CN111113677B - 一种混凝土制备用a料b料高精度定量反应系统 - Google Patents

Abstract

本发明公布了一种混凝土制备用A料B料高精度定量反应系统，包括与预料槽连通的反应釜，反应釜为双层结构且其夹层被拦腰分隔为上下两个相互独立的腔室；在内层釜靠上腔室的釜壁上密布有与上腔室连通的布料孔；在反应釜底部最低处还设有用于放出物料的放料阀，放料阀的入口正对下搅拌片朝上隆起处，称量装置，其包括，若干个大小不同且由大到小排列布置的称量筒形成的若干个不同精度级别的称量仪器，每个称量筒的顶部开口，底部呈圆锥漏斗状并连接有竖直朝下的漏液管，漏液管上具有阀门；称量筒的开口端上安装有与压缩气源连通的通气管，该通气管可转动且与称量筒同轴设置并能够伸入到称量筒内。本发明可以较好地保证A料充分反应。

Description

一种混凝土制备用A料B料高精度定量反应系统

技术领域

本发明属于建筑工程辅材运用技术领域，尤其涉及一种A料B料混合反应装置。

背景技术

在土建工程施工时，尤其是混凝土制备时，需要用到两种原料，一种是丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和水的混合物，俗称A料，另一种是维生素C、巯基乙酸和水的混合物，俗称B 料，A料的使用需要B料参与来与之反应融合，现有技术中通常是将上述所有的物料直接混合起来然后再通入反应釜中进一步混合、反应，对反应釜进行加热并再次通入清水使得所有物料混合，在反应釜中反应时，除了A、B料本身因其接触充分性而导致反应效率有待提升外，A料和B料混合时，融合较慢，由于接触面积不够均匀充分，单靠传统的机械性物理搅拌来混合接触，导致反应效果较差，导致A料在B料的参与下的混合反应不够充分，影响制备的成品质量。而对于A料与B料的反应，在混凝土制备时通常是在混凝土搅拌站成批生产，每批的A料B料反应物都是设定的一个既定值，尤其对于A料而言，其用量精度的把控尤其较高，而现有的制备中通常是直接用普通的计量罐进行计量，通过阅读一个巨大的计量罐外壁的刻度线来读取溶液体积，其读取值误差较大，越是大批量的A料、B料的成批量取，其误差具体升数的绝对值往往越大。因此，目前的A料B 料计量反应设备存在较大的不足，亟待改进。

发明内容

本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种混凝土制备用A料B料高精度定量反应系统，该混凝土制备用A料B料高精度定量反应系统对于额定量的A料B料反应而言计量十分精确，并可以使得A料与B料混合更加均匀，具有较为充分的反应效果。

本发明的技术方案如下：

一种混凝土制备用A料B料高精度定量反应系统，包括与预料槽连通的反应釜，所述预料槽盛有A料，以及用于A料称量的称量装置，所述反应釜为双层结构且其夹层被拦腰分隔为上下两个相互独立的腔室，上腔室与B料池通过上水管路连接，下腔室通过热油管路与导热油加热罐连接；在内层釜靠上腔室的釜壁上密布有与上腔室连通的布料孔；

还包括伸入内层釜中的搅拌部件，搅拌部件包括喷射管和搅拌部，喷射管同轴地安装在内层釜内且其露出反应釜的一端与驱动其自转的驱动装置连接，喷射管上端与所述预料槽连通，喷射管上密布有喷射孔的管段位于内层釜具有布料孔的部分的内部，喷射管底端封闭并与搅拌部固定连接，所述搅拌部包括，搅拌轴、上搅拌片、下搅拌片以及中搅拌片，其中，搅拌轴同轴地固定于喷射管的封闭端，上搅拌片、中搅拌片、下搅拌片在搅拌轴上由上至下依次固定设置，且上搅拌片呈朝上凸起的圆弧片状，中搅拌片由两支波浪状的钢片交叉呈χ型地固定于搅拌轴上，下搅拌片两侧分别与内层釜釜底的曲面光滑接触，中部朝上隆起并与搅拌轴的底端固接；

在反应釜底部最低处还设有用于放出物料的放料阀，放料阀的入口正对下搅拌片朝上隆起处，以使得放料阀入口位于搅拌部件旋转时所述隆起处旋转所形成的空间区域内；

称量装置，其包括，若干个大小不同且由大到小排列布置的称量筒形成的若干个不同精度级别的称量仪器，在每个称量筒的预定液面高度处安装有溢流排液管，以使得称量筒内的溶液体积达到预定值时即溢流到下一级称量筒，最后一级称量筒的溢流排液管与循环回收池连通；每个称量筒的顶部开口，底部呈圆锥漏斗状并连接有竖直朝下的漏液管，漏液管上具有阀门；称量筒的开口端上安装有与压缩气源连通的通气管，该通气管可转动且与称量筒同轴设置并能够伸入到称量筒内，在所述通气管的四周还均匀间隔地连接有喷气管，所有喷气管均朝下倾斜设置并与通气管呈不大于90度的夹角；所有漏液管均连接至送液主管，所述送液主管与所述预料槽连通。

