Установка непрерывного действия для электроразогрева токопроводящих смесей

 

Использование: в области строительства и промышленности сборного железобетона. Предназначено для обеспечения равномерности разогрева смеси и загрузки электродов, а также для обеспечения техники безопасности. Сущность изобретения: установка, содержащая бункер, корпус со шнековым механизмом и электроды для нагревания, снабжена токосъемниками, размещенными в зонах загрузки и выгрузки смеси, шнековый механизм выполнен с изолированным от корпуса валом, а электроды - трапецеидальной формы с меньшим основанием в конце зоны разогрева и установлены с разрывами по их длине со смещением фаз, причем величина разрывов равна расстоянию между электродами по сечению корпуса, а размеры оснований электродов в местах разрывов определяются по формулам, учитывающим трапецеидальность электродов. 4 ил.

Изобретение относится к области строительства и промышленности сборного железобетона и может быть использовано преимущественно при производстве бетонных работ.

Известна шнековая установка непрерывного действия для электроразогрева бетонных и подобных смесей, устройство для электроразогрева в которой выполнено в виде соосного со шнеком винтового транспортера, заключенного в трубу-желоб с электроизоляцией от него, и снабжено электродами, установленными на внутренней поверхности желоба параллельно оси вращения шнека [1] которая является и наиболее близким техническим решением к предлагаемому.

Однако известная установка имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что электроды ее, особенно в начале работы установки и по ее завершении, из-за неравномерного покрытия слоем бетонной смеси не могут обеспечить равномерность разогрева и одинаковую загрузку фаз, что в свою очередь может привести к выносу напряжения в зонах загрузки и выгрузки смеси.

Техническая задача заключается в обеспечении равномерности разогрева смеси и загрузки электродов, сокращения расхода металла на них, а также обеспечение техники безопасности за счет исключения выноса напряжения в зонах загрузки и выгрузки смеси.

Поставленная задача решается таким образом, что в установке непрерывного действия для электроразогрева токопроводящих смесей, преимущественно бетонных, содержащей приемный бункер и корпус с размещенным в нем шнековым механизмом и устройством для электроразогрева в виде электродов, установленных в зоне разогрева на внутренней поверхности корпуса, согласно изобретению, она снабжена токосъемниками, размещенными в зонах загрузки и выгрузки смеси, шнековый механизм выполнен с изолированным от корпуса валом, а электроды - трапецеидальной формы с меньшим основанием в конце зоны разогрева и установлены с разрывами по их длине со смещением фаз, причем величина разрывов равна расстоянию между электродами по сечению корпуса, а размеры меньших и больших оснований электродов в местах разрывов определяются по формулам b_i a_i-1 + (0,05.0,15) a_i b_i + (0,05.0,15) где а большее основание электрода, м; b меньшее основание электрода, м; с₁ расстояние между электродами по сечению корпуса, м; c₂ длина электрода, м; d внутренний диаметр корпуса, м; l общая длина электрода с разрывами, м; n число групп электродов по поперечному сечению корпуса;
i порядковый номер электрода по длине корпуса.

Заявленная конструкция установки обеспечивает решение поставленной задачи, а именно:
установка токосъемников в зонах загрузки и выгрузки смеси обеспечивает технику безопасности за счет исключения выноса напряжения в указанных зонах;
выполнение вала шнека изолированным от корпуса позволяет обеспечить однородное электрическое поле в установке для разогрева, а следовательно, обеспечить равномерность разогрева смеси и загрузки электродов;
выполнение электродов с разрывами по их длине со смещением фаз с величиной разрывов, равной расстоянию между электродами по сечению корпуса, обеспечивает равномерность разогрева смеси и загрузки электродов за счет более равномерного распределения электродов всех фаз по высоте слоя разогреваемой смеси;
выполнение электродов с соблюдением их трапецеидальности, учитывающей разрывы, позволяет сократить расход металла на изготовление электродов при обеспечении равномерности разогрева смеси и загрузки электродов.

Для обеспечения режима необходим расчет большего и меньшего оснований трапеции по приведенным формулам, учитывая расстояние между электродами (c₁), длину электрода (с₂), общую длину электродов с разрывами (l), внутренний диаметр корпуса (d), число групп электродов по поперечному сечению корпуса (n) и разброс токопроводимости бетонной смеси (коэффициент 0,05.0,15).

Изобретение поясняется чертежами, причем на фиг. 1 изображен продольный разрез установки, на фиг. 2 поперечное сечение по А-А фиг. 1, на фиг. 3 - поперечное сечение по Б-Б фиг. 1, на фиг. 4 поперечное сечение по В-В фиг. 1.

Установка состоит из приемного бункера 1, корпуса 2, шнека 3 с изолированным от корпуса валом 4, электродов 5, электроизоляции 6 электродов от корпуса, токосъемной решетки 7 приемного бункера, токосъемного кольца 8 в зоне выгрузки смеси, редуктора 9, электродвигателя 10 и рамы 11. Корпус 2 установки может быть выполнен из отдельных секций, как это показано на фиг. 1, но может быть односекционным, особенно при выполнении его не в виде трубы, а в виде желоба (на фиг. не показан).

Определение геометрических размеров электродов производится следующим образом:
1. из определения размеров электродов трапецеидальной формы следует, что, например, при d 0,5 м и n 1
b₁ (0,25.0,75)·d n 0,5·0,5 1 0,25 м;
2. находим расстояние между электродами по сечению корпуса, например, для трехфазного тока и при установке трех электродов по сечению корпуса, поскольку принято n 1
c₁ (πD 3_b1) 3 (3,14·0,5 3 ·0,25) 3 0,27 м;
3. определяем длину электрода при l 2 м и при разрыве его на три части по длине корпуса
c₂ (1 2·c₁) 3 (2 2·0,27) 3 + 0,487 м;
4. находим большее основание электрода в конце зоны разогрева
a₁ b₁ + (0,05.0,15)· 0,25 + 0,1· 0,262 м;
5. определяем меньшее основание среднего электрода
b₂ a₁ + (0,05.0,15)· 0,262 + 0,1· 0,269 м;
6. находим большее основание среднего электрода
b₂ b₂ + (0,05.0,15)· 0,269 + 0,1· 0,281 м;
7. определяем меньшее основание электрода в начале зоне разогрева
b₃ b₂ + (0,05.0,15)· 0,281 + 0,1· 0,288 м;
8. находим большее основание электрода в начале зоны разогрева
a₃ b₃ + (0,05.0,15)· 0,288 + 0,1· 0,30 м.

Установка работает следующим образом. Бетонная смесь через приемный бункер 1 непрерывно подается в установку. Шнеком 3 смесь перемещается сквозь корпус 2, разогревается с помощью электродов 5 и выгружается. При этом токосъемниками 7 и 8 исключается вынос тока за пределы установки.

Использованием предлагаемой установки непрерывного действия для электроразогрева токопроводящих смесей, преимущественно бетонных, позволяет обеспечить равномерность разогрева и загрузки электродов, обеспечить безопасность работ при разогреве.

Предлагаемая установка найдет самое широкое применение, прежде всего в технологии сборного железобетона, обеспечивая в сравнении с тепловой обработкой бетона паром уменьшение расхода энергии на выдерживание бетона в 2-10 раз.

Формула изобретения

Установка непрерывного действия для электроразогрева токопроводящих смесей, преимущественно бетонных, содержащая приемный бункер, корпус с зонами загрузки и выгрузки смеси и размещенным в нем шнековым механизмом с валом и устройством для электронагрева в виде электродов, установленных в зоне разогрева на внутренней поверхности корпуса, отличающаяся тем, что она снабжена токосъемниками, размещенными в зонах загрузки и выгрузки смеси, вал шнекового механизма выполнен изолированным от корпуса, а электроды - трапецеидальной формы с меньшим основанием в конце зоны разогрева и установлены с разрывами по их длине со смещением фаз, причем величина разрывов равна расстоянию между электродами по сечению корпуса, а размеры меньших и больших оснований электродов в местах разрывов определяют по формулам


где а большее основание электрода, м;
b меньшее основание электрода, м;
с₁ расстояние между электродами по сечению корпуса, м;
с₂ длина электрода, м;
d внутренний диаметр корпуса, м;
l общая длина электродов с разрывами, м;
n число группы электродов по поперечному сечению корпуса;
i порядковый номер электрода по длине корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4