RU2700512C2 - Устройство и способ загрузки жидкости газом - Google Patents

Устройство и способ загрузки жидкости газом Download PDF

Info

Publication number
RU2700512C2
RU2700512C2 RU2017115415A RU2017115415A RU2700512C2 RU 2700512 C2 RU2700512 C2 RU 2700512C2 RU 2017115415 A RU2017115415 A RU 2017115415A RU 2017115415 A RU2017115415 A RU 2017115415A RU 2700512 C2 RU2700512 C2 RU 2700512C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
liquid
gas
pressure tank
level
pipe
Prior art date
Application number
RU2017115415A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2017115415A3 (ru
RU2017115415A (ru
Inventor
Марио МЕТЦЛЕР
Гюнтер БАЛЬДАУФ
Original Assignee
Зондерхофф Инджиниринг Гмбх
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 Зондерхофф Инджиниринг Гмбх filed Critical Зондерхофф Инджиниринг Гмбх
Publication of RU2017115415A publication Critical patent/RU2017115415A/ru
Publication of RU2017115415A3 publication Critical patent/RU2017115415A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2700512C2 publication Critical patent/RU2700512C2/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/234Surface aerating
    • B01F23/2341Surface aerating by cascading, spraying or projecting a liquid into a gaseous atmosphere
    • B01F23/23411Surface aerating by cascading, spraying or projecting a liquid into a gaseous atmosphere by cascading the liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/29Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams
    • B01F23/291Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams for obtaining foams or aerosols
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/233Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements
    • B01F23/2336Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer
    • B01F23/23362Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids using driven stirrers with completely immersed stirring elements characterised by the location of the place of introduction of the gas relative to the stirrer the gas being introduced under the stirrer
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/20Mixing gases with liquids
    • B01F23/23Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids
    • B01F23/235Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids for making foam
    • B01F23/2351Mixing gases with liquids by introducing gases into liquid media, e.g. for producing aerated liquids for making foam using driven stirrers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/21Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders characterised by their rotating shafts
    • B01F27/2123Shafts with both stirring means and feeding or discharging means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20Measuring; Control or regulation
    • B01F35/21Measuring
    • B01F35/211Measuring of the operational parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71Feed mechanisms
    • B01F35/717Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/71775Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using helical screws
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/02Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
    • B29B7/06Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/10Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/12Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/14Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with screw or helix
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B7/00Mixing; Kneading
    • B29B7/02Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type
    • B29B7/06Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices
    • B29B7/10Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary
    • B29B7/12Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft
    • B29B7/16Mixing; Kneading non-continuous, with mechanical mixing or kneading devices, i.e. batch type with movable mixing or kneading devices rotary with single shaft with paddles or arms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/2805Mixing plastics, polymer material ingredients, monomers or oligomers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2083/00Use of polymers having silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only, in the main chain, as moulding material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/04Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped cellular or porous
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/26Sealing devices, e.g. packaging for pistons or pipe joints
    • B29L2031/265Packings, Gaskets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mixers Of The Rotary Stirring Type (AREA)
  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Accessories For Mixers (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
  • Vacuum Packaging (AREA)

Abstract

Изобретение относится к устройству загрузки, в частности, имеющей высокую вязкость жидкости газом, в частности воздухом. Устройство загрузки жидкости газом содержит напорный резервуар (12), принимающий жидкость (11) и газ, расположенный в напорном резервуаре (12) смесительный механизм (15) с приводным валом (16), пронизывающим напорный резервуар (12) по меньшей мере частично вертикально, приводной вал (16) расположен в транспортирующей трубе (20) и приводит в действие несущий орган (19), транспортирующий жидкость (11) через транспортирующую трубу (20) на уровень выше уровня (28) жидкости по меньшей мере к одному выходу (22), расположенному выше уровня жидкости, причем под выходом (22) из транспортирующей трубы (20) предусмотрена поверхность (25) стока для выходящего из выхода (22) потока жидкости (11). Таким образом, при приведении в действие смесительного механизма (15) жидкость (11) не только хорошо смешивается с заключенным в ней воздухом, но также одновременно транспортируется с помощью транспортирующей трубы (20) на сточную поверхность (25), по которой она может стекать тонким слоем и за счет этого имеет особенно большую поверхность обмена с газом. Изобретение обеспечивает надежную и быструю загрузку жидкости газом до состояния насыщения, без образования при этом в жидкости пузырей нерастворенного газа. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относится к устройству загрузки, в частности, имеющей высокую вязкость жидкости газом, в частности воздухом, при этом устройство снабжено напорным резервуаром для приема жидкости и газа, при этом в напорном резервуаре расположен смесительный механизм с пронизывающим напорный резервуар по меньшей мере частично вертикально приводным валом. Кроме того, изобретение относится к способу загрузки в частности имеющей высокую вязкость жидкости газом, с применением устройства согласно изобретению.
При переработке имеющих высокую вязкость жидкостей, таких как полиуретановое или силиконовое сырье, для изготовления уплотнений или т.п., предварительная обработка этих вязких материалов имеет большое значение для качества изготавливаемых из них изделий. Перерабатываемое сырье часто является одним или двумя компонентами многокомпонентной системы, которые интенсивно смешиваются друг с другом в смесителе, а затем вступают в химическую реакцию друг с другом с образованием газа, в большинстве случаев углекислого газа, и после вытеснения из смесителя и нанесения на подложку вспениваются. За счет этого можно изготавливать, например, сформированные непосредственно на конструктивном элементе вспененные уплотнения (Formed in Place-Foamed Gaskets, FiPFG).
В частности, при переработке силиконовых материалов для изготовления таких вспененных уплотнений или каширований, особое значение для хорошего качества пены имеет содержание воздуха в имеющем относительно высокую вязкость исходном материале. Перерабатываемые материалы, в частности силиконовые материалы, должны перед дальнейшей переработкой, например их смешиванием со вторым компонентом в смесителе, загружаться с возможно более точно контролируемым количеством воздуха, т.е. растворенным в жидкости при повышенном давлении жидкости воздухом, который образует для возникающих позже в химической реакции пузырьков газа зародыши в материале, на которых затем может осаждаться возникающий в химической реакции газ и образовывать за счет этого особенно хорошую пену.
Согласно данному изобретению, предлагаются устройство и способ, с помощью которых имеющий высокую вязкость силиконовый или же полиуретановый материал можно целенаправленно контролируемым образом загружать воздухом или другим газом, так что газ в жидкости переходит в определенной концентрации в раствор, предпочтительно до максимального насыщения материала используемым газом. Однако устройство и способ можно использовать также в других областях применения, в которых необходимо растворять газ в жидкости.
Известные из уровня техники устройства имеют для этого принимающий жидкость и газ напорный резервуар, в котором расположен смесительный механизм с пронизывающим напорный резервуар по меньшей мере частично приводным валом, который за счет постоянного перемешивания жидкости в резервуаре обеспечивает обмен с находящимся выше уровня жидкости сжатым воздухом, так что после более или менее длительного времени смешивания происходит насыщение жидкости газом. В известных устройствах воздух вдувается в большинстве случаев снизу в резервуар (через сопло, кольцо и т.д.), который затем мелкими пузырьками распределяется в вязкой жидкости. В другой известной системе предусмотрено использование внешнего насоса рециркуляции, с помощью которого вязкий материал извлекается из бака и в циркуляционном контуре транспортируется обратно в бак, где он через своего рода колпак выходит из подающего трубопровода и стекает вдоль колпака обратно в находящийся внизу в баке запас жидкости.
Не считая того, что известные устройства, в частности устройства с внешним насосом рециркуляции, имеют очень сложную конструкцию, время обработки при загрузке газом с помощью таких известных устройств является сравнительно длительным, кроме того, в жидкости могут образовываться большие пузыри газа, т.е. точечно образовываться двухфазный материал, что может вызывать проблемы при дальнейшей переработке.
Задачей изобретения является создание устройства и способа указанного вначале вида, с помощью которых, при особенно компактной конструкции, обеспечивается надежная и по сравнению с уровнем техники быстрая загрузка жидкости газом до состояния насыщения, без образования при этом в жидкости пузырей нерастворенного газа.
