CN103741938A

CN103741938A - 一种干粉快速湿喷的方法

Info

Publication number: CN103741938A
Application number: CN201410014302.4A
Authority: CN
Inventors: 尹少武; 王立
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2014-01-13
Filing date: 2014-01-13
Publication date: 2014-04-23
Anticipated expiration: 2034-01-13
Also published as: CN103741938B

Abstract

本发明提出一种干粉快速湿喷的方法，先将干粉搅拌混合均匀，装入料仓，料仓中的干粉混合物通过控料阀流入供料器中，供料器中的干粉混合物在鼓风机的气流的带动下形成粉气两相流，沿着输粉管进入到粉液混喷装置中，同时液体介质经过增压泵、输液管、控液阀后也进入粉液混喷装置，经雾化后的微细雾状液滴与粉气两相流在粉液混喷装置的混合段充分接触，并向前喷射，在此过程中干粉混合物吸收液滴形成湿浆，然后从粉液混喷装置中喷出，完成干粉快速湿喷过程。该方法适用范围广，可以代替人工内外墙粉刷、砌墙抹灰供料及其他需要大量劳力或不便于人工操作的场所使用，节约劳动力，提高生产效率，减少材料浪费，干湿度可任意调节，增加湿浆结固强度。

Description

一种干粉快速湿喷的方法

技术领域

本发明涉及到一种干粉（由一种或多种粉末和颗粒组成的混合物）的输送、吸湿和喷射等功能的高效节能快速连续湿喷方法。

背景技术

在建筑行业中，建筑工人（尤其是泥工和粉刷工）经常要接触和使用砂浆。根据组成材料的不同，普通砂浆可分为三类：（1）石灰砂浆，由石灰、河砂和水按一定配比制成，一般用于强度要求不高、不受潮湿的砌体和抹灰层；（2）水泥砂浆，由水泥、河砂和水按一定配比制成，一般用于潮湿环境或水中的砌体、墙面或地面等；（3）混合砂浆，在水泥或石灰砂浆中掺加适当掺合料如粉煤灰、硅藻土等制成，以便节约水泥或石灰用量，并改善砂浆的和易性。常用的混合砂浆有水泥石灰砂浆、水泥粘土砂浆和石灰粘土砂浆等。

千百年来，世界各地在利用砂浆时，一般都是先将水泥、河砂、石灰等干粉搅拌均匀，加入水和成砂浆，再由提灰车将砂浆运输到需要使用的场所，然后利用贮灰器将砂浆一桶一桶装好，由建筑辅助工送至建筑工人身边供其使用，建筑工人根据操作流程一勺一勺使用砂浆，砌筑砌体、墙面或地面等。在上述过程当中，搅拌砂浆时搅拌机上粘结浪费部分砂浆，提灰车和贮灰器又要粘结部分砂浆，有时由于盛装太满在运输途中还要溢出部分砂浆，从而造成不少砂浆材料的浪费。此外，在砂浆使用过程中，如果砂浆出现泌水现象，应在砌筑前再次拌和。因此砂浆需要做到现拌现用，例如，水泥砂浆和水泥混合砂浆必须分别在拌成后3.0小时和4.0小时内使用完毕，如果施工期间最高气温超过30℃，必须分别在拌成后2.0小时和3.0小时内使用完毕。超过规定时间后砂浆的质量将下降，如果用于粉刷墙壁易造成墙壁开裂，另外，当天和好的砂浆到第二天更是无法使用。在实际操作中，每个工地由于当天拌好的砂浆未能及时用完而导致砂浆的大量浪费。因此针对砂浆使用过程中存在的上述问题，本发明提出了一种干粉快速湿喷的新方法。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术缺陷之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种干粉快速湿喷的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一、先将干粉混合物混合均匀，装入到料仓(5)中；

