Комплексная пеногенераторная установка и способ ее работы

 

Изобретение относится преимущественно к области строительства и может быть использовано для получения из пенообразующей жидкости пены в широком спектре ее кратности и стойкости для приготовления пенобетона. Для повышения компактности установка состоит из корпуса с возможностью его перемещения, в котором размещены в двух его отделениях компрессор, производящий сжатый воздух с давлением свыше 0,7 кг/см², и дозатор-ресивер с аэратором, работающие под давлением воздуха свыше 0,7 кг/см², над ними в одном корпусе устройства установлены емкость для пенообразующей жидкости и емкость для воды, которая необходима для промывки системы после ее работы. Для получения пены в широком диапазоне ее кратности и стойкости к аэратору подведены трубопровод сжатого воздуха от компрессора и трубопровод с пенообразующей жидкостью под давлением воздуха от дозатора-ресивера, а на этих трубопроводах установлены задвижки, регулирующие давление воздуха и давление пенообразующей жидкости при их подаче к аэратору. 2 с. и 5 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использована для получения из пенообразующей жидкости пены, необходимой для приготовления пенобетона.

Известны пеногенераторные установки, состоящие из компрессора, производящего сжатый воздух с давлением свыше 0,7 кг/ см², дозатора-ресивера, работающего под давлением воздуха или жидкости свыше 0,7 кг/ см², аэратора для приготовления пены, выполненного, например, в виде гидровоздушного эжектора или водоструйного насоса, емкости для пенообразующей жидкости и емкости для воды, необходимой для промывки системы после ее работы [1, 2, 3, 4, 5, 6].

Кроме того, из рекламных проспектов известны конструкции пеногенераторных установок и способ их работы, которые выпускают зарубежные фирмы: в Швеции - "Сипорекс" и "Дюрекс"; в Гермении - "Итонг", "Грейзел" и "Неопор"; в Голландии - "Калсилокс"; в Дании - "Селкон"; в Японии - "Чори" и т.д.

Недостатком этих установок является то, что в них невозможно получить пену в широком диапазоне ее кратности и стойкости. Кроме того, известные пеногенераторные установки некомпактны и немобильны.

Известно, что под кратностью подразумевается отношение объема пены к объему жидкости, из которой она получена.

Известны также наиболее близкие по технической сущности и достигаемому эффекту комплексные пеногенераторные установки, состоящие из компрессора, производящего сжатый воздух с давлением свыше 0,7 кг/ см², дозатора-ресивера, работающего под давлением воздуха свыше 0,7 кг/ см², аэратора для приготовления пены, выполненного, например, в виде гидровоздушного эжектора или водоструйного насоса, емкости для пенообразующей жидкости и емкости для воды, необходимой для промывки системы после ее работы [7, 8].

Однако в известных пеногенераторных установках не получают пену в широком диапазоне ее кратности и стойкости, т.к. для приготовления пены используют принцип эжекции, а не принцип принудительного регулируемого наддува в аэратор.

Известен способ работы комплексной пеногенераторной установки, включающий приготовление пены в аэраторе из пенообразующей жидкости и воздуха [2].

Как известно, воздушно-механическая пена образуется при механическом смешивании воздуха, воды и поверхностно-активного вещества. В обычной воздушно-механической пене содержится около 90% воздуха и 10% воды. За последнее время нашла применение так называемая высокократная воздушно-механическая пена. Она получается с помощью такого же водного раствора пенообразователя, но для ее получения применяют специальные пеногенераторы, обеспечивающие подсасывание значительно большого количества воздуха. В высокократной пене содержится около 99% воздуха, 1% воды и менее и около 0,04% пенообразователя. Но она обладает относительно небольшой стойкостью, т.е. способностью сохраняться во времени, в то время как химические, воздушно-механические пены и их сочетания - наиболее приемлемы для получения пенобетона ввиду их большей стойкости.

Недостатком известного способа является то, что пену производят непрерывно при прерывном способе ее подачи и изготовлении пенобетона. Кроме того, после окончания работы по улучшению промывки системы от остатков пенообразующей жидкости промывочная жидкость не используется в технологическом процессе.

Для устранения отмеченных выше недостатков необходимо получать пену в широком диапазоне ее кратности и стойкости, а также порционно при ее максимальном использовании в технологическом процессе.

Поставленная задача решается тем, что в известной комплексной пеногенераторной установке, состоящей из компрессора, производящего сжатый воздух с давлением 0,7 кг/ см², дозатора-ресивера, работающего под давлением воздуха свыше 0,7 кг/ см², аэратора для приготовления пены, выполненного, например, в виде гидровоздушного эжектора или водоструйного насоса, емкости для пенообразующей жидкости и емкости для воды, необходимой для промывки системы после ее работы, в одном общем корпусе установки с возможностью его перемещения установлены компрессор, дозатор-ресивер и емкости для пенообразующей жидкости и воды, причем к дозатору-ресиверу подведены трубопровод сжатого воздуха от компрессора и трубопровода от емкости с пенообразующей жидкостью и водой, а к аэратору подведены трубопровод сжатого воздуха от компрессора и трубопровод с пенообразующей жидкостью под давлением воздуха от дозатора-ресивера, а на этих трубопроводах установлены задвижки, регулирующие давление воздуха и давление пенообразующей жидкости при их поступлении в аэратор.

Другое отличие состоит в том, что дозатор-ресивер выполнен в виде сосуда с емкостью свыше 25 литров и состоит из труб с внутренним диаметром не более 150 мм, без коллекторов, а также с коллекторами, выполненными из труб с внутренним диаметром не более 150 мм, или дозатор-ресивер выполнен в виде одного сосуда емкостью не свыше 25 литров.

Предпочтительно емкость с пенообразующей жидкостью расположить выше уровня дозатора-ресивера, а емкость для воды расположить над емкостью пенообразователя с возможностью поступления пенообразующей жидкости и воды по трубопроводам в дозатор-ресивер самотеком, причем аэратор расположен ниже уровня дозатора-ресивера.

Кроме того, установка имеет два изолированных друг от друга отделения, в одном из которых размещен компрессор с электродвигателем, а другом отделении размещены дозатор-ресивер, аэратор и приборы контроля за работой установки, причем корпус отделения установки, где расположен компрессор, и корпус отделения установки, где расположен дозатор-ресивер с аэратором и приборами контроля, имеют двухстворчатые дверцы с возможностью их закрытия на замок и с возможностью их открытия для беспрепятственного производства эксплуатации, монтажа и демонтажа оборудования в этих отделениях комплексной пеногенераторной установки.

Поставленная задача решается также и тем, что в известном способе работы комплексной пеногенераторной установки, включающем приготовление пены и подачу ее в аэратор, пену в пеногенераторной установке производят порционно, дискретно, для чего пенообразующую жидкость из емкости для ее хранения самотеком подают в дозатор-ресивер и после заполнения дозатора-ресивера пенообразующей жидкостью задвижку на трубопроводе от емкости с пенообразователем закрывают, а в дозатор-ресивер подают сжатый воздух от компрессора, затем пенообразующую жидкость под давлением воздуха из дозатора-ресивера подают в аэратор и одновременно к аэратору подают сжатый воздух от компрессора и при этом задвижки регулируют давление воздуха и давление пенообразующей жидкости при их поступлении в аэратор, а саму пену расходуют по назначению, причем после расходования пенообразующей жидкости из дозатора-ресивера его вновь заполняют пенообразующей жидкостью и цикл порционного, дискретного приготовления пены в установке повторяют.

Другое отличие состоит в том, что после окончания работы для улучшения промывки системы пеногенераторной установки водой от остатков пенообразующей жидкости воду в пеногенераторную установку подают сжатый воздух от компрессора, для чего сначала в дозатор-ресивер самотеком подают воду из емкостей для ее хранения, а после заполнения дозатора-ресивера водой задвижку на трубопроводе с водой закрывают, а в дозатор-ресивер подают сжатый воздух от компрессора и водой под давлением воздуха промывают дозатор-ресивер, аэратор и трубопроводы установки.

Предпочтительно в качестве пенообразующей жидкости использовать раствор сульфонат порошка в воде из расчета 15 кг сульфонат порошка на 200 литров воды, что достаточно для приготовления примерно 5 м³ пенобетона.

