination with the combustion chamber, but the most important function is to completely burn the supplied fuel, that is, the combustion efficiency is 1 () 0. Must be close. Also, the size and shape of the flame must be suitable for each condition, and the combustion load factor must be an appropriate value. In some cases, it is required that the temperature distribution be uniform or desired. In recent years, there has been a strong social demand for minimizing the generation of air pollutants such as nitrogen oxides, dust, carbon monoxide, and noise. For example, B and C heavy oil is used as fuel for boilers and kilns.
  • SO x sulfur oxides
  • NO x nitrogen oxides
  • Combustion equipment is composed of a general fuel supply system and an air supply system.
  • the main part of the fuel supply system is the fuel injection equipment, which injects fuel with an appropriate momentum and produces liquid fuel.
  • the main part of the air supply system is an air-resist system, which effectively mixes the combustion air with the injected fuel and stabilizes the flame in the airflow And regulates and regulates airflow to control combustion characteristics. That is, it is necessary to actively send the optimal amount of air.
  • Combustion equipment for burning liquid fuel is generally classified into oil and fuel types, which are divided into spray type and evaporative type.
  • the spray type uses a large number of small diameters to maximize the surface area per unit volume of the fuel, that is, the specific surface area.
  • the method of atomizing and burning oil droplets does not raise the combustion load rate too much, but it can also burn heavy fuel.
  • the evaporation type is a method in which fuel is evaporated using the surface of a high-temperature object.
  • An object of the present invention is to provide an emulsion production apparatus for reducing nitrogen oxides and a combustion system thereof.
  • Another object of the present invention is to provide an emma / regillon production apparatus for emulsifying water and liquid fuel for combustion in order to improve the combustion efficiency, and a combustion system for the emma / region production apparatus. To provide.
  • the emulsion manufactured by the emulsion manufacturing apparatus of the present invention When the emulsion manufactured by the emulsion manufacturing apparatus of the present invention is burned, it is not necessary to actively supply air, so that a combustion gas with extremely low NOx can be realized. Further, when this emulsion is burned by the combustion system of the present invention, the combustion gas contains a large amount of steam, so that the heat transfer coefficient is good.
  • the gist of the present invention lies roughly in the following points.
  • the first emulsion production equipment is
  • a stirring tank to which the liquid fuel and the water are supplied from the liquid fuel tank and the water tank;
  • a plurality of movable magnets arranged on the stirring blade is arranged on the stirring blade
  • a stirring blade driving motor for rotating and driving the stirring blade.
  • a stirring tank to which the liquid fuel and the water are supplied from the liquid fuel tank and the water tank;
  • a first stirring blade provided in the stirring tank for stirring and mixing the liquid fuel and the water
  • a first stirring blade drive motor for rotationally driving the first stirring blade
  • a second stirring blade provided in the fuel stirring unit so as to face the first stirring blade, a plurality of second movable magnets disposed on the second stirring blade,
  • the emulsion manufactured by the first or second emulsion manufacturing apparatus including a second stirring blade drive motor for rotating and driving the second stirring blade is burned by the following combustion system.
  • a nozzle for atomizing and injecting the emulsion from the fuel pump.
  • this combustion should be burned in the following combustion can:
  • the combustion can has a plurality of slots for burning fuel from the parner, and has a space therein.
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing an outline of the combustion system of the present invention
  • FIG. 2 (a) is an external view showing details of a fuel stirring section
  • FIG. 2 (b) is FIG. 2 (a)
  • Fig. 3 is a perspective view showing the external appearance of the stirring blade
  • Fig. 3 is a perspective view showing the appearance of the stirring blade
  • Fig. 4 is a perspective view of Fig. 3]
  • FIG. 7 is an exploded view of the combustion can
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the coral coral cut of FIG. 6
  • FIG. 9 is a conceptual diagram of a stirring device of another embodiment
  • FIG. The figure shows another embodiment in which the combustion can is a spherical, double-walled core.
  • FIG. 1 is a block diagram showing an outline of a combustion system.
  • the first liquid fuel tank 1 is a tank for storing liquid fuel for ripening a combustion can 16 described later.
  • This liquid fuel is sent to the pump (not shown) in the bar 15 through the cock 18a, and the bomb is pressurized and sent to the fuel injection valve 18 to the second liquid fuel tank 2.
  • the liquid tank for fuel is stored in the water tank 3.
  • the water tank 3 stores water for mixing and stirring with the liquid fuel from the second liquid fuel tank 2 in a manner described later: in the liquid fuel tank 2.
  • K The liquid fuel is supplied to the fuel agitation unit 6 via a flow control valve 4 and a flow meter 5 by a pipe.
  • the water in the water tank 3 is supplied to the fuel agitation unit 6 via a flow control valve 7 and a flow meter 8 by a pipe.
  • the water immediately before entering the fuel stirring section 6 is passed through the coil 9.
  • the coil 9 is connected to a DC power supply 10.
  • the coil 9 forms a magnetic field. Water cuts the lines of magnetic force in this magnetic field. Due to the penetration of the water in the magnetic field, an eddy current is generated in the water and the water is ionized.
  • the pipe around which the coil 9 is wound is desirably ferrite or the like, which is a ferromagnetic material having a low resistance to the magnetic field lines.
  • the liquid fuel in the second liquid fuel tank 2 and the water in the water tank 3 supplied to the fuel stirring section 6 are supplied to the fuel stirring section h and mixed and stirred by means described later.
  • the mixed and stirred water and liquid fuel are emulsified, pumped through a cock 11 by a pump 12 from a fuel stirring unit 6, and then pressurized and supplied to a parner 15.
  • the pressure gauge 13 is an instrument for measuring and monitoring the discharge pressure of the pump 12 to keep it constant.
  • the flow meter 14 is for measuring a fixed amount of liquid fuel mixed with the burner 15 from the pump 12.
  • the bar 15 is provided with fuel injection valves 18 and 19 for injecting fuel at a higher speed than the orifice by pressure to atomize the liquid fuel, and a blower.
  • the bar 15 is a known structure, and its structure will not be described in detail here.
  • two fuel injection valves 18 for preheating and a fuel injection valve 19 for combustion are arranged.
  • the fuel injection valve 18 and the blower for preheating are used only when preheating the combustion can 16.
  • the emulsion atomized by the fuel injection valve 19 burns in the combustion can 16 and heats the combustion chamber 17.
  • Fig. 2 (a) is a perspective view showing the structure of the fuel agitating section 6, and Fig. 2 (b) is a view taken along the line bb in Fig. 2 (a). It is made of a cylindrical, non-magnetic stainless steel plate, and has a diameter of about 20 O mm in this embodiment.
  • Four permanent magnets 2 1 a, 21 b, 21 c, 21 d are fixed at the location where the direction of magnetization of the permanent magnet 21 a is the thickness of the permanent magnet 21 a
  • the stirring tank 20 side is S as shown in the figure.
