CN111013519A - 一种橡胶沥青、sbs改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

一种橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备，包括沥青输送系统、改性剂上料系统、预混搅拌系统、剪切研磨系统、发育反应系统、乳化剂掺配系统、乳化液配置系统、进水系统、成品输送系统、电气控制系统和导热油加热系统本发明实现了一套设备可以进行橡胶沥青、改性沥青和改性乳化沥青生产的功能，大幅提高了设备的通用性和适用性，同时节约设备投资，降低生产成本，提高生产效率。

Description

一种橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备 及其使用方法

技术领域

本发明涉及一体式沥青加工设备，特别涉及橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备。

背景技术

现阶段，根据橡胶沥青和SBS改性沥青的生产工艺，需要在基质沥青中加入一定比例的橡胶粉和SBS改性剂，随后经过充分的混合搅拌、反应和发育，从而达到提高沥青高温稳定性、低温抗裂性和抗老化能力等各项性能，成为合格的橡胶沥青和SBS改性沥青。另外，改性乳化沥青的生产过程中，需要将基质沥青和乳化液按照一定比例进行研磨，从而形成可以常温施工的改性乳化沥青。目前橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青的生产需要使用多套专用的加工设备，设备的资金投入和生产成本都比较高，而且由于现在各类加工设备自动化程度较低，因而会造成人力大量的浪费，生产效率低下。

本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供了橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备。该设备自动化程度高、适用性强，具有操作方便、效率高的特点。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供了橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备。该设备自动化程度高、适用性强，具有操作方便、效率高的特点。本发明针对上述问题主要通过以下技术方案得以解决：一种橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备，包括沥青输送系统、改性剂上料系统、预混搅拌系统、剪切研磨系统、发育反应系统、乳化剂掺配系统、乳化液配置系统、进水系统、成品输送系统、电气控制系统和导热油加热系统，所述改性剂上料系统与预混搅拌系统通过柔性材料连接，从而避免影响称重计量的精度；所述预混搅拌系统与剪切研磨系统之间，设置有三通阀，通过管道与橡胶沥青反应釜连通，用于橡胶沥青和SBS改性沥青生产的切换；所述剪切研磨系统与乳化沥青输送系统之间，设置有三通阀，通过管道与改性沥青发育罐连通，用于SBS改性沥青和改性乳化沥青生产的切换；所述导热油加热系统，包括导热油锅炉、导热油管道和导热油闸阀，其中导热油管道和导热油闸阀分别设置在基质沥青热交换器、预混罐、改性沥青发育罐、橡胶沥青反应釜、掺配罐、乳化液配制罐和乳化沥青储存罐内，所述基质沥青热交换器前面设置有三通阀，其位于沥青流量计和胶体磨之间，用于橡胶沥青/SBS改性沥青和改性乳化沥青生产的切换；所述沥青输送系统包括依次连接的气动阀、沥青过滤器、沥青泵、沥青流量计、三通阀、热交换器，所述沥青泵采用变频器控制，所述沥青流量计带有信号反馈功能，可以实现与电气控制系统的交互性操作，达到控制沥青流量的目的；所述热交换器与沥青泵通过沥青流量计管道相连通，用于基质沥青的快速升温；管道上设置有导热油闸阀和温度传感器，所述改性剂上料系统包括改性剂料斗、称量螺旋、称重传感器。所述改性剂料斗和称量螺旋为螺栓硬连接，整体固定在料斗机架上，使用称重传感器进行称重测量；所述称量螺旋采用变频器控制，实现输送量的调整。

作为优选：所述预混搅拌系统包括预混罐、搅拌器、气动阀、沥青泵和高位报警器等。所述预混搅拌系统，通过管道连通在热交换器和剪切研磨系统之间，用于改性剂和基质沥青的预混；所述预混罐内有搅拌器、导流筒、导热油盘管，顶部设置高位报警器，筒体外侧包裹保温材料，所述剪切研磨系统包括胶体磨、止回阀和三通阀等，其中胶体磨具有定子、转子间隙可调的功能，所述发育反应系统包括改性沥青发育罐、橡胶沥青反应釜、螺旋式搅拌器、导热油盘管、高位报警器和沥青泵等。所述改性沥青发育罐内设螺旋式搅拌器、导热油盘管，顶部设置高位报警器，端部设置液位计、温度传感器和双金属温度计，罐体外侧包裹保温材料，通过管道与胶体磨连通，用于改性沥青的发育；所述橡胶沥青反应釜内设螺旋式搅拌器、燃烧火管、导热油盘管，顶部设置高位报警器，端部设置燃烧器、液位计、温度传感器和双金属温度计，罐体外侧包裹保温材料，通过管道与预混搅拌系统沥青泵连通，用于橡胶沥青的反应；所述沥青泵通过管道与所述改性沥青发育罐和所述橡胶沥青反应釜相连，用于成品沥青的外送。

