CS260118B1 - Device for emulsions production - Google Patents

Abstract

Řešení ae týká zařízení k výrobě emulzí, zejména živičných. Uvnitř .Jeho emulgační komory je uložen rotor obsahujxoí soustavu vzájemně*propojených axiálních a radiálních kanálů. Podstata spočívá v tom, že rotor Je axiálními kanály opatřen na obou svých protilehlých bocích, přičemž v obvodové stěně jeou přepouštěcí otvory, ústíoí do homogenizační komory.The solution relates to equipment for the production of emulsions, especially bituminous. Inside. Its emulsifying the chamber is placed in the rotor containing the net mutually interconnected axial and radial channels. The essence is that the rotor is axial channels on both of its opposing sides, taking in the perimeter wall they are bypass openings, they open into the homogenization chamber.

Description

Vynález se týká zařízení k výrobě emulzí, ných.The present invention relates to an apparatus for producing emulsions.

zejména živičPro výrobu emulzí je možno použít zařízení, v jehož emulgační komoře je otočně uložen kotouč se zvlněným okrajem. Do emulgační komory se. přivádějí předem zpracovaně komponenty, které jsou otáčením kotouče emulgovány. Zařízení tohoto jednoduchého principu je vlastně míchadlem. Není vhodné pro výrobu širšího sortimentu emulzí a ani ty emulze, které je schopno vyrábět, nemají vysokou kvalitu.in particular bitumen For the production of emulsions, a device can be used in which the corrugated disk is rotatably mounted in the emulsifying chamber. Into the emulsifying chamber are:. they feed pre-processed components which are emulsified by rotation of the disc. The device of this simple principle is actually a stirrer. It is not suitable for the production of a wider range of emulsions and even those emulsions that it is capable of producing are not of high quality.

Jiným známým zařízením na výrobu emulzí je koloidní mlýn. V jeho komoře tvaru komolého kužele je uložen rotor rovněž ve tvaru komolého kužele, jen s větším vrcholovým úhlem. Jak na povrchu rotoru, tak na obvodové stěně emulgační komory mohou být vytvořeny drážky. Komponenty se do mlýna přivádějí v· ose rotoru, jehož otáčením se vytváří emulze, která se ze mlýna odvádí. Takové mlýny mají složitou konstrukci a náročnou výrobu. Ke svému provozu obvykle potřebují ještě čerpadlo, což představuje další nevýhodu.Another known emulsion manufacturing plant is a colloid mill. In its truncated cone-shaped chamber there is also a truncated cone-shaped rotor with only a larger apex angle. Grooves may be formed on both the rotor surface and the peripheral wall of the emulsifying chamber. The components are fed into the mill along the axis of the rotor, the rotation of which creates an emulsion which is discharged from the mill. Such mills have a complicated construction and demanding production. They usually still need a pump to operate, which is another disadvantage.

Na jiném principu spočívá zařízení, rovněž určené k výrobě emulzjj zejména živičných, které má v emulgační komoře rotor, opatřený soustavou kanálů, které jsou na jednom konci axiálně otevřeny směrem ke vstupnímu hrdlu pro přívod emulgačních komponent a druhým koncem jsou vyústěny proti obvodové stěně emulgační komory. Účelné provedení rotoru je tvořeno dvěma souosými kotouči, spojenými radiálními přepážkami, tvořícími kanály. Do zařízení se přivádějí komponenty, které vstupují axiálně do otvoru otáčejícího se rotoru. Jsou odstředivou silou vrhány proti obvodové stěně emulgační komory, čímž dochází k jejich emulgaci. Hotová emulze se ze zařízení odebírá. I toto zařízení má některé nevýhody. Jeho konkrétní provedení bývá obvykle uspořádáno vertikálně s letmo uloženým rotorem. To samo při vysokých otáčkách, kterých rotor dosahuje, způsobuje rychlé opotřebení ložisek a již při jejich nepatrném opotřebení je zařízení nepřípustně hlučné. K opotřebení ložisek a k nutnosti jejich častější výměny přispívá ještě axiální zatížení ložisek, dané konstrukcí zařízení. Vlivem otáčení hřídele letmého rotoru dochází k synchronnímu víření komponent s rotorem, což má za následek zmenšení průchodnosti zařízení ještě před vstupem komponent do oběžného kola, a tím snížení výkonu. Další nevýhoda spočívá v obtížnosti dokonalého utěsnění stěn emulgační komory a tedy v úniku emulze.On another principle, the device also intended for producing emulsions, in particular bitumen, has a rotor in the emulsifying chamber provided with a plurality of channels which at one end are axially open towards the inlet throat for supplying the emulsifying components and . An expedient embodiment of the rotor consists of two coaxial disks connected by radial baffles forming channels. Components are introduced into the device and enter axially into the opening of the rotating rotor. They are thrown by centrifugal force against the peripheral wall of the emulsifying chamber, thereby emulsifying them. The finished emulsion is removed from the apparatus. This device also has some disadvantages. Its particular embodiment is usually arranged vertically with a free-standing rotor. This, in turn, at high rotational speeds which the rotor achieves, causes rapid wear of the bearings, and even at low wear, the device is impermissibly noisy. The bearings wear and the necessity of their more frequent replacement are also due to the axial load of the bearings given by the design of the device. Due to the rotation of the flying rotor shaft, the components swirl synchronously with the rotor, which results in a reduction in the throughput of the device before the components enter the impeller, thereby reducing performance. A further disadvantage lies in the difficulty of sealing the walls of the emulsifying chamber perfectly and thus in leaking the emulsion.

