Установка для виробництва багатокомпонентних емульсій на основі нафтопродуктів з важких фракцій нафти

Установка для виробництва багатокомпонентних емульсій на основі нафтопродуктів з важких фракцій нафти, що включає з'єднані між собою системою трубопроводів витратні резервуари та резервуари постійного рівня складових компонентів емульсії, регулюючі крани інтенсивності подачі компонентів, індикатори їхньої витрати, резервуар для розігріву нафтопродуктів з важких фракцій нафти та насос для їх подачі в розігрітому до рідинного стані, усмоктувальну і напірну з триходовим краном магістралі, роздавальний трубо провід та змішувач, котрий виконаний у вигляді інжектора з додатковою камерою змішування, всередині якої концентрично розміщена перфорована труба, один кінець якої має конічну заглушкурозсіювач, а інший з'єднаний з трубопроводом для відведення готової суміші, яка відрізняється тим, що обладнана двома послідовно розташованими змішувачами першим - для приготування водоемульсійної суміші, в якому відбувається попереднє змішування води, котра примусово подається додатково встановленим в установці насосом, з іншими компонентами водоемульсійної суміші, котрі засмоктуються за рахунок інжекції, та другим - для приготування емульсії на основі нафтопродуктів з важких фракцій нафти та водоемульсійної суміші, в якому відбувається остаточне змішування примусово подаваних нафтопродуктів в розігрітому до рідинного стані та водоемульсійної суміші, котра також примусово подається до другого змішувача тим же насосом, що й вода до першого змішувача Винахід відноситься до будівельних механізмів, а точніше, до установок для виробництва багатокомпонентних емульсій на основі нафтопродуктів з важких фракцій нафти, зокрема - дорожніх бітумних емульсій, які є найбільш оптимальним матеріалом для ремонту автомобільних доріг з асфальтним покриттям Близьким до передбачуваного винаходу є пристрій для перевезення і подачі гарячих бітумних матеріалів (а с СРСР №1571123, [1]) Пристрій складається з ресиверу для скупчення газів чи пари, резервуару для розчинюючої бітумний матеріал рідини, насосу, напірної магістралі з триходовим краном, з'єднаного з нею роздавального трубопроводу У розрізі напірної магістралі даного пристрою встановлено двокамерний запобіжник, з'єднаний з верхньою частиною ресиверу і триходовим краном, причому з'єднання трубопроводу з напірною магістраллю виконано за допомогою додаткового триходового крана, а резервуар для розчинюючої рідини приєднаний до трубопроводу між його і додатковим триходовим кранами Основним недоліком вищенаведеної конструкції є те, що даний пристрій може бути використаний для приготування однокомпонентного гарячого бітуму Його конструкція не дозволяє отримувати дво- чи багатокомпонентні емульсії на основі нафтопродуктів з важких фракцій нафти Найбільш близькою за конструкцією до передбачуваного винаходу є установка для безперервного приготування водно-спиртових розчинів (Патент на винахід України № 2491, [2]) Ця установка вибрана нами за прототип Дана установка складається з з'єднаних між собою системою трубопроводів резервуарів для спирту та зм'якшеної води, збірника сортировки, насосу, резервуару постійного рівня спирту, запірно-регулюючої арматури, змішувачу виконаного у вигляді інжектору з додатковою камерою змішування, всередині якої концентричне розміщена перфорована труба, один кінець якої має конічну заглушку - розсіювач, а інший з'єднаний з трубопроводом для відведення сортировки в и збірник До складу установки також входять з'єднані між собою послідовно по ходу технологічного процесу (О о (О 60264 ще ряд агрегатів, зокрема, дробильна машина, змішувач для приготування суспензії з помолу та екстрагенту, додатковий насос, турбулізатор суспензії, фільтри, збірники екстракту, один з яких обладнаний вакуум-насосом і об'єднаний з іншими збірниками екстракту, шнековий транспортер з'єднаний з фільтрами, фільтр-прес для розподілу шрота і екстракту, додатковий збірник для екстракту, з'єднаний з змішувачем для приготування суспензії з помолу та екстрагенту, висушувач для шрота з'єднаний з фільтр-пресом для