CN103450918A - 一种高均匀性泡沫沥青发生装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高均匀性泡沫沥青发生装置，包括沥青导流板(1)、沥青发泡腔(2)、喷嘴接头(3)、防逆流喷嘴(4)、三通接头(5)、导热油出口(6)、沥青泡均化板(7)、螺旋搅拌机构(8)、泡沫沥青取样管(9)、取样电磁阀(10)、导热油入口(11)。

Description

一种高均匀性泡沫沥青发生装置

技术领域

本发明涉及一种泡沫沥青发生装置，特别涉及一种发泡效率高、泡沫均匀性好、能自动清洗和自动采样的泡沫沥青发生装置。

背景技术

目前，常规热拌沥青混合料生产中存在的沥青老化严重、能源消耗大、有害气体及沥青烟排放多、施工温度要求高等问题日益突出。泡沫沥青温拌技术作为一种较新的技术，因其具有节能减排、绿色环保、使用成本低等优势，近年来受到广泛关注。国内所使用的泡沫沥青生产设备多数引进国外产品，主要由两种结构：由气缸控制的多沥青喷头和单个沥青发泡管，前者适用于连续式沥青搅拌站，后者适用于强制间歇式沥青搅拌站。虽然单沥青发泡管的结构目前已有应用，但存在以下问题：多以直钢管作为注水口，水的穿透力较差，水与沥青无法充分混合，导致发泡效果较差；沥青发泡后无法充分搅拌，导致泡沫沥青不均匀，影响混合料性能；无泡沫沥青取样口，导致泡沫沥青取样困难，难以实现对泡沫沥青相关指标的检验。

据此，研究一种发泡效率高、具备静态搅拌功能、能自动清洁、能实时取样的泡沫沥青发生装置，在本技术领域内显得很有必要。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的发泡均匀性较差、水喷嘴易堵塞、无法实时取样等问题，而提供一种发泡效果好、可自动实时采集泡沫沥青的泡沫沥青生产系统，该系统可快速无缝连接间歇式沥青搅拌设备。

本发明所采用的技术方案是：

一种高均匀性泡沫沥青发生装置，包括沥青导流板1、沥青发泡腔2、喷嘴接头3、防逆流喷嘴4、三通接头5、导热油出口6、沥青泡均化板7、螺旋搅拌机构8、泡沫沥青取样管9、取样电磁阀10、导热油入口11，其特征在于沥青导流板1安装在沥青发泡腔2入口处，喷嘴接头3一端固定连接在沥青发泡腔2表面，并与沥青发泡腔连通，放逆流喷嘴4与喷嘴街头3固定连接，三通接头5安装在防逆流喷嘴4入口处，沥青泡均化板7与沥青发泡腔2壁体垂直，沥青泡均化板7的外缘与沥青发泡腔2内壁密封，沥青均化板7内壁面固定连接在螺旋搅拌机构8一端，螺旋搅拌机构8的另一端固定于沥青发泡腔2的另一端，所述螺旋搅拌机构8设置在沥青发泡腔2的内部，泡沫沥青取样管9一端焊接在沥青发泡腔2表面并与发泡腔2连通，取样电磁阀10安装在取样管9靠近发泡腔的管路上，导热油出口6设置在套接在沥青发泡腔2外部的腔体靠近沥青发泡腔2入口附近，导热油入口11设置在套接在沥青发泡腔2外部的腔体靠近沥青发泡腔2出口附近。

进一步地，所述沥青导流板1为圆形，厚度大于20mm，其直径与沥青管内径相同，其上均匀设置2—3个导流孔，所述导流孔的横截面可以是圆形、椭圆型和方形，导流孔可为柱状通孔或圆台形通孔。

进一步地，所述喷嘴接头3为内螺纹柱状筒，其与沥青发泡腔连接端的内腔具有凹台，在防逆流喷嘴安装其上后形成与沥青发泡腔2连通的空间。

进一步地，所述沥青泡均化板7为厚度为10～15mm的圆形钢板，其表面设置若干用于将体积较大的沥青泡沫打散均化的小孔，孔的形状可以是圆形或方形.