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení k výrobě emulzí, zejména živičných, podle vynáhzu, které mó uvnitř emulgační komory uložen rotor obsahující soustavu axiálních a radiálních kanálů, vzájemně propojených. Axiální kanály této soustavy jsou otevřeny k pří vodík emulgačních komponent a její radiální kanály ústí proti obvodové stěně emulgační komory. Podstata zařízení spočívá v tom, že rotor je axiálními kanály opatřen na obou svých protilehlých bocích, přičemž v obvodové stěně jsou vytvořeny přepouštěcí otvory, ústící do homogenizační komory, spojené s vývodem emulze. Pro zvýšení účinnosti zařízení je výhodné použít rotor, který má na svém vnějším obvodu drážku, a tuto drážku předělit přepážkou. Přepážka může být spojena buď s rotoremj nebo s emulgační komorou.These drawbacks are overcome by a device for producing emulsions, in particular bituminous, according to the invention, which can accommodate a rotor comprising an array of axial and radial channels interconnected within the emulsifying chamber. The axial channels of this assembly are open to the hydrogen of the emulsifier components and its radial channels extend against the peripheral wall of the emulsifier chamber. The principle of the device consists in that the rotor is provided with axial ducts on both of its opposite sides, and in the peripheral wall there are formed through holes opening into the homogenization chamber connected to the emulsion outlet. To increase the efficiency of the device, it is advantageous to use a rotor having a groove on its outer circumference and to divide the groove by a partition. The baffle can be connected to either the rotor or the emulsifying chamber.

Výhody zařízení podle vynálezu jsou následující. Jeho konstrukční uspořádání odstraňuje axiální síly působící na hřídel rotoru a lépe vyrovnává vliv nevyvážených hmot. Snižují se vibrace a výrazně se zmenšuje hlučnost. Zařízení neobsahuje letmo za-r věšené rotující součásti, což zvyšuje proti stávajícímu stavu jeho provozní spolehlivost. Další výhoda spočívá v tom, že jednotlivé komponenty, kupř. živice a vodní fáze, které při dávkování nemají stejnou teplotu, se přivádějí do zařízení odděleně. Živice tak neztrácí teplotu ještě před emulgací, což má příznivý vliv na jemnost emulze, Zařazením homogenizační komory se odstraňuje únik emulze a dále se zvyšuje její homogennost.The advantages of the device according to the invention are as follows. Its design eliminates axial forces on the rotor shaft and better balances the effects of unbalanced masses. Vibration is reduced and noise is greatly reduced. The device does not include overhung rotating parts, which increases its operational reliability over the current state. A further advantage is that the individual components, e.g. Resins and water phases that do not have the same temperature during dosing are fed separately to the plant. The resin thus does not lose temperature prior to emulsification, which has a beneficial effect on the emulsion fineness. By incorporating the homogenization chamber, the emulsion leakage is eliminated and its homogeneity is further increased.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je znázorněno na výkresu v částečném osovém řezu, ze kterého je patrný způsob připojení zařízení k pohonné jednotce.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the drawing in a partial axial section showing the way of connecting the device to the drive unit.

Zařízení sestává z tělesa 6, opatřeného dvěma páry vstupních hrdel 61, uvnitř kterých je uložen dělený rotor 2. Poloha jeho polovin je na hřídeli 2 osově vymezena rozpěracím kroužkem 8. Každá z polovin rotoru 2 obsahuje soustavu axiálních kanálů 21 a radiálních kanálů 22, vzájemně spojených. Axiální kanály 21 jsou otevřeny směrem ke vstupním hrdlům 61 a radiální kanály 22 ústí proti obvodové stěně 11 emulgační komory 1.The device consists of a body 6 provided with two pairs of inlet orifices 61, inside which a split rotor 2 is mounted. The position of its halves is axially delimited on the shaft 2 by a spacer ring 8. Each of the rotor halves 2 comprises a system of axial channels 21 and radial channels 22 connected. The axial ducts 21 are open towards the inlet throats 61 and the radial ducts 22 open against the peripheral wall 11 of the emulsifying chamber 1.

