FR2623730A1 - Installation de fabrication de mousses, notamment pour la realisation d'elements de construction cellulaires permettant la fabrication de mousses avec de tres faibles proportions d'agent emulsifiant comprises entre 1 et 15 pour mille - Google Patents
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Abstract
Cette installation de fabrication de mousses, notamment pour la réalisation d'éléments de construction cellulaires, comprenant une source de solution liquide, en particulier une solution aqueuse, une source d'agent émulsifiant, un dispositif mélangeur 20 de l'agent émulsifiant avec ladite solution liquide relié à ladite source de solution liquide et à ladite source d'agent émulsifiant, et un dispositif de génération de mousses proprement dit, relié audit mélangeur 20 et comprenant une admission d'air pour générer ladite mousse, est caractérisée en ce que ledit mélangeur 20 comprend un injecteur type Ventury 40 comprenant un cône de travail 42 réalisant un laminage au moins de ladite solution liquide, suivi en aval d'un cône de détente 44 réalisant la détente du flux de solution liquide et d'agent émulsifiant, l'agent émulsifiant étant introduit dans l'injecteur par un effet d'aspiration, sans nécessiter une source d'énergie particulière.
Description
Installation de fabrication de mousses, notamment pour la réalisation d'éléments de construction cellulaires permettant la fabrication de mousses avec de trés faibles proportions d'agent émulsifiant comprises entre 1 et 15 ;
La présente invention concerne essentiellement une installation de fabrication de mousses, notamment pour la réalisation d'éléments de construction cellulaires permettant la fabrication de mousses avec de trés faibles proportions d'agent émulsifiant comprises entre 1 et 15 ##, ces mousses étant avantageusement travaillées et calibrées.
La présente invention concerne essentiellement une installation de fabrication de mousses, notamment pour la réalisation d'éléments de construction cellulaires permettant la fabrication de mousses avec de trés faibles proportions d'agent émulsifiant comprises entre 1 et 15 ##, ces mousses étant avantageusement travaillées et calibrées.
Jusqu'à présent, les mousses dites physiques, mécaniques ou à air sont obtenues en partant d'une solution liquide, habituellement aqueuse, composée d'eau additionnée d'un agent émulsifiant, ce dernier étant soit d'origine animal, soit minéral.
Le mélange de l'agent émulsifiant avec la solution aqueuse peut être réalisé selon deux variantes principales - Soit par un prémélange composé de 3 à 10 % d'agent émulsifiant selon la qualité de celui-ci, et de l'eau. Les agents émulsifiants connus ne permettent pas des mélanges en dessous de 3 % pour obtenir un résultat positif de moussage. Ensuite, à l'aide soit d'une pression de chasse (un gaz), soit d'une pression produite par des pompes, on fournit à la veine de la solution liquide de mélange l'énergie nécessaire à la pulvérisation permettant l'incorporation de l'air par l'intermédiaire d'un dispositif générateur de mousses comprenant une admission d'air, en obtenant ainsi la formation de mousses.
- Soit on réalise ce prémélange par un principe dit Giffard, selon trois systèmes distincts
A) On dispose en entrée de pompe, une buse qui calibre la veine d'eau aspirée et qui provoque l'utilisation d'une partie de la dépression produite par la pompe pour aspirer l'agent émulsifiant. Industriellement, ce SyStèmE ne peut pas être retenu car il exige une stabilité parfaite de l'énergie produite par la dépression de la pompe impossible à obtenir en pratique.
A) On dispose en entrée de pompe, une buse qui calibre la veine d'eau aspirée et qui provoque l'utilisation d'une partie de la dépression produite par la pompe pour aspirer l'agent émulsifiant. Industriellement, ce SyStèmE ne peut pas être retenu car il exige une stabilité parfaite de l'énergie produite par la dépression de la pompe impossible à obtenir en pratique.
B) Un système Giffard, dit "en ligne". Ce système permet d'additionner, par dépression, l'agent émulsifiant à l'eau, cette dépression étant obtenue en transformant une partie de l'énergie cinétique de la veine d'eau.
Avec ce système, la valeur relative de l'agent émulsifiant aspiré n'est pas stabilisable du fait qu'elle ne supporte pas les variations des résistances de la ligne de refo@@@@@nt.
Ce système n'est en outre utilisable que dans la gamme des basses pressions comprises entre 10 et 120 mètres de hauteur géométriques, soit entre 0,1 MPa et 1,2 MPa (entre 1 et 12 bars).
