一种多级乳化发泡系统

技术领域

本文涉及石膏板生产系统技术，尤指一种多级乳化发泡系统。

背景技术

在石膏板生产过程中，发泡剂的使用不仅能降低板材的单位面密度，同时保证板材的各项强度指标，当前使用的是单极乳化泵加上对打离心泵的发泡系统，单极乳化系统存在一定的局限性，发出的泡孔形状不规则，分布不均匀，易造成石膏板强度不稳定的情况。同时也容易出现串孔、泡孔破裂导致塌模的现象，宏观上常见的情况比如板边出现泡坑，泡孔形状大小不一，端头与棱边硬度降低，微观上表现为板材局部料堆积不实，上、中、下出现体积密度差。

发明内容

本申请提供了一种多级乳化发泡系统，能够提升泡沫均匀性和细度。

本申请提供了一种多级乳化发泡系统，包括：发泡混合泵、与所述发泡混合泵的输入端连接的发泡水输送路径和发泡剂原液输送路径、及与所述发泡混合泵的输出端连接的多级乳化发泡路径；

所述多级乳化发泡路径包括输入端与所述发泡混合泵的输出端连接的多级均质乳化泵、及与所述多级均质乳化泵的输出端连接的一个或多个离心泵。

在一个示例性实施例中，所述发泡剂原液输送路径包括原液罐、设于所述原液罐下游的原液泵；所述发泡剂原液输送路径包括并联的多条；

所述多级乳化发泡系统还包括与所述多条发泡剂原液输送路径的原液泵连接的控制器，所述控制器设置成根据板材的板芯泡孔形态和泡径指标参数调节所述多条发泡剂原液输送路径的原液泵的转速，以及根据流量标定不同转速对应发泡剂添加质量；

所述板材的板芯泡孔形态和泡径指标参数包括预定的板材的板芯泡孔形态和泡径指标参数和实际生产的板芯泡孔形态和泡径板材指标参数。

在一个示例性实施例中，所述发泡剂原液输送路径还包括设于所述原液罐上的第一温度感应装置、及用于对所述原液罐进行加热的加热装置；所述控制器与所述加热装置和所述第一温度感应装置连接，设置成根据所述第一温度感应装置检测到的温度信号控制所述加热装置对所述原液罐进行加热。

在一个示例性实施例中，所述发泡水输送路径包括用于存储发泡水的存储罐，所述存储罐的输出端与所述发泡混合泵的输入端连接。

在一个示例性实施例中，所述发泡水输送路径还包括热水输送路径、及设于所述热水路径上的控制阀，所述热水输送路径的输出端与所述发泡混合泵的输入端连接；

所述发泡水输送路径还包括设于所述存储罐上的第二温度感应器，所述控制器与所述第二温度感应装置、及控制阀连接，设置成根据所述第二温度感应装置感应到的温度信号，控制所述控制阀的开度。

在一个示例性实施例中，多级乳化发泡系统还包括与所述多级均质乳化泵的输入端连接的气体输入路径，所述气体输入路径包括储气罐、与所述储气罐连接的空气压缩机、及设于所述空气压缩机输出端和所述储气罐的输入端的调压阀，所述空气压缩机用于向所述储气罐输入空气。

在一个示例性实施例中，所述一个或多个离心泵包括相互串联的多台离心泵，所述多台离心泵包括第一离心泵和第二离心泵，所述第一离心泵和第二离心泵的运转方向相反。

在一个示例性实施例中，所述多级乳化发泡路径还包括多个压力表，所述多个压力表包括设于所述多级均质乳化泵的输出端的第一压力表、及分别设于所述第一离心泵和所述第二离心泵的输出端的第二压力表和第三压力表。

在一个示例性实施例中，所述多级均质乳化泵为三级均质乳化泵，所述三级均质乳化泵的腔体内包括三级转子及定子。

在一个示例性实施例中，还包括与所述多级乳化发泡路径的输出端连接的混合机。

与相关技术相比，本申请实施例的多级乳化发泡系统，通过设计多级乳化发泡路径，发泡水和发泡剂原液的混合物通过多级均质乳化泵进行均质乳化后，再通过一个或多个离心泵进行再次乳化并且通过一个或多个离心泵加速输送到混合机进行混合参与生产，从而一方面能够提升泡沫均匀性和细度，另一方面，能够减小泡沫在运送过程中变大而造成的泡沫均匀性和细度下降。

