CN103774527B - 一种间歇式沥青发泡装置 - Google Patents
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Abstract
一种间歇式沥青发泡装置，包含添加系统、计量供水系统、混合发泡装置和控制系统，所述添加系统至少包含可存储液体的水箱及供给液体的供给组件；所述供给组件在水箱内的液体高度低于预定值时及时添加液体，所述水箱为中空筒状；所述计量供水系统至少包含隔膜泵、气动三通阀和流量传感器，所述隔膜泵的入口连接至所述水箱的出口，所述隔膜泵的出口连接至所述气动三通阀；所述混合发泡装置包含喷入液体的喷头、空心管道、混合单元、导热油出油口和导热油进油口；由此，本发明操作方便，提高了控制精度，实现了更好的调节和液体供给，避免了以水泵本身作为开关时所带来的误差，能有效提高发泡的效果。
Description
技术领域
本发明涉及液体添加剂的计量添加装置，特别是温拌沥青混合料生产过程中的一种间歇式沥青发泡装置。
背景技术
近年来，随着国家对基础设施建设投入力度的不断加大，我国的公路建设取得了跨越式的发展。在公路建设中需要大量的沥青混合料，传统的沥青混合料都是热拌沥青混合料，拌和温度和摊铺温度较高，在制备过程中需要消耗大量的能源，同时生产和施工过程中还会排放出大量的废气和粉尘，严重影响周围环境和人们的身心健康。而冷拌沥青混合料，尽管在环保、能耗等方面有一定的优势，但由于其路用性能较差，容易出现老化，只能用于沥青路面的修补以及作为路面的下面层和基层。
目前，在道路路面的施工中，已逐渐推广使用一种被誉为沥青路面施工的“绿色”工艺革命的新型沥青混合料——温拌沥青混合料，以代替传统的热拌和冷拌沥青混合料。温拌沥青混合料具有能耗低、污染小、路用性能好、施工周期短等显著优点。
温拌沥青混合料是指利用在沥青中添加辅助材料，从而实现在120℃左右均匀沥青和拌合级配骨料，获得的成品沥青混合料与170℃热沥青混合料性能相近，是一种新型的沥青混合料。温拌沥青混合料技术的成功应用，实现了公路建设中资源成本的节约，同时也降低了对环境的污染，成为近年来沥青路面材料领域又一项很有前景的新兴技术。
现在沥青发泡装置水的计量精度不高，一般以水泵本身的启停作为系统水路的开关，结构简单，供给精度低，难以得到较好的效果；再者，沥青发泡器的结构也没有进行完善的设计，导致发泡过程不佳，严重影响了沥青发泡的效果。
为此，本发明的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种间歇式沥青发泡装置，以克服上述缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题为：现在沥青发泡装置水的计量精度不高，一般以水泵本身的启停作为系统水路的开关，结构简单，供给精度低，难以得到较好的效果；再者，沥青发泡器的结构也没有进行完善的设计，导致发泡过程不佳，严重影响了沥青发泡的效果。
为解决上述问题，本发明公开了一种间歇式沥青发泡装置，包含添加系统、计量供水系统、混合发泡装置和控制系统，其特征在于：
所述添加系统至少包含可存储液体的水箱及供给液体的供给组件；所述供给组件在水箱内的液体高度低于预定值时及时添加液体，所述水箱为中空筒状；
所述计量供水系统至少包含隔膜泵、气动三通阀和流量传感器，所述隔膜泵的入口连接至所述水箱的出口，所述隔膜泵的出口连接至所述气动三通阀，所述气动三通阀的出口通过流量传感器连接至所述混合发泡装置；
所述混合发泡装置包含喷入液体的喷头、空心管道、混合单元、导热油出油口和导热油进油口，所述空心管道的周缘设有保温套管，所述保温套管为导热油保温套管，其在内壁和外壁之间形成导热油保温层，以实现有效的温度保持；
所述空心管道内设有所述混合单元。
其中：所述供给组件包含储存罐、过滤器、供给泵和止回阀，所述供给泵的入口通过过滤器连接至所述储存罐，所述供给泵的出口通过止回阀连接至所述水箱。
其中：其中，所述止回阀通过第一软管连接至所述水箱的入口，以方便的进行添加系统的放置和移动。
其中：所述计量供水系统还设有安全阀，所述安全阀的溢出口和气动三通阀的剩余出口并联后，接入隔膜泵的入口管路；从而为计量供水系统提供安全防护，避免计量供水系统的损坏。
其中：所述流量传感器可通过第二软管连接至所述混合发泡装置，以方便的进行添加系统的放置和移动。
其中：所述混合单元为SX型混合叶片或双螺旋型或波纹型混合叶片，以使液体和沥青充分混合发泡。
其中：所述水箱内设有至少一个水位传感器，所述计量供水系统设有位于所述气动三通阀和流量传感器之间的压力传感器；
其中：所述控制系统包含PLC、供给泵驱动装置、隔膜泵驱动装置和触摸屏，所述PLC连接至所述水位传感器、压力传感器和流量传感器，从而获得各个部位的水位信息、压力信息和流量信息；所述PLC还连接至所述气动三通阀和所述供给泵驱动装置、隔膜泵驱动装置，所述供给泵驱动装置包含控制所述供给泵的第一变频器和第一电机，所述隔膜泵驱动装置包含控制所述隔膜泵的第二变频器和第二电机。
通过上述结构可知，本发明的间歇式沥青发泡装置实现了如下技术效果：
1、操作方便，提高了控制精度，实现了更好的调节和液体供给，避免了以水泵本身作为开关时所带来的误差，能有效提高发泡的效果；
2、对发泡部分进行了改进，使水与沥青的混合更加的充分，发泡后的沥青效果更佳。
本发明的详细内容可通过后述的说明及所附图而得到。
附图说明
图1显示了本发明间歇式沥青发泡装置的结构简图；
图2是混合发泡装置的结构简图；
图3是图2中A-A向的视图；
图4是水箱水位控制程序流程图。
附图标记为：1、储存罐；2、过滤器；3、供给泵；4、止回阀；5、第一软管；6、水位传感器；7、水箱；8、隔膜泵；9、安全阀；10、气动三通阀；11、压力传感器；12、流量传感器；13、第二软管；14、单向阀；15、混合发泡装置；16、喷头；17、空心管道；18、混合单元；19、导热油出油口；20、导热油进油口；21、保温套管；22、接口法兰。
具体实施方式
参见图1至图4，显示了本发明的间歇式沥青发泡装置，所述间歇式沥青发泡装置包含添加系统、计量供水系统、混合发泡装置和控制系统。
其中，所述添加系统用于为装置供给液体，所述液体优选为水或纯水，其至少包含可存储液体的水箱7及供给液体的供给组件，所述供给组件可包含储存罐1、过滤器2、供给泵3和止回阀4，所述供给泵3的入口通过过滤器2连接至所述储存罐1，所述供给泵3的出口通过止回阀4连接至所述水箱7，以在水箱7内的液体高度低于预定值时及时添加液体。
其中，所述止回阀4通过第一软管5连接至所述水箱7的入口，以方便的进行添加系统的放置和移动。
其中，所述水箱7为中空筒状，可选的是，所述水箱7的内壁设有防锈层，该防锈层可为镀铬层。
本领域技术人员可知的是，所述水箱还可为塑胶材质。
其中，为便于观察，所述水箱7上设有透明窗，以对水箱7的内部情况进行直观的观察。
其中，所述水箱7内可设有至少一个水位传感器6，以自动对水箱7内的水位进行检测。
所述计量供水系统至少包含隔膜泵8、气动三通阀10和流量传感器12，所述隔膜泵8的入口连接至所述水箱7的出口，所述隔膜泵8的出口连接至所述气动三通阀10，所述气动三通阀10的出口通过流量传感器12连接至所述混合发泡装置。
其中，所述计量供水系统还设有安全阀9，所述安全阀9的溢出口和气动三通阀10的剩余出口并联后，接入隔膜泵8的入口管路；从而为计量供水系统提供安全防护，避免计量供水系统的损坏。
所述计量供水系统还设有位于所述气动三通阀10和流量传感器12之间的压力传感器11，以提供气动三通阀10和流量传感器12之间的流体压力检测。
其中，所述流量传感器12可通过第二软管13连接至所述混合发泡装置15，以方便的进行添加系统的放置和移动。
参见图2和图3，所述混合发泡装置15包含喷入液体的喷头16、空心管道17、混合单元18、导热油出油口19和导热油进油口20，所述空心管道17的周缘设有保温套管21，其中，所述保温套管21可为导热油保温套管，其在内壁和外壁之间形成导热油保温层，以实现有效的温度保持。
所述喷头16和导热油出油口19位于所述保温套管21的一端并相对设置，所述导热油进油口20位于所述保温套管21的另一端，所述空心管道17内设有所述混合单元18。
为便于安装，所述空心管道17的两侧分别设有接口法兰22，从而能将混合发泡装置15固定于所需的位置，其安装位置应该在沥青计量称和沥青喷洒管之间，并靠近沥青喷洒管的位置。
其中，所述混合发泡装置15和所述第二软管13之间还可设有单向阀14，以避免液体的回流。
其中，所述混合单元18可为SX型混合叶片，也可为双螺旋型或波纹型混合叶片，以使液体和沥青充分混合发泡。
所述控制系统包含PLC、供给泵驱动装置、隔膜泵驱动装置和触摸屏，所述PLC连接至所述水位传感器6、压力传感器11和流量传感器12，从而获得各个部位的水位信息、压力信息和流量信息；所述PLC还连接至所述气动三通阀和所述供给泵驱动装置、隔膜泵驱动装置，所述供给泵驱动装置包含控制所述供给泵的第一变频器和第一电机，所述隔膜泵驱动装置包含控制所述隔膜泵的第二变频器和第二电机。
所述触摸屏连接至所述PLC，以及时显示信息和输入指令。
参见图4，在对水箱的水位进行控制时，控制系统PLC根据水位传感器6实时检测水箱7的水位，当水位低于设定下限时，控制系统给出信号，启动供给泵3的第一电机和第一变频器，驱动供给泵将水从储存罐1泵出，经过过滤器2流入供给泵3，再经供给泵3加压后进入止回阀4，水从止回阀4流出后通过第一软管5输送至水箱7。当水箱7水位到达设定上限时，关闭供给泵3。
为避免水箱水位过高，可在水箱7上设有一报警单元，所述报警单元包含一液面电子开关和报警器，所述液面电子开关设于所述水箱7的内壁且位于所述设定上限，所述报警器连接至所述液面电子开关以在液面达到其高度时进行报警。
所述报警器可为声光报警器，以在水箱的水位控制出现问题时及时进行安全防护。
在对计量供水系统进行控制时，所述控制系统根据预定的或系统触摸屏设定的供给量，实时控制驱动隔膜泵8的第二变频器和第二电机的转速，使之达到设定转速，控制系统根据沥青供给泵的开关信号，控制气动三通阀10的开关，使之满足设备的使用要求。
在进行发泡的过程中，通过计量供水系统将计量后的水泵入混合发泡装置15，通过单向阀14再利用喷头16喷入，而在喷头16一侧的接口法兰将沥青引入，喷入的液体和沥青混合，再经过混合单元18，使液体和沥青充分混合。在沥青与液体混合的过程中高温使液体变成蒸汽泡，并发生连锁反应，形成泡沫沥青。
通过上述结构可知，本发明具有如下优点：
1、操作方便，提高了控制精度，实现了更好的调节和液体供给，避免了以水泵本身作为开关时所带来的误差，能有效提高发泡的效果；
2、对发泡部分进行了改进，使水与沥青的混合更加的充分，发泡后的沥青效果更佳。
显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子，本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。
Claims (7)
1.一种间歇式沥青发泡装置，包含添加系统、计量供水系统、混合发泡装置和控制系统，其特征在于：
所述添加系统至少包含可存储液体的水箱及供给液体的供给组件；所述供给组件在水箱内的液体高度低于预定值时及时添加液体，所述水箱为中空筒状，所述供给组件包含储存罐、过滤器、供给泵和止回阀，所述供给泵的入口通过过滤器连接至所述储存罐，所述供给泵的出口通过止回阀连接至所述水箱；
所述计量供水系统至少包含隔膜泵、气动三通阀和流量传感器，所述隔膜泵的入口连接至所述水箱的出口，所述隔膜泵的出口连接至所述气动三通阀，所述气动三通阀的出口通过流量传感器连接至所述混合发泡装置；
所述混合发泡装置包含喷入液体的喷头、空心管道、混合单元、导热油出油口和导热油进油口，所述空心管道的周缘设有保温套管，所述保温套管为导热油保温套管，其在内壁和外壁之间形成导热油保温层，以实现有效的温度保持；
所述保温套管内设有所述混合单元。
2.如权利要求1所述的间歇式沥青发泡装置，其特征在于：其中，所述止回阀通过第一软管连接至所述水箱的入口，以方便的进行添加系统的放置和移动。
3.如权利要求1所述的间歇式沥青发泡装置，其特征在于：所述计量供水系统还设有安全阀，所述安全阀的溢出口和气动三通阀的剩余出口并联后，接入隔膜泵的入口管路；从而为计量供水系统提供安全防护，避免计量供水系统的损坏。
4.如权利要求3所述的间歇式沥青发泡装置，其特征在于：所述流量传感器可通过第二软管连接至所述混合发泡装置，以方便的进行添加系统的放置和移动。
5.如权利要求1所述的间歇式沥青发泡装置，其特征在于：所述混合单元为SX型混合叶片或双螺旋型或波纹型混合叶片，以使液体和沥青充分混合发泡。
6.如权利要求1所述的间歇式沥青发泡装置，其特征在于：所述水箱内设有至少一个水位传感器，所述计量供水系统设有位于所述气动三通阀和流量传感器之间的压力传感器。
7.如权利要求6所述的间歇式沥青发泡装置，其特征在于：所述控制系统包含PLC、供给泵驱动装置、隔膜泵驱动装置和触摸屏，所述PLC连接至所述水位传感器、压力传感器和流量传感器，从而获得各个部位的水位信息、压力信息和流量信息；所述PLC还连接至所述气动三通阀和所述供给泵驱动装置、隔膜泵驱动装置，所述供给泵驱动装置包含控制所述供给泵的第一变频器和第一电机，所述隔膜泵驱动装置包含控制所述隔膜泵的第二变频器和第二电机。
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