瀝青除氣泡裝置製造方法
2023-09-22 01:21:50 1
瀝青除氣泡裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型的瀝青除氣泡裝置，採用真空泵對盛放液態瀝青的密閉容器抽真空，以降低瀝青容器內的氣壓，將溶解於瀝青中的氣體經抽吸脫出並通過排氣管排出。該裝置包括一個圓柱形上容器和一個無上蓋的圓柱形下容器，其中上容器的底部開設有至少一條以上極細的狹長通透縫隙，上容器側壁底部圓周上與下容器側壁頂部圓周上分別設有相互匹配的環形凹槽和環形凸沿，並通過該環形凹槽和環形凸緣插接成一體，中間使用矽膠密封圈密封；下容器側壁上方開有一個排氣管，工作時，開啟真空泵對下容器抽真空，上容器內的粘稠瀝青在氣壓差和重力的雙重作用下，通過極細的狹長通透縫隙流入下容器，瀝青中的氣泡被抽吸排出。
【專利說明】瀝青除氣泡裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種浙青除氣泡裝置，特別涉及一種石油化工行業分析實驗室用浙青除氣泡裝置。
【背景技術】
[0002]石油化工行業分析實驗中，經常需要對氧化浙青、脫油浙青進行分析檢測。而分析檢測實驗試樣的準備階段常常需要除去浙青中的氣泡，以確保分析結果能真實地反映浙青的實際性能。浙青除氣泡效果的好壞直接影響後續的浙青化驗分析數據的真實性和準確性。
[0003]中國專利申請CN101275940A公開了一種浙青混合料凍融劈裂試驗真空飽水與浸方法，該方法較易解決混合料凍融劈裂試驗真空飽水時大量氣泡附著在試件表面，不易除去，影響凍裂劈裂試驗結果，以及飽水後浸泡不充分的問題。該發明屬於公路浙青路面的【技術領域】，未涉及實驗室浙青除氣泡的技術問題，也未提供浙青脫泡相關的技術方案和技術教導。
[0004]中國專利申請CN201534949U公開了一種浙青加熱恆溫裝置，其採用導熱油加熱器對浙青進行加熱的方式，將浙青加熱溫度控制在一個有效的範圍內，從而能有效的調整液化浙青的稠度、氣泡，提高浙青混凝料的質量，使輸出的浙青既有較好的流動性，又不會使浙青碳化；而且導熱油管加熱浙青不產生明火、不產生煙霧。該實用新型提供了一種能自動控制浙青溫度，保持液態浙青恆溫的浙青加熱恆溫裝置，但未具體涉及浙青除氣泡的技術主題。
[0005]目前行業內大都採用將盛放浙青的容器直接加熱至120°C左右，將溶解於浙青中的氣泡因為受熱致氣體膨脹並不斷上升至浙青液體表面、氣泡破裂、氣泡中的氣體進入大氣，從而達到去除浙青中的氣泡的目的。但直接加熱方法脫除浙青氣泡的方法存在諸多問題:一是，需要耗用較長的時間且氣泡脫除效果也不理想；二是，加熱時間長易出現部分浙青的老化現象。直接加熱法進行浙青除氣泡處理，氣泡脫除率一般在85%左右，儘管繼續提高浙青加熱的溫度至200°C左右，其氣泡脫除率也會有一定程度的提升，但浙青因高溫出現老化的現象將明顯上升。因此，實際操作中，只能通過延長浙青加熱/保溫的時間以保證浙青的除氣泡效果。
實用新型內容
[0006]為了克服現有技術採用的直接加熱/保溫脫除浙青氣泡的方法存在因加熱/保溫時間長容易造成浙青部分老化，而且脫泡效果不好的問題，本實用新型提供了一種浙青除氣泡裝置，採用該裝置對浙青進行除氣泡處理，不僅提高了浙青氣泡脫除率，而且大幅縮短了浙青除氣泡所需的時間，從而避免了因浙青加熱/保溫時間過長所致的部分浙青老化的技術問題。
[0007]本實用新型的浙青除氣泡裝置，包括一個圓柱形上容器和一個無上蓋的圓柱形下容器，上述上容器的底部開設有至少一條極細的狹長通透縫隙，其中上容器底部圓周上與所述下容器的頂部圓周上分別設有相互匹配的環形凹槽和環形凸沿，上容器與所述下容器通過相互匹配的環形凹槽和環形凸緣插接成一體，其接觸面通過矽膠密封墊圈密封；該浙青除氣泡裝置還包括有真空泵，下容器側壁上方開有一個與容器外相通的排氣管，下容器通過該排氣管與上述真空泵連接；所述極細的狹長通透縫隙的具體含義都是指:70號氧化浙青，加熱至不超過120°C達到可流動狀態，此種狀態下的浙青不會在自身重力的單獨作用下通過其流出。
[0008]本實用新型的浙青除氣泡裝置中，狹長通透縫隙的作用是，在浙青通過狹長通透縫隙時，粘稠度很大的浙青將形成極細小的絲條形狀，浙青的比表面積將得到十分顯著的增大，這使得氣泡從液態浙青內部上升至浙青液體表面的距離大大縮短，加之溶於浙青的氣泡因在粘稠的浙青向下流動的過程中被極度拉伸導致氣泡外圍表面的液膜變薄、氣泡的形狀也因隨粘稠浙青的流動而被拉伸變形；
[0009]採用真空泵對密閉狀態下的下容器進行抽真空處理，一是利用上、下容器氣壓差，配合浙青的自重，使得粘稠度很高的浙青能通過上容器底壁極細的狹長通透縫隙不斷流至下容器；二是通過真空抽吸，使得流動過程中溶解於浙青中的氣泡在內外壓差的作用下不斷膨脹。
[0010]上述浙青中的氣泡在氣泡內、外壓差和不斷拉伸變形的雙重作用下，在浙青向下流動過程中，浙青的比表面積極度增大，氣泡不斷變形、膨脹、包裹氣泡的浙青厚度不斷變薄，直至氣泡由浙青液體內部完全上升至浙青液體外表面而破裂；
[0011]氣泡破裂後釋放出的氣體進一步被真空泵抽吸，並經過排氣管排出。
[0012]為保證浙青有一定的流動性，在下容器與上容器的外壁使用矽橡膠加熱器包裹進行保溫。
[0013]上述上容器的底部開設的極細的狹長通透縫隙，至少為一條以上。
[0014]本實用新型狹長通透縫隙的作用是，在浙青通過狹長通透縫隙時，粘稠度很大的浙青將形成極細小的絲條形狀，浙青的比表面積將得到十分顯著的增大，這使得氣泡從液態浙青內部上升至浙青液體表面的距離大大縮短，加之溶於浙青的氣泡因在粘稠的浙青向下流動的過程中被極度拉伸導致氣泡外圍表面的液膜變薄、氣泡的形狀也因隨粘稠浙青的流動而被拉伸變形；
[0015]採用真空泵對密閉狀態下的下容器進行抽真空處理，一是利用上、下容器氣壓差，配合浙青的自重，使得粘稠度很高的浙青能通過上容器底壁極細的狹長通透縫隙不斷流至下容器；二是通過真空抽吸，使得流動過程中溶解於浙青中的氣泡在內外壓差的作用下不斷膨脹。
[0016]上述浙青中的氣泡在氣泡內、外壓差和不斷拉伸變形的雙重作用下，在浙青向下流動過程中，浙青的比表面積極度增大，氣泡不斷變形、膨脹、包裹氣泡的浙青厚度不斷變薄，直至氣泡由浙青液體內部完全上升至浙青液體外表面而破裂；
[0017]氣泡破裂後釋放出的氣體進一步被真空泵抽吸，並經過排氣管排出。
[0018]為保證浙青有一定的流動性，在下容器與上容器的外壁使用矽橡膠加熱器包裹進行保溫。
[0019]本實用新型的浙青除氣泡裝置結構簡單、浙青脫氣泡效果好、省時間、易控制，整個浙青脫氣泡的處理過程所需時間可根據需要進行一定程度的調節。
[0020]本實用新型的浙青除氣泡裝置由於其工作過程中，加有熔融狀態浙青的上容器通過與下容器之間的凹槽與凸沿之間的卡合和上、下容器之間的矽膠密封墊圈密封，因此，下容器完全處於密封狀態，大氣不能進入下容器內，保證了下容器內部始終處於密閉狀態；在真空泵的抽吸下，下容器內部的氣壓持續降低，當下容器的氣壓降低至一定程度時，上容器內的熔融狀態的浙青在自重和上、下容器之間氣壓差的作用下，浙青通過極細的狹長通透縫隙緩慢流至下容器。
[0021]在浙青通過狹長通透縫隙時，粘稠度很大的浙青形成細絲狀，浙青的比表面積將得到顯著的增大，溶於其中的氣泡因此被極度拉伸而變長，與此同時，上述氣泡在其內外壓差的作用下不斷膨脹、包裹氣泡的液膜不斷變薄直至氣泡破裂，氣泡破裂後釋放出的氣體被真空泵抽吸、經排氣管排出。
