CN102001136A - 外加剂计量和清洗系统以及包含其的搅拌设备 - Google Patents

外加剂计量和清洗系统以及包含其的搅拌设备 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种外加剂计量和清洗系统以及包含其的搅拌设备。根据本发明的外加剂计量和清洗系统，包括外加剂计量系统和清洗系统，其中，外加剂计量系统包括外加剂罐和外加剂计量斗，依次由管道连通至接收装置；清洗系统包括供水装置和第一水泵，依次由管道连通至外加剂计量斗；清洗系统包括第一水计量系统，第一水计量系统设置在第一水泵与外加剂计量斗的管道之间，包括第一水计量斗、设置在其上游的第一进水阀以及设置在其下游的第一卸水阀。引入第一水计量系统，可以在外加剂计量系统处于工作状态时进行清洗，有效提高了工作效率。根据本发明的搅拌设备，包括了上述的外加剂计量和清洗系统。

Description

外加剂计量和清洗系统以及包含其的搅拌设备
技术领域
本发明涉及用于工程机械的计量系统领域，具体地说，涉及一种外加剂计量和清洗系统以及包含其的搅拌设备。
背景技术
在混凝土生产中，为了满足对混凝土的不同性能的要求，经常要用到各种各样的外加剂。外加剂性能优良，可以有效地改善混凝土的适用性，在生产实践中使用越来越普遍。当制备不同性能的混凝土时，根据实际需要，往往要使用到不同的外加剂，而在这个过程中，外加剂计量斗往往为多种外加剂共用。在更换外加剂时，如果不预先对外加剂计量斗及卸料管路进行清洗，一方面新加的外加剂和原来残留的外加剂可能发生反应，造成管路损伤或者外加剂损耗，导致外加剂用量不足；另一方面，由于外加剂用量较少，残留外加剂对计量精度也会有影响，最终都会影响混凝土的质量，因此，在实际生产过程中，有必要在更换外加剂时，对外加剂计量斗和卸料管路进行清洗。
在授权公告号为“CN201155979Y”，公告日为“2008年11月26日”，名称为“砂浆车小剂量外加剂体积计量装置”的中国实用新型专利申请中公开了一种外加剂体积计量装置，其中包括外加剂注入系统、外加剂计量器、以及与计量器相连的注水系统，外加剂注入系统包括与计量器底端开口相连的注液管道和控制阀，注水系统包括与外部水源相连的进水管和注水控制阀，进水管通过进水弯道与计量器底端开口相连，其工作原理为：称量外加剂时，先打开注水控制阀，加水超过测量有效范围最低位后关闭控制阀，打开外加剂控制阀加入外加剂，用添加外加剂后的数值减去先前加水的数值得到外加剂的准确数值；另外，在计量斗上还设置专门的清洗口，用于在需要对外加剂计量斗进行彻底清洗时，对设备进行清洗。然而，这种对于外加剂计量斗及其卸料管道的清洗，必须在停机之后才能进行，对于实际的生产造成了诸多不便，降低了生产效率，也影响了生产进度。
发明内容
本发明旨在提供一种外加剂计量和清洗系统，在外加剂计量斗及其卸料管道需要清洗时，不用停止设备的运行就能够进行清洗。
根据本发明的一个方面，提供了一种外加剂计量和清洗系统，包括外加剂计量系统和清洗系统，其中，外加剂计量系统包括外加剂罐和外加剂计量斗，依次由管道连通至接收装置；清洗系统包括供水装置和第一水泵，依次由管道连通至外加剂计量斗；清洗系统还包括：第一水计量系统，设置在第一水泵与外加剂计量斗的管道之间，包括第一水计量斗、设置在其上游的第一进水阀以及设置在其下游的第一卸水阀。
进一步地，供水装置与计量系统的进料泵之间用上料管清洗管道连通，在该管道上设置有外加剂上料管水洗阀。
进一步地，第一水计量斗还设置有一条直接与接收装置相连通的管道，在该管道上设置有第二卸水阀。
进一步地，第一水计量斗与第一卸水阀之间还设置有第二水泵。
进一步地，外加剂计量和清洗系统还包括第二水计量系统，其一端连接在第一水泵与第一水计量系统之间的管道上，另一端与接收装置相连通，第二水计量系统包括第二水计量斗、设置在其上游的第二进水阀以及设置在其下游的第三卸水阀。
进一步地，外加剂罐的数量为一个或多个，外加剂计量斗的数量为一个或多个，外加剂计量斗数量少于或者等于外加剂罐数量；第一水计量斗具有分别连接至各个外加剂计量斗的分支管道，每个分支管道上均具有卸水阀。
