RU2388528C2 - Device to produce homogeneous systems in turbulent flow - Google Patents

Device to produce homogeneous systems in turbulent flow Download PDF

Info

Publication number
RU2388528C2
RU2388528C2 RU2007123274/12A RU2007123274A RU2388528C2 RU 2388528 C2 RU2388528 C2 RU 2388528C2 RU 2007123274/12 A RU2007123274/12 A RU 2007123274/12A RU 2007123274 A RU2007123274 A RU 2007123274A RU 2388528 C2 RU2388528 C2 RU 2388528C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mixing elements
mixing
pair
elastic
pitch
Prior art date
Application number
RU2007123274/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007123274A (en
Inventor
Дмитрий Рамилевич Сабирзянов (RU)
Дмитрий Рамилевич Сабирзянов
Альви Дмитриевич Сабирзянов (RU)
Альви Дмитриевич Сабирзянов
Original Assignee
ООО "ВымпелТехСтрой"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ООО "ВымпелТехСтрой" filed Critical ООО "ВымпелТехСтрой"
Priority to RU2007123274/12A priority Critical patent/RU2388528C2/en
Publication of RU2007123274A publication Critical patent/RU2007123274A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2388528C2 publication Critical patent/RU2388528C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to apparatuses intended for mixing inhomogeneous media and can be used in chemical, construction, light, food and other industries. Proposed device comprises vertical housing with mixer, concrete-sand mix feed branch pipe with tight cover, water and air feed branch pipe and discharge branch pipe. Concrete-sand mix feed branch pipe with diametre d1 is arranged at angle α and varies in optimum range α=35°-50°. Flexible mixing elements are fitted on shaft with variable pitch between them. Pitch t1 of the first pair of mixing elements equals t1=N×(D/s), where D is diametre of flexible mixing elements, s is thickness of said elements, N is correction factor with its magnitude varying from 7 to 10. Pitch t2 of the second pair of mixing elements makes t2=N×(D/s)+Δ1, where Δ1=2N. Pitch t3 of the third pair of mixing elements makes t3=N×(D/s)+Δ2, where Δ2=3N. Pitch tn of the last pair of mixing elements makes tn=N×(D/s)+ Δn, where Δn=n×N, where n - amount of pairs of disks.
EFFECT: higher efficiency of producing inhomogeneous gas-filled systems.
3 dwg

Description

Изобретение относится к аппаратам для перемешивания жидких неоднородных сред, может быть использовано в химической, строительной, легкой, пищевой и других отраслях промышленности.The invention relates to apparatus for mixing liquid inhomogeneous media, can be used in chemical, construction, light, food and other industries.

Наиболее близким техническим решением к заявленному объекту является устройство для получения гомогенных систем по SU №1749050 А2, опуб. 23.07.1992, содержащее вертикальный корпус с перемешивающим устройством и герметичной крышкой, патрубок для подачи цементно-песчаной смеси, расположенный под углом к оси корпуса, патрубки для подачи воды и воздуха, сливной патрубок.The closest technical solution to the claimed object is a device for producing homogeneous systems according to SU No. 1749050 A2, publ. 07/23/1992, containing a vertical housing with a mixing device and a sealed cover, a pipe for supplying cement-sand mixture, located at an angle to the axis of the body, pipes for supplying water and air, a drain pipe.

Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая производительность перемешивания газонаполненных, гомогенных и неоднородных сред, например типа пенобетона, за счет того, что при больших оборотах ротора происходит гидравлический удар в системе, что приводит к потере производительности. Основным тормозом оптимизации процесса пенообразования в смесителе является процесс превращения раствора в пенобетон и изменение при этом его гидродинамических свойств по мере превращения.A disadvantage of the known device is the relatively low productivity of mixing gas-filled, homogeneous and inhomogeneous media, for example, foam concrete type, due to the fact that at high rotor speeds a hydraulic shock occurs in the system, which leads to a loss of productivity. The main brake on the optimization of the foaming process in the mixer is the process of converting the solution into foam concrete and changing its hydrodynamic properties as they transform.