C) Un système de mélange dans un mélangeur comprenant une ^eombrD de mélange . Dans ce cas, on introduit dans le dispositif
\'eau et l'agent émulsifiant, selon un calibrage défini fa orl du débit final, séparément et sous pression. Cette dernière est fournie soit par des pompes, soit pour l'agent émulsifiant par un réservoir à pression compensée.
\'eau et l'agent émulsifiant, selon un calibrage défini fa orl du débit final, séparément et sous pression. Cette dernière est fournie soit par des pompes, soit pour l'agent émulsifiant par un réservoir à pression compensée.
Ce système par chambre de mélange est rarement utilisé car il est fort coûteux à l'entretien et exige des réparations du fait que les pompes à agent émulsifiant se déteriorent rapidement par l'encrassement et par l'agressivité produite par un phénomène électrolytique. Ce système supporte également trés mal les effets différentiels des résistances des lignes de refoulement.
Les prémélanges qui peuvent être obtenus par les principes décrits en A, B et C ci-dessus, sont tous les trois mélangés à l'air par le biais d'un générateur de mousses relié au dispositif mélangeur et comprenant une admission d'air. Egalement, cet air peut être introduit sous pression, ce qui exige une source d'énergie supplémentaire.
L'invention a donc pour but de résoudre le nouveau problème technique consistant en la fourniture d'une solution permettant de fabriquer des mousses ayant une proportion en poids d'agent émulsifiant par rapport à la solution liquide, habituellement une solution aqueuse, extrêmement faible en agent émuisifiant, de préférence comprise entre 1 et 15 t.
La présente invention a encore pour but de résoudre le nouveau problème technique consistant enla fourniture d'une solution permettant de réaliser des mousses avec une très faible incorporation d'agent émulsifiant, utilisant une source unique d'énergie nécessaire pour l'ensemble de l'installation de fabrication de la mousse.
La présente invention a encore pour but de résoudre le nouveau problème technique consistant en la fourniture d'une solution permettant de fabriquer des mousses ayant une très faible proportion d'agent émulsifiant, utilisant ~ une source unique d'énergie, dont la solution liquide, en particulier aqueuse, est alimentée au dispositif mélangeur sous une pression moyenne comprise entre 150 et 500 mètres de hauteur géométriques, soit entre 1,5MPa et 5MPa. cette pression moyenne étant sensiblement constante.
La présente invention a encore pour but de résoudre le nouveau problème technique consistant enla fourniture d'une solution permettant de fabriquer des mousses à partir d'une très faible quantité d'agent émulsifiant, utilisant une source unique d'énergie, cette mousse étant travaillée et calibrée, permettant une utilisation de cette mousse pour la réalisation d'éléments de construction cellulaires. Cette mousse étant d'une grande stabilité.
La présente invention a encore pour but de résoudre tous ces nouveaux problèmes techniques simultanément d'une manière extrêmement simple, limitant les coûts de fabrication et de fonctionnement eu stade industriel.
Tous ces problèmes techniques sont résolus pour la première~ fois par la présente invention d'une manière satisfaisante, utilisable à l'échelle industrielle.
Ainsi, la présente invention fournit une installation de fabrication de mousses notamment pour la réalisation d'éléments de construction cellulaires, comprenant une source de solution liquide, en particulier une solution aqueuse, une source d'agent émulsifiant, un dispositif mélangeur de l'agent émulsifiant avec ladite solution liquide relié à ladite source de solution liquide et à ladite source d'agent émulsifiant, et un dispositif de génération de mousses proprement dit relié audit mélangeur et comprenant une admission d'air pour générer ladite mousse, caractérisée en ce que ledit mélangeur comprend un injecteur type
Ventury comprenant un cône de travail réalisant un laminage au moins de ladite solution liquide, suivi en aval d'un cône de détente de ladite solution liquide et de l'agent émulsifiant, l'agent émulsifiant étant introduit dans l'injecteur par un effet d'aspiration, sans nécessiter une source d'énergie particulière.
Ventury comprenant un cône de travail réalisant un laminage au moins de ladite solution liquide, suivi en aval d'un cône de détente de ladite solution liquide et de l'agent émulsifiant, l'agent émulsifiant étant introduit dans l'injecteur par un effet d'aspiration, sans nécessiter une source d'énergie particulière.
