專利名稱：瀝青試驗模具清洗裝置及其清洗方法
技術領域：
本發明屬于公路工程浙青試驗領域，涉及一種機械裝置及其使用方法，特別是一種浙青試驗模具清洗裝置及其清洗方法，用來清洗黏粘有浙青的試驗模具。
背景技術：
目前，隨著我國公路運輸行業的蓬勃發展，浙青路面廣泛應用于各等級公路。根據規范和行業要求，浙青產品檢測試驗種類和試驗量較大，對于浙青試驗檢測人員來說，模具清洗工作量占據了整個浙青檢測試驗的一大部分。對于浙青生產企業、公路工程檢測單位、監理單位、施工單位的每日每批次的浙青質量檢驗工作帶來了大量的試驗模具清洗繁瑣任務。一直以來，試驗人員不得不依靠有機溶劑(煤油、汽油等)一件一件地浸泡、清洗，當今國內路面普遍使用的SBS改性浙青和模具的粘附能力很強，需要人工反復、用力的使用有機溶劑擦拭。這樣不但費時費力，效率不高，清洗不徹底，而且試驗人員要吸入這些溶劑氣體，對于身體健康也是一種危害。人工清洗之后的浙青和溶劑的混合溶液一般就作為廢棄物處理掉，這樣既不經濟，廢棄的混合物無法利用又造成了環境污染。根據國家最近發布的《公路工程浙青及浙青混合料試驗規程JTG E20-2011))浙青質量檢測的試驗越來越多，而浙青試驗模具自動清洗設備卻一直是一項空白。

發明內容
針對上述現有技術中存在的缺陷或不足，本發明的目的在于，提供一種浙青試驗模具的自動清洗裝置，該裝置首先利用高溫溶劑蒸汽的高溫溶解、蒸汽分子反復撞擊實現大部分的黏附浙青溶解后重力作用滴落溶解在下部高溫溶劑中。其次，將溶劑通過冷凝設備實現回收再利用，開啟超聲波振動實現浙青試驗模具的干凈、無死角的清潔工作，最后使溶劑回流到溶劑倉實現浙青試驗模具的快速高效綠色清洗，清洗用的溶劑可以實現回收再使用，不會對環境造成污染。同時，清洗下來的浙青也可以回收加以利用。無污染、高效、可回收再生、清洗徹底、安全無毒害是本發明顯著的特點。為了實現上述任務，本發明采用如下技術方案一種浙青試驗模具清洗裝置，包括殼體，所述殼體內部被豎直的擋板分為兩部分蒸餾清洗部分和冷凝回收部分；所述蒸餾清洗部分的上方有開口，該開口處設置有密封蓋，所述密封蓋下表面邊緣一周設有密封圈，上表面上設有把手；蒸餾清洗部分的中部設有水平的隔板；所述隔板上安裝有超聲波振板；蒸餾清洗部分中隔板上方安裝有溫度壓力感應器；隔板下方設有浙青收集底盤，該浙青收集底盤上表面為凹面，浙青收集底盤與底板之間設置有多個加熱板，浙青收集底盤的中心處設有通往殼體底面之外的浙青排出管，浙青排出管上設有浙青排出管閥門；蒸餾清洗部分的殼體側壁上設有與加熱板相連的電加熱控制旋鈕；蒸餾清洗部分的殼體正面設置有與溫度壓力感應器相連的溫度壓力數顯屏；所述冷凝回收部分底部設置有溶劑倉，該溶劑倉上方設有冷凝管，冷凝管下端與溶劑倉連通，上端通過擋板上部的開口與蒸餾清洗部分上部連通；冷凝管上端設有冷凝管閥門；冷凝回收部分內部左側壁上方安裝有超聲波發生器，超聲波振板和超聲波發生器相連，超聲波發生器與超聲波啟動開關相連，超聲波啟動開關安裝在外殼的正面；溶劑倉底部側壁上設有開口，該開口通過管道并經過擋板下部的開口，與蒸餾清洗部分中隔板與浙青收集盤之間的空腔連通；管道上安裝有小型水泵和小型水泵閥門，小型水泵閥門位于小型水泵上方且兩者通過電源線連接；小型水泵開關安裝在冷凝回收部分的殼體正面，小型水·泵開關與小型水泵相連。