Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 15.04.1975 73548 KI. 5d,5/00 MKP E21£ 5/00 ^yteunia] Twórcy wynalazku: Józef Lubos, Janusz Piasecki, Stanislaw Kramarczyk, Janusz Luniewski Uprawniony z patentu tymczasowego: Glówny Instytut Górnictwa, Ka¬ towice (Polska) Urzadzenie do wytwarzania emulsji wodno-olejowej Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie pom¬ powe przeznaczone do wytwarzania emulsji wo¬ dno-olejowej w warunkach zakladu przemyslowe¬ go, a zwlaszcza w kopalniach podziemnych wegla kamiennego.Znane i stosowane dotychczas urzadzenia do prze¬ myslowego wytwarzania emulsji wodno-olejowej skladaja sie ze zbiornika, do którego dawkuje sie mieszane skladniki w odpowiednich proporcjach, a nastepnie miesza sie te skladniki za pomoca mie¬ szadel mechanicznych lub powietrza sprezonego.Natomiast w warunkach laboratoryjnych, do tego celu uzywa sie róznego rodzaju wirówek lub urza¬ dzen wstrzasowych. Zasadnicza wada znanych u- rzadzen do przemyslowego wytwarzania emulsji jest niezbyt dokladne wymieszanie skladników ze soba, a sam proces wytwarzania emulsji trwa sto¬ sunkowo dosc dlugo. Poza tym urzadzenia te ma¬ ja duze rozmiary i dlatego sa stosowane glównie w rafineriach, a wytworzona emulsje trzeba tran¬ sportowac do miejsca pracy w beczkach, co z u- wagi na jej temperature zamarzania bliska tem¬ peraturze krzepniecia wody, w czasie mrozu stwa¬ rza duzo trudnosci.Celem wynalazku jest skonstruowanie urzadzenia do wytwarzania emulsji wodno-olejowej o nie¬ wielkich rozmiarach, które moznaby zastosowac w kazdym zakladzie, a zwlaszcza w kopalniach podziemnych wegla kamiennego.Cel ten zostal osiagniety za pomoca urzadzenia 10 15 20 25 30 2 bedacego przedmiotem niniejszego wynalazku. Isto¬ ta tego urzadzenia polega na wyposazeniu go w kolektor do którego z jednej strony sa podlaczone równolegle trzy zbiorniki olejowy, wodny i emul¬ syjny. Natomiast z drugiej strony kolektor jest polaczony z pompa odsrodkowa wytwarzajaca emulsje i przetlaczajaca ja rurociagiem do zbiornika emulsyjnego przekazujacego dalej te emulsje do ko¬ lektora i obiegu zamknietego tak dlugo, az uzyska ona ustalone parametry techniczne. Poza tym po¬ miedzy pompa i zbiornikiem emulsyjnym równo¬ legle do rurociagu jest wlaczona w dwóch punktach chlodnica wodna stabilizujaca temperature procesu wytwarzania emulsji. Chlodnica ta jest wlaczana do obiegu urzadzenia automatycznie zaworem re¬ gulujacym sterowanym za pomoca elektrycznego czujnika temperatury zabudowanego na rurociagu przed zbiornikiem emulsyjnym. Taka konstrukcja urzadzenia zapewnia bardzo dokladne i trwale wy¬ mieszanie wszystkich skladników emulsji wodno- olejowej w odpowiednim interwale czasowym, uza¬ leznionym glównie od skladników emulsji i jej ilosci. Przez uzycie pompy odsrodkowej o duzych obrotach uzyskuje sie szybki przeplyw emulsji w obiegu zamknietym urzadzenia oraz bardzo do¬ kladne zdyspergowanie wody w oleju. Natomiast dzieki zastosowaniu chlodnicy, wlaczonej równo¬ legle do glównego obiegu czynnika emulgowanego, zabezpieczono urzadzenie przed ewentualnym nad¬ miernym wzrostem temperatury, jaka moglaby wy- 73 548• 73 548 stapic podczas emulgowania przy intensywnym dlawieniu przeplywu. Poza tym urzadzenie wedlug wynalazku charakteryzuje sie stosunkowo maly¬ mi wymiarami, prosta konstrukcja latwa w ob¬ sludze i pewna w dzialaniu, przez co nadaje sie do zastosowania w miejscach bezposredniego zu¬ zycia emulsji wodno-olejowej, a zwlaszcza w ko¬ palniach podziemnych.