  • the pole, opposite side is magnetized to N-pole-permanent magnet 21b is arranged at an angle of 90 degrees with permanent magnet 21a and the magnetic pole is in the opposite direction.
  • the permanent magnet 21c is arranged in the same direction facing the permanent magnet 21a
  • the permanent magnet 21cl is arranged in the same direction facing the permanent magnet 21b.
  • the permanent magnets 21a to 21d used were about 9, ⁇ 00 gausks).
  • a motor 22a is arranged outside one end of the stirring tank 20.
  • the stirring blade shaft 24 is connected to the output shaft 23 of 2a via a joint (not shown).
  • One end of the stirring blade shaft 24 is rotatably supported on an end surface of the stirring tank 20 via a bearing 25.
  • the bearing 25 is provided with a well-known seal member (not shown) so that the liquid fuel does not leak from the stirring tank 20.
  • a stirring blade 30a is provided at the tip of the stirring blade shaft 24. I have.
  • FIG. 3 is a perspective view of the stirring blades in the fuel agitating section 6,
  • FIG. 4 is a view of FIG. 3 as viewed from the arrow IV
  • FIG. 5 is a view of FIG.
  • the stirring blade 30a has a disk-shaped blade body 31 as a whole, as shown in the figure, and four linear blades 32a, 32b, 32c, 32d are provided on the front end face.
  • the blades 32a, 32b, 32c, 32d are rectangular flat plates, one end of which is fixed to the blade body 31 by welding or mechanical connection means such as bolts. I have. Feathers 32a, 32b, 32c,
  • the body 31 has through holes 33a, 33b,
  • Angle ⁇ is an acute angle less than 90 degrees.
  • the fuel is propelled in the axial direction of the stirring blade 30.
  • the permanent magnets 34a, 34b, 34c, 34d are equiangularly arranged on the circumference of the same radius R.
  • four columnar permanent magnets 34a, 34b, 34c, 34d are embedded and fixed.
  • the permanent magnet 34a is magnetized in the direction of the thickness of the magnet as shown in Fig. 5:
  • the permanent magnet 34b in the opposite direction to the permanent magnet 34a is fixed to the blade body 31. Have been.
  • the permanent magnets 34c are embedded in the same direction as the permanent magnets 34a, and the permanent magnets 34d are embedded in the same direction as the permanent magnets 34b.
  • the diameter of the blade body 31 is about 6 Omm, and the strength of the magnets 34a to 34d is about 3, 000 to 4, 000 Gauss. Was used.
  • the blade main body 31 and the blades 32a, 32b, 32c, and 32d are made of nonmagnetic stainless steel.
  • this material is non-magnetic and corrosion-resistant. However, if it is non-magnetic and highly corrosion-resistant, there is no problem in function even with a magnetic material such as a steel plate.
  • the same stirring blade 30 b as the stirring blade 30 a is arranged symmetrically opposite to the stirring tank 20. That is, the stirring blade 3 Ob is disposed on the same axis as the stirring blade shaft 24.
  • the structure of the stirring blade 30b is the same as the structure of the stirring blade 30a, and thus the description thereof will be omitted.
  • the suction pipe 35 is located at an intermediate distance between the stirring blades 30a and 30b and at the center position. Inlet 36 is arranged.
  • FIG. 6 is a view showing the appearance of the combustion can 16.
  • FIG. 7 is an exploded view of the combustion can 16.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line I of FIG.
  • the combustion can 16 has a double-pipe structure of an outer combustion can 40 and an inner combustion can 41.
  • the outer combustion can 40 and the inner combustion can 41 have a tubular shape, and a plurality of slits 42 are respectively formed on the outer periphery thereof along the peripheral surface. Since the outer diameter of the outer combustion can 40 is larger than the outer diameter of the inner combustion can 41, a gap 42 is formed between the two. The emulsion burns in the space 42 and the outside of the outer combustion can 40, that is, in the combustion chamber 17.
  • the liquid fuel is supplied from the liquid fuel 1 to a pump (not shown) in the bar 10 through the cock 18a.
  • a pump not shown
  • kerosene was used for this liquid fuel.
  • the pump in bar 10 15 pressurizes the liquid fuel and burns it.
  • the fuel injection valve 18 atomizes the liquid fuel supplied under pressure and sends it to the combustion can 16.
  • the atomized liquid fuel in the combustion can 16 is ignited and ignited by ignition means (not shown).
  • the liquid fuel starts burning by the air sent by the blower, and the combustion heat is sufficiently heated by the combustion heat.
  • the cock 18 a is closed to stop supplying the fuel from the liquid fuel tank 1.
  • the motors 22 a and 22 b are started to rotate the stirring blades 30 a and 30 b in opposite directions. In this example, it is rotated at a speed of about 3,400 rpm.
  • pump 12 draws emulsified water and liquid fuel emulsion and ionized fuel from suction port 36 and is pressurized (in this example, approximately 8 kgzcm 2 ) It is sent to the bar 10 15 and dewed to the inside of the combustion can 41 of the combustion can 16 and sent. Since the combustion can 16 is preliminarily predicted, combustion is started by this preheating. No active air blowing is required during this combustion.
  • the liquid fuel (kerosene in this embodiment) supplied from the liquid fuel tank 2 and the water supplied from the water tank 3 are mixed by the stirring blades 30a and 30b.
  • the molecules of both liquids agitated by the agitating blades 30a and 30b collide violently in the middle and rotate the permanent magnets 34a, 34b, 34c and 34d.
  • water and liquid fuel cut magnetic lines of force, so that a vortex is generated and ionized, and is emulsified by mechanical mixing.
  • both liquids also cut off the magnetic lines of force of the magnets 21a, 21b, 21c and 21d arranged on the outer periphery of the stirring tank 20, so that eddy currents are generated inside them. And further ionization is promoted. Since both liquids are ionized, they can be said to be in a state where they are easily burned when they are burned because they have ionization energy.
  • the emulsion is also easily burnt because water and oil molecules are dispersed as colloidal particles or smaller particles and become milky. Therefore, continuous combustion can be performed by natural ventilation without actively supplying air into the combustion can 16.
  • Kerosene and the emulsion produced by the system of the present invention were actually burned, and nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx) of the exhaust gas were measured.
  • NOx nitrogen oxides
  • SOx sulfur oxides
  • the combustion can (hereinafter referred to as furnace core) has a cylindrical shape with an outer diameter of 27 Omm and a length of 550 mm.
  • Chrome molybdenum steel Japanese Industrial Standard, SCM415) was used as the material.
  • the combustion chamber (hereinafter referred to as the inside of the furnace) is 1000 mm high, 950 mm deep, and 1100 mm wide.
  • the outer wall of the furnace was insulated with firebricks.
