一种二氧化碳原位微晶化强化预拌混凝土的反应器

1.本发明属于预拌混凝土装置，具体地说是一种二氧化碳原位微晶化强化预拌混凝土的反应器。


背景技术：

2.预拌混凝土是指由水泥、集料、水以及根据需要掺入的外加剂、矿物掺合料等组分按一定比例，在搅拌站经计量、拌制后出售的并采用运输车，在规定时间内运至使用地点的混凝土拌合物。目前混凝土的生产尤其是水泥的煅烧产生了全球约5.6％的co2，在我国双碳目标的背景下混凝土行业如何做好二氧化碳的减排成为了亟需解决的问题。sean monkman等提出预拌混凝土在搅拌过程中向其注入气固两相流二氧化碳，将有效提升产品的抗压强度并不会对其工作性和耐久性产生负面影响，从而有望实现减少混凝土中的水泥用量，达到从源头上减排二氧化碳和废弃二氧化碳永久封存的效果。
3.现有的预拌混凝土搅拌器主要由拌筒、原动机、传动机构、机架和支承装置等组成，主要功能是把水泥、砂石骨料和水混合并拌制成混凝土混合料，搅拌完成后的混凝土被装入混凝土搅拌车中继续搅拌并运输至施工场所，但是混凝土搅拌器大多为卧式，因此取料口一般设计在搅拌器下部，在卸料过程中容易有混凝土残留在搅拌器内造成浪费，且气固两相流二氧化碳在搅拌过程中容易逃逸到环境中。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题是克服上述背景技术中存在的问题，提供一种二氧化碳原位微晶化强化预拌混凝土的反应器，其驱动搅拌筒体沿水平面翻倒，在方便进出料的同时也方便搅拌罐和搅拌轴的清洗；通过顶盖解决搅拌筒体密封性的问题，通过相应的提升机构实现顶盖在搅拌筒体上的开启和关闭。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种二氧化碳原位微晶化强化预拌混凝土的反应器，包括工作台架，所述工作台架上设置用于生产预拌混凝土的搅拌筒体，所述搅拌筒体外侧设置用于驱动搅拌筒体沿水平面翻倒的旋转组件，所述搅拌筒体上表面设置顶盖，所述工作台架上设置控制顶盖在搅拌筒体上开启和关闭的提升机构。
6.本发明可驱动搅拌筒体沿水平面翻倒，在方便进出料的同时也方便搅拌罐和搅拌轴的清洗；通过顶盖解决搅拌筒体密封性的问题，顶盖通过提升机构实现开启和关闭。
7.进一步地，所述工作台架包括工作台框架和工作台滚轮，所述搅拌筒体安装于工作台框架上，所述工作台滚轮安装于工作台框架下表面。
8.进一步地，所述旋转组件包括设置于搅拌筒体外侧的翻倒架，所述翻倒架包括设置于搅拌筒体外侧并用于固定的环形圈，绕所述环形圈外侧一周对称设置两个用于带动环形圈转动的第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆和第二连接杆远离环形圈的一端分别安装于工作台框架上。
9.进一步地，所述第二连接杆远离环形圈一端延伸至壳体内连接齿轮，所述齿轮外
侧啮合蜗杆。
10.更进一步地，所述蜗杆上连接延伸至壳体外的转杆，所述转杆远离蜗杆一端连接一翻倒手轮，用于驱动蜗杆转动。
11.进一步地，所述提升机构包括安装于工作台框架后侧的提升导轨，所述提升导轨上设置可沿提升导轨上、下移动的衔接块，所述衔接块远离提升导轨一端连接提升桥架，所述提升桥架下表面与顶盖相连接。
12.进一步地，所述提升机构还包括安装于工作台框架上表面的提升电机，所述提升电机动力输出端连接拉线，所述拉线远离提升电机一端与提升桥架上表面相连接。
13.更进一步地，所述顶盖的内侧设有密封圈，可进一步提高顶盖关闭时的密封性。
14.进一步地，所述搅拌筒体外侧设置用于向搅拌筒体流通气固两相流二氧化碳的管路接口。
15.进一步地，所述搅拌筒体内部设置用于均匀喷出气固两相流二氧化碳的气流分布器。
16.本发明具有有益效果如下：本发明通过翻倒手轮带动蜗杆的转动，使得齿轮转动，从而能够使搅拌筒体以水平面为轴旋转大于90
°
的角度，在方便进出料的同时也方便搅拌罐和搅拌轴的清洗；顶盖通过提升机构开启和关闭，顶盖内侧有密封圈，可有效避免搅拌过程中气固两相流二氧化碳的逸出，并相应地设计提升电机、导轨以及配套高度的工作台框架；底部安装工作台滚轮，方便整台设备的移动。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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。
18.图1为本发明前侧的结构示意图；
19.图2为本发明后侧的结构示意图；
20.图3为本发明右侧的结构示意图；
21.图4为本发明拆卸壳体后的结构示意图。
22.图中：1、工作台框架；2、提升电机；3、提升导轨；4、第一连接杆；5、提升桥架；6、顶盖；7、第二连接杆；8、搅拌筒体；9、拉线；10、衔接块；11、工作台滚轮；12、翻倒手轮；13、环形圈；14、管路接口；15、壳体；16、蜗杆；17、齿轮；18、转杆。
