CN205099614U - 一种乳化改性沥青生产设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种乳化改性沥青生产设备，属于机械领域。本实用新型包括剪切研磨装置，所述剪切研磨装置之前并联设置有改性沥青储存与计量输送装置和皂液配比与计量输送装置，所述剪切研磨装置后面依次设置有乳化改性沥青降温装置、乳化改性沥青成品储存装置、乳化改性成品沥青输出装置，所述皂液配比与计量输送装置与剪切研磨装置之间的管线上设置第一背压***；所述乳化改性沥青降温装置与乳化改性沥青成品储存装置之间的管线上设置有第二背压***。本实用新型结构简单，使用方便、性能稳定，采用本实用新型乳化改性沥青生产设备生产的乳化改性沥青性能指标稳定性好。
Description
技术领域
本实用新型涉及机械设备技术领域，特别涉及一种乳化改性沥青生产设备。
背景技术
随着我国公路交通建设的迅速增长，道路运输日益繁忙。沥青路面的车辙、开裂、坑槽等危害十分严重。为全面提高沥青路面的性能，对沥青进行改性或乳化改性是提高改善沥青材料性能的重要手段之一。
目前，我国现有公路网已基本建成，对新建公路项目的投资将趋于缓和，今后公路建设的重点将以对现有路面的维护和路面材料再生应用为主。乳化沥青作为路面粘结料的主要原材料将会被大量应用。随着公路交通事业的发展及我国进入养护维修期，乳化改性沥青良好的技术性能及良好的经济性能，越来越被人们认识和接受，使用范围也越来越广泛。
现有技术中的乳化沥青生产设备工艺落后，不同批次生产出的沥青性能指标差异较大，稳定性差。现有技术中的乳化沥青生产设备也不能生产高改性剂添加量或高固含量的乳化改性沥青产品。
实用新型内容
为了弥补以上不足，本实用新型提供了一种乳化改性沥青生产设备。
本实用新型的技术方案为：
一种乳化改性沥青生产设备，包括剪切研磨装置，所述剪切研磨装置之前并联设置有改性沥青储存与计量输送装置和皂液配比与计量输送装置，所述剪切研磨装置后面依次设置有乳化改性沥青降温装置、乳化改性沥青成品储存装置、乳化改性成品沥青输出装置，所述皂液配比与计量输送装置与所述剪切研磨装置之间的管线上设置第一背压***；所述乳化改性沥青降温装置与所述乳化改性沥青成品储存装置之间的管线上设置有第二背压***；
所述皂液配比与计量输送装置包括皂液罐和皂液泵送计量***，所述皂液泵送计量***包括设置在所述皂液罐与所述剪切研磨装置之间管线上的多级离心泵、电子式三通分流调节阀、流量计；
所述改性沥青储存与计量输送装置包括改性沥青储罐和沥青泵送计量***，所述沥青泵送计量***包括设置在所述改性沥青储罐与所述剪切研磨装置之间管线上的容积式沥青泵、容积式流量计。
作为优选方案，所述第一背压***和第二背压***分别为第一背压阀和第二背压阀。
优选的，所述剪切研磨装置为剪切胶体磨。
优选的，乳化改性沥青降温装置为全焊接不锈钢板式换热器。
优选的，还包括压缩空气吹扫***，所述压缩空气吹扫***包括空气压缩机和与所述空气压缩机出口相连通的压缩空气管道。
优选的，还包括沥青烟气净化处理***，所述沥青烟气净化处理***包括引风机、鼓风机、冷凝塔、吸收塔。
作为优选，所述皂液配比与计量输送装置包括乳化剂罐、酸液罐，所述乳化剂罐、酸液罐均通过管线与皂液罐相连通，所述乳化剂罐与皂液罐之间的管线上设置有乳化剂泵和流量计，所述酸液罐与皂液罐之间的管线上设置有酸泵和流量计；所述皂液罐内部设置有加热装置和搅拌装置，所述皂液罐上设置有温度显示装置、温度传感器、酸度计以及液位压力变送器；所述皂液罐通过管线连接调酸循环泵。
优选的，乳化改性沥青成品储存装置包括乳化改性沥青成品罐，所述乳化改性沥青成品罐内设置有加热装置、搅拌装置，所述乳化改性沥青成品罐上设置有高位报警、温度显示装置、温度传感器、液位压力变送器。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型的乳化改性沥青生产设备中，所述沥青泵送计量***为在正式开始生产之前，沥青在改性沥青储罐、容积式沥青泵、容积式流量计之间的管路内自循环，不进入剪切研磨装置，自循环过程中调节沥青流量、压力、温度等工艺参数达到生产要求；所述皂液泵送计量***为在正式开始生产之前，皂液在皂液罐、多级离心泵、电子式三通分流调节阀、电磁流量计之间的管路内自循环，不进入剪切研磨装置，自循环过程中调节皂液流量、压力、温度等工艺参数达到生产要求；沥青和皂液自循环过程中各工艺参数调整至符合生产工艺要求，然后由自循环模式切换至生产模式，两路介质并行通过剪切研磨装置，剪切研磨装置将沥青和皂液剪切研磨成微小颗粒，形成油包水或者水包油的微观结构，实现对改性沥青的乳化；所述皂液配比计量输送装置与剪切研磨装置之间的管线上设置有第一背压***；所述乳化改性沥青降温装置与乳化改性沥青成品储存装置之间的管线上设置有第二背压***；第一背压***通过控制皂液压力，使皂液压力和沥青压力相互平衡，保证并行进入剪切研磨装置的两路介质正常输送，流量稳定；第二背压***通过控制乳化改性沥青成品管线内介质压力，提高水的沸点，防止乳化改性沥青在降温之前因自身温度高于水的沸点发生汽化而造成乳化改性沥青破乳。沥青泵送和计量采用容积式沥青泵和容积式流量计，通过变频调节沥青泵转速进行沥青瞬时流量调节，容积式沥青泵和容积式流量计组成沥青流量闭环调节控制***；皂液泵送和计量通过多级离心泵、电子式三通分流调节阀和电磁流量计实现，工作时多级离心泵按额定转速工作，通过采集电磁流量计瞬时流量，实时调节电子式三通分流调节阀的开度，电子式三通分流调节阀和电磁流量计组成皂液流量闭环调节控制***；沥青流量闭环调节控制***和皂液流量闭环调节控制***共同保证乳化改性沥青固含量瞬时和总量精度；本实用新型设备中的皂液配比装置，酸液、乳化剂的配比由流量计监控，并通过电气控制***自动控制，取代了人工配比，增加了本实用新型设备生产过程中皂液的配比精度和效率。
另外，电气控制***实现了生产乳化改性沥青的自动化控制，进一步提高乳化改性沥青的性能指标的稳定性，提高生产效率、节约生产成本；沥青烟气净化处理装***实现了乳化改性沥青生产过程中产生的沥青烟的达标排放；压缩空气吹扫***对管路进行吹扫，避免残留沥青堵塞管道、阀门，减少下次生产时管路及设备预热时间，节约能源。
本实用新型设备生产的乳化改性沥青中SBS/SBR的含量可达到≥6%、乳化改性沥青固含量可达到≥75%、粒径≤5μm的颗粒含量≥95%。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型乳化改性沥青生产设备的结构示意图；
图2为本实用新型中皂液配比与计量输送装置的结构示意图；
图3为本实用新型中剪切研磨装置的结构示意图；
图4为本实用新型中乳化改性沥青降温装置的结构示意图；
图5为本实用新型中乳化改性沥青成品储存装置的结构示意图；
图6为本实用新型中乳化改性成品沥青输出装置的结构示意图；
图7为本实用新型中沥青烟气净化处理装***的结构示意图；
图8为本实用新型中改性沥青储存与计量输送装置的结构示意图；
图9为本实用新型中背压***的结构示意图。
其中：
