Установка для изготовления пенополимерной изоляции

Полезная модель относится к установке для теплогидроизоляции труб, например, из вспененных полимерных материалов с минеральным наполнителем, обеспечивающее взаимоувязанное для конкретных условий решение вопросов теплогидроизоляции трубопроводов и защиты их от коррозии и воздействий окружающей среды. Техническим результатом патентуемого решения является универсальность установки, обеспечение компактности установки, равномерное распределение массы теплогидроизоляционного материала внутри формы, что позволит улучшить качество изоляции и изготовить трубопроводы большого диаметра, более 800 мм. Также техническим результатом является создание безотходного производства и автоматизация процесса. Заявленный технический результат достигается за счет использования установки для теплогидроизоляции труб на основе пенополиуретанов, которая включает узел подготовки наполнителя, форму для загрузки труб, смеситель, систему хранения и подачи компонентов, дозаторы компонентов. Согласно настоящему решению, установка дополнительно содержит узел подачи сжатого воздуха и узел подачи горячей промывочной воды, связанные со смесителем, выход которого соединен с узлом фильтрации, при этом смеситель выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль формы, а форма выполнена с возможностью ее вращения относительно оси симметрии.

Полезная модель относится к установке для теплогидроизоляции труб, например, из вспененных полимерных материалов с минеральным наполнителем, обеспечивающее взаимоувязанное для конкретных условий решение вопросов теплогидроизоляции трубопроводов и защиты их от коррозии и воздействий окружающей среды.

Из уровня техники известны способы и установки для нанесения пенополимерминеральной изоляции на трубы.

Известен способ нанесения полимербетонной изоляции на трубы, включающий заливку реакционной смеси из смесителя в разъемную форму, затем поворот формы до начала вспенивания теплоизоляционной смеси и выгрузку теплоизолированной трубы из формы после вспенивания и окончания процесса отверждения (авторское свидетельство 1315714).

Недостатком этого технического решения является низкое качество теплоизоляции труб, обусловленное тем, что выпуск газовоздушной смеси осуществляется в плоскости, перпендикулярной плоскости разъема форм, что приводит к проливу реакционной смеси, также к неполному заполнению межтрубного пространства.

Наиболее близким аналогом к патентуемой установке является установка, известная из патента РФ 2140039 (опубликован 20.10.1999, МПК6: F16L 59/14), которая содержит установленные в технологической последовательности загрузочный стеллаж, загрузочный рольганг, устройство для загрузки труб в форму, смеситель, выгружное устройство, устройство удаления изолированных труб, вращающийся барабан с жесткозакрепленными равномерно по окружности разъемными формами, имеющими отверстия для выхода газовоздушной смеси и приводом открывания-закрывания их крышек, при этом отверстия для выхода газовоздушной смеси выполнены в верхней части формы по всей длине и расположены на расстоянии 35-45 см друг от друга, причем линия дополнительно снабжена узлами хранения и дозирования химических компонентов, сменного запаса химических компонентов, приготовления и дозирования минеральных наполнителей, связанных друг с другом по ходу единым технологическим процессом.

Недостатком известной линии является: громоздкость установки, большая металлоемкость конструкции при изготовлении, сложность изготовления, энергоемкость установки при производстве, неудобство обслуживания и ремонта форм, неудобство в обслуживании смесителя компонентов, способность серийно производить трубы только малых диаметров, наличие отходов, пролив пенящейся изоляционной смеси сквозь уплотнение на продольном стыке формы, большой перерасход компонентов из-за потерь при дозировке и разливе пенящейся смеси.

Техническим результатом патентуемого решения является универсальность установки, обеспечение компактности установки и ее мобильности, возможности быстрого монтажа и демонтажа, а также переноса установки, возможность нанесения изоляции на трубы большого диаметра (более 500 мм), снижение потерь химкомпонентов, снижение количества отходов производства и автоматизация процесса дозировки и заливки пенящейся изоляционной смеси.

Заявленный технический результат достигается за счет использования установки для теплогидроизоляции труб на основе полиуретанов, которая включает участок хранения и подачи компонентов, дозаторный узел, смеситель, форму для загрузки труб.

