Устройство для производства бетонной смеси
Владельцы патента RU 2721553:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет" (НИУ МГСУ) (RU)
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении бетонной смеси. Устройство для производства бетонной смеси дополнительно содержит устройство для производства перекачиваемого льда, соединенное с бункером воды, имеющим дозатор и распределительный кран для подачи воды в камеру смешивания компонентов или в устройство для производства перекачиваемого льда, и соединенное при помощи трубопровода с камерой смешивания компонентов. За счет желеобразного, мелкодисперсного состояния перекачиваемого льда повышается эффективность смешения компонентов бетонной смеси, что не приводит к возникновению дефектов микроструктуры бетона, возникающих при замерзании жидкой фазы в процессе твердения. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении бетонной смеси.
Известно устройство для производства бетонной смеси, состоящее из бункера цемента, бункеров заполнителей, бункера воды, бункеров добавок, имеющих дозаторы и соединенных при помощи трубопроводов с камерой смешивания компонентов. [Технология бетона. Учебник. Ю.М. Баженов - М: Изд-во АСВ, 2007 - 528 стр.]
Известны способы производства перекачиваемого льда и установки их реализующие [Мелкокристаллические ледяные суспензии как основа передовых промышленных технологий: Состояние и перспективы / Fine-crystalline ice slurries as a basis of advanced industrial technologies: State of the art and future prospects. «Холодильный бизнес», №2, 2002 г.],из которых наиболее широко распространены устройства, включающие низкотемпературные холодильные машины.
Недостатком данных устройств является невозможность их применения с целью добавлении перекачиваемого льда в бетонную смесь.
Цель изобретения заключается в создании устройства способного производить бетонную смесь с добавлением перекачиваемого льда.
Использования перекачиваемого льда позволяет снизить температуру бетонной смеси, а так же обеспечить внутренний уход за бетоном на ранней стадии твердения, за счет равномерного распределения льда внутри бетонного массива бетонируемой конструкции.
Использование перекачиваемого льда обусловлено возможностью подавать лед непосредственно в устройство для перемешивания смеси с использованием трубопровода.
Кроме того, за счет желеобразного, мелкодисперсного состояния перекачиваемого льда увеличивается эффективность смешения компонентов бетонной смеси, что не приводит к возникновению дефектов микроструктуры бетона, возникающих при замерзании жидкой фазы в процессе твердения.
Поставленная цель достигается тем, что устройство для производства бетонной смеси, состоящее из бункера цемента, бункеров заполнителей, бункера воды, бункеров добавок имеющих дозаторы и соединенных при помощи трубопроводов с камерой смешивания компонентов, дополнительно имеет устройство для производства перекачиваемого льда, соединенное с бункером для воды, имеющим дозатор и распределительный кран и соединенное при помощи трубопровода с камерой смешивания компонентов. Все элементы конструкции жестко закреплены между собой (сваркой, склейкой и т.д.).
На фиг. 1 представлено схематичное изображение устройства для производства бетонной смеси. Устройство для производства бетонной смести состоит из бункера цемента 1, бункеров заполнителей 2, бункеров добавок 3, бункера воды 4, устройства для производства перекачиваемого льда 5, имеющих дозаторы 6, распределительный кран 12 и соединенных при помощи трубопроводов с камерой смешивания компонентов 7.
Входящее в состав устройства для производства бетонной смеси устройство для производства перекачиваемого льда 5, схематичное изображение которого представлено на фиг. 2, в свою очередь состоит из холодильной машины с регулируемой холодопроизводительностью 8 с температурой кипения рабочего тела минус 20 - минус 40°С, кристаллизатора 9 (например, кристаллизатора-испарителя скребкового типа или кристаллизатора-испарителя типа «Avalancha») баков 10 для хранения произведенного перекачиваемого льда, насосов 11 необходимых для перемещения перекачиваемого льда, а также трубопроводов и арматуры.
Компоненты смеси, в соответствии с рецептурой, через дозаторы по трубопроводу поступают в камеру смешивания компонентов.
Узел отвечающий за подачу воды (бункер и дозатор) в камеру смешивания компонентов объединен с устройством для производства перекачиваемого льда. Вода из бункера через дозатор и распределительный кран поступает либо напрямую в камеру смешивания компонентов, либо в устройство для производства перекачиваемого льда (далее перекачиваемый лед поступает в камеру смешивания компонентов), в соответствии с рецептурой.
При этом, холодопроизводительность устройства для производства перекачиваемого льда регулируется в зависимости от расхода воды на входе в кристаллизатор. Расход воды на входе в кристаллизатор, в свою очередь, определяется требуемой температурой бетонной смеси и текущей температурой окружающей среды.
Регулирование холодопроизводительности холодильной машины обеспечивается изменением частоты оборотов электродвигателя компрессора с помощью преобразователя частоты, либо применением дополнительных кристаллизаторов.
Данное решение позволяет единовременно дозировать требуемый для производства бетонной смеси объем воды затворения, часть которого затем используется для изготовления перекачиваемого льда. Варьирование доли воды, попадающей напрямую в камеру смешивания компонентов 7 и доли воды, проходящей через устройство для производства перекачиваемого льда 5 при помощи распределительного крана 12, позволяет оперативно и энергоэффективно регулировать температуру производимой бетонной смеси при изменении температуры окружающей среды при сохранении неизменных значений водоцементного и водотвердого отношений бетонной смеси.
1. Устройство для производства бетонной смеси, состоящее из бункера цемента, бункеров заполнителей, бункера воды, бункеров добавок, имеющих дозаторы и соединенных при помощи трубопроводов с камерой смешивания компонентов, отличающееся тем, что дополнительно имеется устройство для производства перекачиваемого льда, соединенное с бункером для воды, имеющим дозатор и распределительный кран для подачи воды в камеру смешивания компонентов или в устройство для производства перекачиваемого льда, и соединенное при помощи трубопровода с камерой смешивания компонентов.
2. Устройство для производства бетонной смеси по п. 1, отличающееся тем, что устройство для производства перекачиваемого льда состоит из холодильной машины с регулируемой холодопроизводительностью, кристаллизатора, насосов, трубопроводов и арматуры.
3. Устройство для производства бетонной смеси по п. 2, отличающееся тем, что холодильная машина имеет температуру кипения рабочего тела минус 20 - минус 40°С.
4. Устройство для производства бетонной смеси по п. 2, отличающееся тем, что в качестве кристаллизатора используется кристаллизатор-испаритель скребкового типа.
5. Устройство для производства бетонной смеси по п. 2, отличающееся тем, что в качестве кристаллизатора используется кристаллизатор-испаритель типа «Avalancha».
6. Устройство для производства бетонной смеси по п. 2, отличающееся тем, что регулирование холодопроизводительности холодильной машины обеспечивается изменением частоты оборотов электродвигателя компрессора с помощью преобразователя частоты.
7. Устройство для производства бетонной смеси по п. 2, отличающееся тем, что регулирование холодопроизводительности холодильной машины обеспечивается применением дополнительных кристаллизаторов.
