本发明属于泡沫混凝土生产设备技术领域，尤其涉及墙体灌注用便携式物理发泡设备及方法。
背景技术：
当前使用的物理发泡设备一般产泡量较大，每小时产泡量30m3以上，这对于灌注墙体，特别是灌注复杂结构的墙体来说，浆体出口压力很大，工人操控难度大，容易造成施工现场浆体抛洒严重，模板受压过大造成爆模等一系列问题，不仅浪费材料，还污染环境。现在的发泡设备中使用柱塞泵等水泵直接抽取稀释后的发泡剂水溶液进行发泡，这不仅需要现场技术人员配制大量的稀释液，还要随时关注稀释液的使用情况，避免出现稀释液抽空造成质量事故的情况。现在发泡设备产泡器中使用的发泡滤芯一般为钢丝球、玻璃棉等丝状材料，取出和放入十分费劲，而且使用一段时间后就会因发泡剂中的物质在滤芯里面聚集，造成滤芯中的微孔堵塞，甚至腐烂，如果不及时清理更换新的滤芯材料，会造成泡沫质量下降，甚至不产泡。
技术实现要素：
本发明的目的是提供可将产泡量控制在12m3(即200l/min)以内的墙体灌注用便携式物理发泡设备及方法。
本发明墙体灌注用便携式物理发泡设备，包括：
箱体、气泵泵头、变频电机、蠕动泵、柱塞泵、积气罐、产泡器和控制柜，其中：
气泵泵头、变频电机、蠕动泵、柱塞泵设于箱体内，积气罐垂直设于箱体内，产泡器垂直设于箱体外侧，控制柜设于箱体外侧并通过电缆连接气泵泵头、变频电机、蠕动泵、柱塞泵；
变频电机上安装有一双尺寸皮带轮盘，气泵泵头上安装有第一皮带轮盘，柱塞泵上安装有第二皮带轮盘，变频电机的内皮带轮盘或外皮带轮盘与第一皮带轮盘通过皮带连接传动，变频电机的外皮带轮盘或内皮带轮盘与第二皮带轮盘通过皮带连接传动；
气泵泵头和柱塞泵由变频电机驱动，气泵泵头通过第一管道连接积气罐的进气口，用来将空气泵入积气罐；蠕动泵的入口连接第二管道的一端，第二管道的另一端穿出箱体放入发泡剂中；蠕动泵的出口通过三通管连接柱塞泵的入口，该三通管未与蠕动泵以及柱塞泵连接的端口连接第三管道的一端，第三管道的另一端穿出箱体放入水中；
产泡器主体为一产泡管，产泡管底部设有进液口、进气口和排水口，产泡管顶部设有出泡口，产泡管的上端口和下端口分别安装有带滤网的上接口和下接口；积气罐的出气口通过气管连接产泡管的进气口，柱塞泵的出口通过发泡剂稀释液管连接产泡管的进液口；产泡管内设有与产泡管尺寸匹配的滤芯，滤芯由若干孔径不同的圆环体叠加构成，圆环体与产泡管紧密贴合；滤芯填满产泡管，滤芯的上端和下端分别被上接口和下接口所带滤网固定。
进一步的，箱体内部左下方安装有气泵泵头，气泵泵头右侧设有一支座，支座上安装有变频电机，支座下安装有蠕动泵，支座右侧设有柱塞泵，箱体右后方垂直放置积气罐。
进一步的，所述产泡管底部的进液口、进气口和排水口由两个三通管构成，两个三通管分别记为第一三通管、第二三通管；第一三通管的上端口连接产泡管的下端口，第一三通管的下端口连接第二三通管的上端口，第二三通管的下端口为排水口，第一三通管和第二三通管的中端口分别为进液口和进气口。
进一步的，所述出泡口安装有双向阀门，双向阀门的一端作为泡沫质量检测口，另一端连接混浆设备。
本发明利用上述墙体灌注用便携式物理发泡设备的物理发泡方法，其特征是：
通过控制柜调节变频电机和蠕动泵的转速，控制发泡剂和水的泵入量，从而获得所需稀释比例的发泡剂稀释液。
和现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
(1)根据墙体灌注泡沫浆体的特点，对物理发泡设备通过功能的优化和合理布局，使物理发泡设备轻便灵活的同时，还可满足墙体灌注泡沫混凝土流速要求；通过优化产泡器中滤芯形态，实现产泡器清洗维护的便利性；通过调节变频电机和可调式数字转速型蠕动泵的转速，实现发泡剂与水的按设定比例自动混合，可减少现场施工中的工作量。
(2)本发明实现了复杂结构房屋墙体泡沫混凝土灌注的轻便和易清洁，将泡沫混凝土的生产、储存、泵送设备小型化、功能化、模块化。发泡设备作为泡沫混凝土现浇设备中的重要组成部分，其方便移动、易容易、产泡稳定、维保简便等对现场施工十分重要。
