一种无机海绵性蓄水材料加热发泡与干燥一体化装置的制作方法

本发明涉及一种无机海绵性蓄水材料加热发泡与干燥一体化装置，用于无机海绵性蓄水材料的加热、干燥、发泡。

背景技术

海绵城市建设需要大量的海绵体材料，现有的海绵体材料，采用黄土和钼尾矿为基础原料，加入发泡剂、水、添加剂，机械混合后，在低温环境中发泡成型，再经过100～105℃干燥，最后经高温煅烧成品。低温发泡成型和干燥环节是无机海绵性蓄水材料生产过程的重要环节，发泡与干燥的质量直接决定着产品的品质。

现有的无机海绵性蓄水材料原料颗粒需要与发泡剂混合均匀后，在80～85℃温度下均匀加热一定时间，使其达到最佳的发泡状态，之后在100～105℃下完成干燥。现有技术工艺流程：将即定量的原料、水和发泡剂装入混合机中混合后，装入特制的模具中，再连同模具一起装入干燥小车或者输送线上，运入室式干燥器内同时完成发泡与干燥过程，干燥后产品脱模，进行后续的烧结、检验和包装工序。

现有技术的缺点主要有：（1）仅用一种传统的混合方式混合物料，很难将发泡剂与原料颗粒充分很合；（2）模具内物料断面温差大，发泡不均匀，泡孔大小与数量较难控制；（3）室式干燥器断面温差较大，干燥不均匀，裂纹多，合格率低；（4）需要大量的模具和干燥小车，一次性投资大；（5）模具损耗量大，运营成本增大；（6）成型入模，装车入窑，脱模等工序较多，操作繁琐；（7）生产周期较长，生产成本较高。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种无机海绵性蓄水材料加热发泡与干燥一体化装置，确保物料发泡剂在达到发泡温度之前，与原料颗粒充分混合；物料受热均匀，可达到均匀发泡，通过调控料浆的温度掌控泡孔大小和数量，整个过程时间短，工序简单，操作便捷，运行成本低。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种无机海绵性蓄水材料加热发泡与干燥一体化装置，包括柱塞泵、干燥箱体、二级加热系统、热风炉、排废烟囱、一级加热系统、循环风机、输送系统、检修门，所述一级加热系统设置于循环风机上部，排废烟囱的外部，与所述二级加热系统连接；所述一级加热系统前端设置柱塞泵，后端设置干燥箱体，所述干燥箱体与循环风机连接，所述干燥箱体外部设置有检修门，内部分上下两层，上层即为干燥腔体，干燥腔体内部安装输送系统和发泡装置，下层分左右两室，左室设有热风炉，右室为加热腔体，所述加热腔体内部安装有二级加热系统。

所述二级加热系统，由活接头，焊接弯头，输送管，发泡装置，管道支撑组成，所述二级加热系统，入口和出口分别设置活接头，其底部设置有管道支撑，尾部设置有发泡装置，所述输送管为无缝钢管与180°焊接弯头焊接成螺旋状。

所述发泡装置，由活接头和焊接件组装而成，焊接件出口内径设置有缩口。

所述热风炉，由保温层，内衬，燃烧机组成，所述保温层固定在干燥箱体外部的钢结构骨架上，内衬内嵌在保温层形成的空腔内，燃烧机固定在外部干燥箱体外部的钢结构骨架上。

所述一级加热系统，由内壁，输入管，止回阀，螺旋导浆板，外套，输出管，端盖组成，所述内壁为所述排废烟囱的烟囱壁，所述一级加热系统前端设置止回阀，所述输入管和输出管，直接焊接在外套的出入口上，所述螺旋导浆板焊接在内壁与外套之间，所述端盖焊接在外套两端。

所述检修门，由铝包边，高温硅胶条，把手，保温板，合页组成，所述铝包边包裹保温板端面，并用铆钉固定，所述检修门，上部安装有把手，四周粘接高温硅胶条，并通过合页固定在干燥箱体上。

所述循环风机的压力100～300pa，流量1000～3000m³/h，循环风机入口设置新风吸入口，并设置风阀自动调节新风的进入量，通过调节排烟温度控制一级加热系统中料浆的温度。

本发明的加热发泡与干燥一体化装置有益效果：（1）使得物料传输过程同时兼有均化功能，确保在到达发泡装置之前，发泡剂与物料颗粒能够充分混合；（2）设置一、二级加热系统，确保料浆均匀加热；（3）无需特制模具和干燥小车，减小运行成本；（4）干燥腔体高度较低，风速较高，断面温差较小，干燥较均匀；（5）提供一种设备即可连续完成发泡成型和干燥工艺，操作便捷，过程简单；（6）发泡成型后，产品体积较小，可加快干燥，缩短干燥时间。