溶劑倉頂部側壁設有通往殼體外部的開口，該開口對應的殼體的開口處設有塞子；冷凝管的側面與殼體之間設有散熱板，殼體正面對應散熱板的位置處設有多條平行的條狀孔，殼體正面對應溶劑倉的位置處設有液面觀察窗。本發明還包括如下其他技術特征所述殼體為45Cm*45Cm*100Cm的長方體；蒸餾清洗部分內隔板與密封蓋之間的空腔大小為 42cm*42cm*42cm。所述隔板為格柵板。所述冷凝管閥門、小型水泵閥門、浙青排出管閥門均為廣式Qll內螺紋球閥，其壓力等級為I. O 6. 4MPa。所述溶劑倉外壁上液面觀察窗對應位置處標記有液面高度線。利用上述的浙青試驗模具清洗裝置對浙青試驗模具進行清洗的方法，具體包括如下步驟準備階段打開蒸餾清洗部分的金屬蓋，打開管道上的小型水泵管道閥門，開啟小型水泵開關，使溶劑在小型水泵(10)的驅動下從溶劑倉中通過管道注入蒸餾清洗部分的浙青收集盤上，使溶劑表面低于隔板；把隔板置于凸臺上，將待清洗的浙青試驗模具口朝下扣在隔板上；初步清洗關閉冷凝管閥門、小型水泵閥門和浙青排出口閥門，旋轉加熱控制旋鈕使初始加熱功率為2. 5 3kwh，并實時觀察溫度壓力數顯屏上顯示的數據，在加熱過程中調整加熱控制旋鈕，使蒸餾清洗部分中的溫度為170 220°C，壓力為120 220Kpa，該過程不少于30min ；溶劑冷凝與浙青回收加熱30min之后，加熱板保持上述工作條件，打開冷凝管閥門，蒸餾清洗部分內的大部分溶劑蒸汽與浙青逐漸分離并以蒸汽形式流向冷凝管，經冷凝管冷凝后以液態流進溶劑倉；打開冷凝管閥門20min后，關閉加熱控制旋鈕和冷凝管閥門；打開浙青排出閥門，將浙青收集盤上的浙青排出并回收；超聲波清洗關閉冷凝管閥門和浙青排出閥門，開啟小型水泵開關，小型水泵驅動蒸餾清洗部分中再次被注入溶劑，打開金屬蓋觀察溶劑液面直至溶劑剛好淹沒待清洗的浙青試驗模具，關閉金屬蓋密封蒸餾清洗部分；關閉小型水泵閥門，開啟超聲波啟動開關使超聲波振動發生器驅動超聲波振板工作，超聲波振動20min后關閉超聲波啟動開關；開啟小型水泵閥門，使溶劑在小型水泵的驅動下從蒸餾清洗部分回流到溶劑倉中。本發明的工作原理如下I、高溫高壓作用原理在高溫高壓的環境下，從宏觀上講，高溫高壓使得浙青軟化，并慢慢成為流體，沿著試驗模具流下來，最終與試驗模具脫離；從微觀上講，在高溫高壓條件下，浙青分子加速運動(即熱運動)，并迅速溶于有機溶劑里，由于有機溶劑與試驗模具表面的粘度很小，最后隨著有機溶劑脫離試驗模具。2、超聲波振動作用原理一方面破壞浙青與試驗模具表面的吸附，另一方面能引 起浙青層的疲勞破壞而被駁離，氣體型氣泡的振動對模具表面進行擦洗，浙青層一旦有縫可鉆，氣泡立即“鉆入”振動使浙青層脫落，由于空化作用，兩種液體在界面迅速分散而乳化，超聲在有機溶劑中傳播時會產生正負交變的聲壓，形成射流，沖擊試驗模具，同時由于非線性效應會產生聲流和微聲流，而超聲空化在固體和液體界面會產生高速的微射流，所有這些作用，能夠破壞污物，除去或削弱邊界浙青層，增加攪拌、擴散作用，加速可溶性污物的溶解，強化有機溶劑的清洗作用。采用這一技術后，可減少化學溶劑的用量，從而大大降低環境污染。第二、超聲波在有機溶劑中傳播，使有機溶劑在超聲波頻率下一起振動，當超聲波頻率達到合適值時，會產生共振現象，清洗效果更佳。 與現有技術相比，本發明的有益效果是I、左部蒸餾清洗部分密閉，由加熱管加熱后產生高溫、蒸汽和壓力。