A-皂液配比与计量输送装置；B-乳化改性沥青降温装置；C-剪切研磨装置；D-乳化改性沥青成品储存装置；E-沥青烟气净化处理装***；F-改性沥青储存与计量输送装置；G-乳化改性成品沥青输出装置；I-背压***；
101-酸泵；102-球阀；103-电机；104-搅拌轴；105-乳化剂罐；106-温度显示器；107-温度传感器；108-液位压力变送器；109-乳化剂泵；110-导热油盘管；111-导热油闸阀；112-搅拌翅；113-调酸循环泵；114-皂液罐；115-酸液罐；116-球阀；201-压力表；202-胶体磨；301-球阀；302-换热器；401-蝶阀；402-电机；403-搅拌轴；404-取样阀；405-搅拌翅；406-温度显示器；407-温度传感器；408-液位压力变送器；409-导热油盘管；410-导热油闸阀；411-乳化改性沥青成品罐；412-高位报警；501-成品沥青泵；502-过滤器；601-第二吸收塔；602-第一吸收塔；603-冷凝塔；604-引风机；605-鼓风机；701-电机；702-搅拌轴；703-改性沥青储罐；704-高位报警；705-搅拌翅；706-温度显示器；707-温度传感器；708-液位压力变送器；709-导热油闸阀；710-导热油盘管；711-过滤器；712-容积式沥青泵；713-气动三通球阀；714-容积式流量计；801-背压阀；9-自动控制装置；10-导热油炉；11-空气压缩机；12-过滤器；13-多级离心泵；14-电子式三通分流调节阀；15-电磁流量计。
具体实施方式
实施例
如图1-9所示，本实用新型的乳化改性沥青生产设备包括剪切研磨装置C，剪切研磨装置C的前面并联设置有皂液配比与计量输送装置A和改性沥青储存与计量输送装置F，皂液配比与计量输送装置A向剪切研磨装置C中输送配比好的皂液，改性沥青储存与计量输送装置F向剪切研磨装置C中输送改性沥青。剪切研磨装置C后面通过管线依次连接有乳化改性沥青降温装置B、乳化改性沥青成品储存装置D和乳化改性成品沥青输送装置G。
如图1、图2所示，皂液配比与计量输送装置A包括酸液罐115和乳化剂罐105，乳化剂罐105与皂液罐114之间的管线上设置有乳化剂泵109和球阀102，酸液罐115与皂液罐114之间的管线上设置有酸液泵101和球阀116。球阀102打开的状态下，乳化剂泵109将乳化剂罐105中的乳化剂泵入皂液罐114；球阀116打开的状态下，酸液泵101将酸液罐115中的酸液泵入皂液罐114。皂液罐114的右侧通过管线连通调酸循环泵113，调酸循环泵114与皂液罐114连通的管线上设置有酸度计并设置有闸阀。皂液罐114底部设置有导热油盘管110，在导热油闸阀111开启的状态下，导热油在泵的作用下进入导热油盘管110内，对皂液罐114内的液体加热。为使酸液与乳化剂混合更均匀且为了增加加热均匀性，皂液罐114内设置有由电机103驱动的搅拌轴104，搅拌轴104上设置有搅拌翅112。皂液罐114右侧面还设置有温度显示器106、温度传感器107、液位压力变送器108、酸度计。根据工艺需要，可并联设置若干个皂液罐114，皂液罐114的出口端通过管线与胶体磨202连通，皂液罐114与胶体磨202之间的管线上依次设置有过滤器12、多级离心泵13、电子式三通分流调节阀14、电磁流量计15和背压阀801。多级离心泵13、电子式三通分流调节阀14、电磁流量计15组成皂液泵送计量***。皂液泵送和计量通过多级离心泵13、电子式三通分流调节阀14和电磁流量计15实现，工作时多级离心泵113按额定转速工作，通过采集电磁流量计15瞬时流量，实时调节电子式三通分流调节阀14的开度，电子式三通分流调节阀14和电磁流量计15组成皂液流量闭环调节控制***。