Технический результат - повышение производительности получения неоднородных газонаполненных, гомогенных систем, например типа пенобетона, путем применения упруго-эластичных элементов быстровращающегося смесителя и формирование оптимальной ячеистой структуры пенобетонного камня.EFFECT: increased productivity of obtaining heterogeneous gas-filled, homogeneous systems, for example, foam concrete type, by using elastic-elastic elements of a rapidly rotating mixer and the formation of an optimal cellular structure of a foam concrete stone.

Это достигается тем, что в устройстве, содержащем вертикальный корпус с перемешивающим устройством и герметичную крышку, патрубок для подачи цементно-песчаной смеси, патрубки для подачи воды и воздуха, сливной патрубок, причем патрубок для подачи цементно-песчаной смеси диаметром d1 расположен под углом «α» к оси корпуса, согласно изобретению угол «α» лежит в оптимальном интервале величин: α=35°…50°, а упругие перемешивающие элементы расположены на валу с переменным шагом относительно друг друга, причем шаг t1 расположения первой пары упругих перемешивающих элементов равен t1=N×(D/s), где D - диаметр упругих перемешивающих элементов, s - толщина упругих перемешивающих элементов, N - поправочный коэффициент, значение которого лежит в диапазоне 7…10, шаг t2 расположения второй пары перемешивающих дисков равен t2=N×(D/s)+Δ1, где Δ1=2N, шаг t3 расположения третьей пары перемешивающих дисков равен t3=N×(D/s)+Δ2, где Δ2=3N, а шаг tn расположения последней пары перемешивающих дисков равен tn=N×(D/s)+Δn, где Δn=n×N, где n - количество пар дисков.This is achieved by the fact that in a device comprising a vertical housing with a mixing device and an airtight cover, a pipe for supplying cement-sand mixture, pipes for supplying water and air, a drain pipe, and the pipe for supplying cement-sand mixture with a diameter of d 1 is located at an angle "Α" to the axis of the housing, according to the invention, the angle "α" lies in the optimal range of values: α = 35 ° ... 50 °, and the elastic mixing elements are located on the shaft with a variable pitch relative to each other, and the step t 1 of the location of the first pair of elastic of mixing elements is equal to t 1 = N × (D / s), where D is the diameter of the elastic mixing elements, s is the thickness of the elastic mixing elements, N is the correction coefficient, the value of which lies in the range 7 ... 10, the step t 2 of the location of the second pair mixing disks is equal to t 2 = N × (D / s) + Δ 1 , where Δ 1 = 2N, the step t 3 of the location of the third pair of mixing disks is t 3 = N × (D / s) + Δ 2 , where Δ 2 = 3N, and the step t n of the location of the last pair of mixing disks is t n = N × (D / s) + Δ n , where Δ n = n × N, where n is the number of pairs of disks.

На фиг.1 изображена схема устройства для получения гомогенных систем в турбулентном режиме, на фиг.2, 3 - схемы расположения упругих перешивающих элементов при различных режимах перемешивания.Figure 1 shows a diagram of a device for producing homogeneous systems in a turbulent mode, figure 2, 3 - arrangement of elastic altering elements under different modes of mixing.

Устройство содержит вертикальный корпус 1, например, в виде полого цилиндра с расположенной в верхней части герметично закрывающейся крышкой 2, а в нижней - днища 3. На боковой поверхности корпуса 1, под крышкой 2, перпендикулярно оси корпуса, расположен патрубок 4 диаметром d2 для подачи воды, а с противоположной стороны, под углом «α» к оси корпуса, расположен патрубок 6 диаметром d1 с герметичной крышкой 13 для заполнения устройства цементно-песчаной смесью. На внутренней боковой поверхности корпуса 1 размещаются упругие лопатки 14. Кроме того, на крышке 2 размещен штуцер 5 диаметром d3 для подачи сжатого воздуха под давлением, достигающим 3…16 атм. Для работы под повышенным давлением все стыки у патрубков и других узлов, взаимодействующих с корпусом 1, герметизированы. Сливной патрубок 7 диаметром d расположен соосно корпусу 1 в днище 3, форма которого может быть выполнена в виде поверхности, по крайней мере, второго порядка, например сферической.The device comprises a vertical housing 1, for example, in the form of a hollow cylinder with a hermetically sealed cover 2 located in the upper part and bottoms 3 in the lower part. On the side surface of the housing 1, under the cover 2, a pipe 4 with a diameter of d 2 is located perpendicular to the axis of the housing water supply, and on the opposite side, at an angle "α" to the axis of the housing, there is a pipe 6 with a diameter of d 1 with a sealed cover 13 to fill the device with a cement-sand mixture. On the inner side surface of the housing 1 are placed elastic blades 14. In addition, on the cover 2 there is a fitting 5 with a diameter of d 3 for supplying compressed air under a pressure reaching 3 ... 16 atm. To work under high pressure, all the joints at the nozzles and other nodes interacting with the housing 1 are sealed. A drain pipe 7 of diameter d is located coaxially with the housing 1 in the bottom 3, the shape of which can be made in the form of a surface of at least a second order, for example spherical.

