RU2373049C1

RU2373049C1 - Cellulating mixer for production of cellular mixes

Info

Publication number: RU2373049C1
Application number: RU2008117099/03A
Authority: RU
Inventors: Наталья Владимировна Ефимова (RU); Наталья Владимировна Ефимова; Андрей Петрович Пустовгар (RU); Андрей Петрович Пустовгар; Михаил Васильевич Ольшевский (RU); Михаил Васильевич Ольшевский
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью фирма "ВЕФТ"
Priority date: 2008-05-04
Filing date: 2008-05-04
Publication date: 2009-11-20

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: invention may be used, in particular for production of cellular mixes and their transportation to the area of installation in heat-insulation structures of buildings and works, and also for production of wall blocks, floor slabs and monolithic construction. Cellulating mixer comprises hollow volume vessel made of two parts, one of parts of which is arranged with diffuser and confusor chambers, and ejector foam generator ending with a conical narrowing arranged in confusor chamber is coaxially installed in cavity of the second part, and the following components are connected to chamber of ejector foam generator mixing - nozzle of pressurised foam generator aqueous solution supply and nozzle of compressed air supply, the latter of which is communicated to chamber of mixing by means of foam generator aqueous solution supply, which is arranged in the form of hollow cylindrical element movably installed in mixing chamber with conical narrowing at the front end, having opening for supply of compressed air into mixing chamber, and needle-type controller of compressed air supply, which is movable in axial direction, is installed in cavity of cylindrical element, moreover, downstream diffuser of ejector foam generator, along with travel of components, on cylindrical part of its body and on conical narrowing, through openings are accordingly arranged, as well as through longitudinal grooves for cellulation and enrichment of mortar mix with concentrated solution of foam generator, besides between external surface of ejector foam generator and internal surface of mixer body there is a circular cavity, with which nozzle of mortar mix supply is communicated via opening in mixer body, and on cylindrical surface of ejector foam generator body there are elements of cavitation and blades of mix swirling.

EFFECT: simplified production-technological cycle of cellular mixes and products making due to combination of several functional operations in a single device, and also improvement of physical-mechanical properties.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области строительной техники и может быть использовано, в частности, для получения ячеистых смесей с целью изготовления теплоизоляционных конструкций зданий и сооружений, а также для производства стеновых блоков, плит перекрытий и монолитного строительства.The invention relates to the field of construction equipment and can be used, in particular, to obtain cellular mixtures for the manufacture of heat-insulating structures of buildings and structures, as well as for the production of wall blocks, floor slabs and monolithic construction.

Известно устройство для получения ячеисто-бетонной смеси, содержащее смеситель для приготовления технологической смеси, снабженный соединенным со смесителем посредством растворонасоса смесителем, имеющим корпус с конусообразной частью, воздуховод подачи сжатого воздуха, расположенный в конусообразной части корпуса ротор с лопастями, вертикальную трубу с радиальными каналами, соосно расположенную относительно ротора, в верхней части которой по касательной введен патрубок для подачи технологической смеси, а нижней конец трубы размещен в верхней части эжектора, размещенного над ротором. Воздуховод установлен в вертикальной трубе, причем его нижней конец расположен ниже радиальных каналов, расширяющаяся часть эжектора выполнена в виде конической втулки, расположенной между лопастями ротора, а верхняя часть эжектора установлена неподвижно по оси ротора с образованием каналов с вертикальной трубой, при этом вертикальная труба выполнена с конической воронкой, имеющей цилиндрический участок, причем воронка установлена над радиальными каналами (RU 2197380, кл. В28С 5/38, 27.01.2003).A device for producing aerated concrete mixture is known, comprising a mixer for preparing a process mixture, equipped with a mixer connected to the mixer through a mortar pump, having a body with a cone-shaped part, a compressed air duct located in a cone-shaped part of the body, a rotor with blades, a vertical pipe with radial channels, coaxially located relative to the rotor, in the upper part of which a nozzle for supplying the technological mixture is introduced tangentially, and the lower end of the pipe is en in the upper part of the ejector located above the rotor. The air duct is installed in a vertical pipe, with its lower end located below the radial channels, the expanding part of the ejector is made in the form of a conical sleeve located between the rotor blades, and the upper part of the ejector is mounted motionless along the axis of the rotor with the formation of channels with a vertical pipe, while the vertical pipe is made with a conical funnel having a cylindrical section, and the funnel is installed above the radial channels (RU 2197380, class B28C 5/38, 01/27/2003).