розподілу шрота і екстракту та обладнаний конденсатором, збірники екстракту, котрі, крім збірника обладнаного вакуум-насосом, паралельно сполучені з змішувачем для приготування суспензії з помолу та екстрагенту та насосом, а разом з збірником сортировки, який приєднаний до них, через резервуар постійного рівня спирту підключені до газової комунікації, з'єднаної з атмосферою через пдрозатвор, при цьому всі збірники сполученіз магістраллю стисненого повітря Основним недоліком прототипу є те, що на даній установці можна виготовлювати лише холодні суміші В конструкції установки передбачений лише один насос примусової подачі води до змішувача, тоді як інший компонент суміші - спирт потрапляє до змішувача лише за рахунок сил інжекції, що у випадку змішування гарячих речовин є суттєвим недоліком тому, що виникаючий при цьому протилежно направлений тиск ліквідує сили інжекції і засмоктування другої складової суміші не відбувається До недоліків даної установки потрібно віднести також те, що в и змішувачі можливо отримати лише двокомпонентну суміш Метою передбачуваного винаходу є створення установки для одержання багатокомпонентних емульсій на основі нафтопродуктів з важких фракцій нафти, зниження витрат на експлуатаційне обслуговування установки, а також підвищення продуктивності праці під час виготовлення емульсій, та їхнього використання Вказана мета досягається тим, що в конструкцію установки для виробництва багатокомпонентних емульсій на основі нафтопродуктів з важких фракцій нафти, що включає з'єднані між собою системою трубопроводів витратні резервуари та резервуари постійного рівня складових компонентів емульсії, регулюючі крани інтенсивності подачі компонентів, індикатори їхньої витрати, резервуар для розігріву нафтопродуктів з важких фракцій нафти, та насос їх подачі в розігрітому до рідинного стані, усмоктувальну і напірну з триходовим краном магістралі, роздавальний трубопровід та змішувач котрий виконаний у вигляді інжектора з додатковою камерою змішування, всередині якої концентричне розміщена перфорована труба, один кінець якої має конічну заглушку - розсіювач, а інший з'єднаний з трубопроводом для відведення готової суміші згідно винаходу введена ВІДМІННІСТЬ, яка полягає в тому, що дана установка обладнана двома послідовно розташованими змішувачами першим - для приготування водоемульсійної суміші, в якому відбувається попереднє змішування води, котра примусово подається додатково встановленим в установці насосом, з іншими компонентами водоемульсійної суміші, котрі засмоктуються за рахунок інжекції, та другим - для приготування емульсії на основі нафтопродуктів з важких фракцій нафти та водоемульсійної суміші, в якому відбувається остаточне змішування примусово подаваємих нафтопродуктів в розігрітому до рідинного стані та водоемульсійної суміші, котра також примусово подається до другого змішувача тим же насосом, що й вода до першого змішувача На запропонованій установці на відміну від прототипу можливо по-перше - отримувати багатокомпонентні суміші завдяки наявності двох послідовно розташованих змішувачів, по-друге - отримувати суміші з гарячих компонентів, завдяки наявності двох насосів, котрі забезпечують примусову подачу обох компонентів до другого змішувача, виключаючи тим самим необхідність засмоктування одного з компонентів за рахунок сил інжекції, котра у випадку змішування гарячих компонентів відсутня через виникнення протилежно направленого тиску Принципова конструкція запропонованої установки проілюстрована двома фігурами, на яких зображено Фіг 1 - схематично загальний вид установки для виробництва багатокомпонентних емульсій на основі нафтопродуктів з важких фракцій нафти, Фіг 2 - розріз змішувача Установка для виробництва багатокомпонентних емульсій на основі нафтопродуктів з важких фракцій нафти складається з пульту керування 1 (Фіг 1), контуру подачі нафтопродуктів, який в свою чергу складається з насосу подачі нафтопродуктів в рідинному стані 2, мотор - редуктора З, фільтру для нафтопродуктів 4, триходового крану подачі нафтопродуктів 5 та змішувача нафтопродуктів з водоемульсійною сумішшю 