установка для изготовления изделий из горячей бетонной смеси

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ГОРЯЧЕЙ БЕТОННОЙ СМЕСИ, содержащая расходные бункеры заполнителей бетона, подсушиватель песка с циклоном, камеры сгорания, активатор, классификатор, охладитель песка, подсушиватель щебня, бункер цемента и струйный смеситель, соединенные между собой последовательно посредством транспортирующих устройств и трубопроводов, отличающаяся тем, что она снабжена камерой термообработки и котлом-утилизатором с паропроводами, соединяющими его со струйным смесителем и камерой термообработки, а активатор выполнен с водяной рубашкой, соединенной трубопроводом с котлом-утилизатором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к производству бетонных и железобетонных изделий и может быть использовано в различных отраслях строительной индустрии.

Уровень техники в этой области определяется следующим: известна технологическая линия по производству железобетонных изделий (1), содержащая посты приготовления бетонной смеси и формования, пропарочные камеры ямного типа, пост распалубки, устройства для транспортирования готовых изделий на склад и т.д.

К недостаткам данной технологической линии относятся: повышенный расход цемента за счет использования необогащенных заполнителей бетона и повышенная энергоемкость тепловой обработки изделий за счет применения ямных пропарочных камер.

Наиболее близким по технологической сущности к заявляемому изобретению является выбранная в качестве прототипа установка для обогащения и сушки (2), содержащая расходные бункеры заполнителей бетона, подсушиватель песка с циклоном, камеры сгорания, активатор, классификатор, охладитель песка, подсушиватель щебня, бункер цемента и струйный смеситель, соединенные между собой последовательно посредством трубопроводов и транспортирующих устройств.

Недостатком данной установки является повышенная энергоемкость процессов перемешивания бетонной смеси и ускоренного твердения отформованных бетонных изделий. Повышенная энергоемкость связана с применением в струйном смесителе для перемешивания бетонной смеси сжатого воздуха, производимого в мощной компрессорной установке (на 1 м³ бетонной смеси расходуется около 120 м³ сжатого воздуха), и с применением для ускоренного твердения отформованных изделий дополнительной теплоты (в основном теплоты пара, поступающего из котельной или ТЭЦ).

Сущность изобретения заключается в том, что в установке для изготовления изделий из горячей бетонной смеси, содержащей расходные бункеры заполнителей бетона, подсушиватель песка с циклоном, камеры сгорания, активатор, классификатор, охладитель песка, подсушиватель щебня, бункер цемента и струйный смеситель, соединенные между собой последовательно посредством транспортирующих устройств и трубопроводов, установлены камера термообработки и котел-утилизатор с паропроводами, соединяющими его со струйным смесителем и камерой термообработки, а активатор выполнен с водяной рубашкой, соединенной трубопроводом с котлом-утилизатором. При использовании в качестве энергоносителя насыщенного водяного пара в процессе перемешивания бетонной смеси происходит быстрое выравнивание температуры смеси по всему объему смесителя за счет интенсивного тепломассообмена между паровым потоком, жидкими и твердыми частицами, что позволяет получать однородную и равномерно подогретую смесь за короткий промежуток времени. С применением насыщенного водяного пара взамен сжатого воздуха при перемешивании бетонной смеси отпадает необходимость в мощной компрессорной установке для производства сжатого воздуха, что упрощает технологическую схему установки для изготовления изделий из бетона и снижает ее металлоемкость. Использование вырабатываемого в котле-утилизаторе насыщенного водяного пара в качестве теплоносителя для ускоренного твердения отформованных изделий в камере термообработки позволяет полностью отказаться от стороннего источника теплоснабжения, что сокращает протяженность паропровоов и потери теплоты в них.

На чертеже представлена схема установки.