[0022]由於浙青除氣泡過程中浙青加熱/保溫的時間大幅縮短，因此不會出現老化問題。與現有技術採用長時間加熱/保溫進行浙青脫泡的方法主要利用浙青中氣泡受熱而不斷變大和從浙青內部不斷上升至浙青液體表面最終破裂釋放出氣體，從而除去溶於浙青中的氣泡的方法相比，採用本實用新型的浙青除氣泡裝置進行浙青脫泡，避免了浙青因長時間加熱/保溫所致的部分老化的技術問題。
[0023]而且，本實用新型的浙青除氣泡裝置採用矽橡膠加熱器包裹在上、下容器的外圓周面對容器內的浙青進行保溫的方式，不但受熱面積大，操作也很簡便。
[0024]在浙青的脫泡過程中，浙青有效的比表面積遠遠大於現有技術的直接加熱方法下的有效比的表面積；溶於浙青中的氣泡是在不斷顯著拉伸變細變長和因溶於浙青中的氣泡內外壓差所至的不斷膨脹的雙重作用下導致包裹氣泡的液膜不斷變薄，直至氣泡破裂，氣泡破裂後的釋放出的氣體被真空泵抽吸排出；這與現有技術所採用的直接加熱法僅僅只是利用氣體受熱而膨脹的原理，通過延長浙青加熱/保溫的時間，將溶解於浙青中的氣泡通過受熱，使得浙青中的氣泡由於膨脹而不斷上升至液態浙青的表面，進而直至氣泡破裂，氣泡破裂後釋放出的氣體直接進入環境大氣中的浙青除氣泡方法工作原理上完全不同。
[0025]採用本實用新型的浙青除氣泡裝置進行浙青脫泡處理過程中，氣泡破裂後釋放的氣體及時通過真空泵抽吸強制排出，也利於浙青除氣泡過程始終沿著正方向不斷進行，而不會出現氣泡破裂後釋放出的氣體重新被粘稠浙青吸附的逆向變化過程。
[0026]進一步從原理上分析對比本實用新型的浙青除氣泡裝置進行浙青脫泡處理與現有技術採用的直接加熱/保溫進行浙青除氣泡處理，可以看出，採用本實用新型的浙青除氣泡裝置進行浙青脫泡時，氣泡從浙青液體內部上升至浙青液體的外表面後破裂的過程中，浙青中的氣泡需要經過的距離，其平均值遠小於現有技術採用的對浙青進行直接加熱，將溶於浙青中的氣泡從浙青液體內部不斷上升直至上升到浙青液體的外表面後破裂，其間浙青中的氣泡所需要經過的距離的平均值。因此，採用本實用新型的浙青除氣泡裝置，更容易將溶於浙青中的氣泡脫出。
[0027]實驗結果表明，採用本實用新型的浙青除氣泡裝置進行浙青除氣泡處理，浙青氣泡脫除率可以達到99%以上，遠遠高於現有技術所採用的直接加熱法85%左右的氣泡脫除率。
[0028]釆用本實用新型的瀝青除氣泡裝置進行瀝青除氣泡處理，由於對瀝青進行加熱/保溫的時間縮短，而且浙青除氣泡過程基本在密閉狀態下進行，因此，也減少了實驗環境中有害氣體的產生，有利於實驗操作人員的健康。
[0029]綜上所述，本實用新型相對於現有技術具有實質性特點和進步。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1是浙青除氣泡裝置脫泡流程的示意圖；
[0031]圖2是浙青除氣泡裝置結構示意圖；
[0032]圖3是沿圖2所示的A-A向的剖面結構示意圖；
[0033]圖4是上容器底壁上狹縫的示意圖；
[0034]圖5是下容器側壁上方排氣管的示意圖。
【具體實施方式】
[0035]結合附圖對本實用新型進行詳細說明如下:
[0036]圖2是浙青除氣泡裝置組成部件的示意圖。圖中所示的浙青脫氣泡裝置由上容器I，其底部開設有至少一條極細的狹長通透縫隙3、下容器2和下容器側壁上方的排氣管6組成，排氣管6經管路9與真空泵8相連接；結合圖2和圖3可以看出，上容器底部側壁上凹槽4與下容器頂部側壁上的凸沿5相匹配，上、下容器之間有矽膠密封墊圈7。
[0037]圖3是沿圖2所示的A-A向的剖面結構示意圖。圖中所示，上、下容器側壁接觸面有相互配合的凹槽4和凸緣5。
