一种集沥青抽提、溶剂回收于一体的沥青含量试验装置的制作方法

1.本实用新型涉及试验装置，尤其涉及一种集沥青抽提、溶剂回收于一体的沥青含量试验装置。


背景技术：

2.在公路工程建设中，用于热拌热铺沥青混合料路面施工时，沥青混合料中的沥青含量(或油石比)的检测，是判定拌和厂沥青混合料质量的重要方法和手段。此方法也可用于旧路调查时检测沥青混合料中的沥青含量。
3.根据国家交通运输部颁发的jtg e20-2011《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中规定的方法，沥青混合料中沥青含量的检测方法是：首先称取被测沥青混合料的重量；而后用溶剂溶解的方法将沥青混合料中的沥青完全溶解，并将溶剂和沥青的混合液进行抽提，使被测沥青混合料中的石块(以下称集料)和沥青完全分离；最后称重留下的被测沥青混合料中所有集料，即可得到被测沥青混合料中沥青的含量。
4.而将沥青混合料中的沥青分离，是沥青混合料中沥青含量检测的重要环节。目前常用的是用抽提的方式将沥青分离：先将被测沥青混合料试样置于烧杯中，并在烧杯中加入三氯乙烯溶剂并全部浸没试样，浸泡并使沥青完全溶解；而后将含有集料、溶剂和沥青混合液的被测试样倒入离心分离器；通过离心分离器高速旋转离心的方式，将溶解于三氯乙烯溶剂中的沥青和溶剂的混合液，从排液口流入回收桶。为使沥青分离彻底，在上述过程中还要不断地往离心分离器中加注干净的三氯乙烯溶剂，直到目测无沥青为止。
5.上述沥青溶解抽提的方式，存在着一定的不足：
6.1、为了使被测沥青混合料中的沥青能完全、充分溶解，需要加注足够量的三氯乙烯溶剂，而流出回收的溶剂一般非特殊处理不可重复使用，所以存在三氯乙烯溶剂消耗大、成本高的不足。
7.2、为使被测沥青混合料中的沥青被全部溶解，在抽提过程中，需要不断地向被测沥青混合料中加注溶剂，所以存在操作者工作量较大、工作时间较长的不足。
8.3、在离心分离器高速旋转抽提溶剂和沥青的混合液时，会有一些被测沥青混合料中的细小、微小颗粒等非沥青质被作为溶剂和沥青的混合液一起抽提出来，所以存在最终沥青含量检测欠准的不足。
9.4、在离心分离器高速旋转抽提溶剂和沥青的混合液时，无法对沥青混合料中的集料进行规格大小的筛分，所以存在无法对沥青混合料中的集料进行初步筛分的不足。
10.因此，研发一种集沥青抽提、溶剂回收于一体的沥青含量试验装置，成为本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

11.本实用新型是为了解决上述不足，提供了一种集沥青抽提、溶剂回收于一体的沥青含量试验装置，既可以自动完成被测沥青混合料中沥青的溶解和抽提，又可自动循环输
送溶剂，自动回收溶剂的装置。该装置可实现沥青抽提的自动化，沥青溶剂的自动加注，减轻操作者的工作量；也可实现沥青溶剂重复、循环使用，减少溶剂的实际用量,节约抽提成本；可使沥青混合料中的微小、细小非沥青材质得以保留，提高沥青含量检测的准确性；以及解决沥青混合料中集料的大小分类，实现对沥青混合料中的集料初步分类的目的。
12.本实用新型的上述目的通过以下的技术方案来实现：一种集沥青抽提、溶剂回收于一体的沥青含量试验装置，包括箱体和套筛喷淋装置，箱体设有离心电机室、溶剂回收室和溶剂室，所述离心电机室上部设有收集槽，收集槽内设有离心分离器，收集槽的排液口连通至溶剂回收室，离心电机室中安装有离心电机，离心电机连接有离心分离器；所述溶剂回收室与溶剂室通过回收导管和循环泵一连通，导管的回收溶剂进液口位于液位线以下，回收溶剂出液口位于液位线以上；所述溶剂室通过喷淋导管和循环泵二连接至套筛喷淋装置，喷淋导管的喷淋溶剂进液口位于液位线以下；所述套筛喷淋装置的排出口位于离心分离器正上方。
13.进一步地，所述回收导管和喷淋导管中段途经一冷却室，所述冷却室位于溶剂回收室顶部。
14.进一步地，所述套筛喷淋装置包括喷淋盖、套筛和锥形套筛座，喷淋盖和锥形套筛座将套筛夹于其二者之间，并通过螺杆螺母组件连接固定。
15.进一步地，所述套筛由自上而下、从粗到细的五层分级孔径的筛网堆叠而成。
16.进一步地，所述锥形套筛座设有下水管，下水管上设有电磁振动器。
17.本实用新型各组成部件的功能介绍：
18.螺杆螺母组件，左右共两件，用于固定喷淋盖、套筛和锥形筛分座，组成一个整体。
19.喷淋盖，是用于向套筛内的被测沥青混合料试样喷淋三氯乙烯溶剂。
20.喷淋导管，软管结构，通过循环泵二从溶剂室中吸取三氯乙烯溶剂通过该管向喷淋盖输送。
21.套筛，由自上而下、从粗到细的五层分级孔径的筛网组成，最上面的筛孔最大，试验开始时，被测沥青混合料放置于最上面的筛子内，在喷淋溶解其中的沥青时，最大的集料留在最上面的筛子内，第二大的集料留在第二个筛子内，并以此类推，以下的筛子留下的集料依次减小；最下面的筛孔则留下最细小的颗粒。而其中的沥青与溶剂的混合液则全部流入离心分离器。
22.锥形套筛座，放置套筛，及汇集沥青与溶剂的混合液并流入离心分离器。
23.电磁振动器，对套筛及锥形套筛座进行机械振动，一是对被测沥青混合料中的集料，在喷淋过程中通过套筛进行大小分类；二是使流入锥形套筛座的沥青与溶剂的混合液加速流入离心分离器。
24.冷却室，将部分流经管路做低温处理，确保三氯乙烯溶剂的温度远低于87.1℃(87.1℃是三氯乙烯溶剂的沸点温度)。
25.循环泵一，将回收溶剂从溶剂回收室输送到溶剂室。
26.循环泵二，将喷淋三氯乙烯溶剂从溶剂室输送到喷淋盖。
27.液位线，溶剂室和溶剂回收室的最高液位线，分别由溶剂室和溶剂回收室的液位传感器控制。
28.收集槽，收集从离心分离器分离出的回收溶剂。
29.离心电机，使离心分离器工作的高速旋转电机。
30.离心分离器，可将沥青、溶剂分离的高速旋转离心器。
31.离心电机室，该电机室装有使离心分离器高速旋转的离心电机。
32.收集槽排液口，将分离后的回收溶剂排至溶剂回收室。
33.回收溶剂进液口，置于溶剂回收室中，循环泵一将回收溶剂输送至溶剂室。
34.溶剂回收室，回收的三氯乙烯溶剂存放在该室，其最高液位由溶剂回收室的液位传感器控制。
35.回收溶剂出液口，位于溶剂室，循环泵一将回收溶剂输送至溶剂室。
36.喷淋溶剂进液口，循环泵二将用于喷淋的三氯乙烯溶剂吸入喷淋导管的进液口。
37.溶剂室，喷淋溶剂存放于该室。溶剂室内，既有新鲜的三氯乙烯溶剂，也有回收的三氯乙烯溶剂，其最高液位由溶剂室的液位传感器控制。
38.本实用新型的实施方式是：
39.1、按要求选择和安装好套筛。
40.2、将准确称重并初步溶解后的被测沥青混合料试样，置于套筛的第一层。
41.3、开启工作电源，使电磁振动器、离心电机工作。
42.4、开启循环泵二，启动对套筛内的被测沥青混合料试样的喷淋抽提试验。
43.5、开启循环泵一，将进入溶剂回收室的回收溶剂输送到溶剂室，循环泵一的工作与否由溶剂室内控制溶剂室最高液位的液位传感器控制。