Недостатком данного технического решения является низкая интенсивность повторного вовлечения ранее поризованной смеси по всему объему смесителя в зону интенсивного эжекторно-турбулентного смешивания и отсутствие возможности регулирования интенсивности турбулентного перемешивания по периферии вращения ротора в зависимости от состава и параметров технологической смеси.The disadvantage of this technical solution is the low intensity of re-involvement of the previously porous mixture throughout the volume of the mixer into the zone of intense ejector-turbulent mixing and the inability to control the intensity of turbulent mixing along the periphery of the rotor rotation depending on the composition and parameters of the process mixture.

Наиболее близким техническим решением является устройство для приготовления ячеистых смесей, содержащее смеситель, устройство подачи в смеситель сжатого воздуха и устройство дозированной подачи воды под давлением в смеситель, внутри которого, в нижней его части, установлены горизонтальный дисковый ротор с радиально расположенными лопастями и отбойные лопатки, прикрепленные к внутренней поверхности корпуса смесителя, а устройство дозированной подачи воды выполнено в виде объемного камерного насоса с датчиком контроля уровня воды и с заборным трубопроводом, сообщенным с полостью смесителя при помощи аэратора, выполненного в виде вертикальной, соосно расположенной в корпусе последнего перфорированной трубы аэрации, заканчивающейся коническим сужением, при этом устройство подачи сжатого воздуха выполнено с коаксиально расположенной в трубе аэрации вертикальной трубой, свободный конец которой расположен в конусном сужении трубы аэрации, причем образованная между вертикальной трубой аэрации и коаксиально расположенной в ней вертикальной трубой подачи сжатого воздуха полость перекрыта перфорированной дроссельной заслонкой, установленной в верхней части указанных труб, при этом обращенные к центру концы лопастей ротора объединены между собой общей обечайкой, выполняющей функцию эжектора, выполненного с внутренним коническим расширением в сторону диска ротора, а корпус смесителя имеет загрузочное окно с поворотной внутрь крышкой и разгрузочное окно с отводом готовой продукции, при этом в верхней части объемного камерного насоса установлен воздуховод подачи сжатого воздуха, снабженный клапаном сброса избыточного давления, а в нижней части патрубок подачи воды затворения, выполненный с обратный клапаном и краном (RU, заявка №2006144623 с решением о выдаче патента от 24.01.2008, кл. В28С 5/38, от 15.12.2006).The closest technical solution is a device for the preparation of cellular mixtures, containing a mixer, a device for supplying compressed air to the mixer and a device for dosing pressurized water into the mixer, inside of which, in its lower part, a horizontal disk rotor with radially arranged blades and jack blades are installed, attached to the inner surface of the mixer body, and the dosed water supply device is made in the form of a volumetric chamber pump with a water level control sensor and with intake pipe in communication with the cavity of the mixer using an aerator, made in the form of a vertical, coaxially located in the body of the last perforated aeration pipe ending in a conical narrowing, while the compressed air supply device is made with a vertical pipe coaxially located in the aeration pipe, the free end of which is located in conical narrowing of the aeration pipe, moreover, formed between the vertical aeration pipe and the vertical compressed air supply pipe coaxially located therein the ear cavity is blocked by a perforated throttle valve installed in the upper part of these pipes, while the ends of the rotor blades facing the center are united by a common shell that acts as an ejector made with an internal conical extension towards the rotor disk, and the mixer body has a loading window with a rotary inside the lid and the discharge window with the outlet of the finished product, while in the upper part of the volumetric chamber pump is installed a compressed air duct, equipped with a valve excess pressure relief, and in the lower part of the mixing water supply pipe, made with a non-return valve and a tap (RU, application No. 2006144623 with a decision on the grant of a patent dated January 24, 2008, cl. B28C 5/38, dated December 15, 2006).

Недостаток предложенного технического решения заключается в том, что оно излишне материалоемко, недостаточно эффективно в работе и не обеспечивает достаточной поризации ячеистой смеси, а следовательно достижения желаемых физико-механических свойств смеси.The disadvantage of the proposed technical solution is that it is unnecessarily material-intensive, not efficient enough to work, and does not provide sufficient porosity of the cellular mixture, and therefore, achieve the desired physical and mechanical properties of the mixture.