三者的綜合作用使得模具表面粘附的浙青逐漸分裂，分散成小顆粒，重力和蒸汽撞擊的作用下使絕大部分的粘附浙青滴落、溶解在下面的溶劑中。加上超聲波進行的再次清洗實現浙青試驗模具的干凈、高效、無死角清洗。2、利用高溫蒸發分離將蒸發點不同的溶劑和浙青通過配合冷凝管冷凝作用和浙青排出口排出，實現回收再利用。3、裝置包括左部蒸餾清洗部分和右部冷凝回收部分，兩個部分均為密封體系，能夠有效避免有機溶劑的蒸發損失，大大減少了對工作人員呼吸系統的傷害和環境的污染。4、填補了浙青試驗模具自動化清洗的空白，大大節約了試驗人員的勞動強度，也為浙青模具自動清洗設備的進一度提高提供了參考。


圖I為本發明的浙青試驗模具清洗裝置的結構示意圖。圖2為殼體正面的結構示意圖。圖3為隔板的結構示意圖。下面結合附圖對本發明進一步說明。
具體實施例方式如圖I、圖2所示，本發明的浙青試驗模具清洗裝置，包括殼體4，所述殼體4內部被豎直的擋板32分為兩部分蒸餾清洗部分I和冷凝回收部分2 ；所述蒸餾清洗部分I的上方有開口，該開口處設置有密封蓋3，所述密封蓋3下表面邊緣一周設有密封圈6，上表面上設有把手5 ;蒸餾清洗部分I的中部設有水平的隔板12，隔板上12用以放置浙青試驗模具19 ;隔板12通過殼體4內壁上的凸臺13固定在殼體4內；隔板12上安裝有超聲波振板14 ;蒸餾清洗部分I中隔板12上方安裝有溫度壓力感應器18 ;隔板12下方設有浙青收集底盤20，該浙青收集底盤20上表面為凹面，浙青收集底盤20與底板之間設置有加熱板11，浙青收集底盤20的中心處設有通往殼體4底面之外的浙青排出管30，浙青排出管30上設有浙青排出管閥門31 ;蒸餾清洗部分I的殼體4側壁上設有與加熱板11通過導線34相連的電加熱控制旋鈕15，電加熱控制旋鈕15通過旋轉旋鈕對加熱板11的加熱功率進行控制；蒸餾清洗部分I的殼體4正面設置有與溫度壓力感應器18通過導線相連接的溫度壓力數顯屏26。所述冷凝回收部分2底部設置有溶劑倉8，該溶劑倉8上方設有盤曲的冷凝管23，冷凝管23下端與溶劑倉8連通，上端通過擋板32上部的開口與蒸餾清洗部分I上部連通；冷凝管23上端設有冷凝管閥門22 ;冷凝回收部分2內部左側壁上方安裝有超聲波發生器29，超聲波振板14和超聲波發生器29通過電源線25相連，超聲波發生器29通過超聲波啟動開關17控制啟動，兩者通過導線相連接，超聲波啟動開關17安裝在外殼4的正面；溶劑倉8底部側壁上設有開口，該開口通過管道33并經過擋板32下部的開口，與蒸餾清洗部分I中隔板12與浙青收集盤20之間的空腔連通；管道33上安裝有小型水泵10和小型水泵閥門24，小型水泵閥門24位于小型水泵10上方且兩者通過電源線25連接；小型水泵開關16安裝在冷凝回收部分2的殼體4正面，小型水泵開關16與小型水泵10通過電源線相連接。溶劑倉8頂部側壁設有通往殼體4外部的開口，該開口對應的殼體4的開口處設有塞子9，用于防止雜質進入溶劑倉8并阻止溶劑揮發，且方便向溶劑倉8內加入溶劑；冷凝管23的側面與殼體4之間設有散熱板7，殼體4正面對應散熱板7的位置處設有多條平行的條狀孔27，殼體4正面對應溶劑倉8的位置處設有用于觀察溶劑倉中溶劑高度的液面觀察窗28，液面觀察窗28所對應的溶劑倉8的外壁標記有液面高度線。浙青試驗模具19包括浙青老化瓶、燒杯、三大指標模具或SHRP試驗模具等。