[go: up one dir, main page]

RU2693089C2 - Эжекторная мешалка для перемешивания строительной смеси и воды - Google Patents

Эжекторная мешалка для перемешивания строительной смеси и воды Download PDF

Info

Publication number
RU2693089C2
RU2693089C2 RU2016143432A RU2016143432A RU2693089C2 RU 2693089 C2 RU2693089 C2 RU 2693089C2 RU 2016143432 A RU2016143432 A RU 2016143432A RU 2016143432 A RU2016143432 A RU 2016143432A RU 2693089 C2 RU2693089 C2 RU 2693089C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
container
flow channel
mixing
water
suspension
Prior art date
Application number
RU2016143432A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2016143432A (ru
RU2016143432A3 (ru
Inventor
Суман Синха РАЙ
Луис П. СТОККО
Кумар Ч. НАТЕСАЙЕР
Роналд Э. ШЕНК
Original Assignee
Юнайтед Стейтс Джипсум Компани
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юнайтед Стейтс Джипсум Компани filed Critical Юнайтед Стейтс Джипсум Компани
Publication of RU2016143432A publication Critical patent/RU2016143432A/ru
Publication of RU2016143432A3 publication Critical patent/RU2016143432A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2693089C2 publication Critical patent/RU2693089C2/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C3/00—Apparatus or methods for mixing clay with other substances
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/20—Measuring; Control or regulation
    • B01F35/22—Control or regulation
    • B01F35/221—Control or regulation of operational parameters, e.g. level of material in the mixer, temperature or pressure
    • B01F35/2213—Pressure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/30—Mixing gases with solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50—Mixing liquids with solids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/311—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows for mixing more than two components; Devices specially adapted for generating foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/312—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof
    • B01F25/3124—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with Venturi elements; Details thereof characterised by the place of introduction of the main flow
    • B01F25/31243—Eductor or eductor-type venturi, i.e. the main flow being injected through the venturi with high speed in the form of a jet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/314—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows wherein additional components are introduced at the circumference of the conduit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/30—Injector mixers
    • B01F25/31—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows
    • B01F25/316—Injector mixers in conduits or tubes through which the main component flows with containers for additional components fixed to the conduit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/92—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with helices or screws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F35/00—Accessories for mixers; Auxiliary operations or auxiliary devices; Parts or details of general application
    • B01F35/71—Feed mechanisms
    • B01F35/717—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer
    • B01F35/71745—Feed mechanisms characterised by the means for feeding the components to the mixer using pneumatic pressure, overpressure, gas or air pressure in a closed receptacle or circuit system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C5/00—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions
    • B28C5/02—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions without using driven mechanical means effecting the mixing
    • B28C5/06—Apparatus or methods for producing mixtures of cement with other substances, e.g. slurries, mortars, porous or fibrous compositions without using driven mechanical means effecting the mixing the mixing being effected by the action of a fluid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/0007—Pretreatment of the ingredients, e.g. by heating, sorting, grading, drying, disintegrating; Preventing generation of dust
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/04—Supplying or proportioning the ingredients
    • B28C7/06—Supplying the solid ingredients, e.g. by means of endless conveyors or jigging conveyors
    • B28C7/067—Supplying the solid ingredients, e.g. by means of endless conveyors or jigging conveyors by means of stationary hoppers, chambers or bins from which the material is fed gravitationally, e.g. having agitating means therein
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C7/00—Controlling the operation of apparatus for producing mixtures of clay or cement with other substances; Supplying or proportioning the ingredients for mixing clay or cement with other substances; Discharging the mixture
    • B28C7/04—Supplying or proportioning the ingredients
    • B28C7/12—Supplying or proportioning liquid ingredients
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C9/00—General arrangement or layout of plant
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28C—PREPARING CLAY; PRODUCING MIXTURES CONTAINING CLAY OR CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28C9/00—General arrangement or layout of plant
    • B28C9/002—Mixing systems, i.e. flow charts or diagrams; Making slurries; Involving methodical aspects; Involving pretreatment of ingredients; Involving packaging
    • B28C9/004—Making slurries, e.g. with discharging means for injecting in a well or projecting against a wall
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/28—Mixing cement, mortar, clay, plaster or concrete ingredients
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
    • B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
    • B01F2215/0413—Numerical information
    • B01F2215/0418—Geometrical information
    • B01F2215/0427—Numerical distance values, e.g. separation, position
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
    • B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
    • B01F2215/0413—Numerical information
    • B01F2215/0436—Operational information
    • B01F2215/044—Numerical composition values of components or mixtures, e.g. percentage of components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/30—Mixing gases with solids
    • B01F23/34—Mixing gases with solids by introducing gases in solid materials, e.g. in masses of powder or particles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/50—Mixing liquids with solids
    • B01F23/565—Mixing liquids with solids by introducing liquids in solid material, e.g. to obtain slurries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Nozzles (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