本发明的有益效果：本发明通过双层釜的设计结构，在内层釜上部开设布料孔，使得被送入上腔室内的水可以均匀地朝内层釜中央沿径向喷出，形成一个圆筒罩状的立体水幕，而水幕中的喷射管道又同时正对布料孔地喷出A料混合物，二者类似雾化交织，使得清水与A料之间接触均匀、充分，融合更好，充分实现预先的快速混合，这相对于现有的传统搅拌混合来说是一次巨大的变革，尤其这种同轴的两个液幕之间的交织混合，更是独创性地改变了A料与B料的混合方式，比目前其他领域，诸如生化药品领域的单纯雾化而无序的自由混合要效果好得多，均匀得多。在高速喷射混合后再落入到内层釜的下部，再次接受搅拌部件的搅拌，提升制备效果。此外，本发明的称量装置可以对A料进行严格的计量控制，根据设定的量取值选择合理的计量等级，从而避免了人工读数带来的误差，虽然没有采用电子信息等高新技术来智能读数，但是也能实现自动化计量并且具有较高的计量精度，并且结构简单，易于实施，成本十分低廉，利用大量推广使用。此外，本发明的通气管对称量筒的旋转吹扫可以有效地使得筒内壁残余液体排出，进一步地提升计量精度。

由此可见，本发明的这种高精度定量反应系统，通过高精度的定额计量，多维度的搅拌混合，保证了A料、B料的反应更加充分，效果更好。

附图说明

图1为本发明的反应釜的相关结构示意图。

图2为本发明的称量装置的结构示意图。

图3为本发明在具体运用中的一种结构示意图。

图4为溢流管道安装在反应釜上的俯视图。

图5为上搅拌叶片的分流搅拌示意图。

元件标号说明：内层釜1、布料孔2、喷射管3、插入喷射管端部的管段4、喷射孔5、上腔室6、下腔室7、搅拌轴8、上搅拌叶片9、中搅拌叶片10、下搅拌叶片11、隆起处 12、溢流管道13、电机14、称量装置15、预料槽16、转料泵17、高位罐18、B料池19、回水管路20、导热油加热罐21、转油泵22、上水管路23、自吸泵24、放料阀25、转料泵26、计量筒27、通气管28、喷气管29、溢流排液管30、送液主管31、离心泵32、积汽罩33、循环回收池34。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

如图1—3所示，一种混凝土制备用A料B料高精度定量反应系统，包括与预料槽 16连通的反应釜，所述预料槽16盛有A料，以及用于A料称量的称量装置15。如图1 所示，与现有设备不同之处在于，其一，本实施例的反应釜为双层结构且其夹层被拦腰分隔为上下两个相互独立的腔室，上腔室6与B料池19通过上水管路23连接，下腔室7通过热油管路与导热油加热罐21连接；在内层釜1靠上腔室6的釜壁上密布有与上腔室6 连通的布料孔2。

本实施例还包括伸入内层釜1中的搅拌部件，搅拌部件包括喷射管3和搅拌部，喷射管3同轴地安装在内层釜1内且其露出反应釜的一端与驱动其自转的驱动装置连接，喷射管3上端与所述预料槽16连通。喷射管3上密布有喷射孔5的管段同轴地位于内层釜1 具有布料孔2的部分的内部，喷射管3底端封闭并与搅拌部固定连接，所述搅拌部包括，搅拌轴8、上搅拌片、下搅拌片以及中搅拌片，其中，搅拌轴8同轴地固定于喷射管3的封闭端，上搅拌片、中搅拌片、 下搅拌片在搅拌轴上由上至下依次固定设置，且上搅拌 片呈朝上凸起的圆弧片状，当最底部的布料孔2距离上搅拌叶片9顶部的间距大于上搅拌叶片9距离内层釜1釜底时，A料B料具有充分的混合时间和下落距离且不会被搅拌部搅拌的物料剧烈飞溅而影响“雾化”规律性的融合效果，但是，此时，上搅拌叶片9的横截面结构如图5所示，在上搅拌叶片9的两侧对称地设有大致呈C型的圆弧形截面的分流槽，该分流槽的槽底由上部的倾斜平面a和下部的圆弧凹面b构成，且圆弧凹面b的截面圆弧曲线的中点低于截面圆弧曲线的圆心O所在高度，即二者之间形成高度差值H不小于0，且宜处于上搅拌叶片9的该截面处最低点距离其正下方的内层釜1釜底之间高度K的 1/12～1/7，其具体值根据上搅拌叶片9的高度灵活确定，该参数结构下的上搅拌叶片9使得迎面而来的物料沿上述分流槽分别上下流动，且更加符合最底部的布料孔2距离上搅拌叶片9顶部的间距大于上搅拌叶片9距离内层釜1釜底的设计结构要求，朝上分流涌出的角度大于朝下涌出的角度，混合效果更佳。同时，本实施例的中搅拌叶片10由两支波浪状的钢片交叉呈χ型地固定于搅拌轴8上,即钢片呈“～”状，下搅拌片两侧分别与内层釜 1釜底的曲面光滑接触，中部朝上隆起并与搅拌轴8的底端固接。为了反应后充分排料，在反应釜底部最低处还设有用于放出物料的放料阀25，放料阀25的入口正对下搅拌片朝上隆起处12，以使得放料阀25入口位于搅拌部件旋转时所述隆起处12旋转所形成的空间区域内。