步骤二、料仓(5)中的干粉混合物通过控料阀(4)流入供料器(3)中；

步骤三、供料器(3)中的干粉混合物在来自鼓风机(1)的气流的带动下流出形成粉气两相流，沿着输粉管(6)流动，进入到粉液混喷装置(10)中；同时液体介质经过增压泵(7)、输液管(8)、控液阀(9)后也进入粉液混喷装置(10)，液体介质在粉液混喷装置(10)内部经过雾化后形成的微细雾状液滴与粉气两相流在粉液混喷装置(10)的出料管的混合段充分接触、混合、吸湿形成湿浆，并向前喷射；然后从粉液混喷装置(10)中喷出，完成干粉快速湿喷过程。

优选地，所述干粉混合物是由一种或多种粉末和颗粒组成的混合物，所述粉末和颗粒的种类包括水泥、河砂、石灰、粘土、碎石；所述气流的气体介质包括空气或氮气；所述液体介质包括水或液体添加剂。

优选地，粉末和颗粒的粒径范围为1 um~10 mm，每种粉末和颗粒的添加质量比例范围为0%~100%。

优选地，干粉混合物的供料速度在100 g/h~5000 kg/h范围内连续可调；气体流量在100 L/h~5000 m³/h范围内连续可调；液体流量在1.0 L/h~500 m³/h范围内连续可调。

优选地，所述粉液混喷装置采用中心喷液、Y型喷液、四周环状喷液、加湿器产汽喷湿方式将液体介质雾化成微细雾状液滴或产生蒸汽。

本发明的另一目的在于提出一种实现上述方法的干粉快速湿喷装置，其特征在于所述干粉快速湿喷装置包括：鼓风机(1)、控风阀(2)、供料器(3)、控料阀(4)、料仓(5)、输粉管(6)、增压泵(7)、输液管(8)、控液阀(9)、粉液混喷装置(10)。

优选地，所述输粉管和输液管的直径范围为1 mm~500 mm，输粉管道的长度范围为10 mm~100 m。

优选地，当粉液混喷装置(10)采用中心喷液时，粉液混喷装置的喷嘴外径小于粉液混喷装置出料管内径的一半；

当粉液混喷装置(10)采用Y型喷液时，输粉管(6)的导向粉液混喷装置(10)端和输液管(8)的导向粉液混喷装置(10)端之间的夹角为0°~90°。

当粉液混喷装置(10)采用四周环状喷液时，输液管(8)的液体介质进入喷管与出料管之间的环状狭缝后，通过粉液混喷装置的渐扩状喷管喷出至出料管中；

当粉液混喷装置(10)采用加湿器产汽喷湿方式时，输液管(8)的液体介质流经加湿器产生雾状液滴或产生蒸汽。

这种干粉快速湿喷的方法可以实现干粉混合物的搅拌、输送和喷射等功能，可以代替人工内外墙粉刷、砌墙抹灰供料以及其他需要大量劳力或不便于人工操作的场所使用，实现其连续操作。这种砂浆现拌现用、连续输送、快速湿喷的方法可以节约劳动力，提高生产效率，减少材料浪费，干湿度可任意调节，提高湿浆如砂浆结固强度，是一种具有推广潜力的方法，尤其是在建筑、医药、食品等涉及粉末和颗粒的各种行业。

附图说明

图1为实现本发明干粉快速湿喷方法的干粉快速湿喷装置示意图。

图2为中心喷液的粉液混喷装置示意图。

图3为Y型喷液的粉液混喷装置示意图。

图4为四周环状喷液的粉液混喷装置示意图。

图5为加湿器产汽喷湿的粉液混喷装置示意图。

其中，1.鼓风机；2.控风阀；3.供料器；4.控料阀；5.料仓；6.输粉管； 7.增压泵；8.输液管；9.控液阀；10. 粉液混喷装置。

具体实施方式

下面结合附图详细描述本发明的实施例。

本发明提出的干粉快速湿喷方法所基于的干粉快速湿喷装置，主要包括鼓风机(1)、控风阀(2)、供料器(3)、控料阀(4)、料仓(5)、输粉管(6)、增压泵(7)、输液管(8)、控液阀(9)、粉液混喷装置(10)等部件，如图1所示。

这种干粉快速湿喷方法先将水泥、河砂、石灰等干粉搅拌混合均匀，装入到料仓(5)中，料仓(5)中的干粉混合物通过控料阀(4)流入供料器(3)中，供料器(3)中的干粉混合物在来自鼓风机(1)的气流（如空气）的带动下流出形成粉气两相流，沿着输粉管(6)流动，进入到粉液混喷装置(10)中，同时液体介质（如水）经过增压泵(7)、输液管(8)、控液阀(9)后也进入粉液混喷装置(10)，液体介质在粉液混喷装置(10)内部经过雾化后形成的微细雾状液滴与粉气两相流在粉液混喷装置(10)的混合段充分接触、混合、吸湿，并向前喷射，在此过程中干粉混合物吸收液滴形成湿浆如砂浆，然后从粉液混喷装置(10)中喷出，完成干粉快速湿喷过程。喷出后的砂浆喷射到砌体、墙面或地面等各种指定表面后，砂浆一层一层互相粘结，形成质量优良的砌体、墙面或地面砂浆层。

本发明中所述的干粉指由一种或多种粉末和颗粒组成的混合物，粉末和颗粒的种类包括但不限于水泥、河砂、石灰、粘土、碎石等，粉末和颗粒的粒径范围为1 um~10 mm，每种粉末和颗粒的添加质量比例范围为0%~100%，干粉混合物的供料速度在100 g/h~5000 kg/h范围内连续可调；气流中气体介质包括但不限于空气、氮气等，气体流量在100 L/h~5000 m³/h范围内连续可调；液体介质包括但不限于自来水、井水、江水、河水、湖水、液体添加剂(如粘结剂、防冻剂、活性剂)，液体流量在1.0 L/h~500 m³/h范围内连续可调；输粉管和输液管(8)的直径范围为1 mm~500 mm，输粉管道的长度范围为10 mm~100 m。

本方法中所述的供料器(3)，可以采用旋转叶片供料器、螺旋式供料器、文丘里式供料器、容积式供料器、沸腾式供料器等结构，通过调节控料阀(4)和控风阀(2)来分别调节干粉混合物和气体介质的流量，实现干粉混合物的连续定量供料。

本方法中粉液混喷装置(10)可以将液体雾化成微细雾状液滴或产生蒸汽，让干粉混合物充分、均匀接触到雾状液滴，从而实现干粉混合物吸收液滴形成湿浆如砂浆。所述的粉液混喷装置(10)可采用中心喷液，如图2所示，或采用Y型喷液，如图3所示。液体介质从输液管(8)流入粉液混喷装置（10）时经过粉液混喷装置中的喷嘴雾化后形成雾状液滴，喷射到出料管中，雾状液滴与粉气两相流在出料管的混合段充分接触、混合、吸湿，并向前喷射，在此过程中干粉混合物吸收雾状液滴形成湿浆，经出料管喷出。增压泵(7)和粉液混喷装置(10)中的喷嘴采用市面上的标准产品，可以实现将液体雾化成微细雾状液滴。采用中心喷液时，喷嘴外径小于出料管内径的一半，以防喷嘴影响粉气两相流的流动；采用Y型喷液时，输粉管(6)的导向粉液混喷装置(10)端和输液管(8)的导向粉液混喷装置(10)端之间的夹角为0°~90°。

本方法中所述的粉液混喷装置(10)也可采用四周环状喷液，如图4所示，液体介质进入粉液混喷装置的喷管与出料管之间的环状狭缝后，通过粉液混喷装置(10)的渐扩状喷管喷出至出料管中，雾状液滴与干粉混合物在出料管的混合段充分接触、混合、吸湿，并向前喷射，在此过程中干粉混合物吸收液滴形成湿浆，经出料管喷出。

本方法中所述的粉液混喷装置还可采用加湿器来代替喷嘴或喷管产生雾状液滴或蒸汽，如图5所示。液体介质流过加湿器后，形成雾状液滴或蒸汽，然后与干粉混合物在出料管的混合段充分接触、混合、吸湿形成湿浆，并向前喷射，经出料管喷出。在图2和图3中，可以利用加湿器来代替其中的喷嘴；在图4中，可以利用加湿器来代替其中的喷管。上述加湿器可采用超声波加湿器、电加热式加湿器、浸入式电极加湿器等市面上的标准或定制产品。上述增压泵、喷嘴、喷管采用市面上的标准产品或定制产品，可以实现将液体雾化或产生蒸汽。

这种干粉快速湿喷方法适用于单个房间等小范围使用，也适用于整栋楼房多个房间等大范围使用，此时可将鼓风机(1)、控风阀(2)、加料器(3)、控料阀(4)、料仓(5)、增压泵(7)等部件安放在中控室内，根据中控室与目标空间的距离设置输粉管(6)和输液管(7)的长度，只需将粉液混喷装置(10)拉伸至施工空间内即可。

以下结合一个示例具体描述本发明提供的干粉快速湿喷方法。

搭建了一套干粉快速湿喷装置，其组成主要包括鼓风机、控风阀、供料器、控料阀、料仓、输粉管、增压泵、输液管、控液阀、粉液混喷装置、支架等部件，这套装置安放在一个支架上面，支架下部装有四个万向轮，可以自由移动。将平均粒径为50 μm的水泥1.0 kg和平均粒径2.0 mm的河砂2.0 kg混合均匀后，装入到料仓中，首先打开鼓风机和控风阀，将空气流量调节为4.0 m³/h，然后打开控料阀和供料器的开关，水泥河砂干粉混合物在空气带动下流出，沿着输粉管（其管道内径为30 mm，长度为1.5 m）流动，进入到中心喷液的粉液混喷装置中，然后打开增压泵和控液阀，将水的流量调节为18.0 L/h，水经过喷嘴雾化后形成雾状水滴，喷射到混合段中，雾状液滴与干粉混合物在混合段充分接触、混合、吸湿形成砂浆，并向前喷射，然后从出料管中喷出。喷出后的砂浆喷射到墙体表面后，砂浆一层一层互相粘结，形成了平整、结实的墙体表面，实现了干粉输送、砂浆现拌、砂浆粉墙等工序同时进行。手动推着这套快速湿喷装置沿着墙面移动，湿砂浆不断喷射至墙体表面，实验持续10分钟后，3.0 kg干粉混合物完全从供料器中带出，然后依次关闭供料、供气和供水等开关，实验结束。此时大约15m²的墙面被均匀覆盖了砂浆，刷浆后的墙面平整、结实，效果良好。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“具体示例”、或“一个示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。

Claims

1.一种干粉快速湿喷的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一、先将干粉混合物混合均匀，装入到料仓(5)中；

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述干粉混合物是由一种或多种粉末和颗粒组成的混合物，所述粉末和颗粒的种类包括水泥、河砂、石灰、粘土、碎石；所述气流的气体介质包括空气或氮气；所述液体介质包括水或液体添加剂。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，粉末和颗粒的粒径范围为1 um~10 mm，每种粉末和颗粒的添加质量比例范围为0%~100%。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，干粉混合物的供料速度在100 g/h~5000 kg/h范围内连续可调；气体流量在100 L/h~5000 m³/h范围内连续可调；液体流量在1.0 L/h~500 m³/h范围内连续可调。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述粉液混喷装置采用中心喷液、Y型喷液、四周环状喷液、加湿器产汽喷湿方式将液体介质雾化成微细雾状液滴或产生蒸汽。

6.一种实现如权利要求1-5任一项方法的干粉快速湿喷装置，其特征在于所述干粉快速湿喷装置包括：鼓风机(1)、控风阀(2)、供料器(3)、控料阀(4)、料仓(5)、输粉管(6)、增压泵(7)、输液管(8)、控液阀(9)、粉液混喷装置(10)。

7.如权利要求6所述的干粉快速湿喷装置，其特征在于，所述输粉管和输液管的直径范围为1 mm~500 mm，输粉管道的长度范围为10 mm~100 m。

8.如权利要求6所述的干粉快速湿喷装置，其特征在于，当粉液混喷装置(10)采用中心喷液时，粉液混喷装置的喷嘴外径小于粉液混喷装置出料管内径的一半；

当粉液混喷装置(10)采用Y型喷液时，输粉管(6)的导向粉液混喷装置(10)端和输液管(8)的导向粉液混喷装置(10)端之间的夹角为0°~90°；