Устройство оснащено турбулентным смесителем с быстровращающимся перемешивающим устройством, который состоит из соосно расположенного с корпусом 1 вала 8, получающего вращение от электродвигателя 9, установленного на крышке 2 соосно корпусу 1 и соединенного с ним муфтой 10 через подшипниковый узел. На валу 8 соосно, с переменным шагом t относительно друг друга, расположены перемешивающие диски 11 с упругими перемешивающими элементами 12 толщиной s и диаметром D. Упругие перемешивающие элементы 12 могут быть выполнены в виде упругой металлической щетки, упругих металлических стержней, расположенных, по крайней мере, в один ряд, а также в виде упругих дисков, представляющих собой упругие лепестки, расположенные концентрично относительно оси вала 8. В качестве материала упругих перемешивающих элементов 12 могут быть использованы: пенополиуретан, обрезиненные упругие элементы, композиционные упруго-эластичные материалы и др.The device is equipped with a turbulent mixer with a rapidly rotating mixing device, which consists of a shaft 8 coaxially located with the housing 1, receiving rotation from an electric motor 9, mounted on the cover 2 coaxially to the housing 1 and connected to it by a coupling 10 through a bearing assembly. On the shaft 8 coaxially, with a variable pitch t relative to each other, there are mixing disks 11 with elastic mixing elements 12 of thickness s and diameter D. The elastic mixing elements 12 can be made in the form of an elastic metal brush, elastic metal rods located at least , in one row, as well as in the form of elastic disks, which are elastic petals located concentrically relative to the axis of the shaft 8. As the material of the elastic mixing elements 12 can be used: polyurethane foam ethane, rubberized elastic elements, composite elastic materials, etc.

Получение гомогенных систем, например пенобетона, в турбулентном потоке осуществляют следующим образом.Obtaining homogeneous systems, such as foam concrete, in a turbulent flow is as follows.

Полученный пенобетон обладает уникальными техническими свойствами, такими как низкая теплопроводность, высокое звукопоглощение, низкая теплоемкость, кроме того, он паропроницаем, радиопрозрачен, огнеупорен, экологически чист. Перечисленные выше свойства пенобетона обусловлены его внутренней однородной ячеистой структурой, при этом каждая воздушная полость герметично отделена от соседних ячеек перегородками, которые составляют несущий каркас пенобетонного камня, определяют его механические и теплофизические свойства. Предлагаемое устройство позволяет решить задачу формирования правильной (оптимальной) ячеистой структуры пенобетонного камня. Например, если сравнить два материала с одним и тем же объемным весом, но в одном пенобетонном камне на кубический сантиметр будет сформировано десять сфер разного диаметра, а в другом - сто сфер одинакового диаметра, то получим прочность на сжатие последнего в десять раз выше предыдущего, т.е. необходимо формировать в пенобетонном камне стабильные правильные сферы как можно меньшего диаметра, а их количеством в каждом кубическом сантиметре общего объема регулировать объемную массу и прочность строительного материала. Кавитационный принцип получения пенобетона возможен при высоких скоростях вращения вала 8 турбулентного смесителя, вызывающего турбулентные потоки и флуктуацию жидкости.The resulting foam concrete has unique technical properties, such as low thermal conductivity, high sound absorption, low heat capacity, in addition, it is vapor-permeable, radio-transparent, refractory, environmentally friendly. The properties of foam concrete listed above are due to its internal homogeneous cellular structure, with each air cavity being hermetically separated from neighboring cells by partitions that make up the supporting frame of the foam concrete stone, determine its mechanical and thermophysical properties. The proposed device allows to solve the problem of forming the correct (optimal) cellular structure of foam concrete stone. For example, if we compare two materials with the same bulk density, but ten spheres of different diameters will be formed per cubic centimeter in one foam-stone, and one hundred spheres of the same diameter in the other, we will get the compressive strength of the latter ten times higher than the previous one, those. it is necessary to form stable regular spheres in foam concrete stone of the smallest possible diameter, and their volume in each cubic centimeter of the total volume to regulate the bulk density and strength of the building material. The cavitation principle of producing foam concrete is possible at high speeds of rotation of the shaft 8 of the turbulent mixer, which causes turbulent flows and fluid fluctuations.

