СМЕШЕНИЕ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ В РОТОРНО-РЕЦИРКУЛЯЦИОННОМ СМЕСИТЕЛЕ

1

• Авторы
• Файлы

Шкарин А.В. Перепечин С.А. Завгородний А.А. Парасоцкая О.М. Соломина И.В. Статья в формате PDF 468 KB

Получение качественных строительных смесей является одной из актуальнейших задач современных строительных технологий. Сегодня смешение сыпучих материалов превратилось в особую отрасль технологических знаний, которые основываются на механических процессах, цели которых - обеспечить максимально высокую степень совмещения отдельных компонентов в смеси.

Центральное место в технологической линии по производству сухих смесей занимает смеситель и вопросу смешения сырьевых компонентов традиционно уделяется самое большое внимание.

При производстве сухих смесей используется разнообразное оборудование для принудительного смешивания материалов, в котором борьба за качество смешивания и сокращение времени циклов приводит к значительному усложнению конструкции, увеличению массы и установленной мощности привода. В отдельных случаях стоимость смесителя составляет 40% стоимости оборудования всего технологического процесса. В то время, когда составы строительных смесей постоянно усложняются, соответственно повышаются и требования, предъявляемые к смесительному оборудованию. Зачастую то, что еще вчера обеспечивало требуемый уровень однородности смеси, сегодня является серьезным препятствием на пути получения конкурентоспособной продукции современного уровня качества.

Для этой цели используются различные смесители непрерывного и периодического действия. Смесители периодического действия в зависимости от типа рабочего органа делят на смесительные баpaбаны (с вращающимся корпусом), червячно-лопастные, плунжерные, ленточные, смесительные бегуны, смеси­тели центробежного действия, с псевдоожижением сыпучего материала, с быстро вращающимся ротором, центробежного действия с вращающимся конусом и пневмосмесители.

Смесители непрерывного действия делят на баpaбанные, червячно-лопастные, гравитационные, центробежного действия, прямоточные, кас­кадные, циркуляционные и вибросмесители.

Высокоэффективное смешивание сухих компонентов в производственных условиях обеспечит высокую реакционную способность смеси при использовании на строительной площадке.

Представления о сухих строительных смесях как композиционного материала полиструктурного строения предопределили особый подход к выбору смесительного оборудования, в котором достигается равномерное перемешивание смеси, устранение застойных зон и получение продукта стабильного качества. В этом случае особый интерес представляет роторно-циркуляционный смеситель (РЦС), который удовлетворяет указанным требованиям [1].

Экспериментальное изучение процесса смешивания, сыпучих материа­лов в РЦС, требует применения специального экспериментального обору­дования, отвечающего следующим условиям:

• экспериментальная установка для исследования процесса смешива­ния должна обеспечивать возможность изменения исследуемых па­раметров и режимов работы смесителя в заданных постановкой зада­чи пределах;
• конструкция стенда, контрольно-измерительной аппаратуры долж­на соответствовать исследованию изучаемого процесса и обеспечи­вать необходимую точность измерения.

С учетом указанных требований, была разработана [1] и изготовлена экспе­риментальная установка для исследования процесса смешивания сыпучих материалов в РЦС. В состав экспериментальной установки входят: ячейковые питатели 1, 2, 3, 4, экспериментальная модель роторно-циркуляционного смесителя 6, трaнcпортирующий шнек 5, пульт управления 7. С помощью экспериментальной установки моделируются в лаборатор­ных условиях процессы, протекающие в камерах РЦС непрерывного дейст­вия.

Экспериментальная установка работает следующим образом. Исходные материалы подаются посредством ячейковых питателей в трaнcпортирую­щий шнек, который трaнcпортирует их в РЦС, где они и подвергаются двухстадийному смешиванию.

Ячейковые питатели позволяют регулировать питание РЦС в широких пределах (от 1 до 50 кг/ч). Валы агрегата приводятся во вращение асин­хронными двигателями через редукторы и ременные передачи. Регулировки производительности питателей осуществляются при помощи шиберных за­творов и предварительно проверяются перед проведением эксперимента пу­тем контрольных взвешиваний на весах типа ВЛКТ 500 г - М.

Рис. 1. Схема экспе­риментальной установки для исследования процесса смешивания сыпучих материалов в РЦС: 1, 2,3, 4 - ячейковые питатели; 5 - шнек трaнcпортирующий; 6 - экспериментальная установка РЦС; 7 - пульт управления

Экспериментальная установка роторно-циркуляционного смесителя (рис. 2) состоит из загрузочной горловины 1, верхнего баpaбана 2, смот­рового люка 3, вала с одетыми на него однозаходными винтовыми лопа­стями 4, двух нижних баpaбанов 11, вала с одетыми на него двухзаходными винтовыми лопастями 10, разгрузочной горловины 9. Верхний и ниж­ние баpaбаны приводятся во вращение от асинхронных электродвигателей 8 и 15 через клиноременные передачи 7 и 14, редуктора 6 и 13 и упругие муфты 5 и 12.

Рис. 2. Экспериментальная установка роторно-циркуляционного смесителя

В состав стенда, с помощью которого осуществлялось управление про­цессом перемешивания, вошли: электромагнитные пускатели для включе­ния (выключения) приводов ячейковых питателей и приводов РЦС, тепло­вая защита электродвигателей РЦС.

Регулирование частоты вращения валов РЦС осуществлялась с помо­щью частотного преобразователя Lenze Tmd, который позволяет регулировать частоту выходного тока в пределах от 0 до 200 Гц с точно­стью 0,5%.

Определение мощности приводов РЦС осуществлялось по данным из­мерения вольтамперных хаpaктеристик с помощью мультиметра моделей М 832 и М 266 F. Прибор М 832 при измерении переменного напряжения до 750 В с разрешающей способностью 1% при точности ±1%. Прибор М 266 F при измерении переменного тока до 20 А с разрешающей способно­стью 10% при точности ±2%.

Определение частоты вращения валов РЦС производилось с помощью тахометра электронного ТЭ30-5Р, который предназначен для измерения частоты вращения валов агрегатов от 30 до 3000 мин^-1, погрешность не более ±1,5%.

Параметры смесителя:

Неизменные параметры: количество стадий смешения - 2; внутренний диаметр верхнего баpaбана РЦС D = 320 мм; длина верхней камеры смешения L1 = 600 мм; внутренние диаметры нижних баpaбанов РЦС D = 230 мм; длины нижних камер смешения L2 = L3 = 600 мм; угол подъёма винтовой линии, а = 30°.

Варьируемые параметры: n - частота вращения вала, мин^-1; φ - коэффициент загрузки. n = 50-120 мин^-1; φ = 0,174-0,485.

На экспериментальной установке роторно-циркуляционного смесителя отработана технология получения сухих теплозащитных строительных смесей с высокими эксплуатационными свойствами. Опытная партия выпущенных смесей успешно прошла апробацию при натурных испытаниях.

Использование роторно-циркуляционного смесителя позволяет получать качественные сухие теплозащитные смеси с высокой степенью однородности.

Список литературы

1. Пат. RU 2302285 С2. Рециркуляционный смеситель / Гридчин А.М., Севостьянов В.С., Лесовик В.С., Герасимов М.Д., Гармаш А.В., Стадольский М.И. - Опубл. в Б.И. 2007, №19.

---