Устройство для выдачи пены - RU2015137091A
Код документа: RU2015137091A
Формула
1. Выдачное устройство для производства микропены без необходимости использования сжиженного газа из выпускного отверстия, при этом указанное выдачное устройство содержит
резервуар для раствора поверхностно-активного вещества;
средство подачи газа;
средство направления указанного раствора поверхностно-активного вещества в указанном резервуаре и указанного газа по пути потока к указанному выпускному отверстию;
при этом указанное средство направления включает канал, имеющий вспенивающую секцию для генерирования указанной пены из указанного раствора поверхностно-активного вещества и указанного газа;
при этом указанная вспенивающая секция имеет внутренние размеры, включающие площадь AWS внутренней смачиваемой поверхности, длину LTP пути двухфазного потока, общий объем V и пористость Р;
при этом указанные внутренние размеры характеризуются соотношением между параметром Y, равным площади AWS смачиваемой поверхности, умноженной на длину LTP пути двухфазного потока и деленной на объем V, пористостью Р и константами K1 и K2, в котором Y положителен и не меньше K1, умноженной на Р и минус K2, и константы K1 и K2 имеют значения 1994 и 821, соответственно, с допустимым отклонением 10%.
2. Выдачное устройство по п. 1, в котором указанная вспенивающая секция включает, по меньшей мере, один усиливающий вспенивание элемент, расположенный в указанной пути потока, и при этом указанные внутренние размеры вспенивающей секции определены, по меньшей мере частично, указанным, по меньшей мере, одним усиливающим вспенивание элементом.
3. Выдачное устройство по п. 2, в котором указанный, по меньшей мере, один усиливающий вспенивание элемент включает, по меньшей мере, один из:
по существу сферического элемента, по существу кубоидного элемента, по существу цилиндрического элемента, по существу конического элемента, пористого элемента и элемента, выступающего из внутренней поверхности вспенивающей секции в указанный путь потока.
4. Выдачное устройство по п. 2 или 3, в котором указанная вспенивающая секция дополнительно включает, по меньшей мере, один удерживающий элемент для удерживания указанного, по меньшей мере, одного усиливающего вспенивание элемента внутри вспенивающей секции.
5. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанные внутренние размеры включают площадь смачиваемой поверхности более 1800 квадратных миллиметров.
6. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанные внутренние размеры включают площадь смачиваемой поверхности более 3000 квадратных миллиметров.
7. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанные внутренние размеры включают площадь смачиваемой поверхности от 4500 до 6000 квадратных миллиметров.
8. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанные внутренние размеры включают отношение площади смачиваемой поверхности к объему пустого пространства более 4 квадратных миллиметров на кубический миллиметр.
9. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанные внутренние размеры включают отношение площади смачиваемой поверхности к объему пустого пространства более 16 квадратных миллиметров на кубический миллиметр.
10. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанные внутренние размеры включают отношение площади смачиваемой поверхности к объему пустого пространства от 20 до 25 квадратных миллиметров на кубический миллиметр.
11. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанные внутренние размеры включают отношение площади смачиваемой поверхности к длине двухфазного потока более 3 квадратных миллиметров на миллиметр.
12. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанные внутренние размеры включают отношение площади смачиваемой поверхности к длине двухфазного потока более п квадратных миллиметров на миллиметр.
13. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанные внутренние размеры включают отношение площади смачиваемой поверхности к длине двухфазного потока более 8 квадратных миллиметров на миллиметр.
14. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанные внутренние размеры включают длину двухфазного потока более 40 миллиметров.
15. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанные внутренние размеры включают длину двухфазного потока более 60 миллиметров.
16. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанные внутренние размеры включают длину двухфазного потока более 1200 миллиметров.
17. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, дополнительно включающее средство приложения давления к раствору поверхностно-активного вещества в указанном резервуаре с целью продвижения указанного раствора поверхностно-активного вещества по указанному каналу к указанной вспенивающей секции и для продвижения пены, созданной в указанной вспенивающей секции, к указанному выпускному отверстию.
