[发明专利]流动反应组分的加压过程及其设备

说明书

本发明涉及用液体流动反应组分制成用于制取固体材料或泡沫材料的反应混合物的工艺过程及其设备。在这种反应混合物中至少一种流动反应组分是填充材料。依照本发明，反应组分由泵从至少一个贮罐输入混料头并在高压下进行计量。

加有填充材料的反应组分，如像制造聚氨基甲酸乙酯制品中所采用的那种反应组分，人们都知道它们具有高的磨蚀性。因此(也由于经济原因)，这种加有填充材料的反应组分是禁止在一些特定的设备中进行加工的，例如高压注射混料头，其要求在100巴以上不超过300巴的压力下把组分(多元醇和异氰酸盐)注射到混料头的混料室内。

不加填充材料的反应组分可以采用普通的高速高压活塞泵在120至250巴的高压条件下输送、计量、然后注射到高压混料头的混料室内。但是，加有填充材料的反应组分要通过这样的活塞泵来输送是不可能的。通常齿轮泵可以使用的压力在转速为1,500至3,000转/分钟时最高约为100巴。

在生产某些制品中，反应组分与加入的填充材料进行高压混合是必不可少的。即使由于磨蚀性填充材料造成的磨损无法完全消除，低速活塞型计量装置或柱塞泵都已成功地采用。但是，这样的装置存在总高度太大的缺点，还有与维修有关的许多缺点。此外，这样的装置结构十分精巧，也就价格昂贵。

由于上述原因，希望能开发一种生产工艺和设备，可以使用结构简单、价格适中、操作可靠和磨损减少的设备将加有填充材料的反应组分升至高压。本发明达到了这个目的，通过采用几台同样转速通过管道串联在一起的齿轮泵，分几个压力级别，将加有填充材料的流动反应组分加压至所需的高压。

本发明的目的是提供一种工艺，通过采用几台低速齿轮泵，分成几个压力级，把反应混合物的流动反应组分，至少一种流动反应组分是填充材料，加压至预定的压力并进行输送。

本发明的另一目的是提供一种输送装置，它包括通过管道串联在一起几台齿轮泵，分级给反应混合物的流动反应组分(至少其中之一是填充材料)提供压力并进行输送。

图1显示本发明的装置，它包括三台安装在一根共用驱动轴上并通过管道相互连接的齿轮泵；

图2显示本发明装置的最佳实施例，包括布置在相邻齿轮泵之间管道上的节流元件；

图3显示本发明装置的另一最佳实施例，它包括布置在相邻齿轮泵之间管道上的限压阀；

图4显示本发明装置的又一个最佳实施例，它包括调压器；

图5显示取自图1沿线5的齿轮泵剖视图，它包括在一个共用泵体内串联的齿轮泵；

图6显示取自图5沿A-B剖面的齿轮泵横剖视图；

图7显示取自图5沿C-D剖面的齿轮泵纵剖视图。

本发明涉及一种输送和加压工艺过程，可将反应混合物的流动反应组分从至少一个贮罐输送到至少一个混合头并进行加压，它包括下列步骤：

(a)准备至少一台第一齿轮泵、一台第二齿轮泵、以及一台第三齿轮泵，第一、第二和第三齿轮泵具有最高约为800转/分钟的相同转速；

(b)通过第一管道将第一齿轮泵接至第二齿轮泵，然后通过第二管道将第二齿轮泵接至第三齿轮泵；

(c)将流动反应组分(其中至少有一种是填充材料)输送给第一齿轮泵，然后经由第一管道输送给第二齿轮泵，然后经由第二管道输送给第三齿轮泵；以及

(d)分级将压力施加给流动反应组分。

三台齿轮泵最好以不超过600转/分钟的转速运行，尤其最高转速能在400转/分钟为最好。

第一级的压力最好约在30至70巴之间。

本发明还涉及一种输送设备，可把反应混合物的流动反应组分(其中至少有一种是填充材料)从至少一个贮罐输送给至少一个混料头，这种设备包括：至少一台第一齿轮泵，一台第二齿轮泵，以及一台第三齿轮泵，它们都有同样的转速，第一齿轮泵通过第一管道与第二齿轮泵连接，第二齿轮泵通过第二管道与第三齿轮泵连接，分级将压力施加给流动反应组分。

本发明的主要特点是，由齿轮泵组成几个顺序的压力级，这些齿轮泵通过管道连接和串联布置，以同一转速运行。本发明的另一主要特点是，压力水平由每一台齿轮泵来提升，直至达到所需要的高压。本发明由图1作一般介绍。

现在参阅图1，齿轮泵3、4和5是通常所说的低速机械，它们用于聚氨基甲酸乙酯应用技术中，但是在低压下运行，不超过大约60巴左右。齿轮泵3最好通过管道6接至齿轮泵4。齿轮泵4最好通过管道7接至齿轮泵5。来自贮罐(图上未示出)的管道8连通齿轮泵3。管道9从齿轮泵5通往高压混料头(图上未示出)。