本实施例提供的混凝土制备用A料B料高精度定量反应系统在使用时，先将A、B料预先分别称量放置在相应容器中，将预料槽16内的A物料通过管道输入到喷射管3内，使得物料从喷射管3上的喷射孔5朝四周旋转射出，当遇到从反应釜的上腔室6射出的水雾状B料溶液后二者预先融合、反应，并逐步落入到内层釜1的下部，经过搅拌部件的搅拌后进一步使得物料反应充分。在搅拌部搅拌时，由于其上搅拌叶片9和下搅拌叶片11 的特殊形状使得二者之间搅入的物料又再次与χ型的中搅拌叶片10碰撞、混合，充分接触搅匀，实现了大大提升反应效率的目的，反应更加充分。

为确保反应物A料的精度有保证，本实施例的称量装置，参见图3，其包括，若干个大小不同且由大到小排列布置的称量筒形成的若干个不同精度级别的称量仪器，在每个称量筒的预定液面高度处安装有溢流排液管30，以使得称量筒内的溶液体积达到预定值时即溢流到下一级称量筒，最后一级称量筒的溢流排液管30与循环回收池34连通；每个称量筒的顶部开口，底部呈圆锥漏斗状并连接有竖直朝下的漏液管，漏液管上具有阀门；称量筒的开口端上安装有与压缩气源连通的通气管28，该通气管28可转动且与称量筒同轴设置并能够伸入到称量筒内，在所述通气管28的四周还均匀间隔地连接有喷气管29，所有喷气管 29均朝下倾斜设置并与通气管 28 呈不大于 90 度的夹角；所有漏液管均连接至 送 液主管31，所述送液主管31与所述预料槽连通。在计量时，溶液先流至第一级的称量筒，作为一个计量的标准主要基础数值，记录为X1，该X1由于是第一级称量筒溢流后形成的一个标准溶液体积，因此十分准确，同理，往后每一级称量筒依次为X2、X3、X4.....Xn，同样这些每个次级基础数值均有较为精确的计量精度，最终，计量出来的体积即为X1+X2、 X3、X4.....Xn，逐级溢流，待最后一个称量筒溢流后，关闭输入第一级称量筒的输入管道，待所有称量筒不再溢流时，即可打开所有漏液管，使之全部流入送液主管31，流至待存容器中备用。当然，优选地，B料的输送管道上也设有所述称量装置，进一步提升精度。

所有称量筒内的溶液流出后，上述通气管28伸入，压缩空气从喷气管29射出，并在通气管28旋转时将相应的计量筒27内壁残余的液体吹扫、滴落出去。

优选地，上述喷射管3可以通过高位罐18、转料泵26与预料罐连接，以更好地将物料转运至预料罐内缓存。

为了确保密封性，连接预料槽16和喷射管3的管道同轴地插入到喷射管3内并与喷射管3内壁形成动密封，插入喷射管3端部的管段为刚性管道。具体可以将刚性管道插入到喷射管3内，喷射管3内壁上嵌有若干O型圈，刚性管道穿过O型圈并与O型圈挤压接触，从而实现动密封，结构简单可靠，可实施性强。此外，本实施例还包括如图4所示的溢流管道13，该溢流管道13呈扇形状的扁管，所述溢流管道13插入内层釜1并位于上搅拌片和喷射孔5布置区域之间，以便确保内层釜1的反应物不从上腔室6的布料孔2窜出，使得清水和预料罐出来的AB混合料进入反应釜的量更好控制，不会因为控制不当导致反应物从布料孔2流入夹层空间而影响反应效果。