作为优选：所述乳化剂掺配系统包括乳化剂掺配罐、掺配泵、搅拌器、气动阀和管道等。所述乳化剂掺配罐罐体采用不锈钢材质，内置导流板、导热油盘管，顶部配置搅拌器，外部设置有温度传感器和双金属温度计，外包保温层并覆不锈钢蒙皮。所述乳化剂掺配罐整体采用称重传感器计量，所述乳化液配置系统包括乳化液配制罐、乳化液供给泵、过滤器、称重传感器、液位计和调节阀等。所述乳化液配制罐罐体采用不锈钢材质，内置导流板、导热油盘管，顶部配置搅拌器，外部设置有温度传感器和双金属温度计，外包保温层并覆不锈钢蒙皮。所述乳化液配制罐整体采用称重传感器计量，所述进水系统包括水泵、冷却装置、气动三通阀及其管道等，用于清水的进料和成品乳化沥青的降温；所述清水管道均设置有止回阀，所述乳化沥青输送系统包括乳化沥青储存罐、沥青泵和阀门等。所述乳化沥青储存罐内设搅拌器、导热油盘管，顶部设置高位报警器，端部设置液位计、温度传感器和双金属温度计，罐体外侧包裹保温材料，通过管道与胶体磨连通，用于改性乳化沥青的储存；所述沥青泵通过管道与所述乳化沥青储存罐相连，用于改性乳化沥青的外送。

作为优选：所述电气控制系统包括电气控制房、强电柜、操作台和空压机等。所述操作台还包括PLC程序控制模块、触摸屏、各类数显仪表，用于沥青流量计、称重传感器、温度传感器、调节阀、高位报警器等的信号接收和反馈，达到对该设备进行调节和控制的目的，所述导热油加热系统，包括相连通的导热油锅炉、导热油盘管和导热油闸阀等，用于设备的加热和保温，所述的乳化剂掺配罐、乳化液配制罐、搅拌器、导流板、导热油盘管和掺配泵、乳化液供给泵、管道、阀门，均为优质不锈钢材质制作。

作为优选：所有的沥青管道和导热油管道，均用保温材料包裹。

本发明所述的橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工方法为：A、基质沥青：按照本发明的工艺流程，基质沥青可分为以下两个流程进行：

A1、生产橡胶沥青和SBS改性沥青时：通过三通阀，将管线切换为橡胶沥青和改性沥青生产模式，热沥青通过变频控制的沥青泵和实时计量的沥青流量计后输送到热交换器进行快速升温，随后进入预混罐；热交换器导热油管的进口、出口和基质沥青出口分别装有温度传感器，以达到控制导热油温度和沥青温度的目的。

A2、生产改性乳化沥青时：通过三通阀，将管线切换为改性乳化沥青生产模式，热沥青通过变频控制的沥青泵和实时计量的沥青流量计后输送到胶体磨。

B、橡胶粉：使用人工方式将橡胶粉加入到改性剂料斗中，通过称重传感器的实时测量，调整变频控制的称量螺旋的转速并实时调整输送量，将橡胶粉或SBS改性剂输送到预混罐。

C、预混罐中的基质沥青和橡胶粉是按配方设定好的比例来加入的，待基质沥青和橡胶粉加入足量后，启动预混罐搅拌器，使基质沥青和橡胶粉的混合物在导流筒内不停地被搅拌，形成上下翻滚的扰流模式，增强混合物的搅拌效果；内置的导热油盘管在搅拌过程形成导流板的作用，进一步增强搅拌效果；预混罐顶部安装有高位报警器，当沥青加入量过多时，触发高位警报同时切断沥青泵的工作，防止冒罐现象的发生，有效保证了施工人员的安全和节约了材料浪费。

D、当预混罐中的基质沥青和橡胶粉的混合物经过充分搅拌之后，按照本发明的工艺流程，该混合物可分为以下两个流程进行：

D1、生产橡胶沥青时：通过三通阀4将管线切换到橡胶沥青反应釜，随后打开气动阀、启动沥青泵，将预混好的基质沥青和橡胶粉的混合物泵送到橡胶沥青反应釜中，橡胶沥青反应釜内设螺旋式搅拌器、燃烧火管、导热油盘管，顶部设置高位报警器，端部设置燃烧器、液位计、温度传感器和双金属温度计，罐体外侧包裹保温材料，当沥青加入量过多时，触发高位警报同时切断沥青泵的工作，防止冒罐现象的发生，有效保证了施工人员的安全和节约了材料浪费。当基质沥青和橡胶粉的混合物泵送到橡胶沥青反应釜后，开启螺旋式搅拌器使之不停搅拌，同时开启燃烧火管和导热油盘管，使混合物在橡胶沥青反应釜内180℃-190℃的温度下至少反应45分钟。经过45分钟的反应后形成合格的橡胶沥青，随后通过气动阀和沥青泵将反应好的橡胶沥青泵送到成品罐车以便使用。

D2、生产SBS改性沥青时：通过三通阀将管线切换到胶体磨和改性沥青发育罐，随后打开气动阀、启动沥青泵，将溶胀好的基质沥青和SBS改性剂的混合物泵送到胶体磨进行剪切研磨，随后输送到改性沥青发育罐，改性沥青发育罐内设螺旋式搅拌器、导热油盘管，顶部设置高位报警器，端部设置液位计、温度传感器和双金属温度计，罐体外侧包裹保温材料，当沥青加入量过多时，触发高位警报同时切断沥青泵的工作，防止冒罐现象的发生，有效保证了施工人员的安全和节约了材料浪费。当剪切研磨后的混合物泵送到改性沥青发育罐后，开启螺旋式搅拌器使之不停搅拌，同时开启导热油盘管，使混合物在改性沥青发育罐内160℃-170℃的温度下至少发育2个小时。经过2个小时的发育后形成合格的SBS改性沥青，随后通过气动阀和沥青泵将反应好的SBS改性沥青泵送到成品罐车以便使用。