  • the combustion air amount of kerosene alone is 100%
  • the air amount used at the time of emulsion combustion is 3.3%
  • the nitrogen oxide (NOx), sulfur oxide, (SOx) is substantially less when using emulsion than when using kerosene, and is about 30 times higher.
  • FIG. 9 is a conceptual diagram of another stirring device, showing a second embodiment.
  • an emulsion of a constant flow rate is continuously supplied.
  • a required amount of emulsion is automatically supplied in a required amount.
  • the stirring layer 50 has a cylindrical shape.
  • two stirring blades 51 are rotatably provided.
  • the center shaft 52 of the stirring blade 41 is rotatably supported on the bottom plate of the stirring tank 50 via a bearing and an oil seal (not shown).
  • the other end of the center shaft 52 is connected to the output shaft of the motor 53.
  • a pipe 54 is connected to the stirring tank 50.
  • a solenoid valve 55, a flow control valve 56, and a pump 57 are sequentially connected to the pipe 54.
  • the pump 57 pressurizes the water in the water tank 58 and supplies it to the stirring tank 50.
  • a pipe 60 connected to the stirring tank 50 is similarly connected with an electromagnetic switching valve 61, a flow control valve 62, and a pump 63.
  • the pump 63 sucks the liquid fuel from the liquid fuel tank 64 and supplies it to the stirring tank 50.
  • Permanent magnets 65a and 65b are provided at both ends of the stirring blade 51. Permanent magnets on the inner peripheral wall of the stirring tank 50
  • the permanent magnets 65a, 65b of the stirring blade 51 cut off the magnetic flux lines mutually as described above corresponding to the permanent magnets 66a, 66b of the inner peripheral wall of the stirring tank 50. .
  • a float 67 is arranged in the stirring layer 50.
  • the potentiometer 68 operates in conjunction with the movement of the float 67.
  • the output of the potentiometer 68 that is, the current amount of the emulsion in the stirring vessel 50 is input to the control unit 70.
  • the fuel in the liquid fuel tank 64 is drawn by the pump 63 and supplied to the stirring tank 50 via the flow control valve 62 and the electromagnetic switching valve 61.
  • the water in the water tank 58 is drawn by the pump 57 and supplied to the stirring tank 50 via the flow switching valve 56 and the electromagnetic switching valve 55.
  • An emulsion is produced in the stirring vessel 50 by the same operation as in the first embodiment.
  • the manufactured emulsion is supplied to the required equipment in the required quantity by Bonnar 2
  • the float 67 When the emulsion drops below a certain level, the float 67 will drop, and The signal is output from the data 68. Upon receiving this signal, the control unit 70
  • the stirring tank 50 of the second embodiment is made of a cylindrical, non-magnetic stainless steel plate and has a diameter of about 200 mm, and the rotation speed of the motor 53 is about 150 rpm.
  • the flow control valve 62, 56 By adjusting the flow control valve 62, 56, the ratio of water and oil at the time of supply is 55? 0 45 Q o.
  • Fig. 10 shows an example in which the combustion can 80 is a spherical and double-walled core-an inner wall 81 and an outer wall 82 (approximately 3 O Omm) are provided, and a plurality of flame outlets are provided on each outer peripheral surface. 85 are provided.
  • the emulsion fuel is supplied from a nozzle 84 having an injection angle of 60 degrees from the outer periphery of the inner wall 81.
