NL1044031B1

NL1044031B1 - Apparatus and method for producing a mixture

Info

Publication number: NL1044031B1
Application number: NL1044031A
Authority: NL
Inventors: Constant Maria Weyns Tom; Jan Cornelis Maria Vermue Pieter
Original assignee: Saval B V
Priority date: 2021-05-17
Filing date: 2021-05-17
Publication date: 2022-12-02
Also published as: WO2022245200A1

Abstract

Inrichting voor het voortbrengen van een mengsel van een eerste medium en ten minste één tweede medium, omvattende: een eerste aanvoerleiding voor het aanvoeren van het eerste medium; ten minste één tweede aanvoerleiding voor het aanvoeren van het ten minste ene tweede medium; een afvoerleiding voor het afvoeren van het voortgebrachte mengsel; en een terugslagklep omvattende een behuizing en ten minste één ten opzichte van de behuizing beweegbaar deel, voor het in een doorlaatrichting doorlaten en het in een blokkeerrichting blokkeren van een mediumstroom, met het kenmerk, dat: de behuizing stroomopwaarts van het ten minste ene deel is voorzien van een eerste inlaat voor het in de behuizing inlaten van het aangevoerde eerste medium; de behuizing stroomafwaarts van het ten minste ene deel is voorzien van een uitlaat voor het naar de afvoerleiding uit de behuizing uitlaten van het voortgebrachte mengsel; en de behuizing in de nabijheid van het ten minste ene deel is voorzien van ten minste één tweede inlaat voor het in de behuizing inlaten van het ten minste ene tweede medium. Aldus worden de door de terugslagklep teweeggebrachte schuifkrachten en turbulentie gebruikt voor het bewerkstelligen van een gewenste mengingsgraad van de twee media. Een mengleiding of mengkamer, en eventueel extra mengmiddelen in de vorm van vaste of bewegende delen, kunnen zo achterwege blijven. De menging vindt plaats in een beperkte ruimte hetgeen een compacte inrichting mogelijk maakt. Tevens werkwijze voor het voortbrengen van een mengsel middels zo een inrichting.Device for producing a mixture of a first medium and at least one second medium, comprising: a first supply line for supplying the first medium; at least one second supply line for supplying the at least one second medium; a discharge conduit for discharging the mixture produced; and a non-return valve comprising a housing and at least one part movable relative to the housing, for allowing passage in a passage direction and blocking a medium flow in a blocking direction, characterized in that: the housing is upstream of the at least one part provided with a first inlet for admitting the supplied first medium into the housing; downstream of the at least one part, the housing is provided with an outlet for discharging the mixture produced from the housing to the discharge conduit; and the housing is provided in the vicinity of the at least one part with at least one second inlet for admitting the at least one second medium into the housing. Thus, the shear forces and turbulence generated by the check valve are used to achieve a desired degree of mixing of the two media. A mixing pipe or mixing chamber, and possibly additional mixing means in the form of fixed or moving parts, can thus be dispensed with. The mixing takes place in a limited space, which makes a compact device possible. Also a method for producing a mixture by means of such a device.

Description

Inrichting en werkwijze voor het voortbrengen van een mengsel Terrein van de uitvindingApparatus and method for producing a mixture Field of the invention

De uitvinding betreft een inrichting voor het voortbrengen van een mengsel volgens de aanhef van conclusie 1. De uitvinding betreft tevens een werkwijze voor het voortbrengen van een mengsel volgens de aanhef van conclusie 3, Met ‘medium’ wordt in het kader van de uitvinding bedoeld ‘vloeibare of gasvormige substantie’. Het gaat dan in het bijzonder i0 om het mengen van water en een schuimconcentraat tot een mengsel met een gewenste mengingsgraad.The invention relates to a device for producing a mixture according to the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for producing a mixture according to the preamble of claim 3. Within the scope of the invention, 'medium' means ' liquid or gaseous substance'. In particular, this involves mixing water and a foam concentrate to form a mixture with a desired degree of mixing.