进一步地，所述取样管9要与沥青出口尽量接近，但不能与末端螺旋叶片壁干涉，取样管9可水平安装。

进一步地，所述取样电磁阀10采用螺纹连接的方式安装在取样管9靠近发泡腔的水平管路上，取样电磁阀10下游设置竖直管。

进一步地，所述防逆流喷嘴4安装在沥青导流板下游沥青产生回流的起始点。

进一步地，所述防逆流喷嘴4包括顶盖41、调节弹簧42、外固定套43、阀芯44、入口接头45、喷嘴连接主体46，密封圈47，防逆流喷嘴4通过喷嘴连接主体44与喷嘴接头3连接。喷嘴连接主体46的内腔中沿轴向设置阀芯44，入口接头45与喷嘴连接主体46的轴线垂直并与其内腔连通，喷嘴连接主体46伸入喷嘴接头3的部分轴线中心具有通孔，喷嘴连接主体46与喷嘴接头3的接触面采用密封圈47密封，阀芯44的另一端通过垫圈与调节弹簧42相抵靠，调节弹簧42另一端抵靠顶盖41内端壁，顶盖41通过外固定套43上的螺纹固定在连接主体44上。

进一步地，在所述沥青发泡腔上沿圆周方向均匀焊接数个1～4个用于安装防逆流喷嘴的接头。

进一步地，所述静态搅拌机构8由数个相同的螺旋叶片焊接组成，所有螺旋叶片均同轴，两相邻螺旋叶片相互垂直，且相位相差90°。

附图说明

图1为高均匀性泡沫沥青发生装置示意图。

图2为防逆流喷嘴示意图。

具体实施方式

下面将参考附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。

结构说明：

参照图1所示，一种高均匀性泡沫沥青发生装置，包括沥青导流板1、沥青发泡腔2、喷嘴接头3、防逆流喷嘴4、三通接头5、导热油出口6、沥青泡均化板7、螺旋搅拌机构8、螺旋叶片81、安装板82、泡沫沥青取样管9、取样电磁阀10、导热油入口11、涡流区域12，进一步的，沥青导流板1为圆形，其厚度大于20mm，其直径与沥青管内径相同，其上的2—3个导流孔的横截面可以是圆形、椭圆型和方形，导流孔可为柱状通孔或圆台形通孔，通过设置导流孔使沥青在导流板后端产生负压区域，使沥青产生回流，形成涡流，通过设置有斜度的圆台形孔，促使沥青形成喷射之势，进一步的加强涡流，进而大大促进沥青与水的混合。沥青导流板1安装在沥青发泡腔2入口处，喷嘴接头3一端固定连接在沥青发泡腔2表面，并与沥青发泡腔连通，固定方式可以采用焊接，喷嘴接头3为内螺纹柱状筒，其与沥青发泡腔连接端的内腔具有凹台，在防逆流喷嘴安装其上后形成与沥青发泡腔2连通的空间，防逆流喷嘴4出口与喷嘴接头3通过螺纹连接，三通接头5安装在防逆流喷嘴4入口处，防逆流喷嘴安装在沥青导流板下游沥青产生回流的起始点。沥青泡均化板7为厚度为10～15mm的圆形钢板，其表面设置若干用于将体积较大的沥青泡沫打散均化的小孔，孔的形状可以是圆形或方形，沥青泡均化板7与沥青发泡腔2壁体垂直，沥青泡均化板7的外缘与沥青发泡腔内壁密封，沥青均化板7内壁可采用焊接的方式固定在螺旋搅拌机构8一端，螺旋搅拌机构8的另一端通过安装板82固定于沥青发泡腔2内部，安装板82固定于沥青发泡腔2的另一端。沥青泡均化板与静态搅拌机构组合后从沥青发泡腔的出口端装入发泡腔内，沥青均化板处于静态搅拌机构的上游。泡沫沥青取样管9一端焊接在沥青发泡腔2表面并与发泡腔2连通，为保证所采集泡沫沥青性能与进入搅拌器的泡沫沥青最接近，取样管9要与沥青出口尽量接近，且不能与末端螺旋叶片壁干涉，为防止取样管因沥青凝固而堵塞，取样管9应水平安装，取样电磁阀10采用螺纹连接的方式安装在取样管9靠近发泡腔的水平管路上，取样电磁阀10下游应设置竖直管，使热沥青出口朝下，以方便取样和防止喷射伤人。

参照图2所示，防逆流喷嘴4包括顶盖41、调节弹簧42、外固定套43、阀芯44、入口接头45、喷嘴连接主体46，密封圈47，进一步的，防逆流水喷嘴4通过喷嘴连接主体44与喷嘴接头3连接。喷嘴连接主体46的内腔中沿轴向设置阀芯44，入口接头45与喷嘴连接主体46的轴线垂直并与其内腔连通，喷嘴连接主体46伸入喷嘴接头3的部分轴线中心具有通孔，喷嘴连接主体46与喷嘴接头3的接触面采用密封圈47密封，阀芯44的另一端通过垫圈与调节弹簧42相抵靠，调节弹簧42另一端抵靠顶盖41内端壁，顶盖41通过外固定套43上的螺纹固定在连接主体44上。

防逆流喷嘴通过三通接头及单向阀还同时与供水系统和供气系统连接，供水系统与供气系统可独立开启，也可同时开启。

本申请中的固定连接方式可以是螺纹连接，也可以是机械夹紧，若采用螺纹连接固定，则需在沥青导流孔板、螺旋叶片固定板和法兰内孔加工内螺纹；若采用机械夹紧固定，则仅需将沥青导流孔板和螺旋叶片固定板放置于两法兰之间，通过法兰夹紧固定。沥青发泡管出口端设置泡沫沥青取样口，采用电磁阀控制取样口的自动开启和自动关闭，实现对泡沫沥青实时取样检测。

实施过程说明：

参照图1所示，高均匀性泡沫沥青发生装置实施过程为：高温沥青流经沥青导流板1进入沥青发泡腔2，受导流板1上的导流孔的影响，导流板1后端形成负压，促使沥青回流填充负压区域，进而形成涡流；高压水由防逆流喷嘴4喷射到发泡腔内，因喷射点在沥青产生回流的起始点，因此，水被沥青带入涡流区域12，在涡流中与沥青充分混合并发泡，完成初步混合；发泡后尺寸不等的沥青泡沫流经沥青泡均化板7后，被沥青泡均化板7上均匀分布且直径相同的小孔分散均化为尺寸相近的沥青泡沫，完成二次混合；随后，泡沫沥青进入搅拌区域，流经螺旋搅拌机构8，被螺旋叶片81多次切割、旋转和重新混合，完成三重混合，形成高均匀性的泡沫沥青，用于沥青混合料的生产；当需要采集泡沫沥青进行相关检验时，取样电磁阀10开启，待取样结束后，关闭取样电磁阀10，所采集的泡沫沥青用于室内试验，检测分析泡沫沥青各项性能指标，为泡沫沥青生产参数的调整提供依据，确保所生产泡沫沥青混合料的性能满足路用要求，所述取样方法解决了现有设备无法从发泡管直接取样的问题，相对常用的采用容器从搅拌器下方接泡沫沥青的方法而言，该方法不仅实现了自动智能控制，而且能有效防止沥青浪费和高温沥青大面积喷射而导致烫伤人的情况。

参照图2所示，防逆流喷嘴4实施过程为：高压流体通过入口接头45进入喷嘴腔体内部，当流体压力大于弹簧43的弹力后，阀芯44被打开，流体喷射到发泡腔2内部，流体停止供给后，阀芯44在弹簧42的推动下将喷嘴关闭，防止沥青进入喷嘴腔体，进一步的，上述所述的高压流体可以是高压水、高压空气，其中，高压水用于满足泡沫沥青的生产；高压空气用于实现对喷嘴和发泡腔的强制吹扫，防止喷嘴堵塞。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在在本发明的原理和原则之内，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)

1.一种高均匀性泡沫沥青发生装置，包括沥青导流板(1)、沥青发泡腔(2)、喷嘴接头(3)、防逆流喷嘴(4)、三通接头(5)、导热油出口(6)、沥青泡均化板(7)、螺旋搅拌机构(8)、泡沫沥青取样管(9)、取样电磁阀(10)、导热油入口(11)，其特征在于沥青导流板(1)安装在沥青发泡腔(2)入口处，喷嘴接头(3)一端固定连接在沥青发泡腔(2)表面，并与沥青发泡腔连通，放逆流喷嘴(4)与喷嘴接头(3)固定连接，三通接头(5)安装在防逆流喷嘴(4)入口处，沥青泡均化板(7)与沥青发泡腔(2)壁体垂直，沥青泡均化板(7)的外缘与沥青发泡腔(2)内壁密封，沥青均化板(7)内壁面固定连接在螺旋搅拌机构(8)一端，螺旋搅拌机构(8)的另一端固定于沥青发泡腔(2)的另一端，所述螺旋搅拌机构(8)设置在沥青发泡腔(2)的内部，泡沫沥青取样管(9)一端固定在沥青发泡腔(2)表面并与发泡腔(2)连通，取样电磁阀(10)安装在取样管(9)靠近发泡腔的管路上，导热油出口(6)设置在套接在沥青发泡腔(2)外部的腔体靠近沥青发泡腔(2)入口附近，导热油入口(11)设置在套接在沥青发泡腔(2)外部的腔体靠近沥青发泡腔(2)出口附近。

2.如权利要求1所述的高均匀性泡沫沥青发生装置，其特征在于所述沥青导流板(1)为圆形，厚度大于20mm，其直径与沥青管内径相同，其上均匀设置2—3个导流孔，所述导流孔的横截面可以是圆形、椭圆型和方形，导流孔可为柱状通孔或圆台形通孔。

3.如权利要求1所述的高均匀性泡沫沥青发生装置，其特征在于所述喷嘴接头(3)为内螺纹柱状筒，其与沥青发泡腔连接端的内腔具有凹台，在防逆流喷嘴安装其上后形成与沥青发泡腔(2)连通的空间。

4.如权利要求1所述的高均匀性泡沫沥青发生装置，其特征在于所述沥青泡均化板(7)为厚度为10～15mm的圆形钢板，其表面设置若干用于将体积较大的沥青泡沫打散均化的小孔，孔的形状可以是圆形或方形.

5.如权利要求1所述的高均匀性泡沫沥青发生装置，其特征在于所述取样管(9)要与沥青出口尽量接近，但不能与末端螺旋叶片壁干涉，取样管(9)可水平安装。

6.如权利要求1所述的高均匀性泡沫沥青发生装置，其特征在于所述取样电磁阀(10)采用螺纹连接的方式安装在取样管(9)靠近发泡腔的水平管路上，取样电磁阀(10)下游设置竖直管。

7.如权利要求1所述的高均匀性泡沫沥青发生装置，其特征在于所述防逆流喷嘴(4)安装在沥青导流板下游沥青产生回流的起始点。

8.如权利要求7所述的高均匀性泡沫沥青发生装置，其特征在于所述防逆流喷嘴(4)包括顶盖(41)、调节弹簧(42)、外固定套(43)、阀芯(44)、入口接头(45)、喷嘴连接主体(46)，密封圈(47)，防逆流喷嘴(4)通过喷嘴连接主体(44)与喷嘴接头(3)连接。喷嘴连接主体(46)的内腔中沿轴向设置阀芯(44)，入口接头(45)与喷嘴连接主体(46)的轴线垂直并与其内腔连通，喷嘴连接主体(46)伸入喷嘴接头(3)的部分轴线中心具有通孔，喷嘴连接主体(46)与喷嘴接头(3)的接触面采用密封圈(47)密封，阀芯(44)的另一端通过垫圈与调节弹簧(42)相抵靠，调节弹簧(42)另一端抵靠顶盖(41)内端壁，顶盖(41)通过外固定套(43)上的螺纹固定在连接主体(44)上。

9.如权利要求1所述的高均匀性泡沫沥青发生装置，其特征在于在所述沥青发泡腔上沿圆周方向均匀焊接数个1～4个用于安装防逆流喷嘴的接头。

10.如权利要求1所述的高均匀性泡沫沥青发生装置，其特征在于所述静态搅拌机构(8)由数个相同的螺旋叶片焊接组成，所有螺旋叶片均同轴，两相邻螺旋叶片相互垂直，且相位相差90°。

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