  • the supply to the nozzle 84 is performed by the oil supply pipe 83. It is desirable that the injection position and angle of the nozzle 84 at this time be large and at the center of the inner wall 81.
  • the permanent magnets 21a, 21b, 21c, 21d arranged in the stirring tank 20 of the embodiment need not be provided. Although the efficiency is slightly lowered, the emulsion can be produced sufficiently. The same can be said for the permanent magnets 66a and 66b arranged in the stirring tank 50.
  • the coil 9 and the DC power supply 10 are arranged on the pipe at the outlet from the water tank 13 to form an electromagnet.
  • electromagnets not only electromagnets but also permanent magnets may be used, and these may not necessarily be arranged.
  • permanent magnets 21a, 21b, 21c, 21d, 66a, 66b permanent magnets are used, but electromagnets may be used. Also, this permanent stone 2 l a, 21 b, 21 c, 21 d, 66 a,
  • the number of 66b is not limited to four ;.
  • the four permanent magnets 34a, 34b, 34c, 34d of the blade body 31 of the first embodiment are indispensable, but are not limited to four, and may be many on different circles. It may be arranged.
  • the shapes of the blades 23a, 23b, 23c, and 23d are also limited to those in the embodiment. The shape is not limited to this, and may be another known shape. The same can be said for the arrangement of the blades 51 and the permanent magnets of the second embodiment.

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Description

明 細 書
ェマルジヨン製造装置とその燃焼システム
技術分野
この発明は、 水と液体燃料とを混ぜたェマルジョンを製造するためのエマル ジョン製造装置とその燃焼システムに関する。 更に詳しくは、 液体燃料と水とを 混合攪袢させてェマルジヨンを製造し、 それを燃焼させるものであり、 低公害で 効率の良いェマルジヨン製造装置とその燃焼を実現する燃焼システムに関する、 背景技術
燃焼機器は単独あるいは燃焼室と組合わせて用いられるが、 最も重要な機能と して、 供耠される燃料を完全に燃焼させる必要がある すなわち燃焼効率は 1 () 0 。近いものでなければならない。 また火炎の大きさ ·形状は、 それぞれの条件 に適したものになる必要があり、 燃焼負荷率は適当な値でなければならない。 場 合によっては、 温度分布が均一あるいは所望の分布になることが要求される。 また近年、 窒素酸化物、 ばいじん、 一酸化炭素などの大気汚染物質の生成およ び騒音発生はできる限り小さくする社会的要請が強い。 例えば、 ボイラおよび窯 炉用燃料には、 B, C重油が使用されている。 し力 し、 最近では排ガス中の硫黄 酸化物 ( S O x )や窒素酸化物 (N O x ) が問題となっており、 そのため原油、 十フサ、 燈油などが使用されることもある。 排ガス中の S O xは燃料の硫黄含有 量に依存する。
したがって、 排ガス中の S O x規制強化に伴い燃料の硫黄含有量は、 低いもの が使用されている。 これに対処するため低硫黄原油の使用、 脱硫装置の設置、 排 煙脱硫装置の設置、 燃料転換などが実施されている。 しかし、 原油の低硫黄化は ほぼ限界に達している。 また、 排ガス中の N O xは主として燃焼により生成する ものであるが、 一部燃料中の窒素が N O xに転換する。 この転換率は 1 0〜4 0 %と言われている。
一方、 燃焼機器は、 一般燃料供給系と空気供給系より構成されているぐ 燃料供 袷系の主要部となっているのは燃料噴射機器で、 燃料を適当な運動量で噴射し、 液体燃料の場合、 微粒化し、 分散させている 空気供袷系の主要部はエアレジス 夕で、 噴射された燃料に燃焼用空気を有効に混合させ、 気流のなかで火炎を安定 化させるとともに、 燃焼特性を制御するために、 空気流を規制および調整する機 能をもっている。 すなわち、 空気を積極的に最適量送る必要がある。
液体燃料を燃焼させる燃焼機器は一般にオイルノく一十と れ、 噴霧形と蒸発 形に分けられる: 噴霧形は、 燃料の単位容積当たりの表面積すなわち比表面積を できるだけ大きくするため、 直径の小さい多数の油滴群に霧化して燃焼させる方 式で燃焼負荷率をあまり高くすることはできないが、 重質系の燃料でも燃焼させ ることができる。 これに対して蒸発形は、 高温物体面を利用して燃料を蒸発させ る方式である。
ところで、 近年地球環境に対する鬨心が高まり、 窒素酸化物(N O x ) の低減 化の要請がとみに強まっている. 窒素酸化物(N O x ) を低減させる方法は、 種 々提案されているがこの中で例えば特開昭 6 1 - 9 1 4 0丁号公報には、 水と高 濃度酸素含有空気又はおよび純酸素を混合し、 更にこれを炭化水素系燃料の一部 若しくは全部と混合して燃焼設備へ供給する燃焼設備への酸素添加工マルジョン 燃料供給方法が記載されている。
このシステムは、 純酸素または高濃度酸素含有空気を供給する必要がある ま た空気を使用した場合は、 空気中の窒素の影響で窒素酸化物が増加し、 システム も複雑な回路を組む必要がある。 燃料に水または蒸気のみを混合する方法も数多 く提案されている。 (特開昭 5 2— 2 5 8 0 7号、 特開昭 6 3— 1 4 8 0 1 2号 など多数。 )
また、 液体または気体燃料を燃焼の前に予め磁場の中を通した後、 空気を混合 させて燃焼させるものも数多く提案されている。 例えば、 特開昭 6 3— 2 4 7 5 1 1号、 特開昭 6 0— 2 1 8 5 1 9号などがある。 しかし、 いずれも燃焼時に積 極的に空気供給手段により空気を供給するものであり、 過剰空気による窒素酸化 物の生成は避けられない。
発明の開示
この発明の目的は、 窒素酸化物を低減させるためのェマルジヨン製造装置とそ の燃焼シス亍ムを提供することにある。
この発明の他の目的は、 燃焼効率を向上させるために、 水と液体燃料をェマル ジョン化させて燃焼させるためのエマ/レジヨン製造装置と、 その燃焼システムを 提供することにある。
この発明の他の目的は、 燃焼効率を向上させるために水と液体燃料をイオン化 させて燃焼させるためのェマルジヨン製造装置とその燃焼システムを提供するこ とにある。
本発明の利点
