一种聚羧酸减水剂自动化生产设备的制作方法

本发明涉及聚羧酸减水剂生产设备领域，更具体地说，涉及一种聚羧酸减水剂自动化生产设备。

背景技术：

近年来，我国的基础建设如高铁、公路、机场、大坝、市政工程等一直保持高速增长，同时也推动了混凝土外加剂技术的飞速发展。混凝土外加剂的发展大致可分以下几个阶段：第一阶段是起步阶段，以普通减水剂木质素为代表；第二阶段以萘系高效减水剂为代表的发展阶段，涌现了三聚氰胺、氨基磺酸盐系、脂肪族减水剂等多种减水剂；第三阶段即现阶段，是混凝土外加剂走向高科技领域的阶段，以聚羧酸系高性能减水剂为主要代表。

与其他减水剂相比，聚羧酸系减水剂具有掺量少、减水率高、碱含量低、强度增加大、塌落度损失小、环境友好等特点。同时，萘资源的紧缺、工业萘价格的不断上涨、萘系减水剂生产周期较长、环境污染等问题日益突出，也使聚羧酸系减水剂的应用势在必行。它必将代替萘系减水剂，成为主流产品。

在生产聚羧酸系减水剂过程中，可使用甲基丙烷磺酸钠、烯丙基磺酸钠、马来酸酐、丙烯酸等作为原料，以过硫酸铵、过硫酸钾等作为引发剂来合成所需的聚羧酸系减水剂；生产时将原料配成聚合单体溶液，将引发剂加水配合水溶液，将聚合单体溶液直接装釜，反应温度为80-100℃，引发剂采用滴加的方式，反应一定的时间后，向反应后的溶液中加碱液调节ph值至指定范围，检验合格后出料灌装即可。

引发剂采用的滴加方式一般是通过一个或多个穿设于反应釜顶部的滴液管直接进行滴加，若滴液管数量少，只有一个滴加位置，在反应釜内难以分散均匀，容易造成混合反应不均，若滴液管数量太多，则需要在反应釜顶部多开口，造成设备连接管路复杂；且现有生产聚羧酸系减水剂所采用的反应釜等生产设备在使用过程中难以严格控制其反应温度，容易影响聚羧酸系减水剂的生产质量。

技术实现要素：

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种聚羧酸减水剂自动化生产设备，它可以通过以电动机带动滴加管旋转的方式滴加引发剂溶液，可以不停更换引发剂的滴加位置，使其在反应釜本体内分散均匀，同时旋转的滴加管还可以对反应釜本体内的溶液进行搅拌，使各物质混合地更加充分，加快其反应速率；本发明在生产加工过程中，可以对温度进行实时监测和分析，通过对检测出的数据进行对比计算，预测出其未来的温度变化，同时对当前温度进行补偿或修正，使其精准实现对温度的智能化及自动化控制。

2.技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种聚羧酸减水剂自动化生产设备，包括反应釜本体，所述反应釜本体的上侧设有电动机，所述电动机的外端固定连接有支撑架，所述支撑架的下端与反应釜本体的上端固定连接，所述电动机的输出端固定连接有加料箱，所述加料箱的下端固定连接有三个滴加管，所述反应釜本体的上端开设有圆形通孔，所述滴加管位于圆形通孔的内侧，所述反应釜本体的内部设有遮盖板，所述遮盖板上开设有三个通孔，所述滴加管固定连接于通孔的内壁上，所述反应釜本体的内顶面固定连接有限位环，所述限位环位于遮盖板的外侧，所述滴加管上开设有多个均匀分布的通流孔，所述滴加管的外端固定连接有温度感应器，所述反应釜本体的外端固定连接有中心控制器。

本发明以电动机带动滴加管旋转的方式滴加引发剂溶液，可以不停更换引发剂的滴加位置，使其在反应釜本体内分散均匀，同时旋转的滴加管还可以对反应釜本体内的溶液进行搅拌，使各物质混合地更加充分，加快其反应速率；本发明在生产加工过程中，可以对温度进行实时监测和分析，通过对检测出的数据进行对比计算，预测出其未来的温度变化，同时对当前温度进行补偿或修正，使其精准实现对温度的智能化及自动化控制。

进一步的，所述加料箱的内部开设有盛料腔，所述滴加管与盛料腔相通，所述盛料腔的上内壁开设有加料孔，所述加料孔的内壁螺纹连接有口塞，加料孔中用于盛放引发剂溶液，引发剂溶液从加料孔输入，通过滴加管输出至反应釜本体内。

进一步的，所述滴加管上固定连接有流量调节阀，所述流量调节阀位于加料箱和反应釜本体之间，通过流量调节阀可以方便精准地控制引发剂溶液的滴加速度。

进一步的，所述遮盖板的直径大于圆形通孔的孔径，通过遮盖板可以将圆形通孔遮盖，提高反应釜本体内的密封性。

进一步的，所述限位环与遮盖板相匹配，且限位环内底面到反应釜本体内顶面的间距与遮盖板的高度相同，所述遮盖板和限位环的表面均设有抛光层，限位环对遮盖板具有支撑限位作用，使遮盖板更加稳定，同时通过限位环的内壁与遮盖板的侧端和底端贴合，可以提高遮盖板处的密封性能，遮盖板和限位环均采用具有耐高温隔热性能的刚玉制成，减少遮盖板处的热量散失。