18. Выдачное устройство по п. 17, в котором указанное средство приложения давления обеспечивается указанным газом, который находится внутри указанного резервуара под давлением.
19. Выдачное устройство по п. 18, в котором указанный газ находится под давлением от 0,1 бар до 25 бар.
20. Выдачное устройство по п. 18, в котором указанный газ находится под давлением от 0,3 бар до 8 бар.
21. Выдачное устройство по п. 18, в котором концентрация указанного газа в указанном растворе поверхностно-активного вещества составляет менее 350 миллиграммов на килограмм указанного раствора поверхностно-активного вещества.
22. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанный газ включает несжиженный газ.
23. Выдачное устройство по п. 22, в котором указанный несжиженный газ включает, по меньшей мере, один из: воздуха,
азота, диоксида углерода, одного или более благородных газов, оксида азота, кислорода.
24. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанное средство направления включает раздвоенную трубку, имеющую входное отверстие для газа и входное отверстие для раствора поверхностно-активного вещества, которые соединяются в точке бифуркации трубки, в которой указанный газ и указанный раствор поверхностно-активного вещества в ходе функционирования смешиваются перед поступлением к вспенивающей секции.
25. Выдачное устройство по п. 24, в котором указанное входное отверстие для газа и указанное входное отверстие для раствора поверхностно-активного вещества отделены друг от друга по вертикали.
26. Выдачное устройство по п. 24, в котором указанная точка бифуркации трубки расположена так, что всегда остается ниже уровня жидкого раствора поверхностно-активного вещества.
27. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, при этом выдачное устройство предназначен для производства пены без использования летучих органических соединений (VOC).
28. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанные внутренние размеры обеспечивают создание пены, качество которой характеризуется заданными характеристиками.
29. Выдачное устройство по п. 28, в котором указанные заданные характеристики включают средний диаметр пузырьков менее 100 мкм.
30. Выдачное устройство по п. 28, в котором указанные заданные характеристики включают средний диаметр пузырьков менее 60 мкм.
31. Выдачное устройство по п. 28, в котором указанные заданные характеристики включают средний диаметр пузырьков от 30 до 70 мкм.
32. Выдачное устройство по п. 28, в котором указанные заданные характеристики включают однородность, характеризующуюся стандартным отклонением менее 35 мкм.
33. Выдачное устройство по п. 28, в котором указанные заданные характеристики включают однородность, характеризующуюся
стандартным отклонением менее 25 мкм.
34. Выдачное устройство по п. 28, в котором указанные заданные характеристики включают однородность, характеризующуюся стандартным отклонением от 10 до 35 мкм.
35. Выдачное устройство по п. 28, в котором указанные заданные характеристики включают однородность, характеризующуюся стандартным отклонением менее 60% среднего диаметра пузырьков.
36. Выдачное устройство по п. 28, в котором указанные заданные характеристики включают однородность, характеризующуюся стандартным отклонением менее 50% среднего диаметра пузырьков.
37. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором в резервуаре находится раствор поверхностно-активного вещества с поверхностным натяжением менее 50 дин/см.
38. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором в резервуаре находится раствор поверхностно-активного вещества с вязкостью менее 200 сП.
39. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором в резервуаре находится раствор поверхностно-активного вещества с вязкостью менее 50 сП.
40. Выдачное устройство по любому из пп. 1-3, в котором указанное средство подачи газа и указанное средство направления в ходе функционирования обеспечивают поступление указанного газа и указанного раствора поверхностно-активного вещества к вспенивающей секции с характеристиками текучей среды, включающими приведенную скорость VG газа и приведенную скорость VL жидкости;
при этом указанные характеристики текучей среды характеризуются соотношением между приведенной скоростью VG газа, приведенной скоростью VL жидкости и константами C1 и С2, в котором VG не более чем C1, умноженная на VL и прибавленная к С2, и константы C1 и С2 имеют значения 18,4 и 507,4, соответственно, с допустимым отклонением 10%.