При получении гомогенных систем, включая пенобетон, реализован принцип изменения геометрии быстровращающегося турбулентного смесителя в зависимости от среды и скорости вращения вала 8. Для этого применены так называемые «эластичные лопатки», представляющие собой упругие перемешивающие элементы 12 толщиной s и диаметром D. Их функциональное назначение и основная работа заключается в демпфировании гидродинамического удара и изменении линейной скорости конца рабочей поверхности упругих перемешивающих элементов 12 при постоянной угловой скорости вращения вала 8. При этом развиваются процессы турбулентности и флуктуации для повышения динамического давления, направленного на гомогенизацию смеси с последующим переходом в активную фазу кавитации. В то время, когда гидродинамическая среда оказывает максимальное сопротивление, линейная скорость концов упругих перемешивающих элементов 12 минимальна, но максимальная мощность на валу позволяет развивать турбулентные потоки в смеси.Upon receipt of homogeneous systems, including foam concrete, the principle of changing the geometry of a rapidly rotating turbulent mixer depending on the medium and shaft rotation speed 8. The so-called "elastic blades" are used, which are elastic mixing elements 12 of thickness s and diameter D. Their functional purpose and the main work consists in damping a hydrodynamic shock and changing the linear velocity of the end of the working surface of the elastic mixing elements 12 at a constant angular shaft rotation speeds 8. At the same time, turbulence and fluctuation processes develop to increase the dynamic pressure aimed at homogenizing the mixture with the subsequent transition to the active phase of cavitation. At the time when the hydrodynamic medium exerts maximum resistance, the linear velocity of the ends of the elastic mixing elements 12 is minimal, but the maximum power on the shaft allows the development of turbulent flows in the mixture.

По мере гомогенизации вещества в турбулентном смесителе падает гидродинамическое сопротивление среды и растет линейная скорость рабочей поверхности упругих перемешивающих элементов 12, создавая условия для максимального развития процессов кавитации, т.е. реализована система взаимодействий, основным рабочим инструментом которых выступает сама смесь, частицы которой взаимодействуют друг с другом.As the substance is homogenized in a turbulent mixer, the hydrodynamic resistance of the medium decreases and the linear velocity of the working surface of the elastic mixing elements 12 increases, creating conditions for the maximum development of cavitation processes, i.e. a system of interactions is implemented, the main working tool of which is the mixture itself, the particles of which interact with each other.