Перемешивающий узел содержит основной проточный канал (14), имеющий конец с входным патрубком (16) и противоположный выходной патрубок на противоположном конце (18), источник (12) сжатого воздуха на указанном входном конце (16), контейнер (26) строительной смеси, сообщающийся по текучей среде с проточным каналом (14), и источник (36) воды, сообщающийся по текучей среде с проточным каналом (14) между указанными выходным патрубком (18) и контейнером (26). Сжатый воздух затягивает строительную смесь из контейнера (26) в проточный канал (14), а также затягивает воду в проточный канал (14) для формирования тонкоизмельченной суспензии. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Настоящая заявка в соответствии со Сводом федеральных законов США (USC), раздел 35,
Figure 00000001
претендует на установление приоритета по заявкам на патент США №61/981,324 от 18.04.2014 и №14/670,228 от 26.03.2015.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Настоящее изобретение относится к оборудованию для обработки суспензий и, в частности к мешалке, используемой для перемешивания зернистого материала, такого как строительная смесь или т.п., с водной суспензией и часто в сочетании с другими составляющими.
Для перемешивания строительной смеси в воде обычно используют роторные мешалки. Подходящий пример мешалки для строительной смеси типа, используемого для производства изделий на основе гипса, таких как в производственной линии для стеновых плит, описан в патенте США 6,494,609, включенном посредством ссылки. Эти мешалки, использующие вращающуюся крыльчатку для перемешивания суспензии, имеют довольно большие размеры, что затрудняет работу. Общая проблема с обычными мешалками состоит в том, что поскольку скорость суспензии внутри мешалки не является равномерной, существует тенденция преждевременного схватывания медленно протекающей суспензии на периферии мешалки. Такое преждевременное схватывание вызывает засорение или нарушение требуемой высокой скорости, равномерного потока суспензии, в некоторых случаях приводя к остановке всей производственной линии, и тем самым вызывает существенную потерю дохода.
При перемешивании из-за гидродинамических условий сдвигающее усилие не равномерно распределено по суспензии. Кроме того, из-за требований производственной линии продолжительность обработки во время перемешивания низкая (примерно 3 секунды). В некоторых случаях это проблема урегулирована посредством добавления штырей в мешалку. Однако, это не было эффективным решением. Поскольку гипсовая суспензия является разжижающейся при сдвиге текучей средой, при приложении более высокого сдвигающего усилия вязкость этой суспензии уменьшается. Отношение, регулирующее вязкость (μ) и скорость сдвига (γ) задано следующим образом:
Figure 00000002
где n<1, а k является показателем консистенции потока. В соответствии с этой формулой применение высокой скорости сдвига может значительно снижать вязкость. Это отношение также иллюстрирует возможность использования суспензии с низким отношением воды и строительной смеси посредством уменьшения эффективной вязкости при очень высокой скорости сдвига.
Другой аспект обычной технологии для строительной смеси состоит в том, что засыпная воронка, обеспечивающая подачу порошкообразной строительной смеси, гипса или сухих ингредиентов стеновой плиты, не должна преждевременно контактировать с водой до входа в мешалку. Если такой преждевременный контакт происходит, труба или проточный канал, используемое для передачи сухих ингредиентов в суспензию, может засориться, также препятствуя производству суспензии. Таким образом, существует потребность в улучшенном перемешивающем устройстве для суспензии для создания строительной смеси и/или гипсовых суспензий.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Перечисленные выше потребности удовлетворяются или превышены при помощи эжекторной мешалки для перемешивания строительной смеси и воды в соответствии с настоящим изобретением, отличительным признаком которой является безлопастная мешалка вместо обычной технологии с вращающейся крыльчаткой. В узле в соответствии с настоящим изобретением обеспечена движущая текучая среда, такая как воздух или вода, которая переносит частицы строительной смеси и в итоге перемешивает для формирования гипсовой суспензии. Когда движущей текучей средой является воздух, для формирования гипсовой суспензии воду доставляют вверх по потоку относительно выходного патрубка мешалки. В узле в соответствии с настоящим изобретением, когда движущей текучей средой является воздух, суспензия до некоторой степени распыляется сжатым воздухом, происходящим от турбулентной природы потока, что способствует текучести и предотвращает нежелательное засорение или схватывание отдельных частиц суспензии. В варианте осуществления, где движущей текучей средой является вода, воздух вводят в систему с сухими частицами строительной смеси. В отличие от обычных мешающих систем в системе в соответствии с настоящим изобретением нет перемещающихся деталей. Отсутствие перемещающихся деталей помогает уменьшить нарастание гипса внутри мешалки. Кроме того, гипсовая суспензия является разжижающейся при сдвиге текучей средой, эжектор способствует созданию турбулентности, и эффективная вязкость суспензии, производимой системой в соответствии с настоящим изобретением, будет ниже и будет способствовать улучшенному перемешиванию суспензии, а также и уменьшению потребности в воде.
Характерные признаки системы в соответствии с настоящим изобретением содержат улучшенное перемешивание строительной смеси с водой, потребность мешалки для строительной смеси в меньшем количестве технического обслуживания, чем обычные мешалки для строительной смеси на основе крыльчатки, и наличие уменьшенной потребности в воде по сравнению с обычными перемешивающими системами для строительной смеси. В работе система в соответствии с настоящим изобретением имеет сниженное отношение воды и строительной смеси гипсовой суспензии в диапазоне 6-40%.
