© В. К. Широкородюк, В. Н. Добровольский, В. Г. Дпроженко, 1996

Повышение теплоизоляционных свойств ограждающих конструкций за счет существенного снижения плотности теплоизоляционно-кон­струкционных легких бетонов дик­туется задачами энергосбережения, обеспечения повышенной теплоза­щиты зданий и надлежащего уровня комфорта для жизни и труда людей.

В связи с этим начинают действо­вать более жесткие нормы по тепло­вой защите зданий и сооружений.

Проявление повышенного инте­реса к пенополистиролу объясняет­ся его теплопроводностью, которая равна 0,04 Вт/(м К) для материала плотностью'20—40 кг/м3, что явля­ется главным преимуществом перед другими известными теплоизоляци­онными материалами.

Конструктивное применение ма­териала развивалось главным обра­зом по двум направлениям — с использованием плитного пенополи - стнрола и с использованием вспу­ченных пенополистирольных гранул.

По первом)' направлению сфор­мировались в основном трехслой­ные ограждающие конструкции на г ибких связях серий 1.132-3, 1-132-

5с, 1-132-бс, 1-132-10, 1.117-9, 1.117-10с, 1.138-7, 1.432-12,

1. 432-16, 1.832-1-8, 1.817.1-1 и др.

По втором)' направлению полу-чен конструкционно-теплоизоляционный легкий бетон классов В1.5—В3,5 и плотностью 500—700 кг/м для стро­ительства полносборных И монолит­ных домов, разработаны однослойные стеновые панели из полистиролбето - на (ТУ 69-329—85), кровельный теп - лоизоляцио'нный монолитный поли - стиролбетон (ТУ 67-983—88) и др. Имеется практический опыт строи­тельства коттеджей из индустриаль­ных полистиролбетонных изделий (разработчик ВНИИжелезобетон. г. Желябино Московской обл.).

Особо перспективным представ­ляется получение и использование в строительных конструкциях поли - стиролпенобетона — материала с замкнутой ячеистой структурой, получаемого на основе пенополи­стирольных гранул плотностью 25— 35 кг/м3 и пенобетона [1], включа­ющего неорганическое вяжущее, мелкий заполнитель и пенообразу­ющий компонент.

Поворот к массовом)' использо­ванию пенополистирола неизбежен, поскольку в обозримом будущем только такие высокоэффективные материалы способны удовлетворить все возрастающие нормативные строительные требования к конст­рукциям зданий и сооружений. Это­му способствует и отечественный уровень технологической подготов­ленности данного вопроса — нали­чие разработанных проектов конст­руктивных решений зданий, сырье­вой базы для производства пенопо­листирола, отечественного оборудо­вания для производства вспененных гранул и пенополистирольных плит (ГОСТ 15588-86).

Одной из таких разработок явля­ется универсальная линия произ­водства пенополистирола ТЛП - 101АМ, включающая все необходи­мые переделы от загрузки исходно­го сырья до получения готовой продукции — пенополистирольных гранул плотностью 10—26 кг/м~ и блочного пенопласта размерами ло 4000 х 1000 х 500 мм.

В состав линии (см. рисунок; входят загрузочное устройство, уст­ройство для предварительного вспе­нивания, бункер кондиционирова­ния гранул пенополистирола, авт - матизированная форма, режушсс устройство, измельчитель, инфор­мационное табло.

Производство плитного пенопо­листирола на технологической ли­нии ТЛП-101АМ беспрессовым ме­тодом основано на способе теаю - вого удара, суть которого сводится к максимально возможной интен­сификации процесса тепловой об­работки предварительно вспенен­ных гранул полистирола на стадии получения блочного пенопласта.

Марка оборудо­ Номер по­ Количество оборудования На комплектацию линии Оборудование Вания Зиции ТЛП- 101.АМ ТЛП- 121.1 ТЛП- 121.2 ТЛП- 121.3 ТЛП- 121.4 ТЛИ— 121.5 Устройство за­грузочное, шт. ТЛИ-111.01 1 1 1 1 1 2 2 Устройство ТЛИ—101 АМ.01 2 1 — — — — — Предваритель­ного вспенива­ния, шт. ТЛИ—121.01 3 " 1 1 1 2 2 Бункер кондици­ ТЛИ—. 101.АМ.02 4 2 — — - - - Онирования. шт. ТЛП—121.02 5 — 1 1 2 2 2 Форма автомати­ ТЛ11—101 .АМ. ОЗ 6 1 — - - - Зированная, шт. ТЛП-121.03 7 — 1 2 3 4 5 Устройство ре­ ТЛП-101.АМ.04 8 1 - - - - Жущее, шт. ТЛП-121.04 9 — 1 1 1 1 1 Бункер проме­ ТЛП-111.02 10 1 — — - - Жуточный. ШТ. ТЛП-121.05 11 — 1 1 1 1 1 Измельчитель отходов, шт. ТЛП—101.АМ.05 12 1 * — — — — — Комплект мон­тажных частей, кг — 13 1500 750 950 1150 1350 1550

Исходное сырье — гранулы вспе­нивающегося суспензионного по­листирола (ТУ 6-05-1905—81) — непрерывно поступает в верхнюю часть первой камеры устройсть^ предварительного вспенивания ТЛП-101АМ.01, в нижнюю часть которой подается теплоноситель — сухой насыщенный пар. В результате

Нагрева гранулы, вытесняемые не­прерывно поступающим исходным материалом, вспениваясь, поднима­ются в верхнюю часть камеры.