(3)可将发泡量控制在12m3内，满足墙体灌注泡沫混凝土流速要求。
附图说明
图1为实施例中墙体灌注用便携式物理发泡设备的内部结构示意图；
图2为实施例中积气罐的结构示意图；
图3为实施例中产泡器结构示意图。
图中：100-箱体，110-手推扶手，120a-万向滑轮，120b-定向滑轮；200-控制柜；300-第一皮带轮盘；400-支座；500-双尺寸皮带轮盘；600-蠕动泵；700-第二皮带轮盘；800-积气罐，810-压力表，820-限压阀，830-第一排水阀，840-止回阀，850-进气口；900-产泡器，910-产泡管，920-第一单向阀，930-第二单向阀，940-第二排水阀，950-滤芯，960-双向阀门，970a-上滤网，970b-下滤网；1010-第一管道，1020-第二管道，1030-第三管道，1040-发泡剂稀释液管，1050-气管。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例和/或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
需要注意的是，下文所述“前”、“后”、“左”、“右”等为针对附图的方向，也可以理解为相对方向。
见图1所示，便携式物理发泡设备包括一长100cm、宽60cm、高70cm的箱体100，所述箱体100前后均设有可整面向上打开且带支撑的箱门，所述箱体100左上侧安装有手推扶手110，所述箱体100左下侧，即手推扶手110下方，安装有控制柜200。所述箱体100底部安装有两个万向滑轮120a和两个定向滑轮120b，两个万向滑轮120a均带有锁扣。所述定向滑轮120b安装于所述箱体100底部的右端，所述万向滑轮120a安装于所述箱体100底部的左端。
所述箱体100内部左下方安装有气泵泵头，所述气泵泵头右侧设有支座400，所述支座400上安装有变频电机，本实施例中，变频电机采用三相异步电动机。所述支座400下安装有蠕动泵600，所述支座400右侧设有柱塞泵。所述箱体100右后方垂直放置有积气罐800，本实施例中，积气罐800高25cm，横截面直径为10cm。
所述变频电机上安装有直径分别为7cm和8cm的双尺寸皮带轮盘500，气泵泵头上安装直径为10cm的第一皮带轮盘300，柱塞泵上安装直径为15cm的第二皮带轮盘700。所述变频电机与气泵泵头、柱塞泵均通过皮带连接传动，更具体的，变频电机与气泵泵头通过双尺寸皮带轮盘500的内皮带轮盘连接传动，变频电机与柱塞泵通过双尺寸皮带轮盘500的外皮带轮盘连接传动。本实施例中，变频电机的最大功率为5.5kw、最大转速为1450转/min；经轮盘调节后，气泵的最大转速可达到1015转/min、最大产气量可达到200l/min、最大气压可达到1.6mpa，柱塞泵的最大转速为773转/min、最大泵液量为10l/min；蠕动泵600的最大转速为100转/min、最大流量为0.36l/min，通过调整蠕动泵600的转速，并匹配柱塞泵的泵水量，即可获得最佳比例的发泡剂稀释液。
见图2所示，积气罐800上安装有压力表810和限压阀820，积气罐800底部的排水口安装有第一排水阀830，其出气口安装有止回阀840并与产泡管910的进气口连接，其进气口850直接与气泵泵头连通。所述产泡器900垂直安装于所述箱体100外右侧。
见图3所示，所述产泡器900主体为一产泡管910，产泡管910为长350mm、内径50mm的不锈钢管。所述产泡管910底部设有进液口、进气口和排水口，进液口、进气口和排水口分别安装有第一单向阀920、第二单向阀930、第二排水阀940，本具体实施方式中，所述第二排水阀940为不锈钢球阀。其中，产泡管910的进气口连接积气罐800的出气口。本具体实施方式中，进液口、进气口和排水口由两个三通管构成，两个三通管分别记为第一三通管、第二三通管。所述第一三通管的上端口连接所述产泡管910的下端口，所述第一三通管的下端口连接所述第二三通管的上端口，所述第二三通管的下端口为排水口。所述第一三通管和第二三通管的中端口分别为进液口和进气口。