6, а також з контуру подачі водоемульсійної суміші, який в свою чергу складається з крану подачі водноемульгаторної суміші 7, насосу подачі води 8, клапана з електромагнітним керуванням 9, фільтру очищення води 10, змішувача води з емульгатором та іншими компонентами водоемульсійної суміші 11, резервуарів постійного рівня складових компонентів суміші 12, 13, 14, витратних резервуарів компонентів 15, 16, 17, регулюючих кранів інтенсивності подачі води та інших компонентів 18, 19, 20, 21, індикаторів розходу води та інших компонентів суміші 22, 23, 24, 25 Змішувачі 6 та 11 складаються з інжектору 26 (Фіг 2) та камери змішування 27 в середині якої розташована перфорована труба 28 з отворами 29, розміщеними діаметрально протилежно Вихідний кінець перфорованої труби 28 з'єднаний з трубопроводом ЗО для відведення готової суміші, а другий її кінець має конічну заглушку-розсіювач 31 Працює установка для виробництва багатокомпонентних емульсій на основі нафтопродуктів з важких фракцій нафти наступним чином З допомогою пульту керування 1 приводяться в дію і керуються всі механізми та обладнання даної установки Подача нафтопродуктів з важких фракцій нафти в установці виконується насосом 2, який приводиться в дію мотор - редуктором З Нафтопродуїсги в рідинному стані, які подаються насосом 2 через фільтр 4 та триходовий кран 5 потрапляють або назад в резервуар для їх розігріву, або в змішувач 6 Циркуляція нафтопродуктів назад в резервуар необхідна для досягнення стабільної робочої температури Попередній розігрів нафтопродуктів з важких фракцій нафти виконується теплоносієм, який подається у всі "кожухи" системи Одночасно з подачею нафтопродуктів в змішувач б відкривається кран 7, включається насос подачі води 8 і відкривається клапан 9 Вода, яка подається насосом 8 , потрапляє через фільтр 10 в змішувач для приготування водноемульгаторної суміші 11, куди також у ВІДПОВІДНОСТІ з рецептурою за рахунок сил інжекції засмоктуються з резервуарів постійного рівня 12, 13, 14 ІНШІ складові компоненти емульсії, в які вони потрапляють з витратних резервуарів 15, 16, 17 для даних компонентів Величини розходу води та інших компонентів встановлюються регулюючими кранами 18, 19, 20, 21 з візуальним контролем по індикаторах їхнього розходу 22, 23, 24, 25 Використання резервуарів постійного рівня 12, 13, 14 служить для забезпечення постійного статичного напору компонентів, які подаються в змішувач 11, з метою підвищення точності дозування 60264 завершення процесу розведення складових компонентів в воді Одержана таким чином водоемульсійна суміш з допомогою насосу 8 примусово потрапляє в змішувач 6, де і відбувається м змішування з нафтопродуктами в рідинному стані та одержання готової до використання емульсії на основі нафтопродуктів з важких фракцій нафти Принцип роботи змішувача 6 аналогічний роботі змішувача 11 Запропонована установка для виробництва емульсій на основі нафтопродуктів з важких фракцій нафти дозволяє виготовлювати екологічно чисті емульсії, які мають ряд переваг перед використанням одного лише бітуму, зокрема у випадку виробництва багатокомпонентних дорожніх емульсій на основі бітуму існують наступні переваги ремонт доріг з використанням даних емульсій забезпечує отримання рівної і щільної поверхні дороги, при укладанні емульсії поверхня дороги не обов'язково повинна бути сухою, строк служби такої дороги значно довший, ніж у відремонтованої одним бітумом, бо емульсія краще заповнює простір між щебенем, вона значно міцніша та менше зношується в процесі експлуатації Використана література 1 А с СРСР №1571123, Е01С19/08, 19/16, офіційний бюлетень "Відкриття, винаходи" №22, 1990р 2 Патент на винахід України №2491, C12G3/06, офіційний бюлетень №5-1, 1994р (прототип) В змішувачі 11 перший етап змішування води з іншими складовими компонентами водноемульгаторної суміші відбувається в інжекторі 26 (Фіг 2) 3 інжектору 26 суміш потрапляє на заглушку - розсіювач 31, а потім в камеру змішування 27, для досягнення гідродинамічного змішування і Mr. 60264 Фіг, Комп'ютерна верстка М Мацело Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна