CN117442908A - 双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置及方法,该装置包括沿凝胶组份的流通方向通过管道依次连通的供给模块、混合模块和凝胶泡沫发生器;供给模块用于将两种不同的凝胶组份液体独立泵送至混合模块内进行混合,凝胶泡沫发生器可选择地连接压缩气体进气模块并根据混合后的凝胶组份制备凝胶或凝胶泡沫;双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置还包括:与压缩气体进气模块电连接的判断控制模块并被配置为:判断体系是否需要发泡;根据判断结果控制压缩气体进气模块打开或关闭。本发明通过混合模块的预整流混合和凝胶泡沫发生器的强化混合,能够提升双组份液体混合效率,有利于双组份凝胶快速固化,保证凝胶泡沫的发泡效率,并有利于凝胶泡沫的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于安全和环保技术领域,尤其涉及一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置及方法。
背景技术
危化品场所常会发生油品的泄漏,需要对油品及时进行覆盖,抑制油气挥发。油品流淌火灾救援后,也需要持续对油品进行覆盖。在有残留油品的受限空间,如果不对残留油品进行处理,在空间作业过程中也会有油气挥发引起的燃爆事故。凝胶薄膜或凝胶泡沫层是用于对泄漏和残留油品进行覆盖而抑制油气挥发的良好选择。当所需覆盖的是粘度和密度较大的油品如原油时,可用凝胶薄膜进行覆盖,直接把凝胶混合液喷施到油品表面固化而成。而当由于油品的粘度较小且密度较小(0.60~0.85g/cm3)的时候,单纯的凝胶混合液无法稳定地覆盖在油品表面,故需要在凝胶混合液中加入压缩气体,发泡得到凝胶泡沫,减低覆盖层的密度。传统的双组份混合凝胶的固化时间较长,通常为几个小时,这样在凝胶泡沫的固化过程中,泡沫会发生不稳定过程,造成泡沫消退;并且传统凝胶制备装置仅仅只能制备凝胶原液或凝胶泡沫,而无法根据实际需求选择凝胶类型,限制了装置的适用范围。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置及方法,旨在解决现有技术中的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置产出凝胶泡沫的发泡效果不佳且凝胶固化时间较长的技术问题。
为了实现上述目的,本发明提供一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置,包括沿凝胶组份的流通方向通过管道依次连通的供给模块、混合模块和凝胶泡沫发生器;所述供给模块用于将两种不同的凝胶组份独立泵送至所述混合模块内进行预混合,所述凝胶泡沫发生器可选择地连接压缩气体进气模块并强化混合由混合模块输出的凝胶组份;所述双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置还包括:
判断控制模块,与所述压缩气体进气模块电连接并被配置为:
判断体系是否需要发泡;
根据判断结果控制所述压缩气体进气模块打开或关闭。
在本发明的实施例中,所述双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置还包括连接于所述凝胶泡沫发生器的出料端的喷射枪,所述喷射枪用于将制备的凝胶或凝胶泡沫喷射出去。
在本发明的实施例中,所述压缩气体进气模块包括通过管道与所述凝胶泡沫发生器连通的压缩气体盛放器,所述压缩气体盛放器和所述所述凝胶泡沫发生器之间依次安装有气体流量调节阀、气体流量计以及止回阀,所述止回阀控制所述压缩气体盛放器和所述凝胶泡沫发生器之间的连通或阻断。
在本发明的实施例中,所述混合模块包括中空的组份混合管,所述组份混合管包括依次连通的入口段、螺旋扰流段和出口段,所述入口段和所述螺旋扰流段之间通过圆台缓冲段过渡连接,所述螺旋扰流段的管段内设有多段沿轴向依次排布连接的螺旋叶片,每段所述螺旋叶片沿轴向的长度为所述螺旋叶片的外径的1.1~1.5倍。
在本发明的实施例中,所述螺旋扰流段的外径为所述组份混合管的内径的1/2~3/4,所述螺旋扰流段沿轴向的延伸长度为组份混合管的内径的4~15倍。
