改性沥青用发育装置的制作方法

本发明属于沥青处理设备领域，具体涉及一种改性沥青用发育装置。

背景技术：

常温改性沥青相对于传统的基质沥青，无论是用在铺路还是生产炭素制品都有更好的使用效果，常温改性沥青的生产也已经比较成熟，大致可以分为破碎、溶涨、搅拌混合、发育四个步骤，而发育这个步骤往往才是沥青性能好坏的关键步骤，但因为沥青是粘度较大的胶体，流动性不如水等液体，在生产时容易在反应容器内结焦，影响发育效果，有时甚至会堵塞管道；至于结焦的原因有很多，但是最主要的就是温度、压力两个因素，因为沥青的流动性不好，尤其在大型生产时，发育罐中的沥青很容易出现温度梯度，靠近加热面的部分温度很高，而远离加热面的温度很低，温度过高的地方过度加热而结焦，而且沥青在进入发育罐时，由于其温度高于发育所需温度，进入罐体后仅通过罐体外壁来冷却就会形成明显的温度梯度，在大型生产时，这种现象尤为明显。

要改善这种情况，就要从这两方面着手，现有技术提供的解决方案都是提高温度，在出料口设置加热组件，防止出料时堵塞管道，或者提高发育温度来保证沥青的流动性，以此减少结焦的情况，但是提高发育温度会直接影响产出沥青的质量，在出料口设置加热模块在小产量生产是没问题的，但是大型的工业生产时，每罐的沥青质量就很大，通过出料口时，局部沥青会受到很大的压力发生局部暴聚而结焦，这是仅靠加热所无法解决的。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种改性沥青用发育装置，其能够有效解决大型生产时发育罐内结焦的问题，同时还能保证沥青的发育质量。

为更好地解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种改性沥青用发育装置，从外到内依次包括外壳体、冷却工部、发育罐，其中外壳体是一个密封的圆柱体，外壳体的外壁是双层的，两层之间抽真空，外壳体上设置有若干冷却器，用来维持外壳体内冷却油的温度。

磁球外壳是磁性材料，内部设置有储能材料，使磁球冷却效果更好，冷却管道上还间隔设置有用来冷却磁球中储能材料的磁球冷却部，磁球冷却部间隔套装在冷却管道上的电磁铁，在通电时电磁铁的磁力将磁球吸附到冷却管道表面进行散热，冷却后的磁球继续随沥青流动，从而持续起到冷却作用。

所述发育罐包括罐体、搅拌框、分级式出料装置，搅拌框位于罐体内，对罐体沥青进行搅拌，所述分级式出料装置包括若干不同高度的出料管、电磁阀，出料管以一定固定间隔分布在罐体外壁上，每个出料管上都设置有电磁泵，电磁泵自上而下打开，上一级电磁泵无沥青流出后再开下一级电磁泵。

进一步地，所述外壳体外为多级出料装置，多级出料装置就是以固定间隔设置有多根出料管，实现自上而下依次出料。

进一步地，所述发育罐罐体内还设置有搅拌框，用于沥青的搅拌。

进一步地，所述磁球的磁球外壳与储能材料间还设置有石墨层、磁球中还设置有配重块。

进一步地，所述冷却油的高度低于发育罐的高度。

进一步地，所述冷却管道套装有磁球冷却部的部分管道内侧有磁球大小的凹槽，用于增大与磁球的接触面积。

进一步地，所述搅拌框的垂向边框上设置有线圈，通电后具有磁性。

本发明至少具有以下有益效果：

（1）发育温度恒定、发育质量好，本发明的发育罐大部分被高温冷却油覆盖，且整个设备中的温度都在发育温度上下，其热量散失很小，从而保证了发育罐内的沥青发育质量。

（2）采用搅拌框搅拌相比传统的搅拌框更适合粘度物料的大型生产，且搅拌效果会更好，搅拌框结构也更稳定。

（3）采用冷却油来稳定温度，冷却油的热导率很高，几乎不存在温度梯度，不仅可以保证所有部位的热量一致，而且便于控制温度。

（4）沥青由冷却管从下到上进入发育罐中，可以通过调节沥青的压力来调节沥青在冷却管中的移动速度，配合冷却管外的冷却油可以保证进入发育罐的沥青温度相同。

（5）采用磁球、冷却管上的电磁铁，来将冷却管内侧沥青的热量带出，使沥青内部热量也能够释放，而且磁球的运动也在对沥青进行搅拌，减少出现温度梯度的可能。

（6）采用分级式出料，能够有效解决大型生产时，因压力增加导致结焦的情况。

（7）均采用电磁阀，减少工人工作强度。

附图说明

构成本申请一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

附图中：

图1示意性示出了本发明的结构示意图；

图2示意性示出了空心铁球的结构示意图；

图3示意性示出了部分冷却管道的结构示意图；

图4示意性示出了冷却管道的结构剖视图；

图5示意性示出了图1中a部分的局部展开图；

图6示意性示出了本发明的俯视图；

其中，上述附图包括以下附图标记：

1-外壳体，11-进油口，12-出油口，13-冷却器，14-油泵，15-磁球出口，2-冷却管道，21-电磁泵，22-电控箱，231-沥青进料口，232-磁球入口，24-磁球冷却部，241-第一电磁铁，251-磁球外壳，252-石墨层，253-配重块，254-储能材料，26-出料管，31-罐体，32-搅拌框，33-电动机，34-支撑体，341-支撑脚，342-推力轴承。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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”、“第三”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”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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

如图1~6所示的是一种改性沥青用发育装置，从外到内依次包括外壳体1、冷却工部、发育罐，其中外壳体1是一个密封的圆柱体，外壳体1的是双层的，两层之间抽真空，能够减少热量的散失，外壳体1内装有冷却油，外壳体1侧面开有进油口11与出油口12，可以对外壳体1内的冷却油进行更换，由于沥青进入外壳体1的温度高于发育所需温度，所以通过冷却油来降低使沥青的温度至发育温度，而本实施例不采用外壳体1外壁进行散热，这是因为实际的生产现场的设备排列是较为紧密的，尤其是大型生产，一旦占地面积很大的外壳体1放热，就会使整个车间温度上升，严重影响其他设备的运行以及工人的健康，而且通过外壁降温的效率不高，受外界情况影响较大，为避免这种情况，本实施例将外壳体1设置为双层，减少外壳体1对外界的热辐射，采用外壳体外的管状冷却器13来调节，冷却器13连接有油泵14用于将高温冷却油泵14入冷却器13中冷却，经冷却器13冷却后的冷却油再由回到外壳体1中，以此来保证冷却油的温度的恒定，另外冷却器13的位置不作限定，可以设置在外壳体外壁上，也可以设置在远离外壳体的独立散热室内，本实施例以设置在外壳体外壁为例进行说明，另外冷却器来控制冷却油温度的方法是可控，当温降太快时，可以停止冷却器13来保温，而采用外壳体进行散热的话，无法控制冷却油的温度。

需要说明的是，所述冷却器13的数量为至少一个，根据实际工况增加数量，本实施例仅以一个为例对其阐述，不应理解为对数量的限制。

如图1及图6所示，冷却工部位于壳体内，是用来冷却沥青并维持发育罐温度，冷却工部包括冷却管道2、磁球、冷却油，其中冷却管道2用于运输沥青，并螺旋缠绕在罐体31外侧，冷却管道2一端与沥青进料口231连通，另一端与罐体31连通，沥青从沥青进料口231进入冷却管道中，在压力作用下，沿着冷却管道2盘旋而上，在发育罐较高的位置被注入发育罐中，从下而上的入料方式相比现有技术依靠重力自上而下的入料更加可控，因为可以通过调节沥青入料的压力，从而控制沥青在冷却管道2中的流速了，这在实际生产中是相当有用的，因为沥青在冷却管道2流速太快就会导致沥青还未冷却到发育温度就进入了发育罐中，太慢的话生产效率就会跟不上。

由于管道半径越大，远离冷却管道2管道壁的沥青就越难冷却，而形成温度梯度，所以仅通过冷却管道2进行冷却冷却效率是不够的，尤其是在管径较大的情况下，因此将磁球添加到冷却工部来进行冷却，磁球从磁球入口进入沥青中，随沥青流动并悬浮在沥青中，磁球的结构如图2所示，从外到内依次为磁球外壳251、石墨层252、中温相变储能材料（以下简称储能材料）、配重块253，磁球外壳251是永磁体且为导体，始终具有磁性，石墨层252是优良的导热材料，其紧贴磁球外壳251设置，将磁球外壳251的热量传递给内部的储能材料，而且石墨的化学性质稳定，可以避免储能材料直接与磁球外壳251接触而发生反应的情况，储能材料是现有技术，在高温时吸收热量发生相变，由固态转变为液态，将热量转变为相变潜热，在低温时发生相变，从液态转变成固态，析出潜热，该种材料能够大量吸收热量，在进入沥青中能够有效起到降温的作用，磁球中的配重块253是具有一定质量的绝缘体，由于沥青是具有一定粘度的液体，具有较高的浮力，磁球外壁的重力小于沥青的浮力，因此只会浮在沥青表面，添加配重块253，使磁球的重力与沥青浮力相同，而浮在沥青之中达到冷却沥青的作用。

冷却工部的冷却管道2上还间隔套装有如图3及图4所示的是磁球冷却部24，磁球冷却部24用于对磁球的冷却，磁球在沥青中漂浮一段时间后，因吸收足够热量而与沥青温度一致，失去冷却的效果，此时通过磁球冷却部24对磁球冷却，使之能够重新发挥冷却效果，磁球冷却部包括第一电磁铁、冷却管道，第一电磁铁241覆盖在冷却管道外，被第一电磁铁241覆盖的部分冷却管道的内部有若干磁球大小的凹坑，第一电磁铁241的电路部分做了防水处理，避免在水下失效，当第一电磁铁241工作时，沥青中的磁球会在磁力的作用下被吸附在管道壁上的凹坑中，由于第一电磁铁241浸在冷却油中，其温度低于沥青中的磁球温度，所以能够将磁球的热量传导给冷却油，使磁球的温度降低，当第一电磁铁241停止工作时，第一电磁铁241对磁球的磁力消失，磁球会随着沥青的流动而脱离凹坑位置，再次进入沥青中，如此反复可以保证磁球在冷却管道2内能够持续对沥青进行冷却，第一电磁铁241与电控箱22电路连接并受其控制间歇工作，间歇工作时间根据具体工况调节，此处不加以限定。

