Устройство для получения активированных строительных смесей

Полезная модель относится к строительной промышленности и может быть применено для изготовления строительных смесей, используемых, например, в производстве различных сборных изделий, бетонировании монолитных конструкций при строительных и ремонтно-строительных работах, например, для жилых и промышленных зданий, а также дорожных покрытий. Техническим результатом полезной модели является повышение производительности и качества, расширение ассортимента используемых материалов при уменьшении удельных затрат электроэнергии и повышении износостойкости. Устройство для получения активированных строительных смесей, содержит аэродинамическую помольную камеру с цилиндрическим корпусом, снабженную закрепленными на приводном валу нагнетательными лопастями и центробежным диском с треугольными отверстиями и мелющими телами в виде вертикальных стержней. Устройство дополнительно снабжено входным смесительным узлом исходных компонентов, установленным на входе помольной камеры, выполненным из загрузочных воронок, ленточного транспортера и высокоскоростного смесителя. На приводном валу закреплены N - центробежных дисков, которые выбирают из соотношения NН/D2, где N - количество центробежных дисков, Н - высота помольной камеры, D - диаметр помольной камеры, и вариатор скорости вращения вала с дисками, кинематически соединяющий ротор с электродвигателем, а нижнее и верхнее основания корпуса помольной камеры и ее боковая поверхность выполнены с радиусом сопряжения RD/10, где D - диаметр помольной камеры, R - радиус сопряжения. Использование устройства позволяет повысить прочностные характеристики бетонов, улучшает их паро-водонепроницаемость и морозостойкость, уменьшает водопотребность и расширяет ассортимент получаемых материалов.

Полезная модель относится к строительной промышленности и может быть применено для изготовления строительных смесей, используемых, например, в производстве различных сборных изделий, бетонировании монолитных конструкций при строительных и ремонтно-строительных работах, например, для жилых и промышленных зданий, авто и железнодорожных магистралей, при строительстве в районах Крайнего Севера, а также в сейсмоопасных зонах.

Известно устройство для приготовления бетонной смеси, содержащее помольную камеру, состоящую из корпуса и установленного в нем ротора в виде приводного вала с мелющими телами, смесительную камеру с рабочими органами в виде лопастей, а также загрузочный и разгрузочный узлы, см. патент RU 2149059 В 02 С 17/16, 2000 г.

Недостатками известного устройства являются низкая эффективность измельчения и большие энергозатраты. Кроме того, измельчение трением мелющих тел и измельчающего материала приводят к интенсивному износу корпуса помольной камеры и ее рабочих органов и, соответственно, к высоким затратам энергии.

Наиболее близким техническим решением является устройство для приготовления бетонной смеси, содержащее аэродинамическую помольную камеру, снабженную жестко закрепленными на приводном валу нагнетательными лопастями и центробежным диском с отверстиями по его периферии, а мелющие тела выполнены в виде вертикальных стержней, установленных на центробежном диске, см. патент RU 2168486 С 04 В 40/00, В 28 С 5/16, 2000 г.

Недостатком известного устройства является низкая производительность и высокие энергозатраты.

Техническим результатом полезной модели является повышение производительности и качества, расширение ассортимента используемых компонентов и получаемых строительных смесей при уменьшении удельных затрат электроэнергии и повышении износостойкости деталей устройства.

Технический результат достигается тем, что устройство для получения активированных строительных смесей, содержащее аэродинамическую помольную камеру с цилиндрическим корпусом и установленным в нем ротором в виде приводного вала с закрепленными на нем нагнетательными лопастями и центробежным диском с треугольными отверстиями и мелющими телами в виде вертикальных стержней дополнительно снабжено регулятором скорости вращения ротора, кинематически соединяющим его с электродвигателем, и входным смесительным узлом исходных компонентов, установленным на входе помольной камеры, выполненным из загрузочных воронок, ленточного транспортера и высокоскоростного смесителя, а на приводном валу ротора закреплены N центробежных дисков, которое выбирают из соотношения NН/D2, где N - количество центробежных дисков, Н - высота помольной камеры, D - диаметр помольной камеры, а нижнее и верхнее основания корпуса помольной камеры и ее боковая поверхность выполнены с радиусом сопряжения RD/10, где D - диаметр помольной камеры, R - радиус сопряжения, разгрузочное отверстие активированного вяжущего, расположено в нижнем основании корпуса помольной камеры и соединено с выходным смесителем, в котором выполнены загрузочная воронка компонентов строительной смеси и разгрузочно-дозировочный узел готовой строительной смеси, а мелющие вертикальные стержни, проходящие через центробежные диски расположены по радиальным направлениям со сдвигом на 0,8-1,2 диаметра стержня.

Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 представлена схема устройства для получения активированных строительных смесей, а на фиг.2 - вид сверху на центробежный диск.

Устройство для получения активированных строительных смесей содержит смонтированные на общей раме 1 цилиндрический корпус 2 помольной камеры 3, электродвигатель 4, загрузочный узел 5, например, в виде ленточного транспортера и загрузочных воронок 6, скоростной смеситель 7 компонентов, выгрузочный узел 8 в виде шнека, присоединенного к выгрузочному отверстию 9 помольной камеры. Внутри цилиндрического корпуса 2 вертикально расположен ротор, выполненный в виде приводного вала 10, кинематически связанного посредством передачи 11 и регулятора скорости 16 с электродвигателем 4. На валу 10 жестко закреплены нагнетательные лопасти 12 и два и более центробежных дисков 13 с треугольными отверстиями 14 (фиг.2) по их периферии. Количество дисков выбирают из требований необходимой производительности и дисперсности исходных компонентов и смеси. На центробежных дисках 13 жестко закреплены вертикальные стержни 15, концы которых выступают над поверхностью верхнего диска и под поверхностью нижнего диска. Приводной вал 10 снабжен регулятором скорости вращения 16, что позволяет использовать исходные компоненты разной дисперсности. Загрузочное отверстие 9 соединено со смесителем 17 активированных вяжущих с другими необходимыми компонентами строительных смесей, например, заполнители, вода и т.п., которые поступают через загрузочную воронку 18 компонентов готовой строительной смеси. Смеситель 17 соединен с разгрузочным узлом 19 готовой строительной смеси. На приводном валу 10 закреплены N - центробежных дисков 13, количество которых выбирают из соотношения NH/D2, где N - количество центробежных дисков, Н - высота помольной камеры, D - диаметр помольной камеры, и регулятор

скорости вращения вала с дисками, кинематически связанный с электродвигателем. Нижнее и верхнее основания корпуса помольной камеры 3 и ее боковая поверхность цилиндрического корпуса 2 выполнены с радиусом сопряжения RD/20, где D -диаметр помольной камеры, R - радиус сопряжения. Разгрузочное отверстие 9 активированного вяжущего, расположено в нижнем основании корпуса помольной камеры и соединено с выходным смесителем 17, в котором выполнены загрузочная воронка 18 компонентов строительной смеси и разгрузочно-дозировочный узел 19 готовой строительной смеси,

Устройство для получения активированных строительных смесей для изготовления строительных изделий и конструкций работает следующим образом.

Предварительно дозированный исходный материал через загрузочные воронки б подают в скоростной смеситель 7, где производят перемешивание исходных компонентов, которые затем поступают в помольную камеру 3. При скорости вращения 40-100 об/с приводного вала 10 исходный материал подвергают первичному измельчению нагнетательными лопастями 12 и далее под действием воздушного потока и гравитационных сил он попадает на поверхность верхнего центробежного диска 13, где в период прохода через отверстия диска часть материала измельчается выступающими над поверхностью диска вертикальными стержнями 15. Регулятор скорости вращения 16, установленный между электродвигателем и ротором позволяет изменять скорость вращения ротора в зависимости от параметров исходных материалов и получаемой смеси, например, дисперсности. В процессе прохода материала через систему треугольных отверстий 14 двух и более центробежных дисков 13 происходит очередное измельчение частиц материала кромками отверстий 14 и вертикальными стержнями 15. Кромки треугольных отверстий могут быть выполнены, например, заостренными. В процессе прохода материала сверху вниз через систему

отверстий дисков материал подвергают интенсивному динамическому воздействию вертикальных стержней 15. Частицы материала восходящими потоками воздуха, создаваемыми нагнетательными лопастями 12 и отраженными от дна помольной камеры, пересекая треугольные отверстия центробежных дисков 13, уносятся в верхнюю зону камеры. Таким образом, в пространстве между дисками и над ними образуется зона высокоинтенсивных турбулентных струй воздушно-пылевой смеси, имеющих встречное направление, что значительно повышает эффективность измельчения, а расположение вертикальных стержней по радиальным направлениям со сдвигом на 0,8-1,2 диаметра стержня d значительно повышает вероятность столкновения зерен материала с их поверхностью. Создаваемое при вращении центробежных дисков 13 со стержнями 16 реактивное сопротивление и закругленные сопряжения днищ помольной камеры с ее боковой поверхностью не позволяет воздушно-пылевой смеси касаться стенок помольной камеры, создавая воздушный зазор, что повышает износостойкость корпуса помольной камеры. Увеличение относительных размеров высоты Н к диаметру D и количества дисков до 2 и более повышает эффективную длину пробега частиц, подвергающихся интенсивному воздействию мелющих элементов - центробежных дисков и стержней, что приводит к увеличению степени измельчения материалов и производительности устройства при снижении удельных энергетических затрат. Из помольной камеры 3 активированную смесь через выгрузочное отверстие 9 подают в смесительный узел 8 готовой строительной смеси, в котором активированное вяжущее смешивают в выходном смесителе 17 с другими необходимыми компонентами (заполнители, вода, красители и т.п.), поступающими через загрузочную воронку 18, а готовую строительную смесь выгружают из разгрузочно-дозировочного узла 19.

Устройство для получения активированных материалов было изготовлено с диаметром помольной камеры, например, 400 мм и высотой 1000 мм. Ротор выполнен, в виде приводного вала, например, с шестью нагнетательными лопастями и тремя центробежными дисками с закрепленными на них вертикальными стержнями, например, по 3 на каждом радиальном направлении и 4-я треугольными отверстиями в каждом диске, расположенными по периферии диска. Помольная камера имеет загрузочное узел и разгрузочное отверстие, соединенное с выходным смесителем готовой строительной смеси. Привод ротора осуществляют, например, посредством ременной передачи и фланцевым электродвигателем мощностью 5,5 кВт, 2850 об/мин через регулятор скоростей. При скорости вращения ротора 2500 об/мин производительность помольной камеры в непрерывном режиме составляет 3000 -3600 кг/час. Удельные затраты электроэнергии составляют 1,5 - 2,0 Вт на 1 кг обрабатываемого материала в течение 1 сек.

В устройстве для получения активированных строительных смесей получены активированные составы цемента с суперпластификатором, гипса с суперпластификатором, кварцевого песка с суперпластификатором и доломита с суперпластификатором.

Устройство для получения активированных строительных смесей позволяет повысить производительность и качество, расширить ассортимент используемых материалов и получаемых готовых строительных смесей при уменьшении удельных затрат электроэнергии и повысить износостойкость корпуса помольной камеры. Использование устройства позволяет повысить прочностные характеристики бетонов, улучшает их паро-водо непроницаемость и морозостойкость, уменьшает водопотребность и расширяет ассортимент получаемых материалов.

1. Устройство для получения активированных строительных смесей, содержащее аэродинамическую помольную камеру с цилиндрическим корпусом и установленным в нем ротором в виде приводного вала с закрепленными на нем нагнетательными лопастями и центробежным диском с треугольными отверстиями и мелющими телами в виде вертикальных стержней, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено регулятором скорости вращения ротора, кинематически соединяющим его с электродвигателем, и входным смесительным узлом исходных компонентов, установленным на входе помольной камеры, выполненным из загрузочных воронок, ленточного транспортера и высокоскоростного смесителя, а на приводном валу ротора закреплены N центробежных дисков, которое выбирают из соотношения NН/D2, где N - количество центробежных дисков, Н - высота помольной камеры, D - диаметр помольной камеры, а нижнее и верхнее основания корпуса помольной камеры и ее боковая поверхность выполнены с радиусом сопряжения RD/10, где D - диаметр помольной камеры, R - радиус сопряжения, разгрузочное отверстие активированного вяжущего, расположено в нижнем основании корпуса помольной камеры и соединено с выходным смесителем, в котором выполнены загрузочная воронка компонентов строительной смеси и разгрузочно-дозировочный узел готовой строительной смеси.

2. Устройство для получения активированных строительных смесей по п.1, отличающееся тем, что мелющие вертикальные стержни, проходящие через центробежные диски расположены по радиальным направлениям со сдвигом на 0,8-1,2 диаметра стержня.