СИСТЕМА РАЗДЕЛЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ ОСТАТОЧНОЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ
SYSTEM FOR SEPARATING COMPONENTS OF RESIDUAL CONCRETE MIXTURE

Область техники.
Изобретение относится к области строительства и предназначено для разделения компонентов остаточной бетонной смеси.
Уровень техники.
Повторное использование (рециклинг) бетонной смеси является актуальной задачей при строительстве. В процессе рециклинга остаточная бетонная смесь разделяется по фракциям, которые впоследствии используются в строительстве.
Известно передвижное устройство для переработки остаточной бетонной смеси в соответствии с CN203185500 (опубл. 11.09.2013). Устройство содержит желоб для подачи воды для промывки транспортного средства, блок разделения песка и камня, систему гидроциклонного разделения, короб для перемешивания, систему трубопроводов, систему отжима фильтров и блок автоматического управления. Блок разделения песка и камня включает в себя сепаратор бетонной смеси, грохот для разделения песка и камня; а система гидроциклонного разделения содержит гидроциклонный сепаратор с желобом. По сравнению с предшествующим уровнем техники передвижное устройство для переработки остаточной бетонной смеси обеспечивает повторное использование бетонной смеси, и имеет преимущества, заключающиеся в том, что смеситель выполнен в форме смесительного короба, что позволяет исключить дополнительную очистку смесителя при использовании данного устройства, поэтому устройство более удобно в эксплуатации; вибрационный мотор монтируется на каркасе с желобом для выгрузки материала из промываемых транспортных средств, так что подача материала происходит более плавно. Недостатком данного устройства является большой объем загрязненной воды, очистка которой для последующего использования является сложным и дорогостоящим технологическим процессом
Известна система рециклинга остаточного мокрого бетона в соответствии с CN201960669 (опубл. 07.09.2011), которая включает в себя канавку для промывки транспортного средства, блок разделения песка и гравия, состоящий из аппарата рециклинга мокрого бетона, канала подачи мокрого бетона, соединенного с канавкой для промывки транспортного средства, и устройства слива, сформированного на аппарате рециклинга; система рециклинга остаточного мокрого бетона дополнительно снабжена устройством предварительной обработки для предварительной обработки мутной воды, выходящей из блока разделения песка и гравия. По сравнению с предшествующим уровнем техники в системе рециклинга остаточного мокрого бетона, мутная вода сливается из системы рециклинга мокрого бетона, проходит через устройство предварительной обработки для дальнейшего разделения, затем мутная вода с низкой концентрацией, соответствующая требованиям по производству бетона, выпускается в перемешивающий бассейн, при этом эта мутная вода больше не содержит твердых частиц, и концентрация мутной воды значительно уменьшается, чтобы обеспечить качество производства бетона.
Недостатком известных решений является высокая степень изнашивания отдельных конструктивных элементов из-за трения о них компонентов остаточной смеси.
Сущность изобретения.
Задачей изобретения является разработка системы разделения компонентов остаточной бетонной смеси, расширяющей арсенал технических средств данного назначения.
Техническим результатом заявленного изобретения является реализация назначения системы разделения компонентов остаточной бетонной смеси, а также повышение эксплуатационной надежности системы разделения компонентов остаточной бетонной смеси.
Заявленный технический результат достигается за счет того, что система разделения компонентов остаточной бетонной смеси, содержит каркас с закрепленной на нем направляющей,  по меньшей мере, одно подъемное устройство, на которое может быть подвешено, одно под другим, одно вибрационное сито или более, имеющие разный размер ячеек, причем подъемное устройство размещено на направляющей с возможностью подвешивания, горизонтального и вертикального перемещения  вибрационных сит, а также их наклона;  технологический резервуар с  водой, размещенный под вибрационными ситами и имеющий датчики верхнего и нижнего уровня, контролирующие уровень воды в резервуаре, при этом в придонной части технологического резервуара размещен насос, соединенный с трубопроводом водораспределительной системы для обеспечения  перемещения  водно – цементной смеси, полученной в технологическом резервуаре и предварительно пропущенной через вибрационные сита, причем трубопровод содержит подвижный регулирующий патрубок с противовесом, выполненный с возможностью определения концентрации  цемента в зависимости от плотности водно – цементной смеси, и последующего направления смеси в  первую емкость, если ее плотность выше или равна предварительно заданному значению, или  во вторую  емкость, если плотность смеси ниже предварительно заданного значения; блок управления, выполненный с возможностью контролировать работу системы разделения компонентов остаточной бетонной смеси.
Кроме того, в системе разделения компонентов остаточной бетонной смеси сети вибрационных сит могут быть выполнены из полимера.
Кроме того, в системе разделения компонентов остаточной бетонной смеси сети вибрационных сит могут быть выполнены из металла с покрытием из  полимера.