此外，本实施例的送液主管从第一级称量筒所在一侧朝其余级别的称量筒一侧逐步倾斜下降，且其靠第一级称量筒的一端朝上弯曲并扩大、敞开而与外界大气连通；送液管的另一端与离心泵的入口端连接，离心泵的出口端与球形的积汽罩33连通，在积汽罩33底部中央具有排泄口。在送液主管排液结束后，将离心泵等抽吸设备接通至送液主管，离心泵的抽吸下将等抽吸设备内的残余、附着液体抽入到积汽罩33内，最后由积汽罩33排至上述待存容器中，与前述通气管一样，减少溶液残余影响计量精度。进一步地，为提升效果，积汽罩33内壁可拆卸地贴有吸收罩，该吸收罩可以物理性地吸收A料B料的混合反应液，即采用海绵、泡沫等可以吸水作用的材料安装在积汽罩33内，以便将其取下，拧干出的液体同样存入上述待存容器中。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种混凝土制备用A料B料高精度定量反应系统，包括与预料槽连通的反应釜，所述预料槽盛有A料，以及用于A料称量的称量装置，其特征在于：所述反应釜为双层结构且其夹层被拦腰分隔为上下两个相互独立的腔室，上腔室与B料池通过上水管路连接，下腔室通过热油管路与导热油加热罐连接；在内层釜靠上腔室的釜壁上密布有与上腔室连通的布料孔；

还包括伸入内层釜中的搅拌部件，搅拌部件包括喷射管和搅拌部，喷射管同轴地安装在内层釜内且其露出反应釜的一端与驱动其自转的驱动装置连接，喷射管上端与所述预料槽连通，喷射管上密布有喷射孔的管段同轴地位于内层釜具有布料孔的部分的内部，喷射管底端封闭并与搅拌部固定连接，所述搅拌部包括，搅拌轴、上搅拌片、下搅拌片以及中搅拌片，其中，搅拌轴同轴地固定于喷射管的封闭端，上搅拌片、中搅拌片、下搅拌片在搅拌轴上由上至下依次固定设置，且上搅拌片呈朝上凸起的圆弧片状，中搅拌片由两支波浪状的钢片交叉呈χ型地固定于搅拌轴上，下搅拌片两侧分别与内层釜釜底的曲面光滑接触，中部朝上隆起并与搅拌轴的底端固接；

在反应釜底部最低处还设有用于放出物料的放料阀，放料阀的入口正对下搅拌片朝上隆起处，以使得放料阀入口位于搅拌部件旋转时所述隆起处旋转所形成的空间区域内；

称量装置，其包括，若干个大小不同且由大到小排列布置的称量筒形成的若干个不同精度级别的称量仪器，在每个称量筒的预定液面高度处安装有溢流排液管，以使得称量筒内的溶液体积达到预定值时即溢流到下一级称量筒，最后一级称量筒的溢流排液管与循环回收池连通；每个称量筒的顶部开口，底部呈圆锥漏斗状并连接有竖直朝下的漏液管，漏液管上具有阀门；称量筒的开口端上安装有与压缩气源连通的通气管，该通气管可转动且与称量筒同轴设置并能够伸入到称量筒内，在所述通气管的四周还均匀间隔地连接有喷气管，所有喷气管均朝下倾斜设置并与通气管呈不大于90度的夹角；所有漏液管均连接至送液主管，所述送液主管与所述预料槽连通。

2.根据权利要求1所述混凝土制备用A料B料高精度定量反应系统，其特征在于：所述驱动装置包括电机，电机通过齿轮啮合驱动喷射管自转。

3.根据权利要求1所述混凝土制备用A料B料高精度定量反应系统，其特征在于：所述喷射管通过高位罐、转料泵与预料罐连接。

4.根据权利要求1所述混凝土制备用A料B料高精度定量反应系统，其特征在于：连接预料槽和喷射管的管道同轴地插入到喷射管内并与喷射管内壁形成动密封，插入喷射管端部的管段为刚性管道。

5.根据权利要求1所述混凝土制备用A料B料高精度定量反应系统，其特征在于：还包括溢流管道，所述溢流管道插入内层釜并位于上搅拌片和喷射孔布置区域之间。

6.根据权利要求1—5任一项所述混凝土制备用A料B料高精度定量反应系统，其特征在于：所述送液主管从第一级称量筒所在一侧朝其余级别的称量筒一侧逐步倾斜下降，且其靠第一级称量筒的一端朝上弯曲并扩大、敞开而与外界大气连通；送液管的另一端与离心泵的入口端连接，离心泵的出口端与球形的积汽罩连通，在积汽罩底部中央具有排泄口。

7.根据权利要求6所述混凝土制备用A料B料高精度定量反应系统，其特征在于：所述积汽罩内壁可拆卸地贴有吸收罩，该吸收罩可以物理性地吸收A料B料的混合反应液。

8.根据权利要求1所述混凝土制备用A料B料高精度定量反应系统，其特征在于：B料的输送管道上也设有所述称量装置。

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