Эта задача решена относительно устройства тем, что приводной вал расположен в транспортирующей трубе и приводит в действие транспортирующий жидкость через транспортирующую трубу по меньшей мере к одному выходу несущий орган, и что под выходом из транспортирующей трубы предусмотрена поверхность стока для выходящего из выхода потока жидкости.
С помощью устройства, согласно изобретению, можно при выполнении способа, согласно изобретению, в напорном резервуаре находящуюся в нем жидкость размешивать с помощью смесительного механизма и подавать внутри резервуара через транспортирующую трубу на уровень выше уровня жидкости и подавать по меньшей мере через один выход на поверхность стока, по которой жидкость затем стекает предпочтительно с распределением в жидком слое, и при этом загружается находящимся над уровнем жидкости под давлением газом, при этом одновременно содержащийся, например, в виде пузырьков, не растворенный газ выходит в газовую атмосферу. За счет того, что приводной вал смесительного механизма приводит одновременно в действие несущий орган, с помощью которого жидкость в транспортирующей трубе внутри напорного резервуара нагнетается вверх над поверхностью стока, получается особенно компактная и лишь с одним общим приводом для смесительного механизма и подающего насоса не требующая интенсивного технического обслуживания конструкция. В то время как смесительный механизм обеспечивает равномерное распределение газа в жидкости, одновременно обеспечивается большая поверхность обмена между газом и жидкостью и тем самым возможность смешивания газа с жидкостью после короткого времени пребывания в резервуаре и растворения в ней. Это достигается за счет выполняемой параллельно перемешиванию жидкости с помощью смесительного механизма транспортировки жидкости на поверхность стока, по которой жидкость стекает тонким слоем и за счет этого может приходить в контакт с находящимся под давлением над уровнем жидкости воздухом.
Предпочтительно, несущий орган образован расположенным внутри транспортирующей трубы, соединенным без возможности проворачивания с приводным валом транспортировочным шнеком, при этом предпочтительно, когда транспортировочный шнек на нижнем конце транспортирующей трубы несколько выступает из нее. За счет этого обеспечивается, что также при сильно вязких, т.е. густотекучих материалах, при всасывании/нагнетании не происходит обрыв потока. Выступание транспортировочного шнека за транспортирующую трубу обеспечивает также при сильно вязких жидкостях хорошее действие всасывания и тем самым надежную транспортировку жидкости. К такому же результату приводит вариант выполнения, в котором стенка трубы у нижнего конца транспортирующей трубы имеет распределенные по окружности прорези, через которые может происходить радиальный подвод к транспортировочному шнеку потока подлежащего транспортировке вязкого материала.
Сточная поверхность предпочтительно образована с помощью расположенной вокруг транспортирующей трубы поверхности в форме конуса или усеченного конуса, диаметр которого предпочтительно немного меньше диаметра в основном цилиндрического напорного резервуара. Напорный резервуар может быть в простейшем случае резервуаром в виде бочки, в который подается жидкость. На этом резервуаре в виде бочки можно после удаления верхней крышки герметично монтировать дополняющую устройство насадку, которая при установке на резервуар несет погружаемый в жидкость смесительный механизм и все другие составляющие части устройства, согласно изобретению.
Возможно, что предусмотрена возможность регулирования угла наклона поверхности стока предпочтительно бесступенчато между минимальным и максимальным значением. За счет изменения угла наклона можно устанавливать длительность пребывания нагнетаемой на поверхность стока жидкости и толщины ее слоя. В большинстве случаев при переработке жидкости с небольшой вязкостью предпочтительным является меньший угол наклона, чем при сильно вязкой жидкости, с целью предотвращения быстрого стока жидкости.
Напорный резервуар может иметь по меньшей мере один расположенный над сточной поверхностью вход для жидкости, что особенно предпочтительно в случаях, в которых загрузка жидкости газом происходит не в самом резервуаре для транспортировки жидкости, а в стационарном напорном резервуаре. Устройство, согласно изобретению, имеет предпочтительно по меньшей мере один соединительный ввод для сжатого воздуха, при этом соединительный ввод для сжатого воздуха в первом варианте выполнения изобретения входит в напорный резервуар над уровнем жидкости. В качестве альтернативного решения или дополнительно возможно также, что соединительный ввод для сжатого воздуха входит в напорный резервуар ниже уровня жидкости, при этом он в этом случае имеет предпочтительно расположенное внизу в резервуаре кольцо загрузки газом с несколькими выходами для газа, из которых газ, которым должна загружаться жидкость, непосредственно выдувается в жидкость. При этом неизбежное образование пузырей газа в жидкости нейтрализуется за счет последующей транспортировки смеси газа и жидкости на сточную поверхность, на которой затем пузыри газа теряют газ, и остается лишь растворенный в жидкости газ.
