Сайт создан на платформе Nethouse. Хотите такой же?
Владельцу сайта

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Описание электроразрядной технологии:

Установки данного класса основаны на использовании электроразрядного (электроимпульсного) метода – рабочим инструментом является электрическая искра. Проведенные командой исследования показали, что метод позволяет разрушать различные диэлектрические материалы, в первую очередь железобетонные конструкции.

Эффективность разрушения железобетонных конструкций обусловлена наличием в них металлической арматуры различной степени насыщения. Поскольку все металлические элементы электрически связаны между собой и обычно характеризуются периодической структурой, в предлагаемом методе в качестве заземленного электрода используется арматура. Принцип действия метода основан на комплексе явлений, возникающих при электроимпульсном разряде в конденсированных средах (в нашем случае воде и бетоне).

При помощи погрузочно-разгрузочного устройства некондиционное железобетонное изделие транспортируется с заготовительного склада и помещается на решетку установки (Рис. 1). По команде с пульта управления решетка с изделием, посредством работы гидроцилиндров, опускается в технологическую ванну, заполненную водой.

Напряжение питания 380 В, частотой 50 Гц через щит распределительный, посредством выдачи команд оператором с пульта управления, подается на повысительно-выпрямительное устройство, с выхода которого получаем постоянно регулируемое напряжение до +/- 35 кВ. Это напряжение подается на вход генератора импульсных напряжений (ГИН), а с выхода генератора высоковольтные импульсы с амплитудой до 600 кВ подаются на высоковольтную шину электродной системы.

По команде с пульта управления один из электродов опускается на поверхность разрушаемого изделия, находящегося под водой. При этом часть электрода, остающаяся на воздухе, входит в контакт с высоковольтной шиной ГИН. При подаче высоковольтного импульса на разрядный промежуток, образованный электродом и заземленной арматурой железобетонного изделия, происходит его пробой, сопровождающийся появлением токопроводящего канала. В образовавшемся канале выделяется электрическая энергия и развивается высокое давление. Канал расширяется, формируется ударная волна с потоком жидкости, образующейся при расширении парогазовой полости канала разряда, что приводит к разрушению бетона усилиями растяжения, которые на порядок меньше усилий сжатия. Возникающие при этом механические напряжения растяжения разрушают бетон, освобождая арматурный каркас и закладные детали. Металлическая арматура, являясь проводником электрического тока, при разрушении бетона практически не деформируется. Вследствие чего, она пригодна к повторному использованию.

Серия из 3-4 импульсов разрушает определенный участок изделия, электрод поднимается, опускается следующий электрод и т.д. до полного разрушения линейного участка изделия. Далее, для перемещения электродной системы вдоль разрушаемого изделия, используется система перемещения. Она позволяет выбирать оптимальное расположение электродов.

После завершения процесса разрушения изделия, решетка с помощью гидравлической системы приподнимается над водой на уровень, позволяющий осуществить погрузочно-разгрузочные работы. Погрузочно-разгрузочное устройство удаляет металлическую арматуру и разгружает ее на складе готовой продукции. Дробленый бетон выносится из технологической ванны транспортером. При необходимости, куски бетона по транспортеру поступают на механическое дробление до нужной фракции.

После разгрузки на решетку погружается другое, подлежащее разрушению, изделие и решетка опускается под слой воды в технологическую ванну. Процесс разрушения повторяется. Разрушение железобетонных изделий осуществляется под слоем воды, что исключает пылеобразование и разлет осколков.

Проведенные лабораторные испытания показали, что качество арматуры, получаемой при электроразрядном разрушении некондиционных опор, соответствует классу A-IV, A-V. Она может быть вторично использована при строительстве зданий этажностью до 3 этажей.

Щебень вторичного происхождения, получаемый на электроразрядной установке может применяться для:



  • при производстве бетонных и железобетонных изделий;
  • в качестве крупного заполнителя в бетонах прочностью 5...20МПа;
  • обустройства щебеночных оснований под полы и фундаменты зданий;
  • под асфальтобетонные покрытия дорог всех классов;
  • при отсыпке временных дорог;
  • при подсыпке под все виды тротуарных дорожек;
  • при подсыпке под автостоянки и асфальтированные площадки.


Преимущества:


  1. В результате утилизации арматура не испытывает повреждений, деформаций и может быть вторично использована. Степень очистки арматуры – до 98%.
  2. Скорость и энергоемкость разрушения главным образом определяются электрофизическими и упругими свойствами материалов и мало зависят от его твердости и абразивности, что является весьма важным при разрушении высокопрочных бетонов марки 300 и выше.
  3. Электрическая энергия подводится непосредственно к объекту разрушения и ее преобразование в работу осуществляется без промежуточных звеньев, что обеспечивает высокий КПД.
  4. Установки для электроразрядного разрушения достаточно компактные, транспортабельные и могут быть изготовлены из элементов, хорошо освоенных отечественной промышленностью.
  5. Эксплуатационные расходы значительно снижены, работоспособность без капитального ремонта составляет не менее 2-х лет.
  6. Разрушение происходит в воде, что исключает разлет осколков и пылеобразование. Значительно улучшается экологическая обстановка на участке утилизации. Электроимпульсная технология утилизации не оказывает отрицательного влияния на окружающую среду.


Описание принципа действия установки класса ЭСУ

Предлагаемое оборудование защищено патентом РФ № 113177. Его принципиальное отличие от известных аналогов заключается в том, что рабочим инструментом является электрическая искра. Проведенные нами исследования позволили выявить широкие возможности электроразрядного способа для разрушения различных диэлектрических материалов. Особенно эффективен он для разрушения железобетонных изделий. Особенность их разрушения связана с наличием металлической арматуры различной степени насыщения. Поскольку все металлические элементы электрически связаны между собой и обычно характеризуются какой-либо периодической структурой, в предлагаемом методе в качестве заземленного электрода используется арматура.

Принцип действия метода основан на комплексе явлений, возникающих при электроимпульсном разряде в конденсированных средах (в нашем случае воде и бетоне). Железобетонные изделия помещают в ванну, заполненную водой. На изделия устанавливают высоковольтный электрод, подключенный к генератору высоких напряжений. При подаче высоковольтного импульса на разрядный промежуток, образованный электродом и заземленной арматурой железобетонного изделия, происходит его пробой, сопровождающийся появлением токопроводящего канала. В образовавшемся канале выделяется электрическая энергия, и развивается высокое давление. Канал расширяется, формируется ударная волна с потоком жидкости, образующейся при расширении парогазовой полости канала разряда, что приводит к разрушению бетона усилиями растяжения, которые на порядок меньше усилий сжатия. Возникающие при этом напряжения растяжения разрушают бетон, освобождая арматурный каркас и закладные детали. Для перемещения высоковольтного электрода используется автоматическая система перемещения, позволяющая выбирать оптимальное расположение электродов.

Металлическая арматура, являясь проводником электрического тока, при разрушении бетона практически не деформируется и легко извлекается из бетона. Вследствие чего, она пригодна к повторному использованию. Куски бетона из бункера поступают на механическое дробление, а арматура в передел. Разрушение железобетонных изделий осуществляется под слоем воды, что исключает пылеобразование и разлет осколков.

Проведенные на ОАО «Томский домостроительный комбинат» испытания показали, что качество, получаемой при электроразрядном разрушении некондиционных опор, арматуры соответствует классу A-IV, A-V. Поэтому она может быть вторично использована, например, при строительстве зданий этажностью до 3 этажей.

По сравнению с известными российскими и зарубежными аналогами предлагаемый нами электроразрядный способ разрушения железобетонных изделий имеет следующие преимущества:


  1. Степень очистки арматуры – до 98%.
  2. Скорость и энергоемкость разрушения главным образом определяются электрофизическими и упругими свойствами материалов и мало зависят от его твердости и абразивности, что является весьма важным при разрушении высокопрочных бетонов марки 300 и выше.
  3. Электрическая энергия подводится непосредственно к объекту разрушения и ее преобразование в работу осуществляется без промежуточных звеньев, что обеспечивает высокий К.П.Д.
  4. Установки для электроразрядного разрушения достаточно компактные, транспортабельные и могут быть изготовлены из элементов, хорошо освоенных отечественной промышленностью. Эксплуатационные расходы значительно снижены, работоспособность без капитального ремонта составляет не менее 2-х лет.
  5. В результате утилизации арматура не испытывает повреждений, деформаций и может быть вторично использована.
  6. Разрушение происходит в воде, что исключает разлет осколков и пылеобразование. Значительно улучшается экологическая обстановка на участке утилизации. Электроимпульсная технология утилизации не оказывает отрицательного влияния на окружающую среду.