在本发明的实施例中,所述凝胶泡沫发生器包括管状制件的发泡筒体,所述发泡筒体包括依次连通的扩张管段、扰流管段和收缩管段,所述扩张管段的外端壁开设有组份入口,所述收缩管段的外端壁开设有成品出口,所述扰流管段内沿组份流动的方向间隔布置有螺旋扰流器、锥形扰流器和搅拌叶片,所述螺旋扰流器和所述锥形扰流器之间的管段管壁上开设有压缩气体入口。
在本发明的实施例中,所述发泡筒体的管道内径为所述组份混合管的管道内径的1.5~2倍。
在本发明的实施例中,所述压缩气体入口与所述扩张管段的出口的轴向间距为所述扰流管段的管径的2~5倍,所述压缩气体入口与所述锥形扰流器的轴向间距为所述扰流管段的管径的1~3倍。
在本发明的实施例中,所述锥形扰流器与所述搅拌叶片的轴向间距为所述扰流管段的管径的1~4倍、所述搅拌叶片与所述收缩管段的入口的轴向间距为所述扰流管段的管径的2~6倍。
在本发明的实施例中,还提出一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备方法,采用如上所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置进行,所述双组份快速固化型凝胶泡沫的制备方法包括:
控制供给模块启动并向混合模块单独泵送两种不同的凝胶组份;
判断体系是否需要发泡;
当需要发泡时,控制压缩气体进气模块打开并向凝胶泡沫发生器输送压缩气体,所述凝胶泡沫发生器制备并输出凝胶泡沫;
当不需要发泡时,控制压缩气体进气模块关闭,所述凝胶泡沫发生器制备并输出凝胶。
通过上述技术方案,本发明实施例所提供的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置及方法具有如下的有益效果:
两种不同组份的凝胶组份单独供给给混合模块内进行一次混合,然后混合后的凝胶混合液进入到凝胶泡沫发生器内进行二次强化混合;当体系需要发泡并获取凝胶泡沫时,判断控制模块控制压缩气体进气模块打开以向凝胶泡沫发生器内输送定量的压缩气体,以使得凝胶泡沫发生器内的混合组份充分混合并发泡,从而得到一定发泡倍数的凝胶泡沫;当体系不需要发泡而只需获取凝胶溶液或凝胶层时,无需向凝胶泡沫发生器输送压缩气体,此时判断控制模块控制压缩气体进气模块关闭即可,经过混合模块混合后的双凝胶组份在凝胶泡沫发生器内进一步强化混合,从而可以得到混合均匀的凝胶原液;并且,本发明通过混合模块的预整流混合和凝胶泡沫发生器的强化混合,能够提升双组份液体混合效率,有利于双组份凝胶快速固化,保证凝胶泡沫的发泡效率,并有利于凝胶泡沫的稳定性。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是根据本发明一实施例中双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置的结构示意图;
图2是根据本发明一实施例中双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置中组份混合管的结构示意图;
图3是根据本发明一实施例中双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置中凝胶泡沫发生器的结构示意图;
图4是根据本发明一实施例中双组份快速固化型凝胶泡沫的制备方法的流程示意图。
附图标记说明
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
下面参考附图描述根据本发明的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置和方法。
如图1所示,在本发明的实施例中,提供一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置,包括沿凝胶组份的流通方向通过管道依次连通的供给模块10、混合模块20和凝胶泡沫发生器30;供给模块10用于将两种不同的凝胶组份独立泵送至混合模块20内进行预混合,凝胶泡沫发生器30可选择地连通压缩气体进气模块并强化混合由混合模块20输后的凝胶组份;双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置还包括:
判断控制模块,与压缩气体进气模块电连接并被配置为:
判断体系是否需要发泡;
根据判断结果控制压缩气体进气模块打开或关闭。
进一步地,供给模块10包括组份容器12和供给泵11,组份容器12用于盛装凝胶组份,供给泵11用于将组份容器12内的凝胶组份通过管道泵送至混合模块20内;其中,当凝胶组份为两种,在制备开始时,两种凝胶组份采用两条独立的供给路线同时输送并最后经由主混合供给管路向混合模块20泵送,泵送至混合模块20内的两种凝胶组份在混合模块20内进行预混合和整流;当体系需要发泡并获取凝胶泡沫时,判断控制模块控制压缩气体进气模块打开以向凝胶泡沫发生器30内输送定量的压缩气体,以使得凝胶泡沫发生器30内的混合组份充分混合并发泡,从而得到一定发泡倍数的凝胶泡沫;当体系不需要发泡而只需获取凝胶溶液或凝胶层时,无需向凝胶泡沫发生器30输送压缩气体,此时判断控制模块控制压缩气体进气模块关闭即可,经过混合模块20混合后的双凝胶组份在凝胶泡沫发生器30内进一步强化混合,从而可以得到混合均匀的凝胶原液,有利于双组份凝胶快速交联固化,并能缩短固化时间,且能够提升凝胶及凝胶泡沫的稳定性。在其中一个实施例中,本专利提出的双组份凝胶和凝胶泡沫的制备方法和技术,主要采用双组份原液,即A组分和B组分。A组分和B组分的主要成分都是聚丙烯酸类衍生物,其中A组分中主要含有发泡剂和交联催化剂,B组分中主要含有交联剂和固化剂等成分。A、B组分的比例约为1:1,以方便存储和混合使用。
本专利提供的双组份凝胶和凝胶泡沫的制备装置,既能够制备凝胶混合液,喷施后获得凝胶层,又能够制备凝胶泡沫,喷施后获得凝胶泡沫层。在危化品场所易挥发烃类泄漏或受限空间残留油品覆盖等场景,能够有效抑制油气挥发,且长久有效,具有良好的应用前景和经济效益。
本专利所适用的凝胶固化时间为30~120s。在制备凝胶之前,A、B组分需要分开存储,便于长期存储,即混即用。由于A、B组分的液体粘度较大,通常不低于500mPa·s,所以双组份混合过程以及加入压缩气体后的混合发泡过程,需要采用液液和气液强化混合技术,以及电动搅拌混合技术,以保证良好的液液和气液混合效果和发泡质量。本专利提出的双组份凝胶和凝胶泡沫的制备方法和技术,能够高效、连续地制备双组份快速固化型凝胶或凝胶泡沫,然后直接喷施。适用于石化等危化品使用场所对异常泄露危化品的围堵和覆盖,凝胶及凝胶泡沫是从液态固化形成固态,固化期间凝胶剂凝胶泡沫具有柔性,所以保证了围堵和密封的有效性;固化后的凝胶及凝胶泡沫具有高稳定性,能够保证围堵和覆盖的持久性。
此外,需要说明的是,供给泵11为变频离心泵,转速与流量成正比,流量范围1-25L/min,扬程不低于1.5MPa。为了监控泵送至混合模块20内的混合凝胶组份的流量,在供给模块10和混合模块20之间的管道上设有液体流量调节阀13和液体流量计14,以检测和控制双凝胶组份的供给流量和速度。
为了将凝胶泡沫发生器30内制备好的凝胶溶液或凝胶泡沫喷射出去以获得凝胶层或凝胶泡沫层,双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置还包括连接于凝胶泡沫发生器30的出料端的喷射枪40,喷射枪40和凝胶泡沫发生器30的出料端通过管道连通。其中,喷射枪40为现有技术中具有压力喷射功能的喷射枪40结构形式,只要能够实现将管道内的凝胶或凝胶泡沫喷射出去的目的即可。
在本发明的实施例中,压缩气体进气模块包括通过管道与凝胶泡沫发生器30连通的压缩气体盛放器51,压缩气体盛放器51和凝胶泡沫发生器30之间依次安装有气体流量调节阀52、气体流量计53以及止回阀54,止回阀54控制压缩气体盛放器51和凝胶泡沫发生器30之间的连通或阻断。其中,压缩气体盛放器51为压缩气瓶或压缩机,只要是能够提供压缩气体即可;优选地,压缩机或压缩气瓶的供给压力不低于1.3MPa,当需要大量制备凝胶泡沫时,优选压缩机供气,能够持久供气,当使用量不大且复杂场景时,优选压缩气瓶供气,能够灵活移动发泡装置。压缩气体的流量通过设于管路上的气体流量计53来读取,调节气体流量调节阀52,来控制气体流量为液体流量的5~100倍,从而可以获得不同发泡倍数(约5-100倍范围)的凝胶泡沫。当打开止回阀54时,压缩气体盛放器51与凝胶泡沫发生器30之间的管路连通,压缩气体能够被输送至凝胶泡沫发生器30进行凝胶发泡;当关闭止回阀54时,压缩气体盛放器51与凝胶泡沫发生器30之间的管路断开,此时不再向凝胶泡沫发生器30内输送压缩气体。其中,压缩气体为空气或氮气。在含有易爆气体的受限空间或有泄露易挥发烃类的场所,在条件具备的情况下,可用压缩氮气进行发泡,氮气有助于易挥发烃类覆盖隔离和抑爆。
在本发明的实施例中,如图2所示,混合模块20包括中空的组份混合管,组份混合管包括依次连通的入口段21、螺旋扰流段22和出口段23,入口段21和螺旋扰流段22之间通过圆台缓冲段25过渡连接,圆台缓冲段25朝向入口段2121的直径小于朝向螺旋扰流段22的直径,为入口段21和螺旋扰流段22之间提供一段过渡。由于混合后的双凝胶组份经由组份混合管的入口段21进入螺旋扰流段22,螺旋扰流段22的管段内设有多段沿轴向依次排布连接的螺旋叶片24,每段螺旋叶片24沿轴向的长度为螺旋叶片24的外径的1.1~1.5倍,这种轴向延伸的螺旋扰流段22,能够对双凝胶混合组份起到扰流和预混合的作用,并且还能够减少混合组份的流动阻力。其中,组份混合管的内径尺寸为30~100mm,可以根据不同的流量需求来选择管径大小;在组份混合管的外侧壁安装有检测内部混合组份的压力的压力表,经过多次实验验证和理论推理,组份混合管内部的工作压力优选为0.2~1.0MPa。
在本发明的实施例中,螺旋扰流段22的外径为组份混合管的内径的1/2~3/4,螺旋扰流段22沿轴向的延伸长度为组份混合管的内径的4~15倍,这个尺寸的螺旋扰流段22不仅能够达到最好的整理效果,还能减少混合组份流动的阻力。
如图3所示,凝胶泡沫发生器30包括管状制件的发泡筒体,发泡筒体包括依次连通的扩张管段39、扰流管段和收缩管段31,扩张管段39的外端壁开设有组份入口36,收缩管段31的外端壁开设有成品出口37,扰流管段内沿组份流动的方向间隔布置有螺旋扰流器32、锥形扰流器33和搅拌叶片34,搅拌叶片34和电机35连接以驱动搅拌叶片34旋转,螺旋扰流器32和锥形扰流器33之间的管段管壁上开设有压缩气体入口38。螺旋扰流器32的主要作用是扰流和整流,同时螺旋扰流器32对双组份液相两相流动的阻力又不大。锥形扰流器33是最主要的扰流器,阻力相对于组份混合管内的螺旋扰流段22和螺旋扰流器32较大。来流经过锥形扰流器33后,在锥形扰流器33的下游会形成一个回流区,在锥形扰流器33位置区域和下游的回流区里流体的湍流强度比较大,湍流强度大有利于液液混合和气液混合,A、B组分和压缩气体混合充分有利于形成快速固化型凝胶泡沫,并有利于凝胶及凝胶泡沫的稳定性。锥形扰流器33的下游会形成稳定的回流区,湍流强度较大,有利于液液和气液混合。根据应用需求,可选择双组份混合制备凝胶还是凝胶泡沫,如果需要凝胶泡沫,则开启压缩机或压缩气瓶,往凝胶泡沫发生器30中加入定量压缩气体,得到一定发泡倍数的凝胶泡沫。无论是否加入压缩气体,电机35和搅拌叶片34都工作,以强化混合。
此外,在凝胶泡沫发生器30的发泡筒体的外壁同样安装有检测内部工作压力的压力表,凝胶泡沫发生器30的优选工作压力在0.2-0.8MPa,更优选压力为0.4-0.6MPa,通过压力表来显示,优选的压力范围能够达到最优的发泡效果。由于凝胶泡沫发生器30在组份混合管的下游,故凝胶泡沫发生器30的工作压力比组份混合管中螺旋扰流段22的工作压力稍低。
其中,凝胶泡沫发生器30的发泡筒体的主体管径为100~250mm,组份混合管的主要作用是A、B组分混合后的预混合(或称为一次混合)和整流,A、B预混合后的两相流进入发泡筒体里面,由于发泡筒体里面要加入气体发泡,通常体积会增大几倍,所以本专利中发泡筒体的管道内径优选为组份混合管段的管道内径的1.5~2倍。但发泡筒体的管道直径又不能太大,因为管道内流体的湍流强度与雷诺数(ρVD/μ)有关,管道直径越大导致流速越小,雷诺数就越小,湍流强度越低,不利于气液混合发泡。对于双组份液体混合时,双组份液体的流量一般是固定的,需要与组份混合管和发泡筒体的管道直径是匹配的,通过调整压缩气体的气体流量调节阀52来调整进入到发泡筒体内的气体流量,气体流量越大,发泡倍数(发泡后泡沫的体积与发泡前混合液体的体积之比)越大,气体流量越小,发泡倍数越小。
优选地,压缩气体入口38与扩张管段39的出口的轴向间距为扰流管段的管径的2~5倍,压缩气体入口38与锥形扰流器33的轴向间距为扰流管段的管径的1~3倍。且,锥形扰流器33与搅拌叶片34的轴向间距为扰流管段的管径的1~4倍,主要是为了让搅拌叶片34布置在锥形扰流器33下游的回流区的边缘区域,不让搅拌叶片34对回流区形成干扰和破坏,从而保证锥形扰流器33的扰流和混合作用及效果。
