RU2193720C2

RU2193720C2 - Filling device for heat insulation of articles

Info

Publication number: RU2193720C2
Application number: RU2000132821/06A
Authority: RU
Inventors: И.П. Шукайло; Ю.И. Егупов; Л.И. Терентьев; Е.К. Иноземцев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственный центр "Экопром"
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-11-27

Abstract

FIELD: heat insulation. SUBSTANCE: proposed device includes pipe lines 7 and 8 running from liquid component tanks 1 and 2, compressed air source 10 which are connected with mixer 4 by means of flexible hoses 11; mixer has check valves 15, reflector 16, turbulator 13 and jet forming nozzle 14 arranged in body; proportioner 3 has rigid kinematic coupling mechanism 17 for pumps 6, revolution sensor 18 and digital indicator 19 connected to electromagnet 5; revolution sensor 18 is connected with kinematic coupling 17 and digital indicator 19. One of proportioner pumps is variable-capacity pump. Liquid component recirculation system of tanks 1 and 2 is provided with inlet branch pipe 20, three-way cock 21, recirculating pump 22 and self-cleaning filter 23 connected in series; recirculation system is connected to pipe line 7 or 8, thus forming closed system. Each tank is blanketed and provided with thermal stabilization system including circulating pump 24, heating elements 25 and temperature sensor 26. EFFECT: enhanced fluidity of mixture; enhanced accuracy of proportioning and mixing; reduced power requirements. 4 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам или строительным машинам, предназначенным для получения вспенивающихся теплоизоляционных материалов и заливки ими объемных полостей различных изделий, в частности для заливки пространств между трубой теплопровода и его защитной оболочкой. The invention relates to devices or construction machines designed to produce expandable heat-insulating materials and fill them with volume cavities of various products, in particular for filling the spaces between the heat pipe and its protective sheath.

Известно устройство для заливки теплоизоляции трубы, размещенной в разъемной форме, в которую при помощи смесителя подают вспениваемый материал (см. авторское свидетельство СССР 1760230, F 16 L 59/14, 1989 г.). A device is known for pouring the thermal insulation of a pipe placed in a detachable form into which foamable material is fed using a mixer (see USSR author's certificate 1760230, F 16 L 59/14, 1989).

Недостатком известного устройства является отсутствие напорного воздуха в подаче и неконтролируемое вспенивание смеси при заливке в раскрытую форму, что приводит к потере смеси. Кроме того, устройство громоздко и сложно в изготовлении и эксплуатации. A disadvantage of the known device is the lack of pressure air in the supply and uncontrolled foaming of the mixture when pouring into the open form, which leads to the loss of the mixture. In addition, the device is bulky and difficult to manufacture and operate.

Известно заливочное устройство, наиболее близкое к заявляемому по совокупности существенных признаков - прототип (см. авторское свидетельство СССР 1361415, F 16 L 59/14, 1986 г.). A filling device is known that is closest to the claimed one in terms of the essential features - a prototype (see USSR copyright certificate 1361415, F 16 L 59/14, 1986).

Известное заливочное устройство содержит баки для жидких компонентов и соединенные с ними в технологической последовательности дозатор и смеситель, причем дозатор выполнен в виде электромотора с насосами и соединен с баками при помощи трубопроводов, параллельно которым включена система рециркуляции жидких компонентов. The known filling device comprises tanks for liquid components and a dispenser and mixer connected to them in a technological sequence, the dispenser being made in the form of an electric motor with pumps and connected to the tanks using pipelines, in parallel with which a recirculation system for liquid components is connected.

Недостатками прототипа являются низкое качество заливаемой смеси из-за отсутствия дополнительного вспенивания с помощью напорного воздуха, низкая текучесть заливочной смеси, а при наличии длинной и узкой заливаемой полости, такой как труба в полимерной оболочке длиной 8-12 м, большие энергетические потери при заливке и пустоты в слое теплоизоляции, что увеличивает потери тепла при эксплуатации трубопровода. The disadvantages of the prototype are the low quality of the filled mixture due to the lack of additional foaming with pressure air, low fluidity of the filling mixture, and in the presence of a long and narrow filled cavity, such as a pipe in a polymer shell 8-12 m long, large energy losses during filling and voids in the insulation layer, which increases heat loss during operation of the pipeline.

Дозатор прототипа имеет насосы, работающие в автономном режиме, что из-за неизбежных колебаний напряжения в электросети не позволяет точно подавать компоненты к заливаемому изделию. The prototype dispenser has autonomous pumps, which, due to unavoidable voltage fluctuations in the power supply network, does not allow for accurate supply of components to the product being poured.

