Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DEVICE FOR PREPARING A FOAMED CONCRETE MIXTURE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/143788
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the production of building materials and more particularly to equipment for preparing a foamed concrete mixture in a continuous process. The present device for preparing a foamed concrete mixture comprises a cylindrical housing with two shafts on the same axis, on which are mounted discs which rotate in opposite directions, have a large and a small diameter respectively, and comprise blades, wherein pipes are provided for supplying a foam and a mortar mix in the central part of the mixer, and a discharge pipe is provided in the lower part of the housing. The technical result is increased device productivity up to 30 m3/h, and the production of a foamed concrete with an average density from 1400 to 150 kg/m3.

Inventors:
TOKMADZHESHVILI GEORGY GIVIYEVICH
Application Number:
PCT/KZ2017/000022
Publication Date:
August 09, 2018
Filing Date:
October 16, 2017
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
SADUAKASSOV MEDERBAY (KZ)
TOKMADZHESHVILI GEORGY GIVIYEVICH (KZ)
International Classes:
B28C5/14; B01F7/10
Foreign References:
RU2134637C11999-08-20
SU852579A11981-08-07
SU933472A11982-06-07
US1733018A1929-10-22
Download PDF:
Claims:
Формула изобретения

Устройство для приготовления пенобетонной смеси, включающее отдельно верхний цилиндрический корпус, представляющий собой пеногенератор в котором пенообразующие элементы расположены в полости корпуса и выполнены в виде цилиндрического пакета, собранного из тонких упругих проволок, и отдельно нижний цилиндрический корпус, представляющий собой стержневой смеситель, в полости которого установлен ротор с крыльчаткой и смесительными стержнями, расположенными параллельно валу, отличающееся тем, что, с целью увеличения производительности смесителя и обеспечения получения пенобетона с низкой плотностью, перемешивающий орган смесителя выполнен в виде двух вращающихся в противоположные стороны лопастей, закрепленных на дисках с большим и меньшим диаметром, причем пена готовится любым известным способом в пеногенераторе, конструктивно не связанной со смесителем, и под давлением 0,2-0,6 МПа одновременно с растворной смесью подаются во внутреннюю часть смесителя, а пенобетонная смесь выводится через разгрузочный патрубок из верхней части смесителя.

Description:
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ПЕНОБЕТОННОЙ СМЕСИ

Изобретение относится к производству строительных материалов, в частности, к оборудованию для приготовления пенобетонной смеси непрерывным способом.

Известна установка для аэрации строительного раствора, содержащее цилиндрический корпус с расположенными над перегородкой патрубком подвода жидкого материала, разгрузочным приспособлением, размещенным в нижней части корпуса патрубком подвода газа и раствора пенообразователя, расположенный в корпусе приводной вал с лопастями (Патент РФ JNfe 2077421 от 20.04.97 г., МКИ 6 В 28 С 5/38. Устройство для аэрации строительного раствора/А.Ю.Киселев, Ю.П.Трифонов, Э.Х.Кушу, В.И.Токарев. Коммерческая научно-внедренческая фирма «Приват- Деал»). В известном устройстве перегородка выполнена в виде установленного на валу между лопастями с зазором относительно внутренней поверхности корпуса диском. Площадь кольцевого зазора диска составляет 3-15% площади круга, ограниченного окружностью внутренней цилиндрической поверхностью корпуса.

Недостатком известного устройства является получение пены в верхнем цилиндре с недостаточно стабильными показателями, и, соответственно, получение пенобетона также с не стабильными физико- механическими свойствами. Образование низкокачественной пены в известном устройстве обусловлено тем, что в небольшой камере при высокой скорости прохождения через него газа и водного раствора пенообразователя, не успевает образовываться устойчивая пена, что приводит в конечном итоге к получению пенобетона с пониженными прочностными показателями и с разной средней плотностью. Кроме того, производственная проверка известного аналога показала возможность попадания раствора из камеры «А» в камеру «Б» через кольцевой зазор «а», что приводит к разрушению пенообразующего устройства и поломке агрегата.