Работа электроразряднай установки для безотходной промышленной переработки некондиционных или отслуживших свой срок железобетонных конструкций в пригодные для вторичного использования строительные материалы
осуществляется следующим образом:


Железобетонное изделие (10), предназначенное к разрушению, размещают в технологической ванне (12), заполненной водой. Укладка производится с помощью грузоподъемного механизма и гидравлической станции (7), которая управляется гидроцилиндрами (11). Генератор импульсов (5) инициирует импульсный электрический пробой в бетоне (10) через высоковольтную шину (6) и электродную систему (8). Блок сравнения сигналов (14) контролирует ситуацию в разрядном промежутке.

Опускание первого высоковольтного электрода на разрушаемое изделие происходит в предполагаемый геометрический центр ячейки арматурной сетки. При опускании электрода, последний замыкает электрическую цепь «высоковольтная шина - ЖБИ», а так же снимает блокировку с пусковой цепи генератора импульсов. Электрические импульсы непрерывно поступают на высоковольтную шину. После 3-б импульсов бетон под электродом разрушается. Электрод опускается на толщину разрушенного изделия. После этого опускается второй электрод. В работе одновременно находятся два электрода. Только после этого выводится из работы первый электрод. Второй электрод находится в работе. Далее опускается на изделие третий электрод, поднимается второй и так до последнего электрода электродной системы. Ситуация в разрядном промежутке находится под контролем блока сравнения сигналов: если работающий электрод попадает на арматуру, блок сравнения сигналов фиксирует режим короткого замыкания и тогда поступает команда на опускание следующего электрода и подъем работающего. Когда отработает последний электрод, выключается генератор и только после этого поднимается последний электрод. Электродная система переводится на новую позицию. Цикл разрушения повторяется до полного разрушения всего изделия.

Генератор работает от запускающего сигнала, в цепи управления которого стоит блокировка. Блокировка снимается любым высоковольтным электродом, который опустится на разрушаемое изделие.

В установке высоковольтные электроды связаны с приводом подъема и опускания гибкими нитями, при этом, находясь в рабочем положении, должны иметь ограниченную свободу перемещения в горизонтальной плоскости. Куски бетона извлекаются из технологической ванны. Арматурный каркас, очищенный от бетона, остается на поддоне и удаляется грузоподъемным механизмом. Параметры генератора (напряжение и мощность) изменяются регулятором напряжения и высоковольтным трансформатором в зависимости от толщины и марки бетона. Управление установкой осуществляется с пульта управления. Металлическая арматура, являясь проводником электрического тока, при разрушении бетона практически не деформируется и легко извлекается из него, вследствие чего она пригодна к повторному использованию. Куски бетона из бункера поступают на механическое дробление, а арматура в передел. Разрушение железобетонных изделий осуществляется под слоем воды, что исключает пылеобразование и разлет осколков. Эффективность разрушения железобетонных изделий обусловлена наличием в них металлической арматуры различной степени насыщения. Поскольку все металлические элементы электрически связаны между собой и обычно характеризуются периодической структурой, в предлагаемом методе в качестве заземленного электрода используется арматура.

Дробление кусков разрушенного бетона до фракций, пригодных к повторному использованию в новых изделиях электроразрядным способом, позволяет путем подбора параметров энергетического пакета регулировать гранулометрический состав продуктов дробления. Кроме того позволяет сохранить 90% зерен природного заполнителя.

Электроразрядная установка, управление которой осуществляется с пульта управления, состоящая из генератора импульсов, который инициирует импульсный электрический пробой через высоковольтную шину и электродную систему в железобетонном изделии, расположенном с помощью грузоподъемного механизма и гидравлической станции, которая управляется гидроцилиндрами, в технологической ванне, заполненной водой, отличающаяся тем, что содержит блок сравнения сигналов, который осуществляет сравнения текущего значения разрядного тока с током генератора в режиме короткого замыкания и применяется для контроля эффективности процесса разрушения и регулирования гранулометрического состава продуктов дробления, при этом снабжена транспортером для непрерывного режима вывода разрушенного бетона независимо от самого процесса разрушения.