Пути экономии энергии при приготовлении бетонной смеси
Сокращение расхода энергии является одним из важнейших факторов экономической эффективности производства бетона и железобетона. В общем объеме энергозатрат при производстве сборного и товарного бетона и железобетона процесс приготовления смесей занимает относительно небольшое место, но здесь еще имеются резервы экономии энергии. В целях исследования влияния конструктивных параметров смесителей (скорость смешивания) и технологических факторов (физико-механические свойства смеси) на энергоемкость приготовления смеси был проведен соответствующий цикл исследований. Эксперименты велись на лабораторном смесителе тарельчатом роторного типа с объемом готового замеса 33 л (50 л по загрузке) с теристорным приводом, преобразующим переменный ток в постоянный, что в свою очередь дало возможность исследовать влияние частоты вращения рабочих органов смесителя на величину потребляемой энергии, регистрируемой с помощью ваттметра-самописца.
Значение энергоемкости приготовления устанавливалось следующим образом. В соответствии, цикл приготовления бетонных смесей на плотных заполнителях в смесителях принудительного действия состоит из следующих операций: загрузка в смеситель исходных компонентов продолжительностью 5—15 с, смешивание продолжительностью 50 с и выгрузка готовой смеси продолжительностью 25—35 с; общее время цикла 90 с, или 40 циклов в час; для мелкозернистых бетонов (растворов) цикл приготовления составляет 120 с, или 30 циклов в час; для бетонов на пористых заполнителях, приготовляемых в смесителях принудительного действия с объемом готового замеса 500 л и менее, продолжительность смешивания составляет при плотности бетона 1700 кг/мЗ — 105 с и для бетонов плотностью менее 1000 кг/мЗ – 180 с. Продолжительность цикла в последних случаях составит 145 и 220 с соответственно. Продолжительность смешивания растворов с подвижностью не менее 7 см в лотковых смесителях с горизонтально расположенными смесительными валами (растворосмесители низкооборотные) — 120 с, а в турбулентных тарельчатых смесителях (растворосмесители высокооборотные) — 30 с; продолжительность цикла при принятых нами условиях будет равна 160 с в первом случае и 70 с — во втором.
Скорость вращения ротора смесителя устанавливалась для условной лопасти лабораторного смесителя, проходящей по линии, делящей кольцевое смесительное пространство на два кольца одинаковой площади. Для лабораторного смесителя, как показали расчеты, она равна 1,7 м/с. Анализ рабочих скоростей отечественных и зарубежных смесителей показал, что они равны примерно 0,8 критических скоростей. По аналогии для лабораторного смесителя рабочую скорость следует принять равной 1,35—1,4 м/с.
Для проведения экспериментов по определению энергоемкости смешивания были приняты смеси с различными технологическими характеристиками, определяемые их плотностью, при одинаковой удобоукладываемости. Зависимость энергоемкости приготовления смеси от скорости смешивания показывает, что увеличение скорости с 0,7 до 1,7 м/с (более чем в 2,4 раза) приводит к увеличению энертемкости в 3,5—4 раза. Результаты получены при работе на докритических скоростях, при работе на за критических скоростях эта разница будет еще больше.
Это интересно: