CN115475802A - 一种混凝土拌合除尘装置及拌合方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了混凝土拌合除尘装置及拌合方法，在管体位于抽气装置和水幕发生装置之间可转动设有气流罩，并在气流罩上端设有多条连通气流罩内围空间和上方空间的气管。从混凝土搅拌系统的搅拌空间排出的混有粉尘的空气在抽气装置的作用下进入管体，接着经气管进入气流罩上方的空间区域，由于气管随气流罩旋转，使得经气管流出的混有粉尘的空气在上升的同时，在气管的引导下做离心运动，形成多道旋转上升的气柱，并以较高速度切割水幕，并在水幕发生装置的搅拌旋切下，水、空气、粉尘三者不断混合，最终粉尘‑水混合物和/或者粉尘‑水‑气混合物在重力的作用下与空气分离，回流到搅拌空间参与混凝土拌合。可更好地保证粉尘去除率并提高混凝土质量。

Description

一种混凝土拌合除尘装置及拌合方法

技术领域

本发明涉及土木工程材料自动化生产技术领域，特别涉及 一种混凝土拌合除尘装置及拌合方法。

背景技术

在混凝土拌合过程中，下料、搅拌时常产生大量的粉尘，所述粉尘一般包含水泥粉末、沙石粉末等大颗粒，如任由粉尘四处飘散将严重影响作业人员健康及周边环境。

一般而言，现有技术主要通过在搅拌机或搅拌车间上设置排风口，以吸收粉尘从而达到车间内部除尘的目的。但这样做只是将粉尘抽走，并未能完全处理粉尘，对环境依旧不友好。另外，抽走的粉尘中包含大量水泥粉末、沙石粉末等混凝土颗粒，直接抽走后会影响混凝土配合比等决定混凝土性能的参数。

针对上述问题，现有技术出现了利用水幕进行除尘的装置，例如中国专利公告号为“CN2553878Y”的实用新型公开的一种水幕除尘装置，其由电机驱动风扇及法兰盘同轴同步运转，并通过喷头将水喷在法兰盘上，以使高速旋转的法兰盘将其表面的水切向甩出形成水幕，同时，混有粉尘的空气由高速旋转的风扇排向水幕。当混有粉尘的空气通过水幕时，空气中的粉尘与水幕接触混合，并最终与空气分离，分离后的空气从管道导出口排出，粉尘-水混合物则进入污水再生处理系统处理。该水幕除尘装置虽能较好地处理粉尘且对环境相对友好，但仍有不足之处：如：1、混有粉尘的空气排向水幕的过程中，形成的较大横截面气柱以基本不旋转的方式吹向水幕，导致空气中的粉尘与水幕的接触面较小，容易出现粉尘逃逸现像，粉尘去除率相对较低，对环境的友好程度仍有待提高；2、产生的粉尘-水混合物被当作废水向外排放处理，而非回流搅拌机，仍会影响混凝土配合比等决定混凝土性能的参数，降低混凝土质量。

发明内容

本发明的主要目的是提出一种混凝土拌合除尘装置及拌合方法，旨在提高粉尘去除率，并提高混凝土质量。

为实现上述目的，本发明提出一种混凝土拌合除尘装置，包括：

管体，所述管体竖直或者大致竖直设置，并与混凝土搅拌系统的搅拌空间直接或者间接相通；

水幕发生装置，所述水幕发生装置设于管体内，用于将进入其中的水切向甩出形成水幕；

供水装置，所述供水装置用于为水幕发生装置供应形成所述水幕的水；

抽气装置，所述抽气装置设于管体内且位于水幕发生装置下方，用于将搅拌空间排出的混有粉尘的空气吸取并排向水幕；以及

气流罩，所述气流罩可转动设于抽气装置和水幕发生装置之间，气流罩下端敞开，上端设有多条连通气流罩内围空间和上方空间的气管，混有粉尘的空气经随气流罩旋转的气管流向水幕。

为实现上述目的，本发明还提出一种混凝土拌合方法，包括如下步骤：

S1、确定混凝土配合比，其中，配合比中所需水量中的一部分由供水装置供应给水幕发生装置；

S2、通过混凝土拌合除尘装置对从搅拌空间排出的混有粉尘的空气进行除尘处理，并使因重力从空气分离出的粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物回流到搅拌空间参与混凝土拌合；