Ниже уровня жидкости к напорному резервуару целесообразно подключен отводящий жидкость трубопровод. С отводящим жидкость трубопроводом может быть соединен трубопровод рециркуляции, который своим другим концом соединен с входом жидкости в резервуар. Насыщенную газом жидкость можно извлекать через отводящий трубопровод из напорного резервуара для дальнейшей переработки, и/или по выбору она может протекать через трубопровод рециркуляции обратно в резервуар. Особенно предпочтительно, когда в измерительной точке ниже уровня жидкости или у отводящего жидкость трубопровода подключено приспособление для измерения загрузки газом, с помощью которого можно определять степень насыщения газа в жидкости. С помощью такого измерительного приспособления может быть также реализовано простое регулирование устройства на определенное значение загрузки воздухом, а именно, за счет того, что отводимый через отводящий трубопровод материал так долго возвращается обратно в резервуар, пока определяемое с помощью измерительного приспособления значение загрузки газом не достигнет заранее заданного номинального значения, например, значения насыщения, при определенном давлении переработки. При этом возможными регулировочными параметрами могут быть, например, исходное давление в напорном резервуаре, количество дополнительно вдуваемого воздуха и/или такт, соответственно, частота вращения смесительного механизма и тем самым также объем транспортируемой шнеком жидкости.
В другом предпочтительном варианте выполнения изобретения в сточной поверхности расположено по меньшей мере одно переливное отверстие, через которое воздух и/или жидкость могут проходить снизу вверх. Переливное отверстие можно закрывать с помощью клапанного элемента, предпочтительно с помощью эластичной клапанной пластины или т.п., для предотвращения протекания сверху вниз. С помощью такого переливного отверстия можно предотвращать иначе большое вытеснение материала при погружении механизма в резервуар и связанный с этим подъем уровня жидкости. За счет по меньшей мере одного переливного отверстия обеспечивается, что под сточной поверхностью не может образовываться пузырь газа, который иначе затрудняет правильное измерение уровня заполнения, которое требуется, например, для регулируемого пополнения напорного резервуара.
К нижнему краю сточной поверхности может примыкать предпочтительно вертикальная, в частности, цилиндрическая направляющая поверхность, которая проходит предпочтительно по меньшей мере до уровня жидкости, и по которой может направленно стекать жидкость, с падением со сточной поверхности без образования капель.
Устройство и способ могут быть выполнены так, что уровень давления внутри резервуара, транспортируемое количество через транспортирующую трубу в единицу времени и/или наклон сточной поверхности можно регулировать, с целью оптимального согласования условий загрузки с задаваемыми перерабатываемым материалом условиями.
Другие признаки и преимущества изобретения следуют из приведенного ниже в качестве примера описания предпочтительного варианта выполнения изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
фиг. 1 - вариант выполнения устройства, согласно изобретению, в вертикальном разрезе; и
фиг. 2 - схема предпочтительной модификации устройства, согласно изобретению.
На фигурах позицией 10 обозначено в целом устройство, которое служит для загрузки воздухом при повышенном давлении имеющей высокую вязкость жидкости 11, например, используемого для изготовления вспененного уплотнения силиконового материала. Загрузка воздухом в таких уплотнительных материалах оказывает существенное влияние на качество вспененного уплотнения, в частности, его поверхностей и его пористой структуры. Обычно желательно загружать жидкость, т.е. исходный материал уплотнения, до границы насыщения воздухом, однако при этом без образования свободных пузырьков воздуха в жидкости. С помощью устройства 10, согласно изобретению, достигается быстрое и равномерное растворение воздуха в жидкости, и тем самым при дальнейшей переработке материала отличное качество пены.
Устройство 10 имеет принимающий жидкость 11 напорный резервуар 12 с расположенным на его крышке 13 соединительным вводом 14 для сжатого воздуха. Внутри резервуара предусмотрен смесительный механизм 15, в котором пронизывающий вертикально напорный резервуар 12 приводной вал 16 установлен с возможностью вращения центрально в крышке 13 резервуара. Выступающий сверху из крышки 13 резервуара конец вала, возможно с промежуточным включением редуктора, соединен с приводным электродвигателем, который схематично показан на фиг. 2 и обозначен позицией 17.
Приводной вал 16 смесительного механизма 15 несет на своем нижнем конце полностью погруженную в жидкость 11 мешалку 18. Над мешалкой 18 на приводном валу 16 соединен с валом 16 без возможности проворачивания несущий орган 19 в виде транспортировочного шнека. Приводной вал 16 с расположенным в нем транспортировочным шнеком 19 размещен в транспортирующей трубе 20, которая пронизывает вертикально напорный резервуар и заканчивается внизу немного выше нижнего конца транспортировочного шнека. На верхнем конце транспортирующей трубы 20, немного ниже опоры для приводного вала, она снабжена несколькими распределенными по окружности выходами 21, которые образуют выход 22 для жидкости 11, которая при вращении приводного вала транспортируется с помощью транспортировочного шнека снизу вверх через транспортирующую трубу 20.
