Пеногенерирующая установка для приготовления и нанесения быстротвердеющей полимерной пены Советский патент 1992 года по МПК B29C67/20 B29K105/04 

Изобрет9чие относится к горной промышленности и может быть использовано при разработке рудных месторождений системами разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями, для возведения противопожарных перемычек и изоляции крепления, а также для забутовки закрепного пространства горных выработок. Кроме того, изобретение может быть использовано в строительстве для изоляционных работ различного назначения.

Известна пеногенерирующая установка по приготовлению и нанесению пенопласта на основе мочевино-формальдегидной смолы (а.с. СССР № 361892, кл. В 29 D 27/00. 1973), состоящая из аппаратуры для приготовления смесей исходных компонентов и нагнетания их в реактор, содержащий камеру вспенивания и камеру отверждения оканчивающуюся выводным патрубком, отличающаяся тем, что с целью повышения кратности готового продукта, между камерами вспенивания и отверждения размещена камера созревания пенопласта, выполненная в виде отрезка гибкой цилиндрической трубы.

Данная установка для получения пенопласта имеет существенные недостатки, которые заключаются в следующем:

-сложность конструкции:

-большая металлоемкость (т.к. для приготовления и насыщения воздухом эмульсии и кислоты требуется минимум 4 автоклава):

-невозможность подбора составов пенопласта:

-большие трудовые и материальные затраты на изготовление и нанесение пенопласта.

Наиболее близкой по технической сущности к предполагаемому изобретению является автономная и автоматическая установка для быстпого получения пенополиуретана (пат. Франции № 2561571. кл. В 29 С 67/20, 1986), которая содержит герметичную емкость с двумя отсеками для хранения каждого из компонентов смеси В

сл

С

vi vi о

Ј о

верхней части емкости смонтировано приспособление с твердым проперголем, используемым в качестве генератора газа для поддержания в емкости давления. В нижней ее части установлен смеситель изоциа- ната с полиолом, управляемый автоматически в зависимости от давления в емкости. При этом полиол предварительно эмульгируют нейтральным газом, например, воздухом или азотом, хранящимся в баллоне под давлением.

К недостаткам данной установки можно отнести:

-сложность конструкции установки;

-некомпактность узлов установки;

-невозможность подбора составов пенопласта;

-отсутствие регулировки кратности получаемого пенопласта;

-высокие трудовые и материальные затраты при эксплуатации и изготовлении установки.

Целью предполагаемого изобретения является упрощение конструкции и расширение эксплуатационных возможностей установки.

На фиг.1 показан общий вид и вид сверху пеногенерирующей установки по приготовлению и нанесению быстротвердеющей полимерной пены (БТП); на фиг.2 - сечение пеногенерирующей установки (ПГУ) А-А; на фиг.З - пневмогидравлическая схема ПГУ и устройство смесителя, представленного в виде пистолета распылителя по нанесению слот БТП.

Пеногенерирующая установка (ПГУ) состоит из следующих основных частей; бака эмульсии 1 и бака кислоты 2, выполненных в виде 2-х коаксиальных емкостей, причем наружная емкость для эмульсии 1 изготовлена из чугуна толщиной 3-5 мм и имеет крышку 3, которая, в свою очередь, имеет врезки: для подачи сжатого воздуха 3-5 атм от источника сжатого газа, выполненном в виде компрессора или пневмовоздушной магистрали (не обозначено) посредством патрубка 4 с манометром давления в наружную емкость 1; для установки клапана 5 поддержания постоянного давления сжатого воздуха в баках 1 и 2, а также, отверстие 6 со стопорной крышкой для залива компонентов в эмульсионный бак 1 без отсоединения верхней крышки 3 от бака 1, кроме того, крышка 3 соединена с заборной трубкой 7 (не достающим до дна бака 5-10 мм), заведенным внутрь бака 1 и выполняющим роль канала, по которому поступает эмульсия в смеситель, представленный в виде пистолета-распылителя 8.

В отличие от наружной емкости 1, FHутренняя емкость для кислоты 2 выполнена из титана, толщиной 1,5-2 мм, в верхней точке которой сбоку установлен обратный клапан

9 передачи сжатого воздуха в емкость 2, причем внутренняя емкость 2 посредством горлышка 10 и гайки 11 соединена с крышкой 3 наружной емкости, кроме того, в горлышко 10 внутренней емкости заведена

0 заборная трубка 12 (не достающая до дна бака 5-10 мм), жестко связанная с гайкой 13, соединенной также с горлышком 10 внутренней емкости, выполняющий роль канала, по которому поступает кислота в смеситель

5 8.

Емкость бака эмульсии 1 (наружная емкость) составляет 40 л, а емкость бака кислоты 2 (внутренняя емкость) составляет 9 л. На выходе трубок 7 и 12 кислотного и

0 эмульсионного баков из крышки 3 установлены счетчики-литромеры 14 для определения расхода подаваемой смоляной эмульсии и кислоты в пистолет-распылитель 8.

