一种直埋保温管聚氨酯泡沫保温层发泡系统的制作方法

本发明涉及一种直埋保温管聚氨酯泡沫保温层发泡系统。

背景技术：

聚氨酯泡沫直埋保温管相关技术中的保温层发泡系统主要由储料罐和计量泵组成，由于组成发泡料的两种原料的反应启动温度不同，因此低温混合后注入保温管内、外管壳后，前期反应启动速度较慢，需要随着反应放热后，发泡速率才会逐渐提高，这个过程往往造成保温层发泡速度很难稳定，进而使得保温层成型不均匀或大量的空洞，直接导致填充保温层效率底、保温层成型质量差等缺陷。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种直埋保温管聚氨酯泡沫保温层发泡系统。

为解决上述技术问题，本直埋保温管聚氨酯泡沫保温层发泡系统包括储料机构、过滤机构、温控机构、混合机构、输送机构，其中，所述储料机构包括用于盛装组合聚醚的第一储料罐和用于盛装异氰酸酯的第二储料罐，第一、二储料罐内部均设有单料搅匀组件，第一、二储料罐外部均设有冷料进料口和冷料出料口，所述冷料出料口上设有通止阀；所述过滤机构包括单料组合聚醚过滤器和单料异氰酸酯过滤器，所述单料组合聚醚过滤器连接在所述第一储料罐的冷料出料口下方，所述单料异氰酸酯过滤器连接在所述第二储料罐的冷料出料口下方，所述单料组合聚醚、异氰酸酯过滤器内均设有三层滤网，所述过滤机构上端与所述通止阀相连接；所述温控机构包括相互绝热的第一温控腔、第二温控腔、第三温控腔，第一、二温控腔内均设有热交换管和加热管，第一、二温控腔上均设有热料进料口和热料出料口，第三温控腔下方上连接有冷凝水循环组件；所述混料机构包括进料组件和压力组件，所述供料组件包括进料变径管、三通件、混料阀和连枪管；所述压力组件包括第一空压机、空气过滤器和截止阀，所述压力组件切斜安装在所述供料组件上方；所述混料阀上设有膨大的阀腔，并于该阀腔内设有搅拌叶轮，所述进料变径管通过三通件连接并连通所述混料阀，所述截止阀与所述阀腔连接并连通；所述第三温控腔设置在所述混料阀和连枪管外部；所述输送机构包括两根冷料输送管和两根热料输送管；两根所述冷料输送管中，一根冷料输送管两端分别连接单料组合聚醚过滤器与第一温控腔的热料进料口，另一根冷料输送管两端分别连接单料异氰酸酯过滤器与第二温控腔的热料进料口，所述冷料输送管与所述单料组合聚醚、异氰酸酯过滤器的连接处设有计量泵；两根所述热料输送管中，一根热料输送管两端分别连接所述第一温控腔的热料出料口与进料变径管，另一根热料输送管两端分别连接所述第二温控腔的热料出料口与进料变径管，所述热料输送管与进料变径管连接处设有单流阀。如此设计，将发泡使用的组合聚醚和异氰酸酯通过冷料进料口分别加入第一、二储料罐，组合聚醚和异氰酸酯料液在储罐内经搅匀组件搅匀后，经通止阀至相应过滤器中过滤混在原料中的除杂，再利用计量泵，按比例将组合聚醚和异氰酸酯分别经冷料输送管泵入第一、二温控腔，在热交管螺旋盘管内分别与第一、二温控腔中被加热管加热的热媒液体进行热交换后，由热料输送管输送至混料阀中，通过搅拌叶轮混合为待发泡料，压力组件通过空压机给入压缩空气并经过空气过滤器过滤，利用截止阀控制混调腔中压力大小，配合第三温控腔对混料阀和连枪管进行反应温度调节，抑制混合后的发泡料在行至料枪前，在混调腔及连枪盘管发泡内反应发泡，原料预热过程中可根据温度计显示的各腔内热媒液体温度，通过调节温控器及控制通入进液口的冷却水温度，来控制第一、二、三温控腔内的加热和冷却，计量泵用于控制组合聚醚和异氰酸酯的混合比例，单流阀用于保持混调腔和连枪盘管内用于抑制发泡反应的压力，待料枪将混合发泡料打入保温管内、外管夹层后，压力消失、混合发泡料在带有温度的情况下迅速反应，发泡时原料温度稳定，只需根据起泡界面作轻微调整进液量或牵引速度即可完成整个发泡过程，从而实现罐内快速发泡的目的，提高了混合料发泡效率的同时也提高了保温层的成型质量。

作为优化，所述第一、二、三温控腔上设有温度计，所述热交换管为一螺旋上升的盘管，所述加热棒通过电源线连接有温控器。如此设计，可根据温度计显示的各腔内热媒液体温度，通过调节温控器及控制通入进液口的冷却水温度，来控制第一、二、三温控腔内的加热和冷却。

作为优化，所述单料搅匀组件包括减速电机、传动轴和搅匀叶片，其中，所述减速电机设置在所述第一、二储料罐的灌顶，减速电机的输出轴伸入罐内与所述传动轴连接固定，所述搅匀叶片纵列对称式布设在所述传动轴上。如此设计，单料搅匀组件用于对灌入出料罐内的组合聚醚和异氰酸酯进行搅匀以备出料。

作为优化，所述冷凝水循环组件包括冷媒池、上水管、下水管和冷却塔，所述上水管和下水管之间设有循环驱动泵，所述冷却塔设置冷媒池和第三温控腔之间。如此设计，冷却塔用于与上水管和下水管形成的循环管路进行热交换，循环驱动泵可为设置在冷媒池上方的机械泵或设置在冷媒池中的潜水泵，此冷却塔为由塔体下部排风、中段填料上方排风扇构成的传统冷却塔结构。

本发明一种直埋保温管聚氨酯泡沫保温层发泡系统控制精度高、设备操作性能好，通过设计三部分温度控制机构，配合料枪前段的混合控制机构，实现了对组合聚醚异氰酸酯两种发泡原料的输送段单独升温、混合后发泡抑制，使得料液在打出后能够快速发泡，加上本系统附加设计能够杜绝外部杂质的混入的进气过滤空压结构，克服了传统发泡设备发泡起始速度慢、过程中气泡不均匀，而导致直埋保温管生产过程中的填充保温层效率底、保温层成型质量差的缺陷。

附图说明

下面结合附图对本发明一种直埋保温管聚氨酯泡沫保温层发泡系统作进一步说明：

图1是本直埋保温管聚氨酯泡沫保温层发泡系统的平面结构示意图；

图2是本直埋保温管聚氨酯泡沫保温层发泡系统的内部结构示意图；

图中：

1-储料机构、2-过滤机构、3-温控机构、4-混合机构、5-输送机构；

11-第一储料罐、12-第二储料罐、13-单料搅匀组件、14-冷料进料口、15-冷料出料口、21-单料组合聚醚过滤器、22-单料异氰酸酯过滤器、23-滤网、31-第一温控腔、32-第二温控腔、33-第三温控腔、34-热交换管、35-加热管、36-热料进料口、37-热料出料口、38-冷凝水循环组件、39-温度计、41-进料组件、42-压力组件、51-冷料输送管、52-热料输送管；

131-减速电机、132-传动轴、133-搅匀叶片、151-通止阀、351-温控器、381-冷媒池、382-上水管、383-下水管、384-冷却塔、385-循环驱动泵、411-进料变径管、412-三通件、413-混料阀、414-连枪管、415-阀腔、416-搅拌叶轮、421-第一空压机、422-空气过滤器、423-截止阀、511-计量泵、521-单流阀。

