CN111420845A - 一种适用于各种工况的高聚物注射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于各种工况的高聚物注射装置,包括液氮快速气化装置、A料存储罐、B料存储罐、混合管、混合器、第一脚踏式补气装置和第二脚踏式补气装置,在有动力气源的工况下,通过外界气源连接口连接动力气源,实现高聚物注射的正常工作;当无动力气源时,通过液氮在液氮快速气化装置内气化提供高压气源,当液氮气化的气源不足,采用第一脚踏式补气装置确保高聚物注射所需要的气压。另外由于A料和B料黏度会存在差异,在相同气压下两者流动速度不同,故通过第二脚踏式补气装置对两者中流动速度小的料进行补压,确保A料与B料流动速度相同,满足形成高聚物1:1的体积配比。从而适用于各种工况的高聚物注射,具有广泛的实用性。

Description

一种适用于各种工况的高聚物注射装置
技术领域
本发明涉及一种高聚物注射装置,具体是一种适用于各种工况的高聚物注射装置。
背景技术
目前,高聚物注射技术已广泛运用于矿山、水利、交通、环保、建筑物等基础设施加固、防渗、喷涂、封孔等技术领域。在矿山领域的矿井内,高聚物注射的主要动力是井下压风系统。在水利、交通、环保、建筑物领域,高聚物注射的主要动力是空气压缩机。因此,目前高聚物注射均需要空气压缩机或压风系统驱动才能正常使用,这样就导致其无法适用于无压风系统或空气压缩机的工作地点,从而严重限制了高聚物注射技术的应用范围。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题,本发明提供一种适用于各种工况的高聚物注射装置,能适用于压风系统或空气压缩机的工况,也能适用于无压风系统或空气压缩机的工况,从而增加了高聚物注射技术的应用范围。
为了实现上述目的,本发明采用的技术方案是:一种适用于各种工况的高聚物注射装置,包括液氮快速气化装置、A料存储罐、B料存储罐、混合管、混合器、第一脚踏式补气装置和第二脚踏式补气装置,
所述A料存储罐和B料存储罐固定在液氮快速气化装置下部,且A料存储罐和B料存储罐的结构相同且镜像对称设置;A料存储罐侧部设有A料注入口,B料存储罐侧部设有B料注入口,A料存储罐的出料口和B料存储罐的出料口均与混合管的进料口连接,混合器设置在混合管内;液氮快速气化装置上设有液氮注入口、外界气源连接口和压力表,液氮快速气化装置通过第一气液连接管与A料存储罐连通,液氮快速气化装置通过第二气液连接管与B料存储罐连通,第一脚踏式补气装置通过第一补气管与液氮快速气化装置连通,第二脚踏式补气装置通过第二补气管与三通阀其中一个端口连通,三通阀另外两个端口分别通过第一分支管和第二分支管与A料存储罐和B料存储罐连通;所述A料存储罐和B料存储罐均采用透明材质制成;
所述液氮注入口处装有第一控制阀,外界气源连接口处装有第二控制阀,第一气液连接管上装有第三控制阀,第二气液连接管上装有第四控制阀,A料注入口处装有第五控制阀,B料注入口处装有第六控制阀,A料存储罐的出料口处装有第七控制阀,B料存储罐的出料口处装有第八控制阀,第一补气管上装有第九控制阀,第一分支管上装有第十控制阀,第二分支管上装有第十一控制阀。
进一步,所述第一气液连接管上装有第一逆止阀、且第一逆止阀的进口与液氮快速气化装置连通,第二气液连接管上装有第二逆止阀、且第二逆止阀的进口与液氮快速气化装置连通,第一补气管上装有第三逆止阀、且第三逆止阀的进口与第一脚踏式补气装置连通,第一分支管上装有第四逆止阀、且第四逆止阀的进口与第二脚踏式补气装置连通,第二分支管上装有第五逆止阀、且第五逆止阀的进口与第二脚踏式补气装置连通。增设多个逆止阀,能使得各个管路中气体单向运动,防止其反向影响高聚物注入的正常进行。
