Модульный завод по производству растворобетонных смесей
Участие в патенте на изобретение № 2526944
Патент на изобретение № 2526944 «Модульный завод по производству растворобетонных смесей»
Зарегистрирован 03 июля 2014 г. в Федеральной службе по интеллектуальной собственности (Роспатент), заявка № 2012142315/03, класс МПК B28C 9/02. Автор патента — учредитель ООО «СКБ Автоматика». Изобретение относится к области строительства, а именно к производству строительных материалов, и может быть использовано в оборудовании для приготовления растворных и бетонных смесей, предназначенных для наружных и внутренних работ, производства составов для устройства дорог, дорожек, тротуарных плиток, полов, стяжек и так далее[reference:0].
Патент охватывает модульный завод, который в зависимости от планируемой производительности выпуска смесей выполняется в виде модульных блоков. Завод разбит на три модульных блока: модуль заполнителей, модуль смесительный и модуль складской для хранения цемента. Такая компоновка обеспечивает компактность, экологическую совместимость и возможность эффективного монтажа из модульных блоков, производимых в зависимости от планируемой эффективности производства растворных и бетонных смесей.
Контекст и задача
Проблема: традиционные растворобетонные установки, известные из патентов РФ № 2047489 и № 2054999, обладают рядом недостатков: непригодность для получения растворных смесей, поочередное взвешивание компонентов снижает производительность, ручная перестановка перегородок в ковше-дозаторе приводит к необходимости постоянной зачистки, а использование компонентов в непросушенном виде вызывает налипание инертных материалов к стенкам ковша и погрешности в дозировании. Кроме того, высыпание компонентов в открытом виде приводит к большой запылённости, что ограничивает работу установки только открытой производственной площадкой.
Техническая задача
Создать компактный экологически совместимый завод, способный производить растворные и бетонные смеси для строительных нужд конкретного региона, города или другого населённого пункта, с возможностью эффективного монтажа из модульных блоков в зависимости от планируемой производительности.
Инженерная задача
Обеспечить модульность как в проектировании, так и в изготовлении завода, что позволит сократить сроки монтажа и пусконаладки, а также адаптировать производство под конкретные потребности объекта. Предусмотреть возможность снижения удельного расхода портландцемента на единицу прочности за счёт повышения реакционной способности частиц цемента на стадии затворения смесей водой.
Цель проекта: разработать модульный завод по производству растворобетонных смесей, пригодный для быстрого развёртывания и эффективной эксплуатации на строительных площадках любой удалённости, с минимальными затратами на монтаж и обслуживание.
Разработка велась по классическим этапам патентования технического решения:
- Анализ уровня техники. Изучение существующих растворобетонных установок по патентам РФ № 2047489, № 2054999 и других аналогов с выявлением их недостатков: низкая производительность, сложность обслуживания, ограничения по условиям эксплуатации.
- Формирование технической задачи. Определение требований: модульность, компактность, экологическая совместимость, возможность производства как растворных, так и бетонных смесей, снижение энергоёмкости и себестоимости продукции.
- Разработка конструкции. Компоновка завода в виде трёх модульных блоков — модуль заполнителей, модуль смесительный и модуль складской для хранения цемента. Проработка технологических связей между модулями и системы управления.
- Подача заявки и получение охранного документа. Подготовка формулы изобретения, описания и иллюстраций, прохождение экспертизы по существу и регистрация патента 03 июля 2014 г.
Технический результат: оптимальная технологическая и конструктивная компоновка завода; возможность производства растворных и бетонных смесей для наружных и внутренних работ; снижение удельного расхода портландцемента на единицу прочности до 3,5–5 кг/МПа за счёт низкоэнергетической интенсификации дисперсных систем; повышение технико-экономической эффективности продукции модульного завода.
