Технические науки/3. Отраслевое машиностроение

К.т.н. Орехова Т.Н., Краснов В.В., Дёмушкин Н.П.

Белгородский технологический университет им. В.Г. Шухова, Россия

Пневмосмеситель для производства дисперсно-армированных смесей

При выборе направления исследования необходимо рассмотреть основные достижения в развитии оборудования для смешения многокомпонентных строительных смесей, а также уделить внимание разработке установок для производства дисперсно-армированных смесей.

Одним из наиболее важных и определяющих факторов, влияющим на физико-механические, физико-химические, эксплуатационные и технологические свойства смеси, является структура смеси. Структура смеси в свою очередь зависит от таких показателей как взаимное расположение компонентов в смеси, их количественным соотношением и характером связи.

В связи с этим возникает необходимость в разработке специализированного оборудования, которое будет отличаться невысокими энергозатратами, иметь гибкие характеристики, возможность перенастраиваться на различные схемы производства, работать с широким спектром материалов.

Одним из таких устройств является противоточный пневмосмеситель для производства дисперсно-армированных смесей, представленный на рисунке 1.

Противоточный пневмосмеситель для производства дисперсно-армированных смесей работает следующим образом.

Дисперсно-армированная смесь подается в загрузочный бункер 7. Далее через патрубки ввода 6 смесь попадает в подающую трубу 1, в которой расположены воздушные сопла 8 и 9. В воздушные сопла подается сжатый воздух, который подхватывает и транспортирует компоненты смеси в основную камеру смешения.

Для направления потока компонентов дисперсно-армированной смеси из подающей трубы в основную камеру смешения, предусмотрен ротационный распределитель 2. В данном распределителе установлен конус-рассекатель 3, который позволяет разбивать компоненты смеси на составляющие, а лопатки 4 направляют смесь в сторону выходных отверстий. При этом происходит вращение всей конструкции, что обеспечивает распределение компонентов дисперсно-армированной смеси на 360°. Это способствует увеличению площади взаимодействия компонентов, а также снижает вероятность образования застойных участков в рабочей камере противоточного пневмосмесителя.

Далее материал попадает в основную камеру смешения, где подхватывается воздушными потоками из сопел 11, установленными в торце 10 корпуса 5.

Одновременно с подачей компонентов в патрубки ввода 6, со стороны зоны выгрузки во внутреннюю полость корпуса 5 из загрузочного бункера 14 подается вяжущее, через радиальные отверстия патрубка 12. Воздушное сопло 13 предназначено для транспортировки материала по патрубку 12 в зону взаимодействия с компонентами. Вяжущее повышает концентрацию смеси, увеличивая адгезию компонентов в этой зоне.

После этого готовая сухая дисперсно-армированная смесь поступает к месту упаковки.

Таким образом, данная конструкция противоточного пневмосмесителя для производства дисперсно-армированных смесей позволяет повысить качество смеси за счет увеличения зоны подачи компонентов смеси до 360°, что способствует увеличению площади взаимодействия компонентов и снижению образования застойных зон.

К недостаткам можно отнести невозможность работы с влажными материалами, а также невысокую производительность.

Рис. 1. Противоточный пневмосмеситель:

1 ‒ подающая труба; 2 ‒ ротационный распределитель; 5 ‒ корпус;

6 ‒ патрубки ввода; 7, 14 ‒ загрузочные бункера; 8, 9, 11, 13 ‒ воздушные сопла;

10 ‒ торец конфузора; 12 ‒ патрубок с радиальными отверстиями

Рис. 2. Продольный разрез ротационного распределителя:

11 ‒ воздушное сопло

Рис. 3. Разрез корпуса конфузора:

2 ‒ ротационный распределитель; 3 ‒ конус-рассекатель; 4 ‒ лопатки

Литература:

1. Герасимов М.Д., Герасимов Д.М., Степанищев В.А. Методика проведения исследований вибрационного устройства с асимметричной вынуждающей силой // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова, 2016. №9. С.125-130.

2. Герасимов М.Д. Сложение колебаний в вибровозбудителях. // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2016. №3. С. 116- 121.

3. Носов О.А., Васечкин М.А., Стоянова Н.В. Выбор режимов функционирования технических систем // Автоматизация и современные технологии. – М.:2012 - №4.- С.6-11

4. Носов О.А., Носова Е.В., Хабарова Н.В. Адаптивный привод прецезионной машины // Автоматизация и современные технологии.-М.:Изд-во «Машиностроение», 2007.-№3.-С.11-14

5. Орехова Т.Н., Уваров В.А. Определение скорости частиц материала пневмосмесителя сухих строительных смесей // Фундаментальные исследования. 2013. № 4-3. С. 592-596.

6. Прокопенко В.С., Шарапов Ринат Р., Агарков А.М., Шарапов Р.Р. Оптимизация работы оборудования для получения тонкодисперсных порошков // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2015. № 1. С. 80-83.

7. Романович А.А. Исследование процесса помола материалов предварительно измельченных в пресс-волковом измельчителе // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2015. № 5. С. 150-155.

8. Романович А.А., Орехова Т.Н., Мещеряков С.А., Прокопенко В.С. Технология получения минеральных добавок // Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова. 2015. № 5. С. 188-192.

9. Романович А.А. Энергосбережение при производстве строительных изделий // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2011. – №3. – С. 69–71.

10. Уваров В.А., Орехова Т.Н. Анализ конструкций пневмосмесителей для производства сухих строительных смесей // Интерстроймех–2010. 2010. С. 91-96.