UA84774C2 - Пристрій для приготування технічної піни (піногенератор) - Google Patents

Abstract

Винахід належить до промисловості будівельних матеріалів і може бути використаний для приготування технічної піни при виготовленні пінобетонів та поризованих бетонів. Пристрій для приготування технічної піни містить вертикальну конічну ємність з розташованим у ній вертикальним суцільним циліндром об'ємом 125...150 літрів, закріпленим у вертикальній площині валом, з розташованими на ньому лопатями, причому лопаті виконані у вигляді двох лопатевих систем з протилежними кутами нахилу лопатей, при цьому нижні лопаті у кількості 5 штук встановлено по гвинтовій лінії з кутами нахилу 30...85° відносно осі вала з поступовою зміною кутів встановлення лопатей, верхні лопаті у кількості 6 штук встановлено по гвинтовій лінії з кутами нахилу 105...150° відносно осі вала з поступовою зміною кутів встановлення лопатей, а середню лопать встановлено радіально. Винахід дозволяє розширити параметри процесу піноутворення без збільшення термінів процесу для утворення піни однакової кратності.

Description

однієї піноутворюючої лопаті радіально по сере- циліндру 7 в середину до системи піноутворюючих дині, що дозволить розширити параметри отрима- лопатей 9,10,11. Мінімальна кількість водного роз- ної технічної піни без збільшення термінів процесу чину піноутворювача, що може попередньо затяг- для утворення піни однакової кратності та збіль- нути чотирьохлопатевий нагнітаючий гвинт - шити її об'ємом. 40...45 літрів. За проходження піноутворюючого

Поставлене завдання вирішується за рахунок розчину у вертикальному суцільному циліндрі 7 того, що пристрій для приготування технічної піни через лопатку систему реалізується повітрястру- містить вертикальну конічну ємність з розташова- меневий принцип роботи пристрою, що проявля- ним у ній вертикальним суцільним циліндром об6'- ється за умови зіткнення струменів піноутворюю- ємом 125...15Олітрів, закріпленому у вертикальній чого розчину, коли одна (нижня) система лопатей площині валом з розташованими на ньому лопа- 9 піднімає піноутворюючий розчин по гвинтовій тями, згідно винаходу, лопаті виконано у вигляді лінії розташування лопатей вгору, а інша (верхня) двох лопатевих систем, з протилежними кутами система лопатей 10 завертає його по зустрічно нахилу, з відповідними розташуваннями кутів на- направленій гвинтовій лінії розташування лопатей хилу (поступовою зміною кутів встановлення) ло- назад (до низу суцільного вертикального циліндру патей систем відносно осі валу та встановлення з у зону де розташований чотирьохлопатевий нагні- незмінним кутом однієї піноутворюючої лопаті по таючий гвинт), та додаткового подрібнення буль- середині радіально, коли нижні лопаті у кількості 5 башок піни однією середньою лопаттю 11, що роз- штук встановлено по гвинтовій лінії з кутами нахи- ташована радіально з незмінним кутом лу 30...85" відносно осі валу з поступовою зміною встановлення, коли піноутворюючий розчин руха- кутів встановлення лопатей, верхні лопаті у кіль- ється по замкненій спіралі вгору та вниз в замкне- кості 6 штук встановлено по гвинтовій лінії з кута- ному просторі вертикального суцільного циліндру ми нахилу 95... 1807 відносно осі валу з поступо- захоплюючи повітря, як у конічній ємності такі у вою зміною кутів встановлення лопатей, а середня нижній зоні вертикального суцільного циліндру там лопать встановлена радіально з незмінним кутом де розташований чотирьохлопатевий нагнітаючий встановлення. гвинт.

Пристрій для приготування технічної піни міс- Отримана піна через верхній отвір вертикаль- тить конічну ємність 1, завантажувальний 2, З та ного суцільного циліндру стікає в нижню зону коні- вивантажувальний 4 отвори. Завантажувальні чної ємності захвачується чотирьохлопатевим на- отвори 2, З являють собою оглядовий люк 2 та гнітаючим гвинтом та знову втягується у суцільний патрубок З для підведення віддозованого розчину вертикальний циліндр. Багаторазове проходження піноутворювача в нижню зону пристрою до чоти- піноутворюючого розчину через систему піноутво- рьохлопатевого нагнітаючого гвинта 5. Виванта- рюючих лопатей всередині вертикального суціль- жувальний отвір 4 закривається за допомогою ного циліндру дозволяє за певний термін часу пневмоциліндру (на малюнку не вказано) шибером отримувати піну певної кратності фіксованого об'- 6 з ущільненням з еластичної гуми. В середині єму - 1500 літрів. конічної ємності 1 знаходиться суцільний циліндр Піна кратністю 8,0 утворюється за 4 хвилини 7, у якому розташовано вертикальний вал 8, що (Мо п/п 2 у таблиці). За умов постійного прохо- обертається в підшипникових вузлах (на малюнку дження рідини піноутворювача через систему ло- не вказано) із швидкістю обертання 400-800 об/хв. патей в'язкість піни зростає, кратність збільшуєть-

На вертикальному валу 8 розміщено: в нижній час- ся, термін отримання піни підвищеної кратності тині чотирьохлопатевий нагнітаючий гвинт 5 з ку- зростає у часі. За кратності піни - 19,0 в'язкість тами нахилу лопатей 30...557". На вертикальному піни зростає, термін її виготовлення становить 8 валу 8 знаходиться система лопатей, коли лопаті хвилин (Ме п/п З у таблиці)., за кратності піни - 30,0 виконано з дуговим заокругленням торцевої кром- в'язкість піни суттєво зростає, термін приготування ки для вільного обертання у суцільному циліндрі 7 збільшується і становить 12 хвилин(Ме п/п 4 у таб- при встановленні відповідних кутів нахилу. Нижні лиці). лопаті 9 у кількості 5 штук встановлено по гвинто- Функція чотирьохлопатевого нагнітаючого гви- вій лінії з кутами нахилу 30...857" відносно осі валу нта - подавати всередину вертикального суцільно- з поступовою зміною кутів встановлення лопатей. го циліндру піноутворюючий розчин та отриману

Верхні лопаті 10 у кількості 6 штук встановлено по піну, замикаючи процес піноутворення та прошто- гвинтовій лінії з кутами нахилу 105... 150" відносно вхуючи отриману піну по вертикальному суцільно- осі валу з поступовою зміною кутів встановлення му циліндру за умов збільшення її в'язкості при лопатей. Середню лопать 11 встановлено радіа- зростаючій кратності та зростаючому об'ємі. льно з незмінним кутом встановлення. Кратність піни (Ки) визначають за формулою,

Запропонований пристрій працює наступним Кп -Мп/Мер, де чином. Мп - об'єм отриманної піни,

Через завантажувальний патрубок З у нижню Мр - об'єм піноутворюючого розчину, що пішов частину конічної ємності 1 до чотирьохлопатевого на утворення піни. нагнітаючого гвинта 7 подається віддозована кіль- Фізико - механічні параметри пристрою та кість піноутворюючого розчину і одночасно вмика- властивості отриманої піни наведено в таблиці. ється електродвигун пристрою 12. При обертанні За поступової зміни встановлення кутів нахилу вертикального валу 8, нагнітаючий чотирьохлопа- лопатей відносно осі валу: нижньої системи - тевий гвинт 5 всмоктує водний розчин піноутворю- 24...68"7, верхньої системи - 105... 150", коли сере- вача через нижній отвір вертикального суцільного дню лопать встановлено радіально через зменше-