本発明のェマルジヨン製造装置で製造されたェマルジヨンを燃焼させるとき、 積極的に空気を供給する必要がないので、 N O xが極めて少ない燃焼ガスが実現 できる。 また、 この発明の燃焼システムでこのェマルジヨンを燃焼させると、 燃 焼ガス中に蒸気が多いので、 熱伝達率が良い。
発明の要約
本発明の要旨は、 概略次の点にある。
第 1のェマルジヨン製造装置は、
液体燃料を貯葳するための液体燃料タンクと、
水を貯蔵するための水タンクと、
前記液体燃料タンクおよび前記水タンクから前記液体燃料及び前記水が供給さ れる攪拌槽と、
前記攪拌槽内に設けられ前記液体燃料および前記水を攪拌混合するための攪拌 異と、
前記攪拌翼に配置された複数個の可動磁石と、
前記攪袢翼を回転駆動するための攪袢翼駆動モータとからなる。
第 2のェマルジョン製造装置は、
液体燃料を貯蔵するための液体燃料タンクと、
水を貯葳するための水タンクと、
前記液体燃料タンクおよび前記水タンクから前記液体燃料及び前記水が供耠さ れる攙拌槽と、
前記攪拌槽内に設けられ前記液体燃料および前記水を攪拌混合するための第 1 攪拌翼と、
前記第 1攪拌翼に配置された複数個の第 1可動磁石と、
前記第 1攪拌翼を回転駆動するための第 1攪拌翼駆動モータと、 前記第 1攪拌翼と対向して前記燃料攪拌部内に設けられた第 2攪拌翼と、 前記第 2攪拌翼に配置された複数個の第 2可動磁石と、
前記第 2撹拌翼を回転駆動するための第 2攪拌翼駆動モータとからなる 第 1又は 2のェマルジヨン製造装置で製造されたェマルジヨンは、 次の燃焼シ ステムよつて燃焼される。
前記攪拌槽から取り出された前記液体燃料と前記水とで製造されたェマルジョ ンに加圧するための燃料ポンプと、
前記燃料ポンプからの前記エマルジョンを微粒化して噴射するためのバ一十と からなる。
更に、 この燃焼は、 次の燃焼缶内で燃焼させると良い:
この燃焼缶は、 前記パーナからの燃料を燃焼させるための複数のスリ、-'トが形 成されかつ内部に空間を有する。
図面の簡単な説明
第 1図はこの発明の燃焼システムの概要を示す機能プロ'' ク図、 第 2図( a ) は燃料撹拌部の詳細を示す外観図、 第 2図( b ) は第 2図( a ) の b - b矢視 図、 第 3図は攪拌翼の外観を示す透視図、 第 4図は第 3図] V矢視図、 第 5図は第 3図 V矢視図、 第 6図は燃焼缶の外観図、 第 7図は燃焼缶の分解図、 第 8図は第 6図の珊ー珊切断断面図、 第 9図は他の実施例の攙拌装置の概念図、 第 1 0図は 燃焼缶を球形で二重壁の炉心とした他の実施例である。
発明を実施するための最良の形態
実施例 1
燃焼システムの概要
以下、 この発明の実施例を図面にしたがって説明する 第 1図は、 燃焼システム の概要を示すブロック図である。 第 1液体燃料タンク 1は、 後述する燃焼缶 1 6 を予熟するための液体燃料を貯蔵するためのタンクである。 この液体燃料は、 コック 1 8 aを介してバー十 1 5内のポンプ(図示せず〉 に送られ、 ボンァはこ れを加圧して燃料噴射弁 1 8に送る 第 2液体燃料タンク 2には、 燃料用の液体 燃料が貯蔵されている。 水タンク 3は、 第 2液体燃料タンク 2からの液体燃料と 後述する方法で混合撹拌するための水が貯蔵されている: 液体燃料タンク 2内ク 液体燃料は、 パイプにより流量調整弁 4、 流量計 5を介して燃料攪拌部 6に供給 される。
水タンク 3の水は、 パイプにより流量調整弁 7、 流量計 8を介して燃料攪拌部 6に供給される。 燃料攪拌部 6に入る直前の水は、 コイル 9内を通される。 コィ ル 9には、 直流電源 1 0に接続されている。 コイル 9は、 磁場を形成するもので ある。 この磁場内の磁力線を水が切断する。 この磁場内の水の貫通により、 水内 に渦電流が発生し水がイオン化される。 なお、 コイル 9を卷くパイプは、 磁力線 の抵抗が低い強磁性体であるフェライトなどが望ましい。
直流電源 1 0の電圧は、 本実施例では 1 0 0 Vを使用した。 燃料攪拌部 6に供 給された第 2液体燃料タンク 2の液体燃料と水タイク 3の水とは、 燃料攪拌部 h に供給され後述するような手段で混合攪拌される。 混合攪拌された水と液体燃料 はェマルジヨン化され、 コック 1 1を通りポンプ 1 2により燃料攪袢部 6から吸 引された後、 加圧されてパーナ 1 5に供給される。
圧力計 1 3は、 ポンプ 1 2の吐出圧力を計測して監視して一定に保持するため の計器である。 流量計 1 4は、 ポンプ 1 2からバーナ 1 5により一定量の混合さ れた液体燃料を計測するためのものである。 バー十 1 5は、 燃料を圧力によって オリフイスより高速で噴出させ液体燃料を微粒化させる燃料噴射弁 1 8, 1 9 と、 送風機を備えている。 バー十 1 5は公知の構造であり、 ここではその構造を 詳記しない。 本実施例では、 予熱用の燃料噴射弁 1 8と燃焼用の燃料噴射弁 1 9 の 2つが配置されている。 予熱用の燃料噴射弁 1 8と送風機は、 燃焼缶 1 6を予 熱するときのみ使用する。 燃料噴射弁 1 9により微粒化されたェマルジョンは、 燃焼缶 1 6内で燃焼し、 燃焼室 1 7を加熱する。
燃料攪拌部 6
第 2図( a )は、 燃料攪拌部 6の構造を示す透視図であり、 第 2図( b ) は第 2図( a〉の b— b矢視図である。 撹拌槽 2 0は、 円筒状のもので非磁性体であ るステンレス板で作られている。 本実施例では、 約 2 0 O m mの直径である。 攪 拌槽 2 0の外周面ので等角度の間隔で 4か所の位置には、 4個の永久磁石 2 1 a , 2 1 b , 2 1 c , 2 1 dが固定されている。 永久磁石 2 1 aの磁化の方向 は、 永久磁石 2 1 aの厚さ方向に磁化されており図のように攪拌槽 2 0側を S 極、 反対側を N極に磁化されている- 永久磁石 21 bは、 永久磁石 21 aと 90度の角度を置いてかつ磁極が逆方向 になるように配置されている。 同様に、 永久磁石 21 cは永久磁石 21 aと対向 して同じ向きに、 永久磁石 21 clは永久磁石 21 bと対向して同じ向きに配置さ れている。 本実施例では、 永久磁石 21 a〜 21 dは、 約 9 , ϋ 00ガウスク)も のを使用した。
一方、 撹拌槽 20の一端外部には、 モータ 22 aが配置されている モータ 2
2 aの出力軸 23には、 継手(図示せず) を介して攪拌翼軸 24が連結されてい る。 搜拌翼軸 24の一端は、 攪拌槽 20の端面に回転自在に軸受 25を介して支 持されている。 軸受 25には、 攪拌槽 20から液体燃料が漏れないように公知ク〕 シール部材(図示せず〉が設けられている. 攪拌翼軸 24の先端には、 攪拌翼 3 0 aが設けられている。
攛拌翼 30 a
第 3図は燃料攪拌部 6内の攪袢翼の斜軸投影図、 第 4図は第 3図の IV矢視図、 第 5図は第 3図の V矢視図である。 攪拌翼 30 aは、 図に示すように全体は円板 状の羽根本体 3 1を有し、 その前端面には、 直線状の 4枚の羽根 32 a, 32 b, 32 c, 32 dが等角度位置に配置されている: 羽根 32 a, 32b , 3 2 c , 32 dは、 長方形状の平板であり、 その一端が羽根本体 31に溶接または ボルトなどの機械的連結手段で固定されている。 羽根 32 a, 32b, 32 c ,
32 dは、 羽根本体 31の前端面に角度 を成している (第 5図参照) 羽根 3
2 a, 32 b , 32 c , 32 dに沿って本体 31には、 貫通孔 33 a, 33b,
33 c , 33 dが形成されている c
角度 < は、 90度より角度が小さい鋭角である。 望ましくは、 この攪拌翼 30 の軸線方向に燃料を推進する角度が望ましい: 永久磁石 34 a, 34 b, 34 c , 34 dは、 等角度で同一半径 Rの円周上に配置されている 更に、 羽根本体 31内には、 4個の円柱状の永久磁石 34 a, 34 b , 34 c , 34 dが埋め込 んで固定されている。 永久磁石 34 aは、 第 5図に示すように磁石の厚さの方向 に磁化されている.:.
