Мобильная установка для приготовления ячеистых смесей
Техническое решение относится к области строительной техники и может быть использовано, в частности, для получения ячеистых смесей с целью изготовления теплоизоляционных конструкций зданий и сооружений, а также для производства стеновых блоков, плит перекрытий и монолитного строительства. Техническая задача - упрощение производственно-технологического цикла приготовления ячеистой смеси с одновременным улучшением ее физико-механических свойств. Сущность технического решения заключается в том, что мобильная установка для приготовления ячеистых смесей содержит опорную колесную раму, смеситель, устройство подачи в смеситель сжатого воздуха и устройство дозирования подачи воды под давлением в смеситель, внутри которого установлен горизонтальный дисковый ротор с радиально расположенными лопастями и отбойные лопатки, прикрепленные к внутренней поверхности корпуса смесителя, а устройство дозированной подачи воды выполнено в виде объемного камерного насоса с датчиком контроля уровня воды и водозаборным трубопроводом, сообщенным с полостью смесителя при помощи аэратора, выполненного в виде расположенной в корпусе последнего перфорированной трубы аэрации, заканчивающейся конусным сужением, при этом устройство подачи сжатого воздуха выполнено с трубопроводом, свободный конец которого расположен в конусном сужении трубы аэрации, причем обращенные к центру концы
лопастей ротора объединены между собой общей обечайкой, выполняющей функцию эжектора, выполненного с внутренним коническим расширением в сторону диска ротора, а корпус смесителя имеет загрузочное окно с поворотной крышкой и разгрузочное окно с отводом готовой продукции. 2. з.п. ф-лы; 2 ил.
Изобретение относится к области строительной техники и может быть использовано, в частности, для получения ячеистых смесей с целью изготовления теплоизоляционных конструкций зданий и сооружений, а также для производства стеновых блоков, плит перекрытий и монолитного строительства.
Известно устройство для приготовления ячеистых смесей, содержащее смеситель с трубопроводами подачи технологической смеси, сжатого воздуха и сброса избыточного давления, лопастной ротор, установленный в нижней части смесителя, эжектор из неподвижной верхней части и нижней части, установленной между Г-образными лопастями ротора, вертикальную трубу, установленную по оси вращения ротора и выполненную с поперечным отверстием и с коаксиально расположенной внутри нее трубой подачи сжатого воздуха, соединенной в верхней части с трубопроводом сжатого воздуха, и неподвижные лопатки, установленные в верхней и нижней частях корпуса смесителя, при этом нижняя часть корпуса выполнена в виде сферического днища, в котором по периферии вращения ротора установлены экраны кавитации и перфорированные плоскости с возможностью регулирования зазоров между ними и лопастями ротора, причем вертикальная труба выполнена заодно с неподвижной верхней частью эжектора и снабжена дополнительными поперечными отверстиями, расположенными по всей длине трубы, а нижняя часть трубы для подачи сжатого воздуха расположена в эжекторе, при этом труба подачи сжатого воздуха соединена с верхней внутренней частью смесителя через обратный клапан и устройство турбо-надува. /RU 2278783, кл. В28С 5/38 от 27.06.2006/.
Однако данное техническое решение недостаточно эффективно в работе, поскольку предусмотренная в нем загрузка технологической смеси через вертикальную трубу в смеситель, снижает интенсивность повторного
вовлечения ранее поризованной смеси по всему объему смесителя в зону интенсивного смешивания и соответственно увеличивает время законченного цикла приготовления ячеистой смеси.
Наиболее близким техническим решением является установка для приготовления ячеистых смесей, содержащая смеситель, устройство подачи в смеситель сжатого воздуха и устройство дозированной подачи воды под давлением в смеситель, внутри которого, в нижней его части, установлены - горизонтальный дисковый ротор с радиально расположенными лопастями, и отбойные лопатки, прикрепленные к внутренней поверхности корпуса смесителя, а устройство дозированной подачи воды выполнено в виде объемного камерного насоса с датчиком контроля уровня воды и с заборным трубопроводом, сообщенным с полостью смесителя при помощи аэратора, выполненного в виде вертикальной, соосно расположенной в корпусе последнего перфорированной трубы аэрации, заканчивающейся коническим сужением, при этом устройство подачи сжатого воздуха выполнено с коаксиально расположенной в трубе аэрации вертикальной трубой, свободный конец которой расположен в конусном сужении трубы аэрации, причем образованная между вертикальной трубой аэрации и коаксиально расположенной в ней вертикальной трубой подачи сжатого воздуха полость перекрыта перфорированной дроссельной заслонкой, установленной в верхней части указанных труб, при этом обращенные к центру концы лопастей ротора объединены между собой общей обечайкой, выполняющей функцию эжектора, выполненного с внутренним коническим расширением в сторону диска ротора, а корпус смесителя имеет загрузочное окно с поворотной внутрь крышкой и разгрузочное окно с отводом готовой продукции. /RU 2329891 кл. В28С 5/38 от 27.07.08/.
Недостаток данной установки заключается в том, что она недостаточно эффективна в работе, поскольку излишне металлоемка и недостаточно производительна в работе.
Техническая задача - устранение выше перечисленных недостатков и
повышение эффективности работы.
Техническая задача обеспечивается тем, что мобильная установка для приготовления ячеистых смесей содержит опорную колесную раму, смеситель, устройство подачи в смеситель сжатого воздуха и устройство дозированной подачи воды под давлением в смеситель, внутри которого установлен горизонтальный дисковый ротор с радиально расположенными лопастями, и отбойные лопатки, прикрепленные к внутренней поверхности корпуса смесителя, а устройство дозированной подачи воды выполнено в виде объемного камерного насоса с датчиком контроля уровня воды и водозаборным трубопроводом, сообщенным с полостью смесителя при помощи аэратора, выполненного в виде расположенной в корпусе последнего перфорированной трубы аэрации, заканчивающейся конусным сужением, при этом устройство подачи сжатого воздуха выполнено с трубопроводом, свободный конец которого расположен в конусном сужении трубы аэрации, причем обращенные к центру концы лопастей ротора объединены между собой общей обечайкой, выполняющей функцию эжектора, выполненного с внутренним коническим расширением в сторону диска ротора, а корпус смесителя имеет загрузочное окно с поворотной крышкой и разгрузочное окно с отводом готовой продукции. В верхней части объемного камерного насоса установлен воздухопровод подачи сжатого воздуха, а в нижней части - патрубок подачи воды затворения, кроме того обращенные к центру свободные концы отбойных лопаток выполнены перфорированными.
Сущность технического решения поясняется чертежом, где на фиг.1 - изображен общий вид мобильной установки; на фиг 2 - изображен объемный камерный насос.
Мобильная установка содержит опорную колесную раму 1, смеситель 2, устройство подачи в смеситель сжатого воздуха 3, устройство дозированной подачи в смеситель воды под давлением 4. Внутри смесителя 2, в нижней его части установлен горизонтальный дисковый ротор 5 с радиально расположенными лопастями 6, и отбойные лопатки 7, прикрепленные к
внутренней поверхности корпуса смесителя 2. Устройство дозированной подачи воды 4 выполнено в виде объемного камерного насоса 8 с датчиком контроля уровня воды 9 и с водозаборным трубопроводом 10, снабженным обратным клапаном 11. Водозаборный трубопровод 10 сообщен с полостью смесителя 2 при помощи аэратора, выполненного в виде расположенной в корпусе смесителя перфорированной трубы аэрации 12 с перфорацией 13. Труба аэрации 12 заканчивается конусным сужением 14. Устройство подачи сжатого воздуха 3 выполнено с трубопроводом 15, свободный конец 16 которого расположен в конусном сужении 14 трубы аэрации 12. Обращенные к центру концы лопастей 6 ротора 5 объединены между собой общей обечайкой 17, которая выполняет функцию подвижной части эжектора с внутренним коническим расширением, направленным в сторону диска 18 ротора 5, а коническое сужение 14 трубы аэрации 12 выполняет функцию неподвижной части эжектора. Корпус смесителя имеет загрузочное окно 19 с поворотной крышкой 20 снабженной уплотнением 21, разгрузочное окно 22 с отводом готовой продукции 23. Обращенные к центру свободные концы отбойных лопаток выполнены с перфорацией.
Работа мобильной установки для приготовления ячеистых смесей осуществляется следующим образом. В смеситель объемным камерным насосом 8 осуществляют дозированную подачу под давлением воды затворения. Через загрузочную воронку и загрузочное окно 19 подают пенообразователь и включают ротор 5. Также через загрузочную воронку и загрузочное окно загружают сухую строительную смесь, закрывают крышку 20 загрузочного окна 19 и включают устройство подачи сжатого воздуха при работающем на полных оборотах роторе 5 производят интенсивное перемешивание и поризацию смеси до получения готовой ячеистой, например пенобетонной смеси. При этом центробежным насосом из промежуточной емкости (на чертеже условно не показаны) подается вода затворения в объемный камерный насос 8 при открытом клапане сброса избыточного давления. Объем воды определяется установкой электрического датчика 9
контроля уровня воды. При подаче сжатого воздуха в объемный камерный насос 8, клапан сброса избыточного давления воздуха закрывается и вода под давлением по водозаборной трубе 10 с обратным клапаном 11 поступает в вертикальную перфорированную трубу аэрации 12, которая расположена в смесителе и имеет отверстия для смыва верхней части смесителя от ранее приготовленной смеси. Сжатый воздух подается из компрессора через кран регулирования подачи воздуха и вертикальную часть трубы 15, коаксиально расположенную в трубе аэрации 12. Сухая пенобетонная смесь на основе (воды, пенообразователя, заполнителя и вяжущего), или отдельно взятые и отдозированные компоненты на этой же основе совместно с водой затворения и пенообразователем под действием сжатого воздуха, быстро вращающегося ротора 5 и эжектора, обогащаются воздухом в зоне разряжения, создаваемой лопастями 6 ротора 5 и эжектором, и перемешиваются с ранее поризованной смесью. Претерпев перепады скорости и давления, т.е. качественные изменения, смесь поризуется в воздушном потоке, далее смесь разгоняется центробежными силами вращения ротора и выносится в периферийную область на перфорированные отбойные лопатки 7, где кинетическая энергия газодисперсного потока создает интенсивное турбулентное и кавитационное перемешивание смеси. По мере накопления смеси в смесителе, она вновь вовлекается в процесс поризации, засасываясь в эжектор за счет разности давления в смесителе и зоне лопастей. Вода и пенообразователь, находящиеся в смеси, поризуются порами очень малого диаметра. Увеличение объема в пенобетонной смеси и изменение ее структуры достигаются количеством пор. Подача большого количества сжатого воздуха в зону вращающегося ротора значительно уменьшает сопротивление смеси его вращению, что дает возможность существенно увеличить скорость вращения. Наличие большого количества сжатого воздуха и высоких скоростей образуют в области движения лопастей воздушно-дисперстные турбулентные потоки, при которых частицы смеси и воздуха совершают неупорядоченные, хаотические движения по сложным траекториям, а
скорость, давление и плотность воздушно-дисперстной среды испытывает хаотичность, создавая идеальную среду для образования большого количества мелких воздушных пор. Изменений в пенобетонной смеси во время ее движения по растворопроводу не происходит по причине незначительной скорости движения, но уже ближе к выходу из растворопровода начинает развиваться процесс увеличения объема смеси за счет избыточного внутреннего давления воздуха в порах. Процесс не имеет взрывного характера, а протекает медленно, что положительно сказывается на структурном построении смеси. Крупные и мелкие частицы заполнителя выдавливаются в межузловые пространства пор и с вяжущим выстраивают эластичный, но в то же время очень прочный объемный каркас. Все силы межмолекулярного сцепления воды, пенообразователя, вяжущего и заполнителя направлены на удержание остаточного давления в порах, в конечном счете объема пенобетонной смеси. По окончании процесса поризации пенобетонная смесь выдавливается избыточным давлением воздуха из смесителя через кран, установленный в нижней части емкости, и далее по рукаву транспортируется к месту укладки.
В случае приготовления на данной установке гипсобетонной смеси, предусмотрен вариант продувки сливного шланга через разгрузочное окно.
Получение ячеистой смеси по заявленной технологии представляет возможность использования энергии сжатого воздуха в увеличении объема и структурного построения смеси.
Изготовленная смесь имеет высокопористую структуру с порами очень малого диаметра и с внутренним давлением воздуха в порах.
Одно из достоинств этой смеси - легко удерживать в своем объеме во взвешенном состоянии любое количество крупных, тяжелых частиц заполнителя, что позволяет по предложенной технологии изготовлять смесь плотностью до 1200 кг/м3 и в кратчайшие временные сроки перемешивания в приделах от 2-х до 4-х минут. Данная смесь имеет достаточно высокую поризацию порами очень малого диаметра с остаточным внутренним
давлением воздуха в порах, которое способствует построенной структуре смеси удерживать заданный объем, тем самым стабилизировать ее, исключая процесс расслаивания и максимально препятствовать истечению воды из смеси.
1. Мобильная установка для приготовления ячеистых смесей, характеризующаяся тем, что она содержит опорную колесную раму, смеситель, устройство подачи в смеситель сжатого воздуха и устройство дозирования подачи воды под давлением в смеситель, внутри которого установлен горизонтальный дисковый ротор с радиально расположенными лопастями и отбойные лопатки, прикрепленные к внутренней поверхности корпуса смесителя, а устройство дозированной подачи воды выполнено в виде объемного камерного насоса с датчиком контроля уровня воды и водозаборным трубопроводом, сообщенным с полостью смесителя при помощи аэратора, выполненного в виде расположенной в корпусе последнего перфорированной трубы аэрации, заканчивающейся конусным сужением, при этом устройство подачи сжатого воздуха выполнено с трубопроводом, свободный конец которого расположен в конусном сужении трубы аэрации, причем обращенные к центру концы лопастей ротора объединены между собой общей обечайкой, выполняющей функцию эжектора, выполненного с внутренним коническим расширением в сторону диска ротора, а корпус смесителя имеет загрузочное окно с поворотной крышкой и разгрузочное окно с отводом готовой продукции.
2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что в верхней части объемного камерного насоса установлен воздухопровод подачи сжатого воздуха, а в нижней части - патрубок подачи воды затворения.
3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что обращенные к центру свободные концы отбойных лопаток выполнены перфорированными.
