一種水泥攪拌過程中的漿液溫度控制裝置及控制方法與流程

2023-10-19 08:52:17

本發明屬於土木工程技術領域，涉及一種對水泥漿液在攪拌過程中進行降溫的方法，特別涉及一種可使在攪拌過程中不超過設定溫度的水泥漿液溫度控制的實現裝置和操作方法。

背景技術：

目前，超細水泥由於具有良好的可灌性，價格相對低廉，經久耐用，結石強度高，對環境無汙染等優點，日益成為新一代的「綠色灌漿材料」。超細水泥灌漿材料也將在水電、地鐵、隧道等工程中得到更廣泛的應用。

但在實際使用過程中，超細水泥由於其活性高，水化初期水化熱很大，漿液升溫很快，當溫度超過40℃時，對結石強度增長十分不利，也影響其可灌性。所以在目前工程應用中，人們會想辦法採取一些措施，以控制水泥攪拌過程中漿液的溫度，例如：

(1)可以用冷水或地下水來代替部分拌合水；

(2)在超細水泥中摻入外加劑，例如粉煤灰、礦渣等，降低水泥使用量；

(3)在一天之中氣溫較低的時候進行灌漿，避開周圍環境較高的時刻；

(4)可嘗試改變施工工藝，如改變材料的摻入方式與摻入的先後順序等。

雖然在工程中採用了上述的措施來降低漿液溫度，但效果不理想，具有一定的局限性。比如措施(2)，雖然添加外加劑，但是由於超細水泥其高活性，水化初期漿溫仍很高，特別是採用高壓灌漿時，而且外加劑對於水泥的性能也有不利的影響。其他幾個常用的措施，在實際應用中不能持續對漿液進行降溫，不能保證漿液溫度維持在所需的範圍之內。

因此，針對上述工程應用中的實際情況，本文提出了一種對水泥漿液在攪拌過程中進行降溫的方法，可以有效地控制攪拌過程中漿液的溫度。

技術實現要素：

本發明的目的，在於提供一種水泥攪拌過程中的漿液溫度控制裝置及控制方法，其可克服水泥灌漿材料在攪拌過程中漿液溫度過高的問題，對攪拌過程中的漿液進行降溫，控制漿液溫度不超過設定溫度。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種水泥攪拌過程中的漿液溫度控制裝置，包括溫度傳感器、溫控器、冷卻系統和攪拌筒，所述溫度傳感器設於攪拌筒中，用於感測攪拌過程中的水泥漿液溫度，並送入溫控器；所述溫控器用於根據溫度傳感器感測的溫度判斷是否需要降溫，如果需要降溫，則啟動冷卻系統；所述冷卻系統包括冷凝器、壓縮機、銅管和蒸發器，其中，冷凝器與溫控器建立通信連接，所述冷凝器連接壓縮機，在溫控器的控制下啟動壓縮機；壓縮機通過銅管連接蒸發器，所述蒸發器纏繞於攪拌筒的外壁，蒸發器與銅管內填充有冷凍液。

上述裝置還包括支架，支架設有上下兩層，且在上層還設有豎板，其中，溫控器固定於豎板上，攪拌筒設於支架的上層，冷凝器和壓縮機均設於支架的下層。

上述蒸發器纏繞於攪拌筒的外壁中下部。

上述蒸發器的外部還包裹保溫層。

上述保溫層由保溫材料製成。

一種水泥攪拌過程中的漿液溫度控制方法，包括如下步驟：

步驟1，設置壓縮機開啟溫度和壓縮機關閉溫度；

步驟2，向攪拌筒內加入水和水泥，開始攪拌；

步驟3，當水泥漿液溫度高於壓縮機開啟溫度時，對水泥漿液進行降溫；

步驟4，當水泥漿液溫度低於壓縮機關閉溫度時，停止降溫。

上述步驟3中，通過設置冷卻系統對水泥漿液進行降溫，所述冷卻系統包括冷凝器、壓縮機、銅管和蒸發器，其中，冷凝器連接壓縮機，在需要降溫時啟動壓縮機；壓縮機通過銅管連接蒸發器，所述蒸發器纏繞於攪拌筒的外壁，蒸發器與銅管內填充有冷凍液。

上述冷凍液採用由乙二醇與水混合而成的低冰點液體。

上述步驟3和步驟4中，通過在攪拌筒內設置溫度傳感器來檢測水泥漿液溫度。

上述壓縮機開啟溫度設為35℃，關閉溫度設為25℃。

採用上述方案後，本發明通過實時感測攪拌筒內的水泥漿液溫度，並在溫度超過設定值時啟動冷卻系統，可以對攪拌筒中的水泥漿液降溫，防止水化初期漿溫過高，避免高溫對水泥漿體的不利影響，同時，使得攪拌筒內的溫度可控且適度。

附圖說明

圖1是本發明的原理圖。

具體實施方式

以下將結合附圖，對本發明的技術方案進行詳細說明。

如圖1所示，本發明提供一種水泥攪拌過程中的漿液溫度控制裝置，包含支架7、用於實現攪拌的攪拌筒5、溫控系統和冷卻系統，下面分別介紹。

所述支架7設有上下兩層，且在上層還設有豎板，其中，溫控器1固定於豎板上，攪拌筒5設於支架7的上層。

所述溫控系統包括溫度傳感器和溫控器1，其中，溫度傳感器設於攪拌筒5中，用於感測攪拌過程中的水泥漿液溫度，並送入溫控器1；所述溫控器1用於根據溫度傳感器感測的溫度，判斷是否需要降溫，如果需要降溫，則啟動冷卻系統。

所述冷卻系統包括冷凝器3、壓縮機2、銅管4和蒸發器8，其中，冷凝器3與溫控器1建立通信連接，所述冷凝器3連接壓縮機2，在溫控器1的控制下啟動壓縮機2；冷凝器3和壓縮機2均設於支架7的下層；壓縮機2通過銅管4連接蒸發器8，所述蒸發器8纏繞於攪拌筒5的外壁，具體纏繞於攪拌筒5的外壁中下部，蒸發器8與銅管4內填充有冷凍液，在本實施例中，冷凍液可採用由乙二醇與水混合而成的低冰點液體，在壓縮機2的驅動下，冷凍液在蒸發器8與銅管4中循環，從而降低攪拌筒5內水泥漿液的溫度。

在本實施例中，為了提高降溫性能，還在蒸發器8的外部包裹保溫層6，所述保溫層6由導熱性能較差的保溫材料製成。

本發明還提供一種水泥攪拌過程中的漿液溫度控制方法，包括如下步驟：

步驟1，首先對溫控器設置水泥漿液控制溫度，包括：壓縮機開啟溫度t1、壓縮機關閉溫度t2；

步驟2，向攪拌筒內加入水和水泥，開始攪拌；

步驟3，當水泥漿液溫度高於設定溫控溫度t1(可設為35℃)時，壓縮機開啟，通過蒸發器與銅管中的冷凍液同時給攪拌筒中的漿液降溫；

步驟4，當水泥漿液溫度低於設定溫控溫度t2(可設為25℃)時，壓縮機關閉。

在水泥漿液攪拌過程中，本發明能夠自動根據實測溫度與設定溫控溫度關係，自動控制壓縮機開閉，實現水泥漿液不超過設定控制溫度上限。

以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護範圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護範圍之內。