DK142450B - Aggregat til frembringelse af svingninger i væsker. - Google Patents

Description

(11) FREMLÆGGELSESSKRIFT 142450 iw] \R&y DANMARK (51),nt'CI'3 I S? F ιί/702 §(21) Ansøgning nr. 4565/72 (22) Indleveret den 4. S ep. 1972 (24) Løbedag 4. sep. 1972 (44) Ansøgningen fremlagt og fremlaggeleesskriftet offentliggjort den 5 · HOV. 1 98Ο

Dl REKTORATET FOR _ . ^ .. , PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET <3°) Pnor,tet beøeret fra den

5- sep. 1971, 71519754 FR

20. dec. 1971, 7145758, FR

27. jun. 1972, 7225201, FR

(7i) COMPAGNIE FRANCAISE DE RAFFINAGE, 5, me Michel-Ange, 75016 Paris, FR.

(72) Opfinder: Louis Duthion, 26 rue Boileau, 75016 Paris# FR: Claude Chars·· les Doyotte, 64, Avenue Raymond Crosland, 92550 Le Piessis Robinson, FR:

Claude Jean Marie Seguela, 8 Aliee Henri WaJLlon, 95100 Argenteuil, FR:

Gabriel Barthelemy, 25 rue de Turbigo, 75002 Paris, FR: Alaln £in= quanta, Hue Edouard Larue, 76 Le Havre, FR: Yves Drapeau, 14 rue P±c= pus, 76 Le Havre, FR.

(74) Fuldmægtig under sagens behandling:

Dansk Patent Kontor ApS._ (54) Aggregat til frembringelse af svingninger i væsker.

Den foreliggende opfindelsen angår et aggregat til frembringelse af svingninger i væsker, især til fremstilling af emulsioner, og omfattende en membran, der er anbragt mellem mindst ét par over for hinanden liggende og med hinanden i forbindelse stående udsparinger, hvoraf én har et udløb.

Det er kendt, at en luft- eller væskestrile fra en smal dyseåbning, foran hvilken er anbragt en tynd, smal lamel, hvis ene ende er fastgjort, sætter denne lamel i svingninger, idet lamellens vibrationer forplanter sig til det strømmende medium. Svingningsfrekvensen afhænger af lamellens geometriske form, af dens anbringelse eller mere generelt af dens orientering samt af forholdene ved udstrømningen af det flydende medium.

2

1424SO

Bel sådan fremgangsmåde kan km gennemføres på kontinuerlig måde ved . hjælp af et aggregat med en meget modstandsdygtig lamel, der uden vanskelighed kan vibrere i lang tid. Denne betingelse nødvendiggør anvendelsen af metaller, der er særlig modstandsdygtige overfor metaltræthed, fremkaldt af periodiske deformationer.

Pra amerikansk patentskrift nr. 3.169.013 kendes et væske-emulgerings- og -homogeniseringsapparat, der har en oscillerende plade 20, som opspalter en med høj hastighed fra en dyse 21 udtrædende væskestråle. Ved denne opspaltning fås en homogenisering af væskefasen. Ved anvendelse af to plader som angivet i det amerikanske patentskrift, nemlig en dyseplade og en vibrationsplade, må man imidlertid ikke alene sørge for, at delene er afstemt efter hinanden, og kontrollere, at delene svarer til hinanden, men man må også hyppigt udskifte de to dele.

Formålet med den foreliggende opfindelse er at tilvejebringe et aggregat til frembringelse af ultralyd i væsker, som ikke er betinget af anvendelse af et materiale med særlige egenskaber til fremstilling af det vibrerende element. Dette opnås ved en særlig anbringelse af det vibrerende element.

Dette formål opnås ved et aggregat af den indledningsvis angivne art og kendetegnet ved, at de parvis over for hinanden liggende udsparinger er udformet i flanger på begge sider af membranen, og at membranen har en første, et væskeindløb dannende membranudskæring, der går over i en anden membranudskæring, via hvilken de over for hinanden liggende udsparinger står i forbindelse med hverandre.

Ved denne særlige udformning af membranens udskæringer og placering af samme opnås i praksis en yderst tilfredsstillende homogenisering af emulsioner.

