专利名称：一种高效泡沫混凝土发泡剂发泡机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种发泡机，具体的说是将泡沫混凝土发泡剂稀释液与空气高效混合生产泡沫混凝土所用泡沫的一种设备。
背景技术：
泡沫混凝土，又称发泡水泥，是通过化学或物理的方式根据应用需要，将氮气、二氧化碳气、氧气或空气引入混凝土浆体中，混合均勻、浇注成型、凝结、养护而成。其中，以物理方式向混凝土浆料中引入空气，需先把泡沫混凝土发泡剂以下简称发泡剂稀释液与空气混合制成泡沫，而后把泡沫与混凝土浆料混合。目前，生产泡沫的方式是用高压空气与发泡剂稀释液在混合管中混合形成泡沫，该发泡机的发泡系统，在结构上存在三个缺陷一是发泡剂原液与水不能混合均勻，以胶束形式存在的发泡剂原液不能均勻地分散到水中，部分发泡剂原液仍可能以胶束形式进入发泡管，在发泡管中发泡剂稀释液与空气的初始接触面小，不均勻的稀释液会以液滴或水流的形式与空气一同到达发泡管内的不锈钢丝上，发泡管内的阻力在径向分布不均勻，阻力小处形成空气通道，阻力大处发泡剂稀释液不能充分与空气形成泡沫，其直接后果是浪费高压空气；二是稀释倍数不能连续调节，且稀释倍数 ^ 40 ；三是发泡管的长径比太大，泡径过小，导致空气流速太大，会将形成的泡沫撕裂成泡径很小的微泡，即形成“奶油状”泡沫，其极大的比表面导致混凝土浆料不能全覆盖泡沫所有泡的表面，从而导致泡沫混凝土制品穿孔、抗压强度降低。
发明内容
本发明提供所要解决的技术问题是提供一种发泡剂用量少、节约压缩空气、泡沫泡径较大的一种高效泡沫混凝土发泡剂发泡机。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是
一种高效泡沫混凝土发泡剂发泡机，由发泡装置、空气驱动装置和发泡剂稀释液供给装置组成；
所述的发泡装置由发泡管和喷雾机构组成，发泡管的底部设有喷雾口，发泡管内设有隔离盘，隔离盘上方为泡沫生成腔，隔离盘与喷雾口之间为喷雾腔，隔离盘上均勻分布多个大小一致的圆孔，泡沫生成腔内设有不锈钢丝，喷雾机构通过喷雾口与喷雾腔连通，喷雾机构包括相互连通的稀释液输送管道和空气输送管道，稀释液输送管道上设有发泡剂稀释液调节阀门，空气输送管道上设有压缩空气阀门；
所述的空气驱动装置由空气压缩机和发泡剂稀释液贮罐组成，发泡剂稀释液贮罐上部设有空气管道、压力管道和压力表I，其下部设有出液口，其侧壁上设有进液管，空气管道通过阀门I与喷雾机构的空气输送管道连接，出液口通过带有阀门III的出液管道与稀释液输送管道连接，空气压缩机设置在发泡剂稀释液贮罐上方并与压力管道连接，空气压缩机上设有压力表II ；
所述的发泡剂稀释液供给装置通过蜗杆泵与发泡剂稀释液贮罐的进液管连接。
本发明所述的喷雾机构由三通管、稀释液输送管道和空气输送管道组成，空气输送管道的压缩空气出口端设置在三通管的一个端口内，并且与三通管的内壁之间为环形腔，三通管的另外两个端口分别与稀释液输送管道和喷雾口连接，空气输送管道的压缩空气出口端与喷雾口之间设有雾化室，雾化室与喷雾口的接口处设有空间调节螺丝。本发明所述的发泡剂稀释液供给装置由发泡剂稀释罐和蜗杆泵组成，发泡剂稀释罐底部设有出液管，出液管通过橡胶软管与蜗杆泵连接，蜗杆泵通过橡胶软管与发泡剂稀释液贮罐的进液管连接，在出液管上设有阀门IV，在进液管上设有阀门V。本发明所述的蜗杆泵与阀门V之间设有止回阀。本发明所述的稀释液输送管道与出液管道的连接管路上设有发泡剂稀释液流量计。本发明所述的空气管道与空气输送管道的连接管路上设有空气流量计。本发明所述的发泡剂稀释液贮罐顶部设有维修法兰。本发明所述的发泡剂稀释液贮罐上部设有出气管，出气管上设有阀门II。本发明所述的隔离盘为圆形结构。本发明所述的出液管道还与液位计连接。本发明的有益效果是
1、发泡剂稀释液与空气均由空压机产生的压力驱动，其流量比例可以任意调整根据所制泡沫的软硬度调节发泡剂稀释液和空气的比例，若要精确确定发泡剂稀释液和空气的比例，可以通过测定本发明所制发泡剂泡沫的体积、重量，并计算出单位质量发泡剂的发泡倍数，通过观察发泡剂稀释液流量计和空气流量计，调节使发泡剂的发泡倍数取得极大值为止，此时二者的流量比即为最佳值；泡沫的泡径显著影响发泡倍数，。可以按比例同时调大发泡剂稀释液和空气的流量，在一定范围内增加高质量泡沫的单位时间的产量。2、发泡剂原液人工稀释，不但稀释倍数不受限制、混合均勻，而且可以保证稀释液的发泡剂活性成分浓度恰好等于其临界胶束浓度。3、增加了发泡剂稀释液与空气混合的喷雾机构，不但发泡剂原液能与空气很快混合均勻，而且保证了发泡管径向具有相同的阻力，这不但可以节约发泡剂、压缩空气，而且提高了泡沫的质量和单位质量发泡剂的泡沫产量。4、减小了发泡管的长径比，降低了空气在发泡管中的流速，使发泡剂的活性成分有足够的时间在“水-气”界面定向排列，也避免了高速气流把泡沫“撕”的过碎、过小，从而避免了由于水泥、粉煤灰颗粒不能覆盖泡径很小的泡沫的巨大表面，而引起的泡沫混凝土制品穿孔、抗压强度降低。5、本发明生产的泡沫，不但质量好，单位质量发泡剂的泡沫产量高，而且其泡沫在水泥浆料中不易破裂，不但可以进一步提高单位质量发泡剂的泡沫混凝土产量，而且不影响泡沫混凝土浆料的正常凝结，从而可以提高泡沫混凝土制品的抗压强度。6、本发明的发泡管直径较大、长径比较小，因此降低了空气在发泡管填充不锈钢丝段的流速和泡沫被不锈钢丝切割的几率，有利于发泡剂活性组分分子在“水-气”界面的有序排布，从而形成比较稳定、泡径较大的泡沫。
图1是本发明的结构示意图2是本发明的喷雾机构的结构示意图； 图3是本发明的隔离盘的结构示意图中标记1、发泡装置，2、空气驱动装置，3、发泡剂稀释液供给装置，4、发泡管，5、喷雾机构，501、稀释液输送管道，502、空气输送管道，503、三通管，504、环形腔，505，空间调节螺丝，506、雾化室，507、空气喷射管，508、调节镙丝，509、扳手卡口，510、橡胶垫，511、双头丝， 512、压缩空气进口，6、隔离盘，601、圆孔，7、泡沫生成腔，8、喷雾腔，9、不锈钢丝，10、喷雾口，11、发泡剂稀释液流量计，12、发泡剂稀释液调节阀门，13、压缩空气阀门，14、空气压缩机，1401、压力表II，15、发泡剂稀释液贮罐，1501、空气管道，1502、出气管，1503、压力管道， 1504、压力表I，1505、出液口，1506、进液管，1507、维修法兰，16、空气流量计，17、阀门I， 18、阀门II，19、出液管道，20、阀门III，21、液位计，22、发泡剂稀释罐，2201、出液管，23、蜗杆泵，24、阀门IV，25、阀门V，26、止回阀。
具体实施例方式一种高效泡沫混凝土发泡剂发泡机，由发泡装置1、空气驱动装置2和发泡剂稀释液供给装置3组成；
所述的发泡装置1由发泡管4和喷雾机构5组成，发泡管4的底部设有喷雾口 10，发泡管4内设有隔离盘6，隔离盘6上方为泡沫生成腔7，隔离盘6与喷雾口 10之间为喷雾腔 8，隔离盘6上均勻分布多个大小一致的圆孔601，泡沫生成腔7内设有不锈钢丝9，喷雾机构5通过喷雾口 10与喷雾腔8连通，喷雾机构5包括相互连通的稀释液输送管道501和空气输送管道502，稀释液输送管道501上设有发泡剂稀释液调节阀门12，空气输送管道502 上设有压缩空气阀门13;
所述的空气驱动装置2由空气压缩机14和发泡剂稀释液贮罐15组成，发泡剂稀释液贮罐15上部设有空气管道1501、压力管道1503和压力表I 1504，其下部设有出液口 1505， 其侧壁上设有进液管1506，空气管道1501通过阀门I 17与喷雾机构5的空气输送管道502 连接，出液口 1505通过带有阀门III 20的出液管道19与稀释液输送管道501连接，空气压缩机14设置在发泡剂稀释液贮罐15上方并与压力管道1503连接，空气压缩机14上设有压力表II 1401 ；
所述的发泡剂稀释液供给装置3通过蜗杆泵23与发泡剂稀释液贮罐15的进液管1506 连接。所述的喷雾机构5由三通管503、稀释液输送管道501和空气输送管道502组成， 空气输送管道502的压缩空气出口端设置在三通管503的一个端口内，并且与三通管503 的内壁之间为环形腔504，三通管503的另外两个端口分别与稀释液输送管道501和喷雾口 10连接，空气输送管道502的压缩空气出口端与喷雾口 10之间设有雾化室506，雾化室 506与喷雾口 10的接口处设有空间调节螺丝505，空间调节螺丝505上设有扳手卡口 509。所述的发泡剂稀释液供给装置3由发泡剂稀释罐22和蜗杆泵23组成，发泡剂稀释罐22底部设有出液管2201，出液管2201通过橡胶软管与蜗杆泵23连接，蜗杆泵23通过橡胶软管与发泡剂稀释液贮罐15的进液管1506连接，在出液管2201上设有阀门IV M，在进液管1506上设有阀门V 25。
所述的蜗杆泵23与阀门V 25之间设有止回阀沈。所述的稀释液输送管道501与出液管道19的连接管路上设有发泡剂稀释液流量计11。所述的空气管道1501与空气输送管道502的连接管路上设有空气流量计16。所述的发泡剂稀释液贮罐15顶部设有维修法兰1507。所述的发泡剂稀释液贮罐15上部设有出气管1502，出气管1502上设有阀门 II 18。所述的隔离盘11为圆形结构。所述的出液管道19还与液位计21连接。
本发明的具体实施方式
如下。一、启动发泡机
1.在发泡剂稀释罐22中，将发泡剂原液按其说明书规定的比例用水稀释，混勻便得发泡剂稀释液。2.关闭发泡剂稀释液贮罐15的阀门III 20、阀门I 17，开启阀门II 18。3.向蜗杆泵23中加满发泡剂稀释液，开启阀门III 20和阀门V 25，启动蜗杆泵 23，向发泡剂稀释液贮罐15注入发泡剂稀释液。4.当发泡剂稀释液贮罐15的液面高度达到其整体高度的3/4到4/5时，切断蜗杆泵电源，关闭阀门IV 24、阀门V 25和阀门II 18。5.接通空气压缩机电源，当压力表II 1401指示的压力彡0·6ΜΙ^时，先关闭发泡剂稀释液调节阀门12和喷雾装置5中的压缩空气阀门13，而后开启发泡剂稀释液贮罐15 的阀门III 20和阀门I 17。6.先调节喷雾装置5中的压缩空气阀门13，使空气流量达到目标值；再调节发泡剂稀释液调节阀门12使发泡剂稀释液的流量达到目标值。7.当泡沫喷出后，重新操作第6步，使空气流量、发泡剂稀释液流量均符合目标值，即可。二、发泡剂稀释液的添加
当从液位计21观察到发泡剂稀释液需要添加时，可按以下步骤进行添加。1.首先观察发泡剂稀释罐，是否有足够的发泡剂稀释液，如果不足应重新配制。2.开启发泡剂稀释罐阀门IV M和阀门V 25后，启动蜗杆泵23，向发泡剂稀释液贮罐15注入发泡剂稀释液，当发泡剂稀释液贮罐15的液面达到其总高度的3/4到4/5时， 切断蜗杆泵电源，关闭阀门IV 24和阀门V 25。三、设备清洗
1.当发泡完成时操作完毕，关闭空压机。2.用自来水冲洗发泡剂稀释液贮罐15，开启阀门IVM和阀门V 25后，启动蜗杆泵27，并继续向发泡剂稀释液贮罐15补加自来水，依靠蜗杆泵清洗发泡剂稀释液接触的后续所有设备。3.开启阀门II，放掉发泡剂稀释液贮罐15的空气后关闭阀门II。所述的发泡剂最好使用LC系列发泡剂，使用LC系发泡剂，使泡径变大，不但可以提高单位发泡剂的泡沫混凝土产量，而且可以增加泡沫混凝土制品中孔与孔之间的混凝土壁厚，从而提高泡沫混凝土制品的抗压强度，同时也有利于降低发泡剂制备泡沫混凝土制品的容重底限。降低泡沫混凝土制品的容重、提高泡沫混凝土的抗压强度，无疑都有利于扩大泡沫混凝土的应用范围。实施例1
LC-Ol型泡沫混凝土发泡剂，发泡倍数为4. 0m3/kg、稀释倍数为1 100。本发明的参数如下。①空压机最大压力为0. 6MPA，排气量为50L/min。②发泡剂稀释液贮罐容积为100L。③发泡液稀释罐容积为600L。④发泡管管腰长度L为600mm;出口内径为20mm、中部内径为50mm、入口内径为 20mm ο⑤喷雾机构三通管的上口外径与发泡管喷雾口入口内径配套，并以丝扣连接； 雾化室空间调节螺丝508的扳手卡口 505外径为8mm、雾化室的出口直径为4mm、空气喷射管507出口直径为1mm、空气喷射管507的内径为10mm、喷雾机构的下口外径为IOmm ；三通管内发泡剂稀释液的环形腔间隙为1mm。⑥发泡剂稀释液流量计测量范围为0 0. 05kg/min ；耐压彡1. 2MPa ； ⑥空气流量计测量范围为0 lOOL/min ；耐压彡1. 2MPa。⑦液位计、压力表、所有阀门、连接管、管件耐压彡1. 2MPa。⑧蜗杆泵流量为5L/min ；扬程彡160m。发泡操作如下。1.发泡剂稀释液的配制。(1)用一个30 50升的塑料桶，先加LC-Ol型发泡剂原液43kg，按1 100的比例取总用水量水约450kg ；依照“先稠后稀”的原则，边搅边加水^g、10kg、Mkg。(2)关闭发泡剂稀释罐22的阀门IV，把塑料桶的发泡剂溶液倒入发泡剂稀释罐22 中，先分别用余下的水洗涤塑料桶3到4次，洗涤液全部倒入发泡剂稀释罐22中。(3)边搅拌、边加水，直到450kg水全部加完即可。2.向发泡剂稀释液贮罐22注入配好的发泡剂稀释液。(1)关闭发泡剂稀释液贮罐15的阀门III 20、阀门I 17，开启阀门II 18。(2)向蜗杆泵23中加满发泡剂稀释液，开启阀门III 20和阀门V 25，启动蜗杆泵 23，向发泡剂稀释液贮罐15注入发泡剂稀释液。(3)当发泡剂稀释液贮罐15的液面高度达到其整体高度的3/4到4/5时，切断蜗杆泵电源，关闭阀门IV 24、阀门V 25和阀门II 18。3.发泡及空气、发泡剂稀释液的配比调节。(1)接通空气压缩机电源，当压力表II 1401指示的压力彡0.6MPa时，先关闭发泡剂稀释液调节阀门12和喷雾装置5中的压缩空气阀门13，而后开启发泡剂稀释液贮罐15 的阀门III 20和阀门I 17。(2)先调节喷雾装置5中的压缩空气阀门13，使空气流量达到50L/min ；再调节发泡剂稀释液调节阀门12使发泡剂稀释液的流量达到0. 0125kg/min。(3)当泡沫喷出后，由于发泡管中充满泡沫，阻力增加，重新调节空气和发泡剂稀释液的流量，使空气流量、发泡剂稀释液流量均符合目标值，即可。4.发泡管径比的选择及空气、发泡剂稀释液最佳比例调节。( 1)取一个约15kg的水桶，先称其重量为WQkg，盛满水后为W1Iig,则其容积V为
权利要求
1.一种高效泡沫混凝土发泡剂发泡机，其特征在于由发泡装置(1)、空气驱动装置 (2)和发泡剂稀释液供给装置(3)组成；所述的发泡装置(1)由发泡管(4)和喷雾机构(5)组成，发泡管(4)的底部设有喷雾口 (10)，发泡管(4)内设有隔离盘(6)，隔离盘(6)上方为泡沫生成腔(7)，隔离盘(6)与喷雾口 (10)之间为喷雾腔(8)，隔离盘(6)上均勻分布多个大小一致的圆孔(601)，泡沫生成腔(7) 内设有不锈钢丝(9 )，喷雾机构(5 )通过喷雾口(10 )与喷雾腔(8 )连通，喷雾机构(5 )包括相互连通的稀释液输送管道(501)和空气输送管道(502)，稀释液输送管道(501)上设有发泡剂稀释液调节阀门(12 )，空气输送管道(502 )上设有压缩空气阀门(13 )；所述的空气驱动装置(2)由空气压缩机(14)和发泡剂稀释液贮罐(15)组成，发泡剂稀释液贮罐(15)上部设有空气管道(1501)、压力管道(1503)和压力表I (1504)，其下部设有出液口(1505)，其侧壁上设有进液管(1506)，空气管道(1501)通过阀门I (17)与喷雾机构 (5 )的空气输送管道(502 )连接，出液口(1505 )通过带有阀门III (20 )的出液管道(19 )与稀释液输送管道(501)连接，空气压缩机(14)设置在发泡剂稀释液贮罐(15)上方并与压力管道(1503)连接，空气压缩机(14)上设有压力表II (1401)；所述的发泡剂稀释液供给装置(3)通过蜗杆泵(23)与发泡剂稀释液贮罐(15)的进液管(1506)连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效泡沫混凝土发泡剂发泡机，其特征在于所述的喷雾机构(5)由三通管(503)、稀释液输送管道(501)和空气输送管道(502)组成，空气输送管道(502 )的压缩空气出口端设置在三通管(503 )的一个端口内，并且与三通管(503 )的内壁之间为环形腔(504)，三通管(503)的另外两个端口分别与稀释液输送管道(501)和喷雾口 (10)连接，空气输送管道(502)的压缩空气出口端与喷雾口(10)之间设有雾化室(506)，雾化室(506)与喷雾口(10)的接口处设有空间调节螺丝(505)。
3.根据权利要求1所述的一种高效泡沫混凝土发泡剂发泡机，其特征在于所述的发泡剂稀释液供给装置(3 )由发泡剂稀释罐(22 )和蜗杆泵(23 )组成，发泡剂稀释罐(22 )底部设有出液管(2201)，出液管(2201)通过橡胶软管与蜗杆泵(23)连接，蜗杆泵(23)通过橡胶软管与发泡剂稀释液贮罐(15)的进液管(1506)连接，在出液管(2201)上设有阀门IV (24),在进液管(1506)上设有阀门V (25)。
4.根据权利要求3所述的一种高效泡沫混凝土发泡剂发泡机，其特征在于所述的蜗杆泵(23)与阀门V (25)之间设有止回阀(26)。
5.根据权利要求1所述的一种高效泡沫混凝土发泡剂发泡机，其特征在于所述的稀释液输送管道(501)与出液管道(19 )的连接管路上设有发泡剂稀释液流量计(11)。
6.根据权利要求1所述的一种高效泡沫混凝土发泡剂发泡机，其特征在于所述的空气管道(1501)与空气输送管道(502)的连接管路上设有空气流量计(16)。
7.根据权利要求1所述的一种高效泡沫混凝土发泡剂发泡机，其特征在于所述的发泡剂稀释液贮罐(15)顶部设有维修法兰(1507)。
8.根据权利要求1所述的一种高效泡沫混凝土发泡剂发泡机，其特征在于所述的发泡剂稀释液贮罐(15 )上部设有出气管(1502 )，出气管(1502 )上设有阀门II (18 )。
9.根据权利要求1所述的一种高效泡沫混凝土发泡剂发泡机，其特征在于所述的隔离盘(11)为圆形结构。
10.根据权利要求1所述的一种高效泡沫混凝土发泡剂发泡机，其特征在于所述的出液管道(19)还与液位计(21)连接。
全文摘要
一种高效泡沫混凝土发泡剂泡沫机，由发泡装置、空气驱动装置和发泡剂稀释液供给装置组成；所述的发泡装置由发泡管和喷雾机构组成，所述的空气驱动装置由空气压缩机和发泡剂稀释液贮罐组成，所述的发泡剂稀释液供给装置通过蜗杆泵与发泡剂稀释液贮罐的进液管连接。本发明提供的一种高效泡沫混凝土发泡剂泡沫机，可以根据发泡剂的使用说明和所制泡沫的软硬度任意调节发泡剂的稀释比以及稀释液和空气的比例，节约发泡剂用量、节约压缩空气、形成比较稳定、泡径较大的泡沫。
文档编号B28B1/50GK102267165SQ20111024573
公开日2011年12月7日 申请日期2011年8月25日 优先权日2011年8月25日
发明者刘献明, 李森兰, 李绍伟, 王利亚, 辛凌云 申请人:洛阳师范学院