PL66955B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 25. IV. 1973 66955 KI. 12e,4/50 MKP BOlf 5/08 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Marian Soszynski, Franciszek Paszkiewicz, Ewelina Tomala, Witaliusz Polak, Zdzislaw Lukowicz, Zbigniew Nowicki Wlasciciel patentu: Wojewódzki Zarzad Dróg Publicznych, Gdansk- -Oliwa (Polska) Urzadzenie do wytwarzania emulsji, szczególnie bitumicznych Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do wy¬ twarzania emulsji, szczególnie bitumicznych, prze¬ znaczonych do zastosowania w drogownictwie, ma¬ jace postac mlyna rotacyjnego, pracujacego w ukla¬ dzie poziomym wzglednie pionowym.Znane jest urzadzenie do przemyslowego wytwa¬ rzania emulsji, szczególnie bitumicznych na przy¬ klad asfaltowych, w którym nastepuje dyspersja komponentów w wodzie zakwaszonej, przez ich dynamiczne rozdrobnienie sila odsrodkowa, wytwo¬ rzona przez obracajacy sie w tym urzadzeniu ele¬ ment wirujacy. Urzadzenie ma postac mlyna syste¬ mu „turbo-malaxeur" i sklada sie zasadniczo z nie¬ ruchomego stojana, majacego otwór doprowadza¬ jacy komponenty dyspersji, otwory wyjsciowe dla wytworzonej emulsji i odpowiedni plaszcz termicz¬ ny dla ogrzewania parowego, oraz z umieszczonej wspólosiowo wewnatrz stojana — czesci ruchomej, wirujacej ruchem obrotowym i skladajacej sie z odpowiednio uksztaltowanych najczesciej kilku wirników, zamocowanych na zasadniczo poziomym wale.Komponenty surowce do wytworzenia emulsji jak asfalt i zakwaszona woda wraz z emulgato¬ rami, sa grawitacyjnie wprowadzane do urzadze¬ nia przez odpowiednie znane elementy dozujace wprost na wirnik mlyna, który obracajac sie wy¬ rzuca je sila odsrodkowa na nieruchomy stojan, powodujac mniej lub wiecej dokladne zmieszanie i rozdrobnienie w osrodku wodnym.Znane urzadzenie do wytwarzania emulsji bitu¬ micznych wykazuje szereg niedogodnosci. Urzadze- 10 25 30 niem tym uzyskuje sie stosunkowo mala trwalosc czasowa emulsji, zamykajaca sie w granicach okolo 3 miesiecy lezakowania, spowodowania zbyt duza wielkoscia czastek asfaltu w emulsji, która jest wytwarzana w szczelinach znanego mlyna, nie da¬ jacych sie — ze wzgledów technologicznych — zmniejszyc.Znane urzadzenie wykazuje ponadto takie wady jak: stosunkowo szybkie zuzywanie sie powierzchni roboczych wirnika oraz stojana i zwiazana z tym koniecznosc czestego wylaczania urzadzenia z pro¬ dukcji dla przeprowadzenia uciazliwego i kosztow¬ nego remontu. Obserwuje sie ponadto trudnosc re¬ gulacji parametrów procesu mieszania, a szczegól¬ nie wielkosci uzyskiwanych czasteczek stalych rzedu molekularnego, zawieszonych w cieczy po¬ nizej górnej dopuszczalnej — znanymi normami — granicy.Celem wynalazku jest wyeliminowanie wskaza¬ nych wad znanego urzadzenia i zaprojektowanie odpowiedniego nowego urzadzenia, zapewniajacego mozliwosc uzyskiwania emulsji bitumicznej wolno- opadowej o czasie trwalosci rzedu kilku lat i wy¬ sokiej stabilnosci fizycznej. Dalszym celem wyna¬ lazku jest stworzenie urzadzenia latwego w obslu¬ dze i eksploatacji .oraz odpornego na przedwczesne zuzycie.Urzadzenie wedlug wynalazku stanowi rotacyjny mlyn poziomy ilub pionowy, posiadajacy polaczona ze soba dwudzielna komore wstepnego zmieszania, dwudzielna komore dyspersji i komore homogeni¬ zacji koncowej, które to komory zawieraja elemen- 6695566955 ty toczne, talk umieszczane w ich wnetrzu, ze stano¬ wia jeden lub wiecej rzedów i wiruja ruchem sate¬ litarnym z predkosciami korzystnie róznymii wzgle¬ dem siebie wokól jednej wspólnej osi, przy czym komora homogenizacji zawiera równiez urzadzenie odsrodkowe. Na zewnetrznych powierzchniach