S3、完成除尘操作并使混凝土拌合预定时间后，完成混凝土的拌合工作。

本发明混凝土拌合除尘装置及拌合方法，在管体内部位于抽气装置和水幕发生装置之间可转动设有下端敞开的气流罩，并在气流罩上端设有多条连通气流罩内围空间和上方空间的气管。工作过程中，从混凝土搅拌系统的搅拌空间排出的混有粉尘的空气在抽气装置的作用下进入管体，接着进入气流罩的内围空间，紧接着经气管进入气流罩上方的空间区域，由于气管随气流罩旋转，使得经气管流出的混有粉尘的空气在上升的同时，在气管的引导下做离心运动，形成多道旋转上升的气柱，该旋转上升的气柱以较高速度切割水幕，进而形成较大的废气-水结合接触面，并在水幕发生装置的搅拌旋切下，水、空气、粉尘三者不断混合，使得粉尘充分溶解，最终粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物在重力的作用下与空气分离，并回流到搅拌空间，参与搅拌空间内的混凝土拌合，洁净空气则从管体向外排出。一方面可更好地保证粉尘去除率，对环境的更为友好；另一方面，产生的粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物可回流到搅拌空间参与混凝土拌合，保证影响混凝土配合比等决定混凝土性能的参数稳定，从而提高混凝土质量。

附图说明

图1为本发明一实施例的立体示意图；

图2为本发明另一实施例对管体、气流罩和聚风套进行半剖后的主意图；

图3为本发明另一实施例对管体、气流罩和聚风套进行半剖后的立体图；

图4为本发明一实施例的抽气装置、气流罩、水幕发生装置和聚风套的配合示意图；

图5为本发明的工作状态示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”或者“第二”等的描述，则该“第一”或者“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种钢纤维混凝土搅拌装置。

在本发明实施例中，如图1至5所示，该混凝土拌合除尘装置，包括管体1、水幕发生装置2、供水装置3、抽气装置4和气流罩5。具体地，管体1优选竖直或者大致竖直设置，管体1与混凝土搅拌系统100（如搅拌机或搅拌车间等）的搅拌空间直接或者间接（如通过中间管路）相通，以使混凝土搅拌系统100中排出的混有粉尘的空气可进入管体1内，且除尘过程产生的粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物最终可经管体1回流搅拌空间参与混凝土拌合，所述粉尘一般包含水泥粉末、沙石粉末等大颗粒。水幕发生装置2设于管体1内，用于将进入其中的水切向甩出形成水幕（未图示），形成的水幕优选处于水幕发生装置2下方。供水装置3用于为水幕发生装置2供应形成所述水幕的水，该用于形成所述水幕的水来源于该次混凝土拌合所需的水量中的一部分，以保证混凝土的含水率符合要求。所述抽气装置4设于管体1内且位于水幕发生装置2下方，用于将搅拌空间排出的混有粉尘的空气吸取并排向水幕。所述气流罩5可转动设于抽气装置4和水幕发生装置2之间，气流罩5下端敞开，上端设有多条连通气流罩5内围空间和上方空间的气管51，混有粉尘的空气可经随气流罩5旋转的气管51流向水幕。工作过程中，从混凝土搅拌系统100的搅拌空间排出的混有粉尘的空气在抽气装置4的作用下进入管体1，接着进入气流罩5的内围空间，紧接着经气管51进入气流罩5上方的空间区域，由于气管51随气流罩5旋转，使得经气管51流出的混有粉尘的空气在上升的同时，在气管51的引导下做离心运动，形成多道旋转上升的气柱，该旋转上升的气柱以较高速度切割水幕，进而形成较大的废气-水结合接触面，并在水幕发生装置2的搅拌旋切下，水、空气、粉尘三者不断混合，使得粉尘充分溶解，最终粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物）在重力的作用下与空气分离，并回流到搅拌空间，参与搅拌空间内的混凝土拌合，洁净空气则从管体1向外排出。一方面可更好地保证粉尘去除率，对环境的更为友好；另一方面，产生的粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物可回流到搅拌空间参与混凝土拌合，保证影响混凝土配合比等决定混凝土性能的参数稳定。

