×
10.09.2015
216.013.77a6

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВИРОВАННОЙ СУСПЕНЗИИ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002562219
Дата охранного документа
10.09.2015
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к технологии получения суспензии с ее одновременной активацией и может быть использовано в строительстве, производстве строительных материалов, угольной энергетике, а также других отраслях, где используются суспензии. Способ заключается в том, что в накопительной емкости 1 смешивают твердый и жидкий компоненты, а полученную смесь разгоняют в разгонной камере 3 до скорости 170-300 м/с. Смесь разгоняют посредством центробежного насоса 2. Струю смеси для измельчения твердого компонента в помольной камере 4 соударяют по меньшей мере с одной бронепластиной 9. Способ обеспечивает повышение эффективности измельчения твердых частиц суспензии с одновременным повышением степени гомогенизации суспензии. 5 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технологии получения суспензии с ее одновременной активацией (измельчением твердой фракции) и может быть использовано в строительстве, производстве строительных материалов, угольной энергетике, а также других отраслях, где используются суспензии.

Из уровня техники известен способ получения суспензии, при котором осуществляют разгон струи жидкости и ее столкновение с мишенью, в результате чего происходит измельчение материала мишени с образованием твердых частиц и их смешивание с жидкостью с получением суспензии (см. патент РФ №2397012, 20.08.2010 /1/). Недостатком данного способа является его низкая производительность, а также сложность управления размером частиц получаемой суспензии.

Из уровня техники известен способ получения суспензии, при котором смешивают жидкий и твердый компоненты в смесительной камере и затем подают полученную смесь в камеру помола, в которой установлен двухроторный измельчитель (патент РФ №2301707, 27.06.2007 /2/). В данном способе, выбранном в качестве ближайшего аналога, реализуется циклический процесс измельчения до получения требуемых параметров твердых частиц.

Недостатками известного способа являются его малая производительность и низкая степень гомогенизации размера частиц.

Задачей изобретения является устранение недостатков ближайшего аналога.

Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности измельчения твердых частиц суспензии и степени гомогенизации суспензии.

Указанный технический результат достигается за счет того, что способ получения активированной суспензии включает смешивание твердого и жидкого компонентов, разгон полученной смеси и соударение струи смеси по меньшей мере с одной бронепластиной с обеспечением измельчения твердого компонента.

Кроме того, указанный технический результат достигается в частных вариантах реализации изобретения за счет того, что:

- смешивание компонентов осуществляют в накопительной емкости, а после соударения струи с бронепластиной полученную суспензию из разгонной камеры возвращают в накопительную емкость и осуществляют циклическую обработку суспензии до получения требуемого размера твердого компонента суспензии,

- струю смеси разгоняют до скорости 170-300 м/с,

- осуществляют соударение струи смеси с неподвижной бронепластиной,

- осуществляют соударение струи смеси с бронепластинами, закрепленными на роторе при его вращении,

- перед смешиванием твердый компонент подают на упомянутый вращающийся ротор с обеспечением предварительного измельчения,

- в накопительную емкость дополнительно подают сжатый воздух с обеспечением создания в емкости избыточного давления.

В отличие от аналога в заявленном устройстве измельчение твердого компонента осуществляется путем разгона суспензии и ее последующего соударения с бронепластиной. При этом происходит интенсивное измельчение твердого компонента суспензии с активацией и нагревом. В результате повышается производительность способа и степень гомогенизации суспензии.

Изобретение поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 показан первый вариант реализации устройства для осуществления заявленного способа,

на фиг. 2 показан второй вариант реализации устройства для осуществления заявленного способа,

на фиг. 3 показаны фотографии под микроскопом суспензий, полученных ручным смешиванием (а), смешиванием с помощью дрели-миксера (б) и заявленным способом (в).

Устройство для реализации способа (фиг. 1, 2) включает следующие последовательно соединенные элементы: накопительную емкость (1) для смешивания твердого и жидкого компонентов, центробежный насос (2) для подачи и разгона полученной смеси, разгонную камеру (3) и помольную камеру (4). При этом помольная камера (4) через отводной патрубок (5) соединена с входом накопительной емкости (1) с образованием замкнутой системы для циклического измельчения твердого компонента (твердых частиц) суспензии до получения требуемых размеров.

Накопительная емкость (1) снабжена загрузочной горловиной (6) с люком для герметичного задраивания, а также штуцером (7) для подачи воздуха для получения избыточного давления в системе. В корпусе насоса выполнен разгрузочный патрубок (8) для выгрузки готовой суспензии.

В помольной камере (4) установлена по меньшей мере одна бронепластина (9).

В одном варианте реализации (фиг. 1) в камере (4) установлена одна бронепластина (9), имеющая возможность перемещения в вертикальной и/или горизонтальной плоскости, изменения угла наклона относительно оси сопла разгонной камеры и фиксации в требуемом положении. При этом в процессе работы устройства бронепластина (9) неподвижна.

В другом варианте реализации (фиг. 2) устройство содержит несколько бронепластин (9), закрепленных на роторе (10). При этом в данном варианте помольная камера (4) может быть также снабжена дополнительной загрузочной горловиной (11) для твердого компонента с герметичной заслонкой. При этом ротор (10) с бронепластинами (9) размещен в помольной камере (4) таким образом, что при его вращении будет происходить первичный размол подаваемого через горловину твердого компонента при его столкновении с бронепластинами (9) и последующее измельчение твердого компонента в суспензии, подаваемой из разгонной камеры (3). При этом обеспечится увеличение силы удара струи суспензии о вращающиеся во встречном направлении со значительной линейной скоростью бронепластины (9) ротора (10) вследствие сложения скоростей ротора (10) и струи суспензии. Данный вариант наиболее предпочтителен для размола твердой фракции с размером частиц 6-100 мм. Бронепластина может быть изготовлена из легированной стали либо другого материала с близкими ей свойствами.

Способ реализуется следующим образом.

При использовании первого варианта конструкции устройства предварительно бронепластину (9) устанавливают в требуемое положение путем изменения ее положения и угла наклона. Положение бронепластины (9) подбирается в зависимости от характеристик обрабатываемого материала и требуемых выходных параметров суспензии. В накопительную емкость (1) при закрытом патрубке (8) подают технологическую жидкость (воду) и включают двигатель центробежного насоса (2). После начала циркуляции через загрузочную горловину (6) в накопительную емкость (1) загружают твердую фракцию (твердый компонент), измельченную до размера 6-8 мм, после чего горловину (6) задраивают. В разгонной камере (3) полученную смесь жидкого и твердого компонентов (суспензию) разгоняют до скорости 170-300 м/с и в помольной камере (4) соударяют с бронепластиной (9) или бронепластинами (9), в результате чего происходит измельчение твердой фракции. Данной скорости струи достаточно для решения большинства задач, но при необходимости этот параметр может быть изменен в любую сторону путем изменения параметров (сечений) разгонной камеры (3) или скорости вращения центробежного насоса. Далее, по отводному патрубку (5) суспензия попадает обратно в накопительную емкость (1). Таким образом, осуществляют циклическую обработку суспензии при ее циркуляции по упомянутому контуру. При этом время обработки определяется достижением заданных параметров суспензии, родом твердой фракции и его начальным гранулометрическим составом. После завершения процесса открывают разгрузочный патрубок (8) и выгружают активированную суспензию для дальнейшего использования в соответствии с технологическим процессом. При необходимости через штуцер (7) во внутреннюю полость емкости (1) подают сжатый воздух для получения избыточного давления в системе. Избыточное давление способствует уменьшению расслаивания струи после выхода ее из разгонной камеры (3) и увеличению силы удара о бронепластину (9). Также избыточное давление упрощает процесс выгрузки готовой суспензии из разгрузочного патрубка (8) и снижает кавитационный порог центробежного насоса. В случае, когда для обработки суспензии необходим кавитационный эффект, используется вакуумный насос. Снижение давления приводит к понижению температуры кипения жидкости и, как следствие, к повышенной кавитации как в центробежном насосе, так и в помольной камере.

В случае второго варианта конструкции (фиг. 2) твердую фракцию загружают через дополнительную горловину (11), при этом происходит первичное измельчение частиц до их попадания в накопительную емкость (1). В остальном процесс работы устройства аналогичен первому варианту.

Далее в качестве примера реализации способа рассмотрена технология приготовления бетонной смеси.

Бетонную смесь готовят по раздельной технологии.

1. По описанной технологии приготавливают суспензию из дозированных в требуемой пропорции воды и вяжущего вещества, способного к гидратации (цемент, граншлак, клинкер с гипсом и пр.). В процессе работы устройства происходит необходимое измельчение вяжущего вещества, активация и гомогенизация до образования однородной суспензии (цементного теста).

2. Цементное тесто подают в бетоносмеситель и замешивают с заполнителями.

В таблице 1 приведены результаты смешивания и их сравнение с технологией ручного смешивания суспензии, а также смешивания при помощи дрели-миксера.

Таблица 1
Тип замеса Средний размер входного зерна (цемент М500) Средний размер зерна после замеса Время замеса Интенсивность замеса
Ручной 30-80 мкм 30-80 мкм 300 сек Интенсивное воздействие
Дрель-миксер Bosch GRW 11 Е 30-80 мкм 30-60 мкм 300 сек Интенсивное воздействие 1150 Вт, 640 об/м
Предлагаемый способ 30-80 мкм менее 30 мкм 150 сек Средний режим: 2000 Вт, 1500 об/м

На фиг. 3 показаны фотографии суспензии под микроскопом, полученные ручным смешиванием (а), смешиванием с помощью дрели-миксера (б) и заявленным способом (в). Результаты показывают, что в отличие от традиционных технологий в заявленном способе осуществляется измельчение твердой фракции суспензии, а кроме того, полученная суспензия обладает лучшей степенью гомогенизации.

При получении суспензии по предлагаемому способу достигается повышение степени активации бетонной смеси, темпов твердения, снижения расхода вяжущего вещества и затрат на приготовление бетонной смеси за счет исключения из технологического процесса тонкого помола клинкера на цементных производствах и хранения непосредственно цемента во влагозащищенных хранилищах до момента использования.

Аналогично процессу приготовления цементного теста готовятся буровые и иные специальные растворы, при приготовлении которых требуются диспергация и гомогенизация.

Предлагаемый способ может быть использован:

- при производстве бетонных смесей и изделий из них,

- при производстве ячеистых бетонов,

- для приготовления и утяжеления буровых растворов,

- для приготовления водоугольного и водоторфного топлива.

Таким образом, в заявленном способе происходит интенсивное измельчение твердого компонента с активацией и нагревом. Фактически осуществляется тонкий помол твердого компонента совместно с интенсивной гомогенизацией. Путем регулирования скорости струи суспензии посредством изменения оборотов центробежного насоса, зазора между соплом разгонной камеры и бронепластиной можно с высокой точностью получить требуемые параметры обработки суспензии. Дополнительное использование ротора для предварительного измельчения крупной фракции позволяет проводить одностадийное приготовление суспензий. Предлагаемый способ отличается простотой, высокой производительностью и эффективностью, обусловленной отсутствием мелющих тел и быстроизнашивающихся деталей, а также возможностью управления степенью измельчения.


СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВИРОВАННОЙ СУСПЕНЗИИ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВИРОВАННОЙ СУСПЕНЗИИ
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АКТИВИРОВАННОЙ СУСПЕНЗИИ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-8 из 8.
20.01.2013
№216.012.1d05

Система утилизации и использования попутного нефтяного газа

Изобретение относится к топливно-энергетическому комплексу и может быть применено при отработке нефтяных месторождений в экстремальных климатических условиях для повышения эффективности эксплуатации месторождений за счет максимально полной утилизации и использования попутного нефтяного газа....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472923
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.04.2015
№216.013.3fef

Способ утилизации, сбора, переработки и использования попутного нефтяного газа и система для его осуществления

Группа изобретений относится к топливно-энергетическому комплексу и может быть использована, преимущественно, при отработке удаленных нефтяных месторождений в экстремальных климатических условиях. Технический результат - повышение эффективности эксплуатации месторождений за счет максимально...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547855
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.09.2015
№216.013.7803

Устройство и способ для приготовления смеси жидкого и твердых компонентов

Изобретение может быть использовано в строительстве для производства бетонных смесей, а также в других отраслях, где используются смеси жидких и твердых компонентов. Устройство содержит последовательно установленные узел смешивания (1) твердых сыпучих компонентов, включающий ленточный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562312
Дата охранного документа: 10.09.2015
27.05.2016
№216.015.436e

Способ получения активированной суспензии с использованием дискового измельчителя

Изобретение относится к технологии получения суспензии с одновременным измельчением твердой фракции и может быть использовано, в частности, при производстве строительных материалов, в угольной энергетике. Способ заключается в том, что суспензии подают в камеру 1 роторного дискового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585466
Дата охранного документа: 27.05.2016
13.01.2017
№217.015.8282

Способ и устройство для измельчения суспензии во встречных вращающихся потоках

Группа изобретений предназначена для активации суспензии. На первом валу (5) устройства установлен барабан (4) с входным (9) и выходным (1) отверстиями. На внутренней поверхности боковой и торцевой стенок барабана выполнены по меньшей мере два боковых (11) и по меньшей мере два концентрических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601556
Дата охранного документа: 10.11.2016
25.08.2017
№217.015.c0b3

Устройство и способ нагнетания давления текучей среды

Группа изобретений относится к области энергетики, а именно к устройствам и способам для нагнетания давления текучих сред, и может быть использовано для перекачки жидкостей, а также в конструкциях движителей в судостроении. Устройство включает по меньшей мере одно выполненное с возможностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617614
Дата охранного документа: 25.04.2017
26.08.2017
№217.015.ee19

Кольцевая многоконтейнерная система трубопроводного контейнерного пневмотранспорта

Изобретение относится к области промышленного транспорта, в частности к системам трубопроводного контейнерного пневмотранспорта, применяемым для перевозки сыпучих и штучных грузов, а также бытовых отходов. Кольцевая (двухтрубная) многоконтейнерная система трубопроводного контейнерного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628821
Дата охранного документа: 22.08.2017
19.12.2018
№218.016.a84d

Станция ввода/вывода контейнеров в системе трубопроводного контейнерного пневмотранспорта

Изобретение относится к области пневмотранспорта по трубопроводу грузов в колесных контейнерах, применяемых для перевозки сыпучих, штучных, пакетированных и других грузов. Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что пневмотранспортная трубопроводная система до запуска ее в работу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675008
Дата охранного документа: 17.12.2018
Показаны записи 1-10 из 10.
20.01.2013
№216.012.1d05

Система утилизации и использования попутного нефтяного газа

Изобретение относится к топливно-энергетическому комплексу и может быть применено при отработке нефтяных месторождений в экстремальных климатических условиях для повышения эффективности эксплуатации месторождений за счет максимально полной утилизации и использования попутного нефтяного газа....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472923
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.04.2015
№216.013.3fef

Способ утилизации, сбора, переработки и использования попутного нефтяного газа и система для его осуществления

Группа изобретений относится к топливно-энергетическому комплексу и может быть использована, преимущественно, при отработке удаленных нефтяных месторождений в экстремальных климатических условиях. Технический результат - повышение эффективности эксплуатации месторождений за счет максимально...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002547855
Дата охранного документа: 10.04.2015
10.09.2015
№216.013.7803

Устройство и способ для приготовления смеси жидкого и твердых компонентов

Изобретение может быть использовано в строительстве для производства бетонных смесей, а также в других отраслях, где используются смеси жидких и твердых компонентов. Устройство содержит последовательно установленные узел смешивания (1) твердых сыпучих компонентов, включающий ленточный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002562312
Дата охранного документа: 10.09.2015
27.05.2016
№216.015.436e

Способ получения активированной суспензии с использованием дискового измельчителя

Изобретение относится к технологии получения суспензии с одновременным измельчением твердой фракции и может быть использовано, в частности, при производстве строительных материалов, в угольной энергетике. Способ заключается в том, что суспензии подают в камеру 1 роторного дискового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002585466
Дата охранного документа: 27.05.2016
13.01.2017
№217.015.8282

Способ и устройство для измельчения суспензии во встречных вращающихся потоках

Группа изобретений предназначена для активации суспензии. На первом валу (5) устройства установлен барабан (4) с входным (9) и выходным (1) отверстиями. На внутренней поверхности боковой и торцевой стенок барабана выполнены по меньшей мере два боковых (11) и по меньшей мере два концентрических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601556
Дата охранного документа: 10.11.2016
25.08.2017
№217.015.c0b3

Устройство и способ нагнетания давления текучей среды

Группа изобретений относится к области энергетики, а именно к устройствам и способам для нагнетания давления текучих сред, и может быть использовано для перекачки жидкостей, а также в конструкциях движителей в судостроении. Устройство включает по меньшей мере одно выполненное с возможностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617614
Дата охранного документа: 25.04.2017
26.08.2017
№217.015.ee19

Кольцевая многоконтейнерная система трубопроводного контейнерного пневмотранспорта

Изобретение относится к области промышленного транспорта, в частности к системам трубопроводного контейнерного пневмотранспорта, применяемым для перевозки сыпучих и штучных грузов, а также бытовых отходов. Кольцевая (двухтрубная) многоконтейнерная система трубопроводного контейнерного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628821
Дата охранного документа: 22.08.2017
19.12.2018
№218.016.a84d

Станция ввода/вывода контейнеров в системе трубопроводного контейнерного пневмотранспорта

Изобретение относится к области пневмотранспорта по трубопроводу грузов в колесных контейнерах, применяемых для перевозки сыпучих, штучных, пакетированных и других грузов. Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что пневмотранспортная трубопроводная система до запуска ее в работу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675008
Дата охранного документа: 17.12.2018
08.03.2019
№219.016.d2dc

Транспортный контейнер со сдвижным днищем и способ его эксплуатации

Предлагаемая группа изобретений относится к области перегрузочных работ, а конкретно к технологии контейнеризации насыпных грузов, их накопления, хранения, перевозки и разгрузки с использованием специализированных сухопутных и/или морских транспортных крупнотоннажных контейнеров. Транспортный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681233
Дата охранного документа: 05.03.2019
21.04.2023
№223.018.5074

Энерготехнологический комплекс производства электролизного водорода

Изобретение относится к энерготехнологическому комплексу производства электролизного водорода, содержащему теплоэлектрическую станцию традиционной тепловой энергетики, приливно-ветряную гидроаккумулирующую электрическую станцию и устройство высокотемпературного электролиза водяного пара -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002794120
Дата охранного документа: 11.04.2023
+ добавить свой РИД