Ved anvendelse af et aggregat ifølge opfindelsen til fremstilling af emulsioner af vand i fyringsolie til kedler tildeler man de forskellige variable faktorer, som f.eks. antallet af udsparinger, deres mål og volumen og målene på udskæringerne i membranen, værdier passende til installationens ydeevne. Disse variable faktorer har således bestemte værdier for hver given installation. Ifølge 142450 3 opfindelsen har man imidlertid forudset at fremstille disse aggregater således, at de samme flanger passer til en lang række givne installationer, hvor- kun membranen er karakteristisk for hver på denne side given installation, og dermed kan der udføres særskilt bestemmelse af de egnede faktorer for flangerne og på den anden side de egnede faktorer for membranen.

Således kan man ifølge opfindelsen anvende standdarddele til anvendelse i alle installationer, hvis termiske ydelse ligger mellem 30 og 700 megacal/h. Fordelene ved dette er indlysende for en fagmand og nødvendiggør ingen yderligere forklaringer.

Ved den mere almindelige udførelse af aggregatet ifølge opfindelsen fremstiller man standardiserede flanger forsynet med et maksimalt antal udsparinger, således at disse flanger er anvendelige indenfor et stort ydeIsesområde.

Tilpasningen til en bestemt ydelse opnås ved valg af en membran, der anbringes mellem to standardiserede flanger, og det er således muligt kun at variere tre faktorer: 1) Antallet af udnyttede udsparinger; 2} tykkelsen af membranen; 3) størrelsen og formen af udskæringerne i membranen.

Antallet af anvendte udsparingspar afhænger udelukkende af antallet af udskæringer i membranen. Jo flere udskæringer membranen har, desto flere udsparingspar sættes i forbindelse med hinanden og desto større er aggregatets ydelse (alle andre betingelser i øvrigt lige). Tykkelsen af membranen,som f.eks. kan variere mellem 10/100 og 20/100 mm med om nødvendigt 1/100 mm's interval, bestemmer bredden af væskestrålen, der trykkes ind i aggregatet gennem en eller flere primære udskæringer i membranen. Jo større bredde desto større væskemængde yder aggregatet (antallet af udskæringer uændret).

Ydelsen forøges med størrelsen af udskæringerne, dersom alle andre betingelser holdes uændret.

142450 4

Dersom aggregatet anvendes til fremstilling af emulsioner af vand i fyringsolie til opvarmning af kedler, kan et stort ydelsesområde, f.eks. fra 30 til 700 megacal/h,dækkes af et flangepar forsynet med det antal udsparingspar, der er nødvendige til at forsyne en kedel med 700 megacal/h. Den for installationen særegne ydelse opnås ved anvendelse af en membran, der anbringes mellem de to flanger, og hvis tykkelse og antal udskæringer er tilpasset den tilsigtede ydelse.

Den foreliggende opfindelse angår dog især anvendelsen af ovennævnte aggregater til fremstilling af emulsioner af paraffin eller voks i vand. Der skal her ved "paraffin” forstås en enkelt paraffin eller en blanding af paraffiner med krystallinsk struktur, og hvis smeltepunkt ligger mellem 45 og 66°C, hvorhos en betydelig del (i almindelighed mindst 40% efter vægt) består af ligekædede mættede aliphatiske earbon-hydrider, idet indholdet af olie er under 5% og fortrinsvis under 1%. Ved "voks" skal forstås en blanding af mættede carbonhydrider med en molekylvægt langt over molekylvægten af paraffin, idet en voks består af større mængder af mættede cycliske eller forgrenede carbonhydrider og sædvanligvis indeholder mere olie end en paraffin. Voks er mikro-krystallinsk, og dens smeltepunkt ligger mellem 66 og 90°C.

Det er kendt, at emulsioner af paraffin eller voks har utallige anvendelser, idet de særlig anvendes til at gøre bygningsplader af træfibre eller andre materialer vandskyende eller til at imprægnere papir.