Achtergrond van de uitvindingBackground of the invention

Bekend zijn vele uitvoeringsvormen van inrichtingen en werkwijzen voor het mengen van twee of meer media tot een mengsel met een gewenste mengingsgraad, bijvoorbeeld het mengen van cen vloeistof (water) met een schuinnniddel (schuimeoncentraat) en/of een gas (lucht) bij het voortbrengen van een (blus)schuim.Many embodiments of devices and methods are known for mixing two or more media to a mixture with a desired degree of mixing, for example mixing a liquid (water) with a foaming agent (foam concentrate) and/or a gas (air) during production. of a (extinguishing) foam.

Daarbij vindt de menging plaats in een mengleiding en/of cen mengkamer, waarbij veelal gebruik wordt gemaakt van extra mengmiddelen in de vorm van vaste of bewegende delen die zorgen voor extra schuifkrachten en turbulentie in een stroom van de te mengen media, bijvoorbeeld DE3034622A1, GB2130910A, US2003045588A1, US8919745B1 en US2017120092A1. Daarbij kunnen de te mengen media via leidingen voorzien van één of meer keerkleppen worden aangevoerd naar een, al dan niet van extra mengmiddelen voorziene, mengkamer, bijvoorbeeld CN108635702A.The mixing takes place in a mixing pipe and/or a mixing chamber, whereby additional mixing means are often used in the form of fixed or moving parts that provide extra shear forces and turbulence in a flow of the media to be mixed, for example DE3034622A1, GB2130910A , US2003045588A1, US8919745B1 and US2017120092A1. The media to be mixed can herein be supplied via pipes provided with one or more non-return valves to a mixing chamber, which may or may not be provided with additional mixing means, for instance CN108635702A.

De uitvinding no verschaft cen inrichting voor het voortbrengen van een mengsel welke inrichting eenvoudiger van opbouw, compacter en robuuster is dan bekende inrichtingen en daarnaast nog andere voordelen kent.The invention provides a device for producing a mixture, which device is simpler in construction, more compact and more robust than known devices and also has other advantages.

De uitvinding verschaft tevens cen werkwijze voor het voortbrengen van een mengsel middels zo een inrichting, met welke werkwijze doelmatig en doeltreffend een gewenste mengingsgraad kan worden bewerkstelligd.The invention also provides a method for producing a mixture by means of such a device, with which method a desired degree of mixing can be achieved efficiently and effectively.

Samenvatting van de uitvinding De uitvinding verschaft een mrichting volgens conclusie 1. De uitvinding verschaft tevens een werkwijze volgens conclusie 5. Met ‘stroomopwaarts van’ en ‘stroomafwaarts van’ 53 wordt in het kader van de uitvinding bedoeld ‘in de doorlaatrichting van de terugslagklep vóór respectievelijk ‘in de doorlaatrichting van de terugslagklep na’. Aldus worden de door de terugslagklep teweeggebrachte schuifkrachten en turbulentie gebruikt voor het bewerkstelligen van de gewenste mengingsgraad van het eerste medium en het tweede mediuni Hen mengleiding en/of een mengkamer, en eventueel extra mengmiddelen in de ID vorm van vaste of bewegende delen, kunnen zo achterwege blijven.Summary of the invention The invention provides a device according to claim 1. The invention also provides a method according to claim 5. In the context of the invention, 'upstream of' and 'downstream of' 53 mean 'in the passage direction of the non-return valve before respectively 'in the direction of passage of the non-return valve after'. The shear forces and turbulence generated by the non-return valve are thus used to achieve the desired degree of mixing of the first medium and the second medium. to be omitted.

De menging vindt plaats in een beperkte ruimte hetgeen een meer compacte inrichting mogelijk maakt.The mixing takes place in a limited space, which enables a more compact device.