kor¬ pusu komór moga byc umocowane ewentualnie grzejne plaszcze dla medium grzejnego, korzystnie pary.Odmiana urzadzenia wedlug wynalazku polega na tym, ze w komorze wstepnego zmieszania umieszczona jest dysza zakonczona przewezeniem, najkorzystniej zwezka Venturi'ego, przez która jest doprowadzany gaz technologiczny.Do napedu wirujacych elementów komór stoso¬ wac mozna znane silowniki pneumatyczne lub hydrauliczne, cierna przekladnie bezstopniowa, stozkowa lub stopniowa klinowa. Druga odmiana urzadzenia polega na tym, ze komora wstepnego mieszania, komora dyspersji 1 homogenizacji jest wlaczona w obwód pradu stalego. Umozliwia to korzystne oddzialywanie na proces emulgowania komponentów przez wytworzenie wewnatrz urza¬ dzenia róznicy potencjalów elektrycznych i poni¬ zacje skladników.Urzadzenie wedlug wynalazku spelnia zalozone cele i wykazuje szereg korzystnych technicznych i techniczno-uzytkowych skutków. Do najwazniej¬ szych z tych zalet nalezy znaczna prostota kon¬ strukcji urzadzenia uzyskana przez zastosowanie znanych ukladów lozyskowych tocznych promienio¬ wych i promieniowo-osiowych jako elementów mieszajacych, latwa wymiana tych elementów przy jednoczesnej wysokosci ich trwalosci i niezawod¬ nosci oraz mozliwosc dokonywania regulacji para¬ metrów procesu w znacznej rozpietosci, szczegól¬ nie w zakresie stopnia rozdrobnienia. Jest to reali¬ zowane przez zmiane predkosci katowych satelitar¬ nego wirowania elementów tocznych urzadzenia.Ponadto konstrukcja urzadzenia zapewnia mozli¬ wosc dowolnosci powiekszania ilosci elementów tocznych, bioracych udzial w procesie oraz ich la¬ czenia i wylaczania w zaleznosci od potrzeby.Wskazane zalety urzadzenia umozliwiaja zastoso¬ wanie go alternatywnie do róznych celów na przyklad jako mlyna do rozdrabniania substancji stalych lub mieszalnika — emulgatora dwu lub wiecej cieczy nierozpuszczalnych w sobie. Urzadze¬ nie zapewnia otrzymanie emulsji o wysokiej sta¬ bilnosci fizycznej rzedu kilkunastu miesiecy, maja¬ cej wysokie walory uzytkowe dzieki znacznemu stopniowi molekularnego rozdrobnienia skladnika stadego emulsji ponizej powszechnie stosowanych do tego ioelu norm.Przedmiot wynalazku jest szczególowo opisany na przykladach jego wykonania na rysunku fig. 1—9. Przedstawione urzadzenie fig. fig. 1 i 2 sklada sie zasadniczo ze zbiorników 1 i 2, zawierajacych odpowiednio uplynnione skladniki komponenty emulsji A i B, polaczonych rurowymi przewoda¬ mi 5 i 6 poprzez zawory 3 i 4, z najlepiej dwudziel¬ nej rozlacznej budowy, komora wstepnego miesza¬ nia 7 i 8, majaca wewnatrz umieszczone znane wirujace elementy toczne 9, spelniajace funkcje mieszadel, posadowione w sposób umozliwiajacy poosiowy ograniczony ich ruch na zewnatrz wy¬ drazonego walu 10. Wnetrzem nieprzelotowego otworu 11 w wale 10 i przez otwory 12 w tym wale, komponenty A i B sa przetlaczane do ko- 5 mory dyspersji 13 i 14, dwudzielnej, która ma, podobne do opisanych wirujace z róznymi pred¬ kosciami katowymi, znane elementy toczne 15, umieszczone w poblizu konca walu 10.Komora dyspersji 13—14 jest zamknieta, grzyb- 10 kowej budowy wydrazonym wewnatrz, kolem pa¬ sowym 16, którego koniec miesci sie wewnatrz dwudzielnej budowy komory homogenizacji kon¬ cowej 17—18. Ma ona wewnatrz odpowiednie zna¬ ne urzadzenie wirowe odsrodkowe 9 ulozyskowane 15 znanymi elementami lozyskowymi 20 i pelniace funkcje pompy odprowadzajacej zhomogenizowana emulsje C przewodem 31, poprzez urzadzenie dla¬ wiace — odcinajace na przyklad zawór 21 do zbiornika 22, a calosc tej komory jest posadowio- 20 na poprzez wsporniki 32 na podstawce 27. Wal 10 komory