进一步的，所述中心控制器包括主控系统，所述主控系统包括温度检测系统、温度预测系统和温度自补偿系统。

进一步的，所述温度检测系统包括温度检测单元和数据传输单元，所述温度检测单元通过温度感应器采集温度数据，数据传输单元将采集的温度数据传送给温度预测系统。

进一步的，所述温度预测系统包括数据计算单元、数据修正单元和数据预测单元。

数据计算单元采用数学建模的方式简将接受到的温度数据进行计算建模，对数据中隐含的规则进行提取，分析其变化趋势；同时通过数据修正单元对数据分析结果进行误差修正，提高数据的精确度；最后数据预测单元根据数据修正单元提供的最终数据结果对温度的未来变化进行预测，得到未来的温度预测值。

进一步的，所述温度自补偿系统包括数据对比单元和温度补偿单元，数据对比单元将温度预测值与最初设定的温度波动范围进行对比，观察其是否在波动范围内，温度补偿装置根据则对比后的数据对当前温度进行补偿或修正，使其温度变化不易超出波动范围。

进一步的，一种聚羧酸减水剂自动化生产设备，其使用方法为：

s1、将已制备好的聚合单体溶液直接装入反应釜本体中，将制备好的引发剂溶液通过加料孔装入盛料腔中，使用口塞将加料孔封闭，引发剂溶液通过滴加管滴加到反应釜本体中，通过滴加管上的流量调节阀调节引发剂溶液的滴加速度；

s2、通过加热设备对反应釜进行自动加热，加热温度为80-100℃，接通电源，启动电动机，电动机带动加料箱、滴加管和遮盖板进行转动，在滴加引发剂溶液的同时，通过滴加管对反应釜本体内部溶液进行搅拌。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的优点在于：

(1)本方案以电动机带动滴加管旋转的方式滴加引发剂溶液，可以不停更换引发剂的滴加位置，使其在反应釜本体内分散均匀，同时旋转的滴加管还可以对反应釜本体内的溶液进行搅拌，使各物质混合地更加充分，加快其反应速率；本发明在生产加工过程中，可以对温度进行实时监测和分析，通过对检测出的数据进行对比计算，预测出其未来的温度变化，同时对当前温度进行补偿或修正，使其精准实现对温度的智能化及自动化控制。

(2)加料箱的内部开设有盛料腔，滴加管与盛料腔相通，盛料腔的上内壁开设有加料孔，加料孔的内壁螺纹连接有口塞，加料孔中用于盛放引发剂溶液，引发剂溶液从加料孔输入，通过滴加管输出至反应釜本体内。

(3)所诉滴加管上固定连接有流量调节阀，流量调节阀位于加料箱和反应釜本体之间，通过流量调节阀可以方便精准地控制引发剂溶液的滴加速度。

(4)遮盖板的直径大于圆形通孔的孔径，通过遮盖板可以将圆形通孔遮盖，提高反应釜本体内的密封性。

(5)限位环与遮盖板相匹配，且限位环内底面到反应釜本体内顶面的间距与遮盖板的高度相同，遮盖板和限位环的表面均设有抛光层，限位环对遮盖板具有支撑限位作用，使遮盖板更加稳定，同时通过限位环的内壁与遮盖板的侧端和底端贴合，可以提高遮盖板处的密封性能，遮盖板和限位环均采用具有耐高温隔热性能的刚玉制成，减少遮盖板处的热量散失。

(6)中心控制器包括主控系统，主控系统包括温度检测系统、温度预测系统和温度自补偿系统。

(7)温度检测系统包括温度检测单元和数据传输单元，温度检测单元通过温度感应器采集温度数据，数据传输单元将采集的温度数据传送给温度预测系统。

(8)温度预测系统包括数据计算单元、数据修正单元和数据预测单元，数据计算单元采用数学建模的方式简将接受到的温度数据进行计算建模，对数据中隐含的规则进行提取，分析其变化趋势；同时通过数据修正单元对数据分析结果进行误差修正，提高数据的精确度；最后数据预测单元根据数据修正单元提供的最终数据结果对温度的未来变化进行预测，得到未来的温度预测值。

(9)温度自补偿系统包括数据对比单元和温度补偿单元，数据对比单元将温度预测值与最初设定的温度波动范围进行对比，观察其是否在波动范围内，温度补偿装置根据则对比后的数据对当前温度进行补偿或修正，使其温度变化不易超出波动范围。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的正面结构示意图；

