Устройство для вспенивания битума


 


Владельцы патента RU 2534800:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ярославский государственный технический университет" (RU)

Изобретение предназначено для использования в дорожном строительстве при производстве асфальтобетонных смесей и устройстве дорожного покрытия. Устройство содержит смеситель, системы подачи битума и вспенивающей жидкости, снабженные запорной арматурой, и диспергирующее устройство. Система подачи вспенивающей жидкости образует круговой контур, диспергирующее устройство выполнено в виде абразивного пористого элемента, подключенного к системе подачи вспенивающей жидкости, а запорная арматура системы выполнена в виде двух обратных клапанов. Изобретение обеспечивает получение однородной мелкодисперсной пены, которая в процессе смешения позволяет достичь высокой степени однородности смеси, предотвращение засорения пористого элемента, а также возможность дозирования малых количеств вспенивающей жидкости. 1 ил.

 

Изобретение предназначено для использования в дорожном строительстве при производстве асфальтобетонных смесей и устройстве дорожного покрытия.

Известно устройство для вспенивания битума в виде центробежной форсунки, представляющее собой цилиндрический теплоизолированный корпус, устройства загрузки, трубопроводы, распылитель. Во внутреннем объеме корпуса расположено приспособление для нагрева битума. Отдельно располагается устройство для нагрева воды, которое сообщается трубопроводами с корпусом и распылителем. Распылитель снабжен полой конической насадкой с выполненными на внутренней поверхности спиралевидными завихрителями [Патент РФ №2461417, 10.11.2010].

Также известно устройство для приготовления технической пены в виде шнековой форсунки, представляющее собой камеру диспергирования в виде усеченного конуса с расположеным внутри вращающимся шнеком. К камере диспергирования присоединена камера смешивания, к которой подводятся патрубки со сжатым воздухом и пенообразующим раствором. К камере диспергирования подводится патрубок для отвода готовой пены, в основании которого установлена удерживающая решетка. [Патент РФ №2461458, 09.06.2011]. Heсмотря на то что областью действия устройства заявлены пенобетоносмесительные установки, устройство может быть использовано и для получения битумной пены.

Обозначенные выше устройства относятся к струйному типу устройств для получения битумной пены. Подобным устройствам присущи определенные недостатки. Для выхода на определенные качественные показатели получаемой битумной пены таким устройствам требуется некоторое время (переходный режим с выпуском некондиционного продукта). Отсюда на производствах с прерывной подачей битумной пены такие устройства малоэффективны.

Также известно устройство для получения пены барботажного типа, представляющее собой емкость заполненную битумом и оснащенное битумоводом в нижней части, а также пеноводом в верхней части. Внутри емкости располагается диспергатор, состоящий из распылителя и сетки. [Першин М.Н. Баринов Е.Н. Кореновский Г.В. «Вспененные битумы в дорожном строительстве». - М.: Транспорт, 1989, 80 с.]. В нижнюю часть емкости под давлением через распылитель подается пенообразователь в результате чего возникает динамический двухфазный слой газа и битума. На поверхности образуется пена, которая отводится вовне по пеноводу. Для повышения однородности и дисперсности битумной пены внутри емкости устанавливается сетка.

К основным недостаткам устройства-аналога следует отнести сложность дозирования малого количества вспенивающего вещества, невозможность получения ограниченного количества пены.

В качестве прототипа выбрано устройство для приготовления вспененного битума на базе пневмосистемы автомобиля. [Технологическое обеспечение качества строительства, методические рекомендации, 2004 г., СИБАДИ]. Устройство содержит битумную емкость, распределительную трубу, гидродинамический смеситель, битумный насос, расходомер воды, обратный клапан, водяной бак, клапан давления.

Из битумной емкости посредством насоса битум попадает в гидродинамический смеситель. Из водяного бака дозированно с помощью расходомера воды в тот же гидродинамический смеситель поступает вода под давлением, нагнетаемым в бак пневмосистемой автомобиля. В смесителе происходит образование пены, которая отводится в распределительную трубу.

Однако подобному устройству присущи некоторые недостатки. Требуется постоянный контроль расходования вспенивающего вещества и становится проблематичным дозировка малых количеств вспенивающего вещества. К тому же остановка устройства будет приводить со временем к засорению смесительной камеры и подводящих каналов.