В частности, настоящее изобретение предоставляет перемешивающий узел, содержащий источник сжатого воздуха; основной проточный канал, имеющий конец с входным патрубком и выходной патрубок на противоположном конце, причем источник сжатого воздуха находится на этом входном конце, контейнер строительной смеси, сообщающийся по текучей среде с проточным каналом, и источник воды, сообщающийся по текучей среде с проточным каналом между указанными выходным патрубком и контейнером. Сжатый воздух затягивает строительную смесь из контейнера в проточный канал, а также затягивает в него воду для формирования тонкоизмельченной суспензии.
В другом варианте осуществления предоставлена перемешивающая система для суспензии строительной смеси, содержащая источник сжатой движущей текучей среды, контейнер сухого сыпучего материала, сообщающийся по текучей среде с источником сжатой движущей текучей среды с использованием эжектора таким образом, что сыпучий сухой материал затягивается в проточный канал сжатой текучей среды по мере прохождения ей этого контейнера. На одном конце проточного канала обеспечен выходной патрубок, а источник жидкости сообщается с проточным каналом в соединении, расположенном между выходным патрубком и контейнером.
В последнем варианте осуществления предпочтительной движущей текучей средой является вода, а воздух подают в систему, смешанный с сыпучим сухим материалом.
Еще в одном варианте осуществления предоставлена стеновая панель, выполненная с использованием суспензии, созданной с использованием перемешивающего узла. Указанный перемешивающий узел содержит источник сжатой движущей текучей среды, контейнер сухого сыпучего материала, сообщающийся по текучей среде с этим источником сжатой текучей среды через эжектор.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
На фиг. 1 показан схематичный вид сбоку первого варианта осуществления системы мешалки в соответствии с настоящим изобретением; и
на фиг. 2 показан схематичный вид сбоку второго варианта осуществления системы мешалки в соответствии с настоящим изобретением.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Теперь обратимся к фиг. 1, на которой представлена схема системы эжекторной мешалки, в целом обозначенной 10. Эта система изображена лабораторной, но предполагается, что она выполнена с возможностью легкого изменения для производственного использования с более крупномасштабными компонентами. Компрессор 12 обеспечивает источник сжатой движущей текучей среды, в данном случае воздуха, для проточного канала 14, имеющего входной конец 16, соединенный с компрессором 12 и сообщающийся с ним по текучей среде, и противоположное выходной патрубок 18. В настоящем варианте осуществления проточный канал 14 является трубкой или трубой, подходящей для переноса сжатого воздуха, сыпучего материала и жидкости, а также может быть собран с использованием совмещенных множественных секций, как хорошо известно из области техники.
Ниже по потоку от компрессора предпочтительно смонтирован настраиваемый регулятор 20 давления, сообщающийся по текучей среде с проточным каналом 14, для поддержания давления в этом канале в пределах требуемых значений. В одном варианте осуществления компрессор 12 имеет выход, равный 20-80 psi (фунт-сила на квадратный дюйм, примерно 0,14-0,55 МПа), а регулятор 20 установлен на 60 psi (фунт-сила на квадратный дюйм, примерно 0,41 МПа). Предполагается, что установка регулятора 20 и выход компрессора 12 могут изменяться для соответствия ситуации.
Расходомер 22 необязательно соединен с проточным каналом 14 и сообщается с ним по текучей среде, а также предпочтительно для правильной работы смонтирован на в целом вертикальной опорной панели 24 или другой подложке. Далее, проточный канал 14 соединен с контейнером 26 сыпучего материала и сообщается с ним по текучей среде, таким как засыпная воронка или т.д, наполненным сухой строительной смесью, необязательно снабженной другими сухими ингредиентами, включая среди прочего крахмалы, глины, ускорители схватывания, катализаторы, замедлители схватывания, перлиты, целлюлозу и другие сухие добавки, хорошо известные специалистам-практикам в области техники состава стеновых плит. Примеры таких составов раскрыты среди прочего в патентах США №4,009,062; 5,922,447; 8,197,952 и 8,618,445, все из которых включены в настоящий документ посредством ссылки.
В предпочтительном варианте осуществления контейнер 26 соединен с проточным каналом 14 с использованием эжекторного фитинга 28, выполненного с возможностью приема сухих частиц посредством гравитационной подачи из контейнера. Поток сжатого воздуха в проточном канале 14 затягивает или всасывает сухие частицы в воздушный поток из контейнера 26. Ниже по потоку эжекторного фитинга 28 диффузор 29 с увеличенным относительно эжектора диаметром замедляет скорость сжатого воздуха и частиц строительной смеси. Например, внутренний диаметр проточного канала на эжекторе приблизительно равен 1/2 дюйма (1,27 см), а на диффузоре 29 приблизительно равен
Figure 00000003
дюйма (1,9 см). Далее, ниже по потоку диффузора 29 тройник или соединение 30 соединено с проточным каналом 14 и сообщается с ним по текучей среде. Сниженная скорость сжатого воздуха и частиц ниже по потоку диффузора 29 способствует перемешиванию, которое происходит в соединении 30. Соединение 30 содержит первый патрубок 32, встроенный в линию с проточным каналом 14. Второй патрубок 34 задает острый угол α с первым патрубком 32. Другими словами, угол α меньше 90° по отношению к продольной оси, заданной проточным каналом 14. Хотя предполагается множество острых углов, в предпочтительном варианте осуществления угол α приблизительно равен 40°.
Подача 36 жидкости, предпочтительно воды, обеспечена под давлением или посредством гравитационной подачи во второй патрубок 34 через подающую трубу 38. Хотя для подачи 36 воды изображен контейнер, предполагается, что источник жидкости может быть обычным водопроводным источником воды. Для регулировки потока жидкости, как потребуется, обеспечен подходящий регулировочный клапан 40, сообщающийся по текучей среде с подающей трубой 38 и вторым патрубком 34. Это важно, что жидкость добавляют в проточный канал 14 между выходным патрубком 18 и контейнером 26 для того, чтобы предотвратить обратное протекание жидкости для преждевременного перемешивания с сыпучей смесью в этом контейнере. Такое нежелательное перемешивание может вызывать схватывание в тройнике 28 или проточном канале 14 и/или их засорение. Предполагается, что выбор угла α содействует потоку жидкости по направлению к выходному патрубку 18. У выходного патрубка 18 для направления потока получившейся в результате сжатой и тонкоизмельченной суспензии использована необязательная гибкая трубная секция 42. Предполагается, что система 10 в соответствии с настоящим изобретением выполнена с возможностью использования для производства множества цементирующих или схватывающихся суспензий, включая среди прочего гипсовые суспензии, используемые для производства стеновых плит и других стеновых панелей.
