RU113177U1

RU113177U1 - ELECTRIC DISCHARGE INSTALLATION FOR NON-WASTE INDUSTRIAL PROCESSING OF NON-CONDITIONAL OR SERVICING ITS PERIOD REINFORCED CONCRETE STRUCTURES IN SUITABLE FOR SECONDARY USE CONSTRUCTION MATERIALS

Info

Publication number: RU113177U1
Application number: RU2011131578/03U
Authority: RU
Inventors: Роман Владимирович Ивашов; Николай Тимофеевич Зиновьев; Николай Кузьмич Капишников
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное объединение "Разряд"
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2011-07-27
Publication date: 2012-02-10

Abstract

Электроразрядная установка, управление которой осуществляется с пульта управления, состоящая из генератора импульсов, который инициирует импульсный электрический пробой через высоковольтную шину и электродную систему в железобетонном изделии, расположенном с помощью грузоподъемного механизма и гидравлической станции, которая управляется гидроцилиндрами, в технологической ванне, заполненной водой, отличающаяся тем, что содержит блок сравнения сигналов, который осуществляет сравнения текущего значения разрядного тока с током генератора в режиме короткого замыкания и применяется для контроля эффективности процесса разрушения и регулирования гранулометрического состава продуктов дробления, при этом снабжена транспортером для непрерывного режима вывода разрушенного бетона независимо от самого процесса разрушения. An electric discharge installation, which is controlled from a control panel, consisting of a pulse generator, which initiates a pulsed electrical breakdown through a high-voltage bus and an electrode system in a reinforced concrete product, located using a lifting mechanism and a hydraulic station, which is controlled by hydraulic cylinders, in a process bath filled with water, characterized in that it contains a signal comparison unit that compares the current value of the discharge current with the generator current in the short circuit mode and is used to control the efficiency of the destruction process and control the granulometric composition of the crushing products, while it is equipped with a conveyor for a continuous mode of withdrawing destroyed concrete, regardless of the very destruction process.

Description

Полезная модель относится к области строительства и предназначена для переработки бракованного и отслужившего срок железобетона с повторным использованием продуктов переработки в новых изделиях. Основная техническая задача - наиболее полное использование продуктов разрушения некондиционного железобетона (щебня и арматуры) в новых изделиях, снижение энергоемкости способа и повышение производительности.The utility model relates to the field of construction and is intended for the processing of defective and expired reinforced concrete with the reuse of processed products in new products. The main technical task is the most complete use of products of the destruction of substandard reinforced concrete (crushed stone and reinforcement) in new products, reducing the energy intensity of the method and increasing productivity.

В настоящее время наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является Установка ЭСУ - 2Т/22 для разрушения некондиционных изделий (Л.А.Гелъфонд, Н.Т.Зиновьев, Ж.Г.Танбаев «Установка ЭСУ-2Т/22 для разрушения некондиционных изделий». Ежемесячный научно-технический и производственный журнал «Бетон и железобетон», 1993, №5, май). Данная установка содержит генератор импульсных напряжений, электродную систему, технологическую ванну, гидравлическую систему, пульт управления, распределительный щит и кабину оператора. Управление и контроль за работой генератора, электродной и гидравлической системами выполняют с пульта управления, расположенного в кабине оператора. Работа установки осуществляется следующим образом: изделие мостовым краном устанавливают на решетки контейнеров, которые вместе с изделием с помощью гидравлической системы погружают в воду. Над изделием устанавливают электродную систему. Один из электродов опускается на поверхность изделия. При опускании электрод подключается к высоковольтной шине, включается генератор импульсов. Импульсы от генератора через высоковольтную шину и электрод поступают в рабочую зону и разрушают бетон.Currently, the closest analogue to the claimed utility model is the ESU-2T / 22 Installation for the destruction of substandard products (L.A. Gelfond, N.T. Zinoviev, Zh.G. Tanbaev "ESU-2T / 22 Installation for the destruction of substandard products ". The monthly scientific-technical and production journal" Concrete and reinforced concrete ", 1993, No. 5, May). This installation contains a pulse voltage generator, electrode system, process bath, hydraulic system, control panel, switchboard and operator's cab. Management and control of the operation of the generator, electrode and hydraulic systems is performed from a control panel located in the operator's cab. The operation of the installation is as follows: the product is installed with a bridge crane on the grates of the containers, which together with the product using a hydraulic system are immersed in water. An electrode system is installed above the product. One of the electrodes is lowered to the surface of the product. When lowering the electrode is connected to the high-voltage bus, the pulse generator is turned on. The pulses from the generator through the high-voltage bus and electrode enter the working area and destroy concrete.

