一種用于液體水泥助磨劑的磁化超聲雙耦合增效裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于液體水泥助磨劑的磁化超聲雙耦合增效裝置，包括存儲罐體，以及與存儲罐體連接的旁路循環(huán)預(yù)磁化單元和超聲波單元；所述旁路循環(huán)預(yù)磁化單元包括連接存儲罐體側(cè)壁下方的旁路出口以及連接存儲罐體側(cè)壁上方的旁路進口，旁路出口和旁路進口之間通過管道連接，管道的部分的設(shè)置有永磁體，管道與旁路進口連通處設(shè)置可變頻液體輸送泵；所述超聲波單元由相互連接的超聲波換能器和超聲波發(fā)生器組成，超聲波換能器布置在存儲罐體的底部，用于產(chǎn)生超聲波高頻振動以達到助溶、乳化及消泡，超聲波發(fā)生器用于為超聲波換能器提供功率輸入。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種用于液體水泥助磨劑的磁化超聲雙耦合增效裝置，尤其是利 用磁化與超聲波的雙耦合作用改善液體水泥助磨劑應(yīng)用效果的裝置。 一種用于液體水泥助磨劑的磁化超聲雙耦合增效裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有的水泥助磨劑產(chǎn)品大都以液體產(chǎn)品為主，通過不同種類的有機、無機類化工 原料的復(fù)配進行生產(chǎn)，通過攪拌、剪切等方式實現(xiàn)原料的溶解、混合及乳化。在液體水泥助 磨劑生產(chǎn)中，部分固體無機類原料（如硫酸鈉等）因為溶解不完全而導(dǎo)致微細(xì)顆粒殘留，在 儲存期易以晶核形式誘導(dǎo)結(jié)晶析出而影響產(chǎn)品效果；此外，部分水溶性較差的物料（如有 機硅氧烷、磷酸三丁酯等），通過普通攪拌方式難以實現(xiàn)完全乳化，長時間存放后易會出現(xiàn) 分層而影響水泥助磨劑產(chǎn)品的均一性和品質(zhì)。
[0003] 超聲波是一種能量形式，可加速化學(xué)反應(yīng)或觸發(fā)新的反應(yīng)通道，目前超聲波技術(shù) 作為一門新興的邊緣學(xué)科而廣泛應(yīng)用于化學(xué)、化工、醫(yī)療和醫(yī)藥等許多領(lǐng)域。超聲波促進 固體溶解（或液體乳化）的物理機制是超聲波空化效應(yīng)，即：在強超聲波作用下，液體內(nèi) 產(chǎn)生大量氣泡并隨著超聲振動而逐漸生長和增大，最終破滅和分裂。這些小氣泡急速崩潰 時在氣泡內(nèi)產(chǎn)生了高溫高壓，且因氣泡周圍的液體高速沖入氣泡而在氣泡附近的液體中產(chǎn) 生強烈局部激波，并形成局部高溫高壓，從而產(chǎn)生超聲波粉碎、溶解和乳化作用。申請?zhí)?CN102058013A的中國發(fā)明專利公開一種超聲處理提高谷朊粉溶解度的方法，提高了小麥產(chǎn) 品的附加值。專利ZL200820000730. 1公開了一種視網(wǎng)膜血栓超聲助溶儀，將超聲波用于眼 球后部血栓的治療。但是目前沒有用于液體水泥助磨劑的超聲裝置。
[0004] 自1945年比利時人T. Vermeiren將磁化水技術(shù)應(yīng)用于鍋爐除垢以來，磁化水技 術(shù)被應(yīng)用于改進多種工藝和生物過程，如醫(yī)療、保健、農(nóng)業(yè)、化工、建材、礦山、冶金等方面。 磁化水技術(shù)在水泥混凝土領(lǐng)域的應(yīng)用也較為廣泛，前蘇聯(lián)、日本、歐美及我國的研究資料表 明，利用磁化水拌制混凝土可提高其強度20%?40%。