在一个示例性实施例中，本申请实施例的多级乳化发泡系统包括两个串联并且运转相反的离心泵，两个运转相反的离心泵能够使得多级均质乳化泵进行均质乳化后的泡沫相互挤压再次进行乳化，从而进一步提高泡沫的乳化效果。

在一个示例性实施例中，本申请实施例的多级乳化发泡系统包括多条并联的发泡剂原液输送路径，能够适应多种类的发泡剂，多种细度的泡沫。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例的多级乳化发泡系统的示意图。

具体实施方式

本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。

如图1所示，本申请实施例提供一种多级乳化发泡系统100，包括发泡混合泵1、与发泡混合泵1的输入端连接的发泡水输送路径2和发泡剂原液输送路径3、及与发泡混合泵1的输出端连接的多级乳化发泡路径4。多级乳化发泡路径4包括输入端与发泡混合泵1的输出端连接的多级均质乳化泵40、及与多级均质乳化泵40的输出端连接的一个或多个离心泵41。

本申请实施例的多级乳化发泡系统100通过设计多级乳化发泡路径4，发泡水和发泡剂原液的混合物通过多级均质乳化泵40进行均质乳化后，再通过一个或多个离心泵41进行再次乳化并且通过一个或多个离心泵41加速输送到混合机200进行混合参与生产，从而一方面能够提升泡沫均匀性和细度，另一方面，能够减小泡沫在运送过程中变大而造成的泡沫均匀性和细度下降。

如图1所示，发泡剂原液输送路径3包括原液罐30、设于原液罐30下游的原液泵31。原液罐30用于存储发泡剂，原液泵31用于将原液罐30内的发泡剂输送至发泡混合泵1。其中，原液罐30的输入端均配置电磁阀34，原液泵31采用螺杆原液输送泵。

本申请实施例的发泡剂原液输送路径3包括并联的多条，分别为发泡剂原液输送路径3a、发泡剂原液输送路径3b、及发泡剂原液输送路径3c。本申请实施例的多级乳化发泡系统100通过设置多条并联的发泡剂原液输送路径3a、3b、3c，能够满足多种发泡剂，实现多种泡沫参数要求。多条并联的发泡剂原液输送路径3a、3b、3c可同时进行工作，也可选择其中一个或多个同时工作。

例如，多条并联的发泡剂原液输送路径3a、3b、3c可分别适配不同泡沫大小的发泡剂，可根据泡沫的参数选择合适的发泡剂原液输送路径。又例如，多条并联的发泡剂原液输送路径3a、3b、3c可分别适配不同种类的发泡剂，可根据泡沫的参数选择一条或多条发泡剂原液输送路径同时进行发泡剂的输送。

多级乳化发泡系统100还包括与多条发泡剂原液输送路径3的原液泵31连接的控制器(未示出)，控制器设置成根据板材的板芯泡孔形态和泡径指标参数调节多条发泡剂原液输送路径3的原液泵31的转速。板材的板芯泡孔形态和泡径指标参数包括预定的板材的板芯泡孔形态和泡径指标参数和实际生产的板材的板芯泡孔形态和泡径指标参数。泡沫的质量与发泡剂的种类及发泡剂输送速率相关。本申请实施例的控制器为信号末端上位机。

示例性的，发泡剂分为“大泡型①”(发大泡孔的发泡剂)、“小泡型②”(发小泡孔的发泡剂)和稳泡型③(将小部分偏大或偏小的泡孔稳定在居中大小的稳泡剂)，原液泵31的不同输送速率则对应发泡剂的添加比例，例如①：②：③使用比例为6:3:1(同泵的输送速率比)，分别占总发泡剂用量的60％：30％：10％，假设该用量比例石膏板芯泡孔可得到0.5±0.1mm的泡径，若想增大板芯泡径，则增加①的用量占比，相对应的减少②的用量占比；若想减小板芯泡径，则减少①的用量占比，增加②的用量占比；若想将泡径稳定到更均匀大小，则调整③的用量占比。每种发泡剂分别存储在对应的原液罐30，原液泵31的不同输送速率则对应添加比例，以达到需要的板材指标。