Selon une caractéristique particulière de l'installation suivant l'invention, l'agent émulsifiant est introduit entre le cône de travail et le cône de détente précités, avantageusement en faible valeur relative de 1 à 15 WD.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'installation selon l'invention, le cône de travail précité présente une ouverture angulaire totale comprise entre environ 40 et environ 450, ladite solution liquide étant introduite dans ledit cône de travail à sa base, et éjectée par son sommet qui comporte une ouverture axiale.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'installation selon l'invention, le cône de détente précité, situé en aval du cône de travail précité, comprend une ouverture angulaire comprise entre environ 2 et environ 80, encore de préférence entre environ 2 et environ 60, le sommet de ce cône de détente comportant une ouverture par laquelle sont introduits la solution liquide et l'agent émulsifiant tandis que sa base comporte une ouverture de sortie du flux de solution liquide et d'agent émulsifiant prémélangés.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le cône de travail et le cône de détente précités sont séparés de manière à définir entre eux une chambre intermédiaire.
Selon une réalisation particulière, l'ouverture d'entrée du cône de détente précité présente elle-même une forme tronconique dont la base est disposée en direction du cône de travail précité, tandis que le sommet est commun avec le sommet du cône de détente.
Selon une caractéristique particulièrement préférée de l'invention, cette ouverture conique d'accés au cône de détente présente une ouverture angulaire comprise entre 75 et 850, de préférence entre 78 et 820, une valeur particulière étant 800 environ.
Selon une autre caractéristique préférée de l'invention, cette ouverture conique, qui définit une cloison de la chambre intermédiaire précitée, a sa base qui se superpose en partie avec le cône de travail précité et qui l'entoure donc partiellement.
Ainsi, la chambre intermédiaire est définie entre le cône de travail et l'ouverture conique du cône de détente, cette chambre intermédiaire ayant ainsi un profil annulaire tronconique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, l'agent émulsifiant est introduit au niveau de cette chambre intermédiaire, c'est-à-dire, entre le cône de travail et le cône de détente, par une conduite latérale appropriée qui est avantageusement munie d'un dispositif anti-retour, tel qu'un clapet anti-retour.
Selon encore une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, l'installation selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de dérivation d'une partie du flux de solution liquide du mélangeur-injecteur, de sorte que cette partie de flux dérivé ne passe pas dans le mélangeur-injecteur, de préférence ces moyens de dérivation sont pourvus d'un moyen de réglage de la proportion de flux dérivé.
Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, ces moyens de dérivation sont prévus de manière à dériver la majeure partie du flux de solution liquide, pouvant aller jusqu'à 90 à 95 % de ce flux de solution liquide.
Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le dispositif générateur de mousses proprement dit est caractérisé en ce qu'il comprend une buse de pulvérisation trés fine dans laquelle le mélange de solution liquide et d'agent émulsifiant est alimentéà une pression suffisante pour obtenir un effet d'auto-aspiration d'air introduit par une conduite latérale débouchant à la sortie de cette buse de pulvérisation.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le mélange pulvérisé de solution liquide contenant l'agent émulsifiant et de l'air, formant d'ores et déjà une mousse, est introduit dans un dispositif de trav#ail et de calibrage de la mousse qui comprend de préférence un agitateur fixe.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, l'installation complète comprend une source unique d'énergie, qui est avantageusement fournie par une pompe comportant une source d'alimentation habituelle, telle qu'un moteur. De préférence, cette pompe délivre une pression de classe moyenne sensiblement constante de la solution liquide alimentée au mélangeur, pour lui impartir une énergie cinétique sensiblement constante.
Selon un mode de réalisation particulier, cette pression sensiblement constante à la sortie de la pompe est fournie par une dérivation avec un dispositif de tarage de la pression constitué par exemple, par un clapet taré qui s'ouvre pour une pression prédéterminée réglable à la sortie de la pompe.
On comprend ainsi qu'avec une telle conception de l'installation selon l'invention, on résoud tous les problèmes techniques précédemment énoncés en aboutissant ainsi aux avantages techniques déterminants énoncés avec ces problèmes techniques, ainsi que tous les avantages techniques complémentaires qui seront apparents à 11 homme du métier.
D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lumière de la description explicative qui va suivre, qui fait référence aux dessins annexés représentant un mode de réalisation actuellement préféré d'une installation de fabrication de mousses selon l'invention, donné simplement à titre d'illustration et qui ne saurait en aucune façon limiter la portée de l'invention.