Турбулентный смеситель с упругими перемешивающими элементами 12 выступает задающим генератором процесса, который требуется для приготовления гомогенной смеси с заданными характеристиками. Вращающаяся смесь взаимодействует с внутренней поверхностью корпуса 1, на которой размещены лопатки 14, способные изменять угол атаки и площадь сопротивления, стремясь направлять поток в заданном направлении. В зависимости от решаемых задач лопатки 14 могут быть жесткими, эластичными, а также с фиксированным и изменяемым углом атаки (не показано). Для торсионного демпфирования вала 8 передача на двигатель 9 осуществляется через эластичную муфту 10. Это снижает нагрузку на привод и существенно продлевает срок его эксплуатации. Все системы рассчитаны на работу при внутреннем давлении в турбулентном смесителе и гибком трубопроводе до 16 атм. Жидкости не сжимаются и переносят давление на все, что в них находится, при этом воздействие на приготовляемую смесь осуществляется на молекулярном уровне, что практически невозможно в других типах смесителей. Процесс кавитации под давлением насыщает смесь воздухом, который на месте заливки, освобождаясь от избыточного давления, превращается в пузырьки, которые равномерно распределены по всей массе смеси.A turbulent mixer with elastic mixing elements 12 acts as the master generator of the process, which is required for the preparation of a homogeneous mixture with desired characteristics. The rotating mixture interacts with the inner surface of the housing 1, on which the blades 14 are located, capable of changing the angle of attack and the area of resistance, trying to direct the flow in a given direction. Depending on the tasks to be solved, the blades 14 can be rigid, flexible, as well as with a fixed and variable angle of attack (not shown). For torsion damping of the shaft 8, the transmission to the engine 9 is carried out through an elastic coupling 10. This reduces the load on the drive and significantly extends its life. All systems are designed to operate at an internal pressure in a turbulent mixer and a flexible pipe up to 16 atm. Liquids do not compress and transfer pressure to everything that is in them, while the effect on the mixture being prepared is carried out at the molecular level, which is almost impossible in other types of mixers. The cavitation process under pressure saturates the mixture with air, which at the pouring site, freed from excess pressure, turns into bubbles that are evenly distributed throughout the mass of the mixture.

В турбулентном смесителе можно создавать высокую степень разрежения и производить на нем не только пенобетон, пеногипс, но и целую гамму материалов, включая краски, огнеупоры, наливные полы, шпаклевки и т.д.In a turbulent mixer it is possible to create a high degree of rarefaction and produce on it not only foam concrete, foam gypsum, but also a whole gamut of materials, including paints, refractories, self-leveling floors, hard putties, etc.

Заливка монолитным пенобетоном существенно повышает несущую способность металлического каркаса, его сопротивление на продольный и поперечный изгиб и на кручение. Более того, совместная работа металлических конструкций и пенобетона касается пожарной безопасности, т.к. теплоизолированный пенобетоном металл не теряет своей несущей способности, тогда как при возникновении пожара даже железобетонные плиты и перекрытия от высокой температуры сворачиваются как горящая бумага.Filling with monolithic foam concrete significantly increases the bearing capacity of the metal frame, its resistance to longitudinal and transverse bending and torsion. Moreover, the joint work of metal structures and foam concrete is related to fire safety, as metal insulated with foam concrete does not lose its bearing capacity, whereas in the event of a fire, even reinforced concrete slabs and ceilings from high temperature curl up like burning paper.

В настоящее время заявителем изготовлен турбулентный смеситель кавитационного типа производительностью 15…30 м3 в смену, на котором получены экспериментальные образцы пенобетона с объемной массой 360 кг/м3 и прочностью на сжатие: с более мелкими пузырьками воздуха - 0,71 МПа; с более крупными пузырьками воздуха 0,1 МПа. Успешно проведена экспериментальная заливка подкровельного пространства пенобетоном плотностью 360 кг/м3, прочностью 0,71 МПа и теплопроводностью 0,08 Вт/м·К.Currently, the applicant has manufactured a cavitation-type turbulent mixer with a productivity of 15 ... 30 m 3 per shift, on which experimental foam concrete samples with a bulk density of 360 kg / m 3 and compressive strength were obtained: with smaller air bubbles - 0.71 MPa; with larger air bubbles of 0.1 MPa. The experimental filling of the under-roof space with foam concrete with a density of 360 kg / m 3 , strength of 0.71 MPa and thermal conductivity of 0.08 W / m · K was successfully carried out.

Для оптимального режима работы устройства для получения гомогенных систем в турбулентном потоке параметры ее конструктивных элементов выполнены в следующих соотношениях.For the optimal operating mode of the device for producing homogeneous systems in a turbulent flow, the parameters of its structural elements are made in the following ratios.