当生产改性乳化沥青时，基质沥青流程按照A2方式操作。

F、乳化剂：乳化剂通过掺配泵输送到掺配罐中，随后开启搅拌器和导热油闸阀，使之在掺配罐内导流板的作用下充分搅拌、稀释形成乳化剂溶液。掺配罐配置有称重传感器，可实现对乳化剂以及清水的精确计量。

G、在掺配罐配置好乳化剂溶液后，打开气动阀，启动乳化液供给泵，将乳化剂溶液输送到乳化液配制罐中，当乳化剂溶液进入乳化液配制罐后，利用称重传感器对其进行计量，随后按照配方的比例打开水泵将清水泵送进来，打开搅拌器和导热油闸阀，使之进行二次搅拌和稀释，形成可供生产的乳化液溶液。

当乳化液溶液稀释完毕并且温度达到50℃-60℃时，打开气动阀，启动乳化液供给泵将乳化液输送到胶体磨与基质沥青（或SBS改性沥青）一起进行研磨。与此同时，调节阀在PLC程序的控制下按照配方要求进行实时调整乳化液的供给量，使之满足油水比的要求。

乳化剂掺配罐、乳化液配制罐、搅拌器、导流板、导热油盘管和掺配泵、乳化液供给泵、管道、气动阀，均为优质不锈钢材质制作。乳化液配制罐分为1罐和2罐，可交替使用，以满足连续生产的需要。

H、清水：按照本发明的工艺流程，清水可分为以下两个单独流程进行：

H1、作为生产原料，利用水泵和气动阀等，向乳化剂掺配罐和乳化液配制罐中加入；

H2、为保证成品改性乳化沥青具有足够的储存稳定性，必须对生产出来的成品改性乳化沥青进行降温存放。利用利用水泵和冷却装置不停地对成品改性乳化沥青进行降温处理，使之达到较长的储存稳定性和储存时间。

I、成品改性乳化沥青：按照本发明的工艺流程，可分为以下两个单独流程进行：

I1、由于在生产过程当中SBS改性沥青的工作温度较高，导致成品改性乳化沥青的温度也较高，必须对其进行降温才可以储存，因此在生产改性乳化沥青时，必须将气动三通阀切换成改性乳化沥青生产模式，使生产出来的成品改性乳化沥青通过冷却装置降温后再进入乳化沥青储存罐，达到延长储存稳定性的目的，当生产普通乳化沥青时，无需对成品乳化沥青进行降温处理，所以只需要将气动三通阀切换成乳化沥青生产模式，使生产出来的乳化沥青直接进入乳化沥青储存罐即可。

储存在乳化沥青储存罐中的改性乳化沥青使用前可开启搅拌器和导热油盘管加热，并通过气动阀和沥青泵的作用输送到成品罐车使用。

J、电气控制系统J由电气控制房、强电柜、操作台和空压机组成。操作台包括PLC程序控制模块、触摸屏和各类数显仪表，用于沥青流量计、称重传感器、温度传感器39、调节阀、高位报警器等的信号接收和反馈，达到对整个生产过程进行自动调节和控制的目的。

K、导热油加热系统K由相连通的导热油锅炉、导热油盘管和导热油闸阀等组成，用于一体式加工设备的供热和保温。

本发明的优点是：

（1）、将橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青加工设备整合为一体，同时满足了橡胶粉、SBS改性剂和乳化剂等材料和改性工艺对设备的不同需求，实现了一套设备具备同时加工橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青的功能，极大地提高了设备的通用性和适用性。

（2）、本发明一体式加工设备共用沥青输送系统、改性剂上料系统、预混搅拌系统、剪切研磨系统、发育反应系统、电气控制系统和导热油加热系统，配备的橡胶沥青反应釜和改性沥青发育罐具备倒罐功能，可以实现橡胶沥青和SBS改性沥青的转驳，进一步提高了设备的通用性，使得整套设备布局更加紧凑合理，节约了现场布置空间，占地面积小。

（3）、电气控制系统实现了橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青生产的自动化控制，控制精度高，提高了生产效率的同时有效降低了生产成本。

附图说明

下面结合附图进一步说明本发明。

图1为本发明流程结构示意图。

图2为沥青输送系统结构示意图。

图3为改性剂上料系统结构示意图。

图4为预混搅拌系统结构示意图。

图5为剪切研磨系统结构示意图。

图6为发育反应系统结构示意图。

图7为乳化剂掺配系统结构示意图。

图8为乳化液配置系统结构示意图。

图9为进水系统结构示意图。

图10为成品输送系统结构示意图。

图11为电气控制系统结构示意图。

图12为导热油加热系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作更进一步的详细说明。

参见图1-12，为解决上述技术问题，本发明的橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备，包括沥青输送系统A、改性剂上料系统B、预混搅拌系统C、剪切研磨系统D、发育反应系统E、乳化剂掺配系统F、乳化液配置系统G、进水系统H、成品输送系统I、电气控制系统J和导热油加热系统K。