具体实施方式

如图1、2所示，本直埋保温管聚氨酯泡沫保温层发泡系统包括储料机构1、过滤机构2、温控机构3、混合机构4、输送机构5，其中，所述储料机构1包括用于盛装组合聚醚的第一储料罐和用于盛装异氰酸酯的第二储料罐2，第一、二储料罐11、12内部均设有单料搅匀组件13，第一、二储料罐11、12外部均设有冷料进料口14和冷料出料口15，所述冷料出料口15上设有通止阀151；所述过滤机构2包括单料组合聚醚过滤器21和单料异氰酸酯过滤器22，所述单料组合聚醚过滤器21连接在所述第一储料罐11的冷料出料口15下方，所述单料异氰酸酯过滤器22连接在所述第二储料罐11的冷料出料口15下方，所述单料组合聚醚、异氰酸酯过滤器21、22内均设有三层滤网23，所述过滤机构2上端与所述通止阀151相连接；所述温控机构3包括相互绝热的第一温控腔31、第二温控腔32、第三温控腔33，第一、二温控腔31、32内均设有热交换管34和加热管35，第一、二温控腔31、32上均设有热料进料口36和热料出料口37，第三温控腔33下方上连接有冷凝水循环组件38；所述混料机构4包括进料组件41和压力组件42，所述供料组件41包括进料变径管411、三通件412、混料阀413和连枪管414；所述压力组件42包括第一空压机421、空气过滤器422和截止阀423，所述压力组件42切斜安装在所述供料组件41上方；所述混料阀413上设有膨大的阀腔415，并于该阀腔415内设有搅拌叶轮416，所述进料变径管411通过三通件412连接并连通所述混料阀413，所述截止阀423与所述阀腔415连接并连通；所述第三温控腔33设置在所述混料阀413和连枪管414外部；所述输送机构5包括两根冷料输送管51和两根热料输送管52；两根所述冷料输送管51中，一根冷料输送管51两端分别连接单料组合聚醚过滤器21与第一温控腔31的热料进料口36，另一根冷料输送管51两端分别连接单料异氰酸酯过滤器22与第二温控腔32的热料进料口36，所述冷料输送管51与所述单料组合聚醚、异氰酸酯过滤器21、22的连接处设有计量泵511；两根所述热料输送管52中，一根热料输送管52两端分别连接所述第一温控腔31的热料出料口37与进料变径管411，另一根热料输送管52两端分别连接所述第二温控腔32的热料出料口37与进料变径管411，所述热料输送管52与进料变径管411连接处设有单流阀521。将发泡使用的组合聚醚和异氰酸酯通过冷料进料口分别加入第一、二储料罐，组合聚醚和异氰酸酯料液在储罐内经搅匀组件搅匀后，经通止阀至相应过滤器中过滤混在原料中的除杂，再利用计量泵，按比例将组合聚醚和异氰酸酯分别经冷料输送管泵入第一、二温控腔，在热交管螺旋盘管内分别与第一、二温控腔中被加热管加热的热媒液体进行热交换后，由热料输送管输送至混料阀中，通过搅拌叶轮混合为待发泡料，压力组件通过空压机给入压缩空气并经过空气过滤器过滤，利用截止阀控制混调腔中压力大小，配合第三温控腔对混料阀和连枪管进行反应温度调节，抑制混合后的发泡料在行至料枪前，在混调腔及连枪盘管发泡内反应发泡，原料预热过程中可根据温度计显示的各腔内热媒液体温度，通过调节温控器及控制通入进液口的冷却水温度，来控制第一、二、三温控腔内的加热和冷却，计量泵用于控制组合聚醚和异氰酸酯的混合比例，单流阀用于保持混调腔和连枪盘管内用于抑制发泡反应的压力，待料枪将混合发泡料打入保温管内、外管夹层后，压力消失、混合发泡料在带有温度的情况下迅速反应，发泡时原料温度稳定，只需根据起泡界面作轻微调整进液量或牵引速度即可完成整个发泡过程，从而实现罐内快速发泡的目的，提高了混合料发泡效率的同时也提高了保温层的成型质量。

所述第一、二、三温控腔31、32、33上设有温度计39，所述热交换管34为一螺旋上升的盘管，所述加热棒35通过电源线连接有温控器351。可根据温度计显示的各腔内热媒液体温度，通过调节温控器及控制通入进液口的冷却水温度，来控制第一、二、三温控腔内的加热和冷却。

所述单料搅匀组件13包括减速电机131、传动轴132和搅匀叶片133，其中，所述减速电机131设置在所述第一、二储料罐11、12的灌顶，减速电机131的输出轴伸入罐内与所述传动轴132连接固定，所述搅匀叶片133纵列对称式布设在所述传动轴132上。单料搅匀组件用于对灌入出料罐内的组合聚醚和异氰酸酯进行搅匀以备出料。

所述冷凝水循环组件38包括冷媒池381、上水管382、下水管383和冷却塔384，所述上水管382和下水管383之间设有循环驱动泵385，所述冷却塔384设置冷媒池381和第三温控腔33之间。冷却塔用于与上水管和下水管形成的循环管路进行热交换，循环驱动泵可为设置在冷媒池上方的机械泵或设置在冷媒池中的潜水泵，此冷却塔为由塔体下部排风、中段填料上方排风扇构成的传统冷却塔结构。

本系统通过设计三部分温度控制机构，配合料枪前段的混合控制机构，实现了对组合聚醚异氰酸酯两种发泡原料的输送段单独升温、混合后发泡抑制，使得料液在打出后能够快速发泡，加上本系统附加设计能够杜绝外部杂质的混入的进气过滤空压结构，克服了传统发泡设备发泡起始速度慢、过程中气泡不均匀，而导致直埋保温管生产过程中的填充保温层效率底、保温层成型质量差的缺陷。

上述实施方式旨在举例说明本发明可为本领域专业技术人员实现或使用，对上述实施方式进行修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，故本发明包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书或说明书描述，符合与本文所公开的原理和新颖性、创造性特点的方法、工艺、产品，均落入本发明的保护范围之内。