この永久磁石 34 aと逆方向の向きの永久磁石 34 bは羽根本体 31に固定さ れている。 永久磁石 3 4 cは、 永久磁石 3 4 aと同一方向に永久磁石 3 4 dは永 久磁石 3 4 bと同一方向にそれぞれ埋め込まれている。 なお、 本実施例の実験装 置では、 羽根本体 3 1の直径は、 約 6 O m mで磁石 3 4 a〜3 4 dの強さは、 約 3 , 0 0 0〜4, 0 0 0ガウスのものを使用した。 羽根本体 3 1、 羽根 3 2 a, 3 2 b , 3 2 c , 3 2 dは、 非磁性体であるステンレス製である。
なお、 この材質は、 非磁性で耐腐食性のあるものが望ましいが、 非磁性でかつ 耐腐食性の高いものであれば鋼板などの磁性体でも機能上は問題はな ^ ^。 攪拌翼 3 0 aと全く同一の攙拌翼 3 0 bが、 攙拌槽 2 0に対称的に対向して配置されて いる。 すなわち、 攛拌翼軸 2 4と同一軸線上に撹拌翼 3 O bに配置されている。 攪拌翼 3 0 bの構造は、 攪拌翼 3 0 aと同一構造なのでこの説明は省略する , 同 攪拌翼' 3 0 a , 3 O bの中間距離でかつ中心位置には、 吸引パイプ 3 5の吸入口 3 6が配置されている。
燃焼缶 1 6
吸引パイプ 3 5を出た液体燃料と水とのェマルジヨンは、 ポンプ 1 2で吸引さ れかつ加圧されてパーナ 1 5の燃料噴射弁 1 9に供給される。 パーナ 1 5は、 燃 焼缶 1 6内にエマルジョンを霧状に霧化して燃焼缶 1 6内に吹き込む。 第 6図 は、 燃焼缶 1 6の外観を示す図である。 第 7図は、 燃焼缶 1 6の分解図である。 第 8図は、 第 6図の珊一 I線の切断断面図である。 燃焼缶 1 6は、 外側燃焼缶 4 0と内側燃焼缶 4 1の 2重管の構造を有している。
外側燃焼缶 4 0と内側燃焼缶 4 1は、 管状の形状をしており、 この外周にはそ れぞれ複数のスリット 4 2が周面に沿って開けられている。 外側燃焼缶 4 0の外 径は、 内側燃焼缶 4 1の外径より大きいので、 この両者の間には空隙 4 2が形成 されている。 ェマルジヨンは、 この空隙 4 2と外側燃焼缶 4 0の外部すなわち燃 焼室 1 7で燃焼を行う。
作 動
以上のようなェマルジヨン製造装置と、 ェマルジヨン燃焼システムは、 次のよ うに作動し使用する。 まず、 液体燃料 1からコック 1 8 aを介してバー十 1 5内 のポンプ(図示せず) に液体燃料が供給される。 本実施例では、 この液体燃料に 市販されている燈油を用いた。 バー十 1 5内のポンプは、 液体燃料を加圧して燃 料噴射弁 1 8に送る。 燃料噴射弁 1 8は、 加圧供耠された液体燃料を霧化して燃 焼缶 1 6に送る。 燃焼缶 1 6内の霧化された液体燃料は、 着火手段(図示せず) により着火され燃焼する。
液体燃料は、送風機により送られた空気により、 燃焼を開始し、 この燃焼熱に より燃焼缶 1 6を充分に加熱する。 この予備加熱により燃焼缶 1 6が加熱される と、 コック 1 8 aを閉じて液体燃料タンク 1からの燃焼の供耠を止める。
次に、 コック 1 8を閉じる前にモータ 2 2 a, 2 2 bを起動させ撹拌翼 3 0 a , 3 0 bを互いに逆方向に回転させる。 本例では、 約 3, 4 0 0 r p mの速度 で回す。 コック 1 8を閉じた後、 コック 1 1を開けると、 ポンプ 1 2は吸引口 3 6からエマルジョン化およびイオン化された水と液体燃料のェマルジョンを吸引 し、 加圧され(本例では、 約 8 k g z c m2 )バー十 1 5に送られて燃焼缶 1 6 の内側燃焼缶 4 1内に露化して送る。 あらかじめ燃焼缶 1 6は予爇されているの で、 この予熱により燃焼を開始する。 この燃焼中には、 積極的な空気送風は行う 必要がない。
一方、 燃料攙拌部 6では、 液体燃料タンク 2から供耠された液体燃料(本実施 例で燈油) と水タンク 3から供耠された水とが攪拌翼 3 0 a, 3 O bにより混合 撹拌される。 両攙拌翼 3 0 a, 3 O bにより授拌された両液体の分子は、 その中 間部で激しく激突しかつ永久磁石 3 4 a , 3 4 b , 3 4 c , 3 4 dの回転にとも ない磁力線を水および液体燃料が切断するので渦鼋流を生起されてイオン化し、 かつ機械的混合によりェマルジヨン化される。
同時に両液体は、 攪拌槽 2 0の外周に配置された磁石 2 1 a, 2 1 b , 2 1 c, 2 1 dの磁力線もその運動により切断するので、 その内部に渦電流が生じさ せられ、 より一層のイオン化が促進される。 両液体がイオン化されるということ はィォン化工ネルギーを有しているので、 燃焼させるときに燃焼しやす ゝ状態で あるとも言える。 また、 このェマルジヨンは、 水と油の分子がコロイド粒子ある いはそれより小さな粒子として分散して乳状になっているので、 完全に燃焼しや すい状態である。 したがって、 燃焼缶 1 6内に積極的に空気を供給しなくても自 然の通風により連続燃焼ができる。 この連続燃焼原理は、 正確には不明であるが、 水と液体燃料のイオン化とエマ ルジョン化により、 水の分子が水素と酸素に分散し、 これが有効に作用している ものと推定される。 本発明者の実験によると液体燃料と水の混^比を最大 42 : 58でも連続燃焼ができた。 このため、 燃焼ガス中の水分が多いので伝熱効率が 高く、 ボイラなどの燃焼システムに最適である。 更に、 比較的低温で燃焼するの で N O Xが少ないという効果がある。
実験データ
灯油と本発明のシステムによって製造されたェマルジヨンを実際に燃焼させ、 排気ガスの窒素酸化物(NOx) と硫黄酸化物( SOx) を測定した。 以下、 そ の実験データを示す。
燃焼缶(以下、 炉芯という。 ) は、 外径 27 Omm 、 長さ 550mmの円筒 状である。 材料は、 クロームモリブデン鋼(日本工業規格、 SCM41 5 ) を使 用した。
燃焼室(以下、 炉内という。 ) は、 高さ 1000mm、 奥行き 950mm、 幅 1 100mmである。 炉の外壁は、 耐火レンガで断熱した。
Figure imgf000011_0001
燃焼実験で、 空気取入れ口を密閉したダクトを取付け、 その管内を流れる空気 流量も測定した。 その結果、 空気量は①灯油燃焼時には、 2. 2m3 ' m i nで あり、 ②ェマルジヨン燃焼時には、 0. 073m3 /'m i nであった。
従って、 灯油のみの燃焼空気量を 100%とした場合、 ェマルジヨン燃焼時に 使用する空気量は 3. 3%となり、 前記表に示した値により排気ガス中の窒素酸 化物( NOx〉 、 硫黄酸化物( SOx )は、 ェマルジヨン使用時の方が灯油使用 時より、 実質的により少なく約 30倍になる。
燃焼攪拌装置の実施例 2 第 9図は、 他の撹拌装置の概念図であり、 第 2実施例を示す 前記第 1実施例には、 一定流量のェマルジヨンを連続的に供給するものであ る。 第 2実施例は、 必要な量のェマルジヨンを必要な量だけ自動的に供給するも のである。 攪拌層 5 0は、 円筒状の形をしたものである。 撹拌層 5 0内には、 2 枚の攪拌翼 5 1が回転自在に設けられている。 攪拌翼 4 1の中心軸 5 2は、 軸受 及びオイルシール(図示せず) を介して援拌槽 5 0の底板に回転自在に支持され ている。 中心軸 5 2の他端は、 モータ 5 3の出力軸に連結されている。 撹袢槽 5 0には、 パイプ 5 4が連続されている。 パイプ 5 4には、 電磁切換弁 5 5、 流量 調節弁 5 6、 ポンプ 5 7が順次接続されている
ポンプ 5 7は、 水タンク 5 8内の水を加圧し、 攙拌槽 5 0に供給するものであ る。 一方、 攪袢槽 5 0に接続されたパイプ 6 0には、 同様に電磁切換弁 6 1、 流 量調節弁 6 2、 ポンプ 6 3が接続されている。 ポンプ 6 3は、 液体燃料を液体燃 料タンク 6 4から吸い揚げて攙拌槽 5 0に供給する。 攪拌翼 5 1の両端には、 永 久磁石 6 5 a, 6 5 bが設けられている。 攪拌槽 5 0の内周壁面には、 永久磁石
6 6 a , 6 6 bが取り付けられている。 攛拌翼 5 1の永久磁石 6 5 a, 6 5 b は、 攙拌槽 5 0の内周壁の永久磁石 6 6 a , 6 6 bと対応して前記したように互 いに磁束線を切る。
