沥青除气泡装置制造方法
【专利摘要】本实用新型的沥青除气泡装置，采用真空泵对盛放液态沥青的密闭容器抽真空，以降低沥青容器内的气压，将溶解于沥青中的气体经抽吸脱出并通过排气管排出。该装置包括一个圆柱形上容器和一个无上盖的圆柱形下容器，其中上容器的底部开设有至少一条以上极细的狭长通透缝隙，上容器侧壁底部圆周上与下容器侧壁顶部圆周上分别设有相互匹配的环形凹槽和环形凸沿，并通过该环形凹槽和环形凸缘插接成一体，中间使用硅胶密封圈密封；下容器侧壁上方开有一个排气管，工作时，开启真空泵对下容器抽真空，上容器内的粘稠沥青在气压差和重力的双重作用下，通过极细的狭长通透缝隙流入下容器，沥青中的气泡被抽吸排出。
【专利说明】沥青除气泡装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种浙青除气泡装置，特别涉及一种石油化工行业分析实验室用浙青除气泡装置。
【背景技术】
[0002]石油化工行业分析实验中，经常需要对氧化浙青、脱油浙青进行分析检测。而分析检测实验试样的准备阶段常常需要除去浙青中的气泡，以确保分析结果能真实地反映浙青的实际性能。浙青除气泡效果的好坏直接影响后续的浙青化验分析数据的真实性和准确性。
[0003]中国专利申请CN101275940A公开了一种浙青混合料冻融劈裂试验真空饱水与浸方法，该方法较易解决混合料冻融劈裂试验真空饱水时大量气泡附着在试件表面，不易除去，影响冻裂劈裂试验结果，以及饱水后浸泡不充分的问题。该发明属于公路浙青路面的【技术领域】，未涉及实验室浙青除气泡的技术问题，也未提供浙青脱泡相关的技术方案和技术教导。
[0004]中国专利申请CN201534949U公开了一种浙青加热恒温装置，其采用导热油加热器对浙青进行加热的方式，将浙青加热温度控制在一个有效的范围内，从而能有效的调整液化浙青的稠度、气泡，提高浙青混凝料的质量，使输出的浙青既有较好的流动性，又不会使浙青碳化；而且导热油管加热浙青不产生明火、不产生烟雾。该实用新型提供了一种能自动控制浙青温度，保持液态浙青恒温的浙青加热恒温装置，但未具体涉及浙青除气泡的技术主题。
[0005]目前行业内大都采用将盛放浙青的容器直接加热至120°C左右，将溶解于浙青中的气泡因为受热致气体膨胀并不断上升至浙青液体表面、气泡破裂、气泡中的气体进入大气，从而达到去除浙青中的气泡的目的。但直接加热方法脱除浙青气泡的方法存在诸多问题:一是，需要耗用较长的时间且气泡脱除效果也不理想；二是，加热时间长易出现部分浙青的老化现象。直接加热法进行浙青除气泡处理，气泡脱除率一般在85%左右，尽管继续提高浙青加热的温度至200°C左右，其气泡脱除率也会有一定程度的提升，但浙青因高温出现老化的现象将明显上升。因此，实际操作中，只能通过延长浙青加热/保温的时间以保证浙青的除气泡效果。
实用新型内容
[0006]为了克服现有技术采用的直接加热/保温脱除浙青气泡的方法存在因加热/保温时间长容易造成浙青部分老化，而且脱泡效果不好的问题，本实用新型提供了一种浙青除气泡装置，采用该装置对浙青进行除气泡处理，不仅提高了浙青气泡脱除率，而且大幅缩短了浙青除气泡所需的时间，从而避免了因浙青加热/保温时间过长所致的部分浙青老化的技术问题。
[0007]本实用新型的浙青除气泡装置，包括一个圆柱形上容器和一个无上盖的圆柱形下容器，上述上容器的底部开设有至少一条极细的狭长通透缝隙，其中上容器底部圆周上与所述下容器的顶部圆周上分别设有相互匹配的环形凹槽和环形凸沿，上容器与所述下容器通过相互匹配的环形凹槽和环形凸缘插接成一体，其接触面通过硅胶密封垫圈密封；该浙青除气泡装置还包括有真空泵，下容器侧壁上方开有一个与容器外相通的排气管，下容器通过该排气管与上述真空泵连接；所述极细的狭长通透缝隙的具体含义都是指:70号氧化浙青，加热至不超过120°C达到可流动状态，此种状态下的浙青不会在自身重力的单独作用下通过其流出。