После подачи 3-5 импульсов бетон под рабочим электродом разрушается, электрод поднимается вверх, а другой опускается на не разрушенную часть изделия. Циклы повторяются до полного освобождения арматуры от бетона. Куски разрушенного бетона попадают в бункеры, которые расположены на дне технологической ванны.After 3-5 pulses are supplied, the concrete under the working electrode is destroyed, the electrode rises, and the other falls to the undamaged part of the product. The cycles are repeated until the reinforcement is completely free of concrete. Pieces of destroyed concrete fall into the bins, which are located at the bottom of the process bath.

Недостатком данной установки является малая производительность за счет не совершенной системы выгрузки разрушенного бетона. Выгрузка разрушенного бетона производится периодически по мере заполнения бункеров. Операция выгрузки прерывает процесс разрушения (отключается от сети генератор импульсов).The disadvantage of this installation is its low productivity due to an incomplete system for unloading destroyed concrete. Destroyed concrete is unloaded periodically as the bins fill up. The unloading operation interrupts the destruction process (the pulse generator is disconnected from the network).

Кроме того, в известной установке генератор эффективно работает лишь тогда, когда на разрушаемом изделии находится электрод. В противном случае энергия генератора расходуется в холостую или не расходуется вообще, однако в этом случае изоляция генератора находится под полным напряжением, что ведет к сокращению ее срока службы.In addition, in a known installation, the generator only works efficiently when there is an electrode on the item to be destroyed. Otherwise, the generator energy is spent idling or not consumed at all, however, in this case, the generator insulation is under full voltage, which reduces its service life.

Помимо этого, контроль процесса разрушения бетона в известной установке осуществляется визуально, периодически после подъема изделия, с помощью гидравлической системы из воды. При подъеме могут иметь место не полностью разрушенные участки изделия, которые необходимо повторно разрушать, устанавливая на них высоковольтные электроды. Эта операция приводит к дополнительным затратам энергии и переизмельчению продуктов дробления.In addition, the control of the process of concrete destruction in a known installation is carried out visually, periodically after lifting the product, using a hydraulic system from the water. When lifting, there may be not completely destroyed sections of the product, which must be destroyed again by installing high-voltage electrodes on them. This operation leads to additional energy costs and regrinding of crushing products.

Технической задачей, на решение которой направлена заявляемая модель, является повышение производительности установки и снижение энергозатрат на разрушение железобетона, а так же регулирование гранулометрического состава продуктов дробления.The technical problem, which the claimed model is aimed at, is to increase the productivity of the installation and reduce energy consumption for the destruction of reinforced concrete, as well as the regulation of the particle size distribution of crushing products.

Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемой" полезной моделью, является создание установки с непрерывным циклом вывода разрушенного бетона, независимого от процесса разрушения, непрерывным приборным контролем процесса разрушения, что приведет к повышению производительности и уменьшению энергозатрат.The technical result provided by the claimed "utility model is to create a plant with a continuous cycle of output of the destroyed concrete, independent of the destruction process, continuous instrumentation control of the destruction process, which will lead to increased productivity and reduced energy consumption.

Поставленная задача достигается за счет определенной последовательности постановки высоковольтных электродов на изделие, непрерывного режима вывода разрушенного бетона транспортером, и контролем ситуации в разрядном промежутке с помощью блока сравнения сигналов, который осуществляет сравнения текущего значения разрядного тока с током генератора в режиме короткого замыкания и применяется для контроля эффективности процесса разрушения и регулирования гранулометрического состава продуктов дробления.The task is achieved due to a certain sequence of placing high-voltage electrodes on the product, the continuous mode of output of the destroyed concrete by the conveyor, and monitoring the situation in the discharge gap using the signal comparison unit, which compares the current value of the discharge current with the generator current in the short circuit mode and is used for monitoring the efficiency of the destruction process and the regulation of the particle size distribution of crushing products.

Работа установки основана на разрушающем действии импульсных электрических разрядов, инициированных в толще бетона, между электродами, либо между электродом и элементами арматуры. В канале пробоя выделяется электрическая энергия, запасенная во внешнем накопителе. Канал пробоя расширяется подобно поршню и создает переменное во времени и пространстве поле механических напряжений. За счет интенсивной дивергенции волн, их взаимодействия со свободными границами и неоднородностями разрушаемого изделия, это поле носит сложный характер с большим удельным весом сдвиговых и растягивающих напряжений. При этом бетон разрушается. Полезная модель поясняется схемами:The operation of the installation is based on the destructive action of pulsed electrical discharges initiated in the thickness of concrete between the electrodes, or between the electrode and reinforcement elements. In the breakdown channel, electrical energy is stored in an external storage device. The breakdown channel expands like a piston and creates a field of mechanical stresses that is variable in time and space. Due to the intense divergence of the waves, their interaction with free boundaries and heterogeneities of the product being destroyed, this field is complex with a large specific gravity of shear and tensile stresses. In this case, the concrete is destroyed. The utility model is illustrated by diagrams:

На фиг.1 и фиг.2 изображена структурная схема установки разрушения некондиционного бетона Заявляемая установка содержит:Figure 1 and figure 2 shows the structural diagram of the installation of destruction of substandard concrete The inventive installation contains:

Щит распределительный (1), пульт управления (2), регулятор напряжения (3), высоковольтный трансформатор (4), генератор импульсных напряжений (5), высоковольтную шину (6), гидравлическую станцию (7), электродную систему (8), поддон (9), разрушаемое изделие (10), гидроцилиндры (11), технологическую ванну (12), бункер (13), блок сравнения сигналов (14),Switchboard (1), control panel (2), voltage regulator (3), high voltage transformer (4), pulse voltage generator (5), high voltage bus (6), hydraulic station (7), electrode system (8), tray (9), destructible product (10), hydraulic cylinders (11), process bath (12), hopper (13), signal comparison unit (14),

Генератор импульсных напряжений емкостного типа размещается в отдельном помещении, которое предохраняет оборудование от прямых атмосферных воздействий и служит экраном электромагнитного излучения. Генератор работает на шину, которая располагается вдоль технологической ванны.The capacitive-type pulse voltage generator is located in a separate room, which protects the equipment from direct atmospheric influences and serves as a screen of electromagnetic radiation. The generator runs on a bus that extends along the process bath.

Электродная система служит для передачи высоковольтных импульсов от генератора к разрушаемому изделию и имеет высоковольтные электроды. Конструкция электродной системы размещается на подвижной тележке, которая в свою очередь перемещается вдоль технологической ванны. Электроды имеют два фиксированных положения: верхнее - исходное и нижнее - рабочее.The electrode system serves to transmit high-voltage pulses from the generator to the destroyed product and has high-voltage electrodes. The design of the electrode system is placed on a movable trolley, which in turn moves along the process bath. The electrodes have two fixed positions: the upper one is the initial one and the lower one is working.

Разрушение изделия осуществляется в технологической ванне, заполненной водой. Внутри ванны располагается устройство выгрузки продуктов разрушения железобетонных изделий. Управление и контроль работы генератора, электродной системы, гидроподъемника осуществляется с пульта управления, расположенного в кабине оператора.The destruction of the product is carried out in a technological bathtub filled with water. Inside the bath is a device for unloading destruction products of reinforced concrete products. Management and control of the generator, electrode system, hydraulic lift is carried out from the control panel located in the operator's cab.

Работа установки осуществляется следующим образом:The operation of the installation is as follows:

Железобетонное изделие (10), предназначенное к разрушению, размещают в технологической ванне (12), заполненной водой. Укладка производится с помощью грузоподъемного механизма и гидравлической станции (7), которая управляется гидроцилиндрами (11). Генератор импульсов (5) инициирует импульсный электрический пробой в бетоне (10) через высоковольтную шину (6) и электродную систему (8). Блок сравнения сигналов (14) контролирует ситуацию в разрядном промежутке.Reinforced concrete product (10), intended for destruction, is placed in a process bath (12) filled with water. Laying is carried out using a lifting mechanism and a hydraulic station (7), which is controlled by hydraulic cylinders (11). The pulse generator (5) initiates a pulsed electrical breakdown in concrete (10) through a high voltage bus (6) and an electrode system (8). The signal comparison unit (14) monitors the situation in the discharge gap.

Опускание первого высоковольтного электрода на разрушаемое изделие происходит в предполагаемый геометрический центр ячейки арматурной сетки. При опускании электрода, последний замыкает электрическую цепь «высоковольтная шина - ЖБИ», а так же снимает блокировку с пусковой цепи генератора импульсов. Электрические импульсы непрерывно поступают на высоковольтную шину. После 3-б импульсов бетон под электродом разрушается. Электрод опускается на толщину разрушенного изделия. После этого опускается второй электрод. В работе одновременно находятся два электрода. Только после этого выводится из работы первый электрод. Второй электрод находится в работе. Далее опускается на изделие третий электрод, поднимается второй и так до последнего электрода электродной системы. Ситуация в разрядном промежутке находится под контролем блока сравнения сигналов: если работающий электрод попадает на арматуру, блок сравнения сигналов фиксирует режим короткого замыкания и тогда поступает команда на опускание следующего электрода и подъем работающего. Когда отработает последний электрод, выключается генератор и только после этого поднимается последний электрод. Электродная система переводится на новую позицию. Цикл разрушения повторяется до полного разрушения всего изделия.The lowering of the first high-voltage electrode on the destructible product occurs in the alleged geometric center of the cell reinforcing mesh. When lowering the electrode, the latter closes the electrical circuit "high-voltage bus - concrete goods", and also removes the lock from the starting circuit of the pulse generator. Electrical pulses are continuously supplied to the high voltage bus. After 3 pulses, the concrete under the electrode is destroyed. The electrode is lowered to the thickness of the destroyed product. After that, the second electrode is lowered. Two electrodes are simultaneously in operation. Only after that the first electrode is taken out of operation. The second electrode is in operation. Then the third electrode is lowered onto the product, the second one rises and so on to the last electrode of the electrode system. The situation in the discharge gap is under the control of the signal comparison unit: if the working electrode hits the valve, the signal comparison unit fixes the short circuit mode and then a command is sent to lower the next electrode and raise the working one. When the last electrode works, the generator turns off and only after that does the last electrode rise. The electrode system is moving to a new position. The destruction cycle is repeated until the complete destruction of the entire product.

