АЭРОАКТИВАТОР

Полезная модель относится к устройствам помола и активации сухих строительных смесей и материалов, используемых в составе бетонов для строительства, восстановления и реконструкции зданий и сооружений.
Известно устройство [1], которое включает в себя цилиндрическую емкость с установленным на в нем вертикальным валом вращения и жестко закрепленными перпендикулярно валу диском с треугольными отверстиями, вертикальными стержнями и нагнетательными лопастями. Активатор снабжен четырехлопастным аэровинтом для создания воздушных потоков, установленным на вертикальном валу, закрепленном на выносных подшипниках, смонтированных на верхней и нижней крышках емкости.
Известен также аэроактиватор цемента [2], включающий цилиндрическую емкость, вертикальный вал вращения, закрепленный на выносных подшипниках, диски с треугольными отверстиями, вертикальными стержнями и двумя серповидными скребками, устройства охлаждения подшипников в виде пропеллеров направленного действия, закрепленных на валу ротора, стержни, расположенные выше уровня аэровинта.
Недостатками применения указанных активаторов являются безвозвратные потери тепла, выделяемого при ударном измельчении частиц материалов вертикальными стержнями и боковыми поверхностями отверстий дисков внутри емкости. При этом наблюдается низкая тепловая эффективность активатора в целом из-за потерь во внешнюю среду и, главное, передачи тепла через вал вращения на подшипники. Кроме того, несмотря на работу пропеллеров направленного действия, с повышением температуры смазки резко снижается наработка подшипников на отказ.
В основу полезной модели поставлена задача повышения тепловой активности аэроактиватора цемента путем эффективного использования выделяемого тепла установки на повышение температуры застворения добавок в дозаторе воды для сокращения сроков набора прочности бетонов, а также уменьшения температурного воздействия на подшипники.
Поставленная задача решается тем, что аэроактиватор состоит из цилиндрической емкости, вертикального вала вращения, закрепленного на выносных подшипниках, дисков с треугольными отверстиями, вертикальными стержнями и системы охлаждения. При этом на его станине в системе охлаждения установлен насос, подключенный входным отверстием к трубопроводу охлаждающей жидкости под кожухом, обрамляющим корпус с его внешней стороны, а выходным отверстием - к трубопроводу, соединяющему с смонтированным внутри дозатора воды змеевиком, предназначенным для подогрева воды. Его корпус и змеевик выполнены из материала с высокой теплопроводностью, а обрамляющий его кожух и трубопровод - из материала с низкой теплопроводностью.
Аэроактиватор функционально выполнен в виде технологического модуля, работающего по замкнутому принципу, позволяющего использовать его как самостоятельно, так и в составе бетонорастворного оборудования на любом виде транспорта.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен модуль аэроактиватора в составе блока бетоносмесительного оборудования (вид сбоку), на фиг. 2 изображено продольное сечение аэроактиватора, поясняющее работу системы охлаждения.
Модуль аэроактиватора 1 установлен в блоке 2 бетонорастворного оборудования над смесителем 3, к которому подключен дозатор воды 4 со змеевиком 5. Аэроактиватор модуля 1 состоит из корпуса 6, вертикального вала 7 с дисками 8 и вертикальными стержнями 9. Корпус 6 обрамлен кожухом 10, под которым смонтирован трубопровод 11. На станине модуля 1 установлен насос 12, который подключен входным отверстием к трубопроводу 11, а выходным отверстием - к трубопроводу (на фигурах не показан), подающему охлаждающую жидкость (типа антифриза) в змеевик 5. Температура в аэроактиваторе контролируется датчиком 13.
Оборудование модуля аэроактиватора работает следующим образом.
На объекте строительства в блок 2 бетонорастворного оборудования загружаются все составляющие, в том числе цемент. Отдозированные составляющие загружаются в смеситель 3. При этом часть цемента (порядка 10%) по рецептуре приготовления определенной марки бетона активируется, проходя через активатор, находящийся в модуле аэроактиватора 1. При активации частицы цемента подвергаются измельчению с выделением тепла при ударном воздействии краями отверстий в дисках 8 и стержней 9. Тепло передается частицами цемента корпусу 6 и валу 7. Для снижения отрицательного влияния теплоты на подшипники активатора оно передается движущейся жидкостью в трубопроводе 11, приводимой в движение насосом 12, змеевику 5, подогревающему воду затворения в дозаторе 4. Для предотвращения потерей теплоты окружающей среде кожух 10 и подающий воду в змеевик 5 трубопровод выполнены из материала с низкой теплопроводностью, а для лучшей передачи теплоты корпус 6 и змеевик 5 - из материала с высокой теплопроводностью. Для контроля температуры в автоматическом режиме срабатывает датчик 13.
Эффективность применения предлагаемой конструкции заключается в полезном использовании тепла, выделяемого при ударном измельчении частиц материалов вертикальными стержнями и боковыми поверхностями отверстий дисков внутри емкости. Это осуществляется путем передачи выделяемой теплоты охлаждающей жидкостью, подаваемой насосом по трубопроводу, обрамляющему корпус, в смонтированный внутри дозатора воды змеевику. Для снижения потерь тепла корпус и змеевик выполнены из материала с высокой теплопроводностью, а обрамляющий его кожух и трубопровод - из материала с низкой теплопроводностью.
Источники информации
1. Патент на полезную модель RU №86527, МПК В28С 5/16. Активатор сухих смесей // Заявка №2009109137/22 от 13.03.2009. Опубл. 10.09.2009. Бюл. №25.
2. Патент на полезную модель RU №101969, МПК В28С 5/16. Аэроактиватор цемента // Заявка №2010129241/03 от 15.07.2010. Опубл. 10.02.2011. Бюл. №4.