RU2212338C2

RU2212338C2 - Mixing averaging plant

Info

Publication number: RU2212338C2
Application number: RU2001133184/03A
Authority: RU
Inventors: Л.Л. Лаврентьев; В.А. Федоренко; В.М. Шейкин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Фирма ЭСКОРТ"
Priority date: 2001-12-06
Filing date: 2001-12-06
Publication date: 2003-09-20

Abstract

FIELD: construction industry, preparation of mortars. SUBSTANCE: mixing averaging plant includes tank mounted on vehicle chassis and housing mixers comprising shafts with lateral cross-pieces positioned horizontally, helical blades being attached to ends of cross-pieces, float-type level indicator, system to wash tank. Tank includes bottom having shape of mixers, filling facility installed on front wall of tank and distributing facility mounted on rear wall of tank and fitted with rotary gates and branch pipes for connection to pumps and servicing platforms. Ends of shafts of mixers are supported in bearings fixed in face walls of tank, are linked to drive of transporting vehicle through power take-off box and chain transmissions. Cross-section of tank has shape of truncated cardioid and tank is equipped with window in upper part. Mixers can be split along length. Spirals of left and right mixers are coiled in different directions and are separated in planes of shaft split. EFFECT: raised quality of mortar processing with simultaneous intensification of mixing process. 3 dwg

Description

Установка смесительная осреднительная относится к смесительной технике и может быть использована в нефтяной и газовой промышленности, а также в строительной и других отраслях промышленности. The averaging mixing plant belongs to the mixing technique and can be used in the oil and gas industry, as well as in the construction and other industries.

Известна "Установка смесительная осреднительная", выпускаемая по ТУ 26-16-258-88, предназначенная для обработки тампонажного раствора в процессе его приготовления, содержащая установленный на шасси транспортного средства резервуар, размещенные в нем перемешивающие устройства с ленточно-винтовыми лопастями, привод которых осуществляется от коробки дополнительного отбора мощности шасси через карданный вал, редуктор, карданные валы и цепные передачи, наливные трубопроводы для подачи раствора в резервуар, мерную линейку, выгрузную шахту с патрубками и запорными устройствами, расположенную внизу резервуара в его задней части, а также лестницы и площадки обслуживания с перилами (см. прилагаемый чертеж "Установка смесительная осреднительная" 407.00.00.00.00 и фото общего вида установки). The well-known "Mixing averaging installation", produced according to TU 26-16-258-88, intended for processing cement slurry during its preparation, containing a tank mounted on the chassis of the vehicle, mixing devices with belt-screw blades placed in it, the drive of which is carried out from the box for additional power take-off of the chassis through the driveshaft, gearbox, driveshafts and chain transmissions, bulk pipelines for supplying mortar to the tank, measuring ruler, unloading shaft with pa logging and shut-off devices located at the bottom of the tank in its rear part, and stairs and service platforms with rails (see. the accompanying drawing "Setting mixing osrednitelnaya" 407.00.00.00.00 general type and photo installation).

Недостатками данной установки являются недостаточная жесткость резервуара при вертикальном выполнении его стенок с полностью открытой верхней частью, большая материалоемкость вследствие необходимости использования дополнительных продольных и вертикальных элементов жесткости, большая ширина резервуара в верхней части, в связи с чем такая установка в собранном виде не соответствует габаритам железнодорожных грузов без снятия колес шасси. Кроме того, при вертикальном расположении стенок резервуара в процессе перемешивания тампонажного раствора возникают застойные зоны, что не обеспечивает достижение достаточной интенсивности и степени перемешивания компонентов приготавливаемого раствора, способствует седиментации частиц раствора. Перемешивающие устройства не обеспечивают эффективного перемешивания раствора в резервуаре с застойными зонами, в результате чего происходит выпадение из раствора частиц непрогидратировавшего цемента и утяжеляющих компонентов на днище резервуара, что снижает качество обрабатываемого тампонажного раствора. The disadvantages of this installation are the lack of rigidity of the tank when the walls are vertically open with the upper part fully open, high material consumption due to the need to use additional longitudinal and vertical stiffeners, a large tank width in the upper part, and therefore such an assembled installation does not correspond to the railway dimensions cargo without removing the wheels of the chassis. In addition, with a vertical arrangement of the walls of the tank during the mixing of grouting mortar, stagnant zones arise, which does not ensure the achievement of a sufficient intensity and degree of mixing of the components of the prepared solution, contributes to sedimentation of the particles of the solution. Mixing devices do not provide effective mixing of the solution in the reservoir with stagnant zones, as a result of which particles of non-hydrated cement and weighting components fall out of the solution on the bottom of the reservoir, which reduces the quality of the grout.