De uitvinding wordt in het navolgende nader toegelicht aan de hand van uitvoeringsvoorbeelden. 1s Korte beschrijving van de tekeningen In de tekeningen tonen: - figuur 1 een eerste uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding; - figuur 2 een tweede uitvoeringsvoorbeeld van een inrichting volgens de uitvinding; en - figuur 3 ven leiding met een daarin aangebrachte terugslagklep volgens de stand der techniek,The invention is further elucidated below on the basis of exemplary embodiments. Brief description of the drawings In the drawings: figure 1 shows a first exemplary embodiment of a device according to the invention; figure 2 shows a second exemplary embodiment of a device according to the invention; and - figure 3 of the pipe with a non-return valve according to the prior art installed therein,

Nadere toelichting en uitvoeringsvoorbeelden De in figuur 1 getoonde inrichting (1) volgens de uitvinding omvat een eerste aanvoerleiding (5) voor het aanvoeren van een eerste medium (3), hier water, een aantal, hier vier, tweede aanveerleidingen {6) voor het aanvoeren van een tweede medium (4), hier cen schuimconcentraat, en een afvoerleiding (7) voor het afvoeren van een voortgebracht mengsel (2) van de twee media (3.4). De inrichting (1) omvat tevens cen terugslagklep (8)Further explanation and exemplary embodiments The device (1) according to the invention shown in Figure 1 comprises a first supply conduit (5) for supplying a first medium (3), here water, a number, here four, second supply conduits {6) for supply of a second medium (4), here a foam concentrate, and a discharge line (7) for discharging a mixture (2) produced from the two media (3.4). The device (1) also includes a non-return valve (8)

omvattende een behuizing (9) en, hier twee, ten opzichte van de behuizing (9) beweegbare delen (10), voor het in een doorlaatrichting doorlaten van een mediumstroom, hier het de door de eerste aanvoerleiding (5) aangevoerde en later met het aangevoerde schuimconcentraat (4) gemengde water (3), waarbij de beweegbare delen (10) zich in een eerste stand (getrokken lijnen) bevinden, en voor het in een blokkeerrichting blokkeren van een mediumstroom waarbij de beweegbare delen (10) zich in een tweede stand (onderbroken lijnen) bevinden.comprising a housing (9) and, here two parts (10) movable relative to the housing (9), for allowing a medium flow through in a direction of passage, here the medium flow supplied by the first supply conduit (5) and later with the supplied foam concentrate (4) mixed water (3), wherein the movable parts (10) are in a first position (solid lines), and for blocking a medium flow in a blocking direction, wherein the movable parts (10) are in a second position (dashed lines).

Volgens de uitvinding nu is de behuizing (9) aan een eerste zijde en stroomopwaarts van de beweegbare delen (10) voorzien van een eerste inlaat (11) voor het in de behuizing (9) inlaten van het door de eerste aanvoerleiding (5) aangevoerde water (3), aan een tweede zijde en stroomafwaarts van de beweegbare delen (10) voorzien van een uitlaat (12) voor het naar de afvoerleiding (7) uit de behuizing (9) uitlaten van het voortgebrachte mengsel (2), en in de nabijheid van de beweegbare delen (10) en stroomopwaarts van de uitlaat (12) voorzien van, hier vier, in de behuizing (9) aangebrachte, tweede inlaten (13) voor het, verdeeld, in de behuizing (9) inlaten van het door de tweede iS aanvoerleidingen (6) aangevoerde schuimconcentraat (4). De behuizing (9) is hier aan de eerste zijde voorzien van een eerste flens (14) en aan de tweede zijde van cen tweede flens (15). De eerste aanvoerleiding (5) is hier voorzien van een derde flens (16) en de afvoerleiding (7) van cen vierde flens (17), waarbij de eerste flens (14) en de derde flens (16) onderling mediumdicht zijn verbonden, en de tweede flens (15) en de vierde flens (17) onderling mediumdicht zijn verbonden.According to the invention, the housing (9) is provided on a first side and upstream of the movable parts (10) with a first inlet (11) for admitting into the housing (9) the water supplied by the first supply line (5). water (3), provided on a second side and downstream of the movable parts (10) with an outlet (12) for discharging the produced mixture (2) to the discharge conduit (7) from the housing (9), and in the vicinity of the movable parts (10) and upstream of the outlet (12) provided with, here four, second inlets (13) arranged in the housing (9) for the distributed entry of the product into the housing (9) foam concentrate (4) supplied by the second iS supply lines (6). The housing (9) is here provided on the first side with a first flange (14) and on the second side with a second flange (15). The first supply pipe (5) is here provided with a third flange (16) and the discharge pipe (7) with a fourth flange (17), the first flange (14) and the third flange (16) being mutually connected in a medium-tight manner, and the second flange (15) and the fourth flange (17) are mutually connected in a medium-tight manner.