Известно также устройство для поризации строительного раствора, в котором цилиндрический корпус разделен диском на две камеры, при этом в верхнюю камеру подается готовая пена, а в нижнюю камеру подается готовый строительный раствор и из нее же выводится перемешанная с пеной бетонная смесь (Патент РК JN° 24757 от 03.03.2009 г. МКИ 6 В 28 С 5/38. Устройство для поризации строительного раствора/Садуакасов М.). Верхняя камера предназначена для приемки пены, которая туда поступает с конструктивно независимого от устройства пеногенератора, и подачи пены через кольцевой зазор разделяющего диска в нижнюю камеру, в которую подается растворная смесь. Перемешивающим органом в нижней камере являются лопасти, имеющие цилиндрическую форму.

Недостатком известного устройства является относительно небольшая производительность, а также недостаточная однородность смеси при попытке увеличения производительности смесителя за счет большего объема подачи исходных компонентов. Производительность устройства при рабочем объеме смесителя 6 л составляет от 2 до 6-6,5 м 3 /ч, что является недостаточным при проведении, например, монолитных работ, по заливке наружной стены или изоляционного слоя из пенобетона. При увеличении объема подачи растворной смеси и пены, из смесителя выходит недостаточно однородная смесь, так как при сокращения длительности перемешивания, пена с раствором не успевают перемешаться до однородного состояния. Это обусловлено тем, что раствор и пена, попадая в рабочую полость смесителя, получают вращательное движение в одну сторону и, таким образом, продолжая круговое движение попадают в выходной патрубок, т.е. не создается хаотичное смешение разнородных материалов. Так, например, при получении пенобетона со средней плотностью 600 кг/м 3 , в смеситель одновременно подается растворная смесь в количестве 4 м 3 /ч (максимальная производительность поршневых растворонасосов, в частности марок СО- 49П, СО-49П2, СО-49ПА) и пена примерно в количестве 6 м 3 /ч. Объем смесителя эти два компонента заполняют примерно за 2,16 с и, соответственно, за этот же период времени они должны перемешаться, так как будут вытеснены новыми порциями раствора и пены. Испытания на практике показали, что, например, для пенобетона плотностью 600 кг/м 3 , при данном режиме перемешивания и данной конструкции смесителя, не достигается получение однородной смеси: относительно приемлемая однородность обеспечивается при подаче раствора в количестве 1 ,5-2 м 3 /ч и пены, соответственно в количестве 2,25-3 м 3 /ч, соответственно, производительность установки по приготовлению пенобетонной смеси составит 3,75-5 м /ч. При этом длительность перемешивания составляет соответственно 5,76 и 4,32 с, т.е. в 2,66-2 раза длительней, и смесь выходит относительно однородной. При получении пенобетонов низкой плотности объем подаваемой пены значительно превышает объем подаваемой в смеситель растворной смеси. В частности, при получении пенобетона плотностью 240 кг/м 3 , с минимально достижимой по техническому решению известного устройства плотностью, при объеме подаваемой растворной смеси в количестве 4 м 3 /ч, объем подаваемой пены составит 10,4 м 3 /ч и выход пенобетонной смеси составит соответственно 16,4 м 3 /ч. Согласно расчетам длительность перемешивания при получении пенобетона с указанной плотностью составит 1 ,5 с. Но при такой конструкции перемешивающего органа за время в течение 1 ,5 с перемешивания не удается довести до однородного состояния компоненты, резко отличающиеся значениями плотностей (плотность пены составляет порядка 40-80 кг/м 3 , раствора - 2 000 кг/м 3 ).

Поэтому при получении легких пенобетонов производительность установки резко снижается, что обусловлено необходимостью подачи исходных компонентов в меньшем объеме за единицу времени с целью увеличения длительности перемешивания. По экспериментальным данным, производительность установки при получении пенобетона с плотностью 240 кг/м 3 составит не более 3,6 м 3 /ч. Но при такой низкой производительности устройства для приготовления пенобетонной смеси невозможно обеспечить приемлемую для строительных работ производственную мощность.

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близкой к заявленному, является устройство для аэрации строительных растворов в котором смеситель конструктивно отделен как от пеногенератора, так и от камеры для предварительного закачивания пены (Патент РФ JY° 2134637 от 13.01.98 г., МКИ 6 В 28 С 5/38. Устройство для аэрации строительных растворов/ Ю.П.Трифонов, В.Г.Сухов, В.А.Милляр).

