RU2166357C2 - Device for jet mixing of liquids - Google Patents

Device for jet mixing of liquids Download PDF

Info

Publication number
RU2166357C2
RU2166357C2 RU98121384/12A RU98121384A RU2166357C2 RU 2166357 C2 RU2166357 C2 RU 2166357C2 RU 98121384/12 A RU98121384/12 A RU 98121384/12A RU 98121384 A RU98121384 A RU 98121384A RU 2166357 C2 RU2166357 C2 RU 2166357C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixing
component
valves
head
needle valves
Prior art date
Application number
RU98121384/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.С. Клинков
О.В. Матырский
А.В. Межуев
Original Assignee
Тамбовский государственный технический университет
Клинков Алексей Степанович
Матырский Олег Владимирович
Межуев Александр Витальевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тамбовский государственный технический университет, Клинков Алексей Степанович, Матырский Олег Владимирович, Межуев Александр Витальевич filed Critical Тамбовский государственный технический университет
Priority to RU98121384/12A priority Critical patent/RU2166357C2/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2166357C2 publication Critical patent/RU2166357C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)

Abstract

FIELD: mixing technology. SUBSTANCE: proposed device includes mixing head with needle valves located in one plane, independent loops for delivery of components with working reservoirs, proportioning pumps, supply and discharge mains. Head for injection of component at high volumetric or weight content to mixing chamber is provided with several needle valves located an angle relative to one another. EFFECT: improved quality of mixing of two-component systems at reagent ratio considerably exceeding 1:1. 4 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для смешивания реакционно-способных олигомерных и других жидких компонентов при получении композиций, в частности полиуретановых, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности. The invention relates to equipment for mixing reactive oligomeric and other liquid components in the preparation of compositions, in particular polyurethane, and can be used in chemical and other industries.

Аналогом конструкции является устройство для струйного смешения химически активных жидкостей (пат. ПНР N 139144, N 244120, кл. B 01 J 4/02, В 01 F 5/00, 1987). Устройство состоит из смесительной головки и двух отдельных контуров подачи компонентов. Каждый контур подачи компонентов включает в себя рабочую емкость, снабженную мешалкой с приводом и водяной рубашкой, питаемой от термостата, дозирующий насос, подводящий и отводящий трубопроводы. Смесительная головка содержит два многоходовых затвора, которые служат для переключения режимов литье/циркуляция потоков компонентов. An analogue of the design is a device for jet mixing chemically active liquids (US Pat. NR N 139144, N 244120, class B 01 J 4/02, B 01 F 5/00, 1987). The device consists of a mixing head and two separate component supply circuits. Each component supply circuit includes a working tank equipped with an agitator with a drive and a water jacket, powered by a thermostat, a metering pump, inlet and outlet pipelines. The mixing head contains two multi-way shutters that serve to switch the casting / circulating component flows.

К недостаткам этого устройства следует отнести большие затраты промывочных средств и материалов после каждого цикла литья. The disadvantages of this device include the high cost of flushing agents and materials after each casting cycle.

В качестве прототипа выдано устройство для изготовления изделий из монолитных и вспененных материалов (пат. ФРГ N 3021095, кл. B 29 D 27/02, В 29 G 3/00, В 29 В 1/06, 1983). Устройство состоит из смесительной головки с очищающим плунжером и отдельных контуров (двух или более) подачи компонентов. Каждый контур подачи компонентов включает в себя рабочую емкость, дозирующий насос, гидроуправляемый игольчатый клапан, подводящий и отводящий трубопроводы. Переключение режимов литье/циркуляция осуществляется игольчатыми клапанами. As a prototype issued a device for the manufacture of products from monolithic and foam materials (US Pat. Germany N 3021095, CL B 29 D 27/02, 29 G 3/00, 29 V 1/06, 1983). The device consists of a mixing head with a cleaning plunger and separate circuits (two or more) of the supply of components. Each component supply circuit includes a working tank, a metering pump, a hydraulic needle valve, and inlet and outlet pipelines. Switching of the casting / circulation modes is carried out by needle valves.