В системе 10 в соответствии с настоящим изобретением воздух проходит через проточный канал 14, а эжектор 28 создает сосущую силу, которая тянет частицы строительной смеси из контейнера 26 и соединяет их с потоком сжатого воздуха, и после того, как поток достигает соединения 30, воздух и строительная смесь в итоге перемешиваются с водой из трубы 38 для формирования тонкоизмельченной суспензии, как показано на фиг. 1. Как изображено, система 10 смонтирована на подложке 44, такой как стол или т.д., но предполагается, что подходят и другие подложки, в зависимости от масштаба узла 10.
Теперь обратимся к фиг. 2, где показан второй вариант осуществления перемешивающей системы в соответствии с настоящим изобретением, в целом обозначенной 50. Компоненты, совместно используемые с системой 10, обозначены одинаковыми ссылочными номерами. Было обнаружено, что при некоторых обстоятельствах система 10 чувствительна к противодавлению, создаваемому водным потоком, подаваемым через водную подающую трубу 38. Было обнаружено, что такое противодавление приводит к преждевременному перемешиванию с водой и схватыванию суспензии, что вызывает нежелательное засорение. Как известно из области техники, строительная смесь относительно быстро схватывается, во многих случаях схватывание начинается в пределах 10 секунд от контакта с водой.
Основное различие между вариантами 10 и 50 осуществления состоит в том, что последний использует воду в качестве движущей текучей среды вместо воздуха, который был использован в предыдущем варианте осуществления. Воду обеспечивают под давлением в проточный канал 14, который соединен с эжектором 28. В настоящем варианте осуществления эжектор 28 является 1 1/4 дюймовым (примерно 3,17 см) эжектором NPT (normal pipe thread, нормальная трубная резьба) типа, однако, предполагаются другие размеры в зависимости от применения, включая среди прочего
Figure 00000004
дюймовый (примерно 1,27 см) NPT эжектор.
Предпочтительно, в засыпной воронке 26 для перемешивания сыпучей строительной смеси используют мешалку 52, такую как вращающуюся спиральную или винтовую мешалку, вызывая турбулентность таким образом, что воздух соединяется с хранящимися частицами. Аналогично варианту 10 осуществления по мере прохождения эжектора 28 движущей текучей средой в проточном канале создается вакуум, а частицы и воздух затягиваются в поток движущей текучей среды. В результате, сыпучая строительная смесь, воздух и вода перемешиваются вместе в перемешивающей камере 54. Перемешивающая камера 54 по сравнению с длиной канала 14 является относительно короткой и имеет длину в общем диапазоне 1-2 дюйма (2,5-5 см). В предпочтительном варианте осуществления перемешивающая камера 54 имеет отношение диаметра к длине, равное 1:2; однако, предполагаются другие отношения. Более короткая перемешивающая камера 54 обеспечивает быстрое перемешивание суспензии.
Было обнаружено, что вовлеченный воздух, после того как перемешан с потоком движущей текучей среды, существенно увеличивает сдвигающее усилие в перемешивающей камере 54, приводя к более равномерному перемешиванию частиц и воды. Кроме того, увеличенный сдвиг, обеспеченный вовлеченным воздухом, уменьшает вязкость суспензии без потребности в дополнительной воде. В силу этого, отношение воды и строительной смеси в получившейся в результате суспензии было 75:1 без использования какого-либо диспергатора или замедлителя при использовании 1/2 дюймового (1,27 см) NPT эжектора. Это отношение относительно ниже, чем у суспензий, создаваемых с помощью обычных мешалок штыревого типа, где отношение воды и строительной смеси обычно находится в диапазоне между 80-100. Предполагается, что модификации засыпной воронки 26, в частности на нижнем участке 56, где геометрия засыпной воронки резко сужается, и комбинации с использованием диспергаторов и/или замедлителей, как известно из области техники, отношение воды и строительной смеси будет снижено в общем диапазоне 50.
К выходному патрубку 58 перемешивающей камеры 54 присоединен канал 60 для подачи суспензии, который в одном варианте осуществления является гибким шлангом для доставки на конвейерную линию по изготовлению стеновых плит, хорошо известный из области техники.
Очевидно, что настоящие системы 10, 50 мешалки выполнены с возможностью использования в качестве замены традиционной мешалки с вращающейся крыльчаткой в производстве гипсовых стеновых плит или других строительных плит, панелей, плиток и т.д. на основе гипса, вместе называемых стеновыми панелями. Процессы и ингредиенты для таких изделий хорошо известны из области техники, и характерные патенты перечислены выше и включены в настоящий документ посредством ссылки. Строительная панель, выполненная из суспензии, произведенной с помощью мешалки в соответствии с настоящим изобретением, содержит верхний и нижний слои лицевой бумаги, в промежутке между которыми расположена толщина схваченной суспензии, произведенной, как описано выше. Система 10, 50 в соответствии с настоящим изобретением используется для создания исходной гипсовой суспензии, которая формирует базовый компонент таких изделий.
Хотя в настоящем документе был описан конкретный вариант осуществления эжекторной мешалки в соответствии с настоящим изобретением для перемешивания строительной смеси и воды, специалистам в данной области техники будет понятно, что могут быть выполнены изменения и модификации без отхода от настоящего изобретения в его более широких аспектах и как было задано в последующей формуле изобретения.

