CN202315734U - 一种改性沥青离心式混合装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种改性沥青离心式混合装置，包括设置有沥青进口、改性剂进口和混合料出口的壳体，所述壳体内安装有转轴，所述转轴连接有驱动其转动的动力装置，所述转轴上安装有与其同轴转动的动圈，所述动圈外套装有定圈，且所述定圈与动圈之间设置有间隙，所述定圈与所述壳体连接，所述定圈上设置有走料口，所述走料口与混合料出口连通；由于动圈高速旋转，在中心区域形成负压真空，利用高速旋转的动圈与定圈之间进行揉搓、剪切，替代了现有技术中直接通过接触面积及阻力较大的刀片直接搅拌、剪切物料，受力更小且整体流动性更好；尤其适用于高掺量的改性沥青混合。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种固液气三相混合装置，特别涉及一种改性沥青离心式混合装置。
背景技术
改性沥青是指“掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料等外掺剂（改性剂），或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料。
将改性剂与沥青混合成混合料的技术主要包括以下两种方式：
1、自然式混合：利用液态沥青自身重量从沥青称量容器流入到混合器内。这种沥青加入方式使混合料难以均匀、充分混合，造成大量石粉抱团，混合料的稳定度及流值等力学性能指标较差，因为，采用此种沥青加入方式的混合设备应适当增加改性剂的干拌时间、及加入沥青后的混合时间。
2、动力式混合：用沥青泵把沥青称量容器内的沥青喷入混合器。由于混合器内沥青喷管经过了结构处理，使沥青泵对沥青喷管内的沥青产生一定压力，沥青注入过程中可以喷到整个混合器内部，使沥青可以均匀地与改性剂结合，但采用这种加入方式需要经常清理混合器内沥青喷管喷头和调整喷头压力。
在石油矿井开采设备中，常使用到的一种具有剪切、搅拌功能的工业泵设备，如申请号为：99221881.0的实用新型专利《一种剪切泵预剪切装置》，在其叶轮的前段面与泵体的吸入口的末端面配合位置的泵吸入口相对于叶轮直径的位置处设置一组固定刀片，当剪切泵工作时，液体中的聚合物或较大结块或纤维物质先经过叶轮进口处预先剪切、粉碎，再进入叶轮进一步剪切细化，有效地防止了叶轮流道和喷嘴的堵塞，但若转用于改性沥青的合成拌合，其仍存在以下不足之处：
1、由于设置有固定刀片的剪切装置通常需要在高速转动下才能将物料充分混合，然而改性沥青粘度大、流动性较差，尤其是高掺量的改性沥青难以实现高速转动搅拌，采用电机带动固定刀片剪切、搅拌往往转速受限、效果不佳。且融胀反应过程中持续放热，随着罐内温度的增加，会进一步增大改性沥青的粘度，从而加深对搅拌器转速的影响，使物料更加难以混匀。
2、在泵吸入口设置固定刀片虽可实现剪切、粉碎，但装置内部流动性不好，一部分沥青在细化后与改性剂充分混合融胀的同时，仍有大部分沥青未参与反应，且在融胀反应放出的反应热作用下老化，最终成品易离析。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的上述不足，提供一种基质沥青与改性剂混合更加均匀的改性沥青离心式混合装置，进一步提供一种反应更加充分、成品质量更好的改性沥青离心式混合装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了以下技术方案：
一种改性沥青离心式混合装置，包括设置有沥青进口、改性剂进口和混合料出口的壳体，所述壳体内安装有转轴，所述转轴连接有驱动其转动的动力装置，所述转轴上安装有与其同轴转动的动圈，所述动圈外套装有定圈，且所述定圈与动圈之间设置有间隙，所述定圈与所述壳体连接，所述定圈上设置有走料口，所述走料口与混合料出口连通。
上述改性沥青离心式混合装置中，所述改性剂进口设置在靠近转轴中心处；由于动圈高速旋转时，位于转轴附近的区域内会形成真空负压区域，具有一定的抽吸力，将改性剂进口与此负压区域连通，可利用旋转产生的抽吸力，将自重较轻的改性剂抽吸入混合装置中。
上述改性沥青离心式混合装置中，所述动圈包括轴套，轴套外围设置有叶片，轴套与叶片通过筋条连接。采用这样的结构，可以利用筋条增加动圈强度的同时，筋条亦可在高速旋转时起到剪切的作用。
优选的，所述筋条与壳体间设置有第二间隙，所述改性剂进口连通至第二间隙。第二间隙的作用是使筋条与壳体之间形成空隙，利用此空隙，当动圈高速宣传时，实现对混合料的剪切；此处的第二间隙紧邻轴套，因此改性剂进口与此处的第二间隙连通即是与真空负压区域连通，具有较强的抽吸力；同时，经抽吸进入混合装置内部后的物料随动圈高速旋转时，可经筋条剪切细化。
上述改性沥青离心式混合装置中，所述定圈的径向外侧设置有走料槽，所述走料槽与走料口连通，所述混合料出口设置于走料槽上。通过设置走料槽，可使经剪切、混合后的改性剂与基质沥青在走料槽中充分混融、反应。
优选的，所述走料槽包覆在定圈的外侧，所述走料槽呈环形。采用这样的结构，具有结构简单、节省空间的有益效果。
优选的，所述走料槽的外侧设置有导热油夹套，所述导热油夹套与导热油泵连通。采用这样的结构，通过导热油夹套对走料槽内的混合料进一步加热、保温，使反应更加充分。
优选的，所述混合料出口设置在走料槽上远离走料口的一端。采用这样的结构，可以使混合料在走料槽内的路径更长，使反应更加充分。
优选的，所述导热油夹套外层设置有保温隔热层，所述保温隔热层外部设置有外壳。
优选的，所述改性剂进口连接有料斗。采用这样的结构，可以将改性剂预置在料斗内，在负压抽吸的作用下自动进入混合装置内。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、由于动圈高速旋转，在中心区域形成负压真空，利用高速旋转的动圈与定圈之间进行揉搓、剪切，替代了现有技术中直接通过接触面积及阻力较大的刀片直接搅拌、剪切物料，受力更小且整体流动性更好；尤其适用于高掺量的改性沥青混合。
2、利用离心力进行负压抽吸，实现了物料的自动补充。
3、通过负压抽吸将大量空气吸入混料泵，向混合料中拌入大量的反应所需的氧气，实现液体沥青、固体改性剂及助剂、空气三者充分混合，在大量氧气的参与下，使混合泵内部的氧化反应更加剧烈，成品性能更稳定，不易离析。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型中动圈的结构示意图；
图3为本实用新型中动圈的侧视图；
图4是本实用新型中定圈及混合料流向的示意图。
图中标记：壳体—1；转轴—2；沥青进口—3；动圈—4；轴套—401；筋条—402；叶片—403；定圈—5；改性剂进口—6；走料槽—7；导热油夹套—8；混合料出口—9；导热油进口—10。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
本实用新型的实施方式不限于以下实施例，在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出的各种变化均属于本实用新型的保护范围之内。
如图1所示，本实用新型改性沥青离心式混合装置包括壳体1和转轴2，壳体1的上方设置有沥青进口3，液态的基质沥青可通过沥青进口3利用自重沉降或输入至壳体1内部，壳体1内部设置有动圈4，动圈4与转轴2相连，且动圈4与转轴2连接后可随之同步转动，转轴2通过联轴器与电机相连。动圈4的径向外侧设置有定圈5，定圈5固定在壳体1上，当动圈4随转轴2转动时，定圈5不与之随动，定圈5将动圈4包覆在内，且动圈4与定圈5之间设置有间隙，用以容置物料并在间隙内部揉搓、剪切。动圈的结构如图2和图3所示，动圈包括轴套401，轴套401可与电机等驱动装置的动力输出轴连接，轴套401外围设置有叶片403，轴套401与叶片403通过筋条402连接，叶片403与筋条402的数量为多个，均成对、按需设置，筋条402与壳体间设置有第二间隙，旋转时第二间隙中即可形成负压区，改性剂进口连通至第二间隙。
改性沥青的改性剂进口6设置在壳体1靠近转轴2处，改性剂进口6与料斗连通，粉料或固体的改性剂装载在料斗内，当动圈4随转轴2转动时，在壳体1内部形成以转轴2为中心的涡流，高速转动时形成负压区域，在负压作用下，粉状的改性剂从料斗内抽吸进入壳体1内部，并在壳体1内部与液态的基质沥青混合；进入壳体1内部的改性剂及基质沥青在离心力的作用下，沿动圈4旋转的径向甩出至动圈4外围的定圈5上，此处改性剂与基质沥青在细小的间隙里充分反应，大颗粒的产物以及结块在间隙内被动圈4切割、揉碎，且液流整体在动圈4旋转的带动下，随着改性剂掺量的增加及反应温度的提高，改性沥青流动性不足的时候，通过动圈4的旋转弥补，使混合后的改性剂与基质沥青在间隙内仍然保持良好的流动性。
在定圈5上开设有走料口，走料口将定圈5与动圈4的间隙与外部连通，优选的，走料口与走料槽7连通，走料槽7呈环形，包覆在定圈5的外侧，形成细长的反应通道，基质沥青及改性剂在定圈5与动圈4的间隙内细化并混合后，在走料槽7内进一步流动混融。走料槽7上远离走料口处设置有改性沥青出口9，混合料出口9设置有将改性沥青抽出的沥青泵，通过沥青泵将成品吸出；走料槽7的外侧设置有导热油夹套8，导热油夹套8通过导热油进口10与导热油泵连通，通过导热油夹套8内的热介质对走料槽7内部的混合料进行保温、加热，导热油夹套8外侧的最外层设置有外壳，起到保护作用，导热油夹套8与外壳之间设置有保温隔热层，避免导热油夹套8内部的热量向外散发。
Claims (10)
1.一种改性沥青离心式混合装置，包括设置有沥青进口、改性剂进口和混合料出口的壳体，其特征在于：所述壳体内安装有转轴，所述转轴连接有驱动其转动的动力装置，所述转轴上安装有与其同轴转动的动圈，所述动圈外套装有定圈，且所述定圈与动圈之间设置有间隙，所述定圈与所述壳体连接，所述定圈上设置有走料口，所述走料口与混合料出口连通。
2.根据权利要求1所述的改性沥青离心式混合装置，其特征在于：所述改性剂进口设置在靠近转轴中心处。
3.根据权利要求2所述的改性沥青离心式混合装置，其特征在于：所述动圈包括轴套，轴套外围设置有叶片，轴套与叶片通过筋条连接。
4.根据权利要求3所述的改性沥青离心式混合装置，其特征在于：所述筋条与壳体间设置有第二间隙，所述改性剂进口连通至第二间隙。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求所述的改性沥青离心式混合装置，其特征在于：所述定圈的径向外侧设置有走料槽，所述走料槽与走料口连通，所述混合料出口设置于走料槽上。
6.根据权利要求5所述的改性沥青离心式混合装置，其特征在于：所述走料槽包覆在定圈的外侧，所述走料槽呈环形。
7.根据权利要求6所述的改性沥青离心式混合装置，其特征在于：所述走料槽的外侧设置有导热油夹套，所述导热油夹套与导热油泵连通。
8.根据权利要求7所述的改性沥青离心式混合装置，其特征在于：所述混合料出口设置在走料槽上远离走料口的一端。
9.根据权利要求8所述的改性沥青离心式混合装置，其特征在于：所述导热油夹套外层设置有保温隔热层，所述保温隔热层外部设置有外壳。
10.根据权利要求9所述的改性沥青离心式混合装置，其特征在于：所述改性剂进口连接有料斗。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN104437188A (zh) * | 2014-11-04 | 2015-03-25 | 安徽理工大学 | 混料器 |
| CN106861490A (zh) * | 2017-03-28 | 2017-06-20 | 湖南超牌科技有限公司 | 配浆机及配浆系统 |
| CN110639413A (zh) * | 2019-09-10 | 2020-01-03 | 北京丰泽华夏生态环境科技有限公司 | 一种制备改性乳化沥青的混融器及使用方法 |
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2011
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