41. Выдачное устройство для производства микропены без необходимости использования сжиженного газа, из выпускного отверстия, при этом указанное выдачное устройство содержит
резервуар для раствора поверхностно-активного вещества;
средство подачи газа;
средство направления указанного раствора поверхностно-активного вещества в указанном резервуаре и указанного газа по пути потока к указанному выпускному отверстию;
при этом указанное средство направления включает канал, имеющий вспенивающую секцию для генерирования указанной пены из указанного раствора поверхностно-активного вещества и указанного газа;
при этом указанное средство подачи и указанное средство направления выполнены с возможностью подачи указанного газа и указанного раствора поверхностно-активного вещества к вспенивающей секции с характеристиками текучей среды, включающими приведенную скорость VG газа и приведенную скорость VL жидкости;
при этом указанные характеристики текучей среды характеризуются соотношением между приведенной скоростью VG газа, приведенной скоростью VL жидкости и константами C1 и С2, в котором VG не более чем С1, умноженная на VL плюс С2, и константы C1 и С2 имеют значения 18,4 и 507,4, соответственно, с допустимым отклонением 10%.
42. Выдачное устройство по п. 41, в котором указанное средство подачи и указанное средство направления выполнены с возможностью подачи указанного газа и указанного раствора поверхностно-активного вещества к вспенивающей секции с характеристиками текучей среды, которые характеризуются соотношением между приведенной скоростью VG газа, приведенной скоростью VL жидкости и константами С1 и С2, посредством регулирования, по меньшей мере, одного из:
давления, прикладываемого, по меньшей мере, к одному из компонентов: газу и раствору поверхностно-активного вещества; диаметра пути потока текучей среды.
43. Вспенивающий элемент для устройства для выдачи пены, для производства пены без необходимости использования сжиженного газа, при этом указанный вспенивающий элемент включает
средство направления раствора поверхностно-активного вещества из резервуара и газа по пути потока;
при этом указанное средство направления включает канал, имеющий вспенивающую секцию для генерирования указанной пены из указанного раствора поверхностно-активного вещества и указанного газа;
при этом указанная вспенивающая секция имеет внутренние размеры, включающие площадь AWS внутренней смачиваемой поверхности, длину LTP пути двухфазного потока, общий объем V и пористость Р;
при этом указанные внутренние размеры характеризуются соотношением между параметром Y, равным площади AWS смачиваемой поверхности, умноженной на длину LTP пути двухфазного потока и деленной на объем V, пористостью Р и константами K1 и K2, в котором Y положителен и не меньше, чем K1, умноженная на Р и минус K2, и константы K1 и K2 имеют значения 1994 и 821, соответственно, с допустимым отклонением 10%.
44. Способ создания пены без необходимости использования сжиженного газа с помощью устройства для выдачи пены по п. 1 или 42 или с помощью вспенивающего элемента по п. 43.
45. Пена, полученная без необходимости использования сжиженного газа с помощью устройства для выдачи пены по п. 1 или 42 или с помощью вспенивающего элемента по п. 43.
46. Пена по п. 45, имеющая, по меньшей мере, одну из следующих характеристик:
средний диаметр пузырьков менее 70 мкм; средний диаметр пузырьков менее 60 мкм; средний диаметр пузырьков от 30 до 70 мкм; стандартное отклонение менее 35 мкм; стандартное отклонение менее 25 мкм; стандартное отклонение от 10 до 35 мкм.
47. Способ создания пены без необходимости использования сжиженного газа, включающий
размещение раствора поверхностно-активного вещества в резервуаре;
направление указанного раствора поверхностно-активного вещества в указанном резервуаре и газа из источника газа по пути потока к выпускному отверстию;
при этом указанная стадия направления включает направление указанного раствора поверхностно-активного вещества и указанного
газа в канал, имеющий вспенивающую секцию для генерирования указанной пены из указанного раствора поверхностно-активного вещества и указанного газа;
при этом указанная вспенивающая секция имеет внутренние размеры, включающие площадь AWS внутренней смачиваемой поверхности, длину LTP пути двухфазного потока, общий объем V и пористость Р;
при этом указанные внутренние размеры характеризуются таким соотношением между параметром Y, равным AWS площади внутренней смачиваемой поверхности, умноженной на длину LTP пути двухфазного потока и деленной на объем V, пористостью Р и константами K1 и K2, в котором Y положителен и не меньше, чем K1, умноженная на Р и минус K2, и константы K1 и K2 имеют значения 1994 и 821, соответственно, с допустимым отклонением 10%.