Claims (25)

1. Перемешивающая система для формирования суспензии строительной смеси, содержащая:
основной проточный канал, включающий конец с входным патрубком и выходной патрубок на противоположном конце;
источник сжатого воздуха, расположенный на упомянутом конце с входным патрубком;
контейнер со строительной смесью, выполненный с возможностью создания в нем турбулентности и вовлечения в него воздуха, который соединяется в контейнере с упомянутой строительной смесью, при этом контейнер связан по текучей среде с упомянутым источником сжатого воздуха;
эжекторный фитинг, связанный по текучей среде с упомянутым основным проточным каналом и упомянутым контейнером таким образом, что сжатый воздух упомянутого источника затягивает из контейнера строительную смесь вместе с упомянутым вовлеченным воздухом в основной проточный канал;
перемешивающая камера, соединенная непосредственно с выходным патрубком эжекторного фитинга; и
источник жидкости, связанный по текучей среде с основным проточным каналом посредством соединения, расположенного между упомянутым выходным патрубком основного проточного канала и упомянутым контейнером, так что жидкость смешивается в перемешивающей камере со строительной смесью и вовлеченным воздухом, что увеличивает сдвигающее усилие в перемешивающей камере при формировании суспензии,
при этом перемешивающая камера характеризуется длиной от 1 до 2 дюймов (от 2,5 до 5 см) и соотношением диаметра к длине приблизительно 1:2.
2. Перемешивающая система по п. 1, в которой указанное соединение является тройниковым соединителем, задающим угол меньше 90 градусов относительно продольной оси основного проточного канала, выполненного протяженным от упомянутого источника сжатого воздуха до указанного выходного патрубка.
3. Перемешивающая система по п. 1, в которой жидкость является водой.
4. Перемешивающая система для суспензии строительной смеси, содержащая:
основной проточный канал, включающий конец с входным патрубком и выходной патрубок на противоположном конце;
источник сжатой движущей текучей среды, расположенный на упомянутом конце с входным патрубком, при этом движущей текучей средой является вода;
контейнер с частицами строительной смеси, выполненный с возможностью вовлечения в него воздуха, который соединяется в контейнере с упомянутыми частицами, при этом контейнер связан по текучей среде с проточным каналом посредством эжекторного фитинга таким образом, что частицы строительной смеси вместе с упомянутым вовлеченным воздухом затягиваюся из контейнера в упомянутую находящуся в сжатом состоянии воду;
перемешивающая камера, связанная по текучей среде с упомянутым эжекторным фитингом, выполненная с возможностью формирования пространства для обеспечения перемешивания воды, строительной смеси и вовлеченного воздуха для для формирования суспензии, при этом упомянутая перемешивающая камера характеризуется длиной от 1 до 2 дюймов (от 2,5 до 5 см) и соотношением диаметра к длине приблизительно 1:2, что увеличивает сдвигающее усилие в перемешивающей камере, улучшая тем самым формирование суспензии и перемешивание,
при этом упомянутая перемешивающая камера выполнена с возможностью формирования суспензии, характеризующейся соотношением воды и строительной смеси приблизительно 75:1, и возможностью предотвращения преждевременного схватывания суспензии.
5. Система по п. 4, дополнительно содержащая мешалку, связанную с упомянутым контейнером, для вызывания турбулентности в строительной смеси таким образом, что воздух перемешивается с указанными частицами.
6. Стеновая панель, выполненная с использованием суспензии, сформированной с использованием перемешивающей системы, содержащей:
основной проточный канал, включающий конец с входным патрубком и выходной патрубок на противоположном конце;
источник сжатой движущей текучей среды на упомянутом конце с входным патрубком;
контейнер с сухой сыпучей строительной смесью, связанный по текучей среде с упомянутым источником сжатой текучей среды через эжекторный фитинг таким образом, что упомянутая сухая сыпучая строительная смесь затягивается в проточный канал по мере прохождения сжатой текучей средой мимо указанного контейнера через эжекторный фитинг; и
перемешивающая камера, связанная по текучей среде с упомянутым эжекторным фитингом, выполненная с возможностью формирования пространства для обеспечения перемешивания движущей текучей среды и сухой сыпучей строительной смеси для формирования суспензии, при этом упомянутая перемешивающая камера характеризуется длиной от 1 до 2 дюймов (от 2,5 до 5 см) и соотношением диаметра к длине приблизительно 1:2, что увеличивает сдвигающее усилие в перемешивающей камере, улучшая тем самым формирование суспензии и перемешивание,
при этом упомянутая перемешивающая камера выполнена с возможностью формирования суспензии, характеризующейся соотношением воды и строительной смеси приблизительно 75:1, и возможностью предотвращения преждевременного схватывания суспензии.
7. Стеновая панель по п. 6, в которой движущая текучая среда является сжатым воздухом.
8. Стеновая панель по п. 6, в которой движущая текучая среда является водой.
RU2016143432A 2014-04-18 2015-04-10 Эжекторная мешалка для перемешивания строительной смеси и воды RU2693089C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201461981324P 2014-04-18 2014-04-18
US61/981,324 2014-04-18
US14/670,228 US9821281B2 (en) 2014-04-18 2015-03-26 Eductor based mixer for mixing stucco and water
US14/670,228 2015-03-26
PCT/US2015/025274 WO2015160646A1 (en) 2014-04-18 2015-04-10 Eductor based mixer for mixing stucco and water

