способ электроразогрева бетонной смеси

Формула изобретения

Способ электроразогрева бетонной смеси, согласно которому в емкость с электродами помещают бетонную смесь, подают на электроды ток, при этом электроды автоматически отключают и вновь подают ток через промежутки времени, причем подачу тока прекращают при нагреве смеси до заданной температуры, отличающийся тем, что используют цилиндрическую емкость, электроды в которой размещают попарно, и в каждой паре их располагают параллельно друг другу и симметрично относительно центральной оси емкости, а ток подают на электроды одной пары, при этом на электроды следующей за ней пары ток подают одновременно при отключении этой предыдущей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для электроразогрева бетонных и тому подобных смесей непосредственно на строительных площадках и на заводах строительной индустрии.

Проблемой в области электроразогрева является то, что из-за прилипания к электродам цементного теста невозможно получить качественный разогрев бетонной смеси.

Из уровня техники известен способ электроразогрева (патент РФ N 2017610), согласно которому в бункер с бетонной смесью помещают электроды, смонтированные на крышке, и подают на них ток для разогрева смеси. Затем электроды отключают от сети и включают привод вращения электродов. Вращение электродов осуществляют со скоростью вращения 50-150 об/мин в течение 0,5-2 мин. Затем отключают привод и извлекают раму с электродами из бетонной смеси. Этим способом решается проблема очистки электродов от цементного камня за счет вращения электродов. Однако этот способ имеет недостатки, так, при повышении скорости вращения электродов наблюдается биение электродов и, как следствие, происходит истирание электродов, а при понижении скорости вращения электродов очистка электродов не всегда оказывается эффективной. При этом конструкция разогрева является сложной, трудоемкой.

По технической сути близким к заявляемому способу является способ электронагрева бетонной смеси в бункере (авт.св. СССР N268954), согласно которому в емкость с электродами помещают бетонную смесь, подают ток, а электроды периодически отключают и вновь подают на них ток через промежутки времени, равные продолжительности нахождения смеси в зоне нагрева при заданной скорости движения бетонной смеси. Причем подачу тока прекращают при нагреве смеси до заданной температуры. Этот способ позволяет улучшить качество разогрева за счет движения бетонной смеси.

Однако способ имеет существенные недостатки. Вследствие того, что электроды расположены неподвижно, происходит прилипание цементного камня к электродам и не происходит очищение электродов, причем для того чтобы обеспечить движение бетонной смеси требуются дополнительные конструкционные узлы и дополнительные затраты электроэнергии. А из-за прилипания цементного камня к электродам невозможно получить равномерный разогрев бетонной смеси.

Задачей предлагаемого изобретения является обеспечение равномерного разогрева бетонных смесей при минимальных затратах электроэнергии.

Задача решается следующим образом: в емкость со стационарно расположенными в ней электродами помещают бетонную смесь, подают ток на электроды, автоматически отключают их и вновь подают ток через равные промежутки времени, причем подачу тока прекращают при нагреве смеси до заданной температуры, согласно заявляемому способу и в отличие от известного способа для размещения электродов используют цилиндрическую емкость, причем располагают электроды в ней попарно, кроме того, электроды в каждой паре располагают параллельно друг другу и симметрично относительно центральной оси емкости, а ток подают на пару электродов, причем на электроды следующей за ней пары ток подают одновременно при отключении этой предыдущей.

Таким образом, от прототипа заявляемый способ отличается тем, что:

- электроды размещают в цилиндрической емкости;

- электроды размещают попарно;

- в паре электроды размещают симметрично друг другу и симметрично относительно центральной оси емкости;

- подают ток на одну пару электродов;

- при отключении этой пары одновременно ток подают на следующую за ней пару.

При подаче тока на пару электродов между ними возникает электромагнитное поле. Отключение этой пары через промежуток времени, с одновременной подачей тока на следующую за этой пару электродов, смещает электромагнитное поле в сторону подключенных электродов. Дальнейшее отключение этой пары и одновременное включение следующей смещает электромагнитное поле в сторону вновь подключенных электродов. Периодическое отключение одной пары и подключение другой создает вращение электромагнитного поля.

Как известно, при подключении электродов в приэлектродной зоне температура смеси выше, чем в центре межэлектродного пространства. При вращении электромагнитного поля температура перегретой зоны снижается, перераспределяясь в недогретые участки, межэлектродное пространство находится постоянно в состоянии нагрева. Тем самым обеспечивается равномерный разогрев. Равномерность разогрева обуславливает экономию электроэнергии. При стационарном электромагнитном поле стремление повысить температуру межэлектродной зоны требует кипячения приэлектродных слоев, сопровождающихся уносом пара, а следовательно, энергии в атмосферу.

На чертеже показано расположение электродов в электродной камере: 1 и 2; 3 и 4; ...; 11 и 12 - пары электродов; 13 - контактные выводы; 14 - цилиндрическая емкость; 15 - бетонная смесь; 16 - контур силовых линий электромагнитного поля.

Способ электроразогрева осуществляется следующим образом: в емкость (14) со стационарно расположенными в ней электродами (1,2; ...; 11,12) помещают разогреваемую смесь (15). Электроды размещают попарно - симметрично, как показано на фиг.1. После загрузки бетонной смеси в камеру подается напряжение на первую пару электродов, например, 1 и 2. Разогрев происходит в направлении силовых линий электрического поля (16). Поскольку токопроводящая площадь электрода меньше токопроводящего сечения смеси, то интенсивность разогрева у электрода превысит интенсивность в центре межэлектродного пространства. Чтобы нивелировать данное явление, первая пара электродов (1,2) отключается от сети и одновременно автоматически подключается следующая за ней пара электродов (3,4). Благодаря этому температура перегретой зоны снижается, перераспределяясь в недогретые участки, а в центральных зонах температура продолжает увеличиваться. Таким образом можно добиться равномерности разогрева бетонной смеси до заданной температуры по всему объему.

Это было подтверждено экспериментально и экспериментально установлено, что оптимальный вариант равномерного разогрева соответствует подаче тока на одну и ту же пару через 1 мин при наличии 6 пар электродов. Использовалась электрокамера диаметром 1000 мм, ширина электродных пластин составляла 120 мм. Смесь разогревалась до температуры 70^oС, ее удельное электрическое сопротивление составляло 150 Омсм. Напряжение сети 380 В. При десятикратном вращении электромагнитного поля (10 оборотов периодической подачи тока на электроды всех пар в течение 10 мин, что соответствует подаче тока на одну и ту же пару через 1 мин). Измерение температуры показало, что перепад температуры по всему объему разогреваемой смеси составлял 4^oC.