wstepnego mieszania 7—8 jest napedzany za posrednictwem elementu, przekazujacego mo¬ ment obrotowy, na przyklad kola pasowego 23, osadzonego rozlacznie przy uzyciu znanych elemen- 25 tów polaczeniowych 24 i 25, a calosc tej komory jest posadowiona przy pomocy wsporników 26 na podstawie 27.Komora dyspersji 13—14 jest na wejsciu do niej uszczelniona na wydrazonym wale 10, przez znane 30 uszczelnienie 28 korzystnie systemu „simmering".Komara wstepnego zmieszania 7—8 jest podobnie uszczelniona na wejsciu i wyjsciu do jej korpusu znanymi elementami uszczelniajacymi 29 i 30, naj¬ lepiej systemu „simmering". Podobnie jest uszczel- 35 niony koniec kola pasowego 16, we wnetrzu kor¬ pusu 18 komory homogenizacji koncowej znanym uszczelnieniem 33. Komora homogenizacji konco¬ wej pokazana na fig. 3 ma wykonane w poblizu konca kola pasowego 16 promieniowe otwory 34, 40 usytuowane przed elementami lozyskowymi 20, a wylot wydrazonego konca kola pasowego 16, jest zaslepiony zaslepka 35.Odmiana urzadzenia posiada komore wstepnego zmieszania 7—8, pokazana na fig. 4, która jest 45 zaopatrzona we wprowadzona do wnetrza wydra¬ zonego walu 10 koncówke dyszy 36, doprowadza¬ jaca gaz technologiczny D pod odpowiednim ko¬ rzystnie wyzszym od atmosferycznego cisnieniem, przy czym zakonczenie tej dyszy jest uksztalto- 50 wane w zwezke Veturi'ego. Ta odmiana komory jest zaopatrzona w elementy toczne, majace postac rolek 37, najkorzystniej znanych lozysk tocznych rolkowych lub barylkowo-promieniowych. Sa one usytuowane we wnetrzu jej trójdzielnego korpusu 55 38, 7 i 8, w sposób umozliwiajacy swobode ogra¬ niczonego poosiowego przemieszczania sie.Na fig. 5 pokazane jest urzadzenie wedlug wy¬ nalazku zaopatrzone w umocowane na zewnetrz¬ nych powierzchniach korpusu komory wstepnego 6u zmieszania 7—8, komory dyspersji 13—14 i komory homogenizacji koncowej 17—18, plaszcze grzejne 39, 40 i 41, majace odpowiednio wejscia 42, 43 i 44 medium grzejnego E i wyjscia 45, 46 i 47 tegoz me¬ dium najlepiej pary mokrej. fi5 Na fig. 6 naped obrotowy wydrazonego walu 105 66955 6 jest przekazywany zespolem ciernej przekladni bezstopniowej, skladajacej- sie ze stozkowych kól pasowych 48 i 49 li ciegna pasowego 50 oraz sil¬ nika napedowego 51, posadowionego na podstawie 27 oraz w podobny sposób przekazywany naped komory dyspersji 13—14 przez zespól ciernej prze¬ kladni bezstopniowej, skladajacej sie z kól paso¬ wych stozkowych 52 i 53 oraz ciegna pasowego 54 uruchamianych silnikiem 55 posadowionym na pod¬ stawie 27.Na fig. 7 naped obrotowy wydrazonego walu 10 jest przekazywany zespolem ciernej przekladni stopniowej najkorzystniej potrójnej, skladajacej sie z kól pasowych 56 i 57, najlepiej -klinowych i cie¬ gna pasowego 58, najlepiej w postaci pasa klino¬ wego oraz silnika napedowego 51 posadowionego na podstawie 27, a naped obrotowy korpusu ko¬ mory dyspersji 13—14 jest przekazywany w po¬ dobny sposób zespolem przekladni ciernej stop¬ niowej, najlepiej potrójnej, skladajacej sie z kól pasowych 59 i 60, najlepiej klinowych i ciegna pa¬ sowego 61, najlepiej w postaci pasa klinowego oraz silnika napedowego 55 podobnie posadowionego na podstawie 27.Na fig. 8 do korpusu komory wstepnego zmiesza¬ nia 7—8 doprowadzone jest napiecie pradu stalego ,,+katoda", a do korpusu komory homogenizacji koncowej 17—18 napiecie pradu stalego „— ano¬ da", przy czym korpus komory dyspersji 13—14 jest dwudzielny i odizolowany srodkowa czescia dielek¬ tryczna 62. Czesc wejsciowa 13 tego korpusu jest przylaczona do „katody +", a czesc wyjsciowa 16 jest przylaczona do „anody —", przy czym calosc tak zestawionego obwodu