Het geheel van terugslagklep (8) met flenzen (14,15) is zo uitwisselbaar met een bestaande terugslagklep (87) met flenzen (14°,15°) zoals getoond in figuur 3. Een leiding met een ingebouwde terngslagklep (8%) volgens de stand der techniek kan zo senvoudig worden omgebouwd naar een inrichting (1,1) volgens de uitvinding.The whole of non-return valve (8) with flanges (14,15) is thus interchangeable with an existing non-return valve (87) with flanges (14°,15°) as shown in figure 3. A pipe with a built-in non-return valve (8%) according to the prior art can be easily converted to a device (1,1) according to the invention.

Het voortbrengen van het mengsel (2) van water (3) en het schuimconcentraat (4) omvat het door de eerste aanvoerleiding (5) aanvoeren van het water (3), het door de tweede aanvoerleidingen (6) aanvoeren van het schuimconcentraat (4), en het door de afvoerleiding (7) afvoeren van het voortgebrachte mengsel (2). Volgens de uitvinding omvat het voortbrengen tevens het aan de eerste zijde van de behuizing (9) en stroomopwaarts van de - beweegbare delen (10} door de eerste inlaat (11) in de behuizing (9) inlaten van het door de eerste aanvoerleiding (5) aangevoerde water (3), het aan de tweede zijde van de behuizing (9) en stroomafwaarts van de beweegbare delen (10) door de uitlaat (12) naar de afvoerleiding (7) uit de behuizing (9) uitlaten van het voortgebrachte mengsel (2). en het in de nabijheid van de beweegbare delen (10) en stroomopwaarts van de uitlaat (12) door de tweede inlaten (13), verdeeld, hetgeen een nog betere menging van het water (3) en het schuimconcentraat (4) bewerkstelligt, in de behuizing inlaten van het door de tweede aanvoerleidingen (6} aangevoerde schuimconcentraat (4). De door de terugslagklep (8) teweeggebrachte schuifkrachten en turbulentie worden zo gebruikt voor het bewerkstelligen van cen gewenste mengingsgraad.The production of the mixture (2) of water (3) and the foam concentrate (4) comprises supplying the water (3) through the first supply line (5), supplying the foam concentrate (4) through the second supply lines (6). ), and discharging the produced mixture (2) through the discharge conduit (7). According to the invention, the production also comprises, on the first side of the housing (9) and upstream of the movable parts (10}, through the first inlet (11) into the housing (9) of the product supplied by the first supply pipe (5). ) supplied water (3), discharging the mixture produced from the housing (9) on the second side of the housing (9) and downstream of the movable parts (10) through the outlet (12) to the discharge pipe (7) (2) and distributes it in the vicinity of the movable parts (10) and upstream of the outlet (12) through the second inlets (13), which provides an even better mixing of the water (3) and the foam concentrate (4 ) causes the foam concentrate (4) supplied by the second supply lines (6) to be let into the housing.The shear forces and turbulence generated by the non-return valve (8) are thus used to achieve a desired degree of mixing.