进一步地，外加剂计量斗数量少于外加剂罐数量时，外加剂罐间具有共用外加剂计量斗的结构；外加剂计量斗数量等于外加剂罐数量时，各个外加剂罐具有自己独立的外加剂计量斗；各个外加剂罐上游均具有相应的外加剂罐进料阀，并且下游与相应的外加剂计量斗之间依次具有相应的外加剂上料阀、进料泵以及外加剂计量斗进料阀，各个外加剂计量斗与接收装置的连接管道上均具有外加剂计量斗卸料阀。
进一步地，外加剂计量和清洗系统还包括上料管清洗管道，其第一端连接至供水装置，第二端连接在外加剂上料阀和进料泵之间，在该上料管清洗管道上设置有外加剂上料管水洗阀。
根据本发明的另一方面，提供了一种搅拌设备，包括了上述任意一种外加剂计量和清洗系统。
根据本发明的技术方案，外加剂计量和清洗系统包括外加剂计量系统和清洗系统，其中，外加剂计量系统包括外加剂罐和外加剂计量斗，依次由管道连通至接收装置；清洗系统包括供水装置和第一水泵，依次由管道连通至外加剂计量斗；清洗系统还包括第一水计量系统，设置在第一水泵与外加剂计量斗的管道之间，第一水计量系统包括第一水计量斗、设置在其上游的第一进水阀以及设置在其下游的第一卸水阀，采用这种方案，能在计量工作状态对计量斗和卸料管道进行清洗，清洗的水经过计量，将外加剂计量斗和卸料管中残留的外加剂一起冲入搅拌机，提高了计量精确度以及工作效率；供水装置与计量系统的进料泵之间用上料管清洗管道连通，在该管道上设置有外加剂上料管水洗阀，使系统能在非计量状态对计量仪和进料管道进行清洗；外加剂罐的数量为一个或多个，外加剂计量斗的数量为一个或多个，外加剂计量斗数量少于或者等于外加剂罐数量；外加剂计量斗数量少于外加剂罐数量，使多种外加剂不需要同时加入时可以共用一个外加剂计量斗，节约了成本；外加剂计量斗数量等于外加剂罐数量，当多种外加剂需要同时加入时，可以各用自己的计量斗，增加了选择余地。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明的第一实施例的外加剂计量和清洗系统结构示意图；
图2示出了根据本发明的第二实施例的外加剂计量和清洗系统结构示意图；
图3示出了根据本发明的第三实施例的外加剂计量和清洗系统结构示意图；
图4示出了根据本发明的第四实施例的外加剂计量和清洗系统结构示意图。
具体实施方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。
如图1所示，根据本发明的第一实施例的外加剂计量和清洗系统，包括外加剂计量系统和清洗系统，其中，外加剂计量系统包括外加剂罐2和外加剂计量斗7，依次由管道连通至接收装置9；清洗系统包括供水装置14和第一水泵13，依次由管道连通至外加剂计量斗7；清洗系统还包括：第一水计量系统，设置在第一水泵13与外加剂计量斗7的管道之间，包括第一水计量斗11、设置在其上游的第一进水阀12以及设置在其下游的第一卸水阀10。
由于第一水计量斗11位于第一水泵13和外加剂计量斗7之间，当确定好所需的外加剂与水的用量后，可以先关闭第一水计量斗卸水阀10，然后打开第一水计量斗进水阀12，开启第一水泵13，将水抽入第一水计量斗11中，当水的用量达到预先设定的用量时，第一水泵13停止工作，完成所需加入的水的计量。然后打开第一水计量斗卸水阀10，将第一水计量斗11中的水放入外加剂计量斗7中一部分，使外加剂加入外加剂计量斗7之后外加剂计量斗7能够计算出外加剂的加入量。当然，如果可以无需加入一定量的水就能计算出外加剂的加入量，那么，就无需事先将第一水计量斗中的水放入外加剂计量斗7中一部分。之后加入预定量的外加剂，然后打开外加剂卸料阀8，将外加剂混合溶液卸入接收装置9，使外加剂卸料阀8保持打开状态，打开第一水计量斗卸水阀10，利用第一水计量斗11内的水清洗外加剂计量斗7及卸料管路。由于可以控制水的加入量，使之能够满足在生产中的用量，因此可以在设备运行过程中进行外加剂计量斗7的清洗，同时不会影响整个外加剂计量斗7的计量作用，以及最终进入接收装置9的外加剂与水的用量准确度，无需进行停机清理，有效地提高了工作效率。