进一步优选地,搅拌叶片34与收缩管段31的入口的轴向间距为扰流管段的管径的2~6倍,搅拌叶片34也有对锥形扰流器33混合后的气液混合流进行整流和稳流的作用,搅拌叶片34到收缩管段31之间的间距是为了保障搅拌叶片34下游的泡沫流体中气泡充分发展和形变,气泡尺寸均匀的泡沫的稳定性最佳,保障泡沫流体在出口之前达到最佳稳定性能。
在进一步的实施例中,气体流量计53、液体流量计14、供给泵11、液体流量阀、气体流量阀以及各个压力表均集成到PLC控制系统中,系统可以实时采集装置各个环节的流量和压力,并实时显示在显示终端上;此外,显示终端采用触屏结构形式,可以灵活控制供给泵11、液体流量阀以及气体流量阀的启动和关闭。
在本发明的实施例中,还提出一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备方法,采用如上所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置进行,如图4所示,双组份快速固化型凝胶泡沫制备方法包括:
步骤S10:控制供给模块10启动并向混合模块20单独泵送两种不同的凝胶组份;
步骤S20:判断体系是否需要发泡;
步骤S30:当需要发泡时,控制压缩气体进气模块打开并向凝胶泡沫发生器30输送压缩气体,凝胶泡沫发生器30制备并输出凝胶泡沫;
步骤S40:当不需要发泡时,控制压缩气体进气模块关闭,凝胶泡沫发生器30制备并输出凝胶。
实施案例一:双组份混合制备凝胶溶液(不发泡)并喷射
如果单纯喷射凝胶,则不用启动压缩机或压缩气瓶。分别启动控制A组份和B组份的两个供给泵11,A组份和B组份经由单独的通道泵送并在主管道内等比例混合,通过液体流量计14和液体流量调节阀13分别读取和调控混合液的流量。当双组份混合液进入组份混合管段,在此进行强化充分混合。双组份混合管段的核心组件为居中的螺旋叶片24,螺旋扰流叶片沿着管道轴向布置,这样一方面能够强化双组分混合,还能够尽可能减少流动阻力。
之后,双组份混合液进入到凝胶泡沫发生器30,在此双组份液体之间进一步强化混合,得到混合均匀的凝胶原液。在凝胶泡沫发生器30入口的下游,依次布置有扩张管段39、螺旋扰流器32、锥形扰流器33和搅拌叶片34搅拌叶片34,保证了双组分的充分混合。经过收缩管段31和凝胶泡沫发生器30出口,混合流体的流速得到提升。最后,混合均匀的双组份混合液经由喷射枪40喷出,并通过调控液体流量调节阀13来调控凝胶的喷射流量。
实施案例2:双组份混合制备凝胶泡沫并喷射
如果需要制备凝胶泡沫,则需要启动压缩机或压缩气瓶。如果单纯喷射凝胶,则不用启动压缩机或压缩气瓶。分别启动控制A组份和B组份的两个供给泵11,A组份和B组份经由单独的通道泵送并在主管道内等比例混合后进入到组份混合管内进行初步预混合。
之后,双组份混合液进入到凝胶泡沫发生器30,经过螺旋扰流器32,双组份液体之间进一步强化混合,得到较均匀的凝胶混合液。在凝胶泡沫发生器30的中间区域,压缩气体从压缩气体入口38进入到凝胶泡沫发生器30。在凝胶泡沫发生器30的下游区域,压缩气体与上游来的混合均匀的凝胶混合液进行充分混合,得到凝胶泡沫。凝胶泡沫发生器30下游的关键部件是锥形扰流器33和搅拌叶片34,保证了气体和凝胶混合液的充分混合,得到均匀的凝胶泡沫。最后,凝胶泡沫从喷射枪40喷出。进一步地,通过调控气体流量调节阀52来控制气体流量,获得不同发泡倍数的凝胶泡沫。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或彼此可通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例,可以理解的是,上述实施例是示例性的,不能理解为对本发明的限制,本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (10)
1.一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置,其特征在于,包括沿凝胶组份的流通方向通过管道依次连通的供给模块(10)、混合模块(20)和凝胶泡沫发生器(30);所述供给模块(10)用于将两种不同的凝胶组份液体独立泵送至所述混合模块(20)内进行预混合,所述凝胶泡沫发生器(30)可选择地连通压缩气体进气模块并强化混合由所述混合模块(20)输出的凝胶组份;所述双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置还包括:
判断控制模块,与所述压缩气体进气模块电连接并被配置为:
判断体系是否需要发泡;
根据判断结果控制所述压缩气体进气模块打开或关闭。
2.根据权利要求1所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置,其特征在于,所述双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置还包括连接于所述凝胶泡沫发生器(30)的出料端的喷射枪(40),所述喷射枪(40)用于将制备的凝胶或凝胶泡沫喷射出去。
3.根据权利要求1所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置,其特征在于,所述压缩气体进气模块包括通过管道与所述凝胶泡沫发生器(30)连通的压缩气体盛放器(51),所述压缩气体盛放器(51)和所述所述凝胶泡沫发生器(30)之间依次安装有气体流量调节阀(52)、气体流量计(53)以及止回阀(54),所述止回阀(54)控制所述压缩气体盛放器(51)和所述凝胶泡沫发生器(30)之间的连通或阻断。
4.根据权利要求1所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置,其特征在于,所述混合模块(20)包括中空的组份混合管,所述组份混合管包括依次连通的入口段(21)、螺旋扰流段(22)和出口段(23),所述入口段(21)和所述螺旋扰流段(22)之间通过圆台缓冲段(25)过渡连接,所述螺旋扰流段(22)的管段内设有多段沿轴向依次排布连接的螺旋叶片(24),每段所述螺旋叶片(24)沿轴向的长度为所述螺旋叶片(24)的外径的1.1~1.5倍。
5.根据权利要求4所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置,其特征在于,所述螺旋扰流段(22)的外径为所述组份混合管的内径的1/2~3/4,所述螺旋扰流段(22)沿轴向的延伸长度为组份混合管的内径的4~15倍。
6.根据权利要求4所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置,其特征在于,所述凝胶泡沫发生器(30)包括管状制件的发泡筒体,所述发泡筒体包括依次连通的扩张管段(39)、扰流管段和收缩管段(31),所述扩张管段(39)的外端壁开设有组份入口(36),所述收缩管段(31)的外端壁开设有成品出口(37),所述扰流管段内沿组份流动的方向间隔布置有螺旋扰流器(32)、锥形扰流器(33)和搅拌叶片(34),所述螺旋扰流器(32)和所述锥形扰流器(33)之间的管段管壁上开设有压缩气体入口(38)。
7.根据权利要求6所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置,其特征在于,所述发泡筒体的管道内径为所述组份混合管的管道内径的1.5~2倍。
8.根据权利要求7所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置,其特征在于,所述压缩气体入口(38)与所述扩张管段(39)的出口的轴向间距为所述扰流管段的管径的2~5倍,所述压缩气体入口(38)与所述锥形扰流器(33)的轴向间距为所述扰流管段的管径的1~3倍。
9.根据权利要求7所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置,其特征在于,所述锥形扰流器(33)与所述搅拌叶片(34)的轴向间距为所述扰流管段的管径的1~4倍、所述搅拌叶片(34)与所述收缩管段(31)的入口的轴向间距为所述扰流管段的管径的2~6倍。
10.一种双组份快速固化型凝胶泡沫的制备方法,其特征在于,采用如权利要求1至9所述的双组份快速固化型凝胶泡沫的制备装置进行,所述双组份快速固化型凝胶泡沫的制备方法包括:
控制供给模块(10)启动并向混合模块(20)单独泵送两种不同的凝胶组份;
判断体系是否需要发泡;
当需要发泡时,控制压缩气体进气模块打开并向凝胶泡沫发生器(30)输送压缩气体,所述凝胶泡沫发生器(30)制备并输出凝胶泡沫;
当不需要发泡时,控制压缩气体进气模块关闭,所述凝胶泡沫发生器(30)制备并输出凝胶。
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