Смеситель прототипа не имеет возможности качественно смешивать компоненты, так как его полость не оснащена турбулизатором, что также ухудшает качество смеси, отсутствие сопла в смесителе не обеспечивает подачи компонентов на большие расстояния. Из-за отсутствия обратных клапанов в смесителе возможно перетекание компонентов из одной напорной линии в другую, что может полностью прекратить функционирование установки. The prototype mixer does not have the ability to qualitatively mix the components, since its cavity is not equipped with a turbulator, which also affects the quality of the mixture, the absence of a nozzle in the mixer does not ensure the supply of components over long distances. Due to the lack of check valves in the mixer, components can flow from one pressure line to another, which can completely stop the installation.

Задачей изобретения является получение технического результата, выражающегося в исключении недостатков прототипа и получении качественной теплоизоляции при невысоких энергетических затратах. The objective of the invention is to obtain a technical result, which is expressed in eliminating the disadvantages of the prototype and obtaining high-quality thermal insulation at low energy costs.

Последнее преимущество выражается в том, что установленная мощность электродвигателей компрессора и нacocoв снижается, чтo yдeшeвляeт стоимость теплоизоляции изделий. The last advantage is expressed in the fact that the installed power of compressor motors and pumps decreases, which reduces the cost of thermal insulation of products.

Поставленная задача решается тем, что заливочное устройство для теплоизоляции изделий, содержащее баки для жидких компонентов и соединенные с ними в технологической последовательности дозатор и смеситель, причем дозатор выполнен в виде электромотора с насосами и соединен с баками при помощи трубопроводов, параллельно которым включена система рециркуляции жидких компонентов, снабжено источником сжатого воздуха, который при помощи гибкого шланга подключен к смесителю, смеситель также подключен к трубопроводам при помощи гибких шлангов, выполнен подвижным и состоящим из корпуса, турбулизатора и формирующего сопла, скрепленными между собой, причем корпус смесителя снабжен обратными клапанами для перекрытия трубопроводов и отражателем, который установлен параллельно потоку воздуха в центре корпуса на стыке его с турбулизатором, дозатор имеет механизм жесткой кинематической связи насосов, датчик оборотов и цифровой индикатор, подключенный к электромотору, а датчик оборотов соединен с кинематической связью и цифровым индикатором. The problem is solved in that the filling device for thermal insulation of products, containing tanks for liquid components and connected to them in the technological sequence of the dispenser and mixer, moreover, the dispenser is made in the form of an electric motor with pumps and connected to the tanks using pipelines, parallel to which the liquid recirculation system is connected components, equipped with a source of compressed air, which is connected to the mixer using a flexible hose, the mixer is also connected to pipelines using flexible hoses c, made movable and consisting of a housing, a turbulator and a forming nozzle, fastened together, moreover, the mixer housing is equipped with check valves for blocking pipelines and a reflector that is installed parallel to the air flow in the center of the housing at its junction with the turbulator, the dispenser has a mechanism of rigid kinematic connection pumps, a speed sensor and a digital indicator connected to an electric motor, and a speed sensor is connected to a kinematic connection and a digital indicator.

Кроме того, один насос дозатора выполнен с регулируемой производительностью, система рециркуляции жидких компонентов каждого бака снабжена приемным патрубком, трехходовым краном, рециркуляционным насосом и самоочищающимся фильтром, включенными последовательно, и подключена к трубопроводу с образованием замкнутой системы, а каждый бак для жидких компонентов выполнен утепленным и снабжен системой термостабилизации, содержащей циркуляционный насос, термоэлектрические нагреватели (ТЭНы) и датчик температуры. In addition, one dispenser pump is made with adjustable capacity, the system for recirculating the liquid components of each tank is equipped with a receiving pipe, a three-way valve, a recirculation pump and a self-cleaning filter, connected in series, and connected to the pipeline with the formation of a closed system, and each tank for liquid components is made insulated and equipped with a thermal stabilization system containing a circulation pump, thermoelectric heaters (TENy) and a temperature sensor.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 схематически изображено заливочное устройство, а на фиг.2 показан смеситель в продольном разрезе. The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 schematically shows a filling device, and Fig.2 shows a mixer in longitudinal section.