Модульный завод является ключевым элементом технологии производства строительных смесей: он обеспечивает приготовление растворных и бетонных смесей непосредственно на строительной площадке или вблизи неё. Благодаря модульному исполнению завод может быть изготовлен в заводских условиях, доставлен на объект в собранном виде и подключён к существующим коммуникациям в кратчайшие сроки.
Состав конструкции:
Модуль заполнителей
Первый модульный блок завода, предназначенный для приёма, хранения и дозирования заполнителей — песка, щебня, гравия и других инертных материалов. Обеспечивает бесперебойную подачу компонентов в смесительный модуль.
Модуль смесительный
Второй модульный блок, включающий бетоносмеситель, дозаторы цемента и воды, а также транспорт для подачи дозированной партии заполнителей. Обеспечивает приготовление растворных и бетонных смесей заданного состава и качества.
Модуль складской для хранения цемента
Третий модульный блок, включающий силос для хранения цемента, снабжённый ресивером и предохранительным клапаном. В нижней части силоса установлены штуцеры для подвода сжатого воздуха на аэрацию цемента, что обеспечивает автоматическое встряхивание рукавов рукавного фильтра от цемента.
Конвейер-дозатор
Установлен на подвижных опорах, вывешен посредством тензодатчиков и выполнен с возможностью плавного включения. Обеспечивает точное дозирование заполнителей и их подачу в бетоносмеситель.
Транспорт для подачи заполнителей
Выполнен в виде наклонного конвейера или скипового подъёмника, размещён между конвейером-дозатором и бетоносмесителем. Установлен с возможностью ускорения на среднем участке пути и плавного торможения перед высыпанием.
Дозатор воды с устройством обогрева
Дозатор воды установлен над бетоносмесителем и снабжён устройством для обогрева, что позволяет работать с растворобетонными смесями в зимних условиях.
Система аэрации и фильтрации
Силос для хранения цемента снабжён ресивером для наполнения необходимого объёма сжатого воздуха и создания избыточного давления, посредством чего осуществляется автоматическое встряхивание рукавов рукавного фильтра. Предохранительный клапан предназначен для сбрасывания избыточного давления при засорении рукавного фильтра.
Производительность
Завод может быть выполнен в различных вариантах производительности в зависимости от планируемых объёмов выпуска смесей, что позволяет применять его как для небольших строительных объектов, так и для крупных промышленных площадок.
Преимущества, реализованные в конструкции:
Модульность и мобильность:
- Завод разбит на три модульных блока: модуль заполнителей, модуль смесительный и модуль складской для хранения цемента.
- Модульность заложена как в проектировании, так и в изготовлении завода, что позволяет эффективно монтировать его из блоков, производимых в зависимости от планируемой производительности.
- Компактная и экологически совместимая конструкция позволяет размещать завод вблизи строительных объектов, сокращая транспортные расходы.
Экономичность:
- Снижение удельного расхода портландцемента на единицу прочности до 3,5–5 кг/МПа за счёт низкоэнергетической интенсификации дисперсных систем.
- Возможность производства как растворных, так и бетонных смесей для наружных и внутренних работ, что расширяет область применения завода.
- Автоматизация процессов дозирования и смешивания обеспечивает оптимальный расход материалов и электроэнергии.
Технологичность:
- Использование конвейера-дозатора на подвижных опорах с тензодатчиками обеспечивает точность дозирования и плавность включения.
- Система аэрации и автоматического встряхивания рукавов фильтра предотвращает засорение и обеспечивает стабильную работу силоса.
- Дозатор воды с обогревом позволяет эксплуатировать завод в зимних условиях.
