СМЕСИТЕЛЬ-АКТИВАТОР Российский патент 1995 года по МПК B28C5/46 

Изобретение относится к области строительной техники, в частности к установкам для активации цемента и других дисперсных смесей и получения цементной суспензии.

Известно устройство для активации цементной суспензии [1], которое снабжено закрепленным в днище корпуса магнитострикционным преобразователем с расположенной параллельно валам излучающей пластиной, а валы выполнены разноскоростными. Высокоскоростной вал выполнен с закрепленными на нем дисками, чередующимися с шайбами, а низкоскоростной - в виде пустотелого барабана с кольцевыми канавками для входа дисков высокоскоростного вала.

Недостатки устройства - недостаточная степень диспеpгирования минеральных частиц; недостаточная однородность активированной суспензии.

Известна установка для активации цементной суспензии [2], которая содержит герметический корпус, установленный на амортизаторах, пьезокерамический излучатель, закрепленный на тефлоновой трубке, внутреннюю камеру с перфорированной стенкой, запорно-раздаточную арматуру, вакуум-систему. Камера выполнена цилиндрической с основанием, вогнутым внутрь, установлена на приводном валу и имеет крышку. Пьезокерамический излучатель установлен с наклоном в сторону оси установки и имеет на выходе конусную насадку, а основание корпуса повторяет конфигурацию основания камеры.

Недостатки установки - недостаточная степень активации (диспеpгирования) цементных и других минеральных вяжущих веществ; недостаточная степень смешивания диспеpгированных частиц с водой или водным химическим раствором (в случае введения, к примеру, химических добавок); отсутствие магнитостриктора с мембраной для получения мощного ультразвукового поля, обеспечивающего возникновение кавитационных зон; сложность изготовления корпуса установки.

Известен диспергатор [3] , который содержит герметическую емкость с соосно размещенным загрузочным и разгрузочным патрубками, магнитострикционный преобразователь с излучающей мембраной и приводной вал и снабжена вогнутым кольцевым отражателем, ротором, выполненным по форме шарового сектора, а также мембраной колоколообразной формы, размещенной на загрузочном патрубке.

Недостатки установки - недостаточная степень диспергирования минеральных частиц; ненадежность применения колоколообразной излучающей мембраны; значительная скорость перемещения суспензии в зоне ультразвукового излучения.

На чертеже изображен смеситель-активатор, общий вид.

Смеситель-активатор состоит из герметичной цилиндрической емкости 1, установленной на амортизаторах 2 и обеспеченной колоколообразной крышкой 3 с центрально установленным загрузочным патрубком 4 с пробковым краном 5, на внутренний конец которого посредством амортизационной прорезиненной муфты 6 соосно установлен цилиндрический пьезокерамический преобразователь 7 ультразвуковых волн, к которому с внутренней и наружной сторон плотно прилегают тефлоновые трубки 8 и нижней крышкой 9, имеющий центрально установленную подшипниковую опору 10 вала 11. На верхнем конце вала 11 центрально основанию жестко закреплен пустотелый ротор 12, имеющий форму колокола, и эксцентрично размещен разгрузочный патрубок 13 с пробковым краном 14. Внутри емкости 1 расположена мембрана на упорах 15, посредством амортизирующей фигурной кольцевой прокладки 16 установлена коническая излучающая дополнительная мембрана 17, соединенная колоколообразной вогнутой центральной частью мембраны, имеющей центральное 18 и боковое 19 отверстия. На нижней наружной колоколообразной стороне мембраны жестко закреплены магнитострикционные катушки 20.

Смеситель-активатор работает следующим образом.

При закрытом пробковом кране 13 и открытом пробковом кране 5 включаются генераторы (не показаны) ультразвуковых волн, подсоединенные к пьезокерамическому преобразователю 7 и магнитострикционному излучателю (катушкам) 20, и вал 11 ротора 12. Одновременно по загрузочному патрубку 4 подается суспензия, которая проходя по тефлоновой трубке 8 пьезокерамического излучателя 7, работающей на концентратор звука, подвергается интенсивной обработке мощным ультразвуковым полем. В результате имеют место диспеpгирование твердых частиц и смешивание продуктов разрушения с жидкой фазой в процессе воздействия кавитации, соударения частиц, трения и других факторов. Попадая в зону основания вращающегося пустотелого ротора 12 под действием центробежной силы, суспензия подымается вверх, подвергается воздействию ультразвукового поля, излучаемого наружной тефлоновой трубкой 8 пьезокерамического излучателя 7, и центробежных сил и распределяется на наклонные плоскости излучающей ультразвук мембраны 17, где суспензия подвергается очередной обработке, и через отверстия 18 и 19 опускается в нижнюю часть емкости, охлаждая магнитострикционный преобразователь 20 и подвергаясь воздействию ультразвукового поля, излучаемого нижней поверхностью мембраны. Частичным или полным открытием пробкового крана 13 активированная и тщательно перемешанная суспензия удаляется по патрубку 14. Пробковые краны 5 и 13 являются регуляторами подачи и удаления суспензии.

Далее процесс активации и смешивания суспензии непрерывный.

По окончании работы выключаются ультразвуковые генераторы, подсоединенные к пьезокерамическому излучателю 20. После полного удаления суспензии выключается привод 11.

Промывка установки производится аналогично.

Использование: для активации цемента и других дисперсных смесей. Сущность: устройство содержит установленную на амортизаторах герметическую емкость с загрузочным и разгрузочным патрубками, мембрану с магнитострикционным преобразователем и закрепленный на валу ротор. Оно снабжено пьезокерамическим преобразователем, дополнительной мембраной, крышка выполнена колоколообразной. На нижнем конце загрузочного патрубка посредством амортизационной муфты соосно установлен пьезокерамический преобразователь. Ротор выполнен пустотелым колоколообразной формы. Дополнительная мембрана выполнена конической формы с фланцем, которым она установлена на корпусе емкости посредством амортизирующей прокладки. 1 ил.

СМЕСИТЕЛЬ-АКТИВАТОР, содержащий установленную на амортизаторах вертикальную герметичную емкость, размещенный по оси корпуса в центральном отверстии крышки загрузочный патрубок, запорно-раздаточную арматуру, разгрузочный патрубок, колоколообразную мембрану с отверстием в центральной части, магнитострикционный преобразователь, пустотелый ротор с валом, закрепленный посредством подшипниковой опоры в нижней части корпуса, отличающийся тем, что он снабжен пьезокерамическим излучателем с наружной и внутренней тефлоновыми трубками, соосно соединенным с нижним концом загрузочного патрубка посредством амортизационной соединительной муфты, дополнительной мембраной, выполненной по форме усеченного конуса, соединенного с горизонтальным фланцем по периметру нижнего основания конуса, причем крышка выполнена колоколообразной с толщиной в центральной части, превышающей толщину боковой части крышки, корпус имеет упор, а ротор выполнен колоколообразным и соединен с валом в центральной части наружной поверхности, мембрана расположена концентрично относительно ротора, при этом дополнительная мембрана выполнена с отверстиями в конической части, расположенными у фланца, закреплена посредством амортизационной прокладки на упорах корпуса и соединена по меньшему основанию конуса с основанием мембраны, пьезокерамический излучатель размещен без зазоров между наружной и внутренней тефлоновыми трубками, а основание ротора размещено выше соединения основной и дополнительной мембран.