При получении двухкомпонентной заливочной композиции в смесительной головке этого устройства струи реагентов направляются навстречу друг другу под углом 180o. При соотношении реагентов 1:1 струи соударяются на одном расстоянии от сопел соответствующих клапанов, что является необходимым условием оптимального режима перемешивания. При более высоких соотношениях происходит смещение ядра потока от оси смесительной камеры, что ухудшает качество смешения из-за повышенного трения на стенке камеры. Недостаток конструкции смесительной головки данного устройства заключается в том, что подача компонента с большим объемным или весовым содержанием осуществляется через сопло одного игольчатого клапана, а это не обеспечивает качественного смешения вязких реакционноспособных компонентов при их соотношениях, значительно превышающих 1:1.Upon receipt of a two-component casting composition in the mixing head of this device, the jet of reagents are directed towards each other at an angle of 180 o . With a reagent ratio of 1: 1, the jets collide at the same distance from the nozzles of the corresponding valves, which is a necessary condition for an optimal mixing mode. At higher ratios, the flow core shifts from the axis of the mixing chamber, which impairs the quality of mixing due to increased friction on the chamber wall. The disadvantage of the design of the mixing head of this device is that the component with a large volume or weight content is supplied through the nozzle of one needle valve, and this does not provide high-quality mixing of viscous reactive components with their ratios significantly exceeding 1: 1.

Технической задачей является повышение качества смешения двухкомпонентных систем при соотношениях реагентов, значительно превышающих 1:1. Повышение эффективности смешения в устройстве достигается за счет разделения потока компонента с большим объемным или весовым содержанием на несколько параллельных потоков и введения в смесительную головку соответствующего количества игольчатых клапанов на линию этого компонента. Игольчатые клапаны, осуществляющие подачу компонентов в камеру смешения, располагаются в одной плоскости под углом друг к другу. The technical task is to improve the quality of mixing two-component systems with ratios of reagents significantly exceeding 1: 1. Improving the mixing efficiency in the device is achieved by dividing the component stream with a large volume or weight content into several parallel flows and introducing into the mixing head the corresponding number of needle valves per line of this component. Needle valves that feed components into the mixing chamber are located in the same plane at an angle to each other.

Предложенное устройство позволяет добиться высокого качества смешения двухкомпонентных систем при соотношениях реагентов, значительно превышающих 1: 1. На этом же устройстве можно осуществить получение композиций при соотношениях компонентов, близких к 1:1. The proposed device allows to achieve high quality mixing of two-component systems with ratios of reagents significantly exceeding 1: 1. On the same device, it is possible to obtain compositions with ratios of components close to 1: 1.

На фиг. 1 изображена схема устройства с разделением потока большего объемного (весового) содержания на три части; на фиг. 2 изображена смесительная головка, поперечный разрез; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2 (левые половины чертежей соответствуют режиму литья, правые - режиму циркуляции); на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2. In FIG. 1 shows a diagram of a device with dividing a stream of a larger volume (weight) content into three parts; in FIG. 2 shows a mixing head, cross section; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 2 (the left halves of the drawings correspond to the casting mode, the right halves correspond to the circulation mode); in FIG. 4 is a section BB in FIG. 2.

Схема смесительного устройства с разделением потока на три части содержит два независимых контура подачи компонентов. Конструктивно возможно оформление головок с разбиением потока компонента с большим расходом на четыре, пять и более параллельных потоков. The scheme of the mixing device with the separation of the flow into three parts contains two independent component supply circuits. Structurally, the design of the heads is possible with the splitting of the component stream with a high flow rate into four, five or more parallel flows.

Контур подачи компонента А включает в себя рабочую емкость 1 (см. фиг. 1), дозирующий насос 2, подводящую магистраль 3, смесительную головку 4 с игольчатым клапаном 5 и отводящую магистраль 6. The feed circuit of component A includes a working tank 1 (see Fig. 1), a metering pump 2, a supply line 3, a mixing head 4 with a needle valve 5 and a discharge line 6.

