Способ и устройство для приготовления многокомпонентной смеси потоков быстрополимеризующихся жидкостей под воздействием атмосферы



Способ и устройство для приготовления многокомпонентной смеси потоков быстрополимеризующихся жидкостей под воздействием атмосферы
Способ и устройство для приготовления многокомпонентной смеси потоков быстрополимеризующихся жидкостей под воздействием атмосферы

Владельцы патента RU 2644910:

федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Казанский (Приволжский) федеральный университет" (ФГАОУ ВО КФУ) (RU)

Изобретение относится к химии полимеров, в частности для получения термореактивных полимеров, и может быть использовано для изготовления формованных деталей в автомобильной промышленности, а также в строительстве и легкой промышленности. Способ заключается в дозировании необходимого числа потоков требуемым числом дозирующих камер для регулирования соотношений расходов компонентов смеси, обеспечивающего устранение контакта всех компонентов смеси с атмосферой, смешении компонентов смеси в смесителе. Для управления скоростью и траекторией струй смеси используют струйно-центробежное устройство. Дозирующие камеры монтируют на монтажном плато с возможностью раздельного регулирования величины дозирующего зазора каждой камеры с учетом температурной зависимости вязкости соответствующего компонента. Бескомпрессорность подачи компонентов достигается применением эластичных сосудов, герметично подсоединяемым к входным патрубкам дозирующих камер. Для очистки каналов устройства при завершении работы все входные патрубки перекрывают с подключением канала промывающей жидкости поворотом конического переключателя на оборота, смонтированного в монтажном плато под всеми дозирующими камерами. Затем осуществляют продувку всей системы очередным поворотом переключателя, открывая каналы связи камер с атмосферой и завершая работу установки переключением ее в режим отключения. Технический результат: повышение производительности за счет сокращения времени корректировки соотношений компонентов при изменении температуры окружающей среды. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к химии полимеров, в частности для получения термореактивных полимеров. Может быть использовано для изготовления формованных деталей в автомобильной промышленности, а также в строительстве и легкой промышленности.

Известно, что некоторые компоненты быстрополимеризующихся жидкостей являются токсичными материалами. Поэтому технология приготовления таких смесей требует сокращения времени нахождения используемых компонентов в открытых сосудах. Среди быстрополимеризующихся смол наиболее широкое применение имеет дициклопентадиен (ДЦПД). Его полимеризация в настоящее время осуществляется бочковым способом на основе соединения двух заранее приготовленных смесей. В основном, в одной из них содержится ДЦПД, в другой - отвердитель с остальными компонентами, такими как пластификатор, модификатор, краситель и др. Предварительность их приготовления обусловлена скоротечностью полимеризации ДЦПД и сложностью реализации малой дозы отвердителя (1-2% по массе).

Известен способ приготовления двухкомпонентной смеси ДЦПД, основой которого является приготовление двух заранее приготовленных смесей [1].

Недостатком [1] является высокая трудоемкость приготовления двухкомпонентной смеси.

Этот недостаток устраняется при использовании способа непрерывного приготовления смеси жидкостей быстрополимеризующихся под воздействием атмосферы. Способ основан на применении дозатора для регулирования соотношений расходов потоков двух жидкостей, обеспечивающего устранение контакта всех компонентов смеси с атмосферой [2], смесителя этих компонентов [3] и струйно-центробежного устройства [4], обеспечивающего управление скоростью и траекторией струи смеси.

Недостатком данного способа, включающего [2, 3, 4], является отсутствие учета температурной зависимости вязкости соответствующей компоненты смеси.

Известен способ приготовления многокомпонентной смеси потоков быстрополимеризующихся жидкостей под действием атмосферы и устройство для его осуществления [5], согласно которому для дозирования требуемого числа потоков компонентов используют дозирующие камеры для регулирования соотношения расходов компонентов смеси с обеспечением устранения контакта с атмосферой. Смешение компонентов смеси осуществляют в смесителе.

Недостатком [5] является отсутствие учета температурной зависимости вязкости соответствующей компоненты смеси.

Целью предлагаемого изобретения является повышение производительности способа непрерывного приготовления многокомпонентной смеси с учетом температурной зависимости вязкостей соответствующих компонентов.