在一个未给出的实施例中，第一水泵13和外加剂计量斗7之间可以设置多个与第一水计量斗11并联的水计量斗，这些水计量斗均具有各自的进水控制阀和卸水控制阀，这些水计量斗与第一水计量斗11中的水的总量为所要加入接收装置9中的所需用水量。
根据本发明的第一实施例的外加剂计量和清洗系统，还可以进一步包括第二水计量系统，其一端连接在第一水泵13与第一水计量系统之间的管道上，另一端与接收装置9相连通，第二水计量系统包括第二水计量斗16、设置在其上游的第二进水阀15以及设置在其下游的第三卸水阀19。水计量系统分为两个部分，第一计量斗11和第二计量斗16，每一部分的计量值分别设定好，两者之和为配方所需水的总量。首先关闭第一水计量斗卸水阀10和第二水计量斗卸水阀19，打开第一水计量斗进水阀12和第二水计量斗进水阀15，启动第一水泵13，将水抽入第一水计量斗11和第二水计量斗16，当水量到达第一水计量斗11设定值时，关闭第一水计量斗进水阀12；当水量到达第二水计量斗16设定值时，关闭第二水计量斗进水阀15，完成计量。第一水计量斗11称量的水用于清洗外加剂计量斗7，然后通过外加剂计量斗7的卸料管路进入接收装置9；第二水计量斗16称量的水直接进入接收装置9；当只用一个计量斗时，用各自管路上的控制阀门控制进水卸水。这样，对于整个系统来说，可以一边通过第一水计量斗11对外加剂计量斗7进行清洗，一边通过第二水计量斗16将水直接卸入接收装置9，能够有效地提高水加入接收装置9的效率，同时，又可以准确的控制所加入的水量，使之满足预先设定值的需要。
根据本发明的第一实施例的外加剂计量和清洗系统，进一步地，在供水装置14与外加剂计量系统的进料泵5之间用上料管清洗管道连通，在该管道上设置有外加剂上料管水洗阀4。当需要对整个设备进行彻底的清洗工作时，先停止整个设备的运行，关闭外加剂罐出料阀3，停止第一水泵13的运行，然后打开外加剂计量斗进料阀6，以及外加剂计量斗卸料阀8，打开外加剂上料管水洗阀4，运行进料泵5，将供水装置14中的清水抽到整个外加剂上料管路以及外加剂计量斗7中进行彻底的清洗。
如图2所示，根据本发明的第二实施例的外加剂计量和清洗系统，在第一水计量斗11上还设置有一条直接与接收装置9相连通的管道，在该管道上设置有第二卸水阀17。在使用过程中，可以先在第一水计量斗11中装入所需用量的水，然后对外加剂计量斗进行清洗，之后通过第一水计量斗11的两条管道同时卸水，可以加快水卸入接收装置9的效率。
在一个未给出的实施例中，第一水计量斗11的内部也可以分为两部分，其中一部分用来对外加剂计量斗7进行清洗，另一部分直接卸入接收装置9中。
当第一水计量斗11的容量不能满足实际生产中的用水需求量时，可以记录每次第一水计量斗11的卸水量，多次将水装入第一水计量斗11中，然后卸入接收装置9中，由于每次进入第一水计量斗11中的水量均是可以控制的，因此，仍然可以准确的控制最终进入接收装置9中的总的水量，使之能满足实际需要。
如图3所示，根据本发明的第三实施例的外加剂计量和清洗系统，当外加剂计量斗7位置高于第一水计量斗11的位置时，第一水计量斗11与第一卸水阀10之间还设置有第二水泵18。如果想使第一计量斗11中的水进入外加剂计量斗7中，在第一水计量斗11与外加剂计量斗7之间必然存在足够的压差，才能让第一水计量斗11中的水流入外加剂计量斗7中，当外加剂计量斗7位置高于第一水计量斗11的位置时，就会造成这个压差不存在，或者是压差不足以支持水的流动，此时，增加第二水泵18可以保证第一水计量斗11中的水能够快速有效地流入外加剂计量斗7中，不会影响到整个系统的运行。同时，从成本方面考虑，如果要使第一水计量斗11与外加剂计量斗7之间存在足够大的压差，必然对第一水计量斗11与外加剂计量斗7的相对位置有着诸多的限制和要求，这必然会增加设备的成本以及技术方面可能出现的问题。而由于第二水泵18的存在，可以克服这些问题的出现。当然，为了加快水流入接收装置9的速度，提高生产效率，也可以在压差能够满足第一水计量斗11的水流向外加剂计量斗7的情况下增加第二水泵18。