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladowym wykonaniu na rysunku przedstawiaja¬ cym schemat urzadzenia.Jak uwidoczniono na rysunku urzadzenie do wy¬ twarzania emulsji wodno-olejowej ma kolektor 1, da^ k4*ke& legli ibiyjgbToyn^kiy a mianowicie: olejowy zbior¬ nik 2, emulsyjny zbibrnik 3 i wodny zbiornik 4.Kjjazdy z tych zbiorników, na przewodzie laczacym gi z~tf$&B$&e&l,-ma zabudowany zawór regula¬ cyjny-di-^nasS^Jariil odpowiedniego, optymalnego dozowania cieczy, przy czym zawory moga miec blokade umozliwiajaca trwale ich ustawienie nie zmieniajace sie w okreslonych warunkach pracy urzadzenia. Z drugiej strony do kolektora 1 jest podlaczona odsrodkowa pompa 5 napedzana wyso- koobrotowym, elektrycznym silnikiem 6. Pompa ta moze byc typu kanalowego, pluczkowego lub lo¬ patkowego oraz moze miec wirnik o swobodnym przeplywie i odpowiednio uzebrowanej tarczy lub z kanalami miedzylopatkowymi, badz tez wirnik o zarysie stozkowym obracajacy sie w niecce stoz¬ kowej. Pompa 5 jest równiez polaczona z emulsyj¬ nym zbiornikiem 3 za pomoca rurociagu 7 zaopa¬ trzonego w dlawiacy zawór 8, regulacyjny zawór 9 oraz w polaczony przewodem z tym zaworem elek¬ tryczny czujnik 10 temperatury. Poza tym równo¬ legle do rurociagu 7 jest podlaczona w dwóch punktach wodna chlodnica 11. Do spuszczania emul¬ sji ze zbiornika 3 sluzy krociec 12 wyposazony w zawór.Po otwarciu zaworów na przewodach laczacych emulsyjny zbiornik 3 i olejowy zbiornik 2 z kolek- 15 20 35 40 torem 1 uruchamia sie elektryczny silnik 6, który nadaje pompie 5 obroty synchroniczne n = 3000 obr/min. Nastepnie za pomoca zaworu zabudowa¬ nego na przewodzie laczacym wodny zbiornik 4 z kolektorem 1 ustawia sie odpowiedni doplyw wody do oleju bedacego w obiegu oraz przeprowa¬ dza sie ewentualna regulacje urzadzenia polegaja¬ ca na dlawieniu zaworem 8 przeplywu medium w rurociagu 7. Regulacja taka jest uzalezniona od rodzaju uzytej pompy 5 oraz od skladu poszczegól¬ nych czynników emulsji. W przypadku wzrostu temperatury emulsji bedacej w obiegu ponad u- stalona wartosc czujnika 10 nastepuje zamkniecie zaworu 9 i wówczas emulsja poplynie przez chlo¬ dnice 11 w której zostanie ochlodzona. Wlaczanie chlodnicy 11 do obiegu urzadzenia moze równiez odbywac sie recznie. Emulsja wodno-olejowa krazy w obiegu zamknietym urzadzenia tak dlugo, az u- zyska sie jej ustalone parametry. PLPriority: Application announced: April 30, 1973 Patent description was published: April 15, 1975 73548 KI. 5d, 5/00 MKP E21 £ 5/00 ^ yteunia] Inventors: Józef Lubos, Janusz Piasecki, Stanislaw Kramarczyk, Janusz Luniewski Authorized by the provisional patent: Central Mining Institute, Ka¬ towice (Poland) Device for the production of water-oil emulsion The subject of the invention is a pumping device intended for the production of a water-oil emulsion in the conditions of an industrial plant, especially in underground hard coal mines. Known and used so far devices for the industrial production of water-oil emulsions consist of a tank, to which the ingredients are mixed in appropriate proportions, and then the ingredients are mixed by means of mechanical agitators or compressed air. Under laboratory conditions, various types of centrifuges or shock devices are used for this purpose. The main disadvantage of the known devices for the industrial production of emulsions is that the ingredients are not mixed well together, and the process of producing the emulsion itself takes a relatively long time. Moreover, these devices are small and therefore are mainly used in refineries, and the produced emulsions must be transported to the workplace in barrels, which is due to its freezing point close to the freezing point of water during frost. The aim of the invention is to construct a device for the production of a water-oil emulsion of a small size, which could be used in any plant, especially in underground coal mines. This goal was achieved with the device 10 15 20 25 30 2 object of the present invention. The essence of this device consists in equipping it with a collector to which, on one side, three oil, water and emulsion tanks are connected in parallel. On the other hand, the