Цель достигается тем, что в известном способе приготовления смеси быстрополимеризующихся жидкостей, который заключается в дозировании необходимого числа потоков требуемым числом дозирующих камер для регулирования соотношений расходов компонентов смеси, обеспечивающего устранение контакта всех компонентов смеси с атмосферой и смешении компонентов смеси в смесителе. Для управления скоростью и траекторией струй смеси используют струйно-центробежное устройство, дозирующие камеры монтируют на монтажном плато с возможностью раздельного регулирования величины дозирующего зазора каждой камеры с учетом температурной зависимости вязкости соответствующего компонента, при этом бескомпрессорность подачи компонентов достигается применением эластичных сосудов, герметично подсоединяемых к входным патрубкам дозирующих камер. Для очистки каналов устройства при завершении работы все входные патрубки перекрывают с подключением канала промывающей жидкости поворотом конического переключателя на оборота, смонтированного в монтажном плато под всеми дозирующими камерами. После чего осуществляют продувку всей системы очередным поворотом переключателя, открывая каналы связи камер с атмосферой и завершая работу установки переключением ее в режим отключения.

Для осуществления предлагаемого способа разработано устройство, включающее дозирующие камеры, в требуемом количестве для подачи компонентов смеси, смеситель. Дозирующие камеры, содержащие штуцеры ввода компонентов, смонтированы на монтажном плато и соосно соединены между собой резьбовыми втулками, каждая из которых снабжена жестко связанной с ней рукояткой, позволяющей вращением втулки регулировать величину дозирующего зазора, при этом последняя из дозирующих камер жестко связана со смесителем и штуцером, связывающим его со струйно-центробежным устройством, а внутри монтажного плато под всеми дозирующими камерами смонтирован конический переключатель для смены режимов работы устройства.

Для пояснения способа приготовления смеси быстрополимеризующихся жидкостей и реализующего его устройства на приведенной Фиг. показан вариант дозатора объединения четырех потоков с их перемешиванием в смесителе [3], где на плато 1 смонтированы четыре дозирующие камеры с кольцевыми коническими щелями, соосно соединенных между собой резьбовыми втулками, выполненными в соответствии с [2]: камера 2 со штуцером 3 осевого ввода смолы, штуцером 4 ввода пластификатора, камеры 5 со штуцером 6 ввода красителя, камеры 7 со штуцером 8 ввода отвердителя и камера 9 со штуцером 10 ввода наружного потока смолы, отводимого из камеры 2 через патрубок 11. Камера 9, жестко связанная со смесителем 12 и штуцером 13, связывающим его со струйно-центробежным устройством, отличается от других камер повышенной протяженностью кольцевого зазора, позволяя изменять величины дозирующих зазоров без смешения камер. Все камеры соосно соединены между собой резьбовыми втулками (на Фиг. не видны), каждая из которых снабжена жестко связанной с ней рукояткой 14, позволяющей вращением втулки регулировать величину дозирующего зазора в соответствующей камере с обеспечением герметизации посредством блоков 15. Для смены режимов работы дозатора в монтажном плато под всеми дозирующими камерами смонтирован конический переключатель 16, содержащий систему каналов, обеспечивающих работу дозатора во всех его режимах, в том числе в режиме продувки воздухом, поступающим в переключатель 16 через каналы 17.

Устройство работает следующим образом. При запуске устройства каждая из компонентов смеси подается в соответствующую дозирующую камеру: в камеру 2 через штуцер 3 вводится смола, через штуцер 4 - пластификатор; в камеру 5 через штуцер 6 осуществляется ввод красителя; в камеру 7 посредством штуцера 8 вводится отвердитель, в камеру 9 через штуцер 10 поступает наружный поток смолы, отводимый из камеры 2 через патрубок 11 для обволакивания смолой всех компонентов смеси, обеспечивая эффективность перемешивания всех компонентов в смесителе 12.