Dans les dessins - la figure 1 est une vue schématique d'un mode de réalisation actuellement préféré d'une installation de fabrication de mousses selon la présente invention - la figure 2 représente une vue en coupe axiale longitudinale du mélangeur-injecteur selon l'invention, selon la ligne de trace Il-Il de la figure 1 - la figure 3 représente une vue en coupe axiale longitudinale du dispositif de génération de mousses proprement dit selon l'invention, et du dispositif de travail et de calibrage de la mousse comprenant de préférence un agitateur fixe - la figure 4 représente une vue de détail de cet agitateur fixe, dispositif de travail et de calibrage de la mousse, selon la ligne de trace IV-IV de la figure 3 ; et - la figure 5 représente une vue en coupe de l'agitateur fixe selon la ligne de trace V-V de la figure 3.
En référence tout d'abord à la figure 1, une installation de fabrication de mousses selon la présente invention, notamment pour la réalisation d'éléments de construction cellulaires, comprend une source de solution liquide, par exemple une solution aqueuse, généralement de l'eau, symbolisée ici par la conduite d'alimentation Ci) ; une source d'agent émulsifiant (10), instituée par exemple par un réservoir de stockage (12) d'agent émulsifiant un dispositif mélangeur (20) pour mélanger l'agent émulsifiant avec la solution liquide.
Naturellement, ce mélangeur (20) est relié tout d'abord à la source d'alimentation (1) par une conduite appropriée (2), habituellement par l'intermédiaire d'une pompe d'alimentation (4) entraînée par une source telle qu'un moteur, qui peut être du type hydraulique, électrique ou thermique.
Le mélangeur (20) est également relié à la source d'agent émulsifiant (10) par une conduite appropriée (14).
La sortie du mélangeur (20) est reliée à un dispositif générateur de mousses proprement dit (30), par l'intermédiaire d'une conduite (22) qui peut comporter une vanne (24) de manière classique afin de permettre de démonter le dispositif de génération de mousses (30), par exemple en vue d'un nettoyage pourseul#retien.
Selon l'invention, le mélangeur (20), qui est représenté en coupe à la figure 2, comprend un injecteur type Ventury (40) comprenant un cône de travail (42) réalisant un laminage au moins de la solution liquide, suivi en aval d'un cône de détente (44) réalisant la détente du flux de solution liquide et d'agent émulsifiant.
Ainsi, avantageusement, l'agent émulsifiant est introduit latéralement entre le cône de travail (42) et le cône de détente (44).
Selon une réalisation préférée représentée à la figure 2, le cône de détente (44) est séparé du cône de travail (42) de manière à définir une chambre intermédiaire (46).
L'introduction de l'agent émulsifiant depuis la conduite (14) a lieu par une ouverture latérale (48).
On peut prévoir avantageusement un système de clapet anti-retour (50) de manière à éviter que de la solution liquide pénètre dans la conduite (14) d'alimentation en agent émulsifiant.
Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le cône de travail (42) a une surface conique de travail proprement dite (52), ayant une ouverture angulaire i comprise entre environ 400 et environ 450. Par exemple, cette ouverture angulaire est de 400. La fourchette correspondant au niveau des pressions choisies.
En outre, la base (52a) du cône est orientée en direction de l'arrivée de la solution liquide depuis la conduite (2), tandis que le sommet du cône comporte une ouverture axiale (54) orientée en direction du cône de détente et qui communique donc avec la chambre intermédiaire (46).
Le cône de détente (44) comprend en amont une ouverture (56) d'introduction du mélange de solution liquide et d'agent émulsifiant. Cette ouverture est avantageusement précédée par une surface conique (60), constituant une partie de la paroi de la chambre im#ermédiaire (46), dont la base est orientée en direction du cône de travail (42) et le sommet est défini par l'ouverture (5:#). Le diamètre de cette ouverture (56) est avantageusement supérieur au diamètre de l'ouverture (54) de sommet de la surface conique (52) du cône de travail (42).
L'ouverture angulaire de la surface conique (60) est avantageusçment comprise entre 75 et 850, encore mieux est voisine de 800, comme représentée.
cazette ouverture (56) peut se prolonger par un canal (62) de même section qui est ensuite suivi par une surface conique active de détente (64) réalisant la détente proprement dite du cône de détente (44). Cette surface conique de détente (64) a donc son sommet disposé en direction du cône de travail (42) qui est défini par une ouverture (66) axiale qui peut être, par exemple, de même dimension que l'ouverture (56), sans que cela soit indispensable ou nécessaire.
t'ouverture angulaire ss de la surface conique active (65) de détente est avantageusement comprise entre environ 20 et environ 6. Par exemple, cette ouverture angulaire est de 60.