Известна смесительная установка для приготовления растворов, содержащая установленный на шасси транспортного средства резервуар, размещенные в нем перемешивающие устройства, состоящие из горизонтально расположенных полых валов с поперечными полыми траверсами, к торцам которых прикреплены ленточные винтовые лопасти, сетчатый фильтр, мерную линейку, пробоотборник, площадки обслуживания, трубопроводы со специальными приспособлениями, при этом резервуар имеет выполненное по форме мешалок днище, расположенный под ним поддон с шахтой, размещенной у задней торцевой стенки резервуара и имеющей заслонки и патрубки под шланги на прием насосных установок, установленную перед шахтой торцевую заглушку, образующую герметичную полость между днищем, передней торцевой стенкой и поддоном, снабженную с противоположных ее сторон патрубками для подвода и отвода теплоагента, а концы валов мешалок, установленные на опорно-концевые подшипники, закрепленные на торцевых стенках резервуара, соединены специальными приводными валами с приводом от ходового транспортного средства через коробку отбора мощности и цепные передачи, кроме того, она дополнительно снабжена гидросмесителями гидронапорного и/или гидропневматического типа, сливные патрубки которых направлены на фильтры, выполненные в виде сетчатых емкостей, установленных над резервуаром, а на наружных кромках взаимно противоположных ленточных винтовых лопастей, выполненных сплошными с витками, направленными в сторону шахты, в шахматном порядке закреплены эластичные накладки так, что они соприкасаются с поверхностью днища и перекрывают при вращении мешалок всю длину, а траверсы снабжены сплошными на всю длину резервуара ленточными винтовыми лопастями, размещенными между указанными наружными лопастями и валами, витки которых направлены в сторону, противоположную направлению витков наружных лопастей с равнозначными площадями, при этом полости валов и траверс выполнены герметичными (патент 2150379, МПК⁷ В 28 С 5/38, 1999 - прототип).Known mixing installation for the preparation of solutions, containing a tank mounted on the chassis of the vehicle, mixing devices placed in it, consisting of horizontally arranged hollow shafts with transverse hollow traverses, tape helical blades, a strainer, a measuring ruler, a sampler, service platforms are attached to their ends pipelines with special devices, while the tank has a bottom made in the form of mixers, a pallet with a shaft located under it, p located at the rear end wall of the tank and having a damper and nozzles for hoses for receiving pump installations, an end cap installed in front of the shaft forming an airtight cavity between the bottom, front end wall and the pallet, equipped with pipes for supplying and removing the heat agent from its opposite sides, and the ends mixer shafts mounted on thrust bearings mounted on the end walls of the tank are connected by special drive shafts driven by a running vehicle through the power take-off and chain gears, in addition, it is additionally equipped with hydraulic mixers of a hydraulic and / or hydropneumatic type, the drain pipes of which are directed to filters made in the form of mesh containers mounted above the tank, and on the outer edges of mutually opposite tape screw blades made in solid with coils directed towards the shaft, elastic pads are fixed in a checkerboard pattern so that they are in contact with the surface of the bottom and overlap when rotating the mixers the length, and the traverses are equipped with continuous for the entire length of the tank tape screw blades located between the specified outer blades and shafts, the turns of which are directed in the direction opposite to the direction of the turns of the outer blades with equal areas, while the cavity of the shafts and traverses are sealed (patent 2150379, IPC ⁷ B 28 C 5/38, 1999 - prototype).

