CN211590651U - 一种新型太阳能透水砖养护窑 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型太阳能透水砖养护窑。包括有窑本体、窑门、内循环风系统、蒸汽补水系统、离心式风机、太阳能热水器和温湿度探头；所述窑本体一侧设有窑门，顶部设有第一采光板和第二采光板；所述窑本体外远离窑门的一侧设有蒸汽补水系统，且蒸汽补水系统通过管道与太阳能热水器连通；所述内循环风系统设于窑本体内，所述蒸汽补水系统一侧设有多个离心式风机，且与内循环风系统连通；所述窑本体内设有多个温湿度探头。与现有的透水砖养护窑相比优势更明显，更符合透水砖生产实际状况，更加高效，节能环保，可操作性强，养护完的透水砖均质稳定。

Description

一种新型太阳能透水砖养护窑

技术领域：

本实用新型属于透水砖生产技术领域，特别是涉及一种新型太阳能透水砖养护窑。

背景技术：

海绵城市建设是大势所趋，既解决城市洪涝现象，又缓解城市“热岛效应”；作为海绵城市建设中必不可少的透水铺装产品-透水砖，不但可以透水，蓄水，还可以起到降噪抑尘等作用，成为城市的“肺”。当前市面上的透水砖有陶瓷透水砖，砂基透水砖，水泥透水砖几大类；属水泥透水砖成本最低，其成分绝大部分是无机材料，耐久性好，原材料取材广泛；可以使用再生骨料，各类尾矿废料，免烧成型，环保且经济，更适于大面积推广和使用。水泥基透水砖一般为两层结构，面层一般为硅质细砂（0.5-2mm），底层为大粒径骨料（3-8mm）,通过二次布料压制成型；市场上大部分的以水泥作为胶凝材料的透水砖普遍表现的是面层强度差的透水性高，强度高的没有透水性，总体耐磨度差，不美观等缺点，造成普及困难，嚼如“鸡肋”，食之无味，弃之可惜。

其生产工艺过程一般为配料—搅拌---布料----振动成型----养护----包装，其中养护工序是硅酸盐制品最为重要的环节，其养护的好坏是决定硅酸盐水泥基透水砖产品质量的的关键。当前硅酸盐水泥基透水砖成型后的养护形式基本有以下几种：

1；成型后自然养护：许多小型透水砖厂大部分采用这种方式，其基本养护工艺是在透水砖成型后，运输至室外空间遮盖或者放置在有简易棚的临时放置地，静置24小时后人工洒水养护。该养护方式，投资少，效率低，受环境温湿度影响很大，产品质量相当不稳定。

2，阳光棚自然养护：半自动生产线都采用该方式，其工艺是在透水砖成型后放置于一个全封闭的阳光棚中自然养护，可以利用太阳光照加温养护，人工洒水养护，受环境温度影响大，形式粗放，效率低，产品质量不够稳定。

3，普通养护窑养护：该方式多适用于全自动透水砖生产线，投资较大，一般建设10个通道窑以上，便于循环，除窑门之外其余为全封闭结构；其工艺是在透水砖成型后利用摆渡车将产品运输到通道窑中，待该通道产品装满后关闭窑门，一般24小时后出窑洒水继续养护；该方式产品较为稳定，但是冬天温度低于5℃时，几乎无法生产，水泥水化异常困难，产品强度低无法码垛和包装。

4，蒸汽养护窑养护：全自动透水砖生产线使用，结构和普通自动线通道窑雷同，在工艺设备上添加了天然气锅炉或者从热电厂引入管道蒸汽，产品质量稳定，效率高，其缺点是能耗高，投入大。

5，阳光养护窑养护：全自动透水砖生产线上使用，其基本结构和普通通道窑相同，不同的是其窑顶部采用的是透明阳光板，可以在光照充足季节利用太阳能进行加温养护，提高透水砖早期强度，节能环保，其缺点是保温较困难，冬天温度低严重影响生产。

以上各种传统养护方式各有优缺点，属蒸汽养护窑方式比较先进，用于普通水泥砌块效果较好，但是不适合透水砖生产，同时不节能环保。

硅酸盐水泥基透水砖因其独特的多孔结构决定了其养护方式与其他密实性结构的水泥砌块不同。

因此，本实用新型就针对透水砖生产实际状况，发明了一种专用于透水砖生产的新型太阳能养护窑，使之更符合透水砖生产实际状况，力求高效，节能环保，可操作性强，产品均质稳定。

发明内容：

本实用新型的目的是公开一种新型太阳能透水砖养护窑，包括有窑本体、窑门、内循环风系统、蒸汽补水系统、离心式风机、太阳能热水器和温湿度探头；所述窑本体一侧设有窑门，顶部设有第一采光板和第二采光板；所述窑本体外远离窑门的一侧设有蒸汽补水系统，且蒸汽补水系统通过管道与太阳能热水器连通；所述内循环风系统设于窑本体内，所述蒸汽补水系统一侧设有多个离心式风机，且与内循环风系统连通；所述窑本体内设有多个温湿度探头。

进一步的，所述窑本体内分为多个通道，每个通道的中间处上中下三个部位各安装一个温度和湿度探头。

进一步的，所述内循环风系统包括有连接管道、第一U形管道和第二U形管道；所述离心式风机的数量与窑本体内通道数量一致，所述第一U形管道与离心式风机连通，且延伸至窑本体内通道的下方；所述连接管道一端与离心式风机连通，另一端与第二U形管道连通，且第二U形管道延伸至窑本体内上方。

进一步的，所述第一U形管道和第二U形管道为直径110mm 的PVC管组成，所述第一U形管道和第二U形管道上均布有多个小孔。

进一步的，所述蒸汽补水系统包括有横管、L形管道、第三U形管道、电磁阀和蒸汽发生器；所述蒸汽发生器设于窑本体外远离窑门的一侧，且与太阳能热水器连通；所述横管设于蒸汽发生器一侧，且与蒸汽发生器连通；所述横管上连通有多个L形管道，且L形管道另一端连通有第三U形管道，所述第三U形管道延伸至窑本体内通道的下方，且与窑本体内通道的数量一致；所述L形管道上设有电磁阀。

进一步的，所述第一采光板为2mm厚度的高透光PC耐力板，透光率91%，形状为940形瓦楞板，大坡度设置，用于采光和排水。

进一步的，所述第二采光板为20mm厚度的蜂窝形耐力板，透光率89%，用于透光和保温。

进一步的，所述太阳能热水器数量为两台，且为480L太阳能热水器。

进一步的，所述第三U形管道为蒸汽输送管道，每间距1000mm开有直径2mm且开口向上的小孔，用于喷出蒸汽。

进一步的，所述窑本体内通道的空间体积为200m³。

本实用新型公开的一种新型太阳能透水砖养护窑。存在如下的技术优点：

透水砖因其特有的多空隙结构以及多胶凝材料体系决定其 与一般的水泥预制品不性质不同，至今尚没有专门用于透水砖生产的养护窑，同时该窑型与常用自动化生产线养护窑有很大的不同，用于透水砖生产具备更加先进性，具体表现在如下几点：

1、节能环保：

利用太阳能技术，全年可光照10月，夏季光辐射可以将窑内温度提高至40度以上，冬季可以最低维持比室外环境温度提高7-10摄氏度；补水装置利用太阳能热水器提供热水并蓄能，节约了蒸汽发生器的电力使用。运营成本低，以传统窑型的2吨天然气锅炉为例，其装机功率约45千瓦，每小时天然气用量约150立方，而透水砖专用太阳能养护窑装机容量55千瓦，无需天然气，节约能源可观。

2、投资少，结构简单：

无需像传统窑那样建设锅炉房，添置天然气锅炉，布置天然气管道，整个固定资产投入不及原有投入的1/3,维修维护成本很低。

3、运行可靠安全，操作简单：

无特种设备，无安全隐患，低压作业，安全系数高；仪器仪表显示在中控室，设备的运行启动亦可由中控室集中控制。

4、美观通透：窑顶透亮的结构使得窑内光线通透，便于观察窑内养护状态，也便于检修，而不是像传统窑型那样阴暗潮湿。

5、专用型强兼具通用性：

该窑型对水泥基透水砖生产专用型，实用性强，对于其他一般的水泥砌块基本也能适用，但是不适合高温蒸养砌块，对于自养护高性能砌块适用性较好（40-50℃自养护），可以节约大量能源。

附图说明：

图1、为本实用新型的主视结构示意图。

图2、为本实用新型的左视结构示意图。

图3、为本实用新型的右视结构示意图。

图4、为本实用新型的内循环风系统结构示意图。

图5、为本实用新型的蒸汽补水系统结构示意图。

附图标记：1-窑本体，2-窑门，3-第一采光板，4-第二采光板，5-内循环风系统，501-连接管道，502-第一U形管道，503-第二U形管道，6-蒸汽补水系统，601-横管，602-L形管道，603-第三U形管道，604-电磁阀，605-蒸汽发生器，7-离心式风机，8-太阳能热水器，9-温湿度探头。

具体实施方式：

下面结合具体实施例及附图1-5对本实用新型的具体技术方案作进一步的详细说明。

实施例

本实用新型公开的一种新型太阳能透水砖养护窑，公开一种新型太阳能透水砖养护窑，包括有窑本体1、窑门2、内循环风系统5、蒸汽补水系统6、离心式风机7、太阳能热水器8和温湿度探头9；所述窑本体1一侧设有窑门2，顶部设有第一采光板3和第二采光板4；所述窑本体1内分为10个通道，每个通道的空间体积为200m³，且中间处上中下三个部位各安装一个温度和湿度探头；所述窑本体1外远离窑门2的一侧设有蒸汽补水系统6，且蒸汽补水系统6通过管道与太阳能热水器8连通；所述蒸汽补水系统6包括有横管601、L形管道602、第三U形管道603、电磁阀604和蒸汽发生器605；所述蒸汽发生器605设于窑本体1外远离窑门2的一侧，且与太阳能热水器8连通；所述横管601设于蒸汽发生器605一侧，且与蒸汽发生器605连通；所述横管601上连通有多个L形管道602，且L形管道602另一端连通有第三U形管道603，所述第三U形管道603延伸至窑本体1内通道的下方，且与窑本体1内通道的数量一致；所述L形管道602上设有电磁阀604；所述内循环风系统5设于窑本体1内，包括有连接管道501、第一U形管道502和第二U形管道503；所述离心式风机7的数量与窑本体1内通道数量一致，所述第一U形管道502与离心式风机7连通，且延伸至窑本体1内通道的下方；所述连接管道501一端与离心式风机7连通，另一端与第二U形管道503连通，且第二U形管道503延伸至窑本体1内上方。

透水砖毛胚成型后，由专用摆渡车运输至指定的窑本体1内通道中，当温湿度探头9探测到窑内环境湿度低于70%时开启蒸汽发生器605进行蒸汽补水，使得环境湿度90%以上即可停止补水（约30分钟），这时是多孔性透水砖自身蒸发失水最快的时候（特别是夏天），一般装满一个通道需要80分钟左右，一个通道装满后立即关闭窑门，并开启内循环风系统5，使通道内上下各层温度湿度趋于一致。透水砖在窑内养护环境最好的状态是温度35-45℃，湿度90%以上，根据温湿度显示仪表判断窑内状态，依据仪表数据，本着节约能源的原则决定是继续补水升温还是关停循环风，内循环风系统5的关停以上中下三个温度探头数据决定，温度一致便可关闭。

以华东地区为例，通常3月-6月，是雨季环境湿度大，温度亦不高，水分蒸发慢，可以在关闭窑门前不开启补水蒸汽；6月-11月因环境温度高蒸发快，则需要开启闭门前蒸汽补水，11月-2月份深秋至冬季温度渐渐降低，最好是开启蒸汽补水，主要是给透水砖适当升温，促进水泥初凝和终凝，提高早期强度。总体原则是夏季以补水为主，冬季以升温为主，各季节气候环境的变化操作流程随着变化，操作方便，可控性强。

透水砖养护窑利用太阳能主要是两部分，一部分是窑顶聚热给窑内加温，水泥制品高温高湿环境是水泥养护环境的理想状态；从图纸可以看出，该养护窑的顶部为双层结构，顶层是第一采光板1，为2.0毫米厚度高透光PC耐力板，透光率达91%，形状为940型瓦楞板，前后大坡度布置，主要用于采光和排水；第二层是第二采光板1，为20mm后蜂窝形耐力板，透光率89%，主要作用是透光和保温；蜂窝型耐力板中间层是蜂窝空洞结构保温效果很好；第二采光板4以下部分由砖墙实体填充将窑体分割成十个通道。

这种双层结构要比单层结构合理的许多，单层结构的采光和聚热虽然稍好于双层透光，但是单层的结构会使得窑内温度升的快，当太阳没有直射的时候温度降的很快，保温效果极差，特别是冬季，对产品质量影响很大；而双层结构的保温效果则要好的多；该窑型上下两层透光板之间留有一个很大的空气隔层，相当于一个巨大的空气保温层；阻止了窑内温度降低。太阳能的传播主要通过辐射，传导，对流三种方式发生的，以采光型养护窑为例，阳光主要是以辐射的形式传播热量，窑外空气产生的对流和传导作用因采光板的存在而变得微弱。

当阳光辐射至窑内后使得窑内温度上升，越接近顶部的温度越高，通过内循环风系统5可以使得窑内温度均衡，当阳光辐射停止时，窑内外温差引起的窑内向外传递热能只能通过传导方式进行，由于存在中空层，该过程将变得非常缓慢，同时透水砖水泥水化过程本就是放热过程，窑内温度基本稳定，该结构在冬天环境下孔窑一般都比室外环境温度高7-10℃.

该养护窑利用太阳能的另一个部分是采用太阳能热水器8给蒸汽补水系统6提供热水，布置两台480L太阳能热水器基本可以稳定给蒸汽发生器605提供摄氏50度左右（夏天温度更高）的热水，大大节约电能，节约40%以上电能。

内循环风系统5：由于窑内阳光辐射强度的不均衡，同时当窑内透水砖装满窑室后会上层砖会挡住下层接受阳光辐射（一般窑内安放11-13层砖）而形成温度梯度，各层温度差异很大，所以必须布置内循环风系统5；其基本结构是通过窑顶部两侧布置两根直径110毫米的PVC管道形成第二U形管道503，在管道上合适位置开若干小孔，用于吸入上层热空气，热空气由窑外安装的离心式风机将热风通过底部布置的第一U形管道502（结构和上层管同）吹入窑底部两侧，形成强制对流；每个通道的空间体积约200m³，风机风量2000以上，可以每小时强制循环十次，同时确保了内部湿度的均衡。内循环风系统5启用一般在阳光照射的白天，以及在蒸汽补水系统6补水时加快循环用，晚间透水砖静停时无需开启。

蒸汽补水系统6：该系统主要由电加热蒸汽发生器605（30KW，60L/H）、太阳能热水器8、电磁阀604及横管601、L形管道602和第三U形管道603组成的蒸汽输送管道等组合而成，太阳能热水器8给蒸汽发生器605提供摄氏50度以上热水，蒸汽发生器605产生0.7-2兆帕高温蒸汽，蒸汽通过电磁阀604（中控室控制）由蒸汽输送管道输送至各个窑内通道，在窑内安装的第三U形管道603位于各个通道的底部两侧，每间距1000mm左右钻直径2毫米孔，用于喷出蒸汽，开孔的时必须让孔口朝上，这样便于蒸汽向上运行。

蒸汽补水的作用主要是为了防止窑内环境湿度过低造成透水砖水化初期缺水，透水砖属于多孔性结构，孔隙率25%左右，当水化前期缺水时将造成透水砖因没有强度而直接报废，后期补水养护也无济于事；所以窑内补水养护非常的重要，这是决定透水砖产品质量的关键所在；补水装置的开停通过布置在各个通道内的温湿度探头测定的数据判断，当窑内湿度低于90%时便要将蒸汽发生器605打开补水，一般20分钟供气便可达到湿度要求。

本实用新型中未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述。当然，需要说明的是：以上本实用新型所公开的上述的技术方案，非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种新型太阳能透水砖养护窑，其特征在于，包括有窑本体、窑门、内循环风系统、蒸汽补水系统、离心式风机、太阳能热水器和温湿度探头；所述窑本体一侧设有窑门，顶部设有第一采光板和第二采光板；所述窑本体外远离窑门的一侧设有蒸汽补水系统，且蒸汽补水系统通过管道与太阳能热水器连通；所述内循环风系统设于窑本体内，所述蒸汽补水系统一侧设有多个离心式风机，且与内循环风系统连通；所述窑本体内设有多个温湿度探头。

2.根据权利要求1所述的一种新型太阳能透水砖养护窑，其特征在于，所述窑本体内分为多个通道，每个通道的中间处上中下三个部位各安装一个温度和湿度探头。

3.根据权利要求2所述的一种新型太阳能透水砖养护窑，其特征在于，所述内循环风系统包括有连接管道、第一U形管道和第二U形管道；所述离心式风机的数量与窑本体内通道数量一致，所述第一U形管道与离心式风机连通，且延伸至窑本体内通道的下方；所述连接管道一端与离心式风机连通，另一端与第二U形管道连通，且第二U形管道延伸至窑本体内上方。

4.根据权利要求3所述的一种新型太阳能透水砖养护窑，其特征在于，所述第一U形管道和第二U形管道为直径110mm 的PVC管组成，所述第一U形管道和第二U形管道上均布有多个小孔。

5.根据权利要求4所述的一种新型太阳能透水砖养护窑，其特征在于，所述蒸汽补水系统包括有横管、L形管道、第三U形管道、电磁阀和蒸汽发生器；所述蒸汽发生器设于窑本体外远离窑门的一侧，且与太阳能热水器连通；所述横管设于蒸汽发生器一侧，且与蒸汽发生器连通；所述横管上连通有多个L形管道，且L形管道另一端连通有第三U形管道，所述第三U形管道延伸至窑本体内通道的下方，且与窑本体内通道的数量一致；所述L形管道上设有电磁阀。

6.根据权利要求5所述的一种新型太阳能透水砖养护窑，其特征在于，所述第一采光板为2mm厚度的高透光PC耐力板，透光率91%，形状为940形瓦楞板，大坡度设置，用于采光和排水。

7.根据权利要求6所述的一种新型太阳能透水砖养护窑，其特征在于，所述第二采光板为20mm厚度的蜂窝形耐力板，透光率89%，用于透光和保温。

8.根据权利要求7所述的一种新型太阳能透水砖养护窑，其特征在于，所述太阳能热水器数量为两台，且为480L太阳能热水器。

9.根据权利要求8所述的一种新型太阳能透水砖养护窑，其特征在于，所述第三U形管道为蒸汽输送管道，每间距1000mm开有直径2mm且开口向上的小孔，用于喷出蒸汽。

10.根据权利要求9所述的一种新型太阳能透水砖养护窑，其特征在于，所述窑本体内通道的空间体积为200m³。

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