МОДУЛЬНЫЙ ЗАВОД ПО ПРОИЗВОДСТВУ РАСТВОРОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
MODULAR FACTORY TO PRODUCE MORTAR-CONCRETE MIXES

Изобретение относится к области строительства, а именно к производству строительных материалов, и может быть использовано в оборудовании для приготовления растворных и бетонных смесей, предназначенных для наружных и внутренних работ, производства составов для устройства дорог, дорожек, тротуарных плиток, полов, стяжек и так далее.
Известна растворобетонная установка по патенту Российской Федерации №2047489, кл. B28C 9/00, 1995 г. Она содержит силосы для хранения цемента, расходные бункеры для наполнителей, устройство для подачи цемента и конвейеры для подачи заполнителей в сборный бункер. Дозирующее приспособление выполнено в виде весовой платформы, на которой установлен сборный бункер, имеющий затвор и течку. При этом сборный бункер выполнен двухсекционным в виде корпуса с перегородкой, нижний торец которой размещен над выгрузочным отверстием с образованием щели. Секции бункера выполнены с объемами в соотношении 1:3 (цемент:заполнители).
Данная установка непригодна для получения растворных смесей, а дозирование компонентов посредством весовой платформы снижает производительность установки за счет поочередного взвешивания компонентов.
Известна бетоносмесительная установка по патенту Российской Федерации №2054999, кл. B28C 9/00, 1996 г. с объемным дозированием компонентов смеси, имеющая возможность регулирования величин дозируемых порций смеси. Она содержит расходные емкости компонентов бетона, выполненные в виде склада с отдельными секциями, дозировочное устройство, смеситель, бункер готовой смеси, устройство подачи компонентов в смеситель, включающее ковш, направляющие и привод. Дозировочное устройство выполнено в едином блоке с ковшом, содержащем переставные перегородки, образующие сектора изменяемых объемов ковша, соответствующих каждый выгрузочному окну одной расходной емкости. Окна снабжены подвижными, регулирующими поступление компонентов заслонками.
Недостатком этой установки является ручная перестановка перегородок, образующих сектора изменяемых объемов ковша, что приводит к необходимости зачистки направляющих ячеек. В месте сопряжения ковша-дозатора и расходных емкостей неизбежно просыпание компонентов, что также приводит к необходимости постоянной зачистки. Вышеуказанные вспомогательные операции зачистки приводят к перебоям в работе установки, снижают ее производительность, повышают трудоемкость процесса. Кроме того, использование компонентов в непросушенном виде приводит к налипанию инертных материалов к стенкам ковша, что вызывает погрешности в дозировании.
Следует отметить, что высыпание компонентов в открытом виде приводит к большой запыленности, т.е. известная установка может работать только на открытой производственной площадке.
Известен мини-завод по производству сухих строительных смесей по свидетельству на полезную модель Российской Федерации №12069, кл. B28C 9/00, 1999 г., принятой заявителем за прототип. Он содержит расходные емкости компонентов смеси, средства дозирования и подачи этих компонентов в смеситель, смесительное устройство, емкость для готовой смеси, выполнен в виде балочной конструкции, включающей расходно-дозировочный блок инертного материала, расходно-дозировочный блок вяжущих материалов, смесительный и блок выдачи готовой смеси, при этом в расходно-дозировочном блоке инертного материала установлены в технологической последовательности расходный бункер, транспортирующее устройство конвейерного типа, сушильный барабан, вибросито, бункер сухого инертного материала, оснащенный заслонкой, обеспечивающей выдачу определенной порции материала за определенное время, средство транспортирования сухого инертного материала в смеситель, выполненное в виде скипового подъемника, в расходно-дозировочном блоке вяжущих материалов установлены, по меньшей мере, два бункера дозатора, смонтированные над смесителем и связанные с ним патрубками и трубопроводом со складом вяжущих материалов, причем эти бункеры-дозаторы оснащены установленными в основании шнековыми питателями, обеспечивающими выдачу в смеситель определенной порции вяжущих за определенное время, в смесительном блоке установлено вибросито, смонтированное под смесителем, блок выдачи готовой смеси установлен под смесительным блоком по ходу технологического процесса и содержит бункер готовой продукции и устройство для расфасовки готовой смеси.
Однако данный мини-завод, в основном, предназначен для приготовления сухих строительных смесей, его технологический процесс и используемое оборудование только после доработки, в том числе подвода и подключения воды, будет иметь возможность использовать «мокрые» процессы, а именно выпускать растворные или бетонные смеси.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание компактного, экологичного завода, который мог бы производить растворные и бетонные смеси для строительных нужд конкретного региона, города и другого населенного пункта, и который можно было бы оперативно смонтировать из модульных блоков, выполняемых в зависимости от планируемой производительности выпуска растворобетонных смесей.