44.6、上述序号3、4、5的工作状态周而复始，自动且循环工作，无需人工干预。
45.7、在上述序号3、4、5的周而复始的工作过程中，通过目测检查沥青混合料中集料上沥青的抽提情况。如若尚未干净，则序号3、4、5的工作状态继续；如若已经干净，则关闭抽提试验。
46.本实用新型与现有技术相比的优点是：本实用新型实现了溶剂自动喷淋、自动回收、循环使用；沥青自动分离抽提、集料初步筛分、沥青含量检测准确的功能。具有以下优势特点：
47.1、沥青自动溶解、分离、抽提的优势：
48.本实用新型按技术要求放置好被测试样，添加好三氯乙烯溶剂，开启了电磁振动、离心电机；设置好溶剂回收、溶剂喷淋功能后，即可自动完成被测试样中的沥青自动溶解、自动分离、自动抽提的操作，具有沥青自动溶解、分离、抽提的优势。
49.2、沥青溶剂具有自动回收、循环使用、节约抽提成本的优势：
50.本实用新型在沥青抽提过程中，在离心分离器、溶剂回收循环泵的作用下，具有使用中的溶剂自动分离、自动回收、循环使用的功能，具有沥青溶剂自动回收、循环使用、节约抽提成本的优势。
51.3、解放劳动力、减轻操作者工作量的优势：
52.本实用新型将原人工加注沥青溶剂、改为用溶剂喷淋循环泵进行自动喷淋，实现沥青溶剂的自动加注、自动喷淋，实现了沥青溶解分离的自动化，具有解放劳动力，减轻操作者工作量的优势。
53.4、提高沥青含量检测准确性的优势：
54.本实用新型采用由分级孔径的筛网组成的套筛结构，从最上层的筛子留住最大直
径的集料，到最下层的筛子留住细小、微小非沥青材质的颗粒，将沥青材质完全抽提干净，并确保获得被测试样中所有集料及细小、微小非沥青材质的颗粒，具有提高沥青含量检测准确性的优势。
55.5、可对集料进行初步筛分的优势：
56.本实用新型采用由上至下、从粗到密五层筛子组成的套筛结构，从最上层的筛子留住最大直径的集料，到最下层的筛子留住细小、微小非沥青材质的颗粒，各层可以依次留住本层筛网留住的集料，具有可对集料进行初步筛分的优势。
附图说明
57.图1是本实用新型的结构示意图。
58.图2是本实用新型的应用实例示意图。
具体实施方式
59.下面结合附图对本实用新型进一步详述。
60.如图1所示，一种集沥青抽提、溶剂回收于一体的沥青含量试验装置，包括箱体和套筛喷淋装置，箱体设有离心电机室14、溶剂回收室17和溶剂室20，所述离心电机室14上部设有收集槽11，收集槽11内设有离心分离器13，收集槽的排液口15连通至溶剂回收室17，离心电机室14中安装有离心电机12，离心电机12连接有离心分离器13；所述溶剂回收室17与溶剂室20通过回收导管和循环泵一8连通，导管的回收溶剂进液口16位于液位线10以下，回收溶剂出液口18位于液位线10以上；所述溶剂室20通过喷淋导管3和循环泵二9连接至套筛喷淋装置，喷淋导管3的喷淋溶剂进液口19位于液位线10以下；所述套筛喷淋装置的排出口位于离心分离器13正上方。
61.进一步地，所述回收导管和喷淋导管3中段途经一冷却室7，所述冷却室7位于溶剂回收室17顶部。
62.进一步地，所述套筛喷淋装置包括喷淋盖2、套筛4和锥形套筛座5，喷淋盖2和锥形套筛座5将套筛4夹于其二者之间，并通过螺杆螺母组件1连接固定。
63.进一步地，所述套筛4由自上而下、从粗到细的五层分级孔径的筛网堆叠而成。
64.进一步地，所述锥形套筛座5设有下水管，下水管上设有电磁振动器6。
