一种抗泥剂的生产装置和制备方法

技术领域

本发明涉及抗泥剂制备技术领域，具体是涉及一种抗泥剂的生产装置和制备方法。

背景技术

目前中国专利公开号为：CN106750045A，名称为一种制备抗泥型聚羧酸减水剂的方法，其提出通过反应釜来制备所需的抗泥型聚羧酸减水剂，但目前在利用反应釜制备该抗泥型聚羧酸减水剂的过程中，仍存有不足之处，首先由于需要分次往反应釜内加入原液，如过程全靠人工完成，便会导致制备的过程较为繁琐，此外，由于在搅拌制备抗泥型聚羧酸减水剂时，会有部分原液中的成分黏附在反应釜的内壁，从而会影响到制备过程的效率；

于是本发明有鉴于此，提供了一种抗泥剂的生产装置和制备方法以弥补现有技术的不足之处。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种抗泥剂的生产装置和制备方法，以解决上述背景技术中提出的相应技术问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种抗泥剂的生产装置和制备方法，包括主釜体以及设于主釜体内的加热件，所述主釜体为双层结构，且双层结构之间设置有隔热层，该隔热层为真空层，所述主釜体整体为不锈钢材质，所述主釜体的上端右侧方开设有进料管，所述主釜体的上端中心安装有伺服电机，且所述伺服电机的下端输出轴固定连接有搅拌轴，所述进料管的上方设置有辅助注液机构，所述搅拌轴的下端设置有随动刮壁机构，且所述随动刮壁机构的上方设置有防底部沉淀机构；

所述辅助注液机构包括：固定外筒、筒盖、法兰连接口、控制件一、送料电机、存液舱、电控阀门、导热管、导热隔层，所述进料管的上方设置有固定外筒，且所述固定外筒的上端螺纹连接有筒盖，并且所述筒盖的表面均匀等距安装有不低于八个法兰连接口，所述筒盖的上表面固定安装有控制件一，所述筒盖的圆心处固定安装有送料电机，所述控制件一与伺服电机、送料电机、电控阀门均呈电性连接，所述送料电机的下端输出轴固定连接有存液舱，且所述存液舱的底部转动连接于固定外筒的底面，所述存液舱的底面均匀安装有电控阀门，所述存液舱的内部设置有不低于八个分存槽，注：存液舱内部的八个分存槽内，以与进料管连通处存液舱中一组分存槽内顺时针方向分别注入各质量份数的原液，所述电控阀门固定安装于存液舱内部八个分存槽的底面，且存液舱内部的分存槽与各组法兰连接口互相对应，所述进料管的上端连通有导热管，且所述导热管的上端连通有导热隔层。

优选的，所述搅拌轴靠近主釜体底面的一端呈U形，所述搅拌轴的下端转动连接于主釜体的底面。

优选的，所述固定外筒的底面通过法兰管与进料管的上端固定连接，且所述进料管与固定外筒内部的电控阀门互相连通，注：各组电控阀门均可与进料管互相连通，且初始状态下的一组电控阀门与进料管始终处于对接的状态。

优选的，所述法兰连接口为八个，且各组所述法兰连接口分别与固定外筒内部的电控阀门互相对应，并互相连通。

优选的，所述导热隔层为导热材质的腔体结构，且所述导热隔层贴合于存液舱的底面。

优选的，所述随动刮壁机构包括：外置套筒、内置定轴、沟槽、套环、随动杆、随动环，所述搅拌轴下端呈U形部位的上方套设有外置套筒，且所述外置套筒的上端固定连接于主釜体的内壁，所述外置套筒的内部设置有内置定轴，且所述内置定轴固定套接于搅拌轴的外壁，所述内置定轴的表面开设有沟槽，套环与内置定轴的贴合面设有一个滑动凸点，该滑动凸点插入至沟槽中且该滑动凸点能够在沟槽内滑动，且所述套环的左右两侧设置有随动杆，所述随动杆靠近套环的一端贯穿外置套筒且固定连接至套环的外壁，并且所述随动杆远离套环一侧的上下两端固定连接有随动环，所述随动环为外缘呈棱角形的环状结构，且所述随动环的外缘贴合于主釜体的内壁。

优选的，所述防底部沉淀机构包括：压力筒、活塞板、顶轴、导气管、控制阀体、控制件二、底仓、单向阀口，所述外置套筒的上端固定连接有压力筒，且所述压力筒的内部设置有活塞板，并且所述活塞板的底部呈左右对称固定连接有顶轴，所述顶轴的下端位于外置套筒的内腔，所述顶轴的下端位于套环的运动轨迹上，所述压力筒的上端连通有导气管，且所述导气管靠近压力筒的上端处固定安装有控制阀体，并且所述控制阀体的底面电性连接有控制件二，该控制件二为压力控制器，所述导气管的下端连通有底仓，且所述底仓开设于主釜体的底面，所述底仓的上端面均匀安装有单向阀口。