5Кроме того, крышка 3 эмульсионного бака 1, для поддержания постоянного давления сжатого воздуха в баке 1 и сохранения герметичности бака 1, прижимается к краям бака 1 посредством откидных винтов 15

0 Пистолет-распылитель 8, с помощью которого осуществляется приготовление и нанесение слоя быстротвердеющей полимерной пены, состоит из следующих составных частей1 камеры вспенивания 16 и

5 камеры отверждения 17 БТП, которые имеют вводы эмульсии 18 и кислоты 19 Камера вспенивания 16 и камера отверждения 17 разделены мелкоячеистой пенообразую- щей сеткой 20. Кроме того, для полноценно0 го насыщения смоляной эмульсии кислотой, через ввод 19 в пистолет-распылитель заведена форсунка впрыскивания кислоты 21, С торца к пистолету-распылителю 8 подводится сжатый воздух от источника сжатого газа,

5 выполненный в виде компрессора или пневмовоздушной магистрали (не обозначено), который необходим для осуществления вспенивания поступающей в камеру 16 смоляной эмульсии.

0Пеногенерирующая установка для приготовления и нанесения быстротвердеющей полимерной пены (БТП) работает следующим образом,

После проверки качества исходных ма5 териалов (смола, пенообразователь, вода соляная кислота (отвердитель) и добавки-наполнители) согласно установленных гостов, и приготовлении 6%-го раствора отвердите- ля (соляной кислоты) осуществляют заправку эмульсионного 1 и кислотного 2 баков 40 л смоляной з.хульсии и 3 л соляной кислоты, причем, MIJ.I заправке эмульсионного бака 1 последовательно заливают воду, смолу, добавки-наполнители и пенообразователь, Такая последовательность принята во избежание излишнего вспенивания эмульсии. Затем через 4 крышки 3 нагнетают в эмульсионный бак 1 сжатый воздух под давлением 3-5 атм., который через обратный клапан 9 поступает в кислотный бак 2. Под давлением сжатого воздуха в эмульсионном баке 1 происходит насыщение воздухом, вспенивание и подача (выдавливание) смоляной эмульсии по заборной трубке 7 из бака 1, проходя через счетчик-литромер 14, и далее, по трубопроводу через ввод 18 в смеситель, представленный в виде пистолета-распылителя 8, где происходит дополнительное вспенивание в камере 16 и отверждение (в камере 17) смоляной эмуль- сии с образованием быстротвердеющей полимерной пены (БТП), Подача и впрыскивание раствора 6%-й кислоты через ввод 19 в пистолет-распылитель 8 осуществляется также под давлением сжатого воздуха, по- ступающего из эмульсионного бака 1 через обратный клапан 9 в кислотный бак 2 и выдавливающего отвердитель по заборной трубке 12 из бака 2 по трубопроводу через счетчик-литромер 14. Под давлением сжато- го воздуха в камере 16 пистолета-распылителя 8 происходит перемешивание и вспенивание компонентов до состояния мелкопористой пены, которая через сетку 20 поступает под давлением сжатого возду- ха в камеру 17. Одновременно с процессом поступления мелкопористой пены в камеру 17 через ввод 19 и форсунку 21 впрыскивается 6%-й раствор соляной кислоты. В результате чего происходит процесс поликонденсации смолы с образованием полимерной пены, которую наносят с по(3

мощью пистолета-распылителя 8, формируя полимерное покрытие из БТП требуемой толщины.

Преимуществами заявляемой ПГУ по сравнению с известными установками по получению и нанесению пенопласта являются:

-компактность и простота конструкции;

-удобство в эксплуатации;

-отсутствие потребителей электроэнергии;

-возможность осуществления подбора составов БТП для получения слоя полимерной пены повышенной прочности и адгезии;

-возможность регулировки кратности получаемого пенопласта;

-низкие трудовые и материальные затраты при эксплуатации и изготовлении ПГУ.

Формула изобретения Пеногенерирующая установка для приготовления и нанесения быстротвердеющей полимерной пены, содержащая наружную емкость для эмульсии, закрепленную на ее крышке и ей коаксиальную внутреннюю емкость для кислоты, соединенные со смесителем, источник сжатого газа, связанный с одной из емкостей патрубком, а с другой - клапаном для передачи сжатого газа из одной емкости в другую, расположенным в верхней части внутренней емкости для кислоты, отличающаяся тем, что. с целью улучшения конструкции и расширения эксплуатационных возможностей установки, каждая емкость снабжена заборной трубкой, соединенной трубопроводом со смесителем, а клапан внутренней емкости для кислоты выполнен обратным, причем источник сжатого газа подведен к наружной емкости для эмульсии.

иг.

и

Сущность изобретения: наружная емкость для эмульсии и внутренняя емкость для кислоты установлены соосно. Источник сжатого газа связан патрубком с наружной емкостью и посредством обратного клапана для передачи сжатого газа из одной емкости в другую - с внутренней емкостью. Обратный клапан установлен в верхней части внутренней емкости для кислоты. Заборные трубки каждой из емкостей соединены трубопроводом со смесителем, выполненным в виде пистолета-распылителя. 3 ил.

-If

лмеймо&здушяая ftae.j

©

V

II

IT:

г

яг

С

3cr/7y aЈffa xt/слолгы