同样的，第一实施例中的第一水计量斗11也可以采用这种方式来增加其满足各种不同条件要求的适用性。
如图4所示，根据本发明的第四实施例的外加剂计量和清洗系统，外加剂罐2的数量为一个或多个，外加剂计量斗7的数量为一个或多个，外加剂计量斗数量少于或者等于外加剂罐数量；第一水计量斗11具有分别连接至各个外加剂计量斗的分支管道，每个分支管道上均具有卸水阀。
外加剂计量斗数量少于外加剂罐数量时，外加剂罐间具有共用外加剂计量斗的结构；外加剂计量斗数量等于外加剂罐数量时，各个外加剂罐具有自己独立的外加剂计量斗；各个外加剂罐上游均具有相应的外加剂罐进料阀，并且下游与相应的外加剂计量斗之间依次具有相应的外加剂上料阀、进料泵以及外加剂计量斗进料阀，各个外加剂计量斗与接收装置9的连接管道上均具有外加剂计量斗卸料阀。
在本实施例中，外加剂罐2包括第一外加剂罐2A、第二外加剂罐2B、第三外加剂罐2C和第四外加剂罐2D；外加剂计量斗7包括第一外加剂计量斗7A、第二外加剂计量斗7B和第三外加剂计量斗7C；第一外加剂罐2A连接在第一外加剂计量斗7A上；第二外加剂罐2B和第三外加剂罐2C共同连接在第二外加剂计量斗7B上；第四外加剂罐2D连接在第三外加剂计量斗7C上。
在第一外加剂罐2A的上游设置有第一外加剂罐进料阀1A，下游至第一外加剂计量斗7A之间依次设置有第一外加剂罐出料阀3A、第一进料泵5A以及第一外加剂计量斗进料阀6A，在第一外加剂计量斗7A与接收装置9之间设置有第一外加剂卸料阀8A。
在第二外加剂罐2B的上游设置有第二外加剂罐进料阀1B，下游至第二外加剂计量斗7B之间依次设置有第二外加剂罐出料阀3B、第二进料泵5B以及第二外加剂计量斗进料阀6B；在第三外加剂罐2C的上游设置有第三外加剂罐进料阀1C，下游至第二外加剂计量斗7B之间依次设置有第三外加剂罐出料阀3C、第三进料泵5C以及第三外加剂计量斗进料阀6C，在第二外加剂计量斗7B与接收装置9之间设置有第二外加剂卸料阀8B。
在第四外加剂罐2D的上游设置有第四外加剂罐进料阀1D，下游至第一外加剂计量斗7D之间依次设置有第四外加剂罐出料阀3D、第四进料泵5D以及第四外加剂计量斗进料阀6D，在第三外加剂计量斗7C与接收装置9之间设置有第三外加剂卸料阀8C。
在第一水计量斗11下游设置有三条管道，分别连接至第一外加剂计量斗7A，第二外加剂计量斗7B和第三外加剂计量斗7C，三条管道上分别设置有对应的卸水阀10A、10B和10C，控制各自的外加剂计量斗中水的卸入。
在外加剂上料管水洗阀4的下游也伸出四条管道，分别连接在每条位于外加剂罐出料阀与出料泵之间的管道上。当需要对整个系统进行清理时，打开水洗阀4以及外加剂罐出料阀下游的各个阀体，在进料泵的作用下，抽出供水装置中的水完成对整个管道的彻底清洗。
四个外加剂罐中分别装入不同的外加剂，可以根据实际情况选择相应的外加剂罐，以及与其相应的管道系统，从而完成外加剂的添加与清洗工作，为外加剂的应用提供了多种选择方式，方便了实际的生产需要。
在实际的生产过程中，选择好需要的外加剂罐及其相应的管道系统之后，打开该外加剂罐及相应的管道系统各阀体，其它各外加剂罐及相应的管道系统关闭，将外加剂加入对应的外加剂计量斗中，加入预定量的外加剂后，将外加剂卸入接收装置9中，打开与该外加剂计量斗相连接的第一计量斗11下游的相应卸水阀，对该外加剂计量斗进行清洗，完成该次外加剂的计量与清洗工作，其他的卸水阀处于关闭状态。当需要使用到其它种类的外加剂时，选择对应的外加剂罐，重复上述步骤。
当需要同时加入外加剂时，则打开需要使用的外加剂罐及其相应的管道系统，其它各外加剂罐及相应的管道系统关闭，将外加剂加入各自连接的外加剂计量斗中，加入预定量的外加剂后，将外加剂卸入接收装置9中，同时打开与相应外加剂计量斗相连接的第一计量斗11下游的相应卸水阀，对外加剂计量斗进行清洗，此时其它的卸水阀处于关闭状态。
为了提高加水效率，还可以设置一个第二水计量斗16，一端连接在接收装置9上，一端连接在第一水泵13与第一水计量斗11之间的管道上，具有设置在其上游的第二进水阀15以及设置在其下游的第三卸水阀19。
由于水计量斗可以满足对于不同外加剂的水量的精确控制，因此，作为一个整体的多罐与多外加剂计量斗的外加剂计量与清洗系统，也可以满足不同外加剂的计量和清洗工作，为实际的生产过程提供快速有效地服务。
根据本发明的实施例的搅拌设备，包括了上述任意一种外加剂计量和清洗系统。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：能在计量工作状态对计量仪和卸料管道进行清洗，提高了工作效率与计量精确度；能在非计量状态对计量仪和进料管道进行彻底的清洗；多种外加剂不需要同时加入时可以共用一个外加剂计量斗，节约了成本；多种外加剂需要同时加入时，可以各用自己的计量斗，增加了选择余地。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种外加剂计量和清洗系统，包括外加剂计量系统和清洗系统，其中，
所述外加剂计量系统包括外加剂罐(2)、进料泵(5)和外加剂计量斗(7)，依次由管道连通至接收装置(9)；
所述清洗系统包括供水装置(14)和第一水泵(13)，依次由管道连通至所述外加剂计量斗(7)；
其特征在于，所述清洗系统还包括：
第一水计量系统，所述第一水计量系统设置在所述第一水泵(13)与所述外加剂计量斗(7)的管道之间，包括第一水计量斗(11)、设置在其上游的第一进水阀(12)以及设置在其下游的第一卸水阀(10)。
2.根据权利要求1所述的外加剂计量和清洗系统，其特征在于，
所述供水装置(14)与所述计量系统的进料泵(5)之间用上料管清洗管道连通，在该管道上设置有外加剂上料管水洗阀(4)。
3.根据权利要求1所述的外加剂计量和清洗系统，其特征在于，
所述第一水计量斗(11)还设置有一条直接与所述接收装置(9)相连通的管道，在该管道上设置有第二卸水阀(17)。
4.根据权利要求3所述的外加剂计量和清洗系统，其特征在于，
所述第一水计量斗(11)与所述第一卸水阀(10)之间还设置有第二水泵(18)。
5.根据权利要求1所述的外加剂计量和清洗系统，其特征在于，
所述第一水计量斗(11)与所述第一卸水阀(10)之间还设置有第二水泵(18)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的外加剂计量和清洗系统，其特征在于，还包括：
第二水计量系统，其一端连接在所述第一水泵(13)与所述第一水计量系统之间的管道上，另一端与所述接收装置(9)相连通，所述第二水计量系统包括第二水计量斗(16)、设置在其上游的第二进水阀(15)以及设置在其下游的第三卸水阀(19)。
7.根据权利要求1所述的外加剂计量和清洗系统，其特征在于，
所述外加剂罐(2)的数量为一个或多个，所述外加剂计量斗(7)的数量为一个或多个，所述外加剂计量斗数量少于或者等于所述外加剂罐数量；
所述第一水计量斗(11)具有分别连接至各个外加剂计量斗的分支管道，每个分支管道上均具有卸水阀。
8.根据权利要求7所述的外加剂计量和清洗系统，其特征在于，
所述外加剂计量斗数量少于所述外加剂罐数量时，外加剂罐间具有共用外加剂计量斗的结构；
所述外加剂计量斗数量等于所述外加剂罐数量时，各个外加剂罐具有自己独立的外加剂计量斗；
各个所述外加剂罐上游均具有相应的外加剂罐进料阀，并且下游与相应的外加剂计量斗之间依次具有相应的外加剂上料阀、进料泵以及外加剂计量斗进料阀，所述各个外加剂计量斗与所述接收装置(9)的连接管道上均具有外加剂计量斗卸料阀。
9.根据权利要求8所述的外加剂计量和清洗系统，其特征在于，还包括：
上料管清洗管道，其第一端连接至所述供水装置(14)，第二端连接在所述外加剂上料阀和所述进料泵之间，在该上料管清洗管道上设置有外加剂上料管水洗阀(4)。
10.一种搅拌设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的外加剂计量和清洗系统。
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