Кроме того, в системе разделения компонентов остаточной бетонной смеси перед  второй емкостью дополнительно размещен песчаный фильтр, который является одновременно бункером для песка, просеянного на нижнем сите.
Краткое описание чертежей.
Чертежи заявки представлены в виде, достаточном для понимания сущности изобретения специалистами в данной области техники, и ни в какой мере не ограничивают объем защиты изобретения. На чертежах одни и те же элементы имеют одинаковые ссылочные номера.
Следует понимать, что на рисунках показаны те операции, которые требуют пояснения, но отдельные операции предлагаемого способа понятны для специалиста, и они не  требуют дополнительных графических схем.
На Фиг. 1 показан общий вид системы сбоку;
На Фиг. 2 показан общий вид системы сверху;
На Фиг. 3 показан вид подвесной системы вибросит сбоку;
На Фиг.4 показан вид подвесной системы вибросит с торца;
На Фиг. 5-6 показан алгоритм работы регулирующего патрубка с противовесом
На Фиг. 7 показана загрузка остаточной бетонной смеси. Вид с торца.
На Фиг. 8 показана загрузка остаточной бетонной смеси. Вид сбоку.
На Фиг. 9 показан вариант разгрузки подвесной системы вибросит.
Примеры осуществления изобретения
Заявленная система разделения компонентов остаточной бетонной смеси со ссылкой на Фиг. 1 и Фиг. 2 содержит каркас 1, который представляет собой конструкцию, обеспечивающую возможность размещения на нем направляющей 2 и основных агрегатов системы, тем самым уменьшая габариты системы разделения компонентов остаточной бетонной смеси.
На направляющей 2 размещено, по меньшей мере, одно подъемное устройство 3, которое в предпочтительном варианте осуществления представляет собой таль с двумя тросами на барабанах разных диаметров, но не ограничиваясь этим.
Подъемное устройство 3 служит для обеспечения подвешивания, а так же перемещения как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях, одного и более вибрационных сит, которые в свою очередь размещены друг под другом. Необходимо отметить, что подъемное устройство 3 осуществляет синхронный наклон одной из сторон вибрационных сит 4 и 5 при вертикальном перемещении.
Как показано на Фиг. 3-4, одним из возможных вариантов, но не единственным, является подвешивание вибрационных сит 4 и 5, посредством жёстких тяг 6, к траверсам 7. В свою очередь, траверсы 7, через пружины различной жёсткости 8 и 9 подвешиваются на подъемное устройство 3.  Разница в жёсткости пружин 8 и 9 обусловлена тем, что такая конструкция предотвращает вибрацию подъемного устройства 3 от вибромоторов 10, установленных на траверсах 7.  Вибрационные сита 4 и 5 имеют различный размер ячеек, при этом вибрационное сито 4, размещенное выше, имеет размер ячеек больше, чем вибрационное сито 5, размещенное под ним. Разница в размере ячеек обусловлена тем, что их размер подбирается в зависимости от типа фракции, которая должна быть задержана ситом, а какая фракция должна быть просеяна через него. Другими словами, верхнее вибрационное сито 4 имеет размер ячеек достаточный для задержания щебня и просеивания через него песка с цементом, а нижнее вибрационное сито 5 имеет размер ячеек, достаточный для задержания песка и просеивания через него цемента. При этом, вибрация сит обеспечивается вибромоторами 10 и передается через траверсы 7 и жёсткие тяги 6.
Кроме того, сети вибрационных сит 4 и 5 могут быть выполнены из различных материалов и их комбинаций. Таким образом, сети могут быть выполнены из металла, полимера или их комбинации. Что позволяет повысить износостойкость сит.
Как показано на Фиг.1, под вибрационными ситами 4 и 5 размещен технологический резервуар 11 с водой, в который опускаются вибрационные сита 4 и 5 с последующим осуществлением просеивания компонентов остаточной бетонной смеси. При этом, как показано на Фиг. 3, в технологическом резервуаре 11 размещены датчик  верхнего уровня 12 и датчик нижнего уровня 13, обеспечивающие контроль уровня воды в технологическом резервуаре 11.
Датчик  верхнего уровня 12 контролирует верхний уровень воды, что предохраняет от переливания воды, а датчик  нижнего уровня  13 позволяет предотвратить холостую работу насоса 14. Вода в технологический резервуар 11 может поступать как из водопровода, так из второй емкости 15.
Насос 14 в технологическом резервуаре 11 соединен с трубопроводом 16 водораспределительной системы для обеспечения  перемещения  водно – цементной смеси, полученной  в  технологическом резервуаре 11. Водно-цементная смесь образуется в технологическом резервуаре за счет того, что вибрационные сита 4 и 5, на которые выгружена остаточная бетонная смесь, опускают в технологический резервуар 11 с водой и подвергают вибрации. Вибрационные сита 4 и 5 пропускают фракции  в соответствии с размером их ячеек, таким образом, в воду попадает фракция цемента, как наиболее мелкая.
