Dispositivo móvil y procedimiento para la fabricación de hormigón con enfriamiento de producto a granel.

Dispositivo móvil para la fabricación de hormigón con un aparato de enfriamiento para el enfriamiento por evaporación de producto a granel,

a saber de áridos para la fabricación de hormigón, comprendiendo el aparato de enfriamiento (100) un acumulador de producto a granel (110), un aparato de irrigación (120) y un aparato de suministro de aire (130),

- en el que el aparato de enfriamiento (100) está dispuesto en un marco que se corresponde con un contenedor - el aparato de enfriamiento (100) presenta un aparato de suministro de producto a granel (140) para el suministro del producto a granel al acumulador de producto a granel (110) a través de un recorrido de suministro de producto a granel (141), con un pozo de suministro de producto a granel (142) que se extiende hacia arriba desde el acumulador de producto a granel (110) y en el que está dispuesto un transportador vibratorio en zig-zag (143), en el que el producto a granel a suministrar se conduce en varias partes del recorrido de suministro de producto a granel (141) en una vía de movimiento que se corresponde con una caída esencialmente libre del producto a granel,

- en el que el aparato de suministro de producto a granel (140) y el aparato de irrigación (120) están configurados y dispuestos de manera que el producto a granel a suministrar entra en contacto al menos en una parte del recorrido de suministro de producto a granel (141) con el agua que sale del aparato de irrigación (120) y en esta parte del recorrido de suministro de producto a granel (141) se conduce en una vía de movimiento que se corresponde con una caída esencialmente libre del producto a granel, y

- el acumulador de producto a granel (110) está cerrado de forma estanca al aire hasta la salida a través del pozo de suministro de producto a granel (142), de modo que el aire insuflado por el aparato de suministro de aire (130) en el acumulador de producto a granel (110) sólo puede salir de nuevo del acumulador de producto a granel (110) a través del transportador vibratorio en zig-zag (143) dispuesto en el pozo de suministro a granel (142) en una dirección opuesta al recorrido de suministro de producto a granel (141).

Dispositivo móvil y procedimiento para la fabricación de hormigón con enfriamiento de producto a granel.

La invención se refiere a un dispositivo móvil para la fabricación de hormigón con un aparato de enfriamiento para el enfriamiento de producto a granel, en particular de áridos para la fabricación de hormigón, comprendiendo el aparato de enfriamiento un acumulador de producto a granel, un aparato de irrigación y un aparato de suministro de aire.

La invención se refiere además a un procedimiento para la fabricación de hormigón en el que se enfría el producto a granel, en particular áridos para la fabricación de hormigón, comprendiendo el enfriamiento las etapas: acumulación del producto a granel, irrigación del producto a granel con agua, suministro de aire.

La invención se refiere además a un set de reequipamiento para la complementación de una instalación de tratamiento de áridos existente, en particular un dispositivo para la fabricación de hormigón con un dispositivo para el enfriamiento del producto a granel, en particular de áridos para la fabricación de hormigón.

Los dispositivos móviles para la fabricación de hormigón del tipo mencionado al inicio se designan también como plantas de hormigón móviles. Se usan preferiblemente en obras en las que se procesan grandes cantidades de hormigón. En tales obras el suministro de hormigón no se puede garantizar o no exclusivamente a través de hormigón premezclado suministrado, de modo que se elabora hormigón fresco in situ, es decir, en la obra o en su proximidad, en plantas de hormigón. El hormigón fresco elaborado in situ se transporta luego habitualmente de la planta de hormigón al lugar de uso dentro de la obra. En particular en grandes obras con frecuencia también se deben recorrer en este caso distancias más largas.

La fabricación de hormigón in situ se necesita naturalmente sólo en tanto que dura la realización de la construcción u obra bruta correspondiente. Con el acabado de la construcción u obra bruta se suprime también la necesidad de la fabricación de hormigón. Por este motivo se usan con frecuencia dispositivos móviles para la fabricación de hormigón, dado que la vida útil de tales plantas de hormigón es en general mayor que la duración de la realización de una construcción. Si los dispositivos para la fabricación de hormigón se configuran como dispositivos móviles, se pueden desmontar por ello de manera ventajosa tras la finalización de una obra, transportar a la siguiente obra o al siguiente lugar de uso, montar allí de nuevo y poner en funcionamiento. Por este motivo es preferible que los distintos componentes de un dispositivo móvil para la fabricación de hormigón se puedan transportar, montar y desmontar de forma sencilla, y estén configurados preferentemente al menos parcialmente y al menos durante el transporte como contenedores normalizados o se puedan alojar en tales contenedores normalizados. Tales dispositivos móviles para la fabricación de hormigón se conocen por ejemplo de los documentos DE 299 23 531 U1 y WO 2001 01 411 5 A2.