Отличие предложенного устройства и способа его работы от известных состоит в том, что в одном общем корпусе установки с возможностью его перемещения установлены компрессор, дозатор-ресивер, аэратор и емкости для пенообразующей жидкости и воды, причем к дозатору-ресиверу подведены трубопровод сжатого воздуха от компрессора и трубопроводы от емкостей с пенообразующей жидкостью и водой, а к аэратору подведены трубопровод сжатого воздуха от компрессора и трубопровод с пенообразующей жидкостью под давлением воздуха от дозатора ресивера, а на этих трубопроводах установлены задвижки, регулирующие давление воздуха и давление пенообразующей жидкости при их поступлении в аэратор, такая принципиальная схема позволяет получать пену в широком диапазоне ее кратности и стойкости, т.к. в аэраторе используется принцип не эжекции, а принцип регулируемого наддува воздуха, совмещенного с регулируемой подачей к нему пенообразующей жидкости под регулируемым давлением того же воздуха. Кроме того, емкость с пенообразующей жидкостью расположена выше уровня дозатора-ресивера, а емкость для воды расположена над емкостью пенообразователя с возможностью поступления пенообразующей жидкости и воды по трубопроводам в дозатор-ресивер самотеком, причем аэратор расположен ниже уровня дозатора ресивера.

Другое отличие состоит в том, что установка имеет два изолированных друг от друга отделения, в одном из которых размещен компрессор с электродвигателем, а в другом отделении размещены дозатор-ресивер, аэратор и приборы контроля за работой установки: распределительный щит управления компрессором, автоматическое редуцирующее устройство, манометр, предохранительный клапан и регулирующая запорная арматура на трубопроводах, причем корпус отделения установки, где расположен компрессор, и корпус отделения установки, где расположен дозатор-ресивер с аэратором и приборами контроля, имеют двухстворчатые дверцы с возможностью их закрытия на замок и возможностью их открытия для беспрепятственного производства эксплуатации, монтажа и демонтажа оборудования в этих отделениях комплексной пеногенераторной установки.

Предлагаемое изобретение схематически поясняется чертежами, где: На фиг. 1 в схематическом виде представлена принципиальная схема комплексной пеногенераторной установки, где дозатор-ресивер выполнен в виде кольцеообразного сосуда диаметром не более 150 мм.

На фиг. 2 в схематическом виде представлена принципиальная схема комплексной пеногенераторной установки, где дозатор-ресивер выполнен в виде гребенки емкостью свыше 25 литров и состоит из коллектора, труб с внутренним диаметром не более 150 мм.

На фиг. 3, 4 и 5 в схематическом виде представлены три варианта конструкций дозатора-ресивера емкостью свыше 25 литров.

На фиг. 6 в схематическом виде представлена комплексная пеногенераторная установка в разрезе по сечению В-В (см. фиг. 7).

На фиг. 7 в схематическом виде представлена комплексная пеногенераторная установка с разрезом ее по сечению А-А (см. фиг. 6).

На фиг. 8. в схематическом виде представлена комплексная пеногенераторная установка с разрезом ее по сечению В-В (см. фиг. 7).

На фиг. 9. в схематическом виде в аксонометрической проекции представлены общий наружный вид комплексной пеногенераторной установки.

Комплексная пеногенераторная установка состоит из корпуса 1 с двумя изолированными друг от друга отделениями 2 и 3, в одном из которых (отделении 2) размещен компрессор 4 с электродвигателем 5, а другом отделении 3 размещены дозатор-ресивер 6, аэратор 7 и приборы контроля за работой установки: распределительный щит 8 управления компрессором 4, автоматическое редуцирующее устройство 9 (понижает давление сжатого воздуха до рабочего - 5 кг/см²), манометр 10, предохранительный клапан 11 и регулирующая запорная арматура 12 на трубопроводах, причем в отделениях 2 и 3 имеются двухстворчатые дверцы 13.

Над отделениями 2 и 3 расположена емкость 14 для пенообразующей жидкости, а над ней емкость 15 с водой для промывки системы.

Особенность выполнения предлагаемой комплексной пеногенераторной установки состоит в том, что в общем корпусе 1 установки с возможностью его перемещения установлены: компрессор 4, дозатор-ресивер 6, аэратор 7 и емкости 14 и 15 для пенообразующей жидкости и воды, причем к дозатору-ресиверу 6 подведены трубопровод сжатого воздуха от компрессора 4 и трубопроводы от емкостей 14 и 15 с пенообразующей жидкостью и водой, а к аэратору 7 подведены трубопровод сжатого воздуха от компрессора 4 и трубопровод с пенообразующей жидкостью под давлением воздуха от дозатора-ресивера 6, а на этих трубопроводах установлены задвижки 12, регулирующее давление воздуха и давление пенообразующей жидкости при их поступлении в аэратор 7. Такая принципиальная схема позволяет получать пену в широком диапазоне ее кратности и стойкости, т. к. в аэраторе 7 используется принцип не эжекции, а принцип регулируемого наддува воздуха, совмещенного с регулируемой подачей к нему пенообразующей жидкости под регулируемым давлением того же воздуха.

Установка 1 имеет два изолированных друг от друга отделения 2 и 3, в одном из которых размещен компрессор 4 с электродвигателем 5, а в другом отделении размещены дозатор-ресивер 6, аэратор 7 и приборы контроля за работой установки: распределительный щит 8 управления компрессором, автоматическое редуцирующее устройство 9, манометр 10, предохранительный клапан 11 и регулирующая запорная арматура 12 на трубопроводах, причем корпус отделения 2 установки, где расположен компрессор 4, и корпус отделения 3 установки, где расположен дозатор-ресивер 6 с аэратором 7 и приборами контроля, - имеют двухстворчатые дверцы 13 с возможностью их закрытия на замок и с возможностью их открытия для беспрепятственного производства эксплуатации, монтажа и демонтажа оборудования в этих отделениях комплексной пеногенераторной установки.

Для образования пены используют раствор сульфонат порошка в воде из расчета 15 кг сульфонат порошка на 200 литров воды, что достаточно для приготовления примерно 15 м³ пенобетона.

Способ работы устройства заключается в следующем. Пенообразующую жидкость из емкости 14 для ее хранения самотеком подают в дозатор-ресивер 6 и после заполнения дозатора-ресивера 6 пенообразующей жидкостью задвижку 12 на трубопроводе от емкости 14 с пенообразователем закрывают, а в дозатор-ресивер подают сжатый воздух от компрессора 4, затем пенообразующую жидкость под давлением воздуха из дозатора-ресивера 6 подают в аэратор 7 и одновременно к аэратору 7 подают сжатый воздух от компрессора 4 и при этом задвижками 12 регулируют давление воздуха и давление пенообразующей жидкости при их поступлении в аэратор 7, а саму пену расходуют по назначению, причем после расходования пенообразующей жидкости из дозатора-ресивера 6 его вновь заполняют пенообразующей жидкостью и цикл порционного приготовления пены в установке повторяют. При этом после окончания работы для улучшения промывки системы пеногенераторной установки водой от остановки пенообразующей жидкости - воду в пеногенераторную установку подают под давлением сжатого воздуха от компрессора 4, для чего сначала в дозатор-ресивер 6 самотеком подают воду из емкости 15 для ее хранения, а после заполнения дозатора-ресивера 6 водой задвижку 12 на трубопроводе с водой закрывают, а в дозатор-ресивер 6 подают сжатый воздух от компрессора 4 и водой под давлением воздуха промывают дозатор-ресивер 6, аэратор 7, трубопроводы установки и запорно-регулирующую арматуру 12.

Применение предлагаемого устройства и способа его работы позволит по сравнению с прототипом повысить компактность установки, ее мобильность и возможность получения пены в широком диапазоне ее кратности и стойкости, т.к. для приготовления пены в заявленном объекте был использован не принцип эжекции, а принцип принудительного наддува воздуха в аэратор. Кроме того, существенным техническим эффектом является комплексность устройства, где в одном корпусе кроме компрессора, дозатора-ресивера, аэратора размещены еще емкость с пенообразующей жидкостью и емкость с водой для промывки системы, чего нет ни в одном из известных аналогов и прототипов.

Перечень литературы, использованной при составлении описания 1. Мобильный комплекс приготовления и подачи ячеистого бетона типа МКП5-6/18.00.ООРЭ Краснодарский научно-производственной фирмы "Газблок".

2. Пеногенераторная установка (рекламный проспект) АО "Новостром" (121908, г. Москва, Новый Арбат, 11).

3. Пеногенераторная установка экспериментальной научно-производственной фирмы "Рубин" (газета "Строительный комплекс" N 12 (78), 1997 г. с. 4).

4. Пеногенераторная установка (рекламный проспект) АО ВНИИСтром им. Будникова (140080, Московская обл., пос. Красково, ул. К.Маркса, 117).

Формула изобретения

1. Комплексная пеногенераторная установка, состоящая из компрессора, производящего сжатый воздух с давлением свыше 0,7 кг/см², дозатора-ресивера, работающего под давлением воздуха свыше 0,7 кг/см², аэратора для приготовления пены, выполненного, например, в виде гидровоздушного эжектора или водоструйного насоса, емкости для пенообразующей жидкости и емкости для воды, необходимой для промывки системы после ее работы, отличающаяся тем, что в одном общем корпусе установки с возможностью его перемещения установлены компрессор, дозатор-ресивер и емкости для пенообразующей жидкости и воды, причем к дозатору-ресиверу подведены трубопровод сжатого воздуха от компрессора и трубопроводы от емкости с пенообразующей жидкостью и водой, а к аэратору подведены трубопровод сжатого воздуха от компрессора и трубопровод с пенообразующей жидкостью под давлением воздуха от дозатора-ресивера, а на этих трубопроводах установлены задвижки, регулирующие давление воздуха и давление пенообразующей жидкости при их поступлении в аэратор.

2. Комплексная пеногенераторная установка по п. 1, отличающаяся тем, что дозатор-ресивер выполнен в виде сосуда с емкостью свыше 25 л и состоит из труб с внутренним диаметром не более 150 мм, без коллекторов, а также с коллекторами, выполненными из труб с внутренним диаметром не более 150 мм, или дозатор-ресивер выполнен в виде одного сосуда емкостью не свыше 25 литров.

3. Комплексная пеногенераторная установка по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что емкость с пенообразующей жидкостью расположена выше уровня дозатора-ресивера, а емкость для воды расположена над емкостью пенообразователя с возможностью поступления пенообразующей жидкости и воды по трубопроводам в дозатор-ресивер самотеком, причем аэратор расположен ниже уровня дозатора-ресивера.

4. Комплексная пеногенераторная установка по п. 1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что установка имеет два изолированных друг от друга отделения, в одном из которых размещен компрессор с электродвигателем, а в другом отделении размещены дозатор-ресивер, аэратор и приборы контроля за работой установки, причем корпус отделения установки, где расположен компрессор, и корпус отделения установки, где расположен дозатор-ресивер с аэратором и приборами контроля, имеют двухстворчатые дверцы с возможностью их закрытия на замок и с возможностью их открытия для беспрепятственного производства эксплуатации, монтажа и демонтажа оборудования в этих отделениях комплексной пеногенераторной установки.

5. Способ работы комплексной пеногенераторной установки по п. 1, включающий приготовление пены и подачу ее в аэратор, отличающийся тем, что пену в пеногенераторной установке производят порционно, для чего пенообразующую жидкость из емкости для ее хранения самотеком подают в дозатор-ресивер и после заполнения дозатора-ресивера пенообразующей жидкостью, задвижку на трубопроводе от емкости с пенообразователем закрывают, а в дозатор-ресивер подают сжатый воздух от компрессора, затем пенообразующую жидкость под давлением воздуха из дозатора-ресивера подают в аэратор и одновременно к аэратору подают сжатый воздух от компрессора и при этом задвижки регулируют давление воздуха и давление пенообразующей жидкости при их поступлении в аэратор, а саму пену расходуют по назначению, причем после расходования пенообразующей жидкости из дозатора-ресивера его вновь заполняют пенообразующей жидкостью и цикл порционного приготовления пены в установке повторяют.

6. Способ работы комплексной пеногенераторной установки по п. 5, отличающийся тем, что после окончания работы для улучшения промывки системы пеногенераторной установки водой от остатков пенообразующей жидкости воду в пеногенераторную установку подают под давлением сжатого воздуха от компрессора, для чего сначала в дозатор-ресивер самотеком подают воду из емкостей для ее хранения, а после заполнения дозатора-ресивера водой задвижку на трубопроводе с водой закрывают, а в дозатор-ресивер подают сжатый воздух от компрессора и водой под давлением воздуха промывают дозатор-ресивер, аэратор и трубопроводы установки.

7. Способ работы комплексной пеногенераторной установки по п. 5 или 6, отличающийся тем, что в качестве пенообразующей жидкости используют раствор сульфонат порошка в воде из расчета 15 кг сульфонат порошка на 200 л воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9