對水及溶液的磁化能改善其性質(zhì)： 表面張力下降1?2%，對固體物質(zhì)的浸潤角增大，對鹽類溶解度提高10%以上，有效改善 液體中無機鹽類在低溫下的結(jié)晶析出。水或溶液被磁化應(yīng)具備一定的條件：水或溶液應(yīng)有 一定的導(dǎo)電性、水或溶液流動方向應(yīng)與磁力線方向垂直正交、液流切割磁力線時應(yīng)有一定 的速度。但是目前沒有用于液體水泥助磨劑的磁化裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于液體水泥助磨劑的磁化超聲雙 耦合增效裝置。
[0006] 為解決上述技術(shù)問題，本實用新型公開了一種用于液體水泥助磨劑的磁化超聲 雙耦合增效裝置，包括存儲罐體，以及與存儲罐體連接的旁路循環(huán)預(yù)磁化單元和超聲波單 元；
[0007] 所述旁路循環(huán)預(yù)磁化單元包括連接存儲罐體側(cè)壁下方的旁路出口以及連接存儲 罐體側(cè)壁上方的旁路進口，旁路出口和旁路進口之間通過管道連接，管道的部分的設(shè)置有 永磁體，管道與旁路進口連通處設(shè)置可變頻液體輸送泵；
[0008] 所述超聲波單元由相互連接的超聲波換能器和超聲波發(fā)生器組成，超聲波換能器 布置在存儲罐體的底部，用于產(chǎn)生超聲波高頻振動以達到助溶、乳化及消泡，超聲波發(fā)生器 用于為超聲波換能器提供功率輸入。
[0009] 本實用新型中所述可變頻液體輸送泵和超聲波發(fā)生器分別連接控制器，控制器分 別控制可變頻液體輸送泵和超聲波發(fā)生器的工作狀態(tài)，所述控制器連接電源。通過控制可 變頻液體輸送泵，調(diào)節(jié)液體水泥助磨劑通過循環(huán)預(yù)磁化單元的液體流速，控制可變頻液體 輸送泵的定時啟動方式、啟動間隔時間及循環(huán)磁化時間。通過控制超聲波發(fā)生器，調(diào)節(jié)超聲 波的頻率、定時啟動方式、啟動間隔時間及超聲波作用時間。
[0010] 本實用新型中，所述控制器可以采用ATMEL公司的AVR單片機控制。
[0011] 本實用新型中，所述管道與旁路出口連通處設(shè)有電磁流量計。
[0012] 本實用新型中，所述的永磁體為釤鈷、釤鐠鈷、釹鐵硼或釹鎳鈷的稀土永磁體中的 任意一種。
[0013] 本實用新型中，所述的永磁體為管式、環(huán)狀、半環(huán)狀或瓦狀中的任意一種，安裝方 式為管道內(nèi)部或者或管道外壁中的任意一種。
[0014] 本實用新型的思路是：在液體水泥助磨劑儲罐的旁路布置循環(huán)磁化單元，在儲罐 底部布置超聲波處理單元；通過對循環(huán)磁化單元與超聲波單元進行控制與調(diào)節(jié)。即：液體 水泥助磨劑存儲罐體和循環(huán)磁化單元的進口和出口連接成閉合回路，通過磁化單元中的可 變頻液體輸送泵將存儲罐體內(nèi)液體泵送進行高速循環(huán)磁化；存儲罐體底部布置的超聲波單 元對儲罐中的液體水泥助磨劑進行超聲處理，可有效避免液體水泥助磨劑產(chǎn)品儲存過程中 出現(xiàn)的結(jié)晶、分層等現(xiàn)象。磁化與超聲波雙耦合作用不僅避免了液體水泥助磨劑在儲存過 程中出現(xiàn)的結(jié)晶、分層而導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量降低，同時利用預(yù)磁化效果對液體水泥助磨劑進 行了增效。
[0015] 本實用新型用于液體水泥助磨劑的預(yù)磁化超聲雙耦合增效，一方面通過預(yù)磁化作 用提高了液體水泥助磨劑的助磨及增強效果，同時利用超聲的助溶及乳化作用避免了液體 助磨劑在儲存過程中的結(jié)晶及分層現(xiàn)象出現(xiàn)，提高了產(chǎn)品的均一性和品質(zhì)。