Заливочное устройство для теплоизоляции изделий содержит баки 1, 2 для жидких компонентов и соединенные с ними в технологической последовательности дозатор 3 и смеситель 4, причем дозатор 3 выполнен в виде электромотора 5 с насосами 6 и соединен с баками 1 и 2 при помощи трубопроводов 7 и 8, параллельно которым включена система рециркуляции жидких компонентов 9. Устройство снабжено источником сжатого воздуха 10, который при помощи гибкого шланга 11 подключен к смесителю 4, последний также подключен к трубопроводам 7 и 8 при помощи гибких шлангов 11, выполнен подвижным и состоящим из корпуса 12, турбулизатора 13 и формирующего сопла 14, скрепленными между собой, причем корпус 12 смесителя 4 снабжен обратными клапанами 15 перекрытия трубопроводов 7 и 8 и отражателем 16, который установлен параллельно потоку воздуха в центре корпуса 12 на стыке его с турбулизатором 13, дозатор 3 имеет механизм жесткой кинематической связи 17 насосов 6, датчик оборотов 18 и цифровой индикатор 19, подключенный к электромотору 5, а датчик оборотов 18 соединен с кинематической связью 17 и цифровым индикатором 19. The filling device for thermal insulation of products contains tanks 1, 2 for liquid components and a dispenser 3 and a mixer 4 connected to them in a technological sequence, the dispenser 3 being made in the form of an electric motor 5 with pumps 6 and connected to the tanks 1 and 2 using pipelines 7 and 8 parallel to which the system of recirculation of liquid components is turned on 9. The device is equipped with a source of compressed air 10, which is connected to the mixer 4 using a flexible hose 11, the latter is also connected to pipelines 7 and 8 using flexible hoses 11, made movable and consisting of a housing 12, a turbulator 13 and a forming nozzle 14, fastened together, moreover, the housing 12 of the mixer 4 is equipped with check valves 15 for shutting off pipelines 7 and 8 and a reflector 16, which is mounted parallel to the air flow in the center of the housing 12 at its junction with turbulizer 13, the dispenser 3 has a mechanism of rigid kinematic connection 17 of the pumps 6, a speed sensor 18 and a digital indicator 19 connected to the electric motor 5, and the speed sensor 18 is connected to a kinematic connection 17 and a digital indicator 19.

Смеситель 4 обеспечивает решение задачи изобретения наличием таких элементов, как сопло 14, в котором формируется путем обжатия струя смеси, повышая таким образом ее дальность полета, что позволяет быстро заполнять длинные и узкие полости. The mixer 4 provides a solution to the problem of the invention by the presence of such elements as a nozzle 14, in which a jet of mixture is formed by crimping, thereby increasing its flight range, which allows you to quickly fill long and narrow cavities.

Обратные клапаны 15 и отражатель 16 препятстуют попаданию компонента "А" в трубопровод 8 или компонента "В" в трубопровод 7, так как отражатель 16 разделяет компоненты на выходе из полостей обратных клапанов 15. Check valves 15 and reflector 16 prevent component "A" from entering piping 8 or component "B" into piping 7, since reflector 16 separates the components at the outlet of the cavities of the check valves 15.

Турбулизатор 13 производит смешивание компонентов путем превращения их потока в турбулентный при помощи потока воздуха, что совместно с соплом обеспечивает необходимую дальность полета струи. Turbulator 13 mixes the components by converting their flow into turbulent using an air flow, which together with the nozzle provides the necessary range of the jet.

Кроме того, один насос 6 дозатора 3 выполнен с регулируемой производительностью. In addition, one pump 6 of the dispenser 3 is made with adjustable performance.

При наличии механизма жесткой кинематической связи 17 насосов 6 достаточно один из насосов 6 применить с регулируемой производительностью, и точность объема смеси дозатора 3 будет достигнута. Под регулируемой производительностью, например, для поршневого насоса можно понимать возможность изменения длины кривошипа или эксцентриситета шайбы. If there is a mechanism of rigid kinematic connection of 17 pumps 6, it is enough to use one of the pumps 6 with adjustable capacity, and the accuracy of the volume of the mixture of dispenser 3 will be achieved. Under adjustable performance, for example, for a piston pump, we can understand the possibility of changing the length of the crank or the eccentricity of the washer.