Приготовление пенобетонной смеси в отдельном смесителе со стержневыми перемешивающими органами позволяет улучшить однородность смеси и несколько увеличить производительность устройства (до 10 м 3 /ч при плотности пенобетона 400 кг/м 3 ). Раствор с пеной в данном устройстве также перемешиваются за счет вращательного движения материалов.

Недостатком данного устройства является недостаточная производительность устройства и повышенная плотность получаемого с его применением пенобетона, что, с одной стороны не позволяет получать с его помощью теплоизоляционные пенобетоны плотностью 150-300 кг/м 3 , с другой - ограничивает применение в монолитном строительстве из-за малого выхода смеси в единицу времени.

Задачей предполагаемого изобретения является увеличение производительности смесителя и обеспечение получения пенобетона с низкой плотностью и низким значением теплопроводности. Технический результат - увеличение производительности устройства до 30 м 3 /ч и получение пенобетона со средней плотностью от 1400 до 150 кг/м 3 .

Это достигается тем, что в смесителе для поризации строительного раствора, перемешивающий орган смесителя выполнен в виде двух вращающихся в противоположные стороны лопастей, закрепленных на дисках с большим и меньшим диаметром, причем пена под давлением 0,2-0,6 МПа и растворная смесь подаются во внутреннюю часть смесителя, отбрасываются на лопасти большого диска, вращающегося в противоположную сторону, а пенобетонная смесь выводится через разгрузочный патрубок из нижней части смесителя. При этом, валы дисков с большим и меньшим диаметрами расположены на одной оси. Режим перемешивания, при котором пена с раствором многократно хаотично перемешиваются, причем за доли секунды, обеспечивают получение однородной смеси за относительно короткий промежуток времени. Пена готовится любым из известных способов в отдельном пеногенераторе и конструктивно не связана со смесителем для поризации строительного раствора.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен продольный разрез устройства для приготовления пенобетонной смеси.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 и два приводных вала 2 и 3, соединенный с электродвигателями 4 и 5. На валу укреплены большой 6 и малый 7 диски, на которых укреплены перемешивающие лопасти 8 и 9.

Патрубок 10 для подвода исходного строительного раствора и патрубок 1 1 для подвода пены расположены в средней части камеры, а патрубок 12 для вывода перемешанной пенобетонной смеси расположен в нижней части камеры.

В предлагаемом устройстве пена готовится отдельно любым известным способом по непрерывной технологии и под давлением 0,2-0,6 МПа одновременно с раствором подаются в среднюю часть цилиндрического корпуса, во внутрь малого диска с лопастями. Из нижней части камеры перемешанная пенобетонная смесь выводится через патрубок 12 и посредством шлангов заливается в формы.

Работает устройство следующим образом.

Включают электродвигатели 4 и 5, и во внутреннюю полость малого диска через патрубок 1 1 подают отдельно приготовленную в пеногенераторе пену под давлением 0,2-0,6 МПа; одновременно через патрубок 10 подают растворную смесь. Пена с помощью лопастей 9 начинает перемешиваться с раствором, непрерывно поступающим через патрубок 10. От лопастей 9, частично перемешанный раствор с пеной, из центральной части корпуса вытесняется в наружную часть диска с меньшим диаметром и попадает на лопасти диска с большим диаметром, которые вращаются в противоположную сторону. Таким образом, в смесителе создается сложное хаотичное движение раствора и пены, при котором пена и раствор многократно пересекаются и причем весь процесс протекает при больших оборотах перемешивающего органа (1000-1500 об/мин). При таком способе перемешивания, создаваемой в рабочей камере смесителя вращающимися в противоположные стороны лопастями, разноплотная смесь за короткий промежуток времени доходит до однородного состояния. Готовая смесь выводится через патрубок 12 и заливается в формы или в опалубку при устройстве стены или изоляционного слоя по монолитной технологии.

Физико-механические свойства пенобетона, полученные на известной установке и на предлагаемом устройстве приведены в таблице 1.

Полученные данные показывают увеличение производительности установки в три раза, а также возможность получения пенобетона с низкой плотностью при изготовлении пенобетонной массы на предлагаемом устройстве. Таблица 1

Свойства пенобетона, полученные на известном и предлагаемом устройстве