Дозировку требуемого соотношения расходуемых компонентов осуществляют с учетом массы смолы, расходуемой за определенное время, и жидкотекучести компонентов при данной температуре, устанавливая величины дозирующих щелей каждой камеры по заранее подготовленным таблицам зависимости расхода масс компонентов от положения соответствующего регулятора, рукоятка 14 которого устанавливается вертикально при температуре 20°С окружающей среды с возможностью корректировки дозирующих зазоров с учетом изменения температуры путем изменения угла наклона соответствующей рукоятки 14 в соответствии со шкалой температур нанесенной на торец соответствующей камеры. Получаемая смесь через штуцер 13 поступает в струйно-центробежное устройство. Масса приготавливаемой смеси в единицу времени определяется параметрами работы струйно-центробежной форсунки: скоростью вращениями и сечением сопла форсунки. Отсутствие зависимости расхода компонентов от изменения температуры окружающей среды обеспечивается путем использования шкалы, связывающей угол наклона рукоятки 14 со значением температуры, нанесенной на торец соответствующей камеры. Положение рукоятки 14 при температуре 20°С - вертикальное, при повышении температуры, в результате уменьшения вязкости соответствующей компоненты - рукоятка 14 смещается в сторону сокращения величины дозирующего зазора, т.е. по часовой стрелке, а при снижении температуры - в сторону увеличения дозирующего зазора, т.е. против часовой стрелки. При этом, учитывая шаг резьбы втулки, поворот рукоятки 14 ограничен поворотом на 120° в обе стороны, обеспечивая учет температуры от 0 до 40°С.

Смену режимов работы устройства осуществляют путем поворота рукоятки переключателя 16 на оборота в соответствии с четырьмя его режимами: рабочим (Раб.), промывочным (Пром.), режим продувки воздухом (Прод.) и завершающим (Откл.), при котором перекрываются все каналы ввода компонентов смеси, а для фиксирования переключателя 16 в определенном режиме, риску на его цилиндрической поверхности совмещают с риской соответствующего режима (Раб. Пром., Прод., Откл.), нанесенного на торцевую часть монтажного плато 1, при этом длительность промывки определяется временем заполнения смесителя смолой, вытесняющей смесь компонентов (т.е. по цвету жидкости), после чего установка отключается поворотом переключателя 16 на оборота.

При очередном запуске устройства в первые мгновения осуществляется стабилизация вращения струйно-центробежного устройства при одновременном его заполнении смесью, подаваемой в смеситель под воздействием стационарного давления на эластичные сосуды всех компонентов смеси.

Предлагаемое изобретение удовлетворяет критериям новизны, так как при определении уровня техники не обнаружены средства, которым присущи признаки, идентичные (то есть совпадающие по исполняемой ими функции и форме выполнения этих признаков) всем признакам, перечисленным в формуле изобретения, включая характеристику назначения.

Заявляемый способ имеет изобретательский уровень, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками данного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат. Технический результат - повышение производительности способа непрерывного приготовления многокомпонентной смеси с учетом температурной зависимости вязкости соответствующей компоненты за счет сокращения времени корректировки соотношений компонентов при изменении температуры окружающей среды.

Заявленное техническое решение можно реализовать на технологических линиях цехов приготовления изделий из полимерных материалов, для нанесения покрытий на поверхности изделий. Это соответствует критерию «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ

1. Бусыгин Б.М. и др. Способ приготовления двухкомпонентной системы на основе дициклопентадиена // Патент России №2450028. Заявка: 2010123234/04. 07.06.2010. Опубликовано: 10.05.2012. Бюл. №13.

2. Карих Ф.Г., Карих А.Ф. Дозатор для регулирования расходов потоков двух жидкостей // Патент России №№2144693. Заявка: 97108088/09, 20.05.1997. Опубликовано: 20.01.2000. Бюл. №2.

3. Карих Ф.Г., Карих А.Ф. Статический смеситель для полимеризующихся жидкостей. // Патент России №2135354. Заявка: 97117788/25, 21.10.1997. Опубликовано: 27.08.1999. Бюл. №24.

4. Карих Ф.Г., Карих А.Ф. Способ получения потока капель. // Патент России №1834714. Заявка: 4888996, 10.12.1990. Опубликовано: 15.08.1993. Бюл. №30.