De in figuur 2 getoonde inrichting (17) volgens de uitvinding is grotendeels gelijk aan de in figuur 1 getoonde inrichting (1). De eerste flens (14) en de tweede flens (15) vermen hier nu samen met gen daartoe voorziene mantel (18) een kamer (19) welke is aangesloten op de tweede inlaten (13). Daarbij is de kamer (19) voorzien van een derde mlaat (20) voor het in de kamer (19) inlaten van het, door nu slechts één tweede aanvoerleiding (6) aangevoerde schuimconcentraat (4). Zo kan het schuimconcentraat (4) door de derde inlaat (20) in de kamer (19) worden ingelaten en vanuit de kamer (19) door de tweede infaten (13) in de nabijheid van de beweegbare delen (10) in de behuizing (9) worden ingelaten, verdeeld, hetgeen een nog betere menging van het water (3) en het schuimconcentraat (4) bewerkstelligt. Volgens de uitvinding, kan het oppervlak van de twee beweegbare delen (10) zijn voorzien van, bijvoorbeeld ribvormige of kegelvormige, uitstekende delen (niet getoond) voor het genereren van nog meer schuifkrachten en turbulentie, resulterend in een nog weer betere menging van het water (3) en het schuimconcentraat (4). Bij voorkeur worden de twee beweegbare delen (10) middels daartoe voorziene drangmiddelen (niet getoond) gedrongen van de eerste stand (getrokken lijnen) naar de tweede stand (onderbroken lijnen). Daarbij kunnen, volgens de uitvinding. de geometrie van de terugslagklep (8) en de mate van dringen door de drangmiddelen worden afgestemd op cen zodanige relatie tussen de drukval over de terugslagklep en de stand van de twee beweegbare delen (10), en daarmee de stromingsweerstand van de terugslagklep (8) en het debiet van en stromingssnelheidsverschillen in de mediumstroom, dat in de terugslagklep {8), zowel bij lagere als hogere drukvallen en debieten, een gewenste hoeveelheid turbulentie en schuitkrachten in de mediumstroom optreedt, en daarmee een gewenste mengingsgraad van het water (3) en het schuimconcentraat (4) wordt bewerkstelligd. 5The device (17) according to the invention shown in figure 2 is largely identical to the device (1) shown in figure 1 . The first flange (14) and the second flange (15) now form a chamber (19) together with a jacket (18) provided for this purpose, which is connected to the second inlets (13). The chamber (19) is herein provided with a third inlet (20) for admitting into the chamber (19) the foam concentrate (4), now supplied by only one second supply line (6). Thus, the foam concentrate (4) can be let in through the third inlet (20) into the chamber (19) and from the chamber (19) through the second inlets (13) in the vicinity of the movable parts (10) into the housing ( 9) are let in, distributed, which results in an even better mixing of the water (3) and the foam concentrate (4). According to the invention, the surface of the two movable parts (10) can be provided with, for example rib-shaped or cone-shaped, protruding parts (not shown) for generating even more shear forces and turbulence, resulting in even better mixing of the water (3) and the foam concentrate (4). Preferably, the two movable parts (10) are urged from the first position (solid lines) to the second position (broken lines) by means of urging means (not shown) provided for this purpose. In addition, according to the invention. the geometry of the non-return valve (8) and the degree of penetration by the urging means are adjusted to such a relationship between the pressure drop across the non-return valve and the position of the two movable parts (10), and hence the flow resistance of the non-return valve (8) and the flow rate of and flow speed differences in the medium flow, that in the non-return valve {8), both at lower and higher pressure drops and flow rates, a desired amount of turbulence and shear forces occur in the medium flow, and thus a desired degree of mixing of the water (3) and the foam concentrate (4) is achieved. 5