Контур подачи компонента B включает в себя рабочую емкость 7, дозирующий насос 8, подводящую магистраль 9, подводящие трубопроводы 9.1, 9.2 и 9.3, смесительную головку с игольчатыми клапанами 10.1, 10.2, 10.3, отводящие трубопроводы 11.1, 11.2 и 11.3 и отводящую магистраль 11. Подводящие трубопроводы 9.1, 9.2, 9.3 содержат запорные клапаны 12.1, 12.2, 12.3, регуляторы расхода 13.1, 13.2, 13.3 и расходомеры 14.1, 14.2, 14.3. Отводящие трубопроводы 11.1, 11.2, 11.3 содержат обратные клапаны 15.1, 15.2, 15.3. The feed circuit of component B includes a working tank 7, a metering pump 8, a supply pipe 9, supply pipes 9.1, 9.2 and 9.3, a mixing head with needle valves 10.1, 10.2, 10.3, discharge pipes 11.1, 11.2 and 11.3 and a discharge pipe 11. The supply pipelines 9.1, 9.2, 9.3 contain shut-off valves 12.1, 12.2, 12.3, flow controllers 13.1, 13.2, 13.3 and flow meters 14.1, 14.2, 14.3. The discharge pipes 11.1, 11.2, 11.3 contain check valves 15.1, 15.2, 15.3.

Управление игольчатым клананом 5 осуществляется от насосной станции 16 через гидрораспределитель 17 и трубопроводы 18, 19. Management of the needle clan 5 is carried out from the pumping station 16 through the valve 17 and pipelines 18, 19.

Управление игольчатыми клапанами 10.1, 10.2, 10.3 осуществляется от насосной станции 16 через гидрораспределители 20.1, 20.2, 20.3 и трубопроводы 21.1, 21.2, 21.3, 22.1, 22.2, 22.3. The needle valves 10.1, 10.2, 10.3 are controlled from the pump station 16 through the control valves 20.1, 20.2, 20.3 and pipelines 21.1, 21.2, 21.3, 22.1, 22.2, 22.3.

Смесительная головка содержит камеру смешения 23 с очистительным штоком, имеющим гидропривод (на фиг. 1 не показаны). The mixing head comprises a mixing chamber 23 with a cleaning rod having a hydraulic actuator (not shown in FIG. 1).

В режиме циркуляции включаются электромагниты гидрораспределителей 17, 20.1, 20.2, 20.3, масло от насосной станции по трубопроводам 19, 22.1, 22.2, 22.3 подается к клапанам 5, 10.1, 10.2, 10.3 и закрывает их. Компонент А из емкости 1 подается насосом 2 по магистрали 3 к клапану 5 и через магистраль 6 возвращается в емкость. Компонент B из емкости 7 подается насосом 8 по магистрали 9, разветвляется на три потока и по трубопроводам 9.1, 9.2, 9.3 поступает к клапанам 10.1, 10.2, 10.3. Возврат в емкость осуществляется через трубопроводы 11.1, 11.2, 11.3 и магистраль 11. In the circulation mode, the electromagnets of the hydraulic valves 17, 20.1, 20.2, 20.3 are turned on, oil from the pumping station through pipelines 19, 22.1, 22.2, 22.3 is supplied to the valves 5, 10.1, 10.2, 10.3 and closes them. Component A from tank 1 is pumped by line 2 to line 5 to valve 5 and returned through line 6 to the tank. Component B from tank 7 is supplied by pump 8 through line 9, branches into three streams, and flows through pipelines 9.1, 9.2, 9.3 to valves 10.1, 10.2, 10.3. Return to the tank via pipelines 11.1, 11.2, 11.3 and line 11.

При литье выключаются электромагниты гидрораспределителей 17, 20.1, 20.2, 20.3, масло по трубопроводу 18, 21.1, 21.2, 21.3 подается к клапанам 5, 10.1, 10.2, 10.3 и открывает их. Компонент А из емкости 1 подается по магистрали 3 к клапану 5 и через сопло впрыскивается в смесительную камеру 23. Компонент B из емкости 7 подается по магистрали 9, разветвляется на три потока и по трубопроводам 9.1, 9.2, 9.3 поступает к клапанам 10.1, 10.2, 10.3; через сопла этих клапанов осуществляется впрыск в смесительную камеру. When casting, the electromagnets of the hydraulic valves 17, 20.1, 20.2, 20.3 are turned off, the oil is supplied through the pipeline 18, 21.1, 21.2, 21.3 to the valves 5, 10.1, 10.2, 10.3 and opens them. Component A from tank 1 is fed through line 3 to valve 5 and injected through the nozzle into the mixing chamber 23. Component B from tank 7 is fed through line 9, branches into three streams and flows through valves 9.1, 9.2, 9.3 to valves 10.1, 10.2, 10.3; through the nozzles of these valves, injection is made into the mixing chamber.