Над выходом 22 снаружи на транспортирующей трубе 20 расположен окружной, конически наклонный сточный металлический лист 23, к наружному, внутреннему краю которого примыкает проходящий вниз параллельно оси приводного вала 16 направляющий цилиндр 24. Сточный металлический лист 23 образует на своей верхней стороне сточную поверхность 25 для жидкости 11, которая вытекает из выходов 21 и за счет этого попадает на сточный металлический лист 23, где она на верхней сточной поверхности 25 распределяется тонким слоем, толщина которого зависит, с одной стороны, от вязкости материала и, с другой стороны, от наклона верхней усеченной конусной поверхности сточного металлического листа 23. Жидкость стекает через нижний край сточной поверхности 25, а затем дальше вдоль наружной цилиндрической направляющей поверхности 26 направляющего цилиндра 24 обратно в находящийся внизу в напорном резервуаре 12 и перемешиваемый там мешалкой 18 запас жидкости.
Через предусмотренный на крышке 13 напорного резервуара 12 соединительный ввод 14 можно вводить сжатый воздух в напорный резервуар 12 и устанавливать желаемый уровень давления в резервуаре 12. В показанном на фиг. 1 варианте выполнения соединительный ввод 14 сжатого воздуха в крышке 13 резервуара над уровнем 28 жидкости является единственным соединительным вводом, через который подлежащий растворению в жидкости 11 газ попадает в резервуар 12. В противоположность этому, в показанном на фиг. 2 варианте выполнения дополнительный соединительный ввод 29 сжатого газа находится ниже уровня 28 жидкости в виде расположенного внизу в резервуаре под мешалкой 18 загружающего газ кольца 30 с несколькими газовыми выходами 31, через которые сжатый воздух в виде пузырьков воздуха может попадать непосредственно в жидкость 11. Верхний соединительный ввод 14 воздуха служит в этом примере выполнения первично в качестве регулировочного, соответственно, управляющего соединительного ввода, с целью удерживания давления в напорном резервуаре 12 на желаемом уровне.
На дне 32 напорного резервуара 12 к нему подключен сливной трубопровод 33 для жидкости, через который загруженный газом материал можно извлекать из резервуара с помощью транспортировочного насоса 34. С помощью включенного перед транспортировочным насосом 34 в измерительной точке 35 измеряющего загрузку газом приспособления 36 определяется степень насыщения воздуха в жидкости 11, при этом это измерение можно использовать для регулирования изменяемых в устройстве параметров, таких как давление в резервуаре 12, скорость вращения мешалки 18 и т.п., что обозначено с помощью линии 37 передачи данных. К отводящему трубопроводу 33 после транспортировочного насоса 34 подключен трубопровод 38 рециркуляции через трехходовой клапан, который также может получать регулировочные сигналы из измеряющего загрузку газом приспособления, например, когда измеряемая степень насыщения еще не соответствует требованиям, и поэтому материал должен для дальнейшей загрузки воздухом направляться обратно в напорный резервуар 12 для рециркуляции. Трубопровод 38 рециркуляции входит во вход 39 для жидкости, через который в напорный резервуар 12 может подаваться не обработанная, т.е. еще не загруженная газом жидкость.
С помощью показанного и поясненного устройства 10 можно распределять и растворять газ, в частности воздух, в течение короткого времени обработки особенно тонко в подлежащей обработке жидкости 11, например, в вязком силиконовом материале. Мешалка 18 смесительного механизма 15 обеспечивает гомогенизацию материала, который с помощью шнекового транспортера 19, 20 нагнетается внутри транспортирующей трубы вверх над уровнем 28 жидкости, и там попадает на сточную поверхность 25, по которой он тонким слоем снова стекает вниз. Здесь существует между жидкостью и находящимся под давлением над уровнем жидкости газом большая поверхность обмена, на которой сжатый воздух в жидкости 11 может переходить в раствор, и на которой, с другой стороны, могут также исчезать из жидкости пузырьки газа, которые могут быть следствием местной чрезмерной концентрации. За счет загрузки газом в тонком слое и выхода газа из тонкого слоя обеспечивается особенно быстрая гомогенизация и растворение газа в жидкости, которая затем может отводиться для дальнейшей переработки через отводящий трубопровод.
Для предотвращения образования под сточным металлическим листом 23 внутри направляющего цилиндра 24 воздушного пузыря, когда уровень 28 жидкости поднимается выше нижнего края направляющего цилиндра 24, в верхнем, коническом сточном металлическом листе 23 предусмотрены переливные отверстия 40, которые обеспечивают выравнивание давления и тем самым равномерно высокий уровень жидкости внутри и снаружи направляющего цилиндра. Для того чтобы через переливные отверстия 40 не могла протекать сверху протекающая по сточной поверхности 25 жидкость, переливные отверстия 40 на верхней стороне сточного металлического листа могут закрываться с помощью эластично или шарнирно установленных клапанных пластин или других подходящих клапанных элементов, воспрещающих протекание сверху вниз.
Изобретение не ограничивается показанным и поясненным примером выполнения, и возможны различные изменения и ограничения, без выхода за объем изобретения. Например, возможно выполнение наклона сточной поверхности 23 с возможностью изменения, с целью изменения за счет этого скорости течения и толщины слоя протекающего по сточной поверхности 25 жидкого материала. Устройство можно использовать для прерывистой загрузки жидкости газом, однако возможен также непрерывный режим работы, в котором незагруженная жидкость и сжатый газ подаются вновь в напорный резервуар в той мере, в которой уже загруженный газом материал удаляется на нижнем конце резервуара. Устройство пригодно, в частности, для переработки силиконовых сырьевых материалов для изготовления вспененных силиконовых уплотнений, однако оно также пригодно для других материалов, таких как, например, полиуретан или т.п.