ні кути нахилу лопатей нижньої системи та утво- ньої лопаті - 1087 можливо отримати піну кратніс- рений внаслідок цього розрив у цілісності потоку тю 7,6, терміном піноутворення 18 хвилин через піноутворюючої рідини у середині вертикального неоптимальні кути нахилу лопастей нижньої сис- суцільного циліндру можливо утворення піни крат- теми середньої піноутворюючої лопаті, коли про- ністю 8 за термін 6 хвилин (Мо п/п 5 Таблиці). Для цес піноутворення значно зміщено у нижню зону порівняння: за поступової зміни встановлення ку- вертикального суцільного циліндру при збільшенні тів нахилу лопатей відносно осі валу: нижньої сис- кута нахилу середньої піноутворюючої лопаті до теми - 30...85", верхньої системи -105... 150", коли неоптимального (Мо п/п 9 Таблиці). середню лопать встановлено радіально можливо За поступової зміни встановлення кутів нахилу утворення піни кратністю 8 за термін 4 хвилини (Ме лопатей відносно осі валу нижньої системи - п/п 2 Таблиці). 24...68"7, верхньої системи - 84... 1207 та середньої

За поступової зміни встановлення кутів нахилу лопаті - 1087 можливо отримати піну кратністю 7,6 лопатей відносно осі валу нижньої системи - терміном приготування 20 хвилин через недостат- 24...68"7, верхньої системи - 84... 120", коли серед- ні кути нахилу лопатей нижньої системи, недоста- ню лопать встановлено радіально розрив між ку- тні кути нахилу лопатей верхньої системи та збі- тами нахилу лопатей верхньої та нижньої систем льшення кута нахилу середньої піноутворюючої зменшено, але зону піноутворення перенесено у лопаті, коли у процесі піноутворення відбувається низ суцільного вертикального циліндру, тому розрив цілісності потоку ціноутворюючої рідини а отримання піни кратністю 19 збільшено до 10 хви- сам процес утворення піни значно зміщено у ниж- лин. (Мо п/п 6 Таблиці) Для порівняння: за посту- ню зону вертикального суцільного циліндру при пової зміни встановлення кутів нахилу лопатей збільшенні кута нахилу середньої піноутворюючої відносно осі валу: нижньої системи - 30...85", вер- лопаті до неоптимального (Ме п/п 10 Таблиці). хньої системи - 105... 150", коли середню лопать За поступової зміни встановлення кутів нахилу встановлено радіально можливо утворення піни лопатей відносно осі валу нижньої системи - З6... кратністю 19 за термін 8 хвилин. (Мо п/п З Таблиці) 102", верхньої системи - 105... 1507 та середньої

За поступової зміни встановлення кутів нахилу лопаті радіально, кратність отриманої піни 7 тер- лопатей відносно осі валу нижньої системи - міном приготування 16 хвилин через швидке про- 24...68"7, верхньої системи - 105... 120" та серед- ходження піноутворюючого розчину всередині ве- ньої лопаті 72" термін утворення піни кратністю ртикального суцільного циліндру через нижню 30,0 збільшено до 16 хвилин через частковий роз- систему лопатей, кути якої збільшено до неопти- рив цілісності потоку піноутворюючої рідини у вер- мального (Мо п/п 11 Таблиці). тикальному суцільному циліндрі та недостатню За поступової зміни встановлення кутів нахилу піноутворюючу здатність середньої лопаті, кут лопатей відносно осі валу нижньої системи - З6... нахилу якої змінено до неоптимального.(Ме п/п 7 1027, верхньої системи - 84... 1207" та середньої

Таблиці) Для порівняння: за поступової зміни лопаті радіально кратність отриманої піни 10, тер- встановлення кутів нахилу лопатей відносно осі мін приготування 18 хвилин, через часткове змі- валу: нижньої системи - 30...85"7, верхньої системи щення зони утворення піни у верхню зону верти- - 105... 1507, коли середню лопать встановлено кального суцільного циліндру (Мо п/п 12 Таблиці). радіально можливо утворення піни кратністю 30 за За поступової зміни встановлення кутів нахилу термін 12 хвилин. (Мо п/п 4 Таблиці) лопатей відносно осі валу нижньої системи - Зб...