Регулировка разветвленных потоков компонента B осуществляется регуляторами расхода 13.1, 13.2, 13.3 в режиме циркуляции. Контроль за регулировкой осуществляется расходомерами 14.1, 14.2, 14.3. The branched flows of component B are regulated by the flow regulators 13.1, 13.2, 13.3 in the circulation mode. Control over the adjustment is carried out by flow meters 14.1, 14.2, 14.3.

При необходимости впрыск компонента B возможно осуществить через один или два игольчатых клапана. Если, например, необходимо осуществить струйное смешение компонентов A и B по традиционной схеме (струи компонентов направляются навстречу друг другу под углом 180o), то необходимо закрыть вентили 12.1, 12.3 и игольчатые клапаны 10.1, 10.3. В режиме циркуляции компонент B из емкости 7 подается по магистрали 9, трубопроводу 9.2 к клапану 10.2; возврат в емкость осуществляется через трубопровод 11.2 и магистраль 11. Обратные клапаны 15.1 и 15.3 предотвращают попадание компонента B к игольчатым клапанам 10.1 и 10.3 по трубопроводам 11.1 и 11.3.If necessary, component B can be injected through one or two needle valves. If, for example, it is necessary to carry out the jet mixing of components A and B according to the traditional pattern (the jets of components are directed towards each other at an angle of 180 o ), then it is necessary to close valves 12.1, 12.3 and needle valves 10.1, 10.3. In the circulation mode, component B from the tank 7 is fed through the line 9, the pipe 9.2 to the valve 10.2; the return to the tank is carried out through the pipe 11.2 and line 11. The non-return valves 15.1 and 15.3 prevent component B from getting to the needle valves 10.1 and 10.3 through the pipes 11.1 and 11.3.

Смесительная головка (фиг. 2, 3) содержит корпус 4, смесительную камеру 23 с очистным штоком 24, игольчатый клапан 5 компонента A с питающим 25 и отводящим 16 каналами, три игольчатых клапана 10.1, 10.2, 10.3 компонента В с питающими 27.1, 27.2, 27.3 и отводящими 28.1, 28.2, 28.3 каналами. Шток 24 размещен в гидроцилиндре 29. The mixing head (Fig. 2, 3) contains a housing 4, a mixing chamber 23 with a cleaning rod 24, a needle valve 5 of component A with a supply 25 and a discharge channel 16, three needle valves 10.1, 10.2, 10.3 of component B with a supply 27.1, 27.2, 27.3 and channels 28.1, 28.2, 28.3. The rod 24 is placed in the hydraulic cylinder 29.

Клапаны 5, 10.1, 10.2, 10.3 расположены в одной плоскости под углом 90o друг к другу (фиг. 4), имеют одинаковую конструкцию и функционируют одинаково.Valves 5, 10.1, 10.2, 10.3 are located in the same plane at an angle of 90 o to each other (Fig. 4), have the same design and function the same.

Клапан 5 обеспечивает подачу компонента A или в смесительную камеру, или обратно в емкость. При циркуляции компонента A игла 30 клапана 5 перекрывает сопло 31 и соединяет 25 и 26 каналы (клапан закрыт). При литье компонента А игла 30 перекрывает отводящий канал 26 и открывает вход в сопло 31 (клапан открыт). Регулировка потока компонента осуществляется сменным соплом с калиброванным выходным отверстием. Valve 5 feeds component A either into the mixing chamber or back into the container. When component A is circulating, the needle 30 of the valve 5 overlaps the nozzle 31 and connects the channels 25 and 26 (the valve is closed). When casting component A, the needle 30 overlaps the outlet channel 26 and opens the entrance to the nozzle 31 (valve open). Component flow control is carried out by a replaceable nozzle with a calibrated outlet.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В режиме литья очистной шток 24 гидроцилиндра 29 находится в верхнем положении. Клапаны 5, 10.1, 10.2, 10.3 открыты. Жидкие компоненты под давлением через сопла игольчатых клапанов поступают в смесительную камеру, где происходит их интенсивное перемешивание методом соударения струй. Готовая смесь поступает на следующую технологическую операцию. In casting mode, the treatment rod 24 of the hydraulic cylinder 29 is in the upper position. Valves 5, 10.1, 10.2, 10.3 are open. The liquid components under pressure through the nozzles of the needle valves enter the mixing chamber, where they are intensively mixed by the impact of the jets. The finished mixture goes to the next process step.