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2016143432A RU2016143432A (ru) 2018-05-18
RU2016143432A3 RU2016143432A3 (ru) 2018-11-15
RU2693089C2 true RU2693089C2 (ru) 2019-07-01

Family

ID=54321168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016143432A RU2693089C2 (ru) 2014-04-18 2015-04-10 Эжекторная мешалка для перемешивания строительной смеси и воды

Country Status (14)

Country Link
US (1) US9821281B2 (ru)
EP (1) EP3131721B1 (ru)
JP (1) JP2017511269A (ru)
KR (1) KR20160145641A (ru)
CN (1) CN106232310B (ru)
AU (1) AU2015247975B2 (ru)
BR (1) BR112016024123A2 (ru)
CA (1) CA2945532A1 (ru)
CL (1) CL2016002635A1 (ru)
DK (1) DK3131721T3 (ru)
MX (1) MX2016013603A (ru)
PE (1) PE20161490A1 (ru)
RU (1) RU2693089C2 (ru)
WO (1) WO2015160646A1 (ru)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX2017007584A (es) 2014-12-19 2017-09-07 Procter & Gamble Un eductor controlable espacialmente para manejar aditivos solidos y procesos que lo usan.
US10801141B2 (en) 2016-05-24 2020-10-13 The Procter & Gamble Company Fibrous nonwoven coform web structure with visible shaped particles, and method for manufacture
US9878950B1 (en) 2016-07-11 2018-01-30 National Gypsum Properties, Llc Liquid gypsum set accelerator
AU2018431621B2 (en) * 2018-07-11 2020-07-23 Edgar Donald Knott A method and apparatus for the manufacture of foamed plaster
CN109999688B (zh) * 2019-03-07 2021-06-01 天津科技大学 一种伴随振动型射流泵喷嘴进料口布料装置
US20230110920A1 (en) * 2020-04-02 2023-04-13 Life Technologies Corporation Powder Hydration Systems with Mixing Apparatus and Methods Of Use
WO2021243121A1 (en) * 2020-05-29 2021-12-02 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Apparatus for forming a substrate
CN112140345A (zh) * 2020-09-24 2020-12-29 长沙葡提科技信息有限公司 一种装修用加色石灰浆机械搅拌调配设备
CN115487701B (zh) * 2022-10-27 2023-06-27 重庆市智翔铺道技术工程有限公司 一种反应型双胶料集中混合器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1731953A (en) * 1926-08-16 1929-10-15 Thomson Peter Mixer and conveyer
GB765217A (en) * 1953-09-11 1957-01-09 Whitley Moran & Company Ltd Improvements in or relating to the projection of settable mixes of building materials to form a coating
SU1838545A3 (en) * 1991-04-25 1993-08-30 Kaзahckий Иhжehepho-Ctpoиteльhый Иhctиtуt Device for compressed air application of gunite
RU2150308C1 (ru) * 1999-04-07 2000-06-10 Слепицына Рауза Мезгутовна Способ восстановления работоспособности
US6494609B1 (en) * 2001-07-16 2002-12-17 United States Gypsum Company Slurry mixer outlet
WO2008135503A1 (fr) * 2007-05-04 2008-11-13 S.A. Lhoist Recherche Et Developpement Procede de projection en continu de beton de faible densite

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1486883A (en) 1922-06-20 1924-03-18 Halliburton Erle Palmer Method of hydrating cement and the like
US2637539A (en) * 1949-04-01 1953-05-05 John M Crom Distribution of solids in air
DE1509455A1 (de) 1965-01-21 1969-01-09 Heinz Hoelter Steuerbare Zuteil-Niederdruckfoerdereinrichtung von Baustoffen
CA1041994A (en) * 1973-12-04 1978-11-07 Ronald J. Ricciardi Prewetting air-atomized powdered polyelectrolytes