За поступової зміни встановлення кутів нахилу 102", верхньої системи - 105... 1507 та - 84...1207, лопатей відносно осі валу нижньої системи - та середньої лопаті - 72" кратність отриманої піни 24...68", верхньої системи - 84... 120" та середньої 10... 12 терміном приготування 12... 14 хвилин за лопаті - 727" термін утворення піни кратністю 8 зро- часткового порушення цілісності струменевого стає до 10 хвилин через зміщення зони піноутво- потоку піноутворюючої рідини всередині суцільно- рення у нижню частину вертикального суцільного го вертикального циліндру в наслідок часткової (Ме циліндру, частковий розрив цілісності потоку ціно- п/п 13 Таблиці) та значної зміни (Ме п/п 14 Таблиці) утворюючої рідини в середині суцільного вертика- кутів нахилу всіх лопатей (верхньої та нижньої льного циліндру та недостатню піноутворюючу систем та середньої лопаті). здатність середньої піноутворюючої лопаті, кут За поступової зміни встановлення кутів нахилу нахилу якої змінено до неоптимального. (Меп/п 8 лопатей відносно осі валу нижньої системи - З6...

Таблиці) Для порівняння: за поступової зміни 102", верхньої системи - 105... 1507 та - 84... 1207 встановлення кутів нахилу лопатей відносно осі та середньої лопаті - 108" кратність отриманих пін валу: нижньої системи - 30...85"7, верхньої системи 12... 14 з подовженим терміном приготування - - 105...1507, коли середню лопать встановлено 20...22 хвилини через часткове (Меп/п 15 Таблиці) радіально можливо утворення піни кратністю 8 за та повне порушення (Ме п/п 16 Таблиці) цілісності термін 4 хвилини (Ме п/п 2 Таблиці). А за поступо- струменевого потоку піноутворюючої рідини все- вої зміни встановлення кутів нахилу лопатей від- редині суцільного вертикального циліндру. носно осі валу: нижньої системи - 24...68"7, верх- Література: ньої системи - 105... 1507, коли середню лопать 1. Авторское свидетельтсво СРСР Мо1228885 встановлено радіально можливо утворення піни А1 В 01 Е7/16, 07.05.86. Бюл.Ме17. кратністю 8 за термін 6 хвилин (Ме п/п 5 Таблиці). 2. Авторское свидетельтсво СРСР Мо1263535

За поступової зміни встановлення кутів нахилу А1 в28 05/38 15.10.86. Бюл.Ме38. лопатей відносно осі валу нижньої системи - 3. Деклараційний патент на винахід Ме30995 А 24...68"7, верхньої системи - 105... 1507 та серед- В 28 С 5/38. 15.12.00. Бюл. Мо7-ІІ.

Таблиця

Фізико-механічні параметри пристрою термін утворення та властивості отриманої піни.

Ме Кути нахилу в " лопатей пристрою відносно осі вал Кратність | Терміни утво- | Об'єм п/п УТ У ристр д У. піни рення піни, хв | піни, л патей нижньої сис- | патей верхньої сис- - й й й й й середньої лопаті теми відносно осі теми відносно осі й й й й й Я відносно осі валу валу у кількості 5шт. | валу у кількості б шт. 117 2ае1117111111131711111114 15 1 6 7 850- 30...85 105...150 І радальної | 80 | 4 ("| 1500 30...85 105...150 радіальної | 190 / 8 | 1500 30...85 105...150 1500 11711128 11111131 4а4 15 11 6 1 7 24...88 105...150 | радальної | 80 | 6 | 1500 6 24...68 84...120 1500 24...68 105...150 1500 8 24...68 84...120 7772..Ю.Б.БМ.| .Б80 | щ0 | 1500 9 24...68 105...150 1500 24...88 84...120 1500 36...102 105...150 1500 36...102 84...120 1500 36...102 105...150 1500 36...102 84...120 1500 36...102 105...150 1500 36...102 84...120 1500 - тних

Би шини:

К 4 х, но -ї

БОШ і ; ! М х й Що ШНі І і Н І а Не. ! у ї й. --Щ1 щі Е за / х Х : діа піосвке ГН і і кеш ше ие в: ЗМУ, іще ОБ іч . - ; / у ИН ас: НИ, /

Ш- х КІ о о. ери

М ій ! и К а ї 4, її , ДЕ ян

Ше у МН, Ми,

К- ІТК кКЮ я ЕДТА би що: Й

Комп'ютерна верстка Д. Шеверун Підписне Тираж 28 прим.

Міністерство освіти і науки України

Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна

ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601