今天宏金鎰(yì)給大家介紹(shào)一(yī)下(xià)水泥發泡機的工(gōng)作原理。
不論何種發(fā)泡機,能(néng)夠發泡的(de)基本原理,就(jiù)是將空氣引入發泡劑溶液中。
各(gè)種機(jī)型的變化在於引入氣體的(de)方式不同,因而效果也不同。 泡沫的形成有兩個的因素,一是發泡劑溶液,二是空氣(qì),二者缺一不可。沒有發(fā)泡劑溶液(yè),包圍氣體的液(yè)膜就不會形成,也就沒有(yǒu)氣泡。而沒有氣體,單有發泡劑溶液,泡也不能形成。 在氣泡的形成體係中(zhōng),發泡劑溶液是分散(sàn)介質(zhì),氣體是分散相,氣體分散於液體中,才能形成氣泡,再由無數氣泡組成泡沫。除了發泡劑性能這個重要因素(sù)外,氣體引入發泡劑溶液是另外(wài)一個重要的因素(sù)。而氣體引入液體,靠發泡(pào)機來完成,即發泡機(jī)采(cǎi)用的方法(fǎ)將氣(qì)體引入液體中。不同的發泡機,引入(rù)氣體的方(fāng)法不同。總的來說,發泡機引入氣體的方法有以下幾種:
(1)慢速旋轉葉片引入氣體 這是一種將氣體直(zhí)接引入摻有發泡劑的砂漿(或混凝土漿)中的(de)方法。攪拌機葉片在推動漿體時(shí),空氣(qì)隨攪拌機葉片進入漿內,另外,大量空(kōng)氣(qì)在漿體翻轉時(shí)被裹入漿內,還有一部分空氣是由水泥(ní)、集料帶入漿內的。三(sān)者相加,就是進入漿(jiāng)內的空氣總量。其中,由攪拌葉片(piàn)帶入漿內的空氣(qì)及葉片翻動漿體裹入的空氣(qì)占主體。 在空氣(qì)進入漿(jiāng)體後,含有(yǒu)發泡劑表麵活性物的液體將空氣包圍,在空(kōng)氣與液體的界(jiè)麵形成雙電(diàn)子層液(yè)膜,以液包氣的方式形(xíng)成漿體(tǐ)內的氣(qì)泡。 由於這(zhè)種方式葉片的旋轉速(sù)度慢、引入的氣體少,所以氣泡生成量小,發泡效果欠佳、效率較低。
(2)高速旋轉葉片引入氣體 這是一種依靠(kào)高速旋轉葉片向(xiàng)發泡劑溶液中引入氣(qì)體(tǐ)的方式。其氣體的引入主要靠旋轉葉片的作用力。這種機型的葉片一般要求高(gāo)速(sù)旋轉,轉(zhuǎn)速應>700轉/min,一般在700~1400r/min之間,葉輪端部的圓周速度應(yīng)>20m/s,才能獲得較滿意的效果。的高速(sù)才能使葉輪在(zài)液體中暴露,和空氣接(jiē)觸,引入空氣。若轉速太低,葉輪在液體中不暴露,引氣量就很低。其合適的轉速應以(yǐ)下葉輪在液體旋轉時暴露為宜。
葉輪(lún)引氣的基本原理(lǐ)如下: 當葉輪高速旋轉時,帶動發泡筒(tǒng)內的發泡劑溶液隨之旋轉,形成一個滾動的環流,並(bìng)產生一個很大的旋渦。這時,位於(yú)發泡劑溶液頂部氣液(yè)界(jiè)麵(miàn)的氣液(yè)兩相粒子,就會相伴而下,呈快速螺旋狀(zhuàng)下降(jiàng)到旋渦的底部,在葉輪邊緣(yuán)2.5~5㎝處,形成一個湍流區。在這個區域內,氣液兩相粒子受到(dào)葉輪較強的剪切和(hé)衝擊作用,分散成細小的分散體,很快地實現了氣液的(de)混合,使(shǐ)氣體均勻分散於液體中,實現了氣體的引入。其引入效率由轉速、葉(yè)輪直(zhí)徑、葉輪距發泡筒的距離,葉輪葉片的形狀等各(gè)種技術因素均有關,不是(shì)單一轉速決定的。高速葉輪都有引氣作用,隻是效率、效果、能耗不同而已。
(3)利(lì)用壓力引入氣體(tǐ) 這(zhè)是(shì)目前國內外普遍(biàn)使用的先進引氣發泡方式,也是比較科學的一種引氣方式(shì),是泡沫混凝(níng)土高壓、中壓發泡機技術核心。 前述兩(liǎng)種技術向液體引氣的方式(shì)都較慢、且不(bú)均勻,泡徑大,特別是泡徑無法控製,完(wán)全是依賴發泡機的隨機性,無法泡(pào)徑微小和泡沫均勻這兩個關(guān)鍵的技術指標。同(tóng)時,其發泡(pào)量也是很難控製的。 為了有效解決上述這些問(wèn)題,壓力引氣(qì)發泡的的方式應運而生。無(wú)論(lùn)從發泡量、發泡速度,還是泡徑及泡(pào)沫均勻度等,都跨上了一個新台階,有了很大的技術進步。它(tā)的主要原理就是利用(yòng)各種可以產生空氣壓(yā)力的設備,把空氣壓入液(yè)相中,實現兩相的均勻混合。在常壓下,空(kōng)氣進入液體是較難(nán)的,而在壓力下,則變得比較容易(yì)。這個空氣壓(yā)力不(bú)單是把氣體壓向液體中,同(tóng)時(shí)也把液體壓向(xiàng)氣體中,實(shí)際是雙相同時施壓(yā)。這樣,兩相的混合就會速度快、效率高、均勻、氣泡細小,達到了泡沫較理想的技術要求。 我國(guó)所采用的壓力設備(bèi)主要是兩(liǎng)種,一種是空氣壓縮機,另一種是鼓風機。空氣壓(yā)縮機產生是高壓,鼓風機(jī)產生的是中低壓(yā)。因此,空氣壓縮機(jī)發泡效果更好一些(xiē),而(ér)鼓風機發泡效果(guǒ)要略差一(yī)些。用空(kōng)氣壓縮機發泡的,稱為高壓發泡機,用(yòng)鼓風機發泡(pào)的(de),稱為中(zhōng)低壓發泡機。空氣(qì)壓縮機(jī)發泡優劣主要控製其壓力與排氣量,而鼓風機發泡,則主要控製其風壓風量。 由於空氣壓縮機製泡效果好,因而我國大多數發泡機采用的是空氣壓縮機。鼓風機發泡在我國也有不少(shǎo)應用,但相對於高壓發泡,這種發泡方式還是較少的。高壓空氣發泡所製泡沫的沁水率低,氣泡的泡徑小,細密均勻,質(zhì)量較高(gāo),鼓風發泡所製(zhì)泡沫的泡徑略大(dà),總體質量(liàng)不如高壓發泡。
(4)高壓射流引入氣體 這(zhè)是近幾年正在嚐試而還沒有普遍應用的發泡方式。其基本原理就是利用射流產生的強大分散力,實現氣相和(hé)液相的瞬間大的表麵(miàn)接觸,使二者(zhě)均勻混合,並以液裹氣形成泡沫。這(zhè)種方(fāng)式還看不出比高(gāo)壓空氣發泡(pào)更多的優勢,有(yǒu)待進一步的探索和完善。
任何一種技術設備都不會停留在原有基礎上,都在發展和不斷地出新。發泡機也是這樣,今天普遍應用(yòng)的高壓發泡也許(xǔ)明天會過時。這就要靠大家去探索新的(de)發泡原理,並(bìng)根據新原理創新出更先(xiān)進(jìn)的(de)發泡機。
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