攙拌層 5 0内には、 浮き子 6 7が配置されている。 この浮き子 6 7の動きに連 動してポチンシヨンメータ 6 8が動作する。 ポテンションメータ 6 8の出力、 す なわち攪拌糟 5 0のェマルジヨンの現在量は、 制御部 7 0に入力される。 制御部
7 0は、 ェマルジヨンが一定量以下になると電磁切換弁 6 1 , 5 5を切り換え、 かつモータ 5 3を O Nする。
液体燃料タンク 6 4の燃料は、 ポンプ 6 3により吸い揚げられ流量調節弁 6 2、 電磁切換弁 6 1を介して、 攪拌槽 5 0に供給される。 同様に、 水タンク 5 8 内の水は、 ポンプ 5 7により吸い揚げられ流悬切換弁 5 6、 電磁切換弁 5 5を介 して撹拌槽 5 0に供耠される。 前記第 1実施例と同様の作用で攪拌糟 5 0内でェ マルジヨンが製造される。 製造されたェマルジヨンは、 ボンァ丁 2により必要な 機器に必要な量だけ供給される
ェマルジヨンが一定量以下になると、 浮き子 6 7が下がり、 ボテンシ ョ ンメ一 タ 68からその信号が出力される。 制御部 70は、 この信号を受けて電磁切換弁
55. 61を開けて水と液体燃料を供袷し、 モータ 53を駆動させて前記同様に ェマルジヨンを作る: なお、 第 9図では、 永久磁石 66 a. b 6 bは、 攪拌槽 5 0の円周壁に 2個配置した例を示した力 4個でもよい ^
第 2実施例の攪杵槽 50は、 円筒状のもので非磁性体であるステンレス板で作 られ約 200 mm の直径であり、 モータ 53の回転数は約 1 50 r pmであ る。 流量調節弁 62, 56を調節して、 供給時の水と油の比率は 55?0と 45Qo である。
燃焼缶の実施例 2
第 1 0図は、 燃焼缶 80を球形で、 かつ二重壁式の炉心とした例である- 内壁 81と外壁 82 (約 3 O Omm ) を設け、 それぞれの外周面に複数の火炎放射 口 85を設けている。 ェマルジヨン燃料の供給は、 内壁 81の外周から 60度の 噴射角度を有するノズル 84により行う。 ノズル 84への供給は、 送油管 83に より行う。 なお、 このときのノズル 84の噴射位置及び角度は、 大きい角度でか つ内壁 81の中心で行うのが望ましい。
その他の実施例
前記実施例の攪拌槽 20に配置した永久磁石 21 a, 21 b , 21 c , 21 d は、 設けなくても良い。 若干効率は下がるがェマルジヨンを充分に製造できる。 攪拌槽 50に配置した永久磁石 66 a, 66 bも前記と同様なことが言える。 第 1実施例では、 水タンク 13からの出口のパイプにコイル 9、 直流電源 10 を配置し、 電磁石を構成した。 しかし、 電磁石でなくても永久磁石でも良いし、 また必ずしもこれらのものを配置しなくても良い。 同様なことは、 永久磁石 21 a , 2 1 b , 2 1 c, 2 1 d , 66 a, 66 bにも言える。 この永久磁石 21 a , 21 b, 21 c , 21 d . 66 a, 66 bは、 永久磁石を用いたが電磁石を 用いても良い。 また、 この永久 1石 2 l a, 21 b , 21 c , 21 d , 66 a,
66 bの数も 4個に限定されるものではない ;.
第 1実施例の羽根本体 31の 4個の永久磁石 34 a, 34 b , 34 c , 34 d は、 必須のものであるが、 4個に限定されるものでもなく異なる円周上に多数個 配置しても良い。 また羽根 23 a, 23 b, 23 c , 23 dの形状も実施例に限 定されるものでもなく、 他の公知の形状でも良い: 第 2実施例の羽根翼 5 1及び 永久磁石の配置にも同様なことが言える

Claims

¾肓 求 の 範 囲
1. 液体燃料を貯蔵するための液体燃料タンク ( 64 ) と、
水を貯蔵するための水タンク ( 58 ) と、
前記液体燃料タンク ( 64 ) および前記水タンク ( 58 ) から前記液体燃料及 び前記水が供給される攪拌槽( 50 ) と、
前記援拌槽( 50 ) 内に設けられ前記液体燃料および前記水を攪拌混合するた めの攙拌翼( 51 ) と、
前記撹拌翼( 51 ) に配置された複数個の可動磁石( 65 a, 65 b ) と、 前記攪拌翼( 51 ) を回転駆動するための攪拌翼駆動モータ ( 53 ) とからな るェマルジヨン製造装置。
2. 請求項 1において、 前記可動磁石( 65 a, 65 b ) に対向して前記攪拌 槽( 50 ) に設けられた複数の固定磁石( 66 a, 66 b ) とからなることを特 徴とするェマルジヨン製造装置。
3. 液体燃料を貯葳するための液体燃料タンク ( 2 ) と、
水を貯蔵するための水タンク ( 3 ) と、
前記液体燃料タンク ( 2 ) および前記水タンク ( 3 ) から前記液体燃料及び前 記水が供給される攪拌槽( 6 ) と、
前記攙拌槽( 6 ) 内に設けられ前記液体燃料および前記水を攪拌混合するため の第 1撹拌翼( 30 a ) と、
前記第 1攪拌翼( 30 a ) に配置された複数個の第 1可動磁石( 34 a. 34 b, 34 c , 34 d ) と、
H記第 1撹拌翼( 30 a ) を回転駆動するための第 1攪扦 m¾動モータ 《 22 a) と、
前記第 1攪拌翼( 30 a) と対向して前記燃料攪拌部( 6 ) 内に設けられた第 2攙拌翼( 30b ) と、
前記第 2攪拌翼( 30b ) に配置された複数個の第 2可動磁石と、
前記第 2攪拌翼( 30 b ) を回転駆動するための第 2攪拌翼駆動モータ 《 22 b ) とからなるェマルジヨン製造装置。
4. 請求項 3において、 前記攪拌槽( 6 ) の外周に配置された複数の固定磁石 ( 21 a, 21 b , 21 c, 21 d ) とからなることを特徴とするエマ/レジョ
5. 請求項 1 , 2, 3 , 4から選択される 1項において、 前記撹拌槽 ( 6, 5 U ) 力 ^取り出された前記液体燃料と前記水とで製造されたェマルジヨンに加圧 するための燃料ボンフ。 ( 12 , 72 ) と、
前記燃料ポンプ( 1 2 , 72 ) からの前記ェマルジヨンを微粒化して噴射する ためのパーナ ( 15 ) とからなることを特徴とする燃焼システム。
6. 請求項 5において、 前記バー十 ( 1 5 ) からの燃料を燃焼させるための複 数のスリットが形成されかつ内部に空閤を有する燃料缶 ( 16, 80 ) とからな ることを特徴とする燃焼システム。
7. 請求項 6において、 前記燃焼缶( 1 6 , 80〉 が内部に球形の空間を有 し、 かつ二重の内外壁 ( 81 , 82 ) を有することを特徴とする燃焼システム
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009276044A (ja) * 2008-04-14 2009-11-26 Toshiharu Fukai エマルジョン燃料用燃焼装置

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR9201543A (pt) * 1992-04-16 1993-10-19 Lopes Homero & Ass Ltda Processo de queima de emulsao hidro-oleosa
JPH0642734A (ja) * 1992-07-27 1994-02-18 Kiichi Hirata イオン化エマルジョン製造装置とその燃焼システム
US5992354A (en) 1993-07-02 1999-11-30 Massachusetts Institute Of Technology Combustion of nanopartitioned fuel
JP2646338B2 (ja) * 1994-09-09 1997-08-27 株式会社国際技研 合成油の製造方法及びその装置
CA2207339A1 (en) * 1996-06-12 1997-12-12 Goro Ishida Emulsion fuel production method and apparatus, emulsion fuel combustion apparatus, and emulsion fuel production supply apparatus