优选的,所述第十控制阀和第十一控制阀均为比例控制阀。设置成比例控制阀,能分别对两者的开度进行调节,从而在第二脚踏式补气装置工作时分别控制进入A料存储罐和B料存储罐的气体量,最终使A料从A料存储罐出料速度与B料从B料存储罐出料速度一致,从而满足A料:B料=1:1的体积配比形成高聚物,保证高聚物的质量。
与现有技术相比,本发明采用液氮快速气化装置、A料存储罐、B料存储罐、混合管、混合器、第一脚踏式补气装置和第二脚踏式补气装置相结合的方式,在有压风系统或空气压缩机的工况下,通过外界气源连接口连接压风系统或空气压缩机,实现高聚物注射的正常工作;当无压风系统或空气压缩机无法工作时,通过液氮注入口加入一定量液氮,通过液氮在液氮快速气化装置内气化提供高压气源,当液氮完全气化而高聚物注射未完成时会导致氮气气源不足,此时采用第一脚踏式补气装置确保高聚物注射所需要的气压。另外由于形成高聚物的A料和B料黏度会存在差异,因此在相同气压作用下,两者的流动速度不同,造成A料和B料持续进入混合管内的量不能满足1:1的体积配比,故通过第二脚踏式补气装置对两者中流动速度小的料进行补压,确保A料与B料流动速度相同,满足高聚物1:1的体积配比,且在A料与B料在混合器的作用下搅拌均匀。因此本发明适用于各种工况的高聚物注射,具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图中:1、液氮注入口;2、第一控制阀;3、外界气源连接口;4、第二控制阀;5、压力表;6、液氮快速气化装置;7、第三控制阀;8、第一气液连接管;9、第一逆止阀;10、第四控制阀;11、第二气液连接管;12、第二逆止阀;13、A料注入口;14、第五控制阀;15、B料注入口;16、第六控制阀;17、A料存储罐;18、B料存储罐;19、第七控制阀;20、第八控制阀;21、混合管;22、混合器;23、第一脚踏式补气装置;24、第一补气管;25、第九控制阀;26、第三逆止阀;27、第二脚踏式补气装置;28、第二补气管;29、三通阀;30、第一分支管;31、第十控制阀;32、第四逆止阀;33、第二分支管;34、第十一控制阀;35、第五逆止阀。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
如图1所示,本发明包括液氮快速气化装置6、A料存储罐17、B料存储罐18、混合管21、混合器22、第一脚踏式补气装置23和第二脚踏式补气装置27,
所述A料存储罐17和B料存储罐18固定在液氮快速气化装置6下部,且A料存储罐17和B料存储罐18的结构相同且镜像对称设置;A料存储罐17侧部设有A料注入口13,B料存储罐18侧部设有B料注入口15,A料存储罐17的出料口和B料存储罐18的出料口均与混合管21的进料口连接,混合器22设置在混合管21内;液氮快速气化装置6上设有液氮注入口1、外界气源连接口3和压力表5,液氮快速气化装置6通过第一气液连接管8与A料存储罐17连通,液氮快速气化装置6通过第二气液连接管11与B料存储罐18连通,第一脚踏式补气装置23通过第一补气管24与液氮快速气化装置6连通,第二脚踏式补气装置27通过第二补气管28与三通阀29其中一个端口连通,三通阀29另外两个端口分别通过第一分支管30和第二分支管33与A料存储罐17和B料存储罐18连通;所述A料存储罐17和B料存储罐18均采用透明材质制成;
所述液氮注入口1处装有第一控制阀2,外界气源连接口3处装有第二控制阀4,第一气液连接管8上装有第三控制阀7,第二气液连接管11上装有第四控制阀10,A料注入口13处装有第五控制阀14,B料注入口15处装有第六控制阀16,A料存储罐17的出料口处装有第七控制阀19,B料存储罐18的出料口处装有第八控制阀20,第一补气管24上装有第九控制阀25,第一分支管30上装有第十控制阀31,第二分支管33上装有第十一控制阀34。