Задачей изобретения является создание простого и надежного в эксплуатации устройства для получения битумной пены с системой строгого дозирования пены и вспенивающего вещества, с возможностью получения ограниченного количества пены без переходных режимов.

Решение поставленной задачи достигается устройством внутри смесителя мелкопористого цилиндра, соединенного с системой подачи вспенивающей жидкости, циркулирующей по замкнутому контуру.

Предлагаемое устройство вспенивания битума (фигура 1) состоит из смесителя 1, содержащего патрубки ввода 2 и вывода 3 битума. Внутри корпуса смесителя неподвижно установлено диспергирующее устройство 4, выполненное в виде цилиндрического пористого элемента. В качестве диспергирующего устройства может быть использован абразивный инструмент соответствующей формы, применяемый для обдирки металлических изделий. Диспергирующее устройство соединено с системой подачи вспенивающей жидкости (воды) через патрубки 5, 6. Система подачи вспенивающей жидкости образует круговой контур, включающий емкость 7, насос 8 и обратные клапаны 9, 10.

При работе устройства битум подается в корпус смесителя через патрубок 2 при заданном давлении и рабочей температуре. Вспенивающая жидкость из емкости 7 насосом 8 через обратный клапан 9 поступает в диспергирующее устройство 4 под давлением, превышающим давление битума и обеспечивающим необходимый расход жидкости через стенку пористого цилиндра. Просачиваясь через пористую стенку, жидкость срывается потоком битума, испаряется и диспергируется в нем с образованием пены, которая выводится через патрубок 3.

Обратные клапаны 9 и 10 при работе устройства позволяют обеспечить необходимый перепад давления для продавливания через пористую стенку строго нормированного количества вспенивающей жидкости. При остановке устройства обратные клапаны закрываются, обеспечивая заполнение жидкостью объема магистрали между клапанами 9 и 10. Отсеченная в этом объеме жидкость предотвращает просачивание битума в поры диспергатора и исключает его засорение. Предлагаемое устройство позволит получить следующие преимущества.

1. Использование в качестве диспергатора пористого элемента позволяет получить однородную мелкодисперсную пену, которая в процессе смешения позволяет достичь высокой степени однородности смеси.

2. Применение проточной схемы подачи вспенивающей жидкости позволяет решить проблему дозирования малых количеств вспенивающей жидкости. Ее расход определяется пропускной способностью пористого элемента при заданной разности давлений в системах подачи жидкости и битума.

3. Использование обратных клапанов в системе подачи вспенивающей жидкости предотвращает засорение пор цилиндра с его внешней поверхности во время остановки работы устройства. Это достигается за счет того, что при выключении установки объем магистрали между обратными клапанами остается заполненным жидкостью, находящейся под давлением, определяемым жесткостью пружины в клапане. Давление в смесителе равно атмосферному. В этих условиях, уже после прекращения подачи битума, происходит просачивание вспенивающей жидкости через пористый элемент и прочистка пор на его внешней поверхности.

Получаемая в описанном устройстве битумная пена имеет следующие характеристики: кратность - 20-25, дисперсность - (0,3-0,5)10-3 м и устойчивость (время разрушения половины столба пены) - 60-90 секунд.

Устройство для вспенивания битума, содержащее смеситель, системы подачи битума и вспенивающей жидкости, снабженные запорной арматурой, и диспергирующее устройство, отличающееся тем, что система подачи вспенивающей жидкости образует круговой контур, диспергирующее устройство выполнено в виде абразивного пористого элемента, подключенного к системе подачи вспенивающей жидкости, а запорная арматура системы выполнена в виде двух обратных клапанов.



 

Похожие патенты:

Изобретение может использоваться в химической, строительной, пищевой, а особенно в нефтяной и газовой промышленности при приготовлении буровых, промывочных и тампонажных растворов.

Изобретение относится к устройствам для приготовления технической пены и может быть использовано в пенобетоносмесительных установках. .

Изобретение относится к устройствам для смешивания порошкообразного материала и жидкости затворения растворов и может использоваться в нефтегазодобывающей промышленности при приготовлении буровых промывочных и тампонажных растворов, а также в других областях при смешивании разнофазных потоков.