På teknikkens nuværende stade fremstilles disse emulsioner sædvanligvis ved under omrøring at dispergere flydende paraffin i vand under tilstedeværelse af en vis mængde emulgator. Omrøringen udføres på kendt måde ved hjælp af et almindeligt røreapparat forsynet med vinger eller ved hjælp af en art turbine. Dersom emulgatoren er ionisk, kan den syntetiseres in situ; f.eks. kan anioniske emulsioner af paraffin fremstilles ved at lade en amin reagere med en fedtsyre, idet aminen og fedtsyren samlet eller hver for sig tilsættes vandet og/eller paraffinen.

Den beskrevne anvendelse af aggregater ifølge opfindelsen til fremstilling af emulsioner af paraffin eller voks i vand er kendetegnet ved, at vandet, paraffinen eller vokset samt emulgatoren indføres i emulsionsaggregatet gennem en fælles åbning, og ved, at emulsionen c 142450 5 opsamles og ledes ud gennem en anden åbning, der står i forbindelse med mindst ét par udsparinger i flangerne, idet trykforskellen mellem den ene og den anden åbning er større eller lig med 2 bar.

Aggregater eller dele af aggregater ifølge opfindelsen samt fremstilling af disse med henblik på udvinding af emulsioner af vand i fyringsolie og emulsioner af paraffin eller voks i vand forklares på tegningen som følger: fig. 1 viser set forfra en membran, hvis udførelse svarer til et aggregat af den førstnævnte type, fig. 2 er et snit a-a i fig. 3, der viser et aggregat ifølge opfindelsen forsynet med en membran som vist i fig. 1, fig. 3 er et snit b-b i aggregatet vist i fig. 2, fig. 4 viser set forfra en membran, hvis udførelse ligeledes svarer til et aggregat af første type, fig. 3 viser i snit langs det symmetriplan, der står vinkelret på membranen, et aggregat forsynet med en membran som vist i fig.

4, fig. 6 viser set forfra en membran, hvis udførelse svarer til et aggregat af den sidstnævnte type, fig. 7 viser i snit langs det symmetriplan, der står vinkelret på membranen, et aggregat forsynet med en membran som vist i fig. 6, fig. 8, 9, 10 og 11 angår et aggregat ifølge opfindelsen til fremstilling af en emulsion af vand i fyringsolie, idet fig. 8 viser set forfra en flange forsynet med otte udsparinger, fig.

9 viser set forfra en anden flange ligeledes forsynet med otte udsparinger, fig. 10 viser set forfra en membran forsynet med to udskæringer,og fig. 11 viser et snit af et aggregat ifølge opfindelsen, fig. 12 og 13 viser et aggregat ifølge opfindelsen, anvendeligt til fremstilling af emulsioner af paraffin eller voks i vand, idet fig. 12 til anskueliggørelse viser et emulgeringsapparat i per- 6 142450 spektiv og udfoldet vifteformet, fig. 13 viser et diagram i skematisk form til anskueliggørelse af et emulgeringsaggregat med dets tilførsels- og hjælpeorganer.

Fig. 1, 2 og 3 viser en tynd cirkulær membran 1 af rustfrit stål, der foroven er forsynet med en tragtformet udskæring 2 med en radius i membranen som symmetriakse. Udskæringen 2 efterfølges af en udskæring 3, således at begge udskæringerne 2 og 3 tilsammen danner en tragt.

Det er hensigtsmæssigt at forsyne bunden af udskæringen med en skråt afskåret kant 4 på den ene eller på begge sider af membranen.

Membranen anbringes mellem to flanger 5 og 6, begge forsynet med en udsparing 7 og Det af udskæringen 2 afgrænsede frie mellemrum mellem de to flanger udgør en passage, hvis rektangulære tværsnit aftager hen imod midten af membranen, og gennem hvilken passage væsken ledes ind i aggregatet. Udskæringen 3 danner en gennemgang for væsken fra den ene udsparing til den anden.

Væsken fjernes gennem udløbet 9, hvis akse ikke bør være parallel med tilløbets akse· I fig. 2 er således f.eks. vist et udløb 9, hvis akse er vinkelret på membranens akse.

Til forenkling af tegningen er de midler, der anvendes til at spænde de to flanger mod hinanden, ikke vist. Til sammenspænding kan ethvert kendt middel anvendes. Aggregatet kan således være forsynet med f.eks. spændebolte, der går gennem flangerne 5 og 6 samt membranen 1. Det er også muligt at skrue de to flanger sammen.