Она содержит транспортер 1 влажного песка, расходный бункер 2 песка, дозатор 3 песка, подсушиватель 4 песка, топочную камеру 5, высокофорсированные камеры сгорания 6, активатор 7, классификатор 8, котел-утилизатор 9, насос 10, водяную рубашку 11, циклон 12, бункер 13 мелких фракций, охладитель 14 песка, транспортер 15 влажного щебня, расходный бункер 16 щебня, дозатор 17 щебня, подсушиватель 18 щебня, бункер 19 цемента, дозатор 20 цемента, транспортер 21 подсушенного щебня, транспортер 22 активированного песка, струйный смеситель 23, бункер 24 бетонной смеси, устройство 25 для формования изделий из бетона, редукционный клапан 26, камеру термообработки 27, дымосос 28 и дымовую трубу 29.

Установка работает следующим образом.

Транспортером 1 песок подается в расходный бункер 2, а затем оттуда через дозатор 3 в подсушиватель 4, где происходит его подсушка и подогрев до 80-100^оС. Далее песок поступает в противоположные концы активатора 7, где происходит его термомеханическая обработка высокотемпературными продуктами сгорания, получаемыми в высокофорсированных камерах сгорания 6. Песок с продуктами сгорания поступает в классификатор 8, где происходит разделение его на крупные и мелкие фракции.

Мелкие фракции песка поступают в бункер 13, а крупные - в охладитель 14. Для охлаждения песка до 80 - 100^оС в охладителе 14 предусмотрены змеевики, в которые поступает вода затворения, и подогреваясь, поступает в струйный смеситель 23. Продукты сгорания после классификатора 8, имеющие температуру 650-700^оС, направляются в котел-утилизатор 9, а затем - в подсушиватель 4 песка. В случае, если теплоты отходящих продуктов сгорания после котла-утилизатора 9 недостаточно для подсушки песка до конечной влажности 0-2%, предусмотрено подключение топочной камеры 5 для повышения теплового потенциала продуктов сгорания. Котел-утилизатор 9 предназначен для производства насыщенного водяного пара невысоких параметров (Р=0,3-0,5 МПа). Вода, необходимая для питания котла-утилизатора 9, подается насосом 10 и подогревается до 80-90^оC в водяной рубашке активатора 7. Насыщенный водяной пар, полученный в котле-утилизаторе 9 направляется по паропроводу: одна часть пара в сопла струйного смесителя 23 для перемешивания бетонной смеси, другая часть - через редукционный клапан 26 - в камеру термообработки 27 для ускоренного твердения отформованных бетонных изделий. Продукты сгорания, отходящие из подсушивателя 4 песка, после очистки в циклоне 12 направляются в подсушиватель 18 щебня, подаваемого дозатором 17 из расходного бункера 16. После подсушивателя 18 щебня отходящие продукты сгорания дымососом 28 выбрасываются в дымовую трубу 29.

Цемент из бункера 19 дозатором 20 подают в струйный смеситель 23, куда также подают подсушенный и подогретый щебень транспортером 21, активированный песок транспортером 22 и горячую воду из охладителя 14 песка.

В струйный смеситель 23 для интенсивного перемешивания и получения однородной по составу бетонной смеси взамен сжатого воздуха, как это имеет место в прототипе, подают насыщенный водяной пар, конденсат которого используется в качестве воды затворения. В результате этого на выходе из струйного смесителя 23 получают горячую бетонную смесь, которая затем поступает в бункер 24 и далее к формующему устройству 25, где происходит формование изделий. Отформованные изделия, имеющие температуру 60 - 80^оС, направляются в камеру термообработки 27, где происходит ускоренное их твердение за счет теплоты насыщенного водяного пара, поступающего из котла-утилизатора 9.

Установка для изготовления изделий из горячей бетонной смеси характеризуется высокой степенью использования теплоты сжигаемого топлива. КПД установки составляет 85-90%, удельный расход условного топлива на 1 м³ бетона 25-35 кг. Применение активированного песка при изготовлении изделий из бетона позволяет сократить расход цемента в бетоне на 15-20%. Кроме этого, применение горячей бетонной смеси для изготовления изделий существенно сокращает продолжительность их термообработки и затраты энергии на нее.