Основными недостатками приведенной в качестве прототипа смесительной установки для приготовления растворов являются:
- невозможность достижения необходимой жесткости конструкции резервуара при вертикальном расположении стенок без использования дополнительных продольных и вертикальных элементов жесткости, что значительно увеличивает массу резервуара;
- образование застойных зон перемешиваемого раствора при вертикальном расположении стенок резервуара, что приводит к снижению качества тампонажного раствора;
- недостаточная эффективность перемешивания компонентов приготавливаемых растворов системой ленточных винтовых лопастей вследствие вынужденной циркуляции раствора между наружными и внутренними лопастями перемешивающего устройства, которая не затрагивает верхние слои раствора, что приводит к стогнации процесса перемешивания и уменьшению производительности процесса;
- не обеспечивается габаритность установки при перевозках по железной дороге вследствие большой ширины резервуара в верхней части.The main disadvantages of a mixing plant for preparing solutions given as a prototype are:
- the inability to achieve the necessary rigidity of the tank structure with a vertical arrangement of the walls without the use of additional longitudinal and vertical stiffeners, which significantly increases the mass of the tank;
- the formation of stagnant zones of the mixed solution with a vertical arrangement of the walls of the tank, which leads to a decrease in the quality of the cement slurry;
- insufficient efficiency of mixing the components of the prepared solutions by a system of tape screw blades due to the forced circulation of the solution between the outer and inner blades of the mixing device, which does not affect the upper layers of the solution, which leads to stagnation of the mixing process and a decrease in the productivity of the process;
- the overall dimensions of the installation are not ensured during transportation by rail due to the large width of the tank in the upper part.

Целью изобретения является повышение качества обработки тампонажного раствора при одновременной интенсификации процесса, повышение жесткости резервуара установки и снижение материалоемкости. The aim of the invention is to improve the quality of processing cement slurry while intensifying the process, increasing the rigidity of the installation tank and reducing material consumption.

Поставленная цель достигается тем, что в установке смесительной осреднительной содержащей установленный на шасси транспортного средства резервуар с размещенными в нем перемешивающими устройствами, состоящими из горизонтально расположенных валов с поперечными траверсами, к концам которых прикреплены ленточные винтовые лопасти, поплавковый указатель уровня, систему обмыва резервуара, при этом резервуар имеет выполненное по форме перемешивающих устройств днище, устройство наполнительное, расположенное на передней стенке резервуара, и распределительное, установленное на задней стенке, снабженное поворотными заслонками и патрубками под шланги на прием насосных установок, площадки обслуживания, а концы валов перемешивающих устройств, установленные на концевые опоры, закрепленные на торцевых стенках резервуара, соединены с приводом от ходового транспортного средства через коробку отбора мощности и цепные передачи, резервуар в поперечном сечении выполнен в форме усеченной кардиоиды и снабжен окном в верхней части, а перемешивающие устройства выполнены разъемными по длине, причем спирали левого и правого перемешивающих устройств навиты в разные стороны и разделены в плоскостях разъема валов. This goal is achieved by the fact that in the installation of a mixing averaging tank containing a tank mounted on the chassis of the vehicle with mixing devices placed in it, consisting of horizontally arranged shafts with transverse traverses, tape screw blades, a float level indicator, and a tank washing system are attached to the ends, this tank has a bottom made in the form of mixing devices, a filling device located on the front wall of the tank, and distribution, mounted on the rear wall, equipped with rotary dampers and hoses for receiving pump installations, service platforms, and the ends of the shafts of the mixing devices mounted on the end supports mounted on the end walls of the tank are connected to the drive from the moving vehicle through a selection box power and chain transmissions, the tank in cross section is made in the form of a truncated cardioid and is equipped with a window in the upper part, and the mixing devices are made detachable length, wherein the left and right spiral mixing devices are wound in opposite directions and separated by a connector shafts planes.

Существенным отличием в предложенном устройстве является то, что резервуар в поперечном сечении выполнен в форме усеченной кардиоиды и снабжен окном в верхней части, а перемешивающие устройства выполнены разъемными по длине, причем спирали частей каждого перемешивающего устройства навиты в разные стороны. A significant difference in the proposed device is that the tank in cross section is made in the form of a truncated cardioid and is provided with a window in the upper part, and the mixing devices are made detachable in length, and the spirals of the parts of each mixing device are wound in different directions.

На фиг.1 представлен общий вид заявляемой установки смесительной осреднительной, на фиг.2 и 3 - разрез и вид установки. Figure 1 presents a General view of the inventive installation mixing averaging, figure 2 and 3 is a section and a view of the installation.

На чертежах и в тексте приняты следующие обозначения:
1 - резервуар,
2 - перемешивающие устройства,
3 - вал,
4 - траверса,
5 - ленточно-винтовые лопасти,
6 - конусные муфты,
7 - окно,
8 - площадка обслуживания,
9 - наполнительные устройства,
10 - распределительное устройство,
11 - цепные передачи,
12 - коробка отбора мощности,
13 - карданный вал,
14 - система обмыва,
15 - поплавковый указатель уровня.In the drawings and in the text, the following notation:
1 - tank
2 - mixing devices,
3 - shaft
4 - traverse,
5 - tape screw blades,
6 - conical couplings,
7 - window
8 - service platform,
9 - filling devices,
10 - switchgear,
11 - chain gears,
12 - power take-off,
13 - driveshaft,
14 - washing system
15 - float level indicator.

Установка смесительная осреднительная содержит резервуар 1 накопления тампонажного раствора, обечайка которого в поперечном сечении выполнена в форме усеченной кардиоиды, с днищем в виде двух соприкасающихся обечаек цилиндрических сегментов по форме и с размерами горизонтально расположенных перемешивающих устройств 2, выполненных разъемными по длине, оборудованных поперечно к валам 3, траверсами 4, к концам которых прикреплены ленточные винтовые лопасти 5, спирали левого и правого перемешивающих устройств навиты в разные стороны. Для соединения и обеспечения соосности разъемных частей валов 3 в средней их части установлены конусные муфты 6. В верхней части резервуар 1 снабжен окном 7, которое служит для монтажа-демонтажа и ремонта перемешивающих устройств 2, обслуживания резервуара изнутри, а также размещения верхней площадки обслуживания 8 и укладки перильных ограждений при переездах. Установка включает также наполнительные устройства 9, расположенные на передней стенке, и распределительное устройство 10, расположенное на задней стенке резервуара 1. Собранные перемешивающие устройства 2 соединены с валом отбора мощности ходового транспортного средства через цепные передачи 11, коробку отбора мощности 12 и карданный вал 13. Установка также снабжена системой обмыва резервуара 14 и поплавковым указателем уровня 15 для определения уровня жидкости. The mixing averaging installation contains a reservoir 1 for the accumulation of cement slurry, the shell of which in cross section is made in the form of a truncated cardioid, with a bottom in the form of two contacting shells of cylindrical segments in shape and with dimensions of horizontally arranged mixing devices 2, made detachable in length, equipped transversely to the shafts 3, traverses 4, to the ends of which are attached tape screw blades 5, the spirals of the left and right mixing devices are wound in different directions. To connect and ensure coaxiality of the detachable parts of the shafts 3, conical couplings 6 are installed in their middle part. The tank 1 is equipped with a window 7 in the upper part, which serves for mounting-dismounting and repair of mixing devices 2, servicing the tank from the inside, and also placing the upper service platform 8 and laying railings during crossings. The installation also includes filling devices 9 located on the front wall and a distribution device 10 located on the rear wall of the tank 1. The assembled mixing devices 2 are connected to the power take-off shaft of the running vehicle through chain gears 11, power take-off 12 and the driveshaft 13. The installation is also equipped with a system for washing the tank 14 and a float level gauge 15 for determining the liquid level.

Установка смесительная осреднительная в процессе приготовления растворов работает следующим образом. Installation mixing averaging in the process of preparing solutions works as follows.

Исходный тампонажный раствор через наполнительные устройства 9 поступает в резервуар 1, обечайка которого выполнена в поперечном сечении в форме усеченной кардиоиды. Выполнение резервуара 1 со стенками непрерывной кривизны позволяет повысить продольную жесткость резервуара, отказаться от продольных и вертикальных элементов крепления, обеспечить минимизацию застойных зон при перемешивании и габаритность установки при перевозке по железной дороге. The initial cement slurry through the filling device 9 enters the tank 1, the shell of which is made in cross section in the form of a truncated cardioid. The implementation of the tank 1 with walls of continuous curvature allows to increase the longitudinal rigidity of the tank, to abandon the longitudinal and vertical fasteners, to minimize stagnant zones during mixing and the overall dimensions of the installation during transportation by rail.

