СТВОРЕННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ. ШТУКАТУРНИХ СТАНЦІЙ І АГРЕГАТІВ. НОВОГО ПОКОЛІННЯ

Дослідження якості процесу інтенсивного перемішування розчинів у змішувачах штукатурних станцій

Відповідно до методики, запропонованої вище, для оцінювання якос­ті процесу змішування у бункері штукатурної станції нами прийнятий кое­фіцієнт неоднорідності рухливості розчинної суміші Kvar по об’єму бункера (вираз (3.1)). Визначення залежності коефіцієнту неоднорідності від часу змішування проведене для етапу інтенсивного змішування із кутовою швидкістю ю = 4 рад/с, відповідно до запропонованого удосконаленого режиму роботи змішувача.

Кількість контрольних точок (рисунок 3.35), їх розташування по об’єму бункера та порядок відбирання проб прийняті відповідно до реко­мендацій ГОСТ 5802 - 86 "Растворы строительные. Методы испытаний". При цьому досліджуються як зони активного перемішування (точки 1 - 3, 10 - 12), так і зони, що характеризуються зниженою інтенсивністю пере­мішування (точки 4 - 6, 7- 9, 13 - 15), відповідно до результатів дослі­дження кінематики руху часток розчину.

Результати проведених досліджень (таблиця 3.8) підтверджують той факт, що для інтенсивного змішування з кутовою швидкістю ю = 4 рад/с

опт

значення оптимального часу змішування t становить ~ 6 хв.

Адже по досягненню цього часу середнє значення квадратичного ві­дхилення (ирух - vpyx) не перевищує 0,068 (рисунок 3.36), що відповідає ві­дхиленню рухливості розчину по всьому об’єму бункера в межах + 0,5 см.

Отже, на початковому етапі процесу змішування у бункері штукату­рної станції відбувається інтенсивне вирівнювання значень рухливості ро­зчину по всьому об’єму суміші. Про це свідчить зниження коефіцієнту не­однорідності Kvar від 0,17 до 0,09. Саме цей етап характеризується найви­щим рівнем енергоспоживання.

Конт­

рольна

точка

Час змішування, с

10

60

120

240

360

720

19рух, CM

(У*рух ^друх)

CM

(У*рух ^рух)

^9рух, CM

(У*рух ^друх)

^9рух, CM

(У*рух ^друх)

^9рух, CM

(У*рух ^рух)

^9рух, CM

(У*рух ^друх)

1

8,8

3,109

10,8

0,408

9,2

2,759

П,5

0,043

10,8

0,061

10,8

0,16

2

9

2,514

їзд

2,714

11

0,019

П,7

0,163

10,9

0,037

ИД

0,006

3

їзд

6,57

11,8

0,112

П,7

0,721

9,8

2,165

п, з

0,063

п, з

0,038

4

13

6,264

13

2,349

П,7

0,675

12,3

0,92

ИД

0,001

11

0,023

5

11,8

1,56

10,4

1,045

10,7

0,031

11,6

0,104

П,4

0,126

п, з

0,02

6

9,5

0,979

12,8

2,017

10,5

0,134

9,7

2,531

10,9

0,036

10,9

0,059

7

8,6

3,795

12,3

0,734

10,8

0

12,4

1,207

п, з

0,032

П,4

0,077

8

9,2

1,752

8,9

6,363

10,2

0,403

10,5

0,672

10,9

0,023

п, з

0,039

9

11,6

1,144

9,3

4,356

10,2

0,378

10,6

0,448

10,7

0,189

11

0,039

10

12,7

4,627

10

1,913

12,2

1,852

12,3

1,039

п, з

0,035

п, з

0,018

11

9,7

0,708

12,8

2,017

10

0,666

П,2

0,012

10,8

0,072

П,4

0,063

12

12,7

4,701

10,8

0,411

9,5

1,731

10,2

1,312

П,2

0,019

10,7

0,239

13

9,5

1,091

10,6

0,664

12,4

2,226

П,9

0,368

П,5

0,143

п, з

0,021

14

10,8

0,057

П,7

0,076

12,2

1,735

12,3

1,086

П,4

0,098

п, з

0,022

15

8,1

5,978

13

2,629

10,5

0,143

П,4

0,021

10,8

0,079

П,2

0,005

Т9/д:г, CM

10,5

П,4

10,9

п, з

ИД

П,2

Тчиг

0,1699

0,1234

0,0903

0,0822

0,0243

0,0218

129

Таблиця 3.8 - Визначення коефіцієнту неоднорідності рухливості розчину в змішувачі штукатурної станції

Дослідження робочих процесів штукатурно-змішувального

Рисунок 3.35 - Контрольні точки для відбирання проб розчинної суміші

Рисунок 3.36 - Залежність коефіцієнту неоднорідності рухливості розчинної

суміші від часу змішування

3.7.6 Експериментальні дослідження переміщення мас розчину в стрічковому шнековому змішувачі

У попередньому пункті в якості способу зниження енергоспоживан­ня розчинозмішувача штукатурних агрегатів і станцій запропоновано зни­ження кутової швидкості обертання робочого органа змішувача - стрічки шнека - під час найбільш тривалої операції в технологічному циклі - тран­спортування суміші за допомогою розчинонасоса. Але при цьому, як уже зазначалося раніше, необхідно забезпечити величину об’ємного перемі­щення суміші (див. формулу (3.23)) до камери-живильника розчинонасоса, що перевищує його продуктивність, з метою запобігання утворенню повіт­ряних пробок у розчинопроводі.

Існує декілька методів експериментального дослідження відносного руху часток суміші, їх траєкторій та визначення характеру руху мас суміші у цілому [56, 89, 107]: застосування фарбників; використання градієнта те­мператур; дослідження електропровідності суміші; застосування радіоак­тивних ізотопів й ін. Але більшість із них досить складна (наприклад, останній), або не може бути використана для дослідження руху розчинної суміші в змішувачі. Тому за основу був узятий метод застосування фарб­ників, як найбільш простий і наочний.

Для дослідження характеру руху мас суміші у розчинозмішувачі був використаний лабораторний стрічковий шнековий змішувач. Порядок ви­конання дослідів наступний. На відстані 0,1 м в осьовому напрямі від по­чатку стрічки шнека встановлювалася перегородка, після чого менша час­тина змішувача заповнювалася розчинною сумішшю із барвником - наповнювачем (темно-синій колір), а більша - звичайною розчинною су - міттттттю (рисунок 3.37). Рухливість суміші встановлювалась однаковою та рівною 8 см. Одразу після видалення перегородки вмикався двигун приво­да змішувача (напрям обертання робочого органа - проти годинникової стрілки, якщо дивитися справа). Кутова швидкість стрічки шнека при цьому становила ю = 1 рад/с, що відповідає запропонованому вище раціональному режиму роботи змішувача штукатурної станції. Характер руху фарбованої суміші фіксувався за допомогою фотокамери (див. рисунок 3.37).

Слід зауважити, що використання даного методу дозволяє визначити характер руху лише поверхневого шару розчинної суміші, але одержані ре­зультати із певним ступенем точності відображають швидкість осьового переміщення суміші.

S3

50

Рисунок 3.37 - Характер руху мас суміші у розчинозмішувачі відповідно до часу змішування: а - 0 с; б - 60 с; в - 240 с; г - 600 с

Менш інтенсивне осьове переміщення суміші спостерігається у тій по­ловині змішувача, в якій стрічка під час обертання занурюється в розчинну суміш (на фотографіях це нижня половина змішувача). В іншій половині змішувача відбувається більш інтенсивний рух часток розчину, про що свід­чить поширення барвника. При цьому слід відзначити наявність зон із низь­кою інтенсивністю перемішування - вони знаходяться поблизу стінок змішу­вача та навколо вала робочого органа. Достатня ступінь перемішування в них не спостерігається навіть після 10 хв. перемішування (див. рисунок 3.37, г).

Згідно із теоретичною залежністю для визначення швидкості осьово­го переміщення суміші в стрічковому змішувачі (формула (3.21)) її значен­ня у випадку перемішування розчину рухливістю 8 см у лабораторному змішувачі становить 0,062 м/с. Довжина активної ділянки змішувача ста­новить 0,6 м. Отже час, за який фарбована суміш повинна досягти правої частини активної ділянки становить 0,6/0,062 = 9,68 с. Під час досліджень на даний момент часу відзначалося лише часткове переміщення фарбова­ної суміші в зоні, котра відповідає активному впливу стрічки. Колір основ­ної маси нефарбованої суміші залишався без змін.

Даний факт підтверджує зауваження про те, що залежність (3.21) справедлива лише для того об’єму суміші, котрий активно переміщується стрічкою шнека (тобто знаходиться в межах між внутрішнім R1 та зовніш­нім R2 радіусами стрічки шнека).

Проте саме в цій, активній, частині змішувача знаходиться розчинна суміш наприкінці технологічної операції відкачування розчинонасосом. Тому запропоновані теоретичні залежності (формули (3.22), (3.23)) можуть бути використані для визначення величини кутової швидкості робочого органа, котра забезпечить необхідне об’ємне переміщення QZ суміші до камери-живильника розчинонасоса наприкінці циклу його роботи.

За результатами розрахунків було встановлено, що при зниженні рі­вня розчину в бункері до рівня Н « 0,1 м за умови кутової швидкості стріч­ки шнека ю = 1 рад/с значення QZ наближається до максимальної подачі

-5

розчинонасоса Q (у нашому випадку Q = 4 м /год).

Таким чином, у разі необхідності експлуатації розчинонасоса на мак­симальній продуктивності наприкінці циклу перекачування при зниженні рівня розчину до Н« 0,1 м необхідно збільшити кутову швидкість до ю = 5 рад/с (рисунок 3.38).

При цьому бачимо, що навіть при значному збільшенні кутової шви­дкості (від 1 до 5 рад/с) існує критичне значення рівня розчину Нкр = 0,03 м, за умови досягнення якого величина об’ємного переміщення суміші знижується нижче рівня максимальної подачі розчинонасоса. Тут слід зауважити, що при цьому загальний об’єм розчинної суміші, котра за-

-5

лишається у бункері не перевищує 0,01 м. Але внаслідок наявності у това­рному розчині шламу або сторонніх включень подальший процес перека­чування розчинонасосом є недоцільним. Отже, підвищення кутової тттвид - кості обертання стрічки шнека наприкінці процесу відкачування розчину з бункера дозволяє забезпечити стабільну подачу суміші до камери - живильника розчинонасоса протягом усього часу роботи останнього.

Рисунок 3.38 — Залежність об’ємного переміщення суміші стрічкою шнека

від рівня розчину в бункері

Таким чином, у результаті проведених експериментів із визначення фізико-механічних властивостей штукатурних розчинів практично підтве­рджена запропонована методика визначення коефіцієнтів тертя kf та пито­мого опору зсування kx розчинних сумішей. Шляхом експериментальних досліджень установлено, що зазначені коефіцієнти залежать як від рухли­вості розчинної суміші, так і від швидкості руху робочого органа в суміші. Причому головним чином на величини к та ку впливає саме рухливість, а швидкість руху робочого органа у межах робочих швидкостей змішувачів має незначний вплив. Одержані значення цих параметрів дають можли­вість оцінки механізмів взаємодії робочих органів розчинозмішувачів із середовищем, що перемішується.

У результаті проведення багатофакторного експерименту була одер­жана функціональна залежність, яка надає можливість розрахунковим шляхом оцінити величину питомого тиску рГд гідродинамічного опору, що діє на лопатку (як робочий орган розчинозмішувача) під час руху остан­ньої в будівельному розчині, залежно від рухливості суміші, швидкості ру­ху лопатки, кута атаки та величини зазору між стінкою бака та лопаткою. При цьому було встановлено, що головним чином на величину питомого тиску гідродинамічного опору, а відповідно й на потужність, яка спожива­ється змішувачем, впливають такі параметри руху лопатки, як кут атаки 5 і зазор х між робочим органом і стінкою бункера, та головна характеристика розчинної суміші - рухливість ирух. Швидкість руху лопатки при зміню­ванні в межах, що відповідають робочим швидкостям змішувачів (0,2 -

2,2 м/с), впливає на величину питомого тиску гідродинамічного опору зна­чною мірою лише для розчинів низької рухливості (8 см і нижче).

Експериментальним шляхом була досліджена залежність величини потужності, котра споживається розчинозмішувачем, від швидкості руху робочого органа. Результати експериментів підтвердили теоретичні залеж­ності для визначення потужності, а також дозволили визначити показники степеню та коефіцієнти критеріального рівняння, котре описує робочі про­цеси геометрично подібних стрічкових шнекових розчинозмішувачів.

Розроблені режими роботи розчинозмішувачів штукатурних станцій, що дозволяють зменшити енергоспоживання даного обладнання. Пропону­ється на етапі інтенсивного змішування щойно привезеного товарного роз­чину підвищення кутової швидкості обертання стрічки шнека до 4 рад/с із подальшим зниженням під час роботи розчинонасоса до 1 рад/с. При цьо­му економія електроенергії, що споживається змішувачем за один цикл ро­боти, становить ~ 32%.

Дослідним шляхом визначена залежність показника якості розчинної суміші - коефіцієнта неоднорідності рухливості розчинної суміші Kvar по

об’єму бункера - від часу інтенсивного змішування. Встановлене значення оптимального часу t інтенсивного перемішування, перевищення якого призводить до необгрунтованого підвищення енергоспоживання змішувача.

За допомогою методу застосування фарбників експериментально до­сліджений характер руху мас суміші в розчинозмішувачі. Встановлено, що найбільш інтенсивний відносний рух суміші (а відповідно й вища якість перемішування) відбувається в межах між внутрішнім та зовнішнім радіу­сами стрічки шнека.

СТВОРЕННЯ ТА ДОСЛІДЖЕННЯ. ШТУКАТУРНИХ СТАНЦІЙ І АГРЕГАТІВ. НОВОГО ПОКОЛІННЯ

Фасадная штукатурка: дефекты и ремонт

Фасадная штукатурка защищает дом от атмосферных воздействий, сохраняет тепло, повышает огнестойкость несущих конструкций.

ВИСНОВКИ

У результаті ґрунтовних теоретичних і експериментальних дослі­джень створені та впроваджені у будівельне виробництво принципово нові конструкції штукатурних станцій із поворотним бункером-змішувачем та малогабаритних штукатурних агрегатів мобільного типу. Теоретично обґрунтовані основні …

Визначення основних параметрів поворотних. бункерів-змішувачів штукатурних станцій

За необхідності створення штукатурної станції, обладнаної пово­ротним бункером-змішувачем, запропоновано наступну методику розра­хунку основних конструктивно -технологічних параметрів, розроблену на основі досвіду створення та дослідження натурних зразків станцій даного типу. Основні параметри …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.