Генератор работает от запускающего сигнала, в цепи управления которого стоит блокировка. Блокировка снимается любым высоковольтным электродом, который опустится на разрушаемое изделие.The generator operates from a trigger signal, in the control circuit of which there is a blockage. The lock is removed by any high-voltage electrode, which falls on the destructible product.

В установке высоковольтные электроды связаны с приводом подъема и опускания гибкими нитями, при этом, находясь в рабочем положении, должны иметь ограниченную свободу перемещения в горизонтальной плоскости. Куски бетона извлекаются из технологической ванны. Арматурный каркас, очищенный от бетона, остается на поддоне и удаляется грузоподъемным механизмом. Параметры генератора (напряжение и мощность) изменяются регулятором напряжения и высоковольтным трансформатором в зависимости от толщины и марки бетона. Управление установкой осуществляется с пульта управления. Металлическая арматура, являясь проводником электрического тока, при разрушении бетона практически не деформируется и легко извлекается из него, вследствие чего она пригодна к повторному использованию. Куски бетона из бункера поступают на механическое дробление, а арматура в передел. Разрушение железобетонных изделий осуществляется под слоем воды, что исключает пылеобразование и разлет осколков. Эффективность разрушения железобетонных изделий обусловлена наличием в них металлической арматуры различной степени насыщения. Поскольку все металлические элементы электрически связаны между собой и обычно характеризуются периодической структурой, в предлагаемом методе в качестве заземленного электрода используется арматура.In the installation, high-voltage electrodes are connected to the raising and lowering drive by flexible threads, while being in the working position, they must have limited freedom of movement in the horizontal plane. Pieces of concrete are removed from the process bath. The reinforcement cage, cleaned of concrete, remains on the pallet and is removed by a lifting mechanism. The generator parameters (voltage and power) are changed by a voltage regulator and a high-voltage transformer depending on the thickness and grade of concrete. Installation control is carried out from the control panel. Metal reinforcement, being a conductor of electric current, during the destruction of concrete is practically not deformed and is easily removed from it, as a result of which it is suitable for reuse. Pieces of concrete from the hopper are supplied for mechanical crushing, and the reinforcement in the redistribution. The destruction of reinforced concrete products is carried out under a layer of water, which excludes dust formation and expansion of fragments. The destruction efficiency of reinforced concrete products is due to the presence in them of metal reinforcement of various degrees of saturation. Since all metal elements are electrically connected with each other and are usually characterized by a periodic structure, in the proposed method, fittings are used as a grounded electrode.

Дробление кусков разрушенного бетона до фракций, пригодных к повторному использованию в новых изделиях электроразрядным способом, позволяет путем подбора параметров энергетического пакета регулировать гранулометрический состав продуктов дробления. Кроме того позволяет сохранить 90% зерен природного заполнителя.Crushing pieces of crushed concrete to fractions suitable for reuse in new products by the electric discharge method allows the granulometric composition of crushing products to be regulated by selecting the parameters of the energy package. In addition, it allows you to save 90% of the grains of natural aggregate.

Claims

An electric-discharge installation, which is controlled from a control panel, consisting of a pulse generator, which initiates a pulsed electrical breakdown through a high-voltage bus and an electrode system in a reinforced concrete product located by a lifting mechanism and a hydraulic station, which is controlled by hydraulic cylinders, in a process bath filled with water, characterized in that it contains a signal comparison unit that compares the current value of the discharge current with the generator current ator in the short circuit mode and is used to control the efficiency of the destruction process and control the particle size distribution of crushing products, while it is equipped with a conveyor for continuous output of the destroyed concrete regardless of the destruction process itself.