附图说明

图1为本发明一种无机海绵性蓄水材料加热发泡与干燥一体化装备的结构示意图；

图2为干燥箱体的结构示意图；

图3为二级加热系统结构示意图

图4为发泡装置结构示意图；

图5为热风炉结构示意图；

图6为一级加热系统结构示意图；

图7为检修门结构示意图；

图8为检修门结构剖视图；

附图标记：1-柱塞泵，2-干燥箱体，201-钢结构骨架，202-保温层，203-密封罩，204-加热腔体，205-干燥腔体，3-二级加热系统，301-活接头，302-焊接弯，303-输送管，304-发泡装置，304a-焊接件，304b-活接头，305-管道支架，4-热风炉，401-保温层，402-内衬，403-燃烧机，5-排废烟囱，6-一级加热系统，601-内壁，602-输入管，603-止回阀，604-螺旋导浆板，605-外套，606-输出管，607-端盖，7-循环风机，8-输送系统，9-检修门，901-铝包边，902-高温硅胶条，903-把手，904-保温板，905-合页。

具体实施方式

如图1所示，一种无机海绵性蓄水材料加热发泡与干燥一体化装备，包括柱塞泵1、干燥箱体2、二级加热系统3、热风炉4、排废烟囱5、一级加热系统6、循环风机7、输送系统8，检修门9；所述一级加热系统6设置于所述循环风机7上部，排废烟囱5外部，与所述二级加热系统3连接，其前端设置有柱塞泵1，后端设置有干燥箱体2，所述干燥箱体2与循环风机7连接，其内部设置所述二级加热系统3，热风炉4，输送系统8，检修门9。

其中，所述柱塞泵1，选用流量为0.6-0.9m³/h，压力范围为0-2.5mpa的陶瓷柱塞污泥泵；

如图2所示，所述干燥箱体2，由钢结构骨架201，保温层202，密封罩203，加热腔体204，干燥腔体205，热风炉4组成；

其中，所述干燥箱体2，分上下两层，上层即为干燥腔体205，用于对发泡成型产品的干燥，内部安装所述输送系统8和发泡装置304；下层分左右两室，左室即为所述热风炉4，右室为加热腔体204，所述加热腔体204内部安装所述二级加热系统3，作为二级加热系统3的加热空间；

其中，钢结构骨架201选用国标钢材焊接而成，表面喷涂耐高温油漆，保温层202选用厚度80-100mm，容重100-120kg/m³岩棉复合板彼此拼接，并采用自攻螺钉固定在钢结构骨架上；

其中，所述干燥箱体2入口段外侧，设置所述密封罩203，密封罩203选用2mm铝板制作，采用螺栓固定在钢结构骨架201上，密封罩203与钢结构骨架201之间铺贴耐高温硅胶条，保证密封防止冷空气渗入；

如图3所示，所述二级加热系统3，由活接头301，焊接弯头302，输送管303，发泡装置304，管道支架305组成；所述二级加热系统3，入口和出口分别设置活接头301，必要时打开，方便所述二级加热系统3整体从干燥箱体2搬出，维修与清理；

其中，所述二级加热系统3，输送管303选用φ60的无缝钢管（壁厚3mm）与180°无缝焊接弯头302焊接成螺旋状，延长料浆的输送距离，促使料浆在管道内完成均化，均化的同时通过管壁传热达到发泡温度；

所述二级加热系统3，底部设置管道支撑305，管道支撑305，采用国标型钢焊接而成，表面喷涂耐高温油漆，并用螺栓固定在钢结构骨架201上；

所述二级加热系统3，表面喷涂耐高温油漆，防止管道长期在高温高湿环境中生锈；

如图4所示，所述二级加热系统3尾部设置所述发泡装置304，所述发泡装置304沿链板宽度方向依次布置三个，所述发泡装置304，由活接头304b和焊接件304a组装而成，焊接件304a采用外径为φ34的无缝钢管（壁厚3mm）焊接，出口内径缩小为φ20，料浆穿过圆锥形收缩管嘴，通过先挤压后释放的方式，完成发泡；，设置活接头304b便于拆卸清洗；