图2中：沥青输送系统A由气动阀1、沥青过滤器2、沥青泵3、沥青流量计5、三通阀4、热交换器6和温度传感器39等组成。其中，沥青泵3采用变频器控制转速，沥青流量计5进行计量；热交换器6与沥青泵3通过沥青流量计5管道相连通，用于基质沥青的快速升温；管道上设置有导热油闸阀7和温度传感器39。

图3中：改性剂上料系统B由改性剂料斗8、称量螺旋9、称重传感器10和料斗机架11等组成。其中，改性剂料斗8和称量螺旋9为螺栓硬连接，整体固定在料斗机架11上，使用称重传感器10进行称重测量；称量螺旋9采用变频器控制，实现输送量的调整。

图4中：预混搅拌系统C由预混罐12、搅拌器13、气动阀1、沥青泵3和高位报警器14等组成。预混搅拌系统C，通过管道连通在热交换器6和剪切研磨系统D之间，用于改性剂和基质沥青的预混；预混罐12内有搅拌器13、导流筒37、导热油盘管15，顶部设置高位报警器14，筒体外侧包裹保温材料。

图5中：剪切研磨系统D由胶体磨17、止回阀16和三通阀4等组成，其中胶体磨具有定子、转子间隙可调的功能。

图6中：发育反应系统E由改性沥青发育罐18、橡胶沥青反应釜20、螺旋式搅拌器19、导热油盘管15、高位报警器14和沥青泵3等组成。改性沥青发育罐18内设螺旋式搅拌器19、导热油盘管15，顶部设置高位报警器14，端部设置液位计、温度传感器39和双金属温度计40，罐体外侧包裹保温材料，通过管道与胶体磨17连通，用于改性沥青的发育；橡胶沥青反应釜20内设螺旋式搅拌器19、燃烧火管22、导热油盘管15，顶部设置高位报警器14，端部设置燃烧器21、液位计、温度传感器39和双金属温度计40，罐体外侧包裹保温材料，通过管道与预混搅拌系统C的沥青泵3连通，用于橡胶沥青的反应；沥青泵3通过管道与改性沥青发育罐18和橡胶沥青反应釜20相连，用于成品沥青的外送。

图7中：乳化剂掺配系统F由乳化剂掺配罐25、掺配泵24、搅拌器26、气动阀27和管道等组成。乳化剂掺配罐25罐体采用不锈钢材质制作，内置导流板38、导热油盘管15，顶部配置搅拌器26，外部设置有温度传感器39和双金属温度计40，外包保温层并覆不锈钢蒙皮。乳化剂掺配罐25整体采用称重传感器10计量。

图8中：乳化液配置系统G由乳化液配制罐29、乳化液供给泵28、过滤器30、称重传感器10、液位计和调节阀31等。所述乳化液配制罐29罐体采用不锈钢材质，内置导流板38、导热油盘管15，顶部配置搅拌器26，外部设置有温度传感器39和双金属温度计40，外包保温层并覆不锈钢蒙皮。乳化液配制罐29整体采用称重传感器10计量。

图9中：进水系统H由水泵34、冷却装置35、气动三通阀32及其管道等组成，用于清水的进料和成品乳化沥青的降温；清水管道均设置有止回阀。

图10中：成品输送系统系统I由乳化沥青储存罐36、沥青泵3和气动阀1等组成。乳化沥青储存罐36内设搅拌器13、导热油盘管15，顶部设置高位报警器14，端部设置液位计、温度传感器39和双金属温度计40，罐体外侧包裹保温材料，通过管道与胶体磨17连通，用于改性乳化沥青的储存；沥青泵3通过管道与乳化沥青储存罐36相连，用于改性乳化沥青的外送。

图11中：电气控制系统J由电气控制房、强电柜、操作台和空压机42等组成。操作台包括PLC程序控制模块、触摸屏和各类数显仪表，用于沥青流量计5、称重传感器10、温度传感器39、调节阀31、高位报警器14等的信号接收和反馈，达到对该一体式加工设备进行调节和控制的目的。

图12中：导热油加热系统K由相连通的导热油锅炉43、导热油盘管15和导热油闸阀7等组成，用于一体式加工设备的供热和保温。

本发明橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备在设计时，乳化剂掺配罐25、乳化液配制罐29、搅拌器26、导流板38、导热油盘管38和掺配泵24、乳化液供给泵28、管道、气动阀27，均为优质不锈钢材质制作。所有的沥青管道和导热油管道，均用保温材料包裹。

本发明橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备在进行生产时，共用沥青输送系统A、改性剂上料系统B、预混搅拌系统C、剪切研磨系统D、发育反应系统E、电气控制系统J和导热油加热系统K。

