CS257800B2 - Method of hot liquid asphaltic bitumen foaming and equipment for its realization - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu zpěňování horké kapalné asfaltové živice, určené například pro použití jako povlak nebo vrstva na silniční materiály, jako jsou štérk, drcený kámen apod., a zařízení к jeho provádění. Za tímto účelem se živice zahřeje na teplotu, při níž je v kapalném stavu. Účelem zpěnění je zvýšit objemové množství živice a tím dosáhnout tenčího povlaku a lepšího využití živičného materiálu, než jakého· je možno dosáhnout rozstřikováním kapalné živice bez zpěnění.

Zpravidla se zpěňování asfaltové živice provádí tak, že se horká kapalná živice o teplotě obvykle 120 až 160 °C nechá protékat trubkou, v níž se bezprostředně před výtokem z trubky setkává s proudem vody, a pára vzniklá okamžitým odpařením vody, к němuž při jejím styku s horkou živicí dochází, způsobí zpěnění živice při jejím výtoku z trubky, kterážto zpěněná živice se pak mísí se silničním materiálem, který se má opatřit povlakem živice. Obvykle se к živici přidává určité množství aminu, aby se zvýšila její přilnavost. Při teplotě, na niž je živice zahřátá, jsou však aminy nestálé, a proto je lze přidat к živici až bezprostředně ipřed jejím výtokem z trubice, aby se zabránilo podstatnému zhoršení adhezního účinku. Z téhož důvodu je také možno· najednou smísit s aminy jen poměrně omezené množství živice.

Účelem vynálezu je poskytnout účinnější způsob zpěňování asfaltové živice, než je obvyklý způsob, a rovněž zařízení к provádění tohoto způsobu.

Podle vynálezu spočívá nový způsob v tom, že se voda mísí s horkou kapalnou živicí za tlaku, který je vyšší, než je saturační tlak vodní páry při teplotě živice, načež se směs nechá expandovat za tlaku, který je nižší než uvedený saturační tlak.

Při výhodném provedení se aminy přidávají do vody před jejím smísením s živicí.

Zařízení к provádění způsobu podle vynálezu zahrnuje nádobu na horkou kapalnou živici a nádobu na vodu, která se má smísit s kapalnou živicí, a směšovací zařízení uzpůsobené pro směšování živice s vodou za tlaku, který je vyšší než saturační tlak vodní páry při teplotě živice, dále dávkovači čerpadla upravená pro zvýšení tlaku živice a vody na požadovanou hodnotu, a ventil, z něhož bude směs živice s vodou expandovat při nižším tlaku za současné tvorby vodní páry.

Vynález je blíže objasněn s poukazem na připojený výkres, na němž je schematicky znázorněno zařízení pro zpěňování asfaltové živice způsobem podle vynálezu.

Na výkresu jsou zakresleny nádoba 1 na živici, nádoba 2 na vodu a nádoba ,3 na amin. Živice v nádobě 1 je zahřáta na teplotu 120 až 160 °C a je proto v. poměrně snad no tekoucím kapalném stavu. Živice a voda se čerpají dávkovacími čerpadly 4, 5 přes jednosměrné ventily 6, 7 do uzavřené komory směšovacího ústrojí 8, opatřeného míchadlem, za tlaku, který je vždy vyšší, než je saturační tlak vodní páry při výše uvedené teplotě živice.

Následkem vysokého tlaku panujícího ve směšovacím ústrojí voda za účinného míšení s živicí nevře. Hmotnostní množství vody míšené s živicí bude, jak je to obvyklé, zpravidla činit 1 až 3 % podle požadované míry zpěnění. Avšak obsah vody může popřípadě být i vyšší, je-li třeba; příznivých výsledků bylo dosaženo při obsahu vody až 30 °/o.

Podle výhodného provedení vynálezu se amin přidává к vodě před vodním čerpadlem 5 pomocí dávikovacího čerpadla 9.

Použitý amin bude typu, jakého se obvykle používá pro takovéto účely, například diamin, a v obvyklém množství, například 0,2 až 1,5 °/o, vztaženo na hmotnostní množství živice.