Los lugares de utilización de las plantas de hormigón móviles se sitúan dondequiera que existen obras más grandes con una elevada necesidad de hormigón fresco. Éste es el caso prácticamente a nivel mundial, de modo que las plantas de hormigón móviles se usan bajo condiciones geográficas, climáticas y económicas muy diferentes, donde también puede variar fuertemente la disponibilidad de distintos recursos.

En las plantas de hormigón móviles se trata, entre otros, producto a granel. En la fabricación de hormigón los productos a granel son habitualmente material aditivo del hormigón (también designado como áridos de hormigón) , 45 como por ejemplo arena, grava o gravilla. Como producto a granel se entiende aquí un producto presente de forma granular, es decir, en grano o a trozos, que es vertible. El producto a granel se compone por consiguiente de partículas sólidas y un fluido (habitualmente aire) , que llena las cavidades entre las partículas. Distintos productos a granel se diferencian por su tamaño de grano o distribución de tamaños de grano, así como por la densidad aparente a granel y el ángulo de talud. La densidad aparente a granel es en este caso la relación del sólido granular 50 del producto a granel respecto a un fluido (en áridos de hormigón preferiblemente aire) , que llena las cavidades entre las partículas, es decir, la relación de la masa de las partículas del producto a granel respecto al volumen aparente ocupado.

El material de construcción hormigón se compone principalmente de agua, cemento y áridos de hormigón. Como 55 áridos se usan diferentes rocas en granulación o distribución de tamaños de grano diferentes, con frecuencia, por ejemplo, arena, grava o gravilla. Durante la mezcla y el endurecimiento o fraguado subsiguiente del hormigón reaccionan el cemento y el agua entre sí, produciéndose calor. La intensidad del desarrollo de calor depende de distintos factores, en particular del tipo de cemento usado, la relación agua / cemento y la geometría del componente a elaborar. En el caso de componentes con un gran volumen en relación a una superficie pequeña, el desarrollo de

calor es por ejemplo especialmente crítico, dado que debido a la superficie proporcionalmente pequeña sólo se puede evacuar poco calor. Cuanto más elevadas son las temperaturas que se originan durante el fraguado, tanto mayor es el efecto de contracción que aparece durante el enfriamiento del hormigón a temperatura ambiente, por el que se puede influir negativamente en la calidad del hormigón, por ejemplo, por la formación de grietas. Este efecto 5 provoca dificultades en particular en regiones con clima cálido, dado que allí, junto a los efectos de temperatura que aparecen de todos modos, los materiales de partida o el hormigón fresco mismo ya tienen también una temperatura elevada antes del endurecimiento. Para mejorar la calidad del hormigón se conoce por ello enfriar el hormigón antes o durante el fraguado y así impedir temperaturas demasiado elevadas del hormigón durante esta fase.

Una solución existente, no obstante, muy cara y costosa prevé enfriar el hormigón fresco mezclado con nitrógeno líquido. Además, se conoce enfriar anteriormente el agua añadida al hormigón. No obstante, la potencia de enfriamiento está limitada aquí, por un lado, por la cantidad de agua que se le puede añadir al hormigón y, por otro lado, por una temperatura mínima limitada del agua de aprox. 0º Celsius. Para conseguir una potencia de enfriamiento mejor también se le puede añadir hielo al hormigón en lugar de agua. No obstante, esta posibilidad es igualmente muy cara y costosa, dado que en el dispositivo móvil para la fabricación de hormigón también se debe mantener luego una instalación para la fabricación, almacenamiento y dosificación de hielo. En este procedimiento también está limitada igualmente la potencia de enfriamiento por la cantidad máxima de hielo a añadir al hormigón y la temperatura mínima del hielo a conseguir de forma todavía económica. Además, la fabricación, almacenamiento y dosificación de hielo, precisamente bajo condiciones climáticas muy cálidas están ligados con un consumo de energía muy elevado.

Otra posibilidad de enfriamiento del hormigón consiste en enfriar los áridos o material aditivo antes de la mezcla del hormigón. También aquí se conoce enfriar los áridos con nitrógeno líquido. No obstante, como el enfriamiento del hormigón fresco terminado con nitrógeno líquido, este proceso es muy caro y costoso.

Otra posibilidad es el enfriamiento de los áridos con aire frío. No obstante, esta variante tiene un rendimiento muy bajo y por consiguiente un consumo de energía muy elevado. Para un enfriamiento de los áridos mediante un procedimiento de intercambio de calor por agua, en el que los áridos se enfrían con agua, son necesarias elevadas inversiones en una instalación correspondiente con cintas transportadoras, suministro de agua, evacuación y filtrado de agua residual. Esta desventaja se intensifica aún porque para los áridos de distinto tamaño de grano se debe preparar respectivamente un intercambiador de calor separado, a fin de no tener que separar posteriormente de nuevo de forma costosa los tamaños de grano diferentes en una instalación de cribado. Además, con este procedimiento tampoco es posible enfriar áridos de grano fino, como por ejemplo arena.

Por el documento de patente suiza SE 508 265 C2 se conoce otra solución para enfriar áridos mediante la evaporación del agua. El principio del enfriamiento por evaporación se le aplica en este caso a los áridos, humedeciéndose el árido y atravesándose... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo móvil para la fabricación de hormigón con un aparato de enfriamiento para el enfriamiento por evaporación de producto a granel, a saber de áridos para la fabricación de hormigón, comprendiendo el aparato de enfriamiento (100) un acumulador de producto a granel (110) , un aparato de irrigación (120) y un aparato de suministro de aire (130) , -en el que el aparato de enfriamiento (100) está dispuesto en un marco que se corresponde con un contenedor normalizado, y -el aparato de enfriamiento (100) presenta un aparato de suministro de producto a granel (140) para el suministro del producto a granel al acumulador de producto a granel (110) a través de un recorrido de suministro de producto a granel (141) , con un pozo de suministro de producto a granel (142) que se extiende hacia arriba desde el acumulador de producto a granel (110) y en el que está dispuesto un transportador vibratorio en zig-zag (143) , en el que el producto a granel a suministrar se conduce en varias partes del recorrido de suministro de producto a granel (141) en una vía de movimiento que se corresponde con una caída esencialmente libre del producto a granel, -en el que el aparato de suministro de producto a granel (140) y el aparato de irrigación (120) están configurados y dispuestos de manera que el producto a granel a suministrar entra en contacto al menos en una parte del recorrido de suministro de producto a granel (141) con el agua que sale del aparato de irrigación (120) y en esta parte del recorrido de suministro de producto a granel (141) se conduce en una vía de movimiento que se corresponde con una caída esencialmente libre del producto a granel, y -el acumulador de producto a granel (110) está cerrado de forma estanca al aire hasta la salida a través del pozo de suministro de producto a granel (142) , de modo que el aire insuflado por el aparato de suministro de aire (130) en el acumulador de producto a granel (110) sólo puede salir de nuevo del acumulador de producto a granel (110) a través del transportador vibratorio en zig-zag (143) dispuesto en el pozo de suministro a granel (142) en una dirección opuesta al recorrido de suministro de producto a granel (141) .

2. Dispositivo según la reivindicación anterior,

caracterizado por un dispositivo de enfriamiento de aire (440) para el enfriamiento del aire a suministrar mediante el aparato de suministro de aire (130) .

3. Dispositivo según la reivindicación anterior,

caracterizado porque el dispositivo de enfriamiento de aire (440) comprende un dispositivo de secado de aire para el secado del aire a suministrar mediante el aparato de suministro de aire (440) .

4. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores

caracterizado por un aparato de evacuación de aire.

5. Dispositivo según la reivindicación anterior, 45 caracterizado porque el aparato de irrigación (120) , el aparato de evacuación de aire y el dispositivo de enfriamiento de aire (440) están dispuestos y configurados de manera que una salida de aire del aparato de evacuación de aire está conectada con una entrada de aire del dispositivo de enfriamiento de aire (440) y una salida de agua del dispositivo de enfriamiento de aire (440) está conectada con una entrada de agua del aparato de 50 irrigación (120) .

6. Dispositivo según cualquiera de las dos reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el aparato de suministro de aire (130) , el aparato de evacuación de aire y el dispositivo de 55 enfriamiento de aire (440) están dispuestos y configurados de manera que una salida de aire del aparato de evacuación de aire está conecta con una entrada de aire del dispositivo de enfriamiento de aire (440) y una salida de aire del dispositivo de enfriamiento de aire (440) está conectada con una entrada de aire del aparato de suministro de aire (130) .

7. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un dispositivo de enfriamiento de agua (410, 420) para el enfriamiento del agua a suministrar mediante el aparato de irrigación (120) . 5

8. Dispositivo según la reivindicación anterior, caracterizado porque el dispositivo de enfriamiento de aire (440) y el aparato de irrigación (120) están dispuestos y configurados de manera que una salida de agua del dispositivo de enfriamiento de aire (440) está conectada con una entrada de agua del aparato de irrigación (120) , estando conectada preferentemente la salida de agua del dispositivo de enfriamiento de aire (440) a través de un dispositivo de enfriamiento de agua (410, 420) con la entrada de agua del aparato de irrigación (120) .

9. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por un circuito de enfriamiento de agua en el que están dispuestos los siguientes componentes en serie:

- un depósito de agua fresca (450) , -preferentemente un preenfriador (410) , -un chiller (420) , -un depósito de agua fría (430) , y -un dispositivo de enfriamiento de aire (440) , estando dispuestos y configurados el circuito de enfriamiento de agua y sus componentes de manera que una entrada de agua del dispositivo de enfriamiento de aire (440) está conectada con una salida de agua del depósito de agua fría (430) y/o una salida de agua del dispositivo de enfriamiento de aire (440) está conectada con una entrada de agua del depósito de agua fresca (450) y/o una salida de agua del depósito de agua fría (430) está conectada con una entrada de agua del aparato de irrigación (130) .

10. Procedimiento para la fabricación de hormigón en el que se enfría el producto a granel, a saber áridos para la fabricación de hormigón, por evaporación, en el que el enfriamiento comprende las etapas:

- almacenamiento del producto a granel en un acumulador de producto a granel (110) , -irrigación del producto a granel con agua, -suministro del producto a granel a través de un recorrido de suministro de producto a granel (141) en un pozo de suministro de producto a granel (142) , que se extiende hacia arriba desde el acumulador de producto a granel (110) y en el que está dispuesto un transportador vibratorio en zig-zag (143) , en el que el producto a granel a suministrar 45 se conduce en varias partes del recorrido de suministro de producto a granel (141) en una vía de movimiento que se corresponde con una caída esencialmente libre del producto a granel, y -suministro de aire en el acumulador de producto a granel (110) , 50 -en el que la etapa de la irrigación se realiza en al menos una parte del recorrido de suministro de producto a granel (141) y el producto a granel se conduce en esta parte del recorrido de producto a granel (141) en una vía de movimiento que se corresponde con una caída esencialmente libre del producto a granel, y -el acumulador de producto a granel (110) está cerrado de forma estanca al aire hasta la salida a través del pozo de 55 suministro de producto a granel (142) , de modo que el aire sólo puede salir de nuevo del acumulador de producto a granel (110) a través del transportador vibratorio en zig-zag (143) dispuesto en el pozo de suministro de producto a granel (142) en una dirección opuesta al recorrido de suministro de producto a granel (141) .

11. Procedimiento según la reivindicación anterior, 16

caracterizado por la etapa:

- enfriamiento del aire evacuado, además preferentemente caracterizado porque el enfriamiento del aire evacuado también comprende el secado del aire evacuado.

12. Procedimiento según la reivindicación anterior, 10 caracterizado por la etapa: -uso del aire evacuado enfriado para el suministro de aire. 15 13. Procedimiento según cualquiera de las dos reivindicaciones anteriores, caracterizado por la etapa:

- uso del agua producida durante el enfriamiento del aire evacuado para la irrigación del producto a granel. 20

14. Procedimiento según la reivindicación anterior, caracterizado porque el agua producida durante el enfriamiento del aire evacuado se enfría antes y/o durante el uso para la irrigación del producto a granel. 25

15. Set de reequipamiento para la complementación de una planta de tratamiento de áridos existente, en particular una planta para la fabricación de hormigón con un dispositivo para el enfriamiento del producto a granel, en particular de los áridos para la fabricación de hormigón, caracterizado porque el set de reequipamiento presenta componentes de reequipamiento que se corresponden con las características del dispositivo para el enfriamiento del producto a granel según la reivindicación 1, en el que el set de reequipamiento presenta además preferentemente las características según una de las reivindicaciones 2 a 9. 35