[0008]本实用新型的浙青除气泡装置中，狭长通透缝隙的作用是，在浙青通过狭长通透缝隙时，粘稠度很大的浙青将形成极细小的丝条形状，浙青的比表面积将得到十分显著的增大，这使得气泡从液态浙青内部上升至浙青液体表面的距离大大缩短，加之溶于浙青的气泡因在粘稠的浙青向下流动的过程中被极度拉伸导致气泡外围表面的液膜变薄、气泡的形状也因随粘稠浙青的流动而被拉伸变形；
[0009]采用真空泵对密闭状态下的下容器进行抽真空处理，一是利用上、下容器气压差，配合浙青的自重，使得粘稠度很高的浙青能通过上容器底壁极细的狭长通透缝隙不断流至下容器；二是通过真空抽吸，使得流动过程中溶解于浙青中的气泡在内外压差的作用下不断膨胀。
[0010]上述浙青中的气泡在气泡内、外压差和不断拉伸变形的双重作用下，在浙青向下流动过程中，浙青的比表面积极度增大，气泡不断变形、膨胀、包裹气泡的浙青厚度不断变薄，直至气泡由浙青液体内部完全上升至浙青液体外表面而破裂；
[0011]气泡破裂后释放出的气体进一步被真空泵抽吸，并经过排气管排出。
[0012]为保证浙青有一定的流动性，在下容器与上容器的外壁使用硅橡胶加热器包裹进行保温。
[0013]上述上容器的底部开设的极细的狭长通透缝隙，至少为一条以上。
[0014]本实用新型狭长通透缝隙的作用是，在浙青通过狭长通透缝隙时，粘稠度很大的浙青将形成极细小的丝条形状，浙青的比表面积将得到十分显著的增大，这使得气泡从液态浙青内部上升至浙青液体表面的距离大大缩短，加之溶于浙青的气泡因在粘稠的浙青向下流动的过程中被极度拉伸导致气泡外围表面的液膜变薄、气泡的形状也因随粘稠浙青的流动而被拉伸变形；
[0015]采用真空泵对密闭状态下的下容器进行抽真空处理，一是利用上、下容器气压差，配合浙青的自重，使得粘稠度很高的浙青能通过上容器底壁极细的狭长通透缝隙不断流至下容器；二是通过真空抽吸，使得流动过程中溶解于浙青中的气泡在内外压差的作用下不断膨胀。
[0016]上述浙青中的气泡在气泡内、外压差和不断拉伸变形的双重作用下，在浙青向下流动过程中，浙青的比表面积极度增大，气泡不断变形、膨胀、包裹气泡的浙青厚度不断变薄，直至气泡由浙青液体内部完全上升至浙青液体外表面而破裂；
[0017]气泡破裂后释放出的气体进一步被真空泵抽吸，并经过排气管排出。
[0018]为保证浙青有一定的流动性，在下容器与上容器的外壁使用硅橡胶加热器包裹进行保温。
[0019]本实用新型的浙青除气泡装置结构简单、浙青脱气泡效果好、省时间、易控制，整个浙青脱气泡的处理过程所需时间可根据需要进行一定程度的调节。
[0020]本实用新型的浙青除气泡装置由于其工作过程中，加有熔融状态浙青的上容器通过与下容器之间的凹槽与凸沿之间的卡合和上、下容器之间的硅胶密封垫圈密封，因此，下容器完全处于密封状态，大气不能进入下容器内，保证了下容器内部始终处于密闭状态；在真空泵的抽吸下，下容器内部的气压持续降低，当下容器的气压降低至一定程度时，上容器内的熔融状态的浙青在自重和上、下容器之间气压差的作用下，浙青通过极细的狭长通透缝隙缓慢流至下容器。
[0021]在浙青通过狭长通透缝隙时，粘稠度很大的浙青形成细丝状，浙青的比表面积将得到显著的增大，溶于其中的气泡因此被极度拉伸而变长，与此同时，上述气泡在其内外压差的作用下不断膨胀、包裹气泡的液膜不断变薄直至气泡破裂，气泡破裂后释放出的气体被真空泵抽吸、经排气管排出。