Claims

Conclusions

Device (1) for producing a mixture (2) of a first medium (3) and at least one second medium (4), comprising: ~ a first supply line (5) arranged and suitable for supplying the first medium (3); - Len at least one second supply line (6) arranged and suitable for supplying the at least one second medium (4); - a discharge conduit (7) arranged and suitable for discharging the mixture (2) produced; and - a non-return valve (8) comprising a housing (9) and at least one part (10) movable relative to the housing (9), designed and suitable for allowing a medium flow to pass through in a passage direction and blocking a medium flow in a blocking direction. a medium flow, characterized in that: - the housing (9) is provided on a first side and upstream of the at least one movable part (10) with a first inlet (11) arranged and suitable for entering the housing (9 ) inlet of the first medium (3) supplied by the first supply conduit (5); - the housing (9) is provided on a second side and downstream of the at least one movable part (10) with an outlet (12) arranged and suitable for discharging the product to the discharge conduit (7) from the housing (9) mixture (2) produced, and - the housing (9) in the vicinity of the at least one part (10) and upstream of the outlet (12) is provided with at least one second inlet (13) arranged and suitable for the housing (9) lets in the at least one second medium (4) supplied by the at least one second supply conduit (6).

A device according to claim 1, characterized in that : ~ the housing (9) is provided with a first flange (14) on the first side; - the housing (9) is provided with a second flange (15) on the second side; - the first supply pipe (5) is provided with a third flange (16); - the discharge pipe (7) is provided with a fourth flange (17);

- the first flange (14) and the third flange (16) are mutually connected in a medium-tight manner; and - the second flange (15) and the fourth flange (17) are semi-tightly connected to each other,

A device according to claim 2, characterized in that: - the first flange (14) and the second flange (15) together with a jacket (18) provided for this purpose form a chamber (19) which is connected to the at least. a second inlet (13); and - the jacket (18) is provided with a third inlet (20) for admitting into the chamber (19) the at least one second medium (4) supplied by the at least one second supply conduit (6).

4. Device as claimed in any of the claims 1-3, wherein the at least one movable part (10) is urged by means of urging means provided for this purpose from a first position in which the medium flow is allowed to pass in the forward direction to a second position in which the medium flow is blocked, with the feature that the geometry of the non-return valve (8) and the degree of penetration by the urging means is geared to such a relationship between the pressure drop across the non-return valve and the position of the at least one movable part (10), and hence the flow resistance of the non-return valve (8) and the flow rate of and flow speed differences in the medium flow, that a desired amount of turbulence and shear forces occur in the medium flow in the non-return valve (8), both at lower and higher pressure drops and flow rates, and thus a desired degree of mixing of the first medium (3) and the second medium (4) is achieved,

Method for producing a mixture (2) of a first medium (3) and at least one second medium (4) by means of a device (1) according to the preamble of claim 1, the method comprising: - passing through the first supply line (5) supplying the first medium {3}: - supplying the at least one second medium (4) through the at least one second supply line (6); and - discharging the produced mixture (2) through the discharge conduit (7), characterized in that the method also comprises:

- on a first side of the housing (9) and upstream of the at least one part (10) through a first inlet (11) provided for this purpose in the housing (9), letting in the first product supplied by the first supply line (5) medium (3); - discharging from the housing (9) on a second side of the housing (9) and downstream of the at least one part (10) through an outlet (12) provided for this purpose to the discharge conduit (7) of the mixture (2) produced, and - in the vicinity of the at least one part (10) and upstream of the outlet (12) through at least one second inlet (13) provided for this purpose, into the housing of the product produced by the at least one at least one second supply line (6) supplied at least one second medium (4).

A method according to claim 5, wherein the at least one part (10) is urged by means of urging means provided for this purpose from a first position in which the medium flow is allowed to pass in the forward direction to a second position in which the medium flow is blocked, characterized in that the method also includes adjusting the geometry of the non-return valve (8) and the degree of penetration by the urging means to such a relation between the pressure drop across the non-return valve and the position of the at least one movable part (10), and thereby the flow resistance of the non-return valve (8) and the flow rate of and flow speed differences in the medium flow, that in the non-return valve (8) always, both at lower and higher pressure drops and flow rates, a desired amount of turbulence. and shear forces occur in the medium flow, thereby achieving a desired degree of mixing of the first medium (3) and the second medium (4).

A method according to claim 5 or 6, characterized in that the first medium consists at least substantially of water and that the second medium at least substantially consists of a foam concentrate.