所述产泡管910内设有与产泡管910尺寸匹配的滤芯950，滤芯950填满产泡管910(图3未画出滤芯950的全部，仅示意滤芯950的部分)。所述滤芯950由若干孔径不同的圆环体叠加构成，所述圆环体采用不锈钢或防酸碱腐蚀的刚性硬质有机材质制作，圆环体与产泡管910紧密贴合。气泡通过滤芯950自带的微小孔隙，将会进一步产生更均匀稳定的微小气泡。本具体实施方式中，圆环体的外径和内径分别3mm～5mm、1mm。所述产泡管910顶部设有出泡口，出泡口安装有双向阀门960，双向阀门960的一端连接钢丝软管，作为泡沫质量检测口；另一端连接高压软管，作为出泡口，用来连接混浆设备。
所述产泡管910的上端口和所述双向阀门960通过一带滤网的上接口固定连接，所述产泡管910的下端口和所述第一三通管通过一带滤网的下接口固定连接。上接口所带滤网记为上滤网970a，下接口所带滤网记为下滤网970b，上滤网970a和下滤网970b还起到固定滤芯950的作用，更具体的，上滤网970a和下滤网970b分别固定滤芯950的上端和下端。本具体实施方式中，上滤网970a和下滤网970b为不锈钢网，由直径为1mm的不锈钢钢丝编制，网孔为边长为2mm的正方形。
本具体实施方式中，便携式物理发泡设备的管道连接关系如下：
气泵泵头通过第一管道1010连接积气罐800的进气口850。蠕动泵600的入口连接第二管道1020的一端，第二管道1020的另一端穿过箱体100放入发泡剂中。蠕动泵600的出口通过三通管连接柱塞泵的入口，该三通管未与蠕动泵600、柱塞泵连接的端口连接第三管道1030的一端，第三管道1030的另一端穿过箱体100放入水中。柱塞泵的出口通过发泡剂稀释液管1040连接产泡管910的进液口，积气罐800的出气口通过气管1050连接产泡管910的进气口。
本具体实施方式所示便携式物理发泡设备，配有手推扶手110和万向滑轮120a，方便移动；经过设计，合理匹配使用双尺寸皮带轮盘、第一皮带轮盘、第二皮带轮盘的尺寸，实现气泵和柱塞泵由一台变频电机通过皮带传动，节省设备空间和降低设备重量；同时，利用变频器调节变频电机转速，实现产泡量的无级调节；使用可调式数字转速型蠕动泵，通过三通管将蠕动泵的出口接入到柱塞泵入口，可根据发泡剂最佳稀释比例，自动调整发泡剂原液泵入量，实现自动稀释的目的。产泡器中使用环形的滤芯，方便清洗，还可避免滤芯堵塞或腐烂。
下面将结合实施例进一步说明本发明技术方案及有益效果。
实施例1
本实施例所需发泡量为200l/min，发泡剂稀释比例为1:28。
控制柜接通电源，设定变频器频率为50hz，设定蠕动泵转速为100转/min。第二管道的一端连接蠕动泵的入口，另一端放入配置好的发泡剂中。第三管道的一端连接柱塞泵的入口，另一端放入水中，产泡管顶部出泡口处的双向阀门开向泡沫质量检测口端。
开启变频电机和蠕动泵，发泡设备开始运作。发泡剂经蠕动泵后和水一起被抽至柱塞泵，形成发泡剂稀释液，经发泡剂稀释液管进入产泡管；同时，气泵将空气泵入积气罐，积气罐内压缩空气进入产泡管。发泡剂稀释液和压缩空气在产泡管下端汇合，形成泡沫。泡沫上升经滤芯中心空隙后，产生大量均匀且稳定的泡沫。
通过泡沫质量检测口端检测泡沫的质量和产量，合格后，将双向阀门开向出泡口，将泡沫送入混浆设备。
实施例2
本实施例所需发泡量为100l/min，发泡剂稀释比例为1:30。
本实施例实施过程同实施例1，区别仅在于：设定变频器频率为30hz，设定蠕动泵转速为50转/min。
实施例3
本实施例所需发泡量为40l/min，发泡剂稀释比例为1:56。
本实施例实施过程同实施例1，区别仅在于：设定变频器频率为10hz，设定蠕动泵转速为10转/min。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。