原液罐30的发泡剂的输送速率与原液泵31的转速相关，控制器根据预定的板材的板芯泡孔形态和泡径指标参数和实际生产的板材板芯泡孔形态和泡径的指标参数，对原液泵31的转速进行实时调节，控制发泡剂的输送速率，从而能够及时对泡沫质量进行调整，防止最终成型板材的质量问题。

如图1所示，发泡剂原液输送路径3还包括设于原液罐上的第一温度感应装置32、及用于对原液罐30进行加热的加热装置33。控制器与加热装置33和第一温度感应装置32连接，设置成根据第一温度感应装置32检测到的温度信号控制加热装置32对原液罐30进行加热。其中，加热装置33为加热盘管。

发泡剂通常在特定的温度下才能达到最佳的反应效果，但由于季节的变化，例如冬季，环境温度通常较低，会影响发泡剂的反应效果，故通过设置加热装置33及时对发泡剂原液进行加热，从而能够提高发泡剂的反应效果，提高发泡质量。

如图1所示，发泡水输送路径2包括用于存储发泡水的存储罐20，存储罐20的输出端与发泡混合泵1的输入端连接。发泡水输送路径2还包括热水输送路径(未能示出)、及设于热水路径上的控制阀，热水输送路径的输出端与发泡混合泵1的输入端连接。发泡水输送路径2还包括设于存储罐20上的第二温度感应器(未示出)，控制器与第二温度感应装置控制阀连接，设置成根据第二温度感应装置感应到的温度信号，控制控制阀的开度。其中，控制阀用于控制与存储罐20内的发泡水的混合比例。同上，在冬季通常环境温度较低，通过输入热水能够提高发泡水的温度，从而提高发泡剂的反应能力。

如图1所示，多级乳化发泡系统100还包括与多级均质乳化泵40的输入端连接的储气罐42、与储气罐42连接的空气压缩机43、及设于空气压缩机43输出端和储气罐42的输入端的调压阀44。空气压缩机43用于向储气罐42输入空气，输入空气通过储气罐42存储并输入多级均质乳化泵40与发泡水和发泡剂的混合物进行混合，产生泡沫。调压阀44能够调节储气罐4的存储的气体的压力，控制泡沫质量。

如图1所示，本申请实施例的多级乳化发泡路径4包括相互串联的多台离心泵41，多台离心泵41包括第一离心泵411和第二离心泵412，第一离心泵411和第二离心泵412的运转方向相反。本申请实施例的多级乳化发泡系统100包括两个串联并且运转相反的离心泵411、412，两个运转相反的离心泵411、412能够使得多级均质乳化泵40均质乳化后的泡沫相互挤压再次进行乳化，从而进一步提高泡沫的乳化效果，同时多台离心泵411、412能够进一提高乳化后的泡沫的运送速率。

如图1所示，多级乳化发泡路径4还包括多个压力表(未示出)，多个压力表包括设于多级均质乳化泵40的输出端的第一压力表、及分别设于第一离心泵411和第二离心泵412的输出端的第二压力表和第三压力表。多个压力表能够检测多级均质乳化泵40和第一离心泵411和第二离心泵412的泡沫输出压力，防止过压或压力不足。

本申请实施例的多级均质乳化泵40为三级均质乳化泵，三级均质乳化泵的腔体内包括三级转子、定子等12层，将发泡水与三组分发泡剂原液进行混合、分散、破碎、溶解，最后进行均质乳化。

如图1所示，多级乳化发泡系统100还包括与多级乳化发泡路径4的输出端连接的混合机200，用于接收多级乳化发泡路径4输出的泡沫与石膏料浆进行混合。

本申请实施例的多级乳化发泡系统100工作时，将各发泡原液流量、温度信号传递至上位机(控制器)上，电磁阀自动启停，保持发泡原液罐30的温度，适当的温度也有利于气泡效果，根据板材的板芯泡孔圆形态结构，可在上位机上调节原液配比，通过自动温控技术保持发泡水温度平衡。三级乳化泵40与2台离心泵411、412串联使用。

在本发明中的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“一侧”、“另一侧”、“一端”、“另一端”、“边”、“相对”、“四角”、“周边”、““口”字结构”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“直接连接”、“间接连接”、“固定连接”、“安装”、“装配”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；术语“安装”、“连接”、“固定连接”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。