本實施例中，殼體4為45cm*45cm*100cm的長方體；蒸餾清洗部分I內隔板12與密封蓋3之間的空腔大小為42cm*42cm*42cm。參見圖3，隔板12采用金屬材質的格柵板。加熱板11為方形鑄鋁電熱板，功率為3. 5kwh ；小型水泵10液體流動傳動方向為從溶劑倉8向左部蒸餾清洗部分I腔體中；型號為jw-2400，配用電機60w，配用電源220v、50Hz ；凸臺13采用金屬焊接件或者一次成型凸臺；超聲波振板14和超聲波發生器29工作位置為邊振，規格型號KD-1012P，功率600w，超聲波頻率15 120KHz，超聲波振板14尺寸為360*250*200mm。冷凝管23為一根反復彎曲的金屬管，內表面光滑，以實現蒸汽快速液化。冷凝管閥門22、小型水泵閥門24、浙青排出管閥門31均為廣式Qll內螺紋球閥，其壓力等級在1.0-6. 4MPa，設置上述閥門時，將閥門的把手設置在殼體4的外部，便于操作人員進行開關。散熱板7為金屬鐵板，散熱板7上均勻分布有多個散熱孔。溶劑倉8采用有機玻璃材質，其頂部側壁開口的直徑尺寸40_，該開口處設置的塞子9為木質維形塞。使用上述的浙青試驗模具清洗裝置對浙青試驗模具進行清洗的方法，包括如下步驟I、準備階段打開蒸餾清洗部分I的金屬蓋3，打開管道33上的小型水泵管道閥門24，開啟小型水泵開關16，在小型水泵10的驅動下，溶劑(如煤油或者復合溶劑)從溶劑倉8中通過管道33注入蒸餾清洗部分I的浙青收集盤20上，溶劑表面低于隔板12。把隔板12置于凸臺13上，將待清洗的浙青試驗模具19 口朝下扣在隔板12上；
2、初步清洗關閉冷凝管閥門22、小型水泵閥門24和浙青排出口閥門31，旋轉加熱控制旋鈕15使初始加熱功率為2. 5 3kwh，并實時觀察溫度壓力數顯屏26上顯示的數據，在加熱過程中調整加熱控制旋鈕15，使蒸餾清洗部分I中的溫度為170 220°C，壓力為120 220Kpa，該過程不少于30min。在高溫、溶劑蒸汽沖擊、壓力的作用之下，試驗模具器壁上的浙青軟化并逐漸剝離，溶解后滴落在浙青收集底盤20上，初步清洗過程能夠完成大部分浙青的清洗，由于器壁和模具形狀的不盡規則，在器壁和不規則幾何形狀處殘留了很多浙青小顆粒，單純使用壓力蒸汽高溫的方法不能清除徹底，還需要進行二次清洗。3、溶劑冷凝與浙青回收加熱30min之后,加熱板11保持上述工作條件,打開冷凝管閥門22，蒸餾清洗部分I內的大部分溶劑蒸汽與浙青逐漸分離并以蒸汽形式流向冷凝管23，經冷凝管23冷凝后以液態流進溶劑倉8 ;打開冷凝管閥門2220min后，關閉加熱控制旋鈕15和冷凝管閥門22 ;打開浙青排出閥門31，將浙青收集盤20上的浙青在沒有明顯降溫失去流動性的情況下及時排出。該過程中部分反復溶解浙青的溶劑和浙青發生一系列有機反應形成蒸發點較高的新的化合物，該新的化合物與浙青一起經浙青排出管30排出，排出的浙青可作為低等級浙青原材料或者用于修補裂縫等其他用途，從而實現溶劑、浙青的回收。4、超聲波清洗關閉冷凝管閥門22和浙青排出閥門31，開啟小型水泵開關16，小型水泵10驅動蒸餾清洗部分I中再次被注入溶劑，打開金屬蓋3，觀察溶劑液面直至溶劑剛好淹沒待清洗的浙青試驗模具19，關閉金屬蓋3密封；關閉小型水泵閥門24，開啟超聲波啟動開關17使超聲波振動發生器29驅動超聲波振板14工作，超聲波在15 120KHz范圍內振動20min后關閉超聲波啟動開關17 ;此時，殘留在試驗模具器壁和不規則幾何形狀處的浙青小顆粒已經清洗并溶解在溶劑之中，開啟小型水泵閥門18，溶劑在小型水泵10的驅動下從蒸餾清洗部分I回流到溶劑倉8中；超聲波清洗對溫度沒有特殊的要求，在常溫下即可完成。5、取出模具手握把手5打開金屬蓋3，取出清洗后的浙青試驗模具19，蓋上金屬蓋3，即可隨時直接用于下一次的模具清洗。