Ze směšovacího ústrojí se směs živice, vody a aminu vede do nastavitelného ventilu 10, výhodně do· škrticího ventilu, v němž se směs nechá expandovat na tlak nižší, než je výše uvedený saturační tlak, do expanzní komory mající tvar dutého rozstřiikovacího ramene 11 opatřeného větším počtem rozstřikovacích trysek 12. Následkem poklesu tlaku na nízkotlaké straně ventilu 10 začne voda v horké živičné směsi okamžitě vřít, čímž způsobí zpěnění živice při jejím toku do expanzní komory a výstupu rozstřikovacími tryskami 12.

Jakožto směšovacího ústrojí 8 je možno použít jakéhokoliv ze zařízení běžně používaných pro tento účel. Zařízením, které bylo shledáno obzvláště výhodným pro tento účel, je ultrazvukové homogenlzační nebo emulzifikační zařízení, například typu „Reson-Heat“, jak je popsáno v patentovém spise US č. 4 302112 a dodáváno v různých standardních výkonech firmou Reson Systems ApS, Hillerpd, Dánsko.

Tlak ve směšovacím ústrojí 8 se upravuje pomocí ventilu 10 v závislosti na teplotě živice, takže je v každém okamžiku dostatečně vysoký, aby zabránil varu vody na vysokotlaké straně ventilu 10. Obvykle se bude pracovat s tlakem přibližně 1 MPa, což odpovídá teplotě varu vody přibližně 180 ^&C.

Tlak na nízkotlaké straně ventilu 10 bude mít hodnotu o 0,1 až 0,3 MPa výší, než je atmosférický tlak, což je dostatečně vysoký tlak, aby se jím vytlačila zpěněná živice tryskami 12 v požadovaném množství. Tryskami 12 mohou být obvyklé rozstřikovací trysky, jestliže zařízení podle vynálezu má malý výkon, například do 10 litrů živice za minutu; pro větší výkony je možno výhodně použít štěrbinových trysek s nastavitelnou velikostí otvoru trysek.

Claims (10)

1. Způsob zpěňování horké kapalné asfaltové živice, při němž je zpěnění způsobeno vypařením vody ve styku s horkou .kapalnou živicí, vyznačující se tím, že se voda směšuje s horkou kapalnou živicí za tlaku vyššího, než je saturační tlak vodní páry při teplotě živice, načež se směs živice s vodou nechá expandovat za tlaku nižšího, než je uvedený saturační tlak.

2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že teplota živice je v rozmezí 120 až 160 °C a živice se mísí s vodou za tlaku přibližně 1 MPa.

3. Způsob podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se к vodě, jež se má smísit s živicí, přidá před smísením s živicí amin.

4. Zařízení ,k provádění způsobu podle bodu 1, pro· zpěňování horké kapalné asfaltové živice přidáním vody, zahrnující nádobu na živici a nádobu na vodu, jež se má smísit s honkou kapalnou živicí, vyznačující se tím, že zahrnuje směšovací ústrojí (8), uzpůsobené pro směšování živice s vodou za tlaku vyššího, než je saturační tlak vodní páry při teplotě horké živice, dávkovači čerpadla (4, 5), uzpůsobená pro· zvýšení tlaku živice a vody na požadovanou hodnotu, a ventil (10) pro expandování směsi živice s vodou za sníženého tlaku za současného vývoje vodní páry.

5. Zařízení podle bodu 4, vyznačující se tím, že ventilem (10) je škrticí ventil.

6. Zařízení podle bodů 4 nebo 5, vyznačující se tím, že směšovacím ústrojím (8) je ultrazvukové homogenizační emulzlfikační zařízení, například typu „Reson-Heat“.

7. Zařízení poidle bodů 4 až 6, vyznačující se tím, že zahrnuje rozstřikovací zařízení (11) pro zpěněnou živici, napojené na výstupní nízkotlakou stranu ventilu (10).

8. Zařízení podle bodu 7, vyznačující se tím, že roizstřikovacím zařízením (11) pro zpěněnou živici je duté rozstřikovací rameno opatřené větším počtem výstupních trysek (12) .

9. Zařízení podle bodu 8, vyznačující se tím. že výstupní trysky (12) jsou vytvořeny s nastavitelnými štěrbinovými otvory.

10. Zařízení podle bodů 4 až 8, vyznačující se tím, že zahrnuje nádobu na amin přidávaný к živici určené pro zpěnění a dávkovači čerpadlo (9) pro přidávání aminu к vodě před dávkovacím čerpadlem (5) na vodu.