Сравнение с аналогами:
| Решение | Конструкция | Ключевые недостатки |
|---|---|---|
| Патент РФ № 2047489 (1995) | Силосы, расходные бункеры, весовая платформа с двухсекционным бункером | Непригодность для растворных смесей, поочередное взвешивание снижает производительность |
| Патент РФ № 2054999 (1996) | Объёмное дозирование, ковш-дозатор с переставными перегородками | Ручная перестановка перегородок, просыпание компонентов, налипание материалов, большая запылённость |
| Патент № 2526944 — заявленное решение | Модульный завод из трёх блоков: заполнители, смесительный, складской | — модульность, компактность, экологическая совместимость, производство растворных и бетонных смесей, снижение расхода цемента |
Важное техническое решение: разбиение завода на три модульных блока — модуль заполнителей, модуль смесительный и модуль складской для хранения цемента. Это позволило обеспечить оптимальную технологическую и конструктивную компоновку, а также возможность эффективного монтажа из блоков в зависимости от планируемой производительности.
Практический эффект: сокращение сроков ввода в эксплуатацию, снижение капитальных затрат, повышение гибкости производства, возможность работы в зимних условиях, удобство обслуживания и ремонта, снижение эксплуатационных расходов за счёт автоматизации и снижения расхода цемента.
Формула изобретения (основные пункты):
| Пункт | Признак |
|---|---|
| 1 (независимый) | Модульный завод по производству растворобетонных смесей, содержащий модуль заполнителей, модуль смесительный и модуль складской для хранения цемента, при этом модуль смесительный включает бетоносмеситель, дозаторы цемента и воды, конвейер-дозатор на подвижных опорах с тензодатчиками, транспорт для подачи заполнителей в виде наклонного конвейера или скипового подъёмника, а модуль складской включает силос для хранения цемента с ресивером и предохранительным клапаном |
| 2 | Дозатор воды снабжён устройством для обогрева |
| 3 | В нижней части силоса установлены штуцеры для подвода сжатого воздуха на аэрацию цемента |
| 4 | Конвейер-дозатор выполнен с возможностью плавного включения |
| 5 | Скиповый подъёмник или наклонный конвейер установлен с возможностью ускорения на среднем участке пути и плавного торможения перед высыпанием |
Области применения:
- Строительные площадки: производство бетонных и растворных смесей непосредственно на объекте, включая удалённые и труднодоступные площадки.
- Производство ЖБИ: изготовление железобетонных изделий и конструкций, наружных и внутренних работ в крупнопанельном домостроении и монолитном строительстве.
- Дорожное строительство: производство составов для устройства дорог, дорожек, тротуарных плиток, полов, стяжек.
- Благоустройство территорий: производство смесей для landscaping, отмосток, площадок и других элементов благоустройства.
- Аварийное и временное производство: быстрое развёртывание завода при ликвидации последствий аварий, в зонах стихийных бедствий, на вахтовых посёлках.
Особенность решения: завод собирается из унифицированных модулей, что упрощает производство, монтаж и обслуживание. Модульная конструкция позволяет наращивать производительность путём добавления отдельных модулей без реконструкции существующего оборудования.
Патент № 2526944, в разработке которого принял непосредственное участие учредитель ООО «СКБ Автоматика» закрепил оригинальное инженерное решение в области производства строительных материалов. Техническая идея доведена до охраноспособного результата: модульный завод по производству растворобетонных смесей, готовый к серийному производству и применению на строительных объектах различного масштаба.
Ключевые компетенции, продемонстрированные при разработке:
Анализ уровня техники
Изучение существующих растворобетонных установок по патентам РФ № 2047489, № 2054999 и других аналогов, выявление их конструктивных недостатков и формирование технической задачи.
Конструирование
Разработка модульной компоновки завода из трёх блоков, выбор бетоносмесителя, дозаторов, конвейера-дозатора, силоса с системой аэрации и других узлов.
Патентная формула
Подготовка независимого пункта формулы и зависимых пунктов, описания и иллюстраций, обеспечивших регистрацию изобретения.
Технологичность производства
Решения, позволяющие изготавливать заводы различной производительности на унифицированных модулях, обеспечивая быстрый монтаж и обслуживание.
Обсудить проект
Заполните форму, чтобы наш специалист связался с Вами и подробно проконсультировал