可选地，所述管体1为具有一定直径的管道结构，其直径、长度可根据所需通风量、所需等级以及抽气装置4的大小和功率等确定，管体1的下端可以为封闭或者敞开设计，为封闭设计时，可以通过管路与搅拌空间相通，以使除尘产生的粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物可经管路回流搅拌空间；为敞开设计（见图2、图5）时，除尘产生的粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物可直接掉落至搅拌空间。

在本发明实施例中，所述抽气装置4的结构以及安装方式有多种实施方式，例如采用公告号为“CN2553878Y”的实用新型中的实施方式，也可以采用如下实施方式，如图2、图3所示，所述抽气装置4包括装于管体1内的框架41，设于框架41的马达43以及与马达43传动连接的扇叶42。马达工作时，可驱动扇叶42旋转并形成负压，从而将搅拌空间内排出的混有粉尘的空气吸取并排向水幕。

在本发明实施例中，所述气流罩5可设置为将抽气装置4围于其内，以保证混有粉尘的气体能更顺利地进入气流罩5的内围空间，气流罩5的边缘下倾并与管体1的内壁存在间隙，以避免阻碍粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物回流搅拌空间。

可选地，所述气流罩5的顶面可以为平面（如图4所示），也可以为边缘低中间高的上凸弧面（未图示），上凸弧面设计，避免粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物积存于气流罩5的顶面。

可以理解的，所述气流罩5可以与扇叶42同轴安装，并由马达同步驱动。也可以独立安装，由旋转驱动装置62驱动而旋转，独立安装时，所述管体1位于抽气装置4上方设有支架61，支架61安装有与气流罩5传动连接的旋转驱动装置62，该旋转驱动装置62可以采用马达、旋转气缸或者环形马达等。当然，旋转驱动装置62也可以为设于气流罩5朝向扇叶42的内表面并向下延伸的弧形导流条（未图示），混有粉尘的空气可通过对弧形导流条的作用力推动气流罩5转动。

进一步地，还包括集尘罩200，集尘罩200设于搅拌空间的出入口上方，将搅拌空间的出入口围于其下，所述管体1设于集尘罩200内围，管体1的上端伸出集尘罩200，或者不伸出但连通集尘罩200的上方空间。管体1的数量为一个或者多个，为多个时，所述管体1在集尘罩200内间隔均匀分布或者绕集尘罩200的中心线均匀分布，从搅拌空间排出的混有粉尘的空气进入，在抽气装置4的产生的吸力作用下，先上升进入集尘罩200，接着进入管体1。

可选地，当管体1的下端为敞开设计时，所述管体1可直接与搅拌空间的出入口相对，搅拌空间排出的混有粉尘的空气可从管体1敞开的下端进入管体1。如若管体1的下端为封闭时，管体1的侧壁设置通连管体1内部的进气管10，该进气管10朝向搅拌空间的出入口，搅拌空间排出的混有粉尘的空气可经进气管10进入管体1。

进一步地，还包括造泡机8，所造泡机8用于对管体1内部位于水幕发生装置2上方的空间喷放气泡，使管体1内部位于水幕发生装置2上方的空间形成泡沫层300，通过泡沫层300将可能逃逸到水幕发生装置2上方的极少量粉尘捕捉，而后一同掉落，由水幕发生装置2重新进行搅拌旋切，最终回流到搅拌空间，从而进一步提高粉尘消除率并提高混凝土的质量。具体地，为保证影响混凝土配合比等决定混凝土性能的参数稳定，所述造泡机8喷放气泡所需的水同样来自混凝土配合比中所需水量中的一部分，一般只占混凝土配合比中所需水量的较小比例，其可由与水幕发生装置2共用一供水装置3，也可单独设置另一供水装置。

进一步地，所述管体1的上端敞开，且设有将敞开的上端覆盖的半透膜9，半透膜9的内部隙较小，只允许离子和小分子物质通过，而大分子物质不能自由通过，除尘后的洁净空气可经半透膜9向外排出，而水和粉尘等则被阻挡，从而更进一步地提高粉尘消除率并提高混凝土的质量。

