СМЕСИТЕЛЬ

СМЕСИТЕЛЬ


RU (11) 2107618 (13) C1

(51) 6 B28C5/16 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.02.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96108073/03 
(22) Дата подачи заявки: 1996.04.22 
(45) Опубликовано: 1998.03.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. SU, авторское свидетельство, 644539, кл. B 03 D 1/14, 1979. 2. RU, патент, 2067536, кл. B 28 C 5/16, 1996. 
(71) Заявитель(и): Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева 
(72) Автор(ы): Бочкин В.С.; Селяев В.П.; Соломатов В.И. 
(73) Патентообладатель(и): Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева 

(54) СМЕСИТЕЛЬ 

Изобретение относится к оборудованию для производства строительных материалов, а именно к высокоскоростным смесителям для приготовления строительных смесей пониженной плотности. Смеситель содержит корпус с загрузочным и выгрузочным отверстиями, отражательными перегородками, рабочий орган в виде вертикального вала с закрепленными на нем нижними и верхними лопастями. Нижние лопасти выполнены с отверстиями. Нижние лопасти дополнительно имеют выпускные отверстия для выхода воздуха, каналами соединенные с полым валом и расположенные в нижней части лопасти на стороне, противоположной той, которая воздействует на смесь. 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к оборудованию для производства строительных материалов, а именно к высокоскоростным смесителям для приготовления строительных смесей пониженной плотности.

Известно устройство для аэрации пульпы и диспергирования газов [1], включающее приводной полый вал, на который надет импеллер, выполненный в виде диска с коническими отверстиями и трубками с отверстиями для выхода воздуха.

Недостаток известной установки состоит в том, что данное устройство невозможно использовать для приготовления строительных смесей на основе минеральных и органических вяжущих вследствие зарастания каналов для циркуляции пульпы твердеющим вяжущим веществом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является смеситель [2], содержащий корпус с загрузочным и выгрузочным отверстиями, установленный внутри корпуса, рабочий орган в виде вертикального вала с закрепленными на нем нижними и верхними лопастями, при этом нижние лопасти имеют отверстия, соотношение выходного и входного диаметров которых равно 1 : (2-3).

Недостатком данного смесителя является невозможность обеспечения необходимой высокой степени поризации смесей, что приводит к недостаточному снижению средней плотности изделий на их основе.

Технический эффект заключается в снижении средней плотности поризованных строительных изделий за счет дополнительной аэрации смеси при турбулентном перемешивании.

Сущность изобретения заключается в том, что в смесителе, содержащем корпус с загрузочным и выгрузочным отверстиями, отражательными перегородками, рабочий орган в виде вертикального вала с закрепленными на нем верхними и нижними с отверстиями лопастями, нижние лопасти дополнительно имеют выпускные отверстия для выхода воздуха, которые с помощью каналов соединены с полым валом и расположены в нижней части лопасти на стороне, противоположной той, которая воздействует на смесь.

На фиг. 1 представлена схема смесителей; на фиг. 2 - 4 - расположение выпускных отверстий воздуха и отверстий в нижней лопасти.

Смеситель состоит из корпуса 1 (фиг. 1) с коническим днищем, загрузочного 2 и выгрузочного 2 отверстий, отражательных перегородок 10, электродвигателя 4, пневмоцилиндра 5. Рабочий орган выполнен в виде вертикального вала 6, на котором закреплены нижние 7 и верхние 8 лопасти. В нижней лопасти 7 (фиг. 2) имеются отверстия, у которых соотношение диаметров выходного d2 и входного d1 равно 1 : (2 - 3). При этом минимальный диаметр выходного отверстия должен превышать максимальный размер перемешиваемых части минеральных компонентов (вяжущих, наполнителей и т. д. ) не менее, чем в 3 раза. Это вызвано необходимостью исключения возможного расклинивания действия минеральных частиц в выходном отверстии. Нижние лопасти имеют также выпускные отверстия 9 (фиг. 2), которые с помощью каналов соединены с полым валом, в котором нагнетается воздух под давлением. Выпускные отверстия располагаются в нижней части лопасти на стороне, противоположной той, которая воздействует на смеси во избежание засорения отверстий.

Смеситель работает следующим образом. Выключением электродвигателя 4 осуществляется вращение рабочего органа. В работающий смеситель через загрузочное отверстие 2 подают компоненты смеси в следующей последовательности: вода, пенообразующие добавки (в случае необходимости) и минеральные компоненты. За лопастями образуется зона разрежения, что способствует получению устойчивой пены за счет процесса кавитации. Эффективность поризации строительных смесей также увеличивается вследствие дополнительного нагнетания воздуха, который подвергается дисперсии быстровращающимися лопастями турбулентного смесителя. Воздух под давлением выталкивается из отверстия лопастей в объем корпуса в сторону, противоположную движению лопастей, сообщая при этом лопастям часть своей кинетической энергии. Все это позволяет более эффективно поризовать смеси. При прохождении смеси через отверстия в нижних лопастях смесителя усиливается взаимодействие компонентов вследствие усложнения траектории движения.

Традиционная технология приготовления пенобетона включает отдельное приготовление пены и растворной смеси с последующим их совмещением в основном смесителе.

В то же время при изготовлении вяжущих в интенсивном режиме в высокоскоростных смесителях происходит комплексное изменение характеристик: снижается вязкость, повышается скорость растворения и твердения вяжущих, наблюдается некоторое кавитационное воздухововлечение смесей. Рационально использовать значительные преимущества интенсивной технологии и весь комплекс изменения свойств можно при изготовлении строительных композитов пониженной плотности.

Предлагаемый смеситель отличается от известного тем, что позволяет осуществлять приготовление пенобетона по одностадийной комплексной аэропенной интенсивной технологии. При высокоскоростном перемешивании отдозированного количества воды, пенообразователя ( в случае необходимости) и вяжущих образуется подвижная, однородная, высокопористая смесь. Получающиеся изделия обладают достаточно высокими физико-техническими показателями. Интенсивная аэропенная технология приготовления строительных композитов пониженной плотности позволяет снизить расход воды для минеральных вяжущих, добиться высокой однородности смеси за счет равномерного распределения компонентов и диспергированного воздуха и повысить физико-технические свойства затвердевших изделий (низкая плотность и относительно высокая прочность). 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Смеситель, содержащий корпус с загрузочным и выгрузочным отверстиями, отражательными перегородками, рабочий орган в виде вертикального вала с закрепленными на нем нижними и верхними лопастями, при этом нижние лопасти имеют отверстия, отличающийся тем, что нижние лопасти дополнительно имеют выпускные отверстия для выхода воздуха, каналами соединенные с полым валом и расположенные на стороне, противоположной той, которая воздействует на смесь.