如图5所示，所述热风炉4，由保温层401，内衬402，燃烧机403组成，保温层401固定在钢结构骨架201上，内衬402内嵌在保温层401形成的空腔内，燃烧机403采用螺栓固定在外部钢结构骨架201上，保温层401选用厚度80-100mm，容重100-120kg/m³岩棉复合板拼接，内衬402采用2mm不锈钢板焊接而成；所述排废烟囱5，采用3mm钢板焊接而成，选用厚度50-80mm，容重50-80kg/m³岩棉板保温，岩棉板外部选用厚度0.3-0.5mm铝皮装饰；

如图6所示，所述一级加热系统6，由内壁601，输入管602，止回阀603，螺旋导浆板604，外套605，输出管606，端盖607组成；进一步地，所述一级加热系统6，内壁601为所述排废烟囱5的烟囱壁，外套605选用5mm钢板焊接而成，螺旋导浆板采用3mm钢板牢固焊接在内壁与外套之间，端盖选用5mm钢板焊接在两端，焊接牢固确保密封；所述一级加热系统6，前端设置止回阀603，防止泥浆泵暂停工作或者泥浆不连续时泥浆回流；所述一级加热系统6，输入管602和输出管606，直接焊接在外套605的出入口上，确保料浆能够顺利的流入和流出；所述一级加热系统6，外部喷涂耐高温油漆，保证使用的前提下提升外观效果；

需要说明的是，所述循环风机7，选用压力100-300pa，流量1000-3000m³/h的离心风机，配备变频器根据工艺自动调节风量风压，循环风机7入口设置新鲜风吸入口，并设置风阀自动调节新鲜风的进入量，通过调节排烟温度控制一级加热系统6中料浆的温度；所述输送系统8，主动端选用变频电机带动，转速可在1.2-13.5r/min之间调整，电机输出轴通过联轴器与链板主轴链接，主轴上的链盘带动链板转动，链板选用304不锈钢冲孔链板，承载发泡成型产品干燥；

进一步地，所述检修门9，由铝包边901，高温硅胶条902，把手903，保温板904，合页905组成；

如图7、图8所示，所述检修门9，内嵌于加热腔体门框内，通过合页905固定在所述干燥箱体2上，合页选用304不锈钢不对称合页，合页长边固定在所述检修门9下部的钢结构骨架201上，保证足够强度；

所述检修门9，上部安装门把手903，方便检修时打开检修门；

所述检修门9，门体采用铝包边901包裹保温板端面的方式制作，并用铆钉将彼此固定，铝包边选用2mm厚铝板制作，保温板904采用厚度80-100mm，容重100-120kg/m³岩棉复合板制作；

所述检修门9，四周粘接耐高温硅胶条902，保证密封，防止冷空气进入；

本发明一种无机海绵性蓄水材料加热发泡与干燥一体化装备主要由柱塞泵1、干燥箱体2、二级加热系统3、热风炉4、排废烟囱5、一级加热系统6、循环风机7、输送系统8，检修门9组成。其中所述一级加热系统6前端设置所述柱塞泵1，柱塞泵作为运送料浆的动力源，料浆被柱塞泵运送至各个系统，完成工艺过程。所述一级加热系统6后端设置所述干燥箱体2，经一级加热系统加热后的料浆，进入设置在干燥箱体内部的二级加热系统，经一、二级加热系统均匀加热并均化后的物料由发泡装置挤在输送系统8的链板上，运动的链板承载着发泡成型后的物料经干燥腔体干燥后，从干燥腔体出口排出，完成发泡成型和干燥，干燥箱体的热源由设置在干燥箱体内部的热风炉提供。所述一级加热系统6设置于所述循环风机7上部，循环风机提供的负压，促使热风从热风炉首先进入干燥腔体干燥产品，完成干燥的热风从干燥腔体入口端的孔道进入加热腔体与二级加热系统完成热交换后，经循环风机从排废烟囱排出室外。

本发明的工作原理和工作过程如下：制备好的料浆由柱塞泵1首先从一级加热系统6的输入管602进入一级加热系统6内部，料浆顺着螺旋导浆板604，逐级向下流动，完成一级均化和加热，出料温度为60-70℃；之后从一级加热系统的输出管606进入二级加热系统，二级加热系统输送管线较长，因此料浆会处在该系统一定时间，料浆沿着螺旋的管壁完成二级均化和加热，二级加热系统设置在干燥箱体2内部，加热腔体温度为80-85℃；然后由发泡装置挤压发泡在输送系统8的链板上，链板承载着产品按照设定的速度，经干燥腔体干燥后，被在出口处收集，干燥腔体设定温度为100-105℃。热风的流动方向与料浆的输送方向相反，热风从热风炉首先进入干燥腔体，与物料完成对流传热后，进入加热腔体204与二级加热系统进行对流和传导传热，最后经循环风机从排废烟囱排出室外。