[0022]由于浙青除气泡过程中浙青加热/保温的时间大幅缩短，因此不会出现老化问题。与现有技术采用长时间加热/保温进行浙青脱泡的方法主要利用浙青中气泡受热而不断变大和从浙青内部不断上升至浙青液体表面最终破裂释放出气体，从而除去溶于浙青中的气泡的方法相比，采用本实用新型的浙青除气泡装置进行浙青脱泡，避免了浙青因长时间加热/保温所致的部分老化的技术问题。
[0023]而且，本实用新型的浙青除气泡装置采用硅橡胶加热器包裹在上、下容器的外圆周面对容器内的浙青进行保温的方式，不但受热面积大，操作也很简便。
[0024]在浙青的脱泡过程中，浙青有效的比表面积远远大于现有技术的直接加热方法下的有效比的表面积；溶于浙青中的气泡是在不断显著拉伸变细变长和因溶于浙青中的气泡内外压差所至的不断膨胀的双重作用下导致包裹气泡的液膜不断变薄，直至气泡破裂，气泡破裂后的释放出的气体被真空泵抽吸排出；这与现有技术所采用的直接加热法仅仅只是利用气体受热而膨胀的原理，通过延长浙青加热/保温的时间，将溶解于浙青中的气泡通过受热，使得浙青中的气泡由于膨胀而不断上升至液态浙青的表面，进而直至气泡破裂，气泡破裂后释放出的气体直接进入环境大气中的浙青除气泡方法工作原理上完全不同。
[0025]采用本实用新型的浙青除气泡装置进行浙青脱泡处理过程中，气泡破裂后释放的气体及时通过真空泵抽吸强制排出，也利于浙青除气泡过程始终沿着正方向不断进行，而不会出现气泡破裂后释放出的气体重新被粘稠浙青吸附的逆向变化过程。
[0026]进一步从原理上分析对比本实用新型的浙青除气泡装置进行浙青脱泡处理与现有技术采用的直接加热/保温进行浙青除气泡处理，可以看出，采用本实用新型的浙青除气泡装置进行浙青脱泡时，气泡从浙青液体内部上升至浙青液体的外表面后破裂的过程中，浙青中的气泡需要经过的距离，其平均值远小于现有技术采用的对浙青进行直接加热，将溶于浙青中的气泡从浙青液体内部不断上升直至上升到浙青液体的外表面后破裂，其间浙青中的气泡所需要经过的距离的平均值。因此，采用本实用新型的浙青除气泡装置，更容易将溶于浙青中的气泡脱出。
[0027]实验结果表明，采用本实用新型的浙青除气泡装置进行浙青除气泡处理，浙青气泡脱除率可以达到99%以上，远远高于现有技术所采用的直接加热法85%左右的气泡脱除率。
[0028]釆用本实用新型的沥青除气泡装置进行沥青除气泡处理，由于对沥青进行加热/保温的时间缩短，而且浙青除气泡过程基本在密闭状态下进行，因此，也减少了实验环境中有害气体的产生，有利于实验操作人员的健康。
[0029]综上所述，本实用新型相对于现有技术具有实质性特点和进步。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是浙青除气泡装置脱泡流程的示意图；
[0031]图2是浙青除气泡装置结构示意图；
[0032]图3是沿图2所示的A-A向的剖面结构示意图；
[0033]图4是上容器底壁上狭缝的示意图；
[0034]图5是下容器侧壁上方排气管的示意图。
【具体实施方式】
[0035]结合附图对本实用新型进行详细说明如下:
[0036]图2是浙青除气泡装置组成部件的示意图。图中所示的浙青脱气泡装置由上容器I，其底部开设有至少一条极细的狭长通透缝隙3、下容器2和下容器侧壁上方的排气管6组成，排气管6经管路9与真空泵8相连接；结合图2和图3可以看出，上容器底部侧壁上凹槽4与下容器顶部侧壁上的凸沿5相匹配，上、下容器之间有硅胶密封垫圈7。
[0037]图3是沿图2所示的A-A向的剖面结构示意图。图中所示，上、下容器侧壁接触面有相互配合的凹槽4和凸缘5。