Claims (24)

1. Устройство загрузки жидкости газом, содержащее
- напорный резервуар (12), принимающий жидкость (11) и газ,
- расположенный в напорном резервуаре (12) смесительный механизм (15) с приводным валом (16), пронизывающим напорный резервуар (12) по меньшей мере частично вертикально,
отличающееся тем, что приводной вал (16) расположен в транспортирующей трубе (20) и приводит в действие несущий орган (19), транспортирующий жидкость (11) через транспортирующую трубу (20) на уровень выше уровня (28) жидкости по меньшей мере к одному выходу (22), расположенному выше уровня (28) жидкости, причем под выходом (22) из транспортирующей трубы (20) предусмотрена поверхность (25) стока для выходящего из выхода (22) потока жидкости (11).
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что несущий орган (19) образован расположенным внутри транспортирующей трубы (20) соединенным без возможности проворачивания с приводным валом (16) транспортировочным шнеком.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что транспортировочный шнек (19) на нижнем конце транспортирующей трубы (20) несколько выступает из нее.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что сточная поверхность (25) образована с помощью расположенной вокруг транспортирующей трубы (20) поверхности в форме конуса или усеченного конуса.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что предусмотрена возможность регулирования угла наклона поверхности (25) стока предпочтительно бесступенчато между минимальным и максимальным значением.
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что напорный резервуар (12) имеет по меньшей мере один расположенный над сточной поверхностью (25) вход (39) для жидкости.
7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что имеет по меньшей мере один соединительный ввод (27, 29) для сжатого газа.
8. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что соединительный ввод (27) для сжатого газа входит в напорный резервуар (12) над уровнем (28) жидкости.
9. Устройство по п. 7, отличающееся тем, что соединительный ввод (29) для сжатого газа входит в напорный резервуар (28) ниже уровня (28) жидкости.
10. Устройство по п. 8, отличающееся тем, что соединительный ввод (29) для сжатого газа входит в напорный резервуар (28) ниже уровня (28) жидкости.
11. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что соединительный ввод (29) для сжатого воздуха имеет расположенное внизу в резервуаре (12) кольцо (30) загрузки газом с несколькими выходами (31) для газа.
12. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что соединительный ввод (29) для сжатого воздуха имеет расположенное внизу в резервуаре (12) кольцо (30) загрузки газом с несколькими выходами (31) для газа.
13. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ниже уровня (28) жидкости к напорному резервуару (12) подключен отводящий жидкость трубопровод (33) и соединяемый с одной стороны с отводящим жидкость трубопроводом (33) и с другой стороны по меньшей мере с одним входом (39) жидкости трубопровод (38) рециркуляции.
14. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в измерительной точке (35) ниже уровня (28) жидкости или у отводящего жидкость трубопровода (33) подключено приспособление (36) для измерения загрузки газом.
15. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в сточной поверхности (25) расположено по меньшей мере одно переливное отверстие (40).
16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что переливное отверстие (40) закрыто с помощью клапанного элемента, предпочтительно с помощью эластичной клапанной пластины или т.п., для предотвращения протекания сверху вниз.
17. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что к нижнему краю сточной поверхности (25) примыкает предпочтительно вертикальная, в частности, цилиндрическая направляющая поверхность (26), которая проходит предпочтительно по меньшей мере до уровня (28) жидкости.
18. Устройство по любому из пп. 1-17, отличающееся тем, что жидкость представляет собой жидкость с высокой вязкостью, а газ представляет собой воздух.
19. Способ загрузки жидкости газом, при котором в напорном резервуаре (12) размещенную в нем жидкость перемешивают с помощью смесительного механизма (15) и транспортируют внутри резервуара с помощью транспортирующей трубы (20) на уровень выше уровня (28) жидкости и транспортируют через выход (22) на поверхность (25) стока, по которой жидкость стекает с распределением тонким слоем и при этом нагружается находящимся под давлением над уровнем (28) жидкости газом.
20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что предусмотрена возможность регулирования уровня давления внутри резервуара, транспортируемого количества через транспортирующую трубу (20) в единицу времени и/или наклона сточной поверхности.
21. Способ по п. 19 или 20, отличающийся тем, что жидкость представляет собой жидкость с высокой вязкостью, а газ представляет собой воздух.
RU2017115415A 2014-12-03 2015-11-05 Устройство и способ загрузки жидкости газом RU2700512C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014117734.7A DE102014117734A1 (de) 2014-12-03 2014-12-03 Vorrichtung und Verfahren zum Beladen einer Flüssigkeit mit einem Gas
DE102014117734.7 2014-12-03
PCT/IB2015/058561 WO2016087968A1 (de) 2014-12-03 2015-11-05 Vorrichtung und verfahren zum beladen einer flüssigkeit mit einem gas