48. Способ создания пены без необходимости использования сжиженного газа, включающий
размещение раствора поверхностно-активного вещества в резервуаре;
направление указанного раствора поверхностно-активного вещества в указанном резервуаре и газа из источника газа по пути потока к выпускному отверстию;
при этом указанная стадия направления включает направление указанного раствора поверхностно-активного вещества и указанного газа в канал, имеющий вспенивающую секцию для генерирования указанной пены из указанного раствора поверхностно-активного вещества и указанного газа;
при этом указанный газ и указанный раствор поверхностно-активного вещества поступают к вспенивающей секции с характеристиками текучей среды, включающими приведенную скорость VG газа и приведенную скорость VL жидкости;
при этом указанные характеристики текучей среды характеризуются соотношением между приведенной скоростью VG газа, приведенной скоростью VL жидкости и константами С1 и С2, в котором VG не более чем C1, умноженная на VL плюс С2, и константы C1 и С2 имеют значения 18,4 и 507,4, соответственно, с допустимым отклонением 10%.
49. Выдачное устройство по п. 47 или 48, в котором указанный газ и указанный раствор поверхностно-активного вещества поступают к вспенивающей секции с характеристиками текучей среды, которые характеризуются соотношением между приведенной скоростью VG газа, приведенной скоростью VL жидкости и константами C1 и С2, благодаря регулированию, по меньшей мере, одного из:
давления, прикладываемого, по меньшей мере, к одному из: газа и раствора поверхностно-активного вещества; диаметра пути потока текучей среды.
50. Выдачное устройство для производства микропены без необходимости использования сжиженного газа, из выпускного отверстия, при этом указанное выдачное устройство содержит
резервуар для раствора поверхностно-активного вещества; источник газа для подачи газа;
канал для направления указанного раствора поверхностно-активного вещества в указанном резервуаре и указанного газа по пути потока к указанному выпускному отверстию;
при этом указанный канал включает канал, имеющий вспенивающую секцию для генерирования указанной пены из указанного раствора поверхностно-активного вещества и указанного газа;
при этом указанная вспенивающая секция имеет внутренние размеры, включающие площадь AWS внутренней смачиваемой поверхности, длину LTP пути двухфазного потока, общий объем V и пористость Р;
при этом указанные внутренние размеры характеризуются таким соотношением между параметром Y, равным площади AWS внутренней смачиваемой поверхности, умноженной на длину LTP пути двухфазного потока и деленной на объем V, пористостью Р и константами K1 и K2, в котором Y положителен и не меньше, чем K1, умноженная на Р и минус K2, и константы K1 и K2 имеют значения 1994 и 821, соответственно, с допустимым отклонением 10%.
51. Выдачное устройство для производства микропены без необходимости использования сжиженного газа, из выпускного отверстия, при этом указанное выдачное устройство содержит
резервуар для раствора поверхностно-активного вещества;
источник газа для подачи газа;
канал для направления указанного раствора поверхностно-активного вещества в указанном резервуаре и указанного газа по пути потока к указанному выпускному отверстию;
при этом указанный канал включает канал, имеющий вспенивающую секцию для генерирования указанной пены из указанного раствора поверхностно-активного вещества и указанного газа;
при этом указанный источник газа и указанный канал выполнены для подачи указанного газа и указанного раствора поверхностно-активного вещества к вспенивающей секции с характеристиками текучей среды, включающими приведенную скорость VG газа и приведенную скорость VL жидкости;
при этом указанные характеристики текучей среды характеризуются соотношением между приведенной скоростью VG газа, приведенной скоростью VL жидкости и константами С1 и С2, в котором VG не более чем С1, умноженная на VL плюс С2, и константы C1 и С2 имеют значения 18,4 и 507,4, соответственно, с допустимым отклонением 10%.