本发明橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备具体实施的工艺流程包括：

A、基质沥青：按照本发明的工艺流程，基质沥青可分为以下两个流程进行：

A1、生产橡胶沥青和SBS改性沥青时：通过三通阀4的作用，将管线切换为橡胶沥青和改性沥青生产模式。热沥青通过变频控制的沥青泵3和实时计量的沥青流量计3后输送到热交换器6进行快速升温，随后进入预混罐12；热交换器6导热油管的进口、出口和基质沥青出口分别装有温度传感器39，以达到控制导热油温度和沥青温度的目的。

A2、生产改性乳化沥青时：通过三通阀4的作用，将管线切换为改性乳化沥青生产模式。热沥青（或SBS改性沥青）通过变频控制的沥青泵3和实时计量的沥青流量计3后输送到胶体磨17。

B、橡胶粉（或SBS改性剂）：使用人工方式将橡胶粉（或SBS改性剂）加入到改性剂料斗8中，通过称重传感器10的实时测量，调整变频控制的称量螺旋9的转速并实时调整输送量，将橡胶粉或SBS改性剂输送到预混罐12。

C、预混罐12中的基质沥青和橡胶粉（或SBS改性剂）是按配方设定好的比例来加入的。待基质沥青和橡胶粉（或SBS改性剂）加入足量后，启动预混罐搅拌器13，使基质沥青和橡胶粉（或SBS改性剂）的混合物在导流筒37内不停地被搅拌，形成上下翻滚的扰流模式，增强混合物的搅拌效果；内置的导热油盘管15在搅拌过程形成导流板的作用，进一步增强搅拌效果；预混罐12顶部安装有高位报警器14，当沥青加入量过多时，触发高位警报同时切断沥青泵3的工作，防止冒罐现象的发生，有效保证了施工人员的安全和节约了材料浪费。

D、当预混罐12中的基质沥青和橡胶粉（或SBS改性剂）的混合物经过充分搅拌之后，按照本发明的工艺流程，该混合物可分为以下两个流程进行：

D1、生产橡胶沥青时：通过三通阀4将管线切换到橡胶沥青反应釜20，随后打开气动阀1、启动沥青泵3，将预混好的基质沥青和橡胶粉的混合物泵送到橡胶沥青反应釜20中。橡胶沥青反应釜20内设螺旋式搅拌器19、燃烧火管22、导热油盘管15，顶部设置高位报警器14，端部设置燃烧器21、液位计、温度传感器39和双金属温度计40，罐体外侧包裹保温材料。当沥青加入量过多时，触发高位警报同时切断沥青泵3的工作，防止冒罐现象的发生，有效保证了施工人员的安全和节约了材料浪费。当基质沥青和橡胶粉的混合物泵送到橡胶沥青反应釜20后，开启螺旋式搅拌器19使之不停搅拌，同时开启燃烧火管22和导热油盘管15，使混合物在橡胶沥青反应釜20内180℃-190℃的温度下至少反应45分钟。经过45分钟的反应后形成合格的橡胶沥青，随后通过气动阀1和沥青泵3将反应好的橡胶沥青泵送到成品罐车以便使用。

D2、生产SBS改性沥青时：通过三通阀4将管线切换到胶体磨17和改性沥青发育罐18，随后打开气动阀1、启动沥青泵3，将溶胀好的基质沥青和SBS改性剂的混合物泵送到胶体磨17进行剪切研磨，随后输送到改性沥青发育罐18。改性沥青发育罐18内设螺旋式搅拌器19、导热油盘管15，顶部设置高位报警器14，端部设置液位计、温度传感器39和双金属温度计40，罐体外侧包裹保温材料。当沥青加入量过多时，触发高位警报同时切断沥青泵3的工作，防止冒罐现象的发生，有效保证了施工人员的安全和节约了材料浪费。当剪切研磨后的混合物泵送到改性沥青发育罐18后，开启螺旋式搅拌器19使之不停搅拌，同时开启导热油盘管15，使混合物在改性沥青发育罐18内160℃-170℃的温度下至少发育2个小时。经过2个小时的发育后形成合格的SBS改性沥青，随后通过气动阀1和沥青泵3将反应好的SBS改性沥青泵送到成品罐车以便使用。

当生产改性乳化沥青时，基质沥青流程按照A2方式操作。

F、乳化剂（和改性剂）：乳化剂（和改性剂）通过掺配泵24输送到掺配罐25中，随后开启搅拌器26和导热油闸阀7，使之在掺配罐25内导流板37的作用下充分搅拌、稀释形成乳化剂溶液。掺配罐25配置有称重传感器10，可实现对乳化剂（和改性剂）以及清水的精确计量。

G、在掺配罐25配置好乳化剂溶液后，打开气动阀27，启动乳化液供给泵28，将乳化剂溶液输送到乳化液配制罐29中。当乳化剂溶液进入乳化液配制罐29后，利用称重传感器10对其进行计量，随后按照配方的比例打开水泵34将清水泵送进来，打开搅拌器26和导热油闸阀7，使之进行二次搅拌和稀释，形成可供生产的乳化液溶液。

当乳化液溶液稀释完毕并且温度达到50℃-60℃时，打开气动阀27，启动乳化液供给泵28将乳化液输送到胶体磨17与基质沥青（或SBS改性沥青）一起进行研磨。与此同时，调节阀31在PLC程序的控制下按照配方要求进行实时调整乳化液的供给量，使之满足油水比的要求。

乳化剂掺配罐25、乳化液配制罐29、搅拌器26、导流板38、导热油盘管38和掺配泵24、乳化液供给泵28、管道、气动阀27，均为优质不锈钢材质制作。乳化液配制罐29分为1#和2#，可交替使用，以满足连续生产的需要。

H、清水：按照本发明的工艺流程，清水可分为以下两个单独流程进行：

H1、作为生产原料，利用水泵34和气动阀27等，向乳化剂掺配罐25和乳化液配制罐29中加入；

H2、为保证成品改性乳化沥青具有足够的储存稳定性，必须对生产出来的成品改性乳化沥青进行降温存放。利用利用水泵34和冷却装置35不停地对成品改性乳化沥青进行降温处理，使之达到较长的储存稳定性和储存时间。

I、成品改性乳化沥青（或成品乳化沥青）：按照本发明的工艺流程，可分为以下两个单独流程进行：

I1、由于在生产过程当中SBS改性沥青的工作温度较高，导致成品改性乳化沥青的温度也较高，必须对其进行降温才可以储存。因此在生产改性乳化沥青时，必须将气动三通阀32切换成改性乳化沥青生产模式，使生产出来的成品改性乳化沥青通过冷却装置35降温后再进入乳化沥青储存罐36，达到延长储存稳定性的目的。

12、当生产普通乳化沥青时，无需对成品乳化沥青进行降温处理，所以只需要将气动三通阀32切换成乳化沥青生产模式，使生产出来的乳化沥青直接进入乳化沥青储存罐36即可。

乳化沥青储存罐36内设搅拌器13、导热油盘管15，顶部设置高位报警器14，端部设置液位计、温度传感器39和双金属温度计40，罐体外侧包裹保温材料。当改性乳化沥青（或乳化沥青）加入量过多时，触发高位警报同时切断沥青泵3和乳化液供给泵28的工作，防止冒罐现象的发生，有效保证了施工人员的安全和节约了材料浪费。

储存在乳化沥青储存罐36中的改性乳化沥青（或乳化沥青）使用前可开启搅拌器13和导热油盘管15加热，并通过气动阀1和沥青泵3的作用输送到成品罐车使用。

J、电气控制系统J由电气控制房、强电柜、操作台和空压机42等组成。操作台包括PLC程序控制模块、触摸屏和各类数显仪表，用于沥青流量计5、称重传感器10、温度传感器39、调节阀31、高位报警器14等的信号接收和反馈，达到对整个生产过程进行自动调节和控制的目的。

K、导热油加热系统K由相连通的导热油锅炉43、导热油盘管15和导热油闸阀7等组成，用于一体式加工设备的供热和保温。

以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的任何改进和润饰，都应落在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备，包括沥青输送系统、改性剂上料系统、预混搅拌系统、剪切研磨系统、发育反应系统、乳化剂掺配系统、乳化液配置系统、进水系统、成品输送系统、电气控制系统和导热油加热系统，其特征在于所述改性剂上料系统与预混搅拌系统通过柔性材料连接，从而避免影响称重计量的精度；所述预混搅拌系统与剪切研磨系统之间，设置有三通阀，通过管道与橡胶沥青反应釜连通，用于橡胶沥青和SBS改性沥青生产的切换；所述剪切研磨系统与乳化沥青输送系统之间，设置有三通阀，通过管道与改性沥青发育罐连通，用于SBS改性沥青和改性乳化沥青生产的切换；所述导热油加热系统，包括导热油锅炉、导热油管道和导热油闸阀，其中导热油管道和导热油闸阀分别设置在基质沥青热交换器、预混罐、改性沥青发育罐、橡胶沥青反应釜、掺配罐、乳化液配制罐和乳化沥青储存罐内，所述基质沥青热交换器前面设置有三通阀，其位于沥青流量计和胶体磨之间，用于橡胶沥青/SBS改性沥青和改性乳化沥青生产的切换；所述沥青输送系统包括依次连接的气动阀、沥青过滤器、沥青泵、沥青流量计、三通阀、热交换器，所述沥青泵采用变频器控制，所述沥青流量计带有信号反馈功能，可以实现与电气控制系统的交互性操作，达到控制沥青流量的目的；所述热交换器与沥青泵通过沥青流量计管道相连通，用于基质沥青的快速升温；管道上设置有导热油闸阀和温度传感器，所述改性剂上料系统包括改性剂料斗、称量螺旋、称重传感器,所述改性剂料斗和称量螺旋为螺栓硬连接，整体固定在料斗机架上，使用称重传感器进行称重测量；所述称量螺旋采用变频器控制，实现输送量的调整。