[0016] 本實用新型裝置可有效避免液體水泥助磨劑成品儲存過程中出現(xiàn)的結(jié)晶、分層等 現(xiàn)象，同時在液體水泥助磨劑成品被添加到粉磨生產(chǎn)線前對其進行預(yù)磁化，確保磁化效果 的發(fā)揮和避免儲運過程中磁化效果的衰減，從而改善液體水泥助磨劑的應(yīng)用效果，可以說 將磁化和超聲結(jié)合，具有意想不到的技術(shù)效果。
[0017] 有益效果：本實用新型可用于液體水泥助磨劑儲存中增效，一方面本實用新型利 用超聲波有效防止無機鹽類原料（如作為無機增強劑的硫酸鈉、似(：1、0 &(：12等）在液體水 泥助磨劑成品儲存過程中的結(jié)晶析出而影響產(chǎn)品效果，同時還能利用超聲乳化作用有效抑 制部分水溶性較差的物料，（如有機硅氧烷、磷酸三丁酯等）因長時間存放而出現(xiàn)分層現(xiàn) 象，確保產(chǎn)品的均一性和品質(zhì)。另一方面，本實用新型可以在液體水泥助磨劑成品被添加前 對其進行預(yù)磁化以確保磁化效果的穩(wěn)定發(fā)揮，從而改善液體水泥助磨劑的應(yīng)用效果。預(yù)磁 化處理改善了在液體水泥助磨劑中作為溶劑的水的性質(zhì)，表面張力下降1?2%，對固體物 質(zhì)的的浸潤角增大，對鹽類（如作為無機增強劑的硫酸鈉、氯化鈉、氯化鈣等）溶解度提高 10%以上；同時改善了液體水泥助磨劑中有機表面活性劑（如三乙醇胺、三異丙醇胺）和高 分子物質(zhì)（如聚磺酸、聚羧酸型表面活性劑）的表面活性，使水泥助磨劑溶液的表面張力下 降并提高水泥助磨劑的分散性能和保持能力；預(yù)磁化后的液體水泥助磨劑更容易在水泥顆 粒表面分散，提高了其均勻性和助磨效果，并有效改善水泥強度。本實用新型通過磁化、超 聲雙耦合作用機制，強化物料溶解、乳化及消泡并磁化增效，避免了產(chǎn)品儲存過程中出現(xiàn)的 結(jié)晶及分層現(xiàn)象，并利用預(yù)磁化效應(yīng)提高了液體水泥助磨劑成品的穩(wěn)定性、均一性及應(yīng)用 效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018] 下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型做更進一步的具體說明，本實用新型 的上述和/或其他方面的優(yōu)點將會變得更加清楚。
[0019] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。

【具體實施方式】
[0020] 根據(jù)下述實施例，可以更好地理解本實用新型。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理 解，實施例所描述的內(nèi)容僅用于說明本實用新型明，而不應(yīng)當(dāng)也不會限制權(quán)利要求書中所 詳細(xì)描述的本實用新型。
[0021] 圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)圖，由圖1可知，一種用于液體水泥助磨劑的磁化超聲雙 耦合增效裝置，它包括存儲罐體1、循環(huán)磁化單元、超聲波處理單元。旁路循環(huán)磁化單元由可 變頻液體輸送泵6、永磁體8和電磁流量計10通過管道7、9連接，并通過管道5、11分別連 接到存儲罐體的旁路出口 4和進口 12 ;可變頻液體輸送泵6與控制器15電連接。超聲波處 理單元由超聲換能器2和超聲波發(fā)生器3組成，超聲波發(fā)生器3與控制器15電連接。所述 的超聲換能器2布置在存儲罐體1的底部，用于產(chǎn)生超聲波高頻振動以達到助溶、乳化及消 泡的目的。所述超聲波發(fā)生器3用于為超聲波換能器2提供功率輸入。所述控制器15控 制超聲波頻率、工作時間進行設(shè)置，以及可變頻液體輸送泵的流速和工作時間。儲罐的進料 口 13,用于儲罐入料，儲罐的出料口 14,與計量泵或其它設(shè)備相連接，用于將儲罐內(nèi)的液體 水泥助磨劑輸出。控制器15與電源16電連接。
[0022] 其中，所述的永磁體8為杉鈷、杉鐠鈷、釹鐵硼或釹鎳鈷的稀土永磁體。所述的永 磁體8為管式、環(huán)狀、半環(huán)狀或瓦狀，安裝方式為內(nèi)磁式或外磁式。永磁體8的磁場方向與 通過其內(nèi)部的管路方向垂直（內(nèi)部的管路方向即液體通過永磁體磁場的方向，確保液體沿 著切割磁力線方向運動）。
[0023] 其中，所述的超聲波換能器2由外殼、匹配層、壓電陶瓷圓盤換能器、背襯、引出電 纜和陣列接收器組成，通過膠粘劑安裝在存儲罐體1底部，陣列排布。其中，所述超聲波發(fā) 生器3用于為超聲波換能器2提供功率輸入。
[0024] 本實施例進行以下對照試驗：
[0025] 液體水泥助磨劑參照樣的制備：
[0026] 按照以下配比配置液體水泥助磨劑：三乙醇胺10重量份、二乙醇單異丙醇胺8重 量份、二水氯化鈣27重量份、糖蜜10重量份、水45重量份，配置液體水泥助磨劑，摻量為 0· 1%。
[0027] 取上述制備的液體水泥助磨劑參照樣，按照表1的方式進行預(yù)處理，制得比較例 1、2、3和實施例1。
[0028] 表 1 :
[0029]

【權(quán)利要求】
1. 一種用于液體水泥助磨劑的磁化超聲雙耦合增效裝置，其特征在于，包括存儲罐體， 以及與存儲罐體連接的旁路循環(huán)預(yù)磁化單元和超聲波單元； 所述旁路循環(huán)預(yù)磁化單元包括連接存儲罐體側(cè)壁下方的旁路出口以及連接存儲罐體 側(cè)壁上方的旁路進口，旁路出口和旁路進口之間通過管道連接，管道的部分的設(shè)置有永磁 體，管道與旁路進口連通處設(shè)置可變頻液體輸送泵； 所述超聲波單元由相互連接的超聲波換能器和超聲波發(fā)生器組成，超聲波換能器布置 在存儲罐體的底部，用于產(chǎn)生超聲波高頻振動以達到助溶、乳化及消泡，超聲波發(fā)生器用于 為超聲波換能器提供功率輸入； 所述可變頻液體輸送泵和超聲波發(fā)生器分別連接控制器，控制器分別控制可變頻液體 輸送泵和超聲波發(fā)生器的工作狀態(tài)，所述控制器連接電源。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于液體水泥助磨劑的磁化超聲雙耦合增效裝置，其特 征在于，所述管道與旁路出口連通處設(shè)有電磁流量計。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于液體水泥助磨劑的磁化超聲雙耦合增效裝置，其特 征在于，所述的永磁體為釤鈷、釤鐠鈷、釹鐵硼或釹鎳鈷的稀土永磁體中的任意一種。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種用于液體水泥助磨劑的磁化超聲雙耦合增效裝置， 其特征在于，所述的永磁體為管式、環(huán)狀、半環(huán)狀或瓦狀中的任意一種，安裝方式為管道內(nèi) 部或者或管道外壁中的任意一種。
【文檔編號】B01J19/10GK203874769SQ201420326509
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】李明澤 申請人:營口鴻鑫建材科技有限公司