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017115415A RU2017115415A (ru) 2019-01-09
RU2017115415A3 RU2017115415A3 (ru) 2019-04-10
RU2700512C2 true RU2700512C2 (ru) 2019-09-17

Family

ID=54708079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017115415A RU2700512C2 (ru) 2014-12-03 2015-11-05 Устройство и способ загрузки жидкости газом

Country Status (11)

Country Link
US (1) US10343123B2 (ru)
EP (1) EP3227010B1 (ru)
JP (1) JP6915781B2 (ru)
KR (1) KR102547581B1 (ru)
CN (1) CN107073417B (ru)
AU (1) AU2015356714B2 (ru)
DE (1) DE102014117734A1 (ru)
ES (1) ES2956675T3 (ru)
RU (1) RU2700512C2 (ru)
SG (1) SG11201703647TA (ru)
WO (1) WO2016087968A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2832658C1 (ru) * 2024-07-02 2024-12-26 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОВАЦИНК" Бочковая мешалка для краски

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106890589B (zh) * 2017-04-28 2023-07-21 四川美霖科技有限责任公司 一种具有自洗功能的搅拌送料装置
CN109999690B (zh) * 2018-01-05 2021-09-17 云南泽森环保科技有限公司 一种废旧高分子聚合物处理设备
CN109569340A (zh) * 2018-12-17 2019-04-05 吉林大学 一种稳定胶态微泡沫连续发生装置
US11490589B2 (en) * 2019-08-21 2022-11-08 Douglas Feeders And Accessories, Llc Material feeder with material flow assist mechanism and method of use
US11352276B2 (en) * 2020-05-01 2022-06-07 Aqua-Aerobic Systems, Inc. Flow straightening vane for aerator
CN113398819B (zh) * 2020-07-13 2023-06-16 新疆国化材料科技有限公司 一种浓度分区混合流动搅拌槽
CN112248437B (zh) * 2020-09-02 2021-11-23 清华大学 硅橡胶液体3d打印供料及挤出装置以及3d打印设备
CN113650182A (zh) * 2021-08-09 2021-11-16 赣州能之光新材料有限公司 一种增强增韧尼龙改性工程塑料品生产装置
EP4197730B1 (de) 2021-12-20 2024-08-07 Henkel AG & Co. KGaA Ventilvorrichtung für das injizieren von gas in eine mischkammer einer kunststoff-dosiervorrichtung, sowie darauf bezogene kunststoff-dosiervorrichtung
ES1295786Y (es) * 2022-08-02 2023-03-08 Llergo Rafael Serrano Motor de potencia aumentada con turbina especifica integrada
CN116371153A (zh) * 2023-03-27 2023-07-04 南通爱辰环保科技有限公司 一种工业废气中二氧化碳捕捉再回收利用装置
CN116494412B (zh) * 2023-04-24 2024-02-09 南雄市金叶包装材料有限公司 一种用于塑料薄膜制备的混配料装置
CN116689119B (zh) * 2023-06-09 2025-11-14 江苏吉达机械制造有限公司 分段粉磨、分别分选的粉磨系统

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB965855A (en) * 1962-12-21 1964-08-06 Acetopan Gas Co G M B H Deutsc Improvements in material spreading apparatus for spreading fluent material
US3669422A (en) * 1970-10-19 1972-06-13 Keene Corp Aeration apparatus
US3723020A (en) * 1971-03-17 1973-03-27 M Watanabe Apparatus for transferring highly viscous material
SU1331888A1 (ru) * 1985-02-25 1987-08-23 Воронежский технологический институт Аппарат дл выращивани микроорганизмов
RU2099413C1 (ru) * 1992-04-15 1997-12-20 Научно-производственная фирма "БИОК" Аппарат для суспензионного культивирования клеток тканей или микроорганизмов
RU2363729C1 (ru) * 2008-02-18 2009-08-10 Федеральное государственное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФГУН ГНЦ ВБ "Вектор" Роспотребнадзора) Аппарат для суспензионного культивирования клеток тканей или микроорганизмов
EP2746382A1 (en) * 2011-08-15 2014-06-25 Obshchestvo S Organichennoi Otvetstvennostyu "Tsentr Vykhrevykh Teknology" Vortex bioreactor

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1762126A (en) * 1927-08-25 1930-06-03 Autodrink Corp Beverage-dispensing device
DE3502071A1 (de) * 1985-01-23 1986-07-24 Battenfeld Maschinenfabriken Gmbh, 5882 Meinerzhagen Ruehrwerk
JPH0635132B2 (ja) * 1985-12-06 1994-05-11 電気化学工業株式会社 セメント質物質混練物の真空脱泡方法
US5108662A (en) * 1991-05-01 1992-04-28 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Gas-liquid mixing process and apparatus
US5451348A (en) * 1994-04-18 1995-09-19 Praxair Technology, Inc. Variable liquid level eductor/impeller gas-liquid mixing apparatus and process
JPH08309172A (ja) * 1995-05-22 1996-11-26 Kao Corp 液体処理装置
US5925293A (en) * 1996-10-04 1999-07-20 General Signal Corporation Mixer sparging apparatus
JP3741253B2 (ja) * 1999-12-24 2006-02-01 富士通株式会社 薬品製造装置
JP3444865B2 (ja) * 2001-04-02 2003-09-08 日立機電工業株式会社 曝気機
DE102005019244A1 (de) * 2005-04-26 2006-11-09 Fan Separator Gmbh Belüftungsturbine mit Schaumzerstörer
US7718405B2 (en) * 2005-09-19 2010-05-18 American Air Liquide, Inc. Use of pure oxygen in viscous fermentation processes
US20120295248A1 (en) * 2011-05-19 2012-11-22 Cheng Alan T Systems and methods for dynamic gas control in a disposable vessel

