Гибкий трубопровод для разогрева и транспорта вязких смесей Советский патент 1992 года по МПК F16L53/00 

Изобретение относится к трубопроводному транспорту и может быть использовано, преимущественно, в строительстве для одновременного разогрева и транспортирования бетонной смеси в опалубку при возведении монолитных зданий и сооружений или при изготовлении строительных изделий в заводских условиях, а также в других отраслях промышленности, например в горной промышленности для транспортирования в зимних условиях закладочных смесей в выработанное пространство шахт и т д.

Известен электронагреватель текучих сред, содержащий трубу, на внутренней электроизоляционной поверхности которой установлены по винтовой линии пластинчатые электроды, подключенные к трехфазному источнику тока 1.

Недостатком этого устройства является низкое качество транспортируемой вязкой смеси, например бетонной смеси, из-за неравномерного разогрева ее по сечению трубы Это происходит в результате того, что слой бетонной смеси, прилегающий к внутренней поверхности трубы, перегреваясь пересушивается, что приводит к потере пластических свойств бетонной смеси и значительного ухудшения ее качества В то же время слой бетонной смеси, находящийся в центральной части трубы, наоборот недог- ревается и это приводит к замедлению процессов гидратации цемента В результате такого неравномерного разогрева происходит расслоение бетонной смеси и преждевременное ложное схватывание, что также ухудшает качество смеси

Целью изобретения является повышение качества транспортируемой смеси

Поставленная цель достигается тем, что гибкий трубопровод для разогрева и транспорта вязких смесей, содержащий трубу из электроизоляционного материала, на внутренней поверхности которой установлены по винтовой линии пластинчатые электроды, подключенные к трехфазному источнику тока, снабжен по меньшей мере одним дополнительным электродом, выполненным в виде трехзаходной спирали размещенным в стенке трубы с направлением закручивания витков спирали, совпадающим с направлением закручивания витков пластинчатых электродов.

На фиг 1 изображен общий вид устройства, аксонометрия; на фиг. 2 - разрез А-А

со

с

XI о ел о о о

на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг, 2; на фиг. 4 - конфигурация тепловых полей, создаваемых в трубопроводе.

Гибкий трубопровод для разогрева и транспорта вязких смесей, например бетонных, содержит трубу 1, выполненную из упругого электроизоляционного материала, например диэлектрической резины. На внутренней электроизоляционной поверхности трубы 1 установлены по винтовой линии и с равномерным шагом относительно друг друга пластинчатые электроды 2 и 3. Причем,пластинчатые электроды 2 подключены к трехфазному источнику 4 переменного тока промышленной частоты 50 Гц, а пластинчатые электроды 3 подключены к трехфазному источнику импульсного тока 5. Гибкий трубопровод снабжен по крайней мере одним дополнительным электродом б, выполненным в виде трехзаходной спирали, размещенным в стенке трубы 1 с направлением закручивания витков, совпадающим с направлением закручивания витков пластинчатых электродов 2 и 3. Такое расположение витков спирали 6 позволяет увеличить площадь взаимодействия создаваемых ею вихревых электромагнитных токов с электрическими полями пластинчатых электродов, что приводит к усилению действия создаваемых вокруг последних тепловых полей на бетонную смесь, находящуюся между пластинчатыми электродами. В результате этого степень разогрева указанных участков бетонной смеси повышается, что приводит к активизации процессов гидратации цементных зерен, а следовательно, к повышению качества бетонной смеси. Кроме того, заявляемое расположение витков спирали в теле трубы позволяет обеспечить высокую гибкость трубопровода.

Концы трехзаходной спирали 6 подключены к трехфазному источнику переменного тока 7 промышленной частоты 50 Гц,

Для создания равномерного разогрева бетонной смеси по длине и сечению трубопровода, а также для сохранения его гибкости количество трехзаходных спиралей 6, установленных в стенке трубы, может быть увеличено, например, до двух, трех и т.д. (в зависимости от диаметра трубы 1). При этом шаг между проводами в каждой трехзаходной спирали 6 должен быть постоянным и не менее 10 мм. Это обеспечивает безаварийную надежную работу трубопровода.

Кроме того, спираль 6, установленная в стенке резиновой трубы, является армирующим элементом и обеспечивает повышение сопротивления деформации под местной нагрузкой при сохранении гибкости трубопровода.

Концы трубы 1 снабжены фланцами 8, которые предназначены для соединения труб 1 друг с другом при увеличении длины транспортирования бетонной смеси, а также для подсоединения одного конца трубы 1 к приемному бункеру бетоновода (не показан)

Гибкий трубопровод работает следующим образом.

0Гибкую резиновую трубу 1 посредством

одного из фланцев 8 соединяют с приемным бункером бетонной смеси. С помощью бетононасоса бетонная смесь из приемного бункера поступает в трубу 1. Одновременно с

5 этим на электроды 2, 3 и 6 подают электрический ток, Причем на пластинчатые электроды 2 с трехфазного источника тока 4 подают переменный электрический ток промышленной частоты 50 Гц. На пластинчатые

0 электроды 3 от источника импульсного тока 5 подают импульсный ток промышленной частоты 50 Гц. При этом продолжительность импульсов и пауз между ними устанавливают в процессе разогрева и транспортирова5 ния бетонной смеси постоянной в пределах от 1-10 до 1-100,

Импульсный ток способствует созданию в разогреваемой бетонной смеси тепловых ударов, которые направлены внутрь

0 потока бетонной смеси. На дополнительный электрод 6, выполненный в виде трехзаходной спирали, от источника тока 7 подают переменный электрический ток промышленной частоты 50 Гц.

5 В результате этого вязкая бетонная смесь, двигаясь по гибкой трубе 1, подвергается одновременному воздействию сложных электрических полей, создаваемых электродами 2, 3 и 6.

0 Ток промышленной частоты 50 Гц, подаваемый на электроды 2, создает между последними электрическое, а следовательно, и тепловое поле многогранной конфигурации, которое по длине трубы 1 направлено по

5 винтовой линии. Это тепловое поле воздействуя непосредственно на движущуюся по трубе 1 бетонную смесь равномерно разогревает последнюю за счет ее омического сопротивления,

0 Импульсный ток, подаваемый на электроды 3, создает между последними электрическое, а следовательно, тепловое поле периодического ударного действия многогранной конфигурации, которое по длине

5 трубы 1 также направлено по винтовой линии. Причем тепловое поле ударного действия, создаваемое электродами 3, относительно теплового поля, создаваемого электродами 2, смещено на 60°,что обеспечивает максимальный охват потока бетонной смеси по сечению трубы 1, создавая при этом более равномерный и интенсивный разогрев всех компонентов бетонной смеси.

Ударное тепловое поле воздействует на бетонную смесь периодически и обеспечи- вает тем самым интенсивный разогрев ло- кальных участков, цементного теста, представляющих собой цементные зерна, непрореагировавшие с водой. В результате мощного теплового удара происходит рас- крытие поверхностей зерен, которые при этом активно вступают в химическую реакцию со свободной водой. В результате экзо- термии происходит улучшение гидратации цементных зерен бетонной смеси и увели- чение образования цементного геля, что обеспечивает повышение качества бетонной смеси.

Размещение в электроизоляционной стенке трубы 1 дополнительного электрода 6, выполненного в виде трехзаходной спирали, на которую подают переменный ток промышленной частоты 50 Гц, позволяет создать в стенке трубы 1 электромагнитное поле, которое разогревает последнюю, об- разуя вокруг движущегося потока бетонной смеси защитный тепловой экран, позволяющий консервировать внутри потока бетонной смеси тепло электрических полей, создаваемых пластинчатыми электродами 2 и 3, за счет отражения этих полей от экрана.

Кроме того, переменный ток промышленной частоты 50 Гц, подаваемый на трех- заходную спираль 6, обеспечивает создание вокруг каждого пластинчатого электрода 2 и 3 вихревого электромагнитного тока. Вихревые электромагнитные токи способствуют дополнительному разогреву электродов 2 и 3, которые, в свою очередь,

передают тепло бетонной смеси, находящейся в данный момент на периферийных участках внутренней поверхности трубы 1, расположенных между смежными электродами 2 и 3.

Таким образом, в заявляемой конструкции гибкого трубопровода бетонная смесь подвергается комплексному тепловому воздействию электрических, импульсных, элек- тромагнитных и вихревых полей, в результате чего весь поток бетонной смеси равномерно интенсивно разогревается и активизируется, что позволяет улучшить качество бетонной смеси.

Заявляемая конструкция гибкого трубопровода является универсальной, так как обеспечивает разогрев и транспортировку в любое время года вязких смесей, а именно строительных бетонных и растворных смесей, различных суспензий и пульп магнитного и диамагнитного характера, а также закладочных смесей.

Формула изобретения Гибкий трубопровод для разогрева и транспорта вязких смесей, содержащий трубу из электроизоляционного материала, на внутренней поверхности которой установлены по винтовой линии пластинчатые электроды, подключенные к трехфазному источнику тока, отличающийся тем, что, с целью повышения качества транспортируемой смеси, он снабжен по меньшей мере одним дополнительным электродом, выполненным в виде трехзаходной спирали, размещенным в стенке трубы с направлением закручиваИи я витков спирали, совпадающим с направлением закручивания витков пластинчатых электродов.

Сущность изобретения: на внутренней поверхности трубы из электроизоляционного материала установлены по винтовой линии пластинчатые электроды, подключенные к трехфазному источнику тока. Дополнительный электрод выполнен в виде трехзаходной спирали, размещен в стенке трубы с направлением закручивания витков спирали, совпадающим с направлением закручивания витков пластинчатых электродов 4 ил.

6

SO гц

Фиг. 1

СРиг.2.

Фиг.4

Редактор

Составитель В.Яценко Техред М.Моргентал

б-б

Фиг. 5

Корректор О.Кравцова