Техническая задача данного изобретения - упрощение конструкции изготовления, снижение материалоемкости и повышение физико-механических свойств смеси.The technical task of this invention is to simplify the design of manufacture, reduce material consumption and increase the physico-mechanical properties of the mixture.

Техническая задача обеспечивается тем, что поризационный смеситель для приготовления ячеистых смесей содержит составной из двух частей полый объемный корпус, одна из частей которого выполнена с сопряженными между собой диффузорной и конфузорной камерами, а в полости второй части коаксиально установлен эжекторный пеногенератор, укрепленный на торцевой поверхности корпуса смесителя и заканчивающийся конусным сужением, расположенным в конфузорной камере первой части корпуса смесителя, а к камере смешивания эжекторного пеногенератора подключены патрубок подачи под давлением водного раствора пенообразователя и патрубок подачи сжатого воздуха, первый из которых сообщен с камерой смешения непосредственно через отверстие в ее корпусе, а второй - при помощи регулятора подачи водного раствора пенообразователя, который выполнен в виде подвижно установленного в камере смешения с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения полого цилиндрического элемента с конусным сужением на переднем конце, имеющим отверстие для подачи сжатого воздуха в камеру смешения, а в полости цилиндрического элемента размещен подвижный в осевом направлении игольчатый регулятор подачи сжатого воздуха, при этом за диффузором эжекторного пеногенератора, по ходу движения компонентов, на цилиндрической части его корпуса и на конусном сужении выполнены соответственно сквозные отверстия и сквозные продольные пазы для поризации и обогащения растворной смеси концентрированным раствором пенообразователя, причем между наружной поверхностью эжекторного пеногенератора и внутренней поверхностью корпуса смесителя образована кольцевая полость, с которой через отверстие в корпусе смесителя сообщен патрубок подачи растворной смеси, а на цилиндрической поверхности корпуса эжекторного пеногенератора установлены элементы кавитации и лопасти завихрения смеси. Кроме того, смеситель снабжен разъемным с его корпусом гасителем потока ячеистой смеси, выполненным в виде полого цилиндрического корпуса, в котором соосно установлен приводной вал с укрепленными на нем стержневыми элементами, причем корпус имеет выходное отверстие, к которому присоединен патрубок выдачи готовой смеси.The technical problem is ensured by the fact that the porous mixer for the preparation of cellular mixtures contains a two-part hollow volumetric housing, one of which is made with interfaced diffuser and confuser chambers, and in the cavity of the second part an ejector foam generator is mounted coaxially mounted on the end surface of the housing mixer and ending with a conical narrowing located in the confuser chamber of the first part of the mixer body, and to the mixing chamber of the ejector foam generator connected a supply pipe under pressure of an aqueous solution of a foaming agent and a pipe for supplying compressed air, the first of which is connected to the mixing chamber directly through an opening in its housing, and the second is connected with the regulator of supply of an aqueous solution of a foaming agent, which is made in the form of a movably installed in the mixing chamber with the possibility of axial reciprocating movement of the hollow cylindrical element with a conical narrowing at the front end having an opening for supplying compressed air to the mixing chamber and in the cavity of the cylindrical element there is placed an axially movable needle-shaped regulator of compressed air supply, while behind the diffuser of the ejector foam generator, through holes and through longitudinal grooves, respectively, are made on the cylindrical part of its body and on the conical narrowing for porous and enrichment mortar mixture with a concentrated solution of a foaming agent, and between the outer surface of the ejector foam generator and the inner surface of the mixer body An annular cavity is called from which a mortar supply pipe is communicated through an opening in the mixer body, and cavitation elements and mixture swirl blades are installed on the cylindrical surface of the ejector foam generator body. In addition, the mixer is equipped with a mesh flow flow damper detachable with its body, made in the form of a hollow cylindrical body, in which a drive shaft with rod elements mounted on it is coaxially mounted, the body having an outlet to which the outlet for dispensing the finished mixture is connected.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид поризационного смесителя; на фиг 2 изображена развертка эжекторного пеногенератора.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of a porous mixer; figure 2 shows a scan of the ejector foam generator.