Система рециркуляции 9 жидких компонентов каждого бака 1, 2 снабжена приемным патрубком 20, трехходовым краном 21, рециркуляционным насосом 22 и самоочищающимся фильтром 23, включенными последовательно, и подключена к трубопроводу 7 или 8 с образованием замкнутой системы. Данная система позволяет очищать компоненты "А" и "Б" от примесей при прокладке их по замкнутой системе через фильтры 23 и выполнять заливку баков 1 и 2 через приемный патрубок 20. The recirculation system 9 of the liquid components of each tank 1, 2 is equipped with a receiving pipe 20, a three-way valve 21, a recirculation pump 22 and a self-cleaning filter 23 connected in series and connected to the pipeline 7 or 8 with the formation of a closed system. This system allows you to clean components "A" and "B" from impurities when laying them in a closed system through filters 23 and fill tanks 1 and 2 through the inlet pipe 20.

Каждый бак 1 или 2 для жидких компонентов выполнен утепленным и снабжен системой термостабилизации, содержащей циркуляционный насос 24, ТЭНы 25 и датчик температуры 26. Это позволяет поддерживать постоянной температуру компонентов в баках, соблюдая заданный температурный режим. Each tank 1 or 2 for liquid components is made insulated and equipped with a thermal stabilization system containing a circulation pump 24, heating elements 25 and a temperature sensor 26. This allows you to maintain a constant temperature of the components in the tanks, observing a given temperature regime.

Трубопроводы 7 и 8 имеют манометры 27, а источник сжатого воздуха 10 (компрессор) снабжен воздушным краном 28. Pipelines 7 and 8 have pressure gauges 27, and the compressed air source 10 (compressor) is equipped with an air valve 28.

Работа заливочного устройства для теплоизоляции изделий происходит следующим образом. The work of the filling device for thermal insulation of products is as follows.

Через приемные патрубки 20 баки 1 и 2 заполняют жидкими компонентами, например в бак 1 заливают изоцианат (компонент "А"), а в бак 2 - полиол (компонент "Б"). Производят подогрев компонентов до температуры 20-21^oС при помощи системы термостабилизации, содержащей циркуляционный насос 24, ТЭНы 25 и датчик температуры 26. Информация о нагреве компонентов выводится на пульт управления устройством (не показан). После окончания нагрева компонентов при помощи системы рециркуляции 9 производят очистку компонентов, прокачивая их через самоочищающиеся фильтры 23 рециркуляционными насосами 22. Прокачка производится по замкнутой системе 9 через трубопроводы 7 и 8 и баки 1 и 2.Through the receiving pipes 20, tanks 1 and 2 are filled with liquid components, for example, isocyanate (component "A") is poured into tank 1, and polyol (component "B") is filled into tank 2. The components are heated to a temperature of 20-21 ^o C using a thermal stabilization system containing a circulation pump 24, heating elements 25 and a temperature sensor 26. Information about the heating of components is displayed on the device control panel (not shown). After the heating of the components using the recirculation system 9, the components are cleaned by pumping them through the self-cleaning filters 23 by the recirculation pumps 22. The pumping is carried out in a closed system 9 through the pipelines 7 and 8 and the tanks 1 and 2.

Смеситель 4 очищают продувкой сжатым воздухом, который создает компрессор 10 при открытом воздушном кране 28 через шланг 11 и включенном дозаторе 3. После продувки подвижный смеситель 4 направляют в заливаемую полость изделия (не показано). Изделие может быть расположено в разных местах от устройства, но в зоне досягаемости гибких шлангов 11, связанных с подвижным смесителем 4. Затем включают дозатор 3, то есть включают в работу электромотор 5 и насосы 6, последние связаны между собой жесткой кинематической связью 17, представляющей собой цепную передачу со звездочками (не показана) на валах насосов 6. Передаточные числа звездочек подобраны таким образом, чтобы дозатор 3 готовил для заливки смесь в необходимой пропорции жидких компонентов (например, 1: 6). Режим работы электромотора 5 контролируется на цифровом индикаторе 19 при помощи датчика оборотов 18, а давление компонентов проверяется по манометрам 27. Объем заливаемой дозы создается при помощи насосов 6, один из которых выполнен регулируемой производительностью. The mixer 4 is cleaned by blowing with compressed air, which creates a compressor 10 with the air valve 28 open through the hose 11 and the dispenser 3 turned on. After purging, the movable mixer 4 is sent to the filled cavity of the product (not shown). The product can be located in different places from the device, but within the reach of the flexible hoses 11 connected to the movable mixer 4. Then the dispenser 3 is turned on, that is, the electric motor 5 and the pumps 6 are turned on, the latter are connected by a rigid kinematic connection 17, representing a chain gear with sprockets (not shown) on the shafts of the pumps 6. The gear ratios of the sprockets are selected so that the dispenser 3 prepares the mixture for pouring in the required proportion of liquid components (for example, 1: 6). The operation mode of the electric motor 5 is controlled on a digital indicator 19 using a speed sensor 18, and the pressure of the components is checked by pressure gauges 27. The volume of the filled dose is created using pumps 6, one of which is made with adjustable capacity.