Непрерывное механическое пе­ремешивание материала в ходе про­цесса вспенивания позволяет со­здать в каждом сечении камеры равномерное температурное поле, что предотвращает слипание гранул и способствует равномерному пере­мещению их к соединяющему обе камеры разгрузочному окну, поло­жением которого по высоте можно регулировать изменение насыпной плотности вспененных гранул.

Во второй камере вспененные и подсушенные гра! Гулы вновь подвер­гаются обработке паром и обдуву горячим воздухом и, непрерывно перемешиваясь, перемещаются вниз, попадая в камеру стабилизации.

Таблица 2 Показатель ТЛП - 101.АМ ТЛП- 121.1 ТЛП- 121.2 Тлп- 121.3 Тлп- 121.4 Тлп- 121.5 Производитель­ность, м' /ч 2,45 1 2 3 4 5 Расход пара, кг/ч 315 135 215 295 430 510 Установленная мощность электро­оборудования, кВт 50 18 19 22 29 29 Масса, кг 17800 5550 6900 9350 11900 13250 Количество обслу­живающего пер - 1 сонала, чел. 3 2 2 2 2 2

В камере стабилизации вспенен­ные гранулы, принудительно пере­мешиваясь, дополнительно подсу­шиваются горячим воздухом, после чего пневмотранспортом подаются в бункер кондиционирования гранул ТЛП-101АМ.02. В процессе охлаж­дения предварительно вспененных гранул в последних создается раз­режение и происходит конденсация находящихся внутри них паров вспенивающего агента, остаточного мономера и воды, а в ячейках создается разрежение. Для умень­шения деформации гранул и прида­ния им упругих свойств служит процесс кондиционирования(выле­живания) гранул, когда окружаю­щий воздух проникает внутрь вспе­ненных гранул пенополистирола, что способствует увеличению вспе­нивающей способности при даль­нейшей переработке в пенопласт. Кроме того, в процессе кондицио­нирования из ячеек в окружающую среду испаряется оставшаяся влага, благодаря чему также создаются благоприятные условия при формо­вании полистирольного пенопласта.

Процесс кондиционирования гра­нул регулируется продолжительно­стью вылеживания, которая зависит от насыпной плотности гранул. При кондиционировании гранул происхо­дит потеря порообразователя вслед­ствие диффузии остаточного вспени­вающего агента через полимерные стенки ячеек в окружающую среду.

Техническая характеристика

ТЛП-101 .АМ.01

TOC o "1-5" h z Производительность, кг/ч................. 70

Насыпная плотность вспененных гранул,

Кг/м3, не более 20

Объем камеры вспенивания, м3:

Первой. 0.19

Второй.................. .0,19

Объем сушильной

Камеры, м3............. .0,05

Частота вращения валов

Мешалок, об/мин............................. .70

Производительность

Воздухоподогревателя,

М3/ч. не менее................................ 750

Установленная мощность электрооборудования.

КВт, не более. ..................................... 5

Габаритные

Размеры, мм............... 2500x1850x2440

Масса, кг 1700

Техническая характеристика ТЛП-101.АМ.02

Общий объем бункера, м3 50

Число секций, шт................................. .2

Объем одной секции, м3 ................... 25

Установленная мощность электрооборудования, кВт. не более. 2

Габаритные

Размеры, мм.. .5495x4140x6000

Масса, кг............. ... 2194

Процесс формования блоков происходит в двухсекционной форме ТЛП-101 АМ. ОЗ, работающей по ме­тоду теплового удара, коэффициент наполнения которой гранулами пено­полистирола составляет 0,8—0,9.

Для удаления воздуха, находяще­гося в межгранульном пространст­ве, и конденсата предварительно продувают паром паровую рубашк> формы, подводящие паропроводы и

9ф

1

:|;й

Рабочий объем формы, заполненной вспененными гранулами. Форму про­дувают до тех пор, пока гранулы иенопалистирола достаточно не про­греются и не будет достигнуто макси­мальное удаление воздуха и образовав­шегося конденсата из межгранульного пространства, что определяется повы­шением давления пара в паропрово­дящих камерах формы до 0,02 МПа.

Для окончательного спекания не­обходим равномерный прогрев гра­нулы пенополистирола по всему объему формы до температуры 110—115 °С, что достигается мето­дом теплового удара. Для этого после достижения давления в паро - проводящих камерах формы

0, 02 МПа поднимают давление пара до 0,5—0,6 МПа.

Отформованный блок для полного снятия внутренних напряжений и ох­лаждения выдерживают после извле­чения его из формы в течение 24 ч.

Для разрезания блоков на изде­лия применяется режущее устрой­ство ТЛИ-101 АМ.04.

Образующиеся при резании пе - нополистирольного пенопласта от­ходы направляются на измельчитель 'ГЛП-101АМ.05 и после измельче­ния вновь вводятся в процесс.

Чтобы реализовать поставленные перед производственниками задачи, связанные с резким повышением нормативных требований к термиче­скому сопротивлению ограждающих стеновых конструкций и ограничени­ем их средней плотности до 900 кг/м3, ;щя конкретных заказчиков могут быть разработаны модификации основной линии ТЛП-101АМ обеспечивающие увеличение ее мощности в 2 раза, снижение энергоемкости в 2,5 раза и материалоемкости в 1,6 раза.

Предлагаемые модификации ос­новной линии характеризуются высо­кой степенью унификации, что позво­ляет выбрать оптимальную модель, наиболее удовлетворяющую потреби­теля (табл. 1 и 2) как по производи­тельности. так и по номенклатуре выпускаемой продукции, причем не­обходимое количество пенополисти- рольного гранулята или плитного пенопласта можно получить, скомпо­новав указанное оборудование в одну или несколько технологических ли­ний, а также использовав ее отдель­ные узлы в качестве самостоятельных производственных единиц.

Линия ТЛП-101АМ значительно дешевле аналогичных зарубежных шний [2], ориентирована на отече - :твенное сырье и комплектующие, «растеризуется высокой надежно - лъю работы оборудования, безотход - Iостью и экологической проработан - Iостью технологического процесса, 1ЫСОКОЙ степенью безопасности для обслуживающего персонала при до­статочной производительности, ком­пактности, универсальности, просто­те обслуживания и высоком качестве продукции. Это обеспечило внедре­ние к настоящему времени в России и странах СНГ 26 комплектов линий, которые получили высокую оценку у производственников.

Техническая характеристика

ТЛП-101.АМ.03

Производительность, м3/ч,

TOC o "1-5" h z не менее. 2,45

Размеры изделия, мм. 4000 * 1000 х 500 Средняя плотность изделия, кг/м3.

Не более.............................................. 20

Установленная мощность электрооборудования, кВт, не более. ... ... .12

Габаритные размеры, мм

............................. '. . 8110x3260x3120

Масса, кг........................................ 6300

Техническая характеристика ТЛП-101 .АМ.04

Производительность, м3/ч, не менее 3 Скорость подачи блока, м/с,

Не более........................................ .0,008

Число режущих струн, шт.:

Для продольного разрезания в горизонтальной плоскости. .6 для продольного разрезания в вертикальной плоскости. 5 для поперечного разрезания. 5

Установленная мощность

TOC o "1-5" h z электрооборудования, кВт............... 2,5

Габаритные размеры, мм

.................................. 5346x1682x1895

Масса, кг........................................ . . 1770

Техническая характеристика ТЛП-101 .АМ.05 Производительность, м3/ч,

Не менее...................................... . . . 3

Скорость подачи материала

(отходов), м/мин............................ .... 6

Установленная мощность

Электрооборудования, кВт............... 1,1

Габаритные размеры, мм

.................................. 1500x2270x1000

Масса, кг. . . 540

Ш

Поста

Плиты минераловатные на синтетическом связующем плиты минераловатные на битумном связующем

Поставляемые линия и техноло­гический процесс защищены патен­тами Российской Федерации.

Производство полистирольного пенопласта — сложный технологи­ческий процесс, где должны быть решены на современном техниче­ском уровне вопросы качества вы­пускаемой продукции, охраны воз­душного бассейна, пожаробезопас­ности, экологии.

Наличие типового проекта цеха мощностью 10 тыс. м3, размером в плане 18 х 36 м (включая произ­водственные, складские и вспомо­гательные площади), высотой б м, оборудованного подвесным кон­вейером грузоподъемностью 6 т. с численностью работающих до 3 человек позволяет комплексно ре­шить вопросы удаления вредных выбросов (пентан, изопентан). безотходности и экологической безопасности производства.

Базовая линия общей массой 17 т изготовляется в плановом порядке в срок до девяти месяцев и достав­ляется потребителю двумя автомо­билями типа КамАЗ.

Организация-разработчик осу­ществляет полный комплекс услуг по привязке, поставке и запуску линии с выдачей потребителю пол­ного комплекта проектной, техно­логической и нормативно-техниче­ской документации на внедряемый процесс, а также осуществляет мон­тажные, пусконаладочные работы и обучение технического персонала в различных регионах РФ и СНГ.

Список литературы

1. Мсркин /4 П. Ячеистые бетоны, научные и практические предпосыл­ки дальнейшего развития / / Строит материалы. 1995. № 2. С. 11 — 15.

2. Хойлов Б. П., Полнев А И. Технология производства и опыт применения в строительстве иенополистирольных ком­плексных систем ТИ1Т1-Кнауф / / Стро - ет материалы 1995. № 3. С. 24—29

В л я е т:

• маты минераловатныеные прошивные

• плиты пенополистирольные

I