Поставленная задача решается тем, что в предлагаемом решении каждый бункер для заполнителя снабжен устройством для обогрева находящегося в нем материала в холодный период года, конвейер выполнен в виде конвейера-дозатора и размещен под бункерами для заполнителей, конвейер-дозатор установлен на подвижных опорах, вывешен посредством тензодатчиков и выполнен с возможностью плавного включения, дозатор цемента и дозатор воды установлены над бетоносмесителем, дозатор воды снабжен устройством для обогрева, а дозатор цемента определяет дозу подаваемого цемента посредством силоизмерительных тензорезисторных датчиков, определяющих безрычажный способ измерения массы материала, транспорт выполнен в виде наклонного конвейера или скипового подъемника и размещен между конвейером-дозатором и бетоносмесителем, скиповый подъемник установлен с возможностью ускорения на среднем участке пути и плавного торможения перед высыпанием, в нижней части силоса для хранения цемента установлены штуцеры для подвода сжатого воздуха на аэрацию цемента, а на крыше силоса для хранения цемента установлен рукавный фильтр с рессивером и предохранительный клапан, рукавный фильтр предназначен для предотвращения попадания цемента в атмосферу, а рессивер предназначен для наполнения необходимого объема сжатого воздуха и избыточного давления, посредством чего осуществляют автоматическое встряхивание рукавов рукавного фильтра от цемента, причем предохранительный клапан предназначен для сбрасывания избыточного давления при засорении рукавного фильтра.
Технический результат, получаемый от использования предлагаемого изобретения, заключается в оптимальной технологической и конструктивной компоновке, а благодаря точному дозированию заполнителей, цемента и воды, и их аккуратной, без потерь, транспортировке до бетоносмесителя, получен оптимальный расход материалов и высокое качество выпускаемых смесей, а так же за счет точного выполнения запланированной рецептуры при сохранении заложенной производительности.
На фиг.1 изображен общий вид модульного завода по производству растворобетонных смесей, вид сбоку;
На фиг.2 - модульный завод по производству растворобетонных смесей, вид сверху;
На фиг.3 - вид А на фиг.1, силос для хранения цемента не показан.
Модульный завод по производству растворобетонных смесей в зависимости от планируемой производительности выпуска смесей выполняют в виде модулей, которые проектируют и изготавливают под эту производительность. Поэтому завод можно разбить на три модульных блока: модуль заполнителей, модуль смесительный и модуль складской для хранения цемента.
Модуль заполнителей представляет собой рамную металлоконструкцию 1, на которой сверху размещены бункеры 2 с затворами 3 по количеству заполнителей, предназначенных для производства растворобетонных смесей. Каждый бункер 2 снабжен устройством 4 для обогрева находящегося в нем материала в холодный период года, что позволяет сохранять точность дозирования и рецептуры выпускаемой растворобетонной смеси без нарушения и сбоя технологического процесса и расчетную производительность.
В нижней части рамной металлоконструкции 1 размещен конвейер для транспортировки заполнителей, который выполнен в виде конвейера-дозатора 5. Конвейер-дозатор 5 установлен на подвижных опорах 6, вывешен посредством тензодатчиков 7 и выполнен с возможностью плавного включения. Конвейер-дозатором 5, благодаря использованию тензодатчиков 7, весоизмерительного устройства и возможности плавного включения, осуществляется не только точное дозирование заполнителей, но и аккуратную, без потерь, их транспортировку, поскольку транспортирует с оптимальной скоростью, при которой заполнители не рассыпаются. И тем самым обеспечивается минимально-необходимый расход материалов, а отсюда выдерживание рецептуры и получение высокого качества приготавливаемых смесей.
Модуль смесительный представляет собой так же рамную металлоконструкцию 8, нижняя часть которой выполнена с высотой для прохода автомиксера 9 под погрузку. Сверху на рамной металлоконструкции 8 выполнена операторская 10. В модуле размещен бетоносмеситель 11, а над бетоносмесителем 11 установлен дозатор цемента 12 и дозатор воды 13. Под бетоносмесителем 11 смонтирован бункер выгружной 14, из которого готовую растворобетонную смесь выгружают в автомиксер 9.
Операторская 10 размещена в отдельном помещении, в котором смонтирован пульт управления, щит пусковой аппаратуры и силовая сборка. Пульт управления обеспечен связью с диспетчерской и другими пунктами бетонного хозяйства при эксплуатации завода. С пульта управления оператор может управлять технологическим процессом завода в ручном или автоматическом режиме.
Дозатор воды 13 снабжен устройством для обогрева 15, что обеспечивает бесперебойную работу механизмов модуля смесительного, не снижая качества приготавливаемых смесей.
Дозатор цемента 12 определяет точную дозу подаваемого цемента посредством силоизмерительных тензорезисторных датчиков 16, определяющих безрычажный способ измерения массы материала, обеспечивая оптимальный расход материала при сохранении рецептуры и высокое качество выпускаемых смесей.
Для транспортировки сухого материала заполнителей в бетоносмеситель 11 модуль смесительный снабжен транспортом, который может быть выполнен или в виде наклонного ленточного конвейера, или скипового подъемника 17. Скиповый подъемник 17 размещен между конвейером-дозатором 5 и бетоносмесителем 11 и установлен с возможностью ускорения на среднем участке пути и плавного торможения перед высыпанием, что исключает потери при транспортировке и высыпании, исключает запыленность.