On conçoit que le cône de travail (42) et le cône de retente i44) soient réalisés sous forme de pièces individuelles i#dépendan(tes insérées de manière démontable dans le mélangeur (#D).
Selon une autre caractéristique particulièrementavantageuse de l'invention, le mélangeur (20) comprend une dérivation (70) du flux de solution liquide alimenté par la conduite (2) afin de dériver une partie du flux de solution liquide de l'injecteur (40). De préférence, on prévoit sur cette dérivation (70) un moyen (72) de réglage de la proportion de flux dérivé. Ce moyen de réglage (72) de la proportion de flux dérivé est par exemple constitué par une vis micrométrique capable d'être vissée de manière à obturer une ouverture(74) de communication entre la dérivation (70) et le canal de sortie (76), du flux du mélangeur (20) communiquant avec la conduite (22). Ce moyen de réglage (72) est donc disposé habituellement perpendiculairement à la dérivation (70).La proportion de flux dérivé par la dérivation (70) peut être trés importante et atteindre 90 à 95 % du flux de solution liquide alimentée par la conduite (2).
Selon l'invention, il est avantageux de ne mélanger qu'une proportion extrêmement faible d'agent émulsifiant dans la solution liquide, habituellement une solution aqueuse, notamment de l'eau. De préférence, cette proportion est de l'ordre de 1 à 15 k, avantageusement de 5 à 15 ' < a en poids d'agent émulsifiant par rapport à la solution liquide totale alimentée par la conduite (2)
On conçoit que pour obtenir de telles valeurs, il est nécessaire de ne faire passer dans l'injecteur (40) qu'une trés faible proportion de solution liquide pour y mélanger l'agent émulsifiant.
On conçoit que pour obtenir de telles valeurs, il est nécessaire de ne faire passer dans l'injecteur (40) qu'une trés faible proportion de solution liquide pour y mélanger l'agent émulsifiant.
Ce mélange d'agent émulsifiant est réalisé sans source d'énergie auxiliaire. Pour ce faire, la solution liquide est alimentée par la conduite (2) à une pression moyenne avantageusement comprise entre 150 et 500 mètres de hauteur géométriques, correspondant à une pression de 1,5 MPa à 5 MPa (ou encore de 15 à 50 bars).Cette pression est alimentée avantageusement à une valeur sensiblement constante en prévoyant à la sortie de la pompe (4) sur la conduite (2) une dérivation (5) aves un dispositif de tarage de la pression (7) constitué par exemple par un clapet taré, qui interdit la délivrance de solution liquide dans la conduite (2) lorsqu'une pression prédéterminée réglable n'est pas atteinte, en recyclant totalement ce flux liquide par la dérivation (5) à l'entrée de la pompe (4) et autorisant l'envoi de la solution liquide dans la conduite (2) lorsque cette pression est atteinte. Cette disposition permet donc de délivrer une pression sensiblement constante de solution liquide au mélangeur (20).
En outre, selon l'invention on prévoit encore un générateur de mousses (30) de conception particulière.
Ce générateur de mousses (30), qui est connecté à la conduite (22) recevant le mélange de solution liquide et d'agent émulsifiant depuis le mélangeur (20), comprend une buse de pulvérisation fine (32) qui pulvérise finement le mélange de solution liquide et d'agent émulsifiant dans une chambre de pulvérisation (34) constituant en même temps une chambre de génération de mousses. Un dispositif collecteur d'air (36) est prévu qui communique d'une part avec l'aboosphàre par une ouverture (37) et d'autre part, débouche latéralement par une ouverture (38) dans un espace intermédiaire (39) situé au voisinage de la sortie de la buse de pulvérisation (32). L'air aspiré de laursphEn par l'ouverture (37) peut être filtré de manière classique.
La mousse produite dans la chambre de moussage (34) est avantageusement calibrée pour permettre l'utilisation comme mousse pour la réalisation d'éléments cellulaires dans un dispositif de travail et de calibrage (80) disposé à la suite de l'appareil générateur de mousse (30) et communiquant avec la chambre (34).
Ce dispositif de travail et de calibrage (80) comprend tout d'abord en amont, un filtre (82) servant de dispositif de calibrage des bulles de mousse. La dimension des orifices de ce filtre (82) est par exemple de 0,64 m. Ce filtre peut être réalisé en toile en fil inoxydable.
Ensuite dans la chambre de travail proprement dite (84), selon l'invention, il est disposé un dispositif agitateur fixe (86).