2.根据权利要求1所述的橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备，其特征在于：所述预混搅拌系统包括预混罐、搅拌器、气动阀、沥青泵和高位报警器等,所述预混搅拌系统，通过管道连通在热交换器和剪切研磨系统之间，用于改性剂和基质沥青的预混；所述预混罐内有搅拌器、导流筒、导热油盘管，顶部设置高位报警器，筒体外侧包裹保温材料，所述剪切研磨系统包括胶体磨、止回阀和三通阀等，其中胶体磨具有定子、转子间隙可调的功能，所述发育反应系统包括改性沥青发育罐、橡胶沥青反应釜、螺旋式搅拌器、导热油盘管、高位报警器和沥青泵等,所述改性沥青发育罐内设螺旋式搅拌器、导热油盘管，顶部设置高位报警器，端部设置液位计、温度传感器和双金属温度计，罐体外侧包裹保温材料，通过管道与胶体磨连通，用于改性沥青的发育；所述橡胶沥青反应釜内设螺旋式搅拌器、燃烧火管、导热油盘管，顶部设置高位报警器，端部设置燃烧器、液位计、温度传感器和双金属温度计，罐体外侧包裹保温材料，通过管道与预混搅拌系统沥青泵连通，用于橡胶沥青的反应；所述沥青泵通过管道与所述改性沥青发育罐和所述橡胶沥青反应釜相连，用于成品沥青的外送。

3.根据权利要求1所述的橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备，其特征在于：所述乳化剂掺配系统包括乳化剂掺配罐、掺配泵、搅拌器、气动阀和管道等,所述乳化剂掺配罐罐体采用不锈钢材质，内置导流板、导热油盘管，顶部配置搅拌器，外部设置有温度传感器和双金属温度计，外包保温层并覆不锈钢蒙皮,所述乳化剂掺配罐整体采用称重传感器计量，所述乳化液配置系统包括乳化液配制罐、乳化液供给泵、过滤器、称重传感器、液位计和调节阀等,所述乳化液配制罐罐体采用不锈钢材质，内置导流板、导热油盘管，顶部配置搅拌器，外部设置有温度传感器和双金属温度计，外包保温层并覆不锈钢蒙皮,所述乳化液配制罐整体采用称重传感器计量，所述进水系统包括水泵、冷却装置、气动三通阀及其管道等，用于清水的进料和成品乳化沥青的降温；所述清水管道均设置有止回阀，所述乳化沥青输送系统包括乳化沥青储存罐、沥青泵和阀门等,所述乳化沥青储存罐内设搅拌器、导热油盘管，顶部设置高位报警器，端部设置液位计、温度传感器和双金属温度计，罐体外侧包裹保温材料，通过管道与胶体磨连通，用于改性乳化沥青的储存；所述沥青泵通过管道与所述乳化沥青储存罐相连，用于改性乳化沥青的外送。

4.根据权利要求1所述的橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备，其特征在于：所述电气控制系统包括电气控制房、强电柜、操作台和空压机等,所述操作台还包括PLC程序控制模块、触摸屏、各类数显仪表，用于沥青流量计、称重传感器、温度传感器、调节阀、高位报警器等的信号接收和反馈，达到对该设备进行调节和控制的目的，所述导热油加热系统，包括相连通的导热油锅炉、导热油盘管和导热油闸阀等，用于设备的加热和保温，所述的乳化剂掺配罐、乳化液配制罐、搅拌器、导流板、导热油盘管和掺配泵、乳化液供给泵、管道、阀门，均为优质不锈钢材质制作。

5.根据权利要求1所述的橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工设备，其特征在于，所有的沥青管道和导热油管道，均用保温材料包裹。

6.根据权利要求1所述的橡胶沥青、SBS改性沥青和改性乳化沥青一体式加工方法为：A、基质沥青：按照本发明的工艺流程，基质沥青可分为以下两个流程进行：

A1、生产橡胶沥青和SBS改性沥青时：通过三通阀，将管线切换为橡胶沥青和改性沥青生产模式，热沥青通过变频控制的沥青泵和实时计量的沥青流量计后输送到热交换器进行快速升温，随后进入预混罐；热交换器导热油管的进口、出口和基质沥青出口分别装有温度传感器，以达到控制导热油温度和沥青温度的目的,A2、生产改性乳化沥青时：通过三通阀，将管线切换为改性乳化沥青生产模式，热沥青通过变频控制的沥青泵和实时计量的沥青流量计后输送到胶体磨;

B、橡胶粉：使用人工方式将橡胶粉加入到改性剂料斗中，通过称重传感器的实时测量，调整变频控制的称量螺旋的转速并实时调整输送量，将橡胶粉或SBS改性剂输送到预混罐;

C、预混罐中的基质沥青和橡胶粉是按配方设定好的比例来加入的，待基质沥青和橡胶粉加入足量后，启动预混罐搅拌器，使基质沥青和橡胶粉的混合物在导流筒内不停地被搅拌，形成上下翻滚的扰流模式，增强混合物的搅拌效果；内置的导热油盘管在搅拌过程形成导流板的作用，进一步增强搅拌效果；预混罐顶部安装有高位报警器，当沥青加入量过多时，触发高位警报同时切断沥青泵的工作，防止冒罐现象的发生，有效保证了施工人员的安全和节约了材料浪费;