В резервуаре 1 раствор интенсивно перемешивается двумя горизонтально расположенными разъемными по длине в средней их части перемешивающими устройствами 2 с лентовинтовыми лопастями 5, навитыми в разные стороны, и направляется к распределительному устройству 10, где производится отбор насосами насосных установок и нагнетание его в скважину. Такая конструкция перемешивающих устройств обеспечивает создание перемешивающих устройств из частей с лопастями, навитыми в разные стороны за счет взаимной перестановки их с левого на правое и наоборот, при этом от каждого устройства образуются встречные потоки раствора, вытесняемого вверх в средней части резервуара и возле его торцевых стенок, которые отклоняются наклонными стенками верхней части резервуара в направлении друг друга. Созданная циркуляция позволяет активно вовлекать в процесс перемешивания слои раствора, находящиеся поверх перемешивающих устройств и интенсифицировать процесс в целом, препятствуя седиментации тяжелых частиц. In the tank 1, the solution is intensively mixed by two horizontally split lengthwise in the middle part mixing devices 2 with tape-screw blades 5, wound in opposite directions, and sent to a switchgear 10, where the pumping units are selected by pumps and pumped into the well. This design of mixing devices ensures the creation of mixing devices from parts with blades wound in opposite directions due to their mutual rearrangement from left to right and vice versa, and from each device, counter flows of solution are formed, displaced upward in the middle part of the tank and near its end walls which are deflected by the inclined walls of the upper part of the tank in the direction of each other. The created circulation makes it possible to actively involve the solution layers located on top of the mixing devices in the mixing process and to intensify the process as a whole, preventing the sedimentation of heavy particles.

Выполнение резервуара 1 закрытым с окном 7 в верхней части обеспечивает дополнительную жесткость конструкции, снижает ее металлоемкость при сохранении объема, позволяет производить монтаж-демонтаж разъемных по длине перемешивающих устройств 2 и обслуживание емкости изнутри. The execution of the tank 1 closed with a window 7 in the upper part provides additional structural rigidity, reduces its metal consumption while maintaining volume, allows mounting and dismounting of mixing devices 2 detachable along the length and maintenance of the tank from the inside.

После отбора и нагнетания приготовленного раствора в скважину производится обмыв стенок резервуара 1 системой обмыва 14, состоящей из вертлюгов и подводящих трубопроводов. After the selection and injection of the prepared solution into the well, the walls of the tank 1 are washed with a flushing system 14, consisting of swivels and supply pipelines.

Исходя из вышеописанного предлагаемое техническое решение позволяет создать установку смесительную осреднительную, обладающую достаточной жесткостью резервуара при уменьшении металлоемкости, обеспечить габаритность при транспортировке по железной дороге и повысить качество приготавливаемых тампонажных растворов. Based on the above, the proposed technical solution allows you to create a mixing averaging installation with sufficient rigidity of the tank while reducing metal consumption, to ensure dimensionality during transportation by rail and to improve the quality of prepared cement slurries.

Claims

Averaging mixing plant containing a tank mounted on the vehicle chassis, mixing devices placed in it, consisting of horizontally arranged shafts with transverse traverses, tape helical blades, a float level indicator, and a tank washing system are attached to the ends, while the tank has a shape mixing devices bottom, filling devices located on the front wall of the tank, and distribution, mounted on the back a tank equipped with rotary dampers and hoses for receiving pump installations, service platforms, and the ends of the shafts of the mixing devices mounted on the end supports mounted on the end walls of the tank are connected to the drive from the running vehicle through a power take-off and chain gears, characterized the fact that the reservoir in the cross section is made in the form of a truncated cardioid and is provided with a window in the upper part, and the mixing devices are made detachable in length, the spiral of the right and right mixing devices are wound in different directions and separated in the planes of the shaft connector.