US4009062A (en) 1974-07-23 1977-02-22 United States Gypsum Company Gypsum wallboard -- making process and product
US4039170A (en) 1975-09-08 1977-08-02 Cornwell Charles E System of continuous dustless mixing and aerating and a method combining materials
JPH0857090A (ja) * 1994-08-22 1996-03-05 Fujikura Rubber Ltd ゴルフクラブ用シャフトの製造方法
US5922447A (en) 1996-09-16 1999-07-13 United States Gypsum Company Lightweight gypsum board
US6186373B1 (en) * 1998-04-06 2001-02-13 Andritz-Ahlstrom Inc. Hopper, or bin, screw feeder construction controlling discharge velocity profile
JP2004313978A (ja) * 2003-04-17 2004-11-11 Noritake Co Ltd 粉体及び液体の混合装置
AU2005252945B2 (en) * 2004-06-07 2007-12-13 Krosakiharima Corporation Method of spray application of monolithic refractory, spray material for use therein, and application apparatus
US7641764B2 (en) * 2004-12-03 2010-01-05 Mitsubishi Paper Mills Limited Non-woven fabric for gypsum board and process for producing the same
US7718019B2 (en) * 2005-04-27 2010-05-18 United States Gypsum Company Methods of and systems for preparing a heat resistant accelerant slurry and adding the accelerant slurry to a post-mixer aqueous dispersion of calcined gypsum
JP2008539104A (ja) * 2005-04-27 2008-11-13 ユナイテッド・ステイツ・ジプサム・カンパニー 耐熱硬化促進材スラリーを調製し、耐熱硬化促進材スラリーを焼石膏のポストミキサー水系分散剤に添加する方法及びシステム
US7731794B2 (en) 2005-06-09 2010-06-08 United States Gypsum Company High starch light weight gypsum wallboard
WO2007066660A1 (ja) * 2005-12-05 2007-06-14 Krosakiharima Corporation 不定形耐火物の吹付け施工方法とそれに使用する吹付け材料
DE202006001759U1 (de) 2006-02-04 2006-09-07 Ids Gmbh Instandhaltung Dienstleistung Sonderanlagenbau Vorrichtung zum Dosieren von Feststoffen in ein unter Druck fließendes Medium
US7819971B2 (en) * 2006-12-29 2010-10-26 United States Gypsum Company Method of using landplaster as a wallboard filler
RU2011107398A (ru) 2008-09-16 2012-10-27 Юнайтед Стэйтс Джипсум Компани (Us) Электрический нагреватель с резистивной нулевой плотностью
US8657483B2 (en) * 2010-09-03 2014-02-25 Cabot Norit Americas, Inc. Apparatuses for dilute phase impregnation of a milled sorbent with a chemical compound in an aqueous solution
GB201206912D0 (en) 2012-04-19 2012-06-06 Pdx Technologies Ag Apparatus and method for entraining a powder in a fluid
GB201222995D0 (en) * 2012-12-20 2013-01-30 Xeracarb Ltd Sialon bonded silicon carbide material
CN104496237B (zh) * 2014-12-01 2016-09-28 路德环境科技股份有限公司 一种电厂脱硫石膏除杂的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1731953A (en) * 1926-08-16 1929-10-15 Thomson Peter Mixer and conveyer
GB765217A (en) * 1953-09-11 1957-01-09 Whitley Moran & Company Ltd Improvements in or relating to the projection of settable mixes of building materials to form a coating
SU1838545A3 (en) * 1991-04-25 1993-08-30 Kaзahckий Иhжehepho-Ctpoиteльhый Иhctиtуt Device for compressed air application of gunite
RU2150308C1 (ru) * 1999-04-07 2000-06-10 Слепицына Рауза Мезгутовна Способ восстановления работоспособности
US6494609B1 (en) * 2001-07-16 2002-12-17 United States Gypsum Company Slurry mixer outlet
WO2008135503A1 (fr) * 2007-05-04 2008-11-13 S.A. Lhoist Recherche Et Developpement Procede de projection en continu de beton de faible densite