[0038]圖1是浙青除氣泡裝置脫泡流程的示意圖。從圖1也可以上下容器通過相互匹配的凹槽與凸沿插成一體式結構後整體形狀。圖1中所示，矽橡膠加熱器10和矽橡膠加熱器11分別包裹在上容器和下容器的外圍圓周面上進行保溫。
[0039]採用上述結構的浙青除氣泡裝置，其上容器I通過與下容器2之間的凹槽4與凸沿5之間的配合，並且上、下容器之間通過的矽膠密封墊圈7密封，因此，下容器2完全處於密封狀態，氣體不會進入下容器2內。在真空泵8的抽吸下，下容器2的氣壓持續降低，當下容器2的氣壓降低至一定程度時，上容器I內的熔融狀態的浙青在自重和上與下容器之間氣壓差的作用下，浙青通過極細的狹長通透縫隙3緩慢流至下容器。在浙青通過狹長通透縫隙3時，浙青的比表面積將得到十分顯著的增大，溶於浙青中的氣泡是在不斷顯著拉伸變細變長和因壓差所至的不斷膨脹的雙重作用下而破裂，氣泡破裂後釋放出的氣體進一步被真空泵8抽吸，並經過排氣管6排出。
[0040]上、下容器和下容器側壁上方的排氣管的材質均為316L不鏽鋼。
[0041]使用時，首先將矽膠密封墊圈7放置在下容器2頂部側壁上的凸沿4上，將上容器I底部側壁上的凹槽4對準下容器2頂部側壁上的凸沿5安裝到位，將真空泵8、管路9與下容器側壁上方的排氣管6依次連接好，隨後使用矽橡膠加熱器10和矽橡膠加熱器11分別將上容器I與下容器2裹附好進行加熱與保溫；將提前加熱至有流動性的需要處理的浙青加入到上容器內，然後啟動真空泵進行浙青脫氣泡處理。
[0042]在開啟真空泵之前，由於上述粘稠狀浙青的粘度很高，液態浙青不會從上容器底部的極細的狹長通透縫隙4流入到下容器內。
[0043]採用上述浙青除氣泡裝置與直接加熱方法進行浙青脫泡對比實驗:[0044]將1000克70號氧化浙青，加熱至不超過120°C達到可流動狀態，此種狀態下的浙青不會在自身重力的單獨作用下通過上容器底壁上極細的狹縫流出。攪拌均勻平均分成兩份樣品:樣品I與樣品2。
[0045]其中樣品2通過直接加熱的方法進行浙青脫泡處理，樣品I利用本實用新型的浙青除氣泡裝置進行浙青脫泡處理，再分別將脫泡處理後的浙青樣品在相同實驗條件下進行後續實驗，以檢測對比浙青脫泡的效果。
[0046]對比實驗結果如下:
[0047]
【權利要求】
1.一種浙青除氣泡裝置，包括一個圓柱形上容器和一個無上蓋的圓柱形下容器，其特徵在於，所述上容器的底部開設有至少一條以上極細的狹長通透縫隙，所述上容器底部圓周上與所述下容器的頂部圓周上分別設有相互匹配的環形凹槽和環形凸沿，所述上容器與所述下容器通過相互匹配的環形凹槽和環形凸緣插接成一體，所述浙青除氣泡裝置還包括有真空泵，所述下容器側壁上方開有一個與容器外相通的排氣管，所述排氣管與所述真空泵連接；所述極細的狹長通透縫隙的具體含義都是指:70號氧化浙青，加熱至不超過120°C達到可流動狀態，此種狀態下的浙青不會在自身重力的單獨作用下通過該狹縫流出。
2.根據權利要求1所述的浙青除氣泡裝置，其特徵在於，所述上容器與所述下容器的環形凹槽和環形凸緣插接時，所述環形凹槽與所述環形凸緣的接觸面之間通過矽膠密封墊圈密封。
3.根據權利要求1或2所述的浙青除氣泡裝置，其特徵在於，還包括有矽橡膠加熱器，所述矽橡膠加熱器包裹在上、下容器的側壁外圓周面上加熱保溫。
4.根據權利要求3所述的浙青除氣泡裝置，其特徵在於，所述上、下容器及所述排氣管的材質均為不鏽鋼316L。
【文檔編號】B01D19/00GK203403062SQ201320239958
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年5月7日 優先權日:2013年5月7日
【發明者】王志超, 李福起, 甘為民, 徐萌, 車金良, 權棟, 裴曉光 申請人:中海油（青島）重質油加工工程技術研究中心有限公司