如图1、图8所示，改性沥青储存与计量输送装置F包括改性沥青储罐703，改性沥青储罐703内设置有导热油盘管710，导热油盘管710连通导热油炉10，导热油盘管710与导热油炉10之间的管线上设置导热油闸阀709。为了增加加热均匀度，在改性沥青储罐703内设置由电机701驱动的搅拌轴702，搅拌轴702上固定设置搅拌翅705。改性沥青储罐703右侧壁设置有高位报警704，温度显示器706，温度传感器707和液位压力变送器708。改性沥青储罐703通过管线与胶体磨202连通，改性沥青储罐703与胶体磨202之间的管线上依次设置有过滤器711、容积式沥青泵712、气动三通球阀713和容积式流量计714。容积式沥青泵712、气动三通球阀713和容积式流量计714构成沥青泵送计量***。沥青泵送和计量采用容积式沥青泵712和容积式流量计714，通过变频调节容积式沥青泵712转速进行沥青瞬时流量调节，容积式沥青泵712、气动三通球阀713和容积式流量计714组成沥青流量闭环调节控制***。
如图1、图3所示，胶体磨202作为剪切研磨装置C，胶体磨202上安装有压力表201。改性沥青和皂液在胶体磨202之前汇合后进入胶体磨202进行剪切研磨。
如图1、图4所示，换热器302作为乳化改性沥青降温装置B，经胶体磨202剪切研磨后的混合物进入换热器302降温，换热器302的换热管内通入循环水，循环水通入的管道上设置有球阀301。
如图1、图5所示，乳化改性沥青成品储存装置D包括乳化改性沥青成品罐411，乳化改性沥青成品罐411与换热器302的出口端相接，乳化改性沥青成品罐411与换热器302之间的管线上设置有蝶阀401，在蝶阀401开启的状态下，经换热器302降温后的乳化改性沥青进入乳化改性沥青成品罐411。乳化改性沥青成品罐411底部设置有导热油盘管409，导热油盘管409连通导热油炉10，导热油盘管409与导热油炉10之间的管线上设置有导热油闸阀410。乳化改性沥青成品罐411内设置有由电机402驱动的搅拌轴403，搅拌轴403上固定设置搅拌翅405。乳化改性沥青成品罐411右侧壁上设置有高位报警412、温度显示器406、温度传感器407、液位压力变送器408。为了便于检测乳化改性沥青成品罐411内乳化改性沥青的发育程度，在乳化改性沥青成品罐411侧壁上设置取样阀404。
如图1、图6所示，乳化改性成品沥青输出装置G包括成品沥青泵501和过滤器502，过滤器502与乳化改性沥青成品罐411的出口端连通，过滤器502与乳化改性沥青成品罐411之间的管线上设置有闸阀。
如图1、图9所示，背压***I为设置在管线上的背压阀801。换热器302与乳化改性沥青成品罐411之间的管线上设置有背压阀801；多级离心泵13与胶体磨202之间的管线上设置有背压阀801。
如图1、图7所示，沥青烟气净化处理***E包括通过管道与冷凝塔603连通的鼓风机605和引风机604，冷凝塔603通过管道依次连接第一吸收塔602和第二吸收塔601。实现了乳化改性沥青生产过程中产生的少量二氧化硫、硫化氢等沥青烟气的达标排放。
如图1所示，本实用新型还包括空气压缩机11，空气压缩机11通过管道连通各装置，用以吹扫各装置内的残留沥青，空气压缩机11与空气压缩机11出口相连通的各压缩空气管道构成压缩空气吹扫***。避免残留沥青堵塞管道、阀门，方便下次生产。
如图1所示，本实用新型还包括自动控制装置9，液位检测报警装置（高位报警或低位报警）、温度传感器、液位压力变送器、气动阀门、流量计和压力表等均与自动控制装置9连接。自动控制装置的核心部件为PLC。自动控制装置9实现了生产乳化改性沥青的自动化控制，提高乳化改性沥青的性能指标，提高生产效率、节约生产成本。
