Способ управления процессом приготовления бетонной смеси в бетоносмесителях непрерывного действия с пароразогревом Советский патент 1985 года по МПК B28C7/00 

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий, преимущественно сборного железобетона, и может быть использовано при автоматизации бетоносмесительных установок и цехов, в частности при непрерывном приготовлении бетонных смесей с предварительным разогревом с помощью водяного пара, например в домостроительном производстве железобетонных конструкций на вибропрокатных станах, и является усовершенствованием способа по авт. св. № 582098.

Цель изобретения - повыщение точности управления в широком диапазоне изменения возмущающих и управляющих воздействий.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Особенностью пароразогрева является образование конденсата, который непосредственно попадает в бетонную смесь при ее приготовлении. В то же время необходимо, чтобы бетонная смесь в зависимости от принятой технологии имела заданную подвижность. Подвижность характеризуется количеством воды, вводимой в бетонную смесь {в том числе и с заполнителями). При пароразогреве важно знать какое количество конденсата попадает в бетонную смесь. При разогреве, транспортировании, перевозке и укладке разогретой бетонной смеси имеет место как потеря подвижности такой смеси, так и снижение ее температуры. Следовательно, при пароразогреве нужно учитывать обязательно и эти факторы. Для их оперативной коррекции и предназначен предложенный нами способ управления.

Так количество пара (Gn)., которое необходимо расходовать для обеспечения нагрева бетонной смеси до заданной температуры и подвижности определяется по формуле:

Gn 0,96 т(ас.к:С,к..+ Рн-С5: t j:til + (Qp + QT + Qy + Q4)-(tc.- tR)../l(H - CxUi0,8 m CaCtt.- ts)..,

где Gt-K.- iacca сухих компонентов смеси; Ct-K.-теплоемкость сухих компонентов; Cs -теплоемкость воды; Ск. -теплоемкость конденсата; m -коэффициент учета теплопотери

в окружающую среду; Он-начальное количество воды (влаж

ность) в заполнителях; tt -температура разогретой смеси; tj-температура заполнителей; tb-температура воды; tb-температура конденсата; Н -теплосодержание пара; Qp-количество воды, расчетное при

подборе состава бетона; Q,-количество воды, испаряющееся при транспортировании бетонной смеси;

Qy- количество воды, испаряющееся

при укладке бетонной смеси; рц- количество воды, связанное с повышенной водопотребностью при сповышенной температуре.

Количество воды QB определяется по формуле:

(0„/1,2) -0,.aK+a-F(),- 0,+ a-F(.t.,.: t4-.ex., ,

где Qe -количество воды, рассчитываемое по стандартной методике при подборе состава обычного холодного бетона;

&ср - фактическое время выдерживания 5разогретой с.меси от момента разогрева до укладки; 0м -предельно допустимое время уклад.

ки бетонной смеси;

9-1-время траиспортиронанкя бетонной смеси;

0бу-время уклад.ки бетонной смеси;

а - коэффиц.чент испарения; 6т - коэффио,не11т неравномерности распределения темг сратуры по объему смеси при тра} С 10ртиров5 е;

бу - коэффициент неравномерности

при укладке;

F -поверхность испарения; if, -температура окружающей среды

(наружного воздуха).

0 Формулы (1), (2) позволяют для любой конструкции бетоносмесителя и любой технологической схем.ы получения железобетонных изделий установить необходимые количества пара и воды, вводимые в бетоносмеситель в нелинейной зависимости как от nocTOHHlibix коэффициентов и параметров, так и от параметров переменных, характеризующих качество заполнителей (влажность и температуру).

На чертеже показана схема устройства, реализующего способ управления.

Схема содержит бетоносмеситель 1 непрерывного действия - объект управления 1, основной канал 2 управления температура смеси - расход пара, основной капал 3 управления вязкость смеси-расход 5. воды, корректирующий канал 4 температура заполнителей-расход пара, корректирующий канал 5 температура заполнителейрасход воды, корректирующий канал 6 влажность заполнителей-расход пара, корректирующий канал 7 влажность заполнителей-расход воды, корректирующий канал 8 расход пара-расход воды, корректирующий канал 9 расход воды-расход пара, регулирующий орган 10 расхода пара, регулирующий орган 11 расхода воды. 5 Бетоносмеситель 1, канал управления 2 и регулирующий орган 10 представляют собой первое звено замкнутой системы управления, работающей по отклонению температуры бетонной смеси от заданного значения. Бетоносмеситель 1, канал 3 управления и регулирующий орган 11 представляют собой второе звено замкнутой системы управления, работающей по отклонению вязкости бетонной смеси от заданного значения. В связи с тем, что регулирующие органы 10 и 11 учитывают изменение температуры и влажности заполнителей по каналам 4-7 (разомкнутым контурам управления) до поступления заполнителей в смеситель, их колебания не будут оказывать влияние на качество разогретой бетонной смеси, т.е. и температура и вязкость смеси останутся неизменными. Кроме того, случайные нарушения работы регулирующих органов тоже не будут влиять на качество смеси, поскольку изменения расхода воды по корректирующему каналу 8 и расхода пара по корректирующему каналу 9 также учитываются еще до поступления этих материальных потоков в бетоносмеситель. Таким образом, введение внёщних корректирующих каналов 4-9 управления, т.е. разомкнутых звеньев управления, значительно облегчает условия работы замкнутых звеньев, что и обеспечивает большую устойчивость и точность работы системы управления в целом. Испытания способа управления в условиях непрерывного конвейерного производства железобетонных конструкций и изделий на вибропрокатных станах показали, что повышение устойчивости и точности работы системы обеспечивает снижение расхода пара на 9-11% при сохранении заданных свойств как бетонной смеси, так и готовых изделий.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ В БЕТОНОСМЕСИТЕЛЯХ НЕПРЕРЫВНОГО ДЕЙСТВИЯ С ПАРОРАЗОГРЕВОМ по авт. св. № 582098, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления в широком диапазоне изменения возмушаюших и управляющих воздействий, изменяют в нелинейной зависимости от температуры и влажности заполнителей расход воды с коррекцией по расходу пара и расход пара с коррекцией по расходу воды. 4 to