优选的，所述压力筒为密封腔体结构，且所述压力筒与活塞板构成活塞结构，所述活塞板的底面通过弹簧与压力筒的底面固定连接。

本发明还提供一种抗泥剂的制备方法，应用如上所述的抗泥剂的生产装置，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一：预备用于制备抗泥剂所需的各原液；

步骤二：将各原液通过各法兰连接口注入至各分存槽内；

步骤三：控制件一控制对应于进料管的一组电控阀门打开，将该组电控阀门对应的分存槽内的原液经由进料管注入到主釜体的内部；

步骤四：伺服电机启动，带动搅拌轴旋转，对注入至主釜体内部的原液进行搅拌，同时加热件启动对主釜体内部的液体进行加热；

步骤五：送料电机驱动存液舱旋转，使得各分存槽底部的电控阀门分别与进料管相对应，并当分存槽与进料管对应时，控制该分存槽所对应的电控阀门打开，使该分存槽内的原液注入至主釜体内；

步骤六：重复步骤四与步骤五，将分存槽内的所有原液分别连续地注入至主釜体内，直至抗泥剂制备完成。

优选的，搅拌轴旋转时带动套环上下往复运动，使得随动环呈上下往复刮蹭主釜体的内壁。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过控制件一可控制存液舱分存槽内的各质量份数的原液按照所设定的程序和运行步骤自动连续地往主釜体的内部加入制备抗泥剂所需的原液，从而不仅保证了原液输送的连续性和自动性，以减少人工干预的过程，同时也能够实现精准地把控注入原液的时间和顺序，以保证抗泥剂制备的精准性；

通过在搅拌轴旋转的同时，带动位于贴合于主釜体内壁的随动环呈上下往复刮蹭，以最大限度地减少在搅拌过程中原液中的成分黏附在主釜体的内壁上，同时在随动环呈上下往复的搅动下，以减少出现因搅拌轴旋转时产生的旋涡而导致旋涡处的溶液混合不充分的情况，进而保证主釜体的原液能够得到充分的搅拌与混合；

当主釜体内部的溶液搅拌混合完毕后，此时通过控制件二控制控制阀体打开，此时控制阀体内部的空气便会顺势通过导气管进入到底仓的内部，并通过单向阀口将空气导出，而导出的空气便会带动主釜体的底部产生气泡，从而最大限度地减少溶液中的成分沉淀在主釜体的底部，同时也减少后续人工清洗主釜体底面的工作量。

附图说明

图1为本发明的主视立体结构示意图；

图2为本发明的内部结构立体结构示意图；

图3为本发明中辅助注液机构等部件的局部立体结构示意图；

图4为本发明中存液舱等部件的局部立体结构示意图；

图5为本发明中辅助注液机构等部件的剖面立体结构示意图；

图6为本发明中搅拌轴下端的局部剖面立体结构示意图；

图7为本发明中内置定轴与套环的立体结构示意图；

图8为本发明中防底部沉淀机构等部件的局部立体结构示意图；

图9为本发明图2中A处的局部放大立体结构示意图；

图10为本发明中底仓的局部剖面立体结构示意图。

图中标号为：

1、主釜体；11、进料管；12、伺服电机；13、搅拌轴；14、隔热层；

21、固定外筒；22、筒盖；23、法兰连接口；24、控制件一；25、送料电机；26、存液舱；27、电控阀门；28、导热管；29、导热隔层；

31、外置套筒；32、内置定轴；33、沟槽；34、套环；35、随动杆；36、随动环；

41、压力筒；42、活塞板；43、顶轴；44、导气管；45、控制阀体；46、控制件二；47、底仓；48、单向阀口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1至图10，一种抗泥剂的生产装置和制备方法，包括主釜体1以及设于主釜体1内的加热件（未图示），主釜体1为双层结构，且双层结构之间设置有隔热层14，主釜体1整体为不锈钢材质，主釜体1的上端右侧方开设有进料管11，主釜体1的上端中心安装有伺服电机12，且伺服电机12的下端输出轴固定连接有搅拌轴13，搅拌轴13靠近主釜体1底面的一端呈U形，搅拌轴13的下端转动连接于主釜体1的底面，进料管11的上方设置有辅助注液机构，搅拌轴13的下端设置有随动刮壁机构，且随动刮壁机构的上方设置有防底部沉淀机构；

辅助注液机构包括：固定外筒21、筒盖22、法兰连接口23、控制件一24、送料电机25、存液舱26、电控阀门27、导热管28、导热隔层29，进料管11的上方设置有固定外筒21，且固定外筒21的上端螺纹连接有筒盖22，并且筒盖22的表面均匀等距安装有不低于八个法兰连接口23，筒盖22的上表面固定安装有控制件一24，筒盖22的圆心处固定安装有送料电机25，控制件一24与伺服电机12、送料电机25、电控阀门27均呈电性连接，送料电机25的输出轴与存液舱26固定连接，且存液舱26的底部转动连接于固定外筒21的底面，送料电机25能够驱动存液舱26在固定外筒21内转动，存液舱26的底面均匀安装有电控阀门27，固定外筒21的底面通过法兰管与进料管11的上端固定连接，且进料管11与固定外筒21内部的电控阀门27互相连通，注：各组电控阀门27均可与进料管11互相连通，且初始状态下的一组电控阀门27与进料管11始终处于对接的状态，存液舱26的内部设置有不低于八个分存槽，注：存液舱26内部的分存槽用于存放原液，每个分存槽可以用于存放不同的原液，电控阀门27固定安装于存液舱26内部八个分存槽的底面，且存液舱26内部的分存槽与各组法兰连接口23互相对应，法兰连接口23为八个，且各组法兰连接口23分别与固定外筒21内部的电控阀门27互相对应，并互相连通，进料管11的上端连通有导热管28，且导热管28的上端连通有导热隔层29，导热隔层29为导热材质的腔体结构，且导热隔层29贴合于存液舱26的底面；

随动刮壁机构包括：外置套筒31、内置定轴32、沟槽33、套环34、随动杆35、随动环36，搅拌轴13下端呈U形部位的上方套设有外置套筒31，且外置套筒31的上端固定连接于主釜体1的内壁，外置套筒31的内部设置有内置定轴32，且内置定轴32固定套接于搅拌轴13的外壁，内置定轴32的表面开设有沟槽33，该沟槽33为对称结构，套环34与内置定轴32的贴合面设有一个滑动凸点，该滑动凸点插入至沟槽33中且该滑动凸点能够在沟槽33内滑动，当内置定轴32旋转时，滑动凸点沿着沟槽33滑动，而套环34不会发生旋转，从而使得套环34向上或向下移动，且套环34的左右两侧设置有随动杆35，随动杆35靠近套环34的一端贯穿外置套筒31且固定连接至套环34的外壁，并且随动杆35远离套环34一侧的上下两端固定连接有随动环36，随动环36为外缘呈棱角形的环状结构，且随动环36的外缘贴合于主釜体1的内壁；

防底部沉淀机构包括：压力筒41、活塞板42、顶轴43、导气管44、控制阀体45、控制件二46、底仓47、单向阀口48，外置套筒31的上端固定连接有压力筒41，且压力筒41的内部设置有活塞板42，压力筒41为密封腔体结构，且压力筒41与活塞板42构成活塞结构，活塞板42的底面通过弹簧与压力筒41的底面固定连接，并且活塞板42的底部呈左右对称固定连接有顶轴43，顶轴43的下端位于外置套筒31的内腔，顶轴43的下端位于套环34的运动轨迹上，也就是说，套环34向上运动后能与顶轴43的下端接触，压力筒41的上端连通有导气管44，且导气管44靠近压力筒41的上端处固定安装有控制阀体45，并且控制阀体45的底面电性连接有控制件二46，该控制件二46为压力控制器，用于限制压力筒41内部的气压，当压力筒41内部的压力值达到控制件二46的预设值后，此时控制件二46便会打开控制阀体45释放压力，导气管44的下端连通有底仓47，且底仓47开设于主釜体1的底面，底仓47的上端面均匀安装有单向阀口48。

一种抗泥剂的制备方法，应用如上所述的抗泥剂的生产装置，所述制备方法包括以下步骤：

步骤一：预备用于制备抗泥剂所需的各原液；

步骤二：将各原液通过各法兰连接口23注入至各分存槽内；

步骤三：控制件一24控制对应于进料管11的一组电控阀门27打开，将该组电控阀门27对应的分存槽内的原液经由进料管11注入到主釜体1的内部；

步骤四：伺服电机12启动，带动搅拌轴13旋转，对注入至主釜体1内部的原液进行搅拌，同时加热件启动对主釜体1内部的液体进行加热；

步骤五：送料电机25驱动存液舱26旋转，使得各分存槽底部的电控阀门27分别与进料管11相对应，并当分存槽与进料管11对应时，控制该分存槽所对应的电控阀门27打开，使该分存槽内的原液注入至主釜体1内；

步骤六：重复步骤四与步骤五，将分存槽内的所有原液分别连续地注入至主釜体1内，直至抗泥剂制备完成。

在搅拌轴13旋转时会带动套环34上下往复运动，使得随动环36呈上下往复刮蹭主釜体1的内壁，可最大限度地减少在搅拌过程中原液中的成分黏附在主釜体1的内壁上。

本实施例中的抗泥剂的生产装置的工作原理如下：

首先准备好用于制备抗泥剂所需的各种原液，通过各法兰连接口23向各分存槽内注入准备好的原液，每个分存槽可存放不同组分的原液，然后控制件一24控制对应于进料管11的一组电控阀门27打开，将该组电控阀门27对应的分存槽内的原液经由进料管11注入到主釜体1的内部，同时启动伺服电机12，伺服电机12驱动搅拌轴13旋转，对注入至主釜体1内部的原液进行搅拌，主釜体1设有加热件，同时对主釜体1内部的原液进行加热；

随后，控制件一24控制送料电机25驱动，以带动存液舱26发生旋转，通过控制件一24带动存液舱26旋转使得存液舱26内部的各分存槽及其底部的电控阀门27依次与进料管11相对应，并在某个分存槽对应至进料管11处时，通过控制件一24驱动该分存槽对应的电控阀门27打开，从而实现分别连续地添加各原液，通过控制件一24控制伺服电机12持续输出，以保证搅拌轴13连续搅拌，并在搅拌时通过控制件一24控制送料电机25带动存液舱26旋转使得存液舱26内分存槽内的各原液注入主釜体1的内部，直至抗泥剂制备完成；

综上，通过控制件一24可控制存液舱26分存槽内的各原液按照所设定的程序和运行步骤自动连续地往主釜体1的内部加入制备抗泥剂所需的原液，从而不仅保证了原液输送的连续性和自动性，以减少人工干预的过程，同时也能够实现精准地把控注入原液的时间和顺序，以保证抗泥剂制备的精准性；

上述过程中由于在加入各组分原液时，主釜体1内部的溶液通常处于不低于70℃的温度且处于持续加热保温的状态，而加热后产生的热量便会通过经由进料管11上连通的导热管28顺势通入导热隔层29的内部，从而将热量传递至导热隔层29内部，而该导热隔层29贴合于存液舱26的底面，从而实现间接对存液舱26进行加热，从而保证了存液舱26内部的原液具有一定的温度，进而避免存液舱26内部温度较低的原液进入到经过加热后主釜体1内部时，主釜体1因忽然遇冷而导致主釜体1受到损伤；

另外，在伺服电机12带动搅拌轴13旋转时会同步带动位于外置套筒31内部的内置定轴32同步旋转，而由于在内置定轴32的表面开设有沟槽33，并且该沟槽33的外部滑动连接有套环34，故而当内置定轴32随着搅拌轴13旋转时，此时套环34便会沿着沟槽33的轨迹持续往复地上下运动，进而由套环34带动其两侧的随动杆35与随动环36同步上下往复运动，从而通过在搅拌轴13旋转的同时，带动位于贴合于主釜体1内壁的随动环36呈上下往复刮蹭，以最大限度地减少在搅拌过程中原液中的成分黏附在主釜体1的内壁上，同时在随动环36呈上下往复的搅动下，减少出现因搅拌轴13旋转时产生的旋涡而导致旋涡处的溶液混合不充分的情况，进而保证主釜体1的原液能够得到充分的搅拌与混合；

同步地，当套环34在外置套筒31的内部上下运动时，由于在其上升的过程中会抵触到顶轴43的下端，从而促使顶轴43推动活塞板42在压力筒41的内部同步上移，而在活塞板42上移的过程中，活塞板42底部的弹簧被拉伸，故而通过套环34推动活塞板42持续压缩压力筒41内部位于活塞板42上方空间内的空气，从而增大压力筒41内部位于活塞板42上方空间内的空气的压力，而当主釜体1内部的溶液搅拌混合完毕后，此时通过控制件二46控制控制阀体45打开，此时控制阀体45内部压缩的空气便会顺势通过导气管44进入到底仓47的内部，并通过单向阀口48将空气导出，而导出的空气便会带动主釜体1的底部产生气泡，从而最大限度地减少溶液中的成分沉淀在主釜体1的底部，同时也减少后续人工清洗主釜体1底面的工作量。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。