Отношение диаметра d3 штуцера для подачи сжатого воздуха к диаметру d2 патрубка для подачи воды с реагентом пенообразования лежит в оптимальном интервале величин: d3/d2=0,9…2,7, отношение диаметра d1 патрубка для подачи цементно-песчаной смеси к диаметру D упругих перемешивающих элементов 12 лежит в оптимальном интервале величин: d1/D=0,20…0,25, отношение диаметра d сливного патрубка к диаметру D упругих перемешивающих элементов 12 лежит в оптимальном интервале величин: d/D=0,05…0,25.The ratio of the diameter d 3 of the nozzle for supplying compressed air to the diameter d 2 of the nozzle for supplying water with a foaming agent lies in the optimal range of values: d 3 / d 2 = 0.9 ... 2.7, the ratio of the diameter d 1 of the nozzle for supplying cement-sand mixture to the diameter D of the elastic mixing elements 12 lies in the optimal range of values: d 1 / D = 0.20 ... 0.25, the ratio of the diameter d of the drain pipe to the diameter D of the elastic mixing elements 12 lies in the optimal range of values: d / D = 0 05 ... 0.25.

Патрубок для подачи цементно-песчаной смеси диаметром d1 расположен под углом «α» к оси корпуса 1, который лежит в оптимальном интервале величин α=35°…50°.A pipe for supplying a cement-sand mixture with a diameter of d 1 is located at an angle “α” to the axis of the housing 1, which lies in the optimal range of α = 35 ° ... 50 °.

Упругие перемешивающие элементы 12 расположены на валу 8 с переменным шагом относительно друг друга, причем шаг t1 расположения первой пары упругих перемешивающих элементов 12 равен t1=N×(D/s), где D - диаметр упругих перемешивающих элементов 12, s - толщина упругих перемешивающих элементов 12, N - поправочный коэффициент, значение которого лежит в диапазоне 7…10, шаг t2, расположения второй пары перемешивающих дисков равен t2=N×(D/s)+Δ1, где Δ1=2 N, шаг t3 расположения третьей пары перемешивающих дисков равен t3=N×(D/s)+Δ2, где Δ2=3 N, а шаг tn расположения последней пары перемешивающих дисков равен tn=N×(D/s)+Δn, где Δn=n×N, где n - количество пар дисков.The elastic mixing elements 12 are located on the shaft 8 with a variable pitch relative to each other, and the step t 1 of the location of the first pair of elastic mixing elements 12 is t 1 = N × (D / s), where D is the diameter of the elastic mixing elements 12, s is the thickness elastic mixing elements 12, N is a correction coefficient, the value of which lies in the range 7 ... 10, step t 2 , the location of the second pair of mixing disks is t 2 = N × (D / s) + Δ 1 , where Δ 1 = 2 N, step 3 t arrangement of the third pair of mixing disk 3 is t = N × (D / s) + Δ 2, where Δ 3 2 = N, and step t n at location Lednov pair of kneading disks is t n = N × (D / s) + Δ n, where Δ n = n × N, where n - the number of pairs of discs.

В корпус 1 через патрубок 6 при открытой герметичной крышке 13 засыпают цементно-песчаную смесь, а через патрубок 4 подают воду с реагентом пенообразования. При включенном электродвигателе 9 происходит вращение вала 8 с упругими перемешивающими элементами 12 и приготовление цементно-песчаной смеси. Подача воздуха в корпус 1 осуществляется компрессором (не показано) через патрубок 5 под давлением 5…6 атм. При дальнейшем вращении вала 8 с упругими перемешивающими элементами 12 происходит обогащение цементно-песчаной смеси воздухом и образование пенобетона. Лопатки 14 на внутренней поверхности корпуса 1 позволяют совместно с вращением вала 8 и упругими перемешивающими элементами 12 добиться приготовления более однородной пенобетонной смеси.A cement-sand mixture is poured into the housing 1 through the pipe 6 with the sealed lid 13 open, and water with the foaming agent is supplied through the pipe 4. When the motor 9 is turned on, the shaft 8 rotates with elastic mixing elements 12 and the cement-sand mixture is prepared. The air supply to the housing 1 is carried out by a compressor (not shown) through the pipe 5 under a pressure of 5 ... 6 atm. With a further rotation of the shaft 8 with elastic mixing elements 12, the cement-sand mixture is enriched with air and foam concrete is formed. The blades 14 on the inner surface of the housing 1 allow, together with the rotation of the shaft 8 and the elastic mixing elements 12, to achieve the preparation of a more uniform foam concrete mixture.