Udsparingerne 7 og & har fortrinsvis deres hovedakse parallel med aksen for indløbet af væsken i udskæringen 2. Udsparingerne kan have samme volumen og være formet som et parallelepipedum. Væsken tilføres aggregatet gennem udskæringen 2 og forlader det gennem udløbet 9·

Det må formodes, at frembringelsen af ultralyd vil kunne forklares som følger:

Aggregatet virker som en væskeoscillator som følge af tilstedeværelse af de to udsparinger 7 og S, der fyldes gennem et fælles tilløb. Trykforskellen mellem de to udsparinger 7 og 8 får membranen til at vibrere. Betingelserne for optimal virkning er, at frekvensen af væskebe- 7 142450 vægeisen mellem de to udsparinger er den samme som egenfrekvensen af membranen 1. Dimensionen af udsparingerne bør være sådan, at denne resonans opstår.

Fig. 4 og 5 viser en tynd cirkulær membran 10 i rustfrit stål, der i sin øverste del er forsynet med to udskæringer, hver med en radius i membranen som symmetriakse. Udskæringen 12 efterfølges af en sekundær udskæring 13, der består af to grene. Disse afgrænser en strimmel 14, der hensigtsmæssigt ender i en skråt afskåret flade 14A på den ene eller begge sider.

Membranen 10 klemmes fast mellem de to flanger 15 og 16. Flangerne er forsynet med udsparinger 17 og 18, hvoraf den ene er forsynet med et udløbsrør 19.

Fig. 6 og 7 viser en tynd cirkulær membran 20 i rustfrit stål, i midten forsynet med en udskæring 21, der efterfølges af to yderligere udskæringer 22 og 23, der hver danner en lamel 24 og 25. Væsken indføres gennem en kanal 26. Flangerne 27 og 28 er forsynet med to udsparinger 29 og 30 foroven og 31 og 32 forneden. Hvert udsparingspar er forsynet med en afgangskanal henholdsvis 33 og 34·

En anvendelse af aggregater ifølge opfindelsen er til fremstilling af emulsioner, nærmere betegnet emulsioner af vand i fyringsolie. Det er kendt, at disse emulsioner kan forbrændes i stedet for det rene brændstof, idet denne anvendelse formindsker mængden af carbonoxid og ufor-brændte carbonhydrider i røggassen.

En blanding af vand og brændselsolie i passende forhold ledes ind i de indvendige udsparinger i flangerne gennem udskæringen 2 (eller 12 eller i · 21). Vand og brændselsolie blandes før indføringen i et almindeligt blandekar; men det er ligeledes muligt at lade vand og brændselsolie tilføre gennem to grene'af et T-rør eller at lade et tilførselsrør for vand udmunde i et rør, hvorigennem brændselsolien løber. Det vil i dette tilfælde være formålstjenligt at anvende en kontraventil for at undgå, at brændselsolien trænger ind i vandledningerne i tilfælde af, at vandtrykket ved et uheld skulle falde. De tragtformede udskæringer 2 eller 12 forsynes fordelagtigt foroven med et let tilgængeligt filter, der kun behøver at bestå af en almindelig plade af brændt materiale, idet filteret forhindrer en hurtig forurening af de indvendige dele i aggregatet med støv og urenheder fra brændselsolien og vandet.

8 142450

Udskæringen 3 (eller 13, eller udskæringerne 22 og 23) sætter udsparingerne i hvert par i forbindelse med hinanden.

Emulsionen ledes ud gennem kanalerne 9 (eller 19, eller 33 og 34). Ydelsen af emulsion afhænger af tykkelsen af lamellen og målene på udskæringen 2 (eller 12 eller 21).

Frekvensen af svingningerne afhænger af de indvendige geometriske mål af aggregatet, idet denne frekvens kan variere mellem 8000 og 40000 .hertz.

Den første type aggregat passer til at føde små brændere (20 til 40 megacal/h) såvel som større brændere (op til 750 megacal/h), idet den anden type aggregater især passer til at føde større brændere (350 . til 900 megacal/h).

Eksempel 1.