elektrycznego jest zasi¬ lana ze zródla pradu najkorzystniej stalego 63.Na fig. 9 ma indywidualny naped obrotowy kaz¬ dej z dwu czesci walu wydrazonego 10, przekazy¬ wany w czesci mieszczacej sie w komorze wstep¬ nego zmieszania 7—8 za posrednictwem znanego pednika pneumatycznego, skladajacego sie glównie z umieszczonego na zewnetrznym koncu walu 10 wirnika 64 zamknietego w szczelnej obudowie 65 posadowionej na podstawie 27, majacej wlot 66 po¬ wietrza sprezonego F dozowanego zaworem dla¬ wiacym 67. Druga czesc 68 wydrazonego walu 10 mieszczaca sie w komorze dyspersji 13—14 poprzez szczelne polaczenie 77 na przyklad znane labiryn¬ towe, ma nadawany naped obrotowy z predkoscia katowa, najkorzystniej odmienna od predkosci ka¬ towej pierwszej czesci walu 10, przekazywany za posrednictwem znanego pednika pneumatycznego, skladajacego sie z umieszczonego na czesci ze¬ wnetrznej 68 walu 10 wirnika 69 zamknietego szczelnie w obudowie 70, majacej wlot 71 powie¬ trza sprezonego F, dozowanego zaworem dlawia¬ cym 72 i posadowionej na podstawie 27.Jednoczesnie naped obrotowy korpusu komory dyspersji 13—14 jest przekazywany z predkoscia katowa, najlepiej odmienna od predkosci katowej wymienionych elementów napedzanych, za posred¬ nictwem znanego pednika pneumatycznego, skla¬ dajacego sie z umieszczonej na korpusie komory dyspersji 13—14, wirnika 73 zamknietego szczelnie W obudowie 74, majacej wlot 75 powietrza spre¬ zonego F dozowanego zaworem dlawiacym 76 i po¬ sadowionej na podstawie 27.Na fig. 9 napedy obrotowe elementów wiruja¬ cych, najkorzystniej z róznymi predkosciami kato¬ wymi, sa przekazywane przez podobnej budowy znane pedniki hydrauliczne. Przedmiot wynalazku nadaje sie do zastosowania w gospodarce narodo¬ wej szczególnie w przemyslowych metodach wy¬ twarzania kationowych emulsji bitumicznych wy¬ sokiej stabilnosci. PL PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do wytwarzania emulsji, szczegól¬ nie bitumicznych, majace postac rotacyjnego mlyna poziomego lub pionowego, zaopatrzone w wirujace elementy wewnetrzne, znamienne tym, ze sklada sie z polaczonych ze soba dwudzielnej komory wstep¬ nego zmieszania (7—8), zawierajacej elementy tocz¬ ne (9), dwudzielnej komory dyspersji (13—14), za¬ wierajacej elementy toczne (15) i komory homo¬ genizacji koncowej (17—18) z elementami toczny¬ mi (20) i urzadzeniem wirowym odsrodkowym (19), przy czym elementy toczne w kazdej z komór sa umieszczone w jednym lub wiecej rzedach i wi¬ ruja ruchem satelitarnym korzystnie z róznymi predkosciami katowymi wokól jednej wspólnej za¬ sadniczo poziomej osi, zas na zewnetrznych po¬ wierzchniach korpusów umocowane sa ewentualnie grzejne plaszcze.

2. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 1, zna¬ mienna tym, ze komora wstepnego zmieszania (7—8) jest zaopatrzona w dysze (36), dostarczajaca do wnetrza tej komory gaz technologiczny (D), przy czym dysza ta zakonczona jest przewezeniem, najkorzystniej zwezka Venturi'ego.

3. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 1—2, zna¬ mienna tym, ze komora wstepnego zmieszania (7—8), komora dyspersji (13—14) i komora homo¬ genizacji koncowej (17^18) sa wlaczone w jonizu¬ jacy obwód pradu stalego, 10 15 20 25 30 35 40 45KI. 12e,4/50 66955 MKP BOlf 5/08 32. « j£ JL £- i0 2LJL2L fig. 2KI. 12e,4/50 66955 MKP BOlf 5/08 38 6 37 37 36 29 7 23 24 25 fo* 22J sL 16 1 »*»») i "3=^ 40 46 i5 W Bil4 7,6 45 3g ^L EKI. 12e,4/50 66955 MKP BOlf 5/08 16 22 l M^$w3^Ae w m w m w m Af m m m m m m »i w m » »rm f» m n m }}) m m m m UaTKI. 12e,4/50 66955 MKP BOlf 5/08 177/6 16 S3 62 /3 7iQ to.o 43U4 69 77 iO 9 TA 65 84 PL PL