權利要求
1.一種浙青試驗模具清洗裝置，其特征在于，包括殼體(4)，所述殼體(4)內部被豎直的擋板(32 )分為兩部分蒸餾清洗部分(I)和冷凝回收部分(2 );所述蒸餾清洗部分(I)的上方開口，該開口處設置有密封蓋(3)，所述密封蓋(3)下表面邊緣一周設有密封圈(6)，上表面上設有把手(5);蒸餾清洗部分(I)的中部設有水平的隔板(12);所述隔板(12)上安裝有超聲波振板(14);蒸餾清洗部分(I)中隔板(12)上方安裝有溫度壓力感應器(18 );隔板(12 )下方設有浙青收集底盤(20 )，該浙青收集底盤(20 )上表面為凹面，浙青收集底盤(20)與底板之間設置有加熱板(11)，浙青收集底盤(20)的中心處設有通往殼體(4)底面之外的浙青排出管(30)，浙青排出管(30)上設有浙青排出管閥門(31);蒸餾清洗部分(I)的殼體(4)側壁上設有與加熱板(11)相連的電加熱控制旋鈕(15);蒸餾清洗部分(I)的殼體(4)正面設置有與溫度壓力感應器(18)相連的溫度壓力數顯屏(26)；所述冷凝回收部分(2)底部設置有溶劑倉(8)，該溶劑倉(8)上方設有冷凝管(23)，冷凝管(23)下端與溶劑倉(8)連通，上端通過擋板(32)上部的開口與蒸餾清洗部分(I)上部連通；冷凝管(23)上端設有冷凝管閥門(22);冷凝回收部分(2)內部左側壁上方安裝有超聲波發生器(29)，超聲波振板(14)和超聲波發生器(29)相連，超聲波發生器(29)與超聲波啟動開關(17)相連，超聲波啟動開關(17)安裝在外殼(4)的正面；溶劑倉(8)底部側壁上設有開口，該開口通過管道(33)并經過擋板(32)下部的開口，與蒸餾清洗部分(I)中隔板(12)與浙青收集盤(20)之間的空腔連通；管道(33)上安裝有小型水泵(10)和小型水泵閥門(24)，小型水泵閥門(24)位于小型水泵(10)上方且兩者通過電源線(25)連接；小型水泵開關(16)安裝在冷凝回收部分(2)的殼體(4)正面，小型水泵開關(16)與小型水泵(10)相連；溶劑倉(8 )頂部側壁設有通往殼體(4 )外部的開口，該開口對應的殼體(4 )的開口處設有塞子(9);冷凝管(23)的側面與殼體(4)之間設有散熱板(7)，殼體(4)正面對應散熱板(7)的位置處設有多條平行的條狀孔(27)，殼體(4)正面對應溶劑倉(8)的位置處設有液面觀察窗(28)。
2.如權利要求I所述的浙青試驗模具清洗裝置，其特征在于，所述殼體(4)為45cm*45cm*100cm的長方體；蒸餾清洗部分(I)內隔板(12)與密封蓋(3)之間的空腔大小為 42cm*42cm*42cm。
3.如權利要求I所述的浙青試驗模具清洗裝置，其特征在于，所述隔板(12)為格柵板。
4.如權利要求I所述的浙青試驗模具清洗裝置，其特征在于，所述冷凝管閥門(22)、小型水泵閥門(24)、浙青排出管閥門(31)均為廣式Qll內螺紋球閥，其壓力等級為I. O 6. 4MPa0