V obvodové stěně 11 jsou vytvořeny přepouštěcí otvory 12, ústící do homogenizační komory J, která ji obaluje a je opatřena vývodem 31 emulze. Drážka 4 vzniklá mezi oběma polovinami rotoru 2 zvětšuje prostor emulgační komory 1. Je předělena přepážkou 2» spojenou s obvodovou stěnou 11.In the peripheral wall 11 there are formed through-holes 12 leading to the homogenization chamber J, which surrounds it and is provided with an emulsion outlet 31. The groove 4 formed between the two halves of the rotor 2 increases the space of the emulsifying chamber 1. It is divided by a partition 2 »connected to the peripheral wall 11.

Zařízení pracuje následovně. Neznázorněným dávkovacím zařízením se podle předepsané receptury přivádějí do vstupních hrdel 6l emulgační komponenty tak, Že na každé straně zařízení vstupuje odděleně živice a vodní fáze. Samospádem nebo nuceně naplňují vnitřní prostor tělesa 6 a postupují do axiálních kanálů 21 a dále do radiálních kanálů 22 otáčejícího se rotoru 2· Odstředivou silou jsou vrhány proti obvodové stěně li, čímž dochází k vlastní emulgaci. Z emulgační komory 1 postupuje emulze přepouštěcími otvory 12 do homogenizační komory 3» kde se shromažďuje. Odtud je odebírána vývodem 31.The device works as follows. According to the prescribed recipe, the emulsifier component is fed to the inlets of the emulsifier component (not shown) with the addition of bitumen and an aqueous phase on each side of the device. They gravitationally or forcibly fill the interior of the body 6 and advance into the axial ducts 21 and further into the radial ducts 22 of the rotating rotor 2. They are thrown by centrifugal force against the peripheral wall 11, thereby emulsifying itself. From the emulsifying chamber 1 the emulsion passes through the through holes 12 into the homogenizing chamber 3 where it is collected. From there it is taken through outlet 31.

Vývod JI je účelné buď připojit k ne znázorněné mu prvku pro. vyvození protitlaku, např. ke škrticímu ventilu, nebo prostě zvýšit výtlačnou výšku. Pro vyrovnávání tlaku je výhodné spojit jednotlivé dvojice vstupních hrdel 61, určených pro stejné komponenty.It is expedient to either connect the outlet 11 to the element (not shown) for the. applying back pressure, eg to a throttle valve, or simply increasing the discharge head. In order to equalize the pressure, it is advantageous to connect the individual pairs of inlet ports 61 intended for the same components.

Claims (4)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION 1. Zařízení k výrobě emulzí, zejména živičných, uvnitř jehož emulgační komory je uložen rotor, obsahující soustavu axiálních a radiálních kanálu, vzájemné propojených, jejíž axiální kanály jsou otevřeny k přívodu emulgačních komponent a radiální kanály ústí proti obvodové stěně emulgační komory, vyznačené tím, že rotor /2/ je axiálními kanály /21/ opatřen na obou svých protilehlých bocích, přičemž v obvodové stěně /11/ jsou·vytvořeny přepouštěcí otvory /12/, ústící do homogenizační komory /3/, spojené s vývodem /31/ emulze.An apparatus for producing emulsions, in particular bitumen, within whose emulsifying chamber is a rotor comprising a plurality of axial and radial ducts interconnected, the axial ducts of which are open to the inlet of the emulsifying components and the radial ducts extend against the peripheral wall of the emulsifying chamber. The rotor (2) is provided with axial ducts (21) on both opposing sides thereof, wherein in the peripheral wall (11) there are formed through-holes (12) opening into the homogenization chamber (3) connected to the emulsion outlet (31). 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že rotor /2/ má na svém vnějším obvodu drážku /4/, která je předělena přepážkou /5/ ·Device according to claim 1, characterized in that the rotor (2) has a groove (4) on its outer circumference which is divided by a partition (5). 3. Zařízení podle bodu 1 a 2, vyznačené tím, že přepážka /5/ je spojená s obvodovou stěnou /11/ emulgační komory /1/.Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the partition (5) is connected to the peripheral wall (11) of the emulsifying chamber (1). 4. Zařízení podle bodu 1 a 2,vyznačené tím, že přepážka /5/ je spojena s rotorem /2/.Device according to Claims 1 and 2, characterized in that the partition (5) is connected to the rotor (2).