Cet agitateur fixe (86) comprend un axe central (88) disposé axialement dans la chambre (84), de forme tubulaire. Cet axe est supporté en amont par des bras support (90) disposés à 1200, comme clairement visible à la figure 4, et en aval par exemple, en étant fixé à un tripode de centrage (92) définissant des passages (94) permettant la sortie de la mousse. Contre ce tripode de centrage (92) on peut disposer à nouveau un filtre (96) qui est avantageusement identique au filtre (82). L'axe (88) de l'agitateur fixe (86) est pourvu d'organes d'agitation fixes (98) qui sont par exemple formés par des tiges de plus faible dimension que le diamètre de la chambre (84), solidarisées transversalement à l'axe (88), par exemple perpendiculairement à celui-ci, lament en leur milieu de manière à dépasser de part et d'autre de l'axe (88).Ces organes sont disposés successivement sur l'axe (88) avec un décalage angulaire, par exemple de 600, de manière à définir un profil tel que représenté à la figure 5, qui fait partie intégrante de l'invention.
Par ailleurs, selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le collecteur d'air (36) est coudé de manière à alimenter l'air à l'ouverture (38) communiquant avec la chambre (39), de préférence selon un angle environ égal à 300.
On obtient ainsi à la sortie du dispositif de travail et de calibrage (80), une mousse travaillée et calibrée qui présente des caractéristiques excellentes pour la réalisation d'éléments de constructions cellulaires, tels que du béton cellulaire.
Avantageusement, selon la présente invention, on utilise comme agent émulsifiant, l'agent émulsifiant qui a été breveté par les demandeurs dans la demande de brevet FR 87 08 979, qui comprend un alcool gras en C14, de préférence un mélange d'alcool gras en
C10-C16 et encore mieux un mélange d'alcool gras à teneur prépondérante en C12-C14 qui présente un grand pouvoir moussant et une stabilité améliorée au stockage et aux chocs thermiques.
C10-C16 et encore mieux un mélange d'alcool gras à teneur prépondérante en C12-C14 qui présente un grand pouvoir moussant et une stabilité améliorée au stockage et aux chocs thermiques.
Le fonctionnement de l'installation selon l'invention ci-dessus décrite apparaît immédiatement à la lecture de la description qui précède, et peut être résumé comme suit
De la solution liquide aqueuse, par exemple de l'eau, est alimentée par la conduite (1) à la pompe (4) qui est actionnée par la source unique d'énergie (6) telle qu'un moteur thermique, pour délivrer une pression sensiblement constante par exemple de 2 MPa (20 bars), grace au clapet taré -(7), taré à pression de 2 MPa, qui est amené par la conduite (2) au dispositif mélangeur (20).
De la solution liquide aqueuse, par exemple de l'eau, est alimentée par la conduite (1) à la pompe (4) qui est actionnée par la source unique d'énergie (6) telle qu'un moteur thermique, pour délivrer une pression sensiblement constante par exemple de 2 MPa (20 bars), grace au clapet taré -(7), taré à pression de 2 MPa, qui est amené par la conduite (2) au dispositif mélangeur (20).
Dans le dispositif mélangeur (20), on peut par exemple régler la vis micrométrique (72) de manière à ce que 90 % du flux de solution liquide, ici l'eau, soit dérivés par la dérivation (70), les 10 % restants passant dans le cône de travail (42) puis dans la chambre intermédiaire (46) où l'agent émulsifiant précité est aspiré par la conduite (14) du réservoir (12). Puis le mélange passe à son tour dans le cône de détente (44) où il est détendu, ce qui favorise un mélange avec la solution liquide, ici l'eau.
Puis l'ensemble du flux contenant l'agent émulsifiant est acheminé par la conduite (22) au générateur de mousses (30) où il est pulvérisé par la buse de pulvérisation (32).
Grâce à la pression utilisée, l'aspiration d'air par le connecteur (36) est automatique et ne nécessite pas de mise en pression. De la mousse se forme dans la chambre (39 et 34), qui est ensuite calibrée par le filtre de calibrage (82) puis travaillée dans la chambre de travail (84) grâce à l'agitateur fixe (86).
Cette mousse calibrée et travaillée passe encore dans un filtre complémentaire (96) avant de s'échapper par l'ouverture (100) où elle peut être utilisée selon le bon vouloir de l'utilisateur. Par exemple, pour la fabrication d'éléments cellulaires.