Изобретение относится к области строительства, а именно к способам приготовления армированной ячеистобетонной смеси. .

Изобретение относится к устройствам для механоактивации строительной смеси и может быть использовано в энергетике, строительной, горнорудной, металлургической, химической промышленности, в медицине и других отраслях при производстве высококачественной продукции, а также для получения тонкодисперсных многокомпонентных смесей различных минералов, полимеров и порошков.

Изобретение относится к области строительной техники и может быть использовано, в частности, для улучшения ячеистых смесей и их транспортировки к месту укладки в теплоизоляционные конструкции зданий и сооружений, а также для производства стеновых блоков, перекрытий и монолитного строительства.

Изобретение относится к области строительной промышленности и может быть использовано, в частности, для улучшения ячеистых смесей и их транспортировки к месту укладки в теплоизоляционные конструкции здании и сооружений, а также для производства стеновых блоков, перекрытий и монолитного строительства.

Изобретение относится к области строительной техники и может быть использовано, в частности, для получения ячеистых смесей с целью изготовления теплоизоляционных конструкций зданий и сооружений, а также для производства стеновых блоков, плит перекрытий и монолитного строительства.

Изобретение относится к области строительства, а именно к устройствам для приготовления пенобетона. .

Изобретение относится к оборудованию, используемому при производстве фосфорсеросодержащих удобрений, основной стадией которого является аммонизация кислот. Реактор состоит из корпуса, входящей в него реакционной трубы, патрубков ввода кислот, патрубка ввода аммиака, установленного на корпусе, и патрубка вывода продукта.

Изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к электроизоляционной промышленности, судо-, авиа-, авто-, машиностроению и может быть использовано для получения полимерных композиционных материалов, печатных плат и лакотканей.

Изобретение предназначено для применения в химической промышленности, агропромышленном комплексе, производстве строительных материалов и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к системам ультрафиолетового излучения, применяемым для уничтожения микроорганизмов, и в частности к способу перемешивания жидкостей в системах, в которых используется ультрафиолетовый свет для обеззараживания жидкостей.

Изобретение относится к смесительным устройствам непрерывного действия и может быть применено для приготовления однородных смесей и эмульсий при перемешивании потоков жидкостей и газов в различных областях химической промышленности, нефтехимии, нефтегазопереработке, фармацевтике, жилищно-коммунальном хозяйстве и пищевой промышленности.

Изобретение относится к химической, легкой и другим отраслям промышленности и может использоваться для перемешивания различных смол, лаков, красок, а также газообразных сред.

Изобретение относится к области перемешивания и растворения жидкостей и может быть применимо в водоочистке и других отраслях промышленности. Гидравлический смеситель для обработки воды коагулянтами содержит отрезок трубы с цилиндром, с размещенной в нем решеткой-турбулизатором, распределитель реагента, выполненный в виде кольца с распределительными трубками, конусообразный бачок с радиальными трубками с отверстиями.

Изобретение относится к способу формирования в контейнере смеси и может использоваться для создания диффузного узора из компонентов, имеющих разные визуальные характеристики.

Изобретение относится к смешению двух или более потоков текучей среды и может использоваться в реакторах каталитического парциального окисления. .

Изобретение относится к смешивающему устройству для смешивания первого газа со вторым газом, причем этот второй газ является коррозионным по отношению к смешивающему устройству. Смешивающее устройство содержит направляющую часть для первого газа, имеющую вход направляющей части для первого газа и выход направляющей части для первого газа, направляющую часть для второго газа, имеющую вход направляющей части для второго газа и выход направляющей части для второго газа, причем выход направляющей части для второго газа расположен в направляющей части для первого газа так, что первый газ и второй газ смешиваются, и направляющую лопасть, сконфигурированную для обеспечения вихревого движения в первом газе. Кроме того, раскрыт соответствующий способ. Изобретение обеспечивает смешивающее устройство, позволяющее газам смешиваться, а температуре второго газа повышаться так, что внутренняя поверхность внешней направляющей части для первого газа не разъедается вторым газом, что снижает необходимость в футеровке и покрытиях на внутренней поверхности направляющей части для первого газа, а также обеспечивает улучшение смешивания двух газов. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх