// //
Дом arrow Облицовочные материалы arrow ПАРАД ПЕНОГЕНЕРАТОРОВ
ПАРАД ПЕНОГЕНЕРАТОРОВ

 

По закону Лапласа, давление воздуха в ячейке пенобетонной смеси всегда выше атмосферного и это различие тем больше, чем меньше диаметр ячеек. Но с ростом давления увеличивается запас потенциальной энергии смеси, который не может не отразиться на качестве пенобетона. При выбранном пенообразователе величина этого запаса зависит только от одного фактора - от конструктивного решения агрегата, создающего пену - основу пенобетона.

 

 Этот агрегат называется пеногенератором, и его облик заметно меняется с развитием науки и техники. Вот некоторые этапы его биографии.

 

 Начиналось все с известной трехбарабанной пенобетономешалки. По существу, это была компиляция из трех растворомешалок, оснащенных горизонтальными лопастными валами. В одном из барабанов готовили строительный раствор, во втором - пену, а в ниже расположенном третьем смешивали их. Второй барабан, выполняющий роль пеногенератора, представлял собой горизонтальную емкость с дном в виде полуцилиндра и с горизонтальным приводным валом, несущим широкие перфорированные лопасти; в эту емкость заливали дозированное количество раствора пенообразователя, и быстро вращающиеся перфорированные лопасти вовлекали в него воздух, превращая в пену. Качество пены было невысоким, как и приготовляемого из нее пенобетона.

 

 В дальнейшем широкое распространение стали получать пеногенераторы, использующие принцип эжекции: либо подаваемый под давлением раствор пенообразователя засасывает воздух и образует пену, либо сжатый воздух вовлекает (эжектирует) раствор пенообразователя и также образует пену. В первом случае пеногенератор не работоспособен, если нет гидравлического насоса (поршневого, центробежного и т.п.), во втором - если нет компрессора.

 

 С использованием принципа эжекции было разработано множество вариантов пеногенератора. Одним из таких устройств является обычный центробежный гидронасос (улитка), в котором организован дозируемый подсос воздуха. Подобный пеногенератор использовался, например, в установке по приготовлению пенобетонной смеси, разработанной в ОАО ВНИИСТРОМ им. Будникова [Установка для приготовления пенобетонной смеси. Пат. 2136492 РФ].

 

 Известен достаточно простой пеногенератор, основанный на эффекте эжекции; он содержит цилиндрический корпус, сопло для подачи пенообразователя, патрубок подачи воздуха и диффузор. Но он требует наличия насосной установки с рабочим давлением 8-10 МПа [Пеногенератор (варианты). Пат. 2145680 РФ]. Разработан подобный пеногенератор, не требующий гидравлического насоса [Комплексная пеногенераторная установка и способ ее работы. Пат. 2139791 РФ], но он работает в сочетании с еще более сложным агрегатом - компрессором.

 

Способ эжекции позволил существенно повысить производительность пеногенераторов, но качество пены при этом оставалось не очень высоким. Заметный сдвиг в этом направлении дало применение так называемых пеногенерирующих сеток с размерами ячеек менее 1 мм. Смесь пенообразователя с воздухом, проходя через такую сетку (или через пакет сеток), модифицируется: пена приобретает более целесообразную структуру, повышается ее стойкость и другие показатели. Разработан целый ряд пеногенераторов, содержащих подобные сетки [Пеногенератор. Пат. 2050867 РФ; Пеногенератор. Пат. 2021534 РФ; Пеногенератор. Пат. 2058169 РФ; Пеногенератор. Пат. 2023455 РФ; Пеногенератор. Пат. 2023456 РФ; Пеногенератор. Пат. 2031670 РФ; Устройство для вспенивания суспензий. Пат. 2133829 РФ].

 

 Следующим шагом на пути совершенствования пеногенераторов было введение в них так называемой камеры диспергирования, представляющей собой часть объема пеногенератора, заполненного диспергирующим материалом - металлической стружкой, путаной проволокой и т.п. В начале и в конце камеры обычно устанавливают решетки, удерживающие диспергирующий материал; иногда роль решеток выполняют пеногенерирующие сетки или пакеты сеток.

 

 Простейшая камера диспергирования отечественного пеногенератора представляла собой отрезок прорезиненного шланга, в который набита стружка из нержавеющей стали. Эта камера устанавливалась между патрубком для выпуска готовой пены и пакетом пеногенерирующих сеток с размером ячеек 10-140 мкм. При этом была получена пена с достаточно высокими показателями: кратность - более 10, устойчивость - до 1 ч [Устройство для приготовления технической пены. А.с. 13644-84 СССР: Описание изобретения].

 

 В следующем варианте пеногенератора диспергирующий компонент имел вид шаров с отверстиями, выполненных из ферритового материала [Пеногенератор. Пат. 2054312 РФ]. Известен пеногенератор, у которого камера диспергирования заполнена путаной проволокой [Пеногенератор. Пат. 2047488 РФ].

 

 Один из наиболее сложных пеногенераторов содержит не только корпус с пакетом пеногенегирующих сеток и камеру диспергирования, заполненную волокнистым материалом, но еще и турбинки, вращающиеся под напором струи пенообразователя, и патрубок сжатого воздуха, и другие детали [Пеногенератор. Пат. 2122889 РФ].

 

 Применение пеногенерирующих сеток и камер диспергирования сделали необязательным принцип эжекции, достаточно иметь камеру смешивания раствора пенообразователя с воздухом. На рис.1 показана принципиальная схема такого пеногенератора.

 

ПАРАД ПЕНОГЕНЕРАТОРОВ

Рис.1

 

 Корпус пеногенератора 1состоит из каналов подачи раствора пенообразователя 2и воздуха 3, камеры смешивания 4, пеногенерирующих сеток 5, камеры диспергирования 6(заполненной диспергирующим материалом, типа металлической стружки или путаной проволоки), решеток 7, удерживающих диспергирующий материал (в частных случаях роль решеток могут выполнять пеногенерирующие сетки), патрубка 8для выпуска готовой пены и дополнительных узлов 9, призванных повышать качество получаемой пены (например, излучатель акустических волн).

 

 Общим недостатком современных пеногенераторов является их зависимость от наличия таких сложных, металлоемких, дорогих и недостаточно надежных агрегатов, как гидравлический насос или компрессор (а иногда требуются и сразу оба агрегата). По своей сути, и гидравлический насос, и компрессор являются устройствами, переносящими порции субстанции (независимо от того, газ это или жидкость) из одной части полупространства в другую.

 

 В случае поршневого гидронасоса или компрессора, перенос субстанции осуществляется за счет периодического изменения объема рабочей камеры, снабженной клапанами. Но этот же эффект можно получить не только с использованием прецизионной системы, состоящей из цилиндра и поршня; достаточно камеры любой формы, одна стенка которой соединяется с остальной частью камеры через упругий элемент (типа сильфона или прокладки из микропористой резины). При этом вместо кривошипно-шатунного механизма с приводом может быть использован весьма простой, недорогой и надежный обычный строительный вибратор [Пеногенератор. Пат. 2198020 РФ; Пеногенератор. Пат. 2192921 РФ].

 Особенностью вибрационного пеногенератора (рис.2) является то, что камера смешивания содержит упругую вставку 10в виде сильфона или резиновой прокладки, благодаря чему объем камеры может меняться. В подвижной стенке 11имеются отверстия 12, перекрываемые обратными клапанами 13с пружинами 14и регуляторами передаваемого на клапан усилия 15. К подвижной стенке 11прикреплен вибратор 16с регулируемыми эксцентриками. Собственный вес вибратора может быть компенсирован опорными пружинами 17. В комплект устройства входит емкость 18для рабочего раствора пенообразователя, дозирующий вентиль 19и патрубок 20, конец которого закрыт обратным клапаном 21.

 

ПАРАД ПЕНОГЕНЕРАТОРОВ

Рис.2

 

 Обычно промышленные вибраторы, используемые при укладке бетонной смеси, работают в тяжелых условиях: они должны либо придать колебательные перемещения многотонному изделию в металлической форме (виброплощадка), либо работать в тяжелой бетонной смеси, которая своей массой гасит колебания (вибробулава). Тем не менее вибраторы обеспечивают амплитуду колебаний до 0,35-0,7 мм.

 

 В рассматриваемом пеногенераторе работа вибратора существенно иная, сопротивление колебаниям меньше и путем регулирования положения эксцентриков амплитуду можно увеличить до 1-2 мм, а при необходимости и до 10 мм, за счет несложных приспособлений или путем регулирования технологических параметров (работа в режиме резонанса). Если имеется устройство для изменения частоты электрического тока, то и за счет этого фактора можно менять режимные параметры работы пеногенератора.

 

 В частном случае вместо вибратора 16может быть установлен электродвигатель с кривошипным или эксцентриковым механизмом, при этом двигатель опирается на несущую раму не через пружины 17, а через жесткие опоры. Такое конструктивное решение позволяет снизить частоту колебаний (например, за счет применения мотора-редуктора) и увеличить амплитуду. Это расширяет технологические возможности пеногенератора.

 

 Работа вибрационного пеногенератора. В емкость 18заливают рабочий раствор пенообразователя и включают привод 16. При этом воздух через отверстия 12и подпружиненные обратные клапаны 13начнет поступать в камеру смешивания 4и покидать ее через камеру диспергирования 6и патрубок 8.Тогда начинают медленно открывать дозирующий вентиль 19, и раствор из емкости 18, поступая в камеру 4, будет образовывать пену.

 

 Иной принцип работы, а соответственно, и непохожее конструктивное решение у другого представителя пеногенераторов - у так называемого роторного пеногенератора.

 

 Центробежный насос может быть заменен рабочим органом в виде ротора, содержащего полую перфорированную трубу [Установка для получения поризованных бетонов. Пат. 2033921 РФ; Пеногенератор. Пат. 2214915 РФ]. Суть роторного пеногенератора в следующем (рис.3): он включает в себя корпус 1, камеру смешивания 4, камеру диспергирования 6с решетками 7, выпускной патрубок 8, емкость для пенообразователя 18, дозирующий вентиль 19и патрубок 20. Особенностью устройства является то, что оно содержит рабочий орган - ротор 22, расположенный внутри камеры смешивания, и ряд других деталей.

 

 

ПАРАД ПЕНОГЕНЕРАТОРОВ

Рис.3

 

 Полая перфорированная ось ротора нижним концом кинематически соединена с осью привода 23, а к верхнему ее концу 24, имеющему торцовую заглушку и отверстия 25, примыкает отрезок трубы 26, имеющий продольную щель, позволяющую целенаправленно изменять просвет отверстий 25, регулируя тем самым поток воздуха, поступающего в рабочий орган.

Красная линия, N 12/13, 2006

 Рубрика: Оборудование. Инструменты

 Е.В.Чернов, директор управления продаж ЗАО Ольвекс (Санкт-Петербург)

 

 

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.