5. Akio Takahashi, Hirokichi Saito. Mixing apparatus // US 4160115. Заявка: US 05/770,933, 22.02.1977. Опубликовано: 08.08.1978.

1. Способ приготовления многокомпонентной смеси потоков быстрополимеризующихся жидкостей под действием атмосферы, заключающийся в дозировании необходимого числа потоков требуемым числом дозирующих камер для регулирования соотношений расходов компонентов смеси, обеспечивающего устранение контакта всех компонентов смеси с атмосферой, смешении компонентов смеси в смесителе, отличающийся тем, что для управления скоростью и траекторией струй смеси используют струйно-центробежное устройство, дозирующие камеры монтируют на монтажном плато с возможностью раздельного регулирования величины дозирующего зазора каждой камеры с учетом температурной зависимости вязкости соответствующего компонента, при этом бескомпрессорность подачи компонентов достигается применением эластичных сосудов, герметично подсоединяемых к входным патрубкам дозирующих камер, а для очистки каналов устройства при завершении работы все входные патрубки перекрывают с подключением канала промывающей жидкости поворотом конического переключателя на оборота, смонтированного в монтажном плато под всеми дозирующими камерами, после чего осуществляют продувку всей системы очередным поворотом переключателя, открывая каналы связи камер с атмосферой и завершая работу установки переключением ее в режим отключения.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее дозирующие камеры в требуемом количестве для подачи компонентов смеси, смеситель, отличающееся тем, что дозирующие камеры, содержащие штуцеры ввода компонентов, смонтированы на монтажном плато и соосно соединены между собой резьбовыми втулками, каждая из которых снабжена жестко связанной с ней рукояткой, позволяющей вращением втулки регулировать величину дозирующего зазора, при этом последняя из дозирующих камер жестко связана со смесителем и штуцером, связывающим его со струйно-центробежным устройством, а внутри монтажного плато под всеми дозирующими камерами смонтирован конический переключатель для смены режимов работы устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области газодинамики и гидравлики, в частности может быть использовано для работы системы газообеспечения газосварочных горелок, электродуговых плазмотронов.

Изобретение относится к области дозирования паров жидкости в поток газа-носителя и может быть использовано в химической промышленности, газовой отрасли для одоризации природного газа, производстве полупроводников и других отраслях.

Изобретение относится к устройствам для регулирования соотношения расходов двух сред. .

Изобретение относится к устройствам пневмоавтоматики, а именно пневматическим регуляторам соотношения газовых потоков. .

Изобретение относится к авто- i матике в частности к устройствам для автоматического дозирования, и может быть использовано в пожаротушении для пропорционального смешения воды и пенообразователя.

Изобретение относится к автоматическому регулированию и также аспирации оборудования. .

Изобретение относится к гидравлическим регулирующим устройствам. .

Изобретение относится к устройствам сепарации пластикового лома, который представляет собой полимерные отходы разной фактуры, имеющие различную плотность и аэродинамические характеристики, и может быть использовано для сепарации измельченных отходов, образующихся при переработке ПЭТ бутылки.

Группа изобретений относится к непрерывным процессам изготовления плит (например, стеновых плит) и, в частности, к устройству и способу для распределения водной гипсовой суспензии.

Группа изобретений относится к волокну с покрытием для композитного изделия и способу изготовления волокна с покрытием. Последнее может включать тело волокна и матричный слой.

Изобретение относится к вентилируемой двухшнековой перемешивающей экструзионной машине и способу экструзии. В вентилируемой двухшнековой перемешивающей экструзионной машине и способе экструзии согласно настоящему изобретению агент для удаления летучих веществ, инжектированный через сопло (7с) для инжекции агента для удаления летучих веществ заднего по ходу потока конца, выполненное на цилиндре заднего по ходу потока концевого участка, образованного цилиндром (1g) участка, расположенным на заднем по ходу потока конце цилиндра (1), диспергируют и вводят в расплавленную смолу в цилиндр (1g) заднего по ходу потока концевого участка, а затем перемешивают посредством мешалки (6с) заднего по ходу потока конца таким образом, что происходит вспенивание расплавленной смолы под действием агента для удаления летучих веществ, а затем происходит ее экструзия.

Предложен способ получения композиционного полимерного материала с повышенным содержанием наполнителя, который может быть использован в качестве маточной смеси. В полимерный материал добавляют минеральный наполнитель 150 -800 мас.ч.

Изобретение относится к способу изготовления содержащей наночастицы маточной смеси в каучуках высокой вязкости с помощью триовальцов. Порошкообразные наночастицы смешивают по меньшей мере с одним полимерным латексом, нагревают до температур от 100°С до 200°С, а после удаления воды диспергируют на триовальцах.

Изобретение относится к способу получения пленки (12), содержащему следующие этапы:(a) пластификация полимерного материала (10) и смешение с одним или несколькими красителями с получением формовочной массы (11, 11') посредством устройства желатинирования (2), выполненного с дозатором (6) для красителей; (b) необязательно временное хранение формовочной массы (11'), полученной на этапе (а); (c) загрузка формовочной массы (11') в формовочное устройство (4) и (d) получение пленки (12); причем отношение количества красителя к количеству полимерного материала (10) автоматически регулируется с помощью колориметра (7) и электронного блока управления (14), и на этапе (а) измеряют цветовые параметры формовочной массы (11), находящейся в устройстве желатинирования (2), и передают в виде сигнала на электронный блок управления (14), а на этапе (d) у пленки (12) с помощью дополнительного колориметра (8) измеряют дополнительные цветовые параметры и передают в качестве сигнала на электронный блок управления (14).

Изобретение относится к устройству подготовки формовочной смеси для изготовления изделий из композитного материала. Техническим результатом является упрощение конструкции устройства для подготовки формовочной смеси, повышение надежности ее работы и увеличение равномерности формовочной смеси.

Изобретение касается технологий, связанных с дозированной подачей жидких материалов. Устройство дозированной подачи жидкости включает контейнер (203), соединенный с крышкой встроенного насоса (202), крышку встроенного насоса (202), включая насос, соединенный с впускным отверстием контейнера (203), и выпускное отверстие, спроектированное для дозированной подачи жидкости из контейнера (203) при включении насоса.

Изобретение относится к способу изготовления шин, устройству для изготовления эластомерных композиций, установке для изготовления шин. Устройство включает смесительный экструдер, включающий всасывающий насос в гидравлическом соединении с внутренней камерой смесительного экструдера в секторе смесительного экструдера вблизи экструзионной головки.

Изобретения относятся к технологическим процессам непрерывного смешения в статических смесителях жидких, газообразных и других текучих сред в различных отраслях промышленности и могут быть использованы на нефтедобывающих, нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятиях при подготовке нефти к переработке, а именно для ввода деэмульгатора и промывной воды в поток нефти и их смешения перед блоками обезвоживания и обессоливания, а также в других отраслях промышленности для смешивания основного потока жидкости или газа с меньшими количествами добавочных жидких или газообразных компонентов.

Изобретение относится к химии полимеров, в частности для получения термореактивных полимеров, и может быть использовано для изготовления формованных деталей в автомобильной промышленности, а также в строительстве и легкой промышленности. Способ заключается в дозировании необходимого числа потоков требуемым числом дозирующих камер для регулирования соотношений расходов компонентов смеси, обеспечивающего устранение контакта всех компонентов смеси с атмосферой, смешении компонентов смеси в смесителе. Для управления скоростью и траекторией струй смеси используют струйно-центробежное устройство. Дозирующие камеры монтируют на монтажном плато с возможностью раздельного регулирования величины дозирующего зазора каждой камеры с учетом температурной зависимости вязкости соответствующего компонента. Бескомпрессорность подачи компонентов достигается применением эластичных сосудов, герметично подсоединяемым к входным патрубкам дозирующих камер. Для очистки каналов устройства при завершении работы все входные патрубки перекрывают с подключением канала промывающей жидкости поворотом конического переключателя на оборота, смонтированного в монтажном плато под всеми дозирующими камерами. Затем осуществляют продувку всей системы очередным поворотом переключателя, открывая каналы связи камер с атмосферой и завершая работу установки переключением ее в режим отключения. Технический результат: повышение производительности за счет сокращения времени корректировки соотношений компонентов при изменении температуры окружающей среды. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх