PL149224B1 - Bitumen foaming method and apparatus - Google Patents

Description

Uprawniony z patentu: NODEST VEI A/S, Lierstranda (Norwegia)

SPOSÓB SPIENIANIA BITUMU I URZĄDZENIE DO SPIENIANIA BITUMU

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do spieniania bitumu, stosowanego przykładowo jako pokrycie lub warstwa na materiałach drogowych takich jak żwir, pokruszona skała i tym podobne. W tym przypadku bitum jest ogrzewany do temperatury, w której występuje w stanie płynnym. Celem spieniania jest zwiększenie objętości bitumu i tym samym uzyskanie cieńszego pokrycia i lepszego wykorzystania materiału bitumicznego niż byłoby to moóżiwe przez natryskiwanie płynnym brumem bez stosowania pienienia. Spienianie bitumu jest zwykle dokonywane przez przepuszczanie strumienia płynnego bitumu, mającego normalnie temperaturę 120 - 16O°C, przez rurę i kontaktowanie go ze strugą wodną bezpośrednio przed wylotem rury. Następujące wówwzas natychmiastowe odparowanie wody powoduje pienienie bRumu wypływającego z rury dla zmierzania z przeznaczonym do pokrycia materiałem drogowym. Dla polepszenia przylegania bitumu dodaje się do niego określoną ilość aminy. Aminy są niestabilne w temperaturze, do której ogrzewa się bitum, i z tego względu nie mogą być dodawane do bitumu do czasu tuż przed wyrpływem bitumu dla uniknięcia znacznego pogorszenia efektu przylegania.

Z tego samego względu, w danym czasie można zmieszać z aminami stosunkowo ograniczone ilości bitumu. Celem wyialazku jest opracowanie bardziej skutecznego sposobu spieniania bitumu w stosunku do sposobu konwwncjonalnego, oraz urządzenia do stosowania tego nowego sposobu.

Cel ten jest osiągnięty według wynalazku przez zmieszanie wody z gorącym, płynnym biurniem pod jiśniennum wyższym niż ciśnienie nasycenia pary wodnej w temperaturze bitumu, a następnie rozpręża się mieszaninę pod ciśnieneem niższym niż wspominane ciśnienie nasycenia. Według rozwiązania korzystnego, dodaje się do wody aminy, przed jej zmieszaniem z bitumem. Urządzenie według wynalazku składa się z pojemnika na gorący płynny bitum, pojemnika

149 224

149 224 na wodę przeznaczoną do zmieszania z płynnym bitumem, urządzenia mieszającego, przystosowanego do mieszania bitumu z wodą pod ζαπίθη^α! wyższym niż ciśnienie nasycenia pary wodnej w temperaturze bitumu, pomp pomiarowych do podnoszenia ciśnienia bitumu i wody do pożądanej wrtości, oraz zaworu przez który będzie się rozprężała mieszanina bitiimu z wodą pod zmmiejszonym ciśnieniem podczas powstawemia pary wodnnj.

'Przedmiot wnalazku . zostanie uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym schematycznie pokazano urządzenie do spieniania bitumu według wynalazku. Na rysunku· oznaczono jako 1, 2 i 3 pojemniki lub zbiorniki odpowiednio bitumu, wody i aminy. Bitum w pojemniku 1 jest ogrzewany do t^peenlu^ pomiędzy 120 - 160°C i dlatego występuje w stanie płynnym o swobodnym przepływie. Bitim i woda są pompowane pompami pomiarowymi 4 i 5 i zaworami zwrotnymi 6 i 7 odpowiednio do zamk^ętej komory lub urządzenia mieszającego 8 wyposażonego w mieszadło, pod ciśnieniem zawsze wyższym niż ciśnienie nasycenia pary wodnej przy wspominanej powyżej temperaturze bitumu. Ze względu na wysokie ciśnienie panujące w urządzeniu mieszającym 8, woda nie gotuje się podczas skutecznego mmeszania z bitumim. Ilość wody dodawanej do bitumu wynosi zwykle od 1 do · 3% wagowo tak jak dotychczas, w zależności od pożądanego stopnia spieniania. Jednakże zawartość wody może w razie potrzeby być oczywiście wyysza. Korzystne wyniki osiągnięto przy zawaatości wody nawet rzędu 30%.

Weeług korzystnego rozwiązania amina jest dodawana do wody przed pomiarową pompą wodną 5 za pomocą pompy dozującej 9· Stosować należy aminę używaną konweenjonalnie do tego rodzaju zastosowań, na przykład deuaminę, w zwykłych ilościach, na przykład 0,2 - 1,5% wagowo do ilości bitumu. Z urządzenia mieszającego 8 mieszanina bitumu, wody i aminy jest prowadzona do zaworu regulacyjnego 10, korzystnie zaworu dławiącego, przez który mieszanina rozpręża się pod ciśnieżeni niższym niż powyżej określone ciśnienie nasycenia, do komory rozprężania w postaci rury natryskowej 11 wyposażonej w liczne dysze wylotowe 12. Pod wpływem spadku ciśnienia po stronie niskociśnieniowej zaworu 10, woda w mieszaninie gorącego bitumu natychmiast zaczyna się gotować i tym. samym pow^c^i^ile spienianie bitumu podczas wpływania do komory rozprężania i wypływania przez dysze 12. Jako urządzenie mieszające 8 można zastosować dowolne urządzenie konweiijonalne· Stwierdzono, że szczególnie korzystne do zastosowania jest urządzenie do ultaddiwięk:::)wij homogeiizacji lub emulgowania, na przykład typu Reson-Heat”, znane z opisu patentowego St. Zjednoczonych Anmeyki nr 4 302 112.

Ciśnienie w urządzeniu mieszającym 8 jest regułowane za pomocą zaworu 10 w zależności od temperatury bitumu, tak że ciśnienie o każdej chwili jest wyytarczającą wysokie, aby zapobiec gotowaniu się wody po WsokocCśnieniowej stronie zaworu 10. Normlnie stosuje się ciśnienie około 10 kp/cm², odpowiadające punktowi wrzenia wody około 180°C. Ciśnienie po niskociśnieniowej stronie zaworu 10 wynosi 1 - 3 kp/cm ponad ciśnienie atmosferyczne, wystarczające do przepchania pianki bitumicznej na zeenntrz przez dysze 12 z pożądaną szybkością. Dysze 12 mogą stanowić zw^l^kłe dysze rozpylające, w przypadku gdy urządzenie według wynalazku ra niewielką pojemność na przykład do 10 liLtrw bitumu na minutę, zaś w przypadku większych pojemności powinny to być korzystnie dysze szczel^cie z regulowanymi otworami dyszowymi·

Claims (10)

1. Sposób spieniania gorącego płynnego bitumu, o którym spienianie jest powodowane przez odparowanie wody kontaktującej się z gorącym, płynnym bitmiem, znamienny tym, że mesza się wodę z gorącym płynnym biurniem pod jiśnieniim waszym niż ciśnienie nasycenia pary wodnej w temperaturze bitumu, a następnie rozpręża się mieszaninę przy ciśnieniu niższym niż wspomniane ciśnienie nasycenia.

2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się bitum w temperaturze 120 - 16O°C, zaś mieszanie bitumu z wodą dokonuje się przy ciśnieniu około 10 k^/cm².

149 224

3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że dodaje się aminę do wody, zanim zostanie ona zmieszana z biUumem.

4. Urządzenie do spieniania gorącego płynnego bitumu poprzez dodatek do niego wody, zawierające pojemnik z biUmmem i pojemnik na wodę mieszaną z gorącym płynnm biUumem, znamienne tym, że posiada urządzenie mieszające (8) przystosowane do mieszania bitumu z wodą pod ciśnieniem wyższym niż ciśnienie nasycenia pary wodnej przy temperaturze gorącego bitumu, pompy pomiarowe/ (4, 5) p-odnoszące ciśnienie bitumu i wody do pożądanej wartości oraz zawór (10) przez który mieszanina bitumu i wody rozpręża się przy zredukowanym ciśnieniu, podczas gdy powstaje para wodna.

5. Urządzenie według zastrz. 4» znamienne tym, że zawór (10) stanowi zawór dławiący.

6. Urządzenie według zastrz. 4 albo 5, znamienne tym, że urządzenie mieszające (8) stanowi urządzenie do ultaadźwiękowej hommgenizacji lub emulgowania, na przykład typu ”Reson-Heatⁿ.

7. Urządzenie według zastrz. 4 albo 5, znamienne tym, że posiada urządzenie do natryskiwania pianki, podłączone do niskociśnieniowej strony wylotowej zaworu (10).

8. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że urządzenie do natryskiwania pianki ma postać rury natryskowej (11) wyposażonej w liczne dysze wylotowe (12).

9. Urządzenie według zastrz. 8, znamienne tym, że dysze wylotowe (12) mają regulowany otwór szczeinnowy.

10. Urządzenie według zastrz. 4 albo 5, albo 8, znamienne tym, że posiada pojemnik (3) na aminę oraz pompę dozującą (9) do dodawania aminy do wody przed pompą wodną (5)·