Selon l'invention, on obtient ainsi tous les avantages techniques déterminants précédemment énoncés, à savoir en résumé - utilisation d'une seule source d'énergie - l'emploi d'une pression moyenne avantageusement comprise entre environ 1,5 MPa et 5 MPa, qui est suffisante pour permettre le fonctionnement correcte de l'ensemble de l'installation. Cette pression étant supportée sans problème par l'injecteur (40) spécifique selon l'invention du mélangeur (20) - par ailleurs, la conception des cônes de travail (42) et de détente (44) assure une constante de l'aspiration relative, quelque soit la vitesse de traversée du liquide, tout en respectant naturellement la loi physique qui ne permet pas d'avoir un travail suffisant en dessous d'une vitesse de circulation de 15 m/sec.
- le dispositif injecteur (40) selon l'invention peut subir, par variation de pression, des vitesses de traversée trés basses ou trés hautes sans pour autant connaître le phénomène connu de désamorçage de l'aspiration de l'agent émulsifiant - la vis micrométrique (72) permet, à pression constante, de régler avec précision la vitesse de traversée du cône de travail (42) afin d'obtenir la valeur relative de l'agent émulsifiant aspiré tout en permettant parallèlement de corriger
l'imprécision des usinages (tolérances)
l'imperfection de l'état des lignes de refoulement représentant
des résistances trés difficiles à identifier et en conséquence, à
calculer, comme les pertes de charges - étant donné que selon l'invention, l'apport d'air dans le générateur de mousses (30) n'exige aucune énergie complémentaire, le générateur de mousses (30) peut être utilisé à une distance importante par rapport au point de réalisation du prémélange eau + émulsifiant. Cet avantage est considérable car il évite le transport de la mousse produite dans des longueurs de tuyaux qui la détruisent de. façon mécanique - grâce au travail et au calibrage de la mousse, réalisés dans un agitateur fixe, ce générateur de mousses avec calibrage de celles-ci n'est pas fragile, mais au contraire trés robuste car on évite la fatigue et l'entretien de toutes pièces en mouvement. Un simple nettoyage après service est suffisant, ce qui est tout à fait capital dans le domaine du batiment - l'installation selon l'invention est donc trés rustique, peut fonctionner de manière automatique et est utilisable aussi bien en laboratoire qu'en usine et sur chantier sans faire appel à un personnel spécialisé - cette installation peut être utilisée même dans des pays qui n'ont que peu, ou pas du tout, d'infrastructure d'équipement.
l'imprécision des usinages (tolérances)
l'imperfection de l'état des lignes de refoulement représentant
des résistances trés difficiles à identifier et en conséquence, à
calculer, comme les pertes de charges - étant donné que selon l'invention, l'apport d'air dans le générateur de mousses (30) n'exige aucune énergie complémentaire, le générateur de mousses (30) peut être utilisé à une distance importante par rapport au point de réalisation du prémélange eau + émulsifiant. Cet avantage est considérable car il évite le transport de la mousse produite dans des longueurs de tuyaux qui la détruisent de. façon mécanique - grâce au travail et au calibrage de la mousse, réalisés dans un agitateur fixe, ce générateur de mousses avec calibrage de celles-ci n'est pas fragile, mais au contraire trés robuste car on évite la fatigue et l'entretien de toutes pièces en mouvement. Un simple nettoyage après service est suffisant, ce qui est tout à fait capital dans le domaine du batiment - l'installation selon l'invention est donc trés rustique, peut fonctionner de manière automatique et est utilisable aussi bien en laboratoire qu'en usine et sur chantier sans faire appel à un personnel spécialisé - cette installation peut être utilisée même dans des pays qui n'ont que peu, ou pas du tout, d'infrastructure d'équipement.
Naturellement, l'invention comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs diverses combinaisons.
Il est à noter que le dispositif mélangeur (20), tel que représenté à la figure 2, ainsi que le dispositif générateur de mousses (30) et de calibrage de mousses (80) tels que représentés aux figures 2 à 5, font partie intégrante de l'invention et donc de la présente description.
Claims (15)
1. Installation de fabrication de mousses, notamment pour la réalisation d'éléments de construction cellulaires, comprenant une source de solution liquide (1), en particulier une solution aqueuse, une source d'agent émulsifiant (10), un dispositif mélangeur (20) de l'agent émulsifiant avec ladite solution liquide relié à ladite source de solution liquide et à ladite source d'agent émulsifiant, et un dispositif (30) de génération de mousses proprement dit, relié audit mélangeur ( . et comprenant une admission d'air pour générer ladite mousse, caractérisée en ce que ledit mélangeur (20) comprend un injecteur type Ventury (40) comprenant un cône de travail (42) réalisant un laminage au moins de ladite solution liquide, suivi en aval d'un cône de détente (44) réalisant la détente du flux de solution liquide et d'agent émulsifiant, l'agent émulsifiant étant introduit dans l'injecteur par un effet d'aspiration, sans nécessiter une source d'énergie particulière.
2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'agent émulsifiant est introduit entre le cône de travail (42) et le cône de détente (44), avantageusement en faible valeur relative de 1 à 15 t.
3. Installation selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le cône de détente (44) est séparé du cône de travail (42), de manière à définir une chambre intermédiaire (46).
4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le cône de travail précité présente une ouverture angulaire totale comprise entre environ 400 et environ 450, ladite solution liquide étant introduite dans ledit cône de travail à sa base, et éjectée par son sommet qui comporte une ouverture axiale (54).
5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le cône de détente (44), situé en aval du cône de travail (42), comprend une ouverture angulaire < p) comprise entre environ 2 et environ 80, encore de préférence entre environ 2 et environ 60, le sommet de ce cône de détente comportant une ouverture (66) par laquelle sont introduits la solution liquide et l'agent émulsifiant tandis que sa base comporte une ouverture de sortie du flux de solution liquide et d'agent émulsifiant prémélangés.
6. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'ouverture d'entrée (56) du cône de détente (44) présente elle-même une forme tronconique dont la base est disposée en direction du cône de travail -(42) précité, tandis que le sommet (56) est commun avec le sommet du cône de détente.
7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'ouverture conique précitée d'accés au cône de détente (44) présente une ouverture angulaire (60) comprise entre 75 et 850, de préférence entre 78 et 820.
8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'ouverture conique précitée (60), qui définit une cloison de la chambre intermédiaire (46), a sa base qui se superpose en partie avec le cône de travail (42) précité, et qui l'entoure donc partiellement.
9. Installation selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisée en ce que l'agent émulsifiant précité est introduit au niveau de la chambre intermédiaire précitée (46), entre le cône de travail (42) et le cône de détente (44), par une conduite latérale appropriée (14) qui est avantageusement munie d'un dispositif anti-retour, tel qu'un clapet anti-retour.
10. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens de dérivation (70) d'une partie du flux de solution liquide de l'injecteur (40), de sorte que cette partie de flux dérivé ne passe pas dans le mélangeur-injecteur (40), de préférence, ces moyens de dérivations (70) sont pourvus d'un moyen (72) de réglage de la proportion de flux dérivé.
11. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que les moyens de dérivation (70) précités, sont prévus de manière à dériver la majeure partie du flux de solution liquide, pouvant aller jusqu'à 90 à 95 % de ce flux de solution liquide.
12. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que le dispositif générateur de mousses (30) comprend une buse de pulvérisation fine (32) qui pulvérise finement le mélange de solution liquide et d'agent émulsifiant dans une chambre de pulvérisation (34) constituant en même temps une chambre de génération de mousses, le mélange de solution liquide et d'agent émulsifiant étant alimenté à une pression suffisante pour obtenir un effet d'auto-aspiration d'air introduit par une conduite latérale (36) débouchant à la sortie de cette buse de pulvérisation (32).
13. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que le mélange pulvérisé de solution liquide contenant l'agent émulsifiant et de l'air, formant d'ores et déjà une mousse, est introduit dans un dispositif de travail et de calibrage (80) de la mousse qui comprend de préférence un agitateur fixe (86).
14. Installation selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que l'installation complète comprend une source unique d'énergie, qui est avantageusement fournie par une pompe (4) comportant une source d'alimentation habituelle (6), telle qu'un moteur délivrant de préférence une pression sensiblement constante de la solution liquide alimentée au mélangeur (20), pour lui impartir une énergie cinétique sensiblement constante.
15. Installation selon la revendication 14, caractérisée en ce que la pression sensiblement constante à la sortie de la pompe (4) est fournie par une dérivation (5), comportant un dispositif de tarage de la pression (7) constitué par exemple par un clapet taré qui s'ouvre pour une pression prédéterminée réglable à la sortie de la pompe (4).
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JP63299392A JPH01189340A (ja) | 1987-11-27 | 1988-11-26 | 泡製造装置 |
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CN1035061A (zh) | 1989-08-30 |
JPH01189340A (ja) | 1989-07-28 |
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