Схема приготовления бетонной смеси установок высотного и партерного типов

1. Схема приготовления бетонной смеси установок высотного и партерного типов, описание технологического процесса приготовления бетонной смеси.

Заводы и установки по производству бетона и раствора по расположению и компоновке основного технологического оборудования  могут быть высотного или партерного (ступенчатого) типов.

При высотной схеме производится однократный подъем всех составляющих бетона и дальнейшее движение всех материалов происходит под действием сил тяжести. Особенности такой компоновки: малая площадь застройки и большая высота зданий.

Партерная схема предусматривает двух- или трехкратный подъем материалов. Эти установки обычно инвентарные, сборно-разборного типа. При двухступенчатой компоновке оборудования  поступающие со складов сырьевые материалы поднимаются дважды - первоначально в расходные бункера и потом - в смесители. Подача составляющих после их дозирования может осуществляться или ленточными конвейерами, или ковшовыми элеваторами, или скиповыми подъемниками. Такая компоновка предприятий увеличивает количество механизмов, площадь застройки, объем строительно-монтажных работ и число обслуживающего персонала. Однако ввиду отсутствия сооружений большой высоты строительно-монтажные работы проще и дешевле.

Технологический процесс получения бетонной смеси состоит из четырех последовательных стадий: приемки, аккумулирования и дозировки компонентов, приготовления и выдачи бетонной смеси (рис.1). Параллельно с этими технологическими стадиями могут производиться операции по активизации вяжущего, а также по обработке воды.

 

 

 

 

 

                                        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис.1. Принципиальная схема приготовления бетонной смеси. Стадии процесса:

       I – приёмка материалов;

       II – аккумулирования и дозирования компонентов;

       III – перемешивание смеси;

       IV – выдача смеси.

1 – пневмотранспорт цемента; 2,4 – циклон и фильтры; 3 – питатель; 5 – загрузочное устройство; 6 – транспортёр; 7 – ёмкости для воды и жидких добавок; 8 – ёмкости для хранения материалов; 9,10 – верхние и нижние ограничители уровня; 11, 12, 13, 14 – дозаторы; 15 – загрузочная воронка; 16 – перекидной клапан; 17 – бетономешалки; 18 – раздаточные бункера; 19 – устройство для активации цемента.    

Приготовление бетонной смеси в установках непрерывного действия (рис. 2) включает в себя непрерывное выполнение тех же самых операций, как и в установках и заводах цикличного действия: приемку материалов, аккумулирование и дозирование компонентов, перемешивание смеси, выдачу смеси.

 

Для непрерывного приготовления бетонной смеси применяются двухвальные смесители шнекового типа или же гравитационные непрерывного действия.

Переход от порционного приготовления к непрерывному намного облегчает полную автоматизацию процесса. Поэтому наибольшее распространение получают заводы-автоматы и цехи-автоматы,

Работа смесительных установок в цехах-автоматах обычно построена по технологической схеме, показанной на рис. 2. Выдача исходных материалов выбор марки бетона, дозирование, перемешивание компонентов, выдача смеси на транспортные средства и весовой контроль выпускаемой продукции  осуществляются в цехе автоматически по программе, зашифрованной в перфокарте. Себестоимость приготовления смеси и расход электроэнергии в

цехе-автомате непрерывного действия примерно в 1,5 раза меньше, чем на такой же установке периодического действия. Выбор выгодного применения установок непрерывного действия зависит от предполагаемого объема работ и стабильности режима потребления бетона.

                   

Рис. 2. Схема бетоносмесительного отделения непрерывного действия:

1 - доставка заполнителей; 2 - подача заполнителей; 3, 4 - питатели;                              5 - раздаточный бункер; 6 - смеситель непрерывного действия;

7 - сборная воронка; 8 - вибротранспортер; 9 - бункер для заполнителей; 10 - маятниковый дозатор; 11 - дозатор цемента; 12 - бункер цемента; 13 - дозатор воды;              14 - бойлер;    15 - дозатор добавок; 16 -ковшовый элеватор; 17 - силосная банка для цемента;  18 - установка для подготовки добавок; 19 - винтовой конвейер; 20 - пневматическая подача цемента; 21 - шнековый разгрузчик; 22 - приемный бункер;  23 - автоцементовоз.

По компоновке оборудования в вертикальной плоскости бетоносмесительные установки делятся на одноступенчатые и двухступенчатые. Для установок с одноступенчатой компоновкой (рис. 3) требуется лишь однократный подъем составляющих смеси.

Затем они перемещаются самотеком под действием силы тяжести в агрегаты, расположенные ниже. Все основные агрегаты расположены один под другим по вертикали. Заполнители подаются из приемного бункера 1

наклонным ленточным конвейером 2 вверх на поворотный ленточный питатель 4 и через него в соответствующие отсеки расходного бункера 3. Цемент сжатым воздухом направляется по трубе в циклоны (где он очищается от воздуха), из которых поступает в силос 5 и далее винтовым конвейером 7 - в дозатор 8.

        Отмеренные дозаторами песок, щебень, цемент и вода поступают в бетоносмеситель 9 принудительного действия. Готовая смесь выгружается в раздаточный бункер 10 и из него выдается в транспортные средства. Работой установки управляет один оператор с пульта 11.

 

Рис.3 Схема одноступенчатой бетоносмесительной установки:

1,10 – бункера; 2, 7 – конвейеры; 3 – расходный бункер песка и щебня;            4 – питатель; 5 – силос цемента; 6 – дозатор песка и щебня; 8 – дозатор цемента;     9 – бетоносмеситель; 11 – пульт управления.

В бетоносмесительной установке с двухступенчатой компоновкой (рис. 4) песок и щебень поднимаются дважды - первоначально ковшовым конвейером 4 через поворотную воронку 5 в отсеки расходного бункера 3 и вторично из отсеков после дозирования в дозаторе 2 скиповым подъемником 10 в бетоносмеситель 8.

При двухступенчатой компоновке бетоносмесительной установки увеличиваются площадь застройки завода и объем строительных работ. Строительные и монтажные работы упрощаются, поскольку отсутствуют сооружения большой высоты.

     

        Рис. 4 Схема двухступенчатой бетоносмесительной установки:

1, 3 – приёмный и расходный бункера;  2 – дозатор песка и щебня; 4 – ковшевой конвейер; 5 – поворотная воронка; 6 – силос цемента; 7 – дозатор цемента; 8 – бетоносмеситель; 9 – кабина управления; 10 – скиповый подъёмник.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Классификация  бетоносмесителей. Кинематические  схемы бетоносмесителей.

Бетоносмесители, относятся к основному технологическому оборудованию, предназначенному для приготовления бетонных смесей.

Получение бетона и раствора заданных марок и свойств, отвечающих соответствующим требованиям, обеспечивается совокупностью многих факторов, из которых первостепенное значение имеют качество исходных компонентов и эффективность работы смесительного оборудования. Для приготовления бетонов и растворов применяются смесители различной конструкции.

На рис. 5  показана схема классификации смесителей для приготовления бетонных и растворных смесей, а на рис. 6 схемы приготовления бетонных смесей в смесителях различных типов.

         Смесители классифицируются по следующим признакам:

по технологическому назначению - для приготовления бетонов разных видов (тяжелого, ячеистого, силикатного, керамзитобетона, полимербетона и т. п.), для приготовления строительных растворов;

по характеру работы - цикличные и непрерывного действия;

по способу смешения - гравитационные (барабанные) и принудительного действия (лопастные);

по конструкции рабочих органов - с цилиндрическим и грушевидным барабаном, с двухконусным барабаном, с вертикально расположенными смесительными валами (тарельчатого типа) и с горизонтально расположенными смесительными валами (лоткового типа);

по способу перебазирования - передвижные и стационарные.

                        

    

 

Рис. 5. Схема классификации бетонорастворосмесителей.

                                    

 

    

Рис.6. Схемы приготовления бетонной смеси в бетоносмесителях:

а – цикличного действия; 1 – загрузка материалов; 2 – перемешивание; 3 – выгрузка бетонной смеси;

б – непрерывного действия; в – в гравитационном; г – принудительного смешения.

          

 

 

   Гравитационные бетоносмесители.

В гравитационных смесителях исходные компоненты смеси поднимаются во вращающемся барабане, на внутренней поверхности которого жестко закреплены лопасти, и затем под действием силы тяжести падают вниз. Процесс повторяется несколько раз, благодаря чему получается смесь, однородная по составу. Загрузка исходных компонентов смеси производится через загрузочное отверстие в барабане, а разгрузка или через разгрузочное отверстие, или путем опрокидывания барабана.

      Бетоносмеситель СБ-91(рис.7.) состоит из рамы, смесительного барабана, траверсы со встроенным редуктором, механизма вращения и механизма опрокидывания барабана.

                                   

Рис. 7. Бетоносмеситель СБ-91.

1 – барабан; 2 – стойка; 3 – траверса; 4 – редуктор; 5 – электродвигатель;6 – опора траверсы.

                                  

         

     Рис.8. Гидрокинематическая схема бетоносмесителя СБ-91.

1 – бак для масла; 2 – фильтр; 3 – гидрораспределитель; 4 – гидроцилиндр; 5 – рычаг; 6 – траверса; 7 – смесительный барабан; 8 – редуктор; 9 – клапан; 10 – гидронасос4 11 – электродвигатель.

 

 

Бетоносмеситель СБ-93

                                      

Рис. 9. Пневмокинематическая схема бетоносмесителя СБ-93:

1 – подшипники качения; 2 – зубчатые колёса; 3 – зубчатый венец; 4 – воздухораспределитель; 5 – запорный вентиль; 6 пневмоцилиндр.

 

                             3. Классификация дозаторов.

Для получения бетонной смеси или раствора заданного состава необходимо правильно отмеривать количество составляющих перед поступлением их в смеситель. Процесс отмеривания материалов называется дозированием.

Устройства для отмеривания количества составляющих называют дозаторами.

По принципу действия различают дозаторы объемные, весовые и смешанные (объемно-весовые), однокомпонентные и двухкомпо-нентные.

Объемные дозаторы сыпучих материалов наиболее просты по конструкции, однако, точность дозирования их невысокая. Она зависит от физико-механических свойств (влажности, крупности, плотности) сыпучих материалов, а также от способа заполнения мерных сосудов (интенсивности и высоты напол-нения, степени уплотнения). Точность дозирования снижается с увеличением крупности материалов, интенсивности и высоты их падения (истечения).

Объемные дозаторы жидкости в отличие от дозаторов сыпучих материалов дают возможность более точно дозировать жидкость, так как ее плотность при постоянной температуре изменяется незначительно.

Весовые дозаторы сыпучих материалов более сложны по конструкции, но позволяют дозировать с меньшей погрешностью. Влияние ряда факторов (крупности, плотности, интенсивности наполнения, высоты падения и степени уплотнения материалов) на погрешность взвешивания в значительной степени сглаживается.

Такой вид дозирования применяют на всех установках средней и большой производительности.

 

 

 

Объемно-весовые дозаторы используют при отмеривании двух материалов, причем один из них по объему, а другой досыпают до заданной суммарной массы.

Однокомпонентные весовые дозаторы цикличного действия могут дозировать только один компонент смеси.

Двухкомпонентные весовые дозаторы цикличного действия могут отмеривать два компонента бетонной смеси за цикл действия.

         По способу управления различают дозаторы с ручным, дистанционным и автоматическим управлением.

     При ручном управлении цикличных дозаторов затворы бункеров открывает и закрывает машинист.

    При дистанционном управлении загрузку, дозирование и выгрузку производят с пульта управления. Наблюдая за стрелками циферблатных указателей, нажимают кнопки (ключи, тумблеры) после достижения стрелками заданных значений доз.

          При автоматическом управлении загрузка, дозирование и выгрузка материалов происходят автоматически, т.е. без вмешательства машиниста. Электрическая схема таких дозаторов позволяет автоматизировать их работу.

       В цикличных дозаторах ручное и дистанционное управление используют как на объемных, так и на весовых дозаторах, автоматическое - только на весовых.

По схеме подвески весовых бункеров различают рычажные и безрычажные дозаторы, т.е. на тензометрических преобразователях. В дозаторах второго типа масса материала воспринимается тензорезисторами и преобразуется в электрические сигналы, которые передаются в систему автоматики бетоносмесительного завода или цеха.

      Двухкомпонентный дозатор (рис.10) последовательно дозирует два компонента сырьевой смеси в один весовой бункер 16. По линии 19 подается внешний сигнал с командой включения питателя 2 первого компонента.

Питатель 2 с максимальной производительностью подает первый компонент из бункера 1в бункер 16. По мере увеличения массы первого компонента в бункере 16 через рычажную систему 14 происходит перемещение стрелки весоизмерительной головки 5. Когда стрелка достигнет датчика грубого взвешивания 6 первого компонента, что соответствует 95 % заданной массы первого компонента, он