Поризационный смеситель для приготовления ячеистых смесей содержит составной из двух частей полый объемный корпус 1, одна из частей 2 которого выполнена с сопряженными между собой диффузорной и конфузорной камерами 3 и 4, а в полости 6 второй части 5 коаксиально установлен эжекторный пеногенератор 7, укрепленный на торцевой поверхности корпуса смесителя и заканчивающийся конусным сужением 8, расположенным в конфузорной камере 4 первой части 2 корпуса 1 смесителя. К камере смешения 9 эжекторного пеногенератора подключены патрубок подачи под давлением водного раствора пенообразователя 10 и патрубок подачи сжатого воздуха 11, первый из которых сообщен с камерой смешения непосредственно через отверстие в ее корпусе, а второй - при помощи регулятора 12 подачи водного раствора пенообразователя, который выполнен в виде подвижно установленного в камере смешения с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения полого цилиндрического элемента 13 с конусным сужением 14 на переднем конце, имеющим отверстие 15 для подачи сжатого воздуха в камеру смешения 9. В полости цилиндрического элемента размещен подвижный в осевом направлении игольчатый регулятор 16 подачи сжатого воздуха. За диффузором 17 эжекторного пеногенератора 7, по ходу движения компонентов, на цилиндрической части его корпуса и на конусном сужении выполнены соответственно сквозные отверстия 18 и сквозные продольные пазы 19 для поризации и обогащения растворной смеси концентрированным раствором пенообразователя. Между наружной поверхностью эжекторного пеногенератора и внутренней поверхностью корпуса смесителя образована кольцевая полость 20, с которой через отверстие 21 в корпусе смесителя сообщен патрубок подачи растворной смеси 22, а на цилиндрической поверхности корпуса эжекторного пеногенератора установлены элементы кавитации 23 и лопасти завихрения смеси 24. При этом смеситель снабжен разъемным с его корпусом гасителем потока ячеистой смеси 25, выполненным в виде полого цилиндрического корпуса 26, в котором соосно установлен приводной вал 27 с укрепленными на нем стержневыми элементами 28, причем корпус 26 имеет выходное отверстие 29, к которому присоединен патрубок выдачи готовой смеси 30. Вал 27 приводится в действие от привода 31 через шкив 32. Вал установлен в корпусе привода при помощи подшипников качения 33 и имеет сальниковое уплотнение 34.Porization mixer for the preparation of cellular mixtures contains a two-part hollow volumetric housing 1, one of the parts 2 of which is made with interconnected diffuser and confuser chambers 3 and 4, and in the cavity 6 of the second part 5, an ejector foam generator 7 is coaxially mounted on the end the surface of the mixer housing and ending with a conical narrowing 8 located in the confusion chamber 4 of the first part 2 of the mixer housing 1. To the mixing chamber 9 of the ejector foam generator are connected a supply pipe under pressure of an aqueous solution of a foaming agent 10 and a pipe for supplying compressed air 11, the first of which is connected to the mixing chamber directly through an opening in its housing, and the second is connected with a regulator 12 for supplying an aqueous solution of a foaming agent, which is made in the form of a movably mounted in the mixing chamber with the possibility of axial reciprocating movement of the hollow cylindrical element 13 with a conical narrowing 14 at the front end having the hole 15 for supplying compressed air to the mixing chamber 9. In the cavity of the cylindrical element is placed axially movable needle regulator 16 for supplying compressed air. Behind the diffuser 17 of the ejector foam generator 7, in the direction of movement of the components, through holes 18 and through longitudinal grooves 19 are respectively made on the cylindrical part of its body and on the conical narrowing for porous and enrichment of the mortar mixture with a concentrated foaming agent solution. An annular cavity 20 is formed between the outer surface of the ejector foam generator and the inner surface of the mixer body, with which the mortar mixture supply pipe 22 is connected through an opening 21 in the mixer housing, and cavitation elements 23 and mixture swirl blades 24 are installed on the cylindrical surface of the ejector foam housing. equipped with a removable damper with its body casing of the flow of the cellular mixture 25, made in the form of a hollow cylindrical body 26, in which the drive shaft 27 with the rod elements 28 mounted on it, the housing 26 having an outlet 29 to which the nozzle for dispensing the finished mixture 30 is connected. The shaft 27 is driven by the drive 31 through the pulley 32. The shaft is installed in the drive housing using rolling bearings 33 and has a stuffing box seal 34.

Работа поризационного смесителя осуществляется следующим образом.The work of the porous mixer is as follows.

Сухая смесь, затворенная водой, подается под давлением в поризационный смеситель через патрубок подачи 22 в кольцевую полость 20, образованную наружной поверхностью эжекторного пеногенератора 7 и внутренней поверхностью составной части 5 корпуса смесителя 1, и одновременно через патрубок подачи сжатого воздуха 11 и патрубок подачи под давлением водного раствора пенообразователя 10 подаются под давлением до 10 атм соответствующие компоненты во внутреннюю камеру 35 эжекторного пеногенератора 7, в которой регулятором подачи 12 обеспечивается дозированная подача сжатого воздуха и водного раствора пенообразователя в диффузор эжекторного пеногенератора, а оттуда через сквозные отверстия 18 и сквозные продольные пазы 19 компоненты поступают в наружную эжекторную камеру и перемешиваются с раствором, поступившим через патрубок подачи 22 в кольцевую полость 20, где за счет элементов кавитации и лопастей завихрения происходит кавитирующий процесс и поризация смеси и обеспечивается максимально возможное перемешивание всех компонентов, которые затем через диффузорную камеру смесителя поступают в гаситель потока ячеистой смеси, в котором происходит дополнительное перемешивание с одновременным гашением давления потока с последующей выдачей готовой смеси через выходное отверстие 29 и патрубок выдачи 30 готовой ячеистой смеси.The dry mixture, sealed with water, is supplied under pressure to the porous mixer through the supply pipe 22 to the annular cavity 20 formed by the outer surface of the ejector foam generator 7 and the inner surface of the component part 5 of the mixer body 1, and simultaneously through the compressed air supply pipe 11 and the pressure supply pipe the aqueous solution of the foaming agent 10 is fed under pressure up to 10 atm corresponding components into the inner chamber 35 of the ejector foam generator 7, in which the feed regulator 12 provides up to the controlled supply of compressed air and an aqueous solution of the foaming agent to the diffuser of the ejector foam generator, and from there, through the through holes 18 and through the longitudinal grooves 19, the components enter the external ejector chamber and mix with the solution received through the supply pipe 22 into the annular cavity 20, where due to cavitation elements and blades of turbulence, a cavitating process and mixture porization take place and maximum possible mixing of all components is ensured, which then through the diffuser chamber of the mixer enter the flow quencher of the cellular mixture, in which additional mixing takes place while quenching the pressure of the stream, followed by the delivery of the finished mixture through the outlet 29 and the outlet 30 of the finished cellular mixture.

Claims

1. Porization mixer for the preparation of cellular mixtures, characterized in that it contains a two-part composite hollow volumetric housing, one of the parts of which is made with interconnected diffuser and confuser chambers, and an ejector foam generator mounted on the end coaxially installed in the cavity of the second part the surface of the mixer housing and ending with a conical narrowing located in the confuser chamber of the first part of the mixer body, and connected to the mixing chamber of the ejector foam generator tubes of a pressurized aqueous solution of a foaming agent and a nozzle for supplying compressed air, the first of which is connected to the mixing chamber directly through an opening in its housing, and the second by means of a regulator for supplying an aqueous solution of a foaming agent, which is made in the form of axially movable mounted in the mixing chamber reciprocating movement of the hollow cylindrical element with a conical narrowing at the front end having an opening for supplying compressed air to the mixing chamber, and in the cavity the axial element of the cylindrical element is equipped with an axially movable needle regulator of compressed air supply; in this case, through the component diffuser, through holes in the cylindrical part of its body and through conical narrowing, respectively, through holes and through longitudinal grooves are made for porous and enrichment of the mortar mixture with concentrated solution a foaming agent, and between the outer surface of the ejector foam generator and the inner surface of the mixer body is formed a ring a cavity with which a mortar supply pipe is connected through an opening in the mixer body, and cavitation elements and mixture swirl blades are installed on the cylindrical surface of the ejector foam generator body.

2. The mixer according to claim 1, characterized in that it is provided with a mesh-flow flow damper detachable with its body, made in the form of a hollow cylindrical body, in which a drive shaft with rod elements mounted on it is installed coaxially, and the body has an outlet to which the nozzle for dispensing the finished mixture is connected.