使用本实用新型乳化改性沥青生产设备的使用方法如下：
1）开启导热油泵，用导热油炉10加热导热油，用导热油加热整个生产设备，对整个设备进行预热和加热，同步开启自动控制装置9；
2）皂液配制：启动酸泵101、乳化剂泵109，按照工艺要求，将酸液、乳化剂加入皂液罐114；泵入皂液罐114后，启动电机103，启动搅拌，利用酸度仪检测皂液的性能，启动调酸循环泵113打循环调节酸碱度；酸度调节完毕后，升温至所需温度；
3）待改性沥青储罐703中的改性沥青升温至所需温度后，开启胶体磨202，按照工艺比例向胶体磨202中泵入皂液和改性沥青，进行剪切研磨；
4）开启换热器302，换热器302通入循环水，胶体磨202出口端流出的乳化改性沥青流经换热器302降温；
5）降温后的乳化改性沥青由换热器302送入乳化改性沥青成品罐411，搅拌轴403和搅拌翅405实现对乳化改性沥青的均匀混合，使改性沥青温度均匀，高位报警412控制罐内沥青液位和高位报警，温度传感器407通过自动控制装置9测定和控制罐内温度，通过控制导热油盘管409的导热油的流量对混合物料加热和温度控制，液位压力变送器408实时测定罐内沥青液位，并能实现罐内沥青液位高位与低位报警，并通过自动控制装置9控制罐内沥青液位，与高位报警412一起实现罐内沥青液位控制双保险；
6）乳化改性成品沥青在成品沥青泵501的动力作用下经过滤器502被发送至成品罐。
乳化改性沥青成品罐411和改性沥青储存罐703内产生的沥青烟气经冷凝塔603、第一吸收塔602和第二吸收塔603、引风机604、鼓风机605进行沥青烟气净化处理，达标排放。
空气压缩机11产生的压缩空气经压缩空气管道、气动沥青蝶阀等对沥青输送管道进行吹扫，避免沥青在管道内积存和堵塞。
自动控制装置9，通过PLC、***程序软件、触摸屏、气动阀、流量计、高位报警、温度传感器、低位报警、压力表和液位压力变送器等，对整个生产过程进行自动调节和控制。
Claims (5)
1.一种乳化改性沥青生产设备，包括剪切研磨装置，所述剪切研磨装置之前并联设置有改性沥青储存与计量输送装置和皂液配比与计量输送装置，所述剪切研磨装置后面依次设置有乳化改性沥青降温装置、乳化改性沥青成品储存装置、乳化改性成品沥青输出装置，其特征在于：
所述皂液配比与计量输送装置与所述剪切研磨装置之间的管线上设置第一背压***；
所述乳化改性沥青降温装置与所述乳化改性沥青成品储存装置之间的管线上设置有第二背压***；
所述皂液配比与计量输送装置包括皂液罐和皂液泵送计量***，所述皂液泵送计量***包括设置在所述皂液罐与所述剪切研磨装置之间管线上的多级离心泵、电子式三通分流调节阀、流量计；
所述改性沥青储存与计量输送装置包括改性沥青储罐和沥青泵送计量***，所述沥青泵送计量***包括设置在所述改性沥青储罐与所述剪切研磨装置之间管线上的容积式沥青泵、容积式流量计。
2.如权利要求1所述的乳化改性沥青生产设备，其特征在于：所述第一背压***和第二背压***分别为第一背压阀和第二背压阀。
3.如权利要求1所述的乳化改性沥青生产设备，其特征在于：所述剪切研磨装置为剪切胶体磨。
4.如权利要求1所述的乳化改性沥青生产设备，其特征在于：乳化改性沥青降温装置为全焊接不锈钢板式换热器。
5.如权利要求1所述的乳化改性沥青生产设备，其特征在于：还包括压缩空气吹扫***，所述压缩空气吹扫***包括空气压缩机和与所述空气压缩机出口相连通的压缩空气管道。
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