上述液氮快速气化装置6、混合管21、混合器22、第一脚踏式补气装置23和第二脚踏式补气装置27均为现有结构。
进一步,所述第一气液连接管8上装有第一逆止阀9、且第一逆止阀9的进口与液氮快速气化装置6连通,第二气液连接管11上装有第二逆止阀12、且第二逆止阀12的进口与液氮快速气化装置6连通,第一补气管24上装有第三逆止阀26、且第三逆止阀26的进口与第一脚踏式补气装置23连通,第一分支管30上装有第四逆止阀32、且第四逆止阀32的进口与第二脚踏式补气装置23连通,第二分支管33上装有第五逆止阀35、且第五逆止阀35的进口与第二脚踏式补气装置27连通。增设多个逆止阀,能使得各个管路中气体单向运动,防止其反向影响高聚物注入的正常进行。
优选的,所述第十控制阀31和第十一控制阀34均为比例控制阀。设置成比例控制阀,能分别对两者的开度进行调节,从而在第二脚踏式补气装置27工作时分别控制进入A料存储罐17和B料存储罐18的气体量,最终使A料从A料存储罐出料速度与B料从B料存储罐出料速度一致,从而满足A料:B料=1:1的体积配比形成高聚物,保证高聚物的质量。
本发明的工作过程为:先确定混合形成所需高聚物的两种已知材料,然后将两种材料分别确定为A料和B料;
然后确定所处工况:
若处于具有压风系统或空气压缩机的工况下,将压风系统或空气压缩机的输出端与外界气源连接口3密封连接,打开第五控制阀14和第六控制阀16,分别从A料注入口13和B料注入口15向A料存储罐17和B料存储罐18内注入一定量A料和B料,完成后关闭第五控制阀14和第六控制阀16;打开第二控制阀4和开启压风系统或空气压缩机,使高压气体进入液氮快速气化装置6内,通过压力表5观察其内部压力,达到设定压力值时打开第三控制阀7、第四控制阀10、第七控制阀19、第八控制阀20和开启混合器22,高压气体分别通过第一气液连接管8和第二气液连接管11进入A料存储罐17和B料存储罐18,同时推动A料存储罐17内的A料向出料口移动和推动B料存储罐18内的B料向出料口移动,使A料和B料进入混合管21内,混合器22将A料和B料在混合管21内进行混合,由于A料和B料的黏度会存在差异,在相同气压作用下,两者的流动速度不同,造成A料和B料持续进入混合管21内的量不能满足1:1的体积配比,此时,使第二脚踏式补气装置27开始工作:
若A料流速大于B料流速,则打开第十一控制阀34,将第二脚踏式补气装置23产生的气流通过第二分支管33进入B料存储罐18,观察A料存储罐17内的A料和B料存储罐18内的B料的流动情况,调节第十一控制阀34的开度,直至使两者流动速度相同,保持当前第十一控制阀34的开度,从而实现A料和B料持续进入混合管21内的量满足1:1的体积配比;
若B料流速大于A料流速,则打开第十控制阀31,将第二脚踏式补气装置27产生的气流通过第一分支管30进入A料存储罐17,观察A料存储罐17内的A料和B料存储罐18内的B料的流动情况,调节第十控制阀31的开度,直至使两者流动速度相同,保持当前第十控制阀31的开度,从而实现A料和B料持续进入混合管21内的量满足1:1的体积配比;
两者在混合管21内通过混合器22的作用下搅拌均匀形成所需高聚物,最终从混合管21的出料口对所需的地方进行高聚物注射。。
若所处工况下无压风系统或空气压缩机,先打开第五控制阀14和第六控制阀16,分别从A料注入口13和B料注入口15向A料存储罐17和B料存储罐18内注入一定量A料和B料,完成后关闭第五控制阀14和第六控制阀16;然后打开第一控制阀2,从液氮注入口1向液氮快速气化装置6内注入一定量的液氮,然后关闭第一控制阀2,使液氮在液氮快速气化装置6内气化,通过压力表5观察其内部压力变化,达到设定压力值时打开第三控制阀7、第四控制阀10、第七控制阀19、第八控制阀20和开启混合器22,高压氮气分别通过第一气液连接管8和第二气液连接管11进入A料存储罐17和B料存储罐18,同时推动A料存储罐17内的A料向出料口移动和推动B料存储罐18内的B料向出料口移动,使A料和B料进入混合管21内,混合器22将A料和B料在混合管21内进行混合,由于A料和B料的黏度会存在差异,在相同气压作用下,两者的流动速度不同,造成A料和B料持续进入混合管21内的量不能满足1:1的体积配比,此时,使第二脚踏式补气装置27开始工作;