在本发明实施例中，所述水幕发生装置2的结构以及安装方式有多种实施方式，如可以采用现有技术。也可以采用如下实施方式：如图2所示，在本实施例中，所述水幕发生装置2包括装于管体1内部的基架21、装于基架21的旋切驱动装置23（如马达或者旋转气缸等）以及与旋切驱动装置23传动连接的旋切叶片22，旋切驱动装置23工作时可驱动旋切叶片22旋转，并使旋切叶片22将喷于其上的水高速向下切向甩出形成水幕。

进一步地，还包括上小下大的喇叭状聚风套7，聚风套7的上端将旋切叶片22包围，下端与管体1的内壁存在一定间隙，该间隙可为0.1~2CM，主要起聚风导向作用以及对掉落的粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物进行引导。

优选地，所述水幕发生装置2的旋切方向与气流罩5的旋转方向相反，使得水幕的旋转方向与气柱的旋转方向相反，以增加混有粉尘的空气与-水的接触面。

应当说明的是，搅拌系统100（如搅拌机或搅拌车间等）为现有技术，并为本领域的技术人员所熟知，这里不对搅拌系统100的具体结构以及工作原理进行赘述。

在介绍了本发明混凝土拌合除尘装置的实施方式之后，接下来将对本发明混凝土拌合方法的实施方式进行介绍。混凝土拌合除尘装置的具体结构见上述实施例，重复之处可不作赘述。

如图所示，本发明混凝土拌合方法，包括如下步骤：

S1、确定混凝土配合比，其中，配合比中所需水量中的一部分由供水装置3供应给水幕发生装置2。

就当说明的是，在工作过程中，供应给水幕发生装置2形成水幕的水一般只占混凝土配合比中所需水量的较小比例，其余部分（如无其他用途需要）则直接投入搅拌空间参与混凝土拌合。

具体地，所述水幕发生装置2的结构以及安装方式有多种实施方式，如可以采用现有技术。也可以采用如下实施方式：如图2所示，在本实施例中，所述水幕发生装置2包括装于管体1内部的基架21、装于基架21的旋切驱动装置23（如马达或者旋转气缸等）以及与旋切驱动装置23传动连接的旋切叶片22，旋切驱动装置23工作时可驱动旋切叶片22旋转，并使旋切叶片22将喷于其上的水高速向下切向甩出形成水幕。

进一步地，还包括上小下大的喇叭状聚风套7，聚风套7的上端将旋切叶片22包围，下端与管体1的内壁存在一定间隙，该间隙可为0.1~2CM，主要起聚风导向作用以及对掉落的粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物进行引导。

S2、通过混凝土拌合除尘装置对从搅拌空间排出的混有粉尘的空气进行除尘处理，并使因重力从空气分离出的粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物回流到搅拌空间参与混凝土拌合。

具体地，本发明工作过程中，从混凝土搅拌系统100的搅拌空间排出的混有粉尘的空气在抽气装置4的作用下进入管体1，接着进入气流罩5的内围空间，紧接着经气管51进入气流罩5上方的空间区域，由于气管51随气流罩5旋转，使得经气管51流出的混有粉尘的空气在上升的同时，在气管51的引导下做离心运动，形成多道旋转上升的气柱，该旋转上升的气柱以较高速度切割水幕，进而形成较大的废气-水结合接触面，并在水幕发生装置2的搅拌旋切下，水、空气、粉尘三者不断混合，使得粉尘充分溶解，最终粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物在重力的作用下与空气分离，并回流到搅拌空间，参与搅拌空间内的混凝土拌合，洁净空气则从管体1向外排出。一方面可更好地保证粉尘去除率，对环境的更为友好；另一方面，产生的粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物可回流到搅拌空间参与混凝土拌合，保证影响混凝土配合比等决定混凝土性能的参数稳定。

S3、完成除尘操作并使混凝土拌合预定时间后，完成混凝土的拌合工作。

可以理解地，除尘过程所耗费的时间一般短于搅拌空间内的混凝土拌合时间，能保证除尘过程产生的粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物能在混凝土拌合操作完成之前完全回到搅拌空间参与混凝土拌合，从而更好地保证混凝土质量。

进一步地，在步骤S2中，还包括从自混凝土配合比中所需水量中获取一部分，并通过造泡机8对管体1内部位于水幕发生装置2上方的空间喷放气泡，使管体1内部位于水幕发生装置2上方的空间形成泡沫层300的过程。从而通过泡沫层300将可能逃逸到水幕发生装置2上方的极少量粉尘捕捉，而后一同掉落，由水幕发生装置2重新进行搅拌旋切，最终回流到搅拌空间，从而进一步提高粉尘消除率并提高混凝土的质量。

具体地，造泡机8喷放气泡所需的水一般只占混凝土配合比中所需水量的较小比例，其可由与水幕发生装置2共用一供水装置3，也可单独设置另一供水装置3。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种混凝土拌合除尘装置，其特征在于，包括：

管体，所述管体竖直或者大致竖直设置，并与混凝土搅拌系统的搅拌空间直接或者间接相通；

水幕发生装置，所述水幕发生装置设于管体内，用于将进入其中的水切向甩出形成水幕；

供水装置，所述供水装置用于为水幕发生装置供应形成所述水幕的水；

抽气装置，所述抽气装置设于管体内且位于水幕发生装置下方，用于将搅拌空间排出的混有粉尘的空气吸取并排向水幕；以及

气流罩，所述气流罩可转动设于抽气装置和水幕发生装置之间，气流罩下端敞开，上端设有多条连通气流罩内围空间和上方空间的气管，混有粉尘的空气经随气流罩旋转的气管流向水幕。

2.如权利要求1所述的混凝土拌合除尘装置，其特征在于：所述抽气装置包括装于管体内的框架，设于框架的马达以及与马达传动连接的扇叶，所述气流罩的顶面为边缘低中间高的上凸弧面。

3.如权利要求1所述的混凝土拌合除尘装置，其特征在于：所述管体位于抽气装置上方设有支架，支架安装有与气流罩传动连接的旋转驱动装置。

4.如权利要求1所述的混凝土拌合除尘装置，其特征在于：还包括集尘罩，集尘罩设于搅拌空间的出入口上方，将搅拌空间的出入口围于其下，所述管体设于集尘罩内围，管体的上端伸出集尘罩，或者不伸出但连通集尘罩的上方空间。

5.如权利要求1所述的混凝土拌合除尘装置，其特征在于：还包括造泡机，所造泡机用于对管体内部位于水幕发生装置上方的空间喷放气泡，所述管体的上端敞开，且设有将敞开的上端覆盖的半透膜。

6.如权利要求1所述的混凝土拌合除尘装置，其特征在于：所述水幕发生装置包括装于管体内部的基架、装于基架的旋切驱动装置以及与旋切驱动装置传动连接的旋切叶片。

7.如权利要求6所述的混凝土拌合除尘装置，其特征在于：还包括上小下大的喇叭状聚风套，聚风套的上端将旋切叶片包围，下端与管体的内壁存在间隙。

8.如权利要求1至7中任意一项所述的混凝土拌合除尘装置，其特征在于：所述水幕发生装置的旋切方向与气流罩的旋转方向相反。

9.采用如权利要求1至8中任意一项所述混凝土拌合除尘装置的混凝土拌合方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、确定混凝土配合比，其中，配合比中所需水量中的一部分由供水装置供应给水幕发生装置；

S2、通过混凝土拌合除尘装置对从搅拌空间排出的混有粉尘的空气进行除尘处理，并使因重力从空气分离出的粉尘-水混合物和/或者粉尘-水-气混合物回流到搅拌空间参与混凝土拌合；

S3、完成除尘操作并使混凝土拌合预定时间后，完成混凝土的拌合工作。

10.如权利要求9所述的混凝土拌合方法，其特征在于：在步骤S2中，还包括从自混凝土配合比中所需水量中获取一部分，并通过造泡机对管体内部位于水幕发生装置上方的空间喷放气泡，使管体内部位于水幕发生装置上方的空间形成泡沫层的过程。

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