图3为本发明的限位环的立体图；

图4为本发明的加料箱处的局部剖面图；

图5为本发明的温度控制系统原理图。

图中标号说明：

1反应釜本体、101圆形通孔、2支撑架、3电动机、4加料箱、401盛料腔、402加料孔、5滴加管、6遮盖板、7限位环、8通流孔、9温度感应器、10中心控制器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图；对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然；所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例；本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例；都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，一种聚羧酸减水剂自动化生产设备，包括反应釜本体1，反应釜本体1的上侧设有电动机3，电动机3的外端固定连接有支撑架2，支撑架2的下端与反应釜本体1的上端固定连接，支撑架2起到支撑电动机3的作用，电动机3可采用型号为y132s1-2的立式电动机，电动机3的输出端固定连接有加料箱4，加料箱4的下端固定连接有三个滴加管5，反应釜本体1的上端开设有圆形通孔101，滴加管5位于圆形通孔101的内侧。

请参阅图2，反应釜本体1的内部设有遮盖板6，遮盖板6上开设有三个通孔，滴加管5固定连接于通孔的内壁上，通过遮盖板6将三个滴加管5连接，可提高滴加管5的稳固性，请参阅图2和图3，反应釜本体1的内顶面固定连接有限位环7，限位环7位于遮盖板6的外侧，滴加管5上开设有多个均匀分布的通流孔8，滴加管5的外端固定连接有温度感应器9，温度感应器9可采用wrm2-101型号，反应釜本体1的外端固定连接有中心控制器10。

请参阅图4，加料箱4的内部开设有盛料腔401，滴加管5与盛料腔401相通，盛料腔401的上内壁开设有加料孔402，加料孔402的内壁螺纹连接有口塞，加料孔402中用于盛放引发剂溶液，引发剂溶液从加料孔402输入，通过滴加管5输出至反应釜本体1内。

请参阅图2，所诉滴加管5上固定连接有流量调节阀，流量调节阀位于加料箱4和反应釜本体1之间，通过流量调节阀可以方便精准地控制引发剂溶液的滴加速度。

请参阅图1和图2，遮盖板6的直径大于圆形通孔101的孔径，通过遮盖板6可以将圆形通孔101遮盖，提高反应釜本体1内的密封性。

请参阅图2和图3，限位环7与遮盖板6相匹配，且限位环7内底面到反应釜本体1内顶面的间距与遮盖板6的高度相同，遮盖板6和限位环7的表面均设有抛光层，限位环7对遮盖板6具有支撑限位作用，使遮盖板6更加稳定，同时通过限位环7的内壁与遮盖板6的侧端和底端贴合，可以提高遮盖板6处的密封性能，遮盖板6和限位环7均采用具有耐高温隔热性能的刚玉制成，减少遮盖板6处的热量散失。

请参阅图5，中心控制器10包括主控系统，主控系统包括温度检测系统、温度预测系统和温度自补偿系统。

温度检测系统包括温度检测单元和数据传输单元，温度检测单元通过温度感应器9采集温度数据，数据传输单元将采集的温度数据传送给温度预测系统。

温度预测系统包括数据计算单元、数据修正单元和数据预测单元。

数据计算单元采用数学建模的方式简将接受到的温度数据进行计算建模，对数据中隐含的规则进行提取，分析其变化趋势；同时通过数据修正单元对数据分析结果进行误差修正，提高数据的精确度；最后数据预测单元根据数据修正单元提供的最终数据结果对温度的未来变化进行预测，得到未来的温度预测值。

温度自补偿系统包括数据对比单元和温度补偿单元，数据对比单元将温度预测值与最初设定的温度波动范围进行对比，观察其是否在波动范围内，温度补偿装置根据则对比后的数据对当前温度进行补偿或修正，使其温度变化不易超出波动范围。

一种聚羧酸减水剂自动化生产设备，其使用方法为：

s1、将已制备好的聚合单体溶液直接装入反应釜本体1中，将制备好的引发剂溶液通过加料孔402装入盛料腔401中，使用口塞将加料孔402封闭，引发剂溶液通过滴加管5滴加到反应釜本体1中，通过滴加管5上的流量调节阀调节引发剂溶液的滴加速度；

s2、通过加热设备对反应釜进行自动加热，加热温度为80-100℃，接通电源，启动电动机3，电动机3带动加料箱4、滴加管5和遮盖板6进行转动，在滴加引发剂溶液的同时，通过滴加管5对反应釜本体1内部溶液进行搅拌。

本发明以电动机3带动滴加管5旋转的方式滴加引发剂溶液，可以不停更换引发剂的滴加位置，使其在反应釜本体1内分散均匀，同时旋转的滴加管5还可以对反应釜本体1内的溶液进行搅拌，使各物质混合地更加充分，加快其反应速率；本发明在生产加工过程中，可以对温度进行实时监测和分析，通过对检测出的数据进行对比计算，预测出其未来的温度变化，同时对当前温度进行补偿或修正，使其精准实现对温度的智能化及自动化控制。

以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。