163432. lajstromszámú szabadalom • Bitumenfuvatási eljárás és berendezés az eljárás foganatosítására
3 163432 4 esetén azonban a fúvatólevegő mennyiség megváltoztatása optimális légelosztás megtartása mellett csak megfelelő átépítéssel, mint pl. a fúvókakeresztmetszetek vagy fúvókaszámok megváltoztatásával lehetséges. A találmány a b) pont alatt ismertetett keveréssel történő légelosztásból indul ki. A mechanikus keveréssel elérhető átlagos fúvatólevegő buborék átmérő folyadéknak levegővel történő gázosításánál Calderbank: „The Interfacial Area in gasliquid contacting with mechanical agitation" (Transaction institution of chemical engineers, Vol. 36, 1958. P. 444) szerint C • ff0,6 ahol C egy berendezéstől függő konstans, a a folyadék felületi feszültsége, L a keverőmű teljesítményfelvétele, V a diszpergációs térfogat és QDis a diszperziós sűrűség. Tekintettel arra, hogy meghatározott bitumenminőségnél és meghatározott reakcióhőmérsékletnél a a felületi feszültség adott, és a <7Dis diszperziós sűrűség meghatározott fúvatólevegő mennyiségnél egy adott értéket vesz fel, a fennmaradó, a levegőfúvó keresztmetszetet befolyásoló paraméter, a keverőteljesítmény felvétel L, ill. a diszpergációs térfogat V. A lehető nagy fajlagos felület, ill. az azzal egyértelmű lehetőleg kicsi levegőbuborék átmérő dB1 elérése céljából vagy az L-t kell igen nagy, vagy a V-t kell igen kicsi értéken tartani. Ami a keverőmű teljesítményfelvételt illeti, a találmány feladata abban van, hogy a hajtómotor által szolgáltatott teljesítményt a fúvatólevegő mennyiség változtatása mellett optimálisan kihasználjuk. A találmány szerint ezt azáltal érjük el, hogy a keverést a bitumen-levegő keverék pillanatnyi levegőtartalmától függően növekvő levegőmennyiség esetén gyorsítjuk és csökkenő levegőmennyiség esetén lassítjuk. Ezáltal a bitumen-levegő keverék nagyobb levegőtartalma esetén, azaz kisebb diszperziósűrűségnél a gyorsított keverés révén a levegő elosztására ugyanaz a teljesítmény kerül felhasználásra, mint kisebb levegőtartalom esetén, amikor a keverés lassabb. Ennek következtében a bitumen-levegő keverék mindenkori levegőtartalmának megfelelően ennek a tartalomnak megfelelő elosztóteljesítmény áll rendelkezésre, ami azt jelenti, hogy a légbuborékok az összes üzemi körülmények között, azaz tetszés szerinti légmennyiség esetén mindig a kívánt átmérőjűek. Bitumenfúvatási eljárásnál, ahol a keverés ismert módon forgó keverőművel történik, a keverőmű fordulatszámát a bitumen-levegő keverék pillanatnyi levegőtartalmától függően a forgatónyomaték átalakításával növeljük, ill. csökkentjük. Ezáltal lehetővé válik, hogy a keverést a bitumen-levegő keverék pillanatnyi levegőtartalmától függően különösen egyszerűen és üzembiztosan gyorsítsuk, ill. lassítsuk. Nagyobb, ill. alacsonyabb bitumen-levegő keverék levegőtartalom esetén süllyed, ill. nő a keveréssel szemben az anyag ellenállása. Ezáltal az ismert egyenlet szerint N Md =71620 — * n 5 ahol Md a forgatónyomaték, N a teljesítmény lóerőben és n a fordulatszám, a teljesítmény állandó, mivel nagyobb forgatónyomatéknál, azaz nagyobb ellenállásnál a fordulatszám kisebb, kisebb forgatónyomatéknál, azaz kisebb ellenállásnál a fordulatszám nagyobb 10 lesz. A találmány szerinti berendezés, amely forgó keverőművel van ellátva, azáltal van jellemezve, hogy a keverőmű fordulatszámának változtatására egy nyomatékváltó van a keverőmű és egy állandó teljesítményt fel-15 vevő hajtómotor között elrendezve. A keverőműteljesítmény felvétele Orlicek—Pöll „Hilfsbuch für Mineralöltechniker" 2. kötet, 215. oldal alapján 20 L=7- 17-10-8 -c-n 3 -d 5 -e Dis , ahol L a keverőmű teljesítmény felvétele kW-ban, c a keverőérték (készülékállandó), n a fordulatszám, d a keverőátmérő és gDis a keverendő anyag sűrűsége 25 kg/m3 -ben. A reaktorba beépített keverőmű esetén eddig nemcsak a c és d érték, hanem az n is rögzített érték volt, mivel a keverőműtengely a hajtómotorral merev hajtókapcsolatban állt. A sűrűség a gDjs minden esetben függvénye a megválasztott fúvatási feltételek-30 nek, azaz függ a kezelendő anyag minőségétől, a hőmérséklettől és a fúvatólevegő mennyiségtől. A sűrűség amellett a maga részéről mértékadó a keverőművel szemben ébredő ellenállásra vonatkozóan. A keverőműnek a folyamat kezdetén a még nem fúvatott bitu-35 ment gBit sűrűség mellett keverni kell tudnia, azonban adva kell lenni a lehetőségnek, hogy az elő- és visszakeverést levegő hozzáadása nélkül el lehessen végezni. Levegő beadagolás nélküli bitumen keverésénél a keverőmű teljesítmény felvétele L0 az előbbi formulába a QBit 40 behelyezésével adódik. Levegőbeadagolásnál a keverőmű teljesítményfelvétele ugrásszerűen csökken, mégpedig azért, mert egyrészt a keverendő bitumen-levegő diszperzió sűrűsége a levegőtartalomnak megfelelően csökken, másrészt 45 a sűrűség differencia gBit — gDis hatására cirkuláció keletkezik. A bitumen-levegő diszperzió keveréséhez szükséges Lm teljesítményfelvétel kiszámításához az előbbi teljesítményfelvétel egyenletbe a mindenkori QDIS értéket kell behelyezni. A keverőmű teljesítmény 50 felvételének mindenkori esése á L0 — Lm különbségből adódik. Az ismert megoldásoknál ezáltal a hajtómotor teljesítménye a fúvatás, azaz az üzemidő 95%-a alatt nincs kihasználva. Ezzel ellentétben a találmány szerinti forgatónyomaték átalakítással, azaz a forgató-55 nyomaték váltó révén a hajtómotor teljesítménye mindig teljesen kihasználásra kerül. A találmány szerinti eljárás foganatosítására szolgáló berendezést két kiviteli példa kapcsán, a rajzok alapján ismertetjük. 60 Az 1. ábrán 1-gyel egy hengeres fúvatóreaktor, 2-vel, annak felső részéből kiinduló használtlevegő vezeték van jelölve. A 3 reaktorfenéken 4 beadagolónyílás helyezkedik el, amelyen keresztül a kezelendő anyag, azaz a tetszés szerinti keménységű kőolajbitumenné át-65 alakítandó lágy kőolaj desztillációs maradékok a reak-2