Also Published As

Publication number Publication date
MX2016013603A (es) 2017-02-02
JP2017511269A (ja) 2017-04-20
CN106232310B (zh) 2020-04-21
EP3131721A1 (en) 2017-02-22
RU2016143432A (ru) 2018-05-18
AU2015247975A1 (en) 2016-11-24
AU2015247975B2 (en) 2019-04-04
CL2016002635A1 (es) 2016-12-23
DK3131721T3 (da) 2020-09-14
EP3131721B1 (en) 2020-08-05
KR20160145641A (ko) 2016-12-20
PE20161490A1 (es) 2017-01-07
WO2015160646A1 (en) 2015-10-22
CN106232310A (zh) 2016-12-14
BR112016024123A2 (pt) 2017-08-15
RU2016143432A3 (ru) 2018-11-15
CA2945532A1 (en) 2015-10-22
US9821281B2 (en) 2017-11-21
US20150298073A1 (en) 2015-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2693089C2 (ru) Эжекторная мешалка для перемешивания строительной смеси и воды
RU2400296C1 (ru) Способ непрерывного порционного смешивания цементного раствора
JP5131082B2 (ja) 水硬性モルタル（スラリー）の施工方法
CN208232060U (zh) 一种具有自动上料功能的砂浆搅拌装置
US20180009129A1 (en) System for making gypsum board using a liquid gypsum set accelerator
CN103741938A (zh) 一种干粉快速湿喷的方法
JP2022520640A (ja) ジョイントコンパウンドの連続製造のためのシステムおよび方法
CN207511477U (zh) 一种猪饲料生产用配料仓
US1500385A (en) Method of and apparatus for mixing materials
CN207736533U (zh) 一种高粘度液体配料装置
CN204247084U (zh) 一种固液混合喷射器
CN105904589B (zh) 一种搅拌装置及其搅拌系统
CN115805652B (zh) 一种氮化硅陶瓷浆料用混料设备
JP3780499B2 (ja) 連続混練方法及びその装置
CN209612674U (zh) 膏状物料预处理装置
JP2008539103A (ja) 高粘度の石膏添加材を焼石膏のポストミキサー水系分散剤に添加する方法及びシステム
CN101189195A (zh) 制备耐热加速剂浆液及将加速剂浆液添加于煅烧石膏的混合后水性分散液中的方法和系统
CN206397158U (zh) 一种注浆装置
CN206390260U (zh) 饲料微量原料加注设备
RU2373170C2 (ru) Способы и системы для получения суспензии термостойкого ускорителя и добавления суспензии ускорителя в водную дисперсию обожженного гипса после смесителя
CN104354227B (zh) 一种提高砂浆均匀性的加水装置及其使用方法
CN219276229U (zh) 便于投料的混凝土搅拌设备
RU123344U1 (ru) Устройство для дозированного смешивания сыпучего материала с жидкостью
RU2404934C2 (ru) Способы и системы для добавления высоковязкой гипсовой добавки в водную дисперсию обожженного гипса после смесителя
CN210965029U (zh) 一种聚羧酸减水剂合成进料系统

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210411