[0038]图1是浙青除气泡装置脱泡流程的示意图。从图1也可以上下容器通过相互匹配的凹槽与凸沿插成一体式结构后整体形状。图1中所示，硅橡胶加热器10和硅橡胶加热器11分别包裹在上容器和下容器的外围圆周面上进行保温。
[0039]采用上述结构的浙青除气泡装置，其上容器I通过与下容器2之间的凹槽4与凸沿5之间的配合，并且上、下容器之间通过的硅胶密封垫圈7密封，因此，下容器2完全处于密封状态，气体不会进入下容器2内。在真空泵8的抽吸下，下容器2的气压持续降低，当下容器2的气压降低至一定程度时，上容器I内的熔融状态的浙青在自重和上与下容器之间气压差的作用下，浙青通过极细的狭长通透缝隙3缓慢流至下容器。在浙青通过狭长通透缝隙3时，浙青的比表面积将得到十分显著的增大，溶于浙青中的气泡是在不断显著拉伸变细变长和因压差所至的不断膨胀的双重作用下而破裂，气泡破裂后释放出的气体进一步被真空泵8抽吸，并经过排气管6排出。
[0040]上、下容器和下容器侧壁上方的排气管的材质均为316L不锈钢。
[0041]使用时，首先将硅胶密封垫圈7放置在下容器2顶部侧壁上的凸沿4上，将上容器I底部侧壁上的凹槽4对准下容器2顶部侧壁上的凸沿5安装到位，将真空泵8、管路9与下容器侧壁上方的排气管6依次连接好，随后使用硅橡胶加热器10和硅橡胶加热器11分别将上容器I与下容器2裹附好进行加热与保温；将提前加热至有流动性的需要处理的浙青加入到上容器内，然后启动真空泵进行浙青脱气泡处理。
[0042]在开启真空泵之前，由于上述粘稠状浙青的粘度很高，液态浙青不会从上容器底部的极细的狭长通透缝隙4流入到下容器内。
[0043]采用上述浙青除气泡装置与直接加热方法进行浙青脱泡对比实验:[0044]将1000克70号氧化浙青，加热至不超过120°C达到可流动状态，此种状态下的浙青不会在自身重力的单独作用下通过上容器底壁上极细的狭缝流出。搅拌均匀平均分成两份样品:样品I与样品2。
[0045]其中样品2通过直接加热的方法进行浙青脱泡处理，样品I利用本实用新型的浙青除气泡装置进行浙青脱泡处理，再分别将脱泡处理后的浙青样品在相同实验条件下进行后续实验，以检测对比浙青脱泡的效果。
[0046]对比实验结果如下:
[0047]
【权利要求】
1.一种浙青除气泡装置，包括一个圆柱形上容器和一个无上盖的圆柱形下容器，其特征在于，所述上容器的底部开设有至少一条以上极细的狭长通透缝隙，所述上容器底部圆周上与所述下容器的顶部圆周上分别设有相互匹配的环形凹槽和环形凸沿，所述上容器与所述下容器通过相互匹配的环形凹槽和环形凸缘插接成一体，所述浙青除气泡装置还包括有真空泵，所述下容器侧壁上方开有一个与容器外相通的排气管，所述排气管与所述真空泵连接；所述极细的狭长通透缝隙的具体含义都是指:70号氧化浙青，加热至不超过120°C达到可流动状态，此种状态下的浙青不会在自身重力的单独作用下通过该狭缝流出。
2.根据权利要求1所述的浙青除气泡装置，其特征在于，所述上容器与所述下容器的环形凹槽和环形凸缘插接时，所述环形凹槽与所述环形凸缘的接触面之间通过硅胶密封垫圈密封。
3.根据权利要求1或2所述的浙青除气泡装置，其特征在于，还包括有硅橡胶加热器，所述硅橡胶加热器包裹在上、下容器的侧壁外圆周面上加热保温。
4.根据权利要求3所述的浙青除气泡装置，其特征在于，所述上、下容器及所述排气管的材质均为不锈钢316L。
【文档编号】B01D19/00GK203403062SQ201320239958
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年5月7日 优先权日:2013年5月7日
【发明者】王志超, 李福起, 甘为民, 徐萌, 车金良, 权栋, 裴晓光 申请人:中海油（青岛）重质油加工工程技术研究中心有限公司