Согласно настоящему решению, установка дополнительно содержит узел подготовки наполнителя, узел подачи сжатого воздуха и узел подачи горячей промывочной воды, связанные со смесителем, выход которого соединен с узлом фильтрации. Смеситель компонентов выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль формы для загрузки труб, а форма для загрузки труб установлена на станине и выполнена с возможностью ее вращения относительно оси симметрии.

Универсальность установки достигается за счет станины, на которой устанавливается форма. На одной станине, состоящей из рамы и закрепленных на ней роликов, можно устанавливать формы различных диаметров, имеющих четыре опорных кольца. На каждой форме диаметр опорных колец одинаковый. На станине форма удерживается за счет вала, жестко связанного с механизмом вращения формы вокруг собственной оси и торцом формы. Такая конструкция позволяет быстро менять формы на станине и применять компактный и небольшой механизм вращения.

Компактность установки достигается за счет возможности смесителя передвигаться по рельсам вдоль формы с заранее заданной скоростью, а также за счет размещения дозаторного узла на площадке, расположенной на высоте 3-3,5 м.

Безотходность производства обеспечивается за счет выполнения узла фильтрации с возможностью рециркуляции твердого осадка в узел подготовки наполнителя.

Благодаря оснащению дозаторов компонентов тензодатчиками обеспечивается автоматизация процесса дозировки химкомпонентов.

Благодаря использованию прижимных замков и уплотнителя из мягкой резины Г-образной формы по всему периметру формы достигается герметичность швов, что предотвращает пролив пенящейся смеси и полное заполнение межтрубного пространства в форме.

Далее полезная модель поясняется ссылками на фигуры, на которых приведена технологическая схема установки для теплогидроизоляции труб на основе полиуретанов. На фигурах 1-2 приведена технологическая схема установки. Фигура 3 поясняет установку формы на станину. Фигура 4 поясняет устройство уплотнения на форме.

Установка содержит форму 1 для загрузки труб с приводом для вращения формы 4, форма 1 установлена на станине 3. Смеситель 2 выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения и оснащен, по меньшей мере, одним двигателем, в частности, электродвигателем. Система хранения и подачи компонентов 8 состоит из 2-х термостабилизированных герметичных емкостей 9 с жидкими компонентами, насосов подачи жидких компонентов 10 в дозаторы 7, узла хранения и подготовки минерального наполнителя 12 и тележки 11 для его подачи к дозатору. Дозаторы компонентов 7, в частности, для нанесения на трубы пенополиуретанового слоя, включают дозатор полиольной композиции (компонент А), дозатор полиизоцианата (компонент Б) и дозатор минерального наполнителя (компонент С). Дозаторы установлены на площадке, таким образом, что смеситель 2 компонентов располагался четко под ними. Дозаторы 7 компонентов оснащены тензодатчиками (не показаны) для фиксации расхода и правильной дозировки компонентов в смеситель 2. Узел хранения и подготовки наполнителя 12 представляет собой емкость со встроенным электрообогревателем для подсушки и подогрева и ситом для просеивания наполнителя. Также установка содержит узел подачи сжатого воздуха 6 и узел подачи горячей промывочной воды 5, связанные со смесителем 2, выход которого соединен с узлом фильтрации (см. фигуру 4). Узел фильтрации выполнен в виде бака-отстойника и сетчатых фильтров.

Работает установка следующим образом. Из системы хранения и подачи компонентов 8 с помощью насосов компонент А и компонент Б поступает в дозаторы 7, необходимое количество фиксируется тензодатчиками. Минеральный наполнитель С и компонент Б через дозаторы компонентов 7 подаются в смеситель 2, где смешиваются до однородной массы, после чего к полученной смеси добавляют компонент А. После смешения компонентов, смеситель 2, установленный на тележке, при помощи электродвигателей передвигается вдоль формы с равномерной скоростью и разливает смесь компонентов в формы 1.

Форма 1 для нанесения изоляции, в частности, пенополимерминеральной (ППМ), на трубы представляет собой цилиндр соответствующего диаметра, разрезанного по оси на две части (фигура 3). Верхняя часть - крышка, нижняя - основание. Крышка прикреплена к основанию на петлях, вокруг которых она поворачивается при открывании и закрывании формы. Для герметизации внутренней полости края крышки и основания имеют уплотнения, которые выполняются из мягкой резины Г-образной формы (фигура 4). С одной стороны форма имеет неподвижный фланец, жестко скрепленный с валом поворотного механизма, с другой - подвижный фланец, который может регулироваться в зависимости от длины трубы, уложенной в форму. Форма закрывается при помощи прижимных замков по всей длине соприкосновения основания и крышки. Замки сблокированы двойными или тройными ручками. Плотное прижимание крышки формы к основанию обеспечивает герметичность формы. Также на крышке расположены упоры для фиксации формы в открытом положении при производстве подготовительных работ перед заливкой. Для выпуска газов из закрытой формы при заливке в крышке имеются отверстия - клапаны, расположенные вдоль ее длины с шагом в 200 мм по верхней образующей. Основание формы имеет специальные кронштейны для фиксации всей формы на станине перед заливкой и в момент открытия формы.

Форма, после того как в нее залили смесь компонентов ППМ изоляции, закрывают крышкой и запирают стягивающими замками. После закрытия форму медленно поворачивают вокруг собственной оси со скоростью вращения 1-3 об/мин. В форме происходит реакция вспенивания и последующая полимеризация смеси.

Форму с изделием в закрытом состоянии выдерживают 20÷40 мин, в зависимости от поддерживаемой в помещении температуры. После чего форму открывают, а готовую трубу в ППМ изоляции вынимают и направляют на склад.

После заполнения формы смесью в смеситель 2 подают горячую воду и смывают остатки вспенившейся смеси, затем подают сжатый воздух, который высушивает смеситель. После чего смеситель снова перемещается к дозаторам 7.

Промывка смесителя необходима для ускорения реакции вспенивания пенополимерминеральной композиции, смывания водой со стенок смесителя пенящейся композиции и последующей его очистки.

В узле подачи горячей промывочной воды смеситель на треть своего объема заполняется горячей водой с температурой не более 60°C, закрывается крышкой и включается в работу в режиме смешивания. После этого промывочная вода из смесителя сливается в бак-отстойник, а оставшаяся на стенках и деталях смесителя пенополимерминеральная композиция счищается механически. После промывки емкость смесителя необходимо просушить при помощи струи воздуха. Промывочная вода в баке-отстойнике очищается от крупных кусков пенополимерминеральной изоляции, отстаивается и самотеком через систему сливных трубопроводов поступает в бак-накопитель промывочной воды. При следующей промывке смесителя вода из бака-накопителя насосом подается в проточный водоподогреватель и затем в смеситель. Таким образом, установка по промывке смесителя является закрытой. Вода в данной системе циркулирует по замкнутому контуру.

Твердые отходы фильтрации промывочной воды смесителя, а также затвердевшие частицы ППМ, образующиеся при чистке форм, отделяются и направляются на участок подготовки наполнителя, где дробятся и используются в качестве добавки к наполнителю.

Таким образом, технологический процесс нанесения ППМ изоляции на трубы является фактически безотходным и не загрязняет почву и водоемы.

На участке нанесения ППМ изоляции может размещаться несколько линий заливки.

1. Установка для теплогидроизоляции труб на основе высоконаполненной пенополиуретановой композиции, включающая форму для загрузки труб, смеситель, систему хранения и подачи компонентов, дозаторы компонентов, узел подготовки наполнителя, отличающаяся тем, что дополнительно содержит узел подготовки наполнителя, узел подачи сжатого воздуха и узел подачи горячей промывочной воды, связанные со смесителем, выход которого соединен с узлом фильтрации, при этом смеситель выполнен с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль формы для загрузки труб, которая установлена на станине и выполнена с механизмом вращения относительно ее оси симметрии.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что узел фильтрации выполнен с возможностью рециркуляции твердого осадка в узел подготовки наполнителя.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что дозаторы компонентов содержат тензодатчики.

4. Установка по п.1, отличающаяся тем, что станина содержит раму и закрепленные на ней ролики с возможностью установки на ней форм различных диаметров.

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что форма для загрузки труб закреплена на станине посредством вала, жестко связанного с механизмом вращения формы для загрузки труб вокруг собственной оси и торцом формы.