В режиме циркуляции клапаны перекрываются, компоненты начинают циркулировать по соответствующим контурам. Очистной шток 24 перемещается вниз, перекрывая сопла и удаляя остатки смеси из камеры смешения. In the circulation mode, the valves are closed, the components begin to circulate along the corresponding circuits. The cleaning rod 24 moves down, blocking the nozzle and removing the rest of the mixture from the mixing chamber.

К началу следующего цикла смешения шток поднимается вверх, клапаны открываются. By the beginning of the next mixing cycle, the stem rises, the valves open.

Claims (1)

Устройство для струйного смешения жидкостей, содержащее смесительную головку с игольчатыми клапанами, которые расположены в одной плоскости, независимые контуры подачи компонентов, включающие в себя рабочие емкости, дозировочные насосы, подводящие и отводящие магистрали, отличающееся тем, что в головке для впрыска в смесительную камеру компонента с большим объемным или весовым содержанием предусмотрено несколько игольчатых клапанов, расположенных под углом друг к другу. A device for jet mixing liquids, comprising a mixing head with needle valves that are located in the same plane, independent component supply circuits, including working tanks, metering pumps, supply and discharge lines, characterized in that in the head for injection into the mixing chamber of the component with large volumetric or weight contents, several needle valves are provided, arranged at an angle to each other.
RU98121384/12A 1998-11-25 1998-11-25 Device for jet mixing of liquids RU2166357C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98121384/12A RU2166357C2 (en) 1998-11-25 1998-11-25 Device for jet mixing of liquids

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98121384/12A RU2166357C2 (en) 1998-11-25 1998-11-25 Device for jet mixing of liquids

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2166357C2 true RU2166357C2 (en) 2001-05-10

Family

ID=20212733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98121384/12A RU2166357C2 (en) 1998-11-25 1998-11-25 Device for jet mixing of liquids

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2166357C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2795003C2 (en) * 2018-04-26 2023-04-27 Судаль Device and method for producing and dispensing reaction mixture

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2795003C2 (en) * 2018-04-26 2023-04-27 Судаль Device and method for producing and dispensing reaction mixture

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4471887A (en) Dispensing device
US5881919A (en) Liquid injection system for sprayers
US4403738A (en) Device for spraying aqueous mixtures
EP0740987B1 (en) Solvent flush reaction injection molding mixhead
US5524797A (en) Double acting metering cylinder
US11866917B2 (en) Apparatus for dispensing a mixture of a diluent and an additive for sanitation, cosmetic or cleaning applications
US4096585A (en) Apparatus for mixing and ejecting interacting fluid materials
EP1560687B1 (en) Co-injection mixing method and apparatus
CA2331054A1 (en) High performance slurry spray machine
JPH02225768A (en) Concrete deliverying device
GB1589413A (en) Delivery of a liquid alone or admixed with a second liquid
EP0527027A1 (en) Fluid dispenser
RU2166357C2 (en) Device for jet mixing of liquids
US4248266A (en) Liquid soap injector for a water bath spray system
US6293429B2 (en) Variable-rate, digitally-controlled fluid metering device
WO2004083636B1 (en) Proportioning pump including integral orifice
CN111760482B (en) Mixing device
US3213796A (en) Variable proportioner
KR100758807B1 (en) Apparatus and methods for filling multiple liquid phase compositions
US3450053A (en) Additive proportioning and injection system
RU2033854C1 (en) Device for obtaining dosed compounds
US20010046181A1 (en) Multiple component mixing and dispensing system
US4595565A (en) Equipment for mixing liquid reactants
JP3927026B2 (en) Paint feeder
JPS61230763A (en) Spray apparatus