D、当预混罐中的基质沥青和橡胶粉的混合物经过充分搅拌之后，按照本发明的工艺流程，该混合物可分为以下两个流程进行：

D1、生产橡胶沥青时：通过三通阀4将管线切换到橡胶沥青反应釜，随后打开气动阀、启动沥青泵，将预混好的基质沥青和橡胶粉的混合物泵送到橡胶沥青反应釜中，橡胶沥青反应釜内设螺旋式搅拌器、燃烧火管、导热油盘管，顶部设置高位报警器，端部设置燃烧器、液位计、温度传感器和双金属温度计，罐体外侧包裹保温材料，当沥青加入量过多时，触发高位警报同时切断沥青泵的工作，防止冒罐现象的发生，有效保证了施工人员的安全和节约了材料浪费,当基质沥青和橡胶粉的混合物泵送到橡胶沥青反应釜后，开启螺旋式搅拌器使之不停搅拌，同时开启燃烧火管和导热油盘管，使混合物在橡胶沥青反应釜内180℃-190℃的温度下至少反应45分钟,经过45分钟的反应后形成合格的橡胶沥青，随后通过气动阀和沥青泵将反应好的橡胶沥青泵送到成品罐车以便使用,D2、生产SBS改性沥青时：通过三通阀将管线切换到胶体磨和改性沥青发育罐，随后打开气动阀、启动沥青泵，将溶胀好的基质沥青和SBS改性剂的混合物泵送到胶体磨进行剪切研磨，随后输送到改性沥青发育罐，改性沥青发育罐内设螺旋式搅拌器、导热油盘管，顶部设置高位报警器，端部设置液位计、温度传感器和双金属温度计，罐体外侧包裹保温材料，当沥青加入量过多时，触发高位警报同时切断沥青泵的工作，防止冒罐现象的发生，有效保证了施工人员的安全和节约了材料浪费,当剪切研磨后的混合物泵送到改性沥青发育罐后，开启螺旋式搅拌器使之不停搅拌，同时开启导热油盘管，使混合物在改性沥青发育罐内160℃-170℃的温度下至少发育2个小时,经过2个小时的发育后形成合格的SBS改性沥青，随后通过气动阀和沥青泵将反应好的SBS改性沥青泵送到成品罐车以便使用,当生产改性乳化沥青时，基质沥青流程按照A2方式操作;

F、乳化剂：乳化剂通过掺配泵输送到掺配罐中，随后开启搅拌器和导热油闸阀，使之在掺配罐内导流板的作用下充分搅拌、稀释形成乳化剂溶液,掺配罐配置有称重传感器，可实现对乳化剂以及清水的精确计量;

G、在掺配罐配置好乳化剂溶液后，打开气动阀，启动乳化液供给泵，将乳化剂溶液输送到乳化液配制罐中，当乳化剂溶液进入乳化液配制罐后，利用称重传感器对其进行计量，随后按照配方的比例打开水泵将清水泵送进来，打开搅拌器和导热油闸阀，使之进行二次搅拌和稀释，形成可供生产的乳化液溶液,当乳化液溶液稀释完毕并且温度达到50℃-60℃时，打开气动阀，启动乳化液供给泵将乳化液输送到胶体磨与基质沥青（或SBS改性沥青）一起进行研磨,与此同时，调节阀在PLC程序的控制下按照配方要求进行实时调整乳化液的供给量，使之满足油水比的要求,乳化剂掺配罐、乳化液配制罐、搅拌器、导流板、导热油盘管和掺配泵、乳化液供给泵、管道、气动阀，均为优质不锈钢材质制作,乳化液配制罐分为1罐和2罐，可交替使用，以满足连续生产的需要;

H、清水：按照本发明的工艺流程，清水可分为以下两个单独流程进行：

H1、作为生产原料，利用水泵和气动阀等，向乳化剂掺配罐和乳化液配制罐中加入；

H2、为保证成品改性乳化沥青具有足够的储存稳定性，必须对生产出来的成品改性乳化沥青进行降温存放,利用利用水泵和冷却装置不停地对成品改性乳化沥青进行降温处理，使之达到较长的储存稳定性和储存时间;

I、成品改性乳化沥青：按照本发明的工艺流程，可分为以下两个单独流程进行：

I1、由于在生产过程当中SBS改性沥青的工作温度较高，导致成品改性乳化沥青的温度也较高，必须对其进行降温才可以储存，因此在生产改性乳化沥青时，必须将气动三通阀切换成改性乳化沥青生产模式，使生产出来的成品改性乳化沥青通过冷却装置降温后再进入乳化沥青储存罐，达到延长储存稳定性的目的，当生产普通乳化沥青时，无需对成品乳化沥青进行降温处理，所以只需要将气动三通阀切换成乳化沥青生产模式，使生产出来的乳化沥青直接进入乳化沥青储存罐即可,储存在乳化沥青储存罐中的改性乳化沥青使用前可开启搅拌器和导热油盘管加热，并通过气动阀和沥青泵的作用输送到成品罐车使用;

J、电气控制系统J由电气控制房、强电柜、操作台和空压机组成,操作台包括PLC程序控制模块、触摸屏和各类数显仪表，用于沥青流量计、称重传感器、温度传感器39、调节阀、高位报警器等的信号接收和反馈，达到对整个生产过程进行自动调节和控制的目的;

K、导热油加热系统K由相连通的导热油锅炉、导热油盘管和导热油闸阀等组成，用于一体式加工设备的供热和保温。

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