发育罐通过支架固定在外壳体1内，如图1所示，发育罐包括罐体31、搅拌框32、电动机33、支撑体34，所述罐体31外浸泡在冷却油中，罐体31高于冷却油的液面，在罐体31顶部设置有电控箱22与电动机33，冷却管道2将冷却至发育温度的沥青从罐体31侧面靠近顶板的位置注入罐体31内，罐体31内还设置有搅拌框32，搅拌框32为矩形，矩形搅拌框32的顶边中点设置有一根与电动机33连接的传动杆，传动杆穿过罐体31顶板的中心与连接，电动机33由此控制搅拌框32的转动，在搅拌框32底边中点与罐体31底板的圆心之间设置有支撑体34，支撑体34结构如图5所示，支撑脚341与支撑体34连接并固定在罐体底板上，支撑体34内与搅拌杆接触的部位还设置有推力轴承342，推力轴承342能承受轴向的力并在径向旋转，保证搅拌框32在转动时支撑体34不随之转动，并为搅拌框32提供支撑，避免其转动中的晃动，另外在搅拌框32底边顶边之间还设置有若干与二者平行的边，能够加强搅拌效果，搅拌框32垂向设置的边上均缠绕有线圈，使得搅拌框32与线圈共同组成电磁铁，在出料时，为防止磁球随沥青流出，出料时便打开搅拌框32上的线圈开关，使搅拌框32的垂向杆有磁性，原本悬浮在沥青中的磁球吸附到垂向杆上，当沥青全部排出再断开线圈电源，磁球落到罐体31底部并从罐体31底部的磁球出口15排出，磁球清洗后可再度使用，磁球出口15设置有阀门，不使用时呈关闭状态。

本实施例的另一个创新之处在于出料方式使用了分级式出料，如图1所示，分级式出料是在罐体31外壁上以一定的间距设置多个出料管26，自上而下出料的一种方法，这种方法可以有效避免在大型生产时局部压力过大导致沥青局部暴聚引起的结焦；分级式出料的出料管26均位于同一垂直线并最后汇集到一根管道上排出，出料管26均由电磁泵21控制，每个电磁泵21还设置有红外线传感器，红外线传感器、电磁泵21与电控箱22电路连接，红外线传感器用于检测每个出料管26中是否还有沥青流出，当上层的红外线传感器检测到没有沥青流出，便将信号传递到电控箱22，电控箱22打开下一层红外线传感器，实现自上而下依次出料。

具体工作流程如下：

沥青经沥青进料口231进入冷却管道2，磁球通过与冷却管道2连通的磁球入口232混入沥青内，混有磁球的沥青在压力作用下，顺着冷却管道2自下而上运动，并通过浸在冷却油中的冷却管道2管道壁和沥青中的磁球将沥青缓慢冷却，沥青每运行一段就会有磁球冷却部24，间歇式工作的磁球冷却部24在工作时会将部分磁球吸附到磁球冷却部24上的凹坑中，被加热的磁球被冷却到发育温度，当磁球冷却部24不工作时，磁球会随沥青继续流动，连沥青远离管壁的部分也能被冷却，减小了沥青在管道中出现温度梯度的可能。

经冷却后的沥青通入发育罐中，发育罐的搅拌框32对沥青进行搅拌，当达到发育时间后，打开搅拌框垂向边框的线圈开关，使垂向边框带有磁性，磁球被吸附在搅拌框上，再打开最上一层的电磁阀，最上一层的沥青经此流出，当最上一级电磁阀上的红外线传感器检测到没有沥青流出时，将信号转化为电信号传递给电控箱22，电控箱22中的控制模块受到信号后，发送信号给最上一级的电磁阀，将其关闭，并打开下一级的电磁阀，当下一级电磁阀中没有沥青流出时，电控箱22中的控制模块关闭这一级的电磁阀并打开下一级的电磁阀，如此重复，直到罐体31内的沥青全部排出为止。

作为一种优选的实施例，所述冷却器带有加热模块，在发育时间较长时，可以通过加热模块来保持冷却油的温度。

作为一种优选的实施例，所述磁球的外壳使用钐钴材质的磁铁，储能材料选用熔点在200℃左右的中温相变储能材料。

作为一种优选的实施例，所述电控箱中的控制模块采用plc。

在本实施例中，所述冷却器、电动机、电磁阀及其电路连接方式、电控箱与电磁阀、第一电磁铁的连接方式均为成熟的现有技术，可直接购买，因此不作详细说明。