5.如權利要求I所述的浙青試驗模具清洗裝置，其特征在于，所述溶劑倉(8)外壁上液面觀察窗(28)對應位置處標記有液面高度線。
6.利用權利要求I所述的浙青試驗模具清洗裝置對浙青試驗模具進行清洗的方法，其特征在于，具體包括如下步驟準備階段打開蒸餾清洗部分(I)的金屬蓋(3)，打開管道(33)上的小型水泵管道閥門(24)，開啟小型水泵開關(16)，使溶劑在小型水泵(10)的驅動下從溶劑倉(8)中通過管道(33)注入蒸餾清洗部分(I)的浙青收集盤(20)上，使溶劑表面低于隔板(12);把隔板(12)置于凸臺(13)上，將待清洗的浙青試驗模具(19) 口朝下扣在隔板(12)上；初步清洗關閉冷凝管閥門(22)、小型水泵閥門(24)和浙青排出口閥門(31)，旋轉加熱控制旋鈕(15)使初始加熱功率為2. 5 3kwh，并實時觀察溫度壓力數顯屏(26)上顯示的數據，在加熱過程中調整加熱控制旋鈕(15)，使蒸餾清洗部分(I)中的溫度為170 220°C，壓力為120 220Kpa，該過程不少于30min ；溶劑冷凝與浙青回收加熱30min之后，加熱板(11)保持上述工作條件，打開冷凝管閥門(22)，蒸餾清洗部分(I)內的大部分溶劑蒸汽與浙青逐漸分離并以蒸汽形式流向冷凝管(23)，經冷凝管(23)冷凝后以液態流進溶劑倉(8);打開冷凝管閥門(22) 20min后，關閉加熱控制旋鈕(15)和冷凝管閥門(22);打開浙青排出閥門(31)，將浙青收集盤(20)上的浙青排出并回收；超聲波清洗關閉冷凝管閥門(22)和浙青排出閥門(31)，開啟小型水泵開關(16)，小型水泵(10)驅動蒸餾清洗部分(I)中再次被注入溶劑，打開金屬蓋(3)觀察溶劑液面直至溶劑剛好淹沒待清洗的浙青試驗模具(19)，關閉金屬蓋(3)密封蒸餾清洗部分(I);關閉小型水泵閥門(24)，開啟超聲波啟動開關(17)使超聲波振動發生器(29)驅動超聲波振板(14)工作，超聲波振動20min后關閉超聲波啟動開關(17);開啟小型水泵閥門(18)，使溶劑在小型水泵(10)的驅動下從蒸餾清洗部分(I)回流到溶劑倉(8)中。全文摘要
本發明公開了一種瀝青試驗模具清洗裝置及其清洗方法，該裝置包括殼體，所述殼體內部被豎直的擋板分為蒸餾清洗部分和冷凝回收部分；蒸餾清洗部分的中部設有水平的隔板；隔板上安裝有超聲波振板；蒸餾清洗部分中隔板上方安裝有溫度壓力感應器；隔板下方設有瀝青收集底盤，瀝青收集底盤與底板之間設置有多個加熱板，瀝青收集底盤的中心處設有通往殼體底面之外的瀝青排出管，瀝青排出管上設有瀝青排出管閥門；蒸餾清洗部分的殼體側壁上設有與加熱板相連的電加熱控制旋鈕；蒸餾清洗部分的殼體正面設置有溫度壓力數顯屏；該裝置利用高溫溶劑以及超聲波振動實現瀝青試驗模具兩次清洗，清洗用的溶劑、瀝青實現回收。無污染、高效、可回收再生、清洗徹底、安全無毒害是本發明的顯著特點。
文檔編號B08B13/00GK102941194SQ20121048871
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月26日 優先權日2012年11月26日
發明者紀小平, 許新權, 胡魁, 劉斌, 岳光華, 鄒玲, 王毅, 鄒雨芯, 鄧稱意, 劉義彬, 潘萬楠, 劉玉龍, 趙寧, 呂振北 申請人:長安大學