Исходная смесь имеет большую плотность. Это обстоятельство препятствует, в случае выполнения перемешивающих элементов жесткими, работе перемешивающего устройства на больших скоростях с развитием турбулентных потоков и, как следствие, получению однородной гомогенной пенобетонной смеси ячеистой структуры. А в предложенном устройстве выполнение перемешивающих элементов упругими устраняет этот недостаток за счет того, что они работают в различных режимах, начиная от полностью распрямленных диаметром D2 (см. фиг.2) до сложенных в меньший диаметр D3 (см. фиг.3). При этом происходит самонастройка параметров упругих перемешивающих элементов под физико-механические свойства смеси в текущий момент времени приготовления пенобетонной смеси. При распрямлении перемешивающих элементов развиваются скорости, способствующие турбулизации потоков гомогенной смеси. В случае, когда смесь более плотная, упругие перемешивающие элементы изгибаются в сторону оси вала, а в случае менее плотной смеси распрямляются и развивают более высокие линейные скорости, например, при числе оборотов вала, равном 3000 об/мин, и исходном диаметре D2 перемешивающего элемента, равном 400 мм, имеем следующее соотношение линейных скоростей: V1=wD2/2=(3000/60)×(0,4/2)=10 м/с; V2=wD3/2=(3000/60)×(0,2/2)=5 м/c.The initial mixture has a high density. This circumstance prevents, in the case of mixing elements being rigid, the operation of the mixing device at high speeds with the development of turbulent flows and, as a result, the production of a homogeneous homogeneous foam concrete mixture of a cellular structure. And in the proposed device, the implementation of the elastic mixing elements eliminates this drawback due to the fact that they work in various modes, from completely straightened with a diameter D 2 (see figure 2) to folded into a smaller diameter D 3 (see figure 3) . In this case, the self-tuning of the parameters of the elastic mixing elements under the physicomechanical properties of the mixture at the current time of the preparation of the foam concrete mixture occurs. When straightening the mixing elements, speeds develop that contribute to the turbulization of the flows of the homogeneous mixture. In the case where the mixture is denser, the elastic mixing elements bend towards the axis of the shaft, and in the case of a less dense mixture, they straighten and develop higher linear speeds, for example, when the shaft rotates at 3000 rpm and the initial diameter D 2 of the mixing element of 400 mm, have the following ratio of linear velocities: V 1 2 = wD / 2 = (3000/60) × (0,4 / 2) = 10 m / s; V 2 = wD 3/2 = (3000/60) × (0,2 / 2) = 5 m / c.

Claims (1)