После подъема вибрационных сит 4 и 5 из технологического резервуара 11, водно-цементная смесь отстаивается. Цемент опускается на дно. Поэтому, при последующем включении насоса 14, сначала в трубопровод 16 поступает водно-цементная смесь высокой плотности из-за высокой концентрации цемента в ней.  После этого в трубопровод 16 поступает водно-цементная смесь низкой плотности из-за низкой концентрации цемента в ней.
Трубопровод 16 соединен с подвижным регулирующим патрубком 17,  механизм которого в предпочтительном варианте осуществления представляет собой противовес 18, но не ограничиваясь этим.  Как показано на Фиг. 5-6 если плотность водно-цементной смеси выше или равна предварительно заданному значению, регулирующий патрубок 17 направляет водно-цементную смесь в первую емкость 19. Плотность водно – цементной смеси поступающей в первую емкость 19 находится в диапазоне 1.4 – 1.8 т/м3.
В дальнейшем водно-цементная смесь из первой емкости 19 может быть использована для производства бетона низкого качества.
Для более качественной очистки воды от цемента перед второй емкостью 15 дополнительно размещен песчаный фильтр 20, который является одновременно бункером для песка, полученного на нижнем сите 5 в процессе просеивания, через который проходит водно-цементная смесь с пониженной концентрацией цемента.
Если плотность водно-цементной смеси ниже предварительно заданного значения, то патрубок 17 направляет водно - цементную смесь в песчаный фильтр 20, который является одновременно бункером для песка, полученного на нижнем сите 5 в процессе просеивания. Пройдя через песчаный фильтр 20, вода очищается.  Дно песчаного фильтра 20 имеет уклоны, в сторону сливного отверстия. Из песчаного фильтра 20 очищенная вода, через сливное отверстие в стенке попадает во вторую емкость 15. Сливное отверстие в стенке песчаного фильтра 20 сделано так, что позволяет вытекать воде, но не позволяет высыпаться песку.
Техническая вода из второй емкости 15 повторно используется в качестве воды в технологическом резервуаре 11 для погружения вибрационных сит, мойки миксеров и т.д.
Контроль работы всей системы разделения компонентов остаточной бетонной смеси осуществляет блок управления.
Как показано на Фиг. 9 после просеивания на вибрационных ситах 4 и 5, блок управления отключает вибромоторы 10. На верхнем сите 4 остается щебень. На нижнем сите 5 остается песок. Блок управления включает мотор подъемного устройства 3. Поскольку троса подъемного устройства 3 заведены на барабаны разных диаметров, которые предварительно рассчитывают, то при подъеме происходит параллельное изменение наклона вибрационных сит 4 и 5. Изменение угла наклона вибрационных сит 4 и 5 находится в диапазоне 20 – 30 градусов.После этого, происходит горизонтальное перемещение подъемного устройства 3 по направляющей 2.
Блок управления останавливает горизонтальное перемещение,  когда между краем  вибрационного сита 4 и краем вибрационного сита 5 окажется верхний край разделительной перегородки между песчаным фильтром 20 и бункером щебня 21.
После этого блок управления включает вибромоторы 10. Щебень с вибрационного сита 4 ссыпается в бункер щебня 21. Песок с вибрационного сита 5 ссыпается в песчаный фильтр 20, который является одновременно бункером для песка. После этого щебень и песок можно использовать снова для производства бетона.
Заявленная система разделения компонентов остаточной бетонной смеси имеет ряд преимуществ относительно известных систем, среди которых:
- уменьшенный размер, обеспечиваемый каркасом и подвесной системой вибрационных сит, что позволяет размещать такую систему в ограниченном пространстве;
- повышенная эксплуатационная надежность, которая обеспечивается за счет того, что вибрации от работы системы гасятся системой подвески, имеющей пружины разной жесткости, а так же за счет использования полимерных сетей для сит, имеющих повышенную износостойкость;
- упрощенная водораспределительная система, за счет использования подвижного патрубка с противовесом вместо электрифицированных аналогов, снижает не только риск поломки, в силу упрощенного принципа действия, но и упрощает эксплуатацию и обслуживание;
- использование песчаного фильтра, который является одновременно бункером для песка, полученного на нижнем сите в процессе просеивания, позволяет сократить расходы по установке и эксплуатации фильтрующего оборудования, так как  песок из фильтра постоянно обновляется: просеивание - подача в песчаный фильтр,  который является одновременно резервуаром для песка  – производство бетона
- кроме того заявленная система разделения компонентов остаточной бетонной смеси обеспечивает повышенную экологичность в использовании, так как обеспечивает замкнутый цикл использования воды, без выбросов ее в окружающую среду.