После создания дозатором 3 необходимой дозы смеси компоненты заливаются в полость изделия. На этом процесс заливки изделия заканчивается. After the dispenser 3 creates the necessary dose of the mixture, the components are poured into the cavity of the product. This completes the process of filling the product.

По данной заявке в ООО НПЦ "Экопром" изготовлено заливочное устройство, отлажено и пущено в эксплуатацию для заливки пенополиуретаном кольцевых полостей стальных труб с гидрозащитным покрытием, которые применяются при строительстве и реконструкции теплосетей. Испытаниями доказано, что качество заливки отвечает всем требованиям ТУ 5768-001-23444584-00, а трубы пользуются спросом потребителей. По своим техническим возможностям изготовленное заливочное устройство имеет годовую производительность до 50 км теплоизолированных труб диаметром от 25 до 300 мм. According to this application, Ecoprom Research and Production Center LLC made a filling device, debugged it and put it into operation for pouring polyurethane foam into the annular cavities of steel pipes with a waterproof coating, which are used in the construction and reconstruction of heating networks. The tests proved that the quality of the fill meets all the requirements of TU 5768-001-23444584-00, and the pipes are in demand by consumers. According to its technical capabilities, the manufactured casting device has an annual capacity of up to 50 km of thermally insulated pipes with a diameter of 25 to 300 mm.

Claims

1. Заливочное устройство для теплоизоляции изделий, содержащее баки для жидких компонентов и соединенные с ними в технологической последовательности дозатор и смеситель, причем дозатор выполнен в виде электромотора с насосами и соединен с баками при помощи трубопроводов, параллельно которым включена система рециркуляции жидких компонентов, отличающееся тем, что устройство снабжено источником сжатого воздуха, который при помощи гибкого шланга подключен к смесителю, смеситель также подключен к трубопроводам при помощи гибких шлангов, выполнен подвижным и состоящим из корпуса, турбулизатора и формирующего сопла, скрепленных между собой, причем корпус смесителя снабжен обратными клапанами перекрытия трубопроводов и отражателем, который установлен параллельно потоку воздуха в центре корпуса на стыке его с турбулизатором, дозатор имеет механизм жесткой кинематической связи насосов, датчик оборотов и цифровой индикатор, подключенный к электромотору, а датчик оборотов соединен с кинематической связью и цифровым индикатором. 1. A filling device for thermal insulation of products containing tanks for liquid components and a dispenser and mixer connected to them in a technological sequence, the dispenser being made in the form of an electric motor with pumps and connected to the tanks using pipelines, in parallel with which a liquid component recirculation system is switched on, characterized in that the device is equipped with a source of compressed air, which is connected to the mixer using a flexible hose, the mixer is also connected to pipelines using flexible hoses, It is made movable and consisting of a housing, a turbulator and a forming nozzle fastened together, moreover, the mixer housing is equipped with non-return valves for shutting off pipelines and a reflector, which is installed parallel to the air flow in the center of the housing at its junction with the turbulator, the dispenser has a mechanism for rigid kinematic connection of the pumps, a sensor revolutions and a digital indicator connected to the electric motor, and the revolution sensor is connected to the kinematic connection and a digital indicator.

2. Заливочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что один насос дозатора выполнен с регулируемой производительностью. 2. The filling device according to claim 1, characterized in that one dispenser pump is made with adjustable capacity.

3. Заливочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что система рециркуляции жидких компонентов каждого бака снабжена приемным патрубком, трехходовым краном, рециркуляционным насосом и самоочищающимся фильтром, включенными последовательно, и подключена к трубопроводу с образованием замкнутой системы. 3. The filling device according to claim 1, characterized in that the system for recirculating the liquid components of each tank is equipped with a receiving pipe, a three-way valve, a recirculation pump and a self-cleaning filter, connected in series, and connected to the pipeline with the formation of a closed system.

4. Заливочное устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый бак для жидких компонентов выполнен утепленным и снабжен системой термостабилизации, содержащей циркуляционный насос, термоэлектрические нагреватели (ТЭНы) и датчик температуры. 4. The filling device according to claim 1, characterized in that each tank for liquid components is insulated and equipped with a thermal stabilization system containing a circulation pump, thermoelectric heaters (TENs) and a temperature sensor.