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB965855A (en) * 1962-12-21 1964-08-06 Acetopan Gas Co G M B H Deutsc Improvements in material spreading apparatus for spreading fluent material
US3669422A (en) * 1970-10-19 1972-06-13 Keene Corp Aeration apparatus
US3723020A (en) * 1971-03-17 1973-03-27 M Watanabe Apparatus for transferring highly viscous material
SU1331888A1 (ru) * 1985-02-25 1987-08-23 Воронежский технологический институт Аппарат дл выращивани микроорганизмов
RU2099413C1 (ru) * 1992-04-15 1997-12-20 Научно-производственная фирма "БИОК" Аппарат для суспензионного культивирования клеток тканей или микроорганизмов
RU2363729C1 (ru) * 2008-02-18 2009-08-10 Федеральное государственное учреждение науки "Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии "Вектор" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека (ФГУН ГНЦ ВБ "Вектор" Роспотребнадзора) Аппарат для суспензионного культивирования клеток тканей или микроорганизмов
EP2746382A1 (en) * 2011-08-15 2014-06-25 Obshchestvo S Organichennoi Otvetstvennostyu "Tsentr Vykhrevykh Teknology" Vortex bioreactor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2832658C1 (ru) * 2024-07-02 2024-12-26 Общество с ограниченной ответственностью "ТЕХНОВАЦИНК" Бочковая мешалка для краски

Also Published As

Publication number Publication date
AU2015356714B2 (en) 2021-01-07
RU2017115415A3 (ru) 2019-04-10
SG11201703647TA (en) 2017-06-29
ES2956675T3 (es) 2023-12-26
JP2018501948A (ja) 2018-01-25
US20170259222A1 (en) 2017-09-14
EP3227010B1 (de) 2023-08-02
CN107073417A (zh) 2017-08-18
KR20170091590A (ko) 2017-08-09
EP3227010A1 (de) 2017-10-11
US10343123B2 (en) 2019-07-09
CN107073417B (zh) 2020-12-25
KR102547581B1 (ko) 2023-06-23
WO2016087968A1 (de) 2016-06-09
AU2015356714A1 (en) 2017-05-25
DE102014117734A1 (de) 2016-06-09
RU2017115415A (ru) 2019-01-09
JP6915781B2 (ja) 2021-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2700512C2 (ru) Устройство и способ загрузки жидкости газом
KR101044406B1 (ko) 혼화용 급속 교반장치
CN216024608U (zh) 一种粉体药剂的预混合装置
KR102216334B1 (ko) 폴링층을 이용한 초미세기포 발생장치
KR100779216B1 (ko) 이액 혼합 토출장치
KR20110072932A (ko) 연속식 혼합장치를 이용한 재생약액 공급 장치
KR102195868B1 (ko) 단일 반응조형 가압부상 시스템
US6481884B1 (en) Apparatus and method for mixing a dry chemical contained within a container
KR100323046B1 (ko) 정수장 및 폐수 처리장 일축 일체형 다종 액체 약품 투입 장치
RU2637232C1 (ru) Карбонизатор
JP2006181400A (ja) 濁水処理装置
CN111013419B (zh) 液态絮凝剂制备装置
RU2309472C1 (ru) Способ цементирования жидких радиоактивных отходов и устройство для его осуществления
KR101761254B1 (ko) 모듈형 선회식 가압부상장치
CN223445306U (zh) 一种混凝药剂配制一体化装置
KR101627483B1 (ko) 여과재 순환코팅 시스템이 구비되는 가압형 수처리장치
RU2827933C1 (ru) Способ окрашивания метанола и устройство для его осуществления
JP6861951B2 (ja) 越流式凝集混和装置
CN211619990U (zh) 微气泡产生装置
KR20100133150A (ko) 수처리용 약품 혼합공급장치
JPH02233216A (ja) 充実質乃至気泡質プラスチツクの製造に際し少なくとも1種の成分にガスを充填する方法
KR101820831B1 (ko) 하폐수처리용 응집제주입장치
KR101884059B1 (ko) 관로형 혼화기
SU1755055A1 (ru) Устройство дл дозировани и смешени двух жидкостей
MY206774A (en) Bioreactor and wastewater treatment method

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210219