若A料流速大于B料流速,则打开第十一控制阀34,将第二脚踏式补气装置23产生的气流通过第二分支管33进入B料存储罐18,观察A料存储罐17内的A料和B料存储罐18内的B料的流动情况,调节第十一控制阀34的开度,直至使两者流动速度相同,保持当前第十一控制阀34的开度,从而实现A料和B料持续进入混合管21内的量满足1:1的体积配比;
若B料流速大于A料流速,则打开第十控制阀31,将第二脚踏式补气装置27产生的气流通过第一分支管30进入A料存储罐17,观察A料存储罐17内的A料和B料存储罐18内的B料的流动情况,调节第十控制阀31的开度,直至使两者流动速度相同,保持当前第十控制阀31的开度,从而实现A料和B料持续进入混合管21内的量满足1:1的体积配比;
两者在混合管21内通过混合器22的作用下搅拌均匀形成所需高聚物,最终从混合管21的出料口对所需的地方进行高聚物注射。在高聚物注射过程中,若压力表5监测的压力值低于设定值,说明此时液氮已经气化完成,内部的氮气所形成的压力不足,则使第一脚踏式补气装置23开始工作,同时打开第九控制阀25,将第一脚踏式补气装置23产生的气流通过第一补气管24进入液氮快速气化装置6内,增加其内部气压达到设定的气压值并保持,直至高聚物注射完成。

Claims (3)

1.一种适用于各种工况的高聚物注射装置,其特征在于,包括液氮快速气化装置、A料存储罐、B料存储罐、混合管、混合器、第一脚踏式补气装置和第二脚踏式补气装置,
所述A料存储罐和B料存储罐固定在液氮快速气化装置下部,且A料存储罐和B料存储罐的结构相同且镜像对称设置;A料存储罐侧部设有A料注入口,B料存储罐侧部设有B料注入口,A料存储罐的出料口和B料存储罐的出料口均与混合管的进料口连接,混合器设置在混合管内;液氮快速气化装置上设有液氮注入口、外界气源连接口和压力表,液氮快速气化装置通过第一气液连接管与A料存储罐连通,液氮快速气化装置通过第二气液连接管与B料存储罐连通,第一脚踏式补气装置通过第一补气管与液氮快速气化装置连通,第二脚踏式补气装置通过第二补气管与三通阀其中一个端口连通,三通阀另外两个端口分别通过第一分支管和第二分支管与A料存储罐和B料存储罐连通;所述A料存储罐和B料存储罐均采用透明材质制成;
所述液氮注入口处装有第一控制阀,外界气源连接口处装有第二控制阀,第一气液连接管上装有第三控制阀,第二气液连接管上装有第四控制阀,A料注入口处装有第五控制阀,B料注入口处装有第六控制阀,A料存储罐的出料口处装有第七控制阀,B料存储罐的出料口处装有第八控制阀,第一补气管上装有第九控制阀,第一分支管上装有第十控制阀,第二分支管上装有第十一控制阀。
2.根据权利要求1所述的一种适用于各种工况的高聚物注射装置,其特征在于,所述第一气液连接管上装有第一逆止阀、且第一逆止阀的进口与液氮快速气化装置连通,第二气液连接管上装有第二逆止阀、且第二逆止阀的进口与液氮快速气化装置连通,第一补气管上装有第三逆止阀、且第三逆止阀的进口与第一脚踏式补气装置连通,第一分支管上装有第四逆止阀、且第四逆止阀的进口与第二脚踏式补气装置连通,第二分支管上装有第五逆止阀、且第五逆止阀的进口与第二脚踏式补气装置连通。
3.根据权利要求1所述的一种适用于各种工况的高聚物注射装置,其特征在于,所述第十控制阀和第十一控制阀均为比例控制阀。
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