Модуль складской для хранения цемента представляет собой силос 18 и шнек 19 для транспортировки, подачи и дозирования цемента в бетоносмеситель 11. Силос 18 служит для обеспечения необходимого запаса цемента. Подачу цемента в силос 18 производят из цементовоза по цементопроводу, смонтированному на силосе 18 или из склада цемента. В нижней части силоса 18 для хранения цемента установлены штуцеры 20 для подвода сжатого воздуха на аэрацию цемента, а на крыше силоса 18 установлен рукавный фильтр 21 с рессивером 22. Рукавный фильтр 21 предназначен для предотвращения попадания цемента в атмосферу, а рессивер 22 предназначен для наполнения необходимого объема сжатого воздуха и избыточного давления, посредством чего осуществляют автоматическое встряхивание рукавов рукавного фильтра 21 от цемента. Причем на крыше силоса 18 установлен предохранительный клапан 23, который предназначен для сбрасывания избыточного давления при засорении рукавного фильтра 21. Такая конструкция модуля складского исключает выброс цемента в атмосферу, его потери при транспртировке, тем самым подтверждает высокую экологичность заложенного технологического процесса и завода в целом.
В заявленном заводе по производству растворобетонных смесей заложена система модульности как в проектировании, так и в изготовлении, которая позволяет с наименьшими затратами при проектировании закладывать целый ряд унифицированных модулей заводов с различной производительностью, что значительно упрощает процесс изготовления и сокращает сроки их монтажа. Кроме того, в заявленном заводе отражена оптимальная технологическая и конструктивная компоновка.
Модульный завод по производству растворобетонных смесей работает следующим образом.
Перед началом работы механизмы завода находятся в исходном положении, а именно, все бункеры 2 для заполнителей заполнены, затворы 3 бункеров 2 закрыты; ковш скипового подъемника 17 располагается в нижнем положении, бак для питания дозатора воды 13 заполнен водой, силос 18 для хранения цемента заполнен, его затвор закрыт.
Перед началом работы включают в работу бетоносмеситель 11. При последующих циклах работы завода электродвигатель привода бетоносмесителя 11 не выключается.
Задатчиками массы задаются величины дозируемых фракций заполнителей. Открывается затвор 3 первого бункера 2 бункеров заполнителей. Заполнители под действием собственного веса попадают на ленту конвейера-дозатора 5. Воздействие от массы материала заполнителей, высыпанных на ленту конвейера-дозатора 5, фиксируется тензодатчиками 7 конвейера-дозатора 5 и передается на указатель весоизмерительного устройства конвейера-дозатора 5.
При достижении заданного значения массы порции заполнителей происходит отсечка, затвор 3 закрывается. Закрытие затвора 3 первого бункера 2 служит сигналом для открытия затвора 3 второго бункера 2. Далее дозирование со второго бункера 2 происходит аналогично дозированию с первого бункера 2, и закрытие затвора 3 второго бункера 2 служит сигналом на включение перемещения конвейера-дозатора 5. Поданную порцию заполнителей движущийся конвейер-дозатор 5 ссыпает в ковш скипового подъемника 17, который перемещается по направляющим вверх, где происходит автоматическая выгрузка заполнителей, после чего ковш возвращается в исходное, нижнее, положение. Включение привода конвейера-дозатора 5 происходит только при нижнем положении ковша.
Одновременно с дозированием заполнителей происходит дозирование цемента. Из расположенного рядом силоса 18 по команде с пульта управления включается двигатель шнека 19 и цемент шнеком 19 подается в дозатор цемента 12. После достижения определенного значения массы порции цемента поступает команда на выключение шнека 19.
Одновременно с дозированием заполнителей и цемента производится дозирование воды в дозаторе воды 13. С пульта управления на двигатель насоса приходит сигнал на включение, после достижения заданной массы воды в дозаторе воды 13, насос выключается.
После окончания выгрузки заполнителей подается сигнал на открытие затворов на выходе из дозаторов цемента 12 и воды 13, и подача их в бетоносмеситель 11.
После опорожнения дозаторов цемента 12 и воды 13 включается реле времени перемешивания материалов.
При срабатывании реле времени, настроенного на определенную длительность перемешивания, подается сигнал на открытие бункера выгружного 14 и выгрузку готовой смеси в автомиксер 9. Один цикл подготовки растворобетонной смеси закончен.
При последующих циклах работы завода в автоматическом режиме, момент включения реле времени перемешивания материалов в бетоносмесителе 11 является сигналом начала последующего цикла, тем самым выигрывается время на приготовление смеси и за счет этого повышается производительность.
Использование предлагаемого технического решения позволило создать компактный и экологичный завод, с возможностью управления технологическим процессом приготовления растворобетонных смесей как в ручном, так и в автоматическом режиме, который производит растворные и бетонные смеси для строительных нужд конкретного региона, города, оперативно монтируемый из модульных блоков, выполняемых в зависимости от планируемой производительности выпуска растворобетонных смесей.