collector is connected to a centrifugal pump producing the emulsions and forcing them through a pipeline to the emulsion tank, which transfers these emulsions to the collector and closed circuit until it reaches the specified technical parameters. In addition, a water cooler is connected at two points between the pump and the emulsion tank parallel to the pipeline to stabilize the temperature of the emulsion production process. This cooler is automatically connected to the circuit of the device by a regulating valve controlled by an electric temperature sensor installed on the pipeline upstream of the emulsion tank. This construction of the device ensures a very thorough and durable mixing of all components of the water-oil emulsion in an appropriate time interval, depending mainly on the emulsion components and its quantity. By using a high-speed centrifugal pump, a fast flow of the emulsion in a closed circuit of the device is obtained and a very thorough dispersion of the water in the oil. On the other hand, thanks to the use of a cooler, connected in parallel to the main circulation of the emulsified medium, the device was protected against possible excessive temperature increase, which could fuse during emulsification with intensive throttling of the flow. In addition, the device according to the invention is characterized by relatively small dimensions, simple construction, easy to handle and reliable in operation, which makes it suitable for use in places of direct consumption of water-oil emulsions, especially in underground mines. The subject of the invention is shown in an exemplary embodiment in the drawing showing the scheme of the apparatus. As shown in the figure, the apparatus for producing a water-oil emulsion has a collector 1, giving a k4 * ke & legli and bijgbToyn kiy, namely: an oil tank 2, an emulsion reservoir 3 and a water tank 4. The entrances from these tanks, on the connecting line g and with ~ tf $ & B $ & e & l, -it has a built-in regulating valve-di- ^ nasS ^ Jariil of appropriate, optimal liquid dosing, the valves they may have a lock that enables their permanent setting, not changing in specific operating conditions of the device. On the other hand, a centrifugal pump 5 driven by a high-speed electric motor 6 is connected to the collector 1. This pump may be of the channel, flush or paddle type and may have a free-flow impeller and an appropriately ribbed disc or with inter-lobe channels, or a tapered impeller rotating in a tapered trough. The pump 5 is also connected to the emulsion tank 3 by means of a pipeline 7 provided with a throttle valve 8, a regulating valve 9 and an electric temperature sensor 10 connected to this valve. In addition, a water cooler 11 is connected at two points to the pipeline 7. The emulsion draining from the tank 3 is provided by the end 12 equipped with a valve. After opening the valves on the lines connecting the emulsion tank 3 and the oil tank 2 from the collection 20 35 40 On track 1, the electric motor 6 is started which gives the pump 5 synchronous rotation n = 3000 rpm. Then, by means of a built-in valve on the conduit connecting the water tank 4 with the collector 1, the appropriate water supply to the oil in the circuit is set and the device is possibly adjusted by throttling the medium flow in the pipeline by valve 8. depending on the type of pump 5 used and on the composition of the individual emulsion factors. If the temperature of the circulating emulsion rises above the set value of the sensor 10, the valve 9 is closed and the emulsion will then flow through the cooler 11 where it will be cooled. The connection of the radiator 11 to the circuit of the device can also be done manually. The water-oil emulsion circulates in the closed circuit of the device until its parameters are reached. PL