Dette eksempel angår et aggregat svarende til fig. 1, 2 og 3. Membranen har følgende data:

Diameter: 18 mm

Tykkelse: 0,12 mm

Materiale: chrom-nikkelstål 18/$ Længde af udskæringerne (2 + : 3 ,6 mm

Størrelse af udskæringen 2 ved periferien af membranen: 3,4 mm Bredde af udskæringen 3 målt over den skrå kant: 0,7 mm . Membranen er fastklemt mellem to messingflanger skruet sammen langs periferien. Målene af udsparingerne er som følger:

Dybde: 1 mm

Areal: 11 x 5 mm

Ved at tilføre et aggregat som beskrevet 5,7 l/h af en blanding af almindelig fyringsolie med 20 volumenprocent vand fås en emulsion, der kan forsyne en brænder med 30 megacal/h, idet svingningstallet er 15-000 Hz.

Eksempel 2.

Dette eksempel angår et aggregat, svarende til fig. 4 og 5· Membranen har følgende data: 9 142450

Diameter: 20 mm

Tykkelse: 0,25 mm

Materiale: Stål Z 30 C 13 Længde af udskæringen (12): 4 mm Længde af lamellen (14): 16 mm

Areal af lamellen (14): 3 mm x 6 mm

Areal af udskæringen (13): 1 mm x 6 mm

Membranen er fastklemt mellem to flanger. Målene på udsparingerne i flangerne er som følger:

Dybde: 1 mm

Areal: 11 mm x 6 mm

Ved at tilføre et sådant aggregat 57 l/h af en blanding af almindelig fyringsolie og 20 volumenprocent vand får man en emulsion, der kan forsyne en brænder med 300 megacal/h. Svingningstallet er 1250 Hz.

Eksempel 3

Dette eksempel angår et aggregat svarende til fig. 6 og 7. Membranen har følgende data:

Diameter: 40 mm

Tykkelse: 0,20 mm

Materiale: Chrom-nikkelstål 15/8

Areal af udskæringen (21): 10 mm x 3 mm

Areal af lamellerne (24 og 25): 3 mm x 6 mm

Membranen er fastspændt mellem to flanger, hvis udsparinger har følgende data:

Dybde: 1 mm

Areal: 11 mm x 6 mm

Ved at tilføre denne anordning 86 l/h af en blanding af let fyringsolie og 20 volumenprocent vand fås en emulsion, der kan forsyne brænderen i en kedel med 500 megacal/h. Svingningstallet er 3*600 Hz.

Idet der refereres til fig. 8-11, skal her forklares en udførelse ifølge opfindelsen til anvendelse til fremstilling af emulsioner af vand i brændselsolie.

ίο 142450

Fig. S viser flangen 51, der er forsynet med otte udsparinger 52.

Hver udsparing er forsynet med en cylindrisk kanal 53, der sætter de to sider af flangen i forbindelse med hinanden. To ikke gennemgående huller 54 og 55 er boret i flangen 51· Periferien af den bortvendte. side af flangen er reifet (den punkterede linie 56) som vist i fig. 8.

Fig. 9 viser flangen 57, der ligeledes er forsynet med otte udsparinger 58 anbragt i samme stilling som udsparingerne 52 i flangen 51· I flangen 57 er yderligere anbragt to tappe 59 og 60 til centrering, idet de henholdsvis passer ind i det ene og det andet hul 54 og 55.

Flangerne 51 og 57 udgør et par flanger, der kan anvendes indenfor et stort kapacitetsområde. Membranen, som man anbringer mellem det nævnte par flanger bestemmer det nøjagtige anvendelsesområde for aggregatet, idet dette på den ene side afhænger af tykkelsen af membranen og på den anden side af størrelsen og antallet af udskæringer, som denne sidste er forsynet med. Dette antal kan i det foreliggende tilfælde være mellem 1 og 8.

Fig. 10 viser en membran 6l, hvis diameter svarer til diameteren af flangerne 51 og 57, og som er forsynet med to udskæringer 62 og 63. Disse udskæringer er sammensat af en primær udskæring 64 i membranen, udgående frå periferien af membranen, og en sekundær udskæring 65, som er en fortsættelse af den første udskæring, idet kanterne af den sekundære udskæring er indbyrdes parallelle. Den primære og sekundære udskæring danner tilsammen et tragtformet fælles indløb. Bunden af den tragtformede udskæring, der er vinkelret på kanterne af den sekundære udskæring,kan være skråt afskåret. Dette er ikke vist i fig. 10. Udskæringerne 62 og 63 har samme symmetriakser som udsparingerne 51 og 57 i flangerne. Det er ikke nødvendigt, at de to udskæringer er anbragt ved siden af hinanden.

Membranen 6l er forsynet med to huller 66 og 67 med samme dimensioner som de to huller 54 og 55 og anbragt henholdsvis i samme position.

I fig. 11 er vist, hvorledes huset 68 er forsynet med en udboring 69, hvori de to flanger 51 og 57 er anbragt, idet membranen 6l er anbragt mellem de to flanger. Udboringen 69 efterfølges af et stykke 70 med li 142450 indvendigt gevind, ind i hvilket skrues den gevindskårne del 71 af spændestykket 72. Ved sammenspænding af de to stykker 68 og 72 presser disse flangerne 51 og 57 fast imod hinanden.

73 antyder en pakning. Væsken eller væskeblandingen pumpes gennem tilløbet 74, der udmunder i udboringen 69 i huset 68, idet samme udboring står i forbindelse med uddrejningen 75, der virker som fordelingskanal. Væsken eller emulsionen ledes bort fra udsparingerne gennem udboringerne 53 og videre fra aggregatet gennem udboringen 76, der afsluttes med et stykke med indvendigt gevind 77·

Tryktabet kan holdes næsten konstant, uanset hvor stor ydelsen er, idet man varierer på membranernes data (tykkelse, antal og udskæringernes størrelsesforhold).

Ved anvendelse til forsyning med brændstof af en brænder til en dampeller varmekedel er det tryktab i væskerne, der findes mellem tilgangen og udgangen af aggregatet, næsten konstant og uafhængigt af kedelens kapacitet. Dette tryktab kan f.eks. være mellem 2 og 4 bar.

Vibrationsfrekvensen kan f.eks. være mellem 10.000 og 25.000 Hz.

En filteranordning til aggregatet er nødvendig, dersom man ønsker, at aggregatet beholder sin fulde virkeevne i lang tid.

Det efterfølgende eksempel 4 angår et aggregat svarende til fig. 8, 9, 10 og 11.

Eksempel 4.

Flangernes data er som følger:

Diameter: 40,0 mm

Bredde af udsparingerne: 5,0 mm

Total længde af udsparingerne: 10,5 mm

Afstand fra underkanten af en udsparing til flangens centrum: 7,0 mm

Afstand fra midten af kanalerne 53 til midten af flangen: 15 mm Diameter af kanalerne 53: 3 mm 12 142450

Diameter af hullet 54 og tappen 59: 3 mm Diameter af hullet 55 og tappen 60: 3 mm

Membranens data er som følger:

Diameter: 40,0 mm

Dybde af de to udskæringer 62 og 63: henholdsvis 2,5 og 1,0 mm, d.v.s. i alt 3,5 mm Længde af udskæringen ved membranens periferi: 3 >4 mm

Tilførselen af 80 l/h af en blanding af almindelig fyringsolie og 20 volumenprocent vand giver en emulsion, der kan tilføre en brænder 500 megacal/h. Vibrationsfrekvensen er 15-000 Hz.

Idet der henvises til fig. 12 og 13 skal her forklares en fremgangsmåde ifølge opfindelsen til fremstilling af en emulsion af paraffin eller voks i vand.

Membranen 101, der er forsynet med en udskæring 102, hvis bund 103 er skråt afskåret, er (når aggregatet er i funktion) anbragt mellem to flanger 104 og 105, der hver er forsynet med en udsparing 106 og 107- Blandingen af paraffin, vand og emulgeringsmiddel ledes ind i emulgeringsaggregatet gennem udskæringen 102, og strømmen af emulsion samles gennem røret 108, der står i forbindelse med det indre af aggregatet. Udsparingerne 106 og 107 står i forbindelse med hinanden gennem den del af udskæringen 102, der er nærmest den skråt afskårne kant 103.

Det er fordelagtigt at forblande emulsionens bestanddele, d.v.s. paraffinen, vandet og emulgeringsmidlet, inden de ledes ind i emulgeringsaggregatet. Dette kan udføres på kendt måde ved at lede tilløbene af paraffin, vand og emulgator ind i et fælles rør, inden de ledes ind i emulgeringsaggregatet.

Emulsionens bestanddele ledes ind i emulgeringsaggregatet under tryk. Man kan hertil anvende en inaktiv luftart, der udøver et tryk på overfladen af bestanddelene, hver anbragt i sin fødebeholder, eller man kan anvende en pumpe anbragt på hvert føderør mellem fødebeholder-ne og det sted, hvor de forskellige bestanddele løber sammen.

13 142460

Trykket ved udløbet af aggregatet kan reguleres ved hjælp af en modtryksventil, uden hvilken trykket ved udløbet svarer til det atmosfæriske tryk.

Man har fundet, at forskellen i tryk mellem indløbet og afløbet af aggregatet skal være mindst 2 bar. Hvis trykforskellen er mindre end to bar, bliver emulsionen meget tyk og ustabil, således som det fremgår af de senere omtalte forsøg.

Emulsionens bestanddele skal ledes ind i emulgeringsaggregatet ved en temperatur, der almindeligvis befinder sig mellem 80 og 99°C. Den nøjagtige værdi afhænger af den anvendte paraffin. For en givet paraffin er den ikke højere end den temperatur, der anvendes ved den kendte fremgangsmåde til fremstilling af en emulsion.

Fig. 13 viser et skematisk diagram for sammenstillingen af et emulgeringsaggregat med tilhørende hjælpeorganer. Emulgeringsaggregatet 111 fødes gennem et rør 112 med en blanding af paraffin, emulgator og vand. Paraffinen og emulgatoren ledes til emulgeringsaggregatet 111 gennem røret 113 ved hjælp af det tryk, der udøves af det kvælstof, der befinder sig over den frie overflade af væsken i beholderen 114· Vandet ledes gennem røret 115 til emulgeringsaggregatet 111 ved hjælp af trykket af kvælstoffet i beholderen 116. Henvisningstallene 117 og 118 antyder filtrene,og rørene 113 og 115 er hver forsynet med en reguleringsventil 119 og 120 og en kontraventil 121 og 122. Kvælstoffet tilføres gennem røret 123 til beholderen 114 og 116, idet trykket fastholdes på den ønskede værdi. Beholderne 114,116 forsynes af rørene hhv. 124 og 125. Emulsionen ledes ud af emulgeringsaggregatet 111 gennem røret 126, der om ønsket er forsynet med en modtryksventil 127.

Fyldningen af beholderne 114 og 116 kan ske kontinuerligt eller diskontinuerligt gennem rørene 124 og 125. Referencetallet 128 antyder et tilførselsorgan for paraffin, og referencetallene 129 og 130 antyder reguleringsventiler.

Samtlige ovenfor nævnte organer befinder sig i et rum 131, hvori temperaturen fastholdes ved ca. 95°C. Uden for dette rum befinder sig beholderen 132 til opsamling af emulsionen.

14 142450

Ifølge det ovenfor beskrevne diagram sættes emulgatoren til paraffinen inden fremstillingen af emulsionen. Dette kan gennemføres ved hjælp af f.eks. non-ioniske emulgatorer af typen polymeriserede fedtsyrealkoholer eller alkylphenoler med oxyethylen eller oxypropylen eller estere af fedtsyrer og polyalkoholer eller eventuelt amidderivater af fedtsyrer og alkanolaminer. Emulgatorer af disse typer kan ikke alene tilsættes paraffinen, men også vandet før fremstillingen af emulsionen.

Dersom emulgatorerne syntetiseres in situ, hvilket f.eks. kan være tilfældet med anioniske emulgatorer af typen aminerede sæber, kan emulgatorernes bestanddele samlet tilsættes vandet eller paraffinen eller til vandet for den enes vedkommende og paraffinen for den andens vedkommende.

Opfindelsen forklares nærmere ved det følgende eksempel.

Eksempel 5.

Ved hjælp af et emulgeringsaggregat identisk med det, der er vist i fig. 12 og med følgende data:

Diameter af membranen: IS mm

Tykkelse af membranen: 11/100 mm

Bredde af udskæringen: 70/100 mm

Dybde af udskæringen: 3,5 mm blev aggregatet monteret som vist i fig. 13, og de følgende forsøg udførtes, idet man dels varierede sammensætningen af emulsionen, dels tr.ykf or skellen ΔΡ. Temperaturen af vandet og paraffinen var 95°C.

Resultaterne er samlet i den følgende tabel: 15 142A50

Forsøg nr. 1 2 3 4 T (6)

Sammensætning af emulgatoren efter vægt;

Emulgator (1) 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0

Paraffin (2) 60,0 59,0 59,0 59,0 59,0

Vand 34,0 35,0 35,0 35,0 35,0 ΔΡ (i bar) 0(3) 269

Data for emulsionen:

Viskositet ved 20°C

(i °Engler) tryk 20 6,9 12 21

Holdbarhed ved rystning stabil stabil stabil stabil (4)

Centrifugering (5) 0 0 0 <1

Diameter af partiklerne (i u) 2 å 5 l å 21 a 3 1 a 2 uregel mæssig ΔΡ : Trykforskel mellem indgang og udgang af emulgeringsaggregatet.

(1) Sammensætning af emulgatoren:

Blanding af sorbitan-monostearat og polyoxyethylenstearinsyre- : ester.

(2) Fysiske data for paraffinen:

Smeltepunkt: 52°C

Viskositet ved 100°C: 3,2 centistoke Indhold af olie: 2 vægtprocent.

(3) Forsøg nr. 1 blev udført uden vibrerende membran.

(4) Målt med 130 - 10 slag/min. med udslag på δ - 1 cm i 60 minutter. Stabil angiver, at emulsionen hverken skiller eller fortykkes.

(5) Målt i volumenprocent udskilt vand i 30 minutter udsat for en acceleration på 240 gange tyngdekraftens acceleration. 1

Emulsionen "Tfr er fremstillet ifølge den kendte fremgangsmåde, d.v.s. ved omrøring af en blanding af paraffin, vand og emulgator

Claims (5)

16 1424S0 ved hjælp af en omrører, der roterer med en hastighed af 200 omdr,/min. Forsøgene, hvis resultater er gengivet i den ovenstående tabel, viser, at emulsioner af god kvalitet opnås, dersom trykforskellen er lig med eller højere end 2 bar. De har lavere viskositet end emulsionen T, der er fremstillet på allerede kendt måde.

1. Aggregat til frembringelse af svingninger i væsker, især til fremstilling af emulsioner, og omfattende en membran, der er anbragt mellem mindst ét par over for hinanden liggende og med hinanden i forbindelse stående udsparinger, hvoraf én har et udløb, kendetegnet ved, at de parvis overfor hinanden liggende udsparinger (7 og 8; 17 og 18; 29 og 50; 51 og 52; 52 og 58; 106 og IO7) er udformet i flanger (5 og 6; 15 og 16; 27 og 28; 51 og 57; 104 og 105) på begge sider af membranen (1; 10; 20; 61; 101), og at membranen (1; 10; 20; 61; 101) har en første, et væskeindløb dannende membranudskæring (2; 12; 21; 64), der går over i en anden membranudskæring (5; 13; 22; 25; 65), via hvilken de over for hinanden liggende udsparinger (7 og 8; 17 og 18; 29 og 50; 51 og 52; 52 og 58; 106 og 107) står i forbindelse med hverandre.

2. Aggregat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den væskeindløbet dannende membranudskæring (2; 64) er udformet i periferien af membranen (1; 61; 101) og udgør fortsættelsen af den anden membranudskæring (5; 65) til dannelse af en enkelt udskæring (62; 65; 102).

5. Aggregat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den væskeindløbet dannende membranudskæring (12) er udformet i periferien af membranen (10), og at den anden membranudskæring (15) har to arme, der begrænser en lamel (14) i membranen (10).

4. Aggregat ifølge krav 1,kendetegnet ved, at den væskeindløbet dannende membranudskæring (21) er udformet omtrent i midten af membranen (20), og at den anden membranudskæring (22; 25) med et par tilhørende udsparinger (29 og 50; 51 og 52) udgår fra denne udskæring.