AU730975B2 (en) * 1996-06-12 2001-03-22 Goro Ishida Emulsion fuel production supply apparatus
AU730932B2 (en) * 1996-06-12 2001-03-22 Goro Ishida Emulsion Fuel Combustion Apparatus
DE19627278A1 (de) * 1996-07-06 1998-01-15 Gruenewaelder Dieter Vorrichtung zur Erzeugung eines Brennstoffschichtengemisches
EP0911582B1 (de) * 1997-10-27 2003-12-10 ALSTOM (Switzerland) Ltd Verfahren zum Betrieb eines Vormischbrenners und Vormischbrenner
JPH11166705A (ja) * 1997-12-03 1999-06-22 Zenshin Denryoku Engineering:Kk 水−化石燃料混合エマルジョンの燃焼方法及び燃焼装置
EP0924459A1 (de) * 1997-12-17 1999-06-23 Asea Brown Boveri AG Verfahren und Vorrichtung zum Eindüsen eines Brennstoff-Flüssigkeitsgemisches in die Brennkammer eines Brenners
US6089223A (en) * 1998-01-28 2000-07-18 Webco Industries, Incorporated Direct contact water heating system
JP4004181B2 (ja) * 1999-05-19 2007-11-07 日本環境保全株式会社 灰処理装置用の燃料の燃焼方法、灰処理装置用のバーナー及び灰処理装置
JP3811115B2 (ja) * 2002-09-30 2006-08-16 株式会社東芝 液体燃料電池デバイス
JPWO2005033582A1 (ja) * 2003-10-01 2006-12-14 阿部 俊廣 燃焼装置
MXPA06014099A (es) * 2004-06-04 2007-05-09 Xcellerex Inc Sistemas biorreactores desechables y metodos.
ATE511031T1 (de) * 2005-07-29 2011-06-15 Zeta Biopharma Gmbh Magnetrührer
US20070099135A1 (en) * 2005-11-01 2007-05-03 Frank Schubach Waste oil heater system
US20070281251A1 (en) * 2006-05-19 2007-12-06 Diamond Qc Technologies Inc. Alternate atomizing medium for burning efficiency of emulsion fuels, heavy oils and bitumens
WO2009054377A1 (ja) * 2007-10-22 2009-04-30 Mg Grow Up Corp. エマルジョン燃料及びその製造法並びにその製造装置
US8973366B2 (en) * 2011-10-24 2015-03-10 General Electric Company Integrated fuel and water mixing assembly for use in conjunction with a combustor
CN110694514B (zh) * 2019-10-30 2021-08-17 江苏海洋大学 一种设有外加剂滤网机构的化工颜料制备处理设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5852910A (ja) * 1981-09-24 1983-03-29 Eemu Kogyo Kk エマルジョン燃料用燃焼機
JPS60223893A (ja) * 1984-04-23 1985-11-08 Mitsuhisa Matsuoka 燃料油の改質方法および装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH456544A (de) * 1962-10-11 1968-07-31 Ikeda Eiichi Verfahren zur Beschleunigung und/oder Aktivierung chemischer Reaktionen oder der Emulgierung mittels des magnetischen Kraftflusses
BE758476A (fr) * 1969-11-05 1971-04-16 Elf Union Procede et appareil pour doser automatiquement un melange de deux fluides
US4416610A (en) * 1980-03-14 1983-11-22 Hydroil, Inc. Water-in-oil emulsifier and oil-burner boiler system incorporating such emulsifier
JPS57111388A (en) * 1980-10-03 1982-07-10 Mitsuhisa Matsuoka Production of emulsion fuel
US4443180A (en) * 1981-05-11 1984-04-17 Honeywell Inc. Variable firing rate oil burner using aeration throttling
JPS59225207A (ja) * 1983-06-02 1984-12-18 Akio Tanaka 燃焼方法及び装置
JPS6295393A (ja) * 1985-10-21 1987-05-01 Hotsukou Kk 含水エマルジヨン燃料油の製造装置
US4801304A (en) * 1986-06-17 1989-01-31 Intevep, S.A. Process for the production and burning of a natural-emulsified liquid fuel
GB8717836D0 (en) * 1987-07-28 1987-09-03 British Petroleum Co Plc Preparation & combustion of fuel oil emulsions

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5852910A (ja) * 1981-09-24 1983-03-29 Eemu Kogyo Kk エマルジョン燃料用燃焼機
JPS60223893A (ja) * 1984-04-23 1985-11-08 Mitsuhisa Matsuoka 燃料油の改質方法および装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP0487741A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009276044A (ja) * 2008-04-14 2009-11-26 Toshiharu Fukai エマルジョン燃料用燃焼装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP0487741A1 (en) 1992-06-03
US5249957A (en) 1993-10-05
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KR920702486A (ko) 1992-09-04

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