Устройство для получения гомогенных систем в турбулентном потоке, содержащее вертикальный корпус с перемешивающим устройством, герметичную крышку, расположенный под углом «α» к оси корпуса патрубок диаметром d1 для подачи цементно-песчаной смеси, патрубки для подачи воды и воздуха и сливной патрубок, отличающееся тем, что угол «α» лежит в оптимальном интервале величин: α=35°…50°, а упругие перемешивающие элементы расположены на валу с переменным шагом относительно друг друга, причем шаг t1 расположения первой пары упругих перемешивающих элементов равен t1=N·(D/s),
где D - диаметр упругих перемешивающих элементов;
s - толщина упругих перемешивающих элементов;
N - поправочный коэффициент, значение которого лежит в диапазоне 7…10, шаг t2 расположения второй пары перемешивающих дисков равен
t2=N·(D/s)+Δ1,
где Δ1=2N,
шаг t3 расположения третьей пары перемешивающих дисков равен t3=N·(D/s)+Δ2, где Δ2=3N,
а шаг tn расположения последней пары перемешивающих дисков равен tn=N·(D/s)+Δn,
где Δn=n·N, где n - количество пар дисков.
A device for producing homogeneous systems in a turbulent flow, comprising a vertical casing with a mixing device, a sealed cover located at an angle “α” to the casing axis of a pipe with a diameter of d 1 for supplying a cement-sand mixture, a pipe for supplying water and air, and a drain pipe, characterized in that the angle «α» lies in an optimum range of values: α = 35 ° ... 50 °, and the elastic elements are arranged on the agitating shaft of the variable pitch relative to each other, wherein the arrangement pitch t 1 of the first pair of elastic agitating lementov equal to t 1 = N · (D / s) ,
where D is the diameter of the elastic mixing elements;
s is the thickness of the elastic mixing elements;
N - correction factor, the value of which lies in the range 7 ... 10, step t 2 location of the second pair of mixing disks is
t 2 = N · (D / s) + Δ 1 ,
where Δ 1 = 2N,
the step t 3 of the location of the third pair of mixing disks is t 3 = N · (D / s) + Δ 2 , where Δ 2 = 3N,
and the step t n of the location of the last pair of mixing disks is equal to t n = N · (D / s) + Δ n ,
where Δ n = n · N, where n is the number of pairs of disks.
RU2007123274/12A 2007-06-21 2007-06-21 Device to produce homogeneous systems in turbulent flow RU2388528C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007123274/12A RU2388528C2 (en) 2007-06-21 2007-06-21 Device to produce homogeneous systems in turbulent flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007123274/12A RU2388528C2 (en) 2007-06-21 2007-06-21 Device to produce homogeneous systems in turbulent flow

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007123274A RU2007123274A (en) 2008-12-27
RU2388528C2 true RU2388528C2 (en) 2010-05-10

Family

ID=42674062

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007123274/12A RU2388528C2 (en) 2007-06-21 2007-06-21 Device to produce homogeneous systems in turbulent flow

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2388528C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107825588A (en) * 2017-11-14 2018-03-23 中国矿业大学 A kind of fresh concrete absorbs CO2Agitating device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110975689A (en) * 2019-11-29 2020-04-10 东莞泰和沥青产品有限公司 Mixing tank structure for modified asphalt

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107825588A (en) * 2017-11-14 2018-03-23 中国矿业大学 A kind of fresh concrete absorbs CO2Agitating device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007123274A (en) 2008-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3065925B1 (en) A progressive bubble generating system used in making cementitous foam
RU2388528C2 (en) Device to produce homogeneous systems in turbulent flow
CN102294192A (en) Ultrasonic mixing device
CN211586210U (en) A accuse temperature agitator tank that adds water for pitch batching soap lye mixes
JP5466009B2 (en) Improved flow reactor
JP2020514671A (en) Method and device for heating and cleaning liquids
CN104633291B (en) High-strength light foamed aluminium steel pipe
WO2019079816A1 (en) Revolving chamber oscillation mixing devices and associated methods
CN106738332A (en) A kind of additive adds convenient anti-clogging cement slurry agitating device
CN204564003U (en) With the blending tank of feeding-system
CN113385137B (en) Three-stage cavitation generator with composite structure
RU2359745C2 (en) Turbulent "volcano" type mixer for preparing homogenous systems
CN111203142A (en) Micron bubble generator
CN207822938U (en) A kind of automatic manufacturing device of aqueous high temperature lacquer
CN201140050Y (en) Cantilever arm cone double-ribbon mixer
CN111054247A (en) Civil engineering construction compounding feeding device
CN210651288U (en) Foaming and foam slurry mixing integrated device
CN205925487U (en) Multipurpose puddler
CN206045873U (en) A kind of gas-liquid agitation machine for pesticide manufacture
CN110257660B (en) Device and method for producing small-aperture foamed aluminum
RU2336123C1 (en) Plate multi-channel cavitation reactor
CN103203198B (en) Staggered blade rotor in pipeline
RU89419U1 (en) TURBULENT-CAVITATION MIXER
CN212215354U (en) Floating type self-suction jet stirring device
CN104667787B (en) A kind of foaming machine preparing foamed ceramics slurry

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20100622