具体实施方式
23.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
24.为了解决搅拌过程中气固两相流二氧化碳的逸出问题，参考图1、图2和图3所示，工作台架上设置用于生产预拌混凝土的搅拌筒体8，搅拌筒体8内设置用于对混凝土预拌的
搅拌轴以及用于驱动搅拌轴转动的搅拌电机(图中未示出)，搅拌轴和搅拌电机均为现有技术，在此不再赘述。工作台架上还设置电源组件，通过电源组件可控制提升电机2的启动，从而将顶盖6提升至搅拌轴高于搅拌筒体8的高度，当将水泥、砂石骨料等称量加入到搅拌筒体8中后，通过提升电机2将顶盖6完全盖住搅拌筒体8。所述搅拌筒体8外侧设置用于驱动搅拌筒体8沿水平面翻倒的旋转组件，所述搅拌筒体8上表面设置顶盖6，所述工作台架上设置控制顶盖6在搅拌筒体8上开启和关闭的提升机构，顶盖6通过提升机构开启和关闭，顶盖6内侧设有密封圈，有效解决了搅拌过程中气固两相流二氧化碳的逸出问题。
25.为了获得具有强度增益的混凝土产品并永久封存二氧化碳，参考图1、图2、图3和图4所示，所述工作台架包括工作台框架1和工作台滚轮11，所述搅拌筒体8安装于工作台框架1上，所述工作台滚轮11安装于工作台框架1下表面，工作台架由铝型材拼接而成，承重能力较好。
26.所述旋转组件包括设置于搅拌筒体8外侧的翻倒架，所述翻倒架包括设置于搅拌筒体8外侧并用于固定的环形圈13，绕所述环形圈13外侧一周对称设置两个用于带动环形圈13转动的第一连接杆4和第二连接杆7，所述第一连接杆4和第二连接杆7远离环形圈13的一端分别安装于工作台框架1上，所述第二连接杆7远离环形圈13一端延伸至壳体15内连接齿轮17，所述齿轮17外侧啮合蜗杆16，所述蜗杆16上连接延伸至壳体15外的转杆18，所述转杆18远离蜗杆16一端连接用于驱动蜗杆16转动的翻倒手轮12，随着翻倒手轮12驱动转杆18转动，使得蜗杆16跟随转动，带动齿轮17转动，工作台框架1上设置与第一连接杆4相适配的轴承座，随着第一连接杆4和第二连接杆7的转动，环形圈13带动搅拌筒体8以水平面为轴旋转大于90
°
的角度，在方便进出料的同时也方便搅拌罐和搅拌轴的清洗。
27.所述提升机构包括安装于工作台框架1后侧的提升导轨3和安装于工作台框架1上表面的提升电机2。
28.所述提升导轨3上设置可沿提升导轨3上、下移动的衔接块10，所述衔接块10远离提升导轨3一端连接提升桥架5，所述提升桥架5下表面与顶盖6相连接。
29.所述提升电机2动力输出端连接拉线9，所述拉线9远离提升电机2一端与提升桥架5上表面相连接，工作台滚轮11设置4个，方便整台设备的移动。所述搅拌筒体8外侧设置用于向搅拌筒体8流入气固两相流二氧化碳的管路接口14，所述搅拌筒体8内上部设置用于均匀喷出气固两相流二氧化碳的气流分布器，气流分布器环形安装于搅拌筒体8内壁上，实现气固两相流二氧化碳与预拌混凝土的原位微晶化反应，气流分布器能够保证射流的均匀性，生产具有强度增益的预拌混凝土，气固两相流二氧化碳通过管路接口14进入到搅拌罐上部的气流分布器，并被均匀喷出，气固两相流二氧化碳与正在搅拌的预拌混凝土发生原位微晶化反应，二氧化碳与混凝土中的碱性物质反应产生原位碳酸钙晶体，这些纳米级的碳酸钙为混凝土的后续水化提供成核位点并填充空隙，获得具有强度增益的混凝土产品并永久封存二氧化碳。
30.本发明使用时，首先启动设备，打开电源组件，按住控制按钮，将顶盖6提升至搅拌轴高于搅拌筒体8的高度，顺时针摇转翻倒手轮12，使搅拌筒体8沿水平面翻倒大约45
°
方便加料，然后将水泥、砂石骨料等称量加入到搅拌筒体8中，逆时针摇转翻倒手轮12至搅拌筒体8回到竖直状态，按住控制按钮，将顶盖6完全盖住搅拌筒体8，待干料搅拌均匀后，按住控制按钮，将顶盖6提升至搅拌轴高于搅拌筒体8的高度，并向搅拌罐中加入经过计量的水，按
住按钮，将顶盖6完全盖住搅拌筒体8，待混凝土搅拌均匀后，打开气固两相流二氧化碳管路阀门，气固两相流二氧化碳以一定的喷射速度和喷射间隔，通过搅拌罐上部的气流分布器被均匀喷出，在密封性能良好的搅拌罐中与预拌混凝土发生原位微晶化反应，待搅拌规定的时间后，停止搅拌，将顶盖6提升至搅拌轴高于搅拌筒体8的高度，顺时针摇转翻倒手轮12，使搅拌筒体8沿水平面翻倒大约90
°
方便出料，逆时针摇转翻倒手轮12至搅拌筒体8回到竖直状态，向其中注入约2/3体积的清水，将顶盖6完全盖住搅拌筒体8，搅拌筒体8内开始高速搅拌清洗；待清洗完毕后，将顶盖6提升至搅拌轴高于搅拌筒体8的高度，顺时针摇转翻倒手轮12，使搅拌筒体8沿水平面翻倒大约100
°
将水倒出，逆时针摇转翻倒手轮12至搅拌筒体8回到竖直状态；当工作结束后，调整搅拌筒体8的位置，关闭顶盖6盖住搅拌罐，关闭电源，系统停止运行。
31.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。