65.本实用新型各组成部件的功能介绍：
66.螺杆螺母组件1，左右共两件，用于固定喷淋盖2、套筛4和锥形筛分座5，组成一个整体。
67.喷淋盖2，是用于向套筛4内的被测沥青混合料试样喷淋三氯乙烯溶剂。
68.喷淋导管3，软管结构，通过循环泵二9从溶剂室20中吸取三氯乙烯溶剂通过该管向喷淋盖2输送。
69.套筛4，由自上而下、从粗到细的五层分级孔径的筛网组成，最上面的筛孔最大，试验开始时，被测沥青混合料放置于最上面的筛子内，在喷淋溶解其中的沥青时，最大的集料留在最上面的筛子内，第二大的集料留在第二个筛子内，并以此类推，以下的筛子留下的集料依次减小；最下面的筛孔则留下最细小的颗粒。而其中的沥青与溶剂的混合液则全部流入离心分离器13。
70.锥形套筛座5，放置套筛4，及汇集沥青与溶剂的混合液并流入离心分离器13。
71.电磁振动器6，对套筛4及锥形套筛座5进行机械振动，一是对被测沥青混合料中的集料，在喷淋过程中通过套筛4进行大小分类；二是使流入锥形套筛座5的沥青与溶剂的混合液加速流入离心分离器13。
72.冷却室7，将部分流经管路做低温处理，确保三氯乙烯溶剂的温度远低于87.1℃(87.1℃是三氯乙烯溶剂的沸点温度)。
73.循环泵一8，将回收溶剂从溶剂回收室17输送到溶剂室20。
74.循环泵二9，将喷淋三氯乙烯溶剂从溶剂室20输送到喷淋盖2。
75.液位线10，溶剂室20和溶剂回收室17的最高液位线，分别由溶剂室20和溶剂回收室17的液位传感器控制。
76.收集槽11，收集从离心分离器13分离出的回收溶剂。
77.离心电机12，使离心分离器13工作的高速旋转电机。
78.离心分离器13，可将沥青、溶剂分离的高速旋转离心器。
79.离心电机室14，该电机室装有使离心分离器13高速旋转的离心电机12。
80.排液口15，将分离后的回收溶剂排至溶剂回收室17。
81.回收溶剂进液口16，置于溶剂回收室17中，循环泵一8将回收溶剂输送至溶剂室20的进液口。
82.溶剂回收室17，回收的三氯乙烯溶剂存放在该室，其最高液位由溶剂回收室17的液位传感器控制。
83.回收溶剂出液口18，位于溶剂室20，循环泵一8将回收溶剂输送至溶剂室20的出液口。
84.喷淋溶剂进液口19，循环泵二9将用于喷淋的三氯乙烯溶剂吸入喷淋导管3的进液口。
85.溶剂室20，喷淋溶剂存放于该室。溶剂室20内，既有新鲜的三氯乙烯溶剂，也有回收的三氯乙烯溶剂，其最高液位由溶剂室20的液位传感器控制。
86.本实用新型的实施方式是：
87.1、按要求选择和安装好套筛4。
88.2、将准确称重并初步溶解后的被测沥青混合料试样，置于套筛4的第一层。
89.3、开启工作电源，使电磁振动器6、离心电机12工作。
90.4、开启循环泵二9，启动对套筛4内对被测沥青混合料试样的喷淋抽提试验。
91.5、开启循环泵一8，将进入溶剂回收室17的回收溶剂输送到溶剂室20，循环泵一8的工作与否由溶剂室20内控制溶剂室最高液位10的液位传感器控制。
92.6、上述序号3、4、5的工作状态周而复始，自动且循环工作，无需人工干预。
93.7、在上述序号3、4、5的周而复始的工作过程中，通过目测检查沥青混合料中集料上沥青的抽提情况。如若尚未干净，则序号3、4、5的工作状态继续；如若已经干净，则关闭抽提试验。
94.如图2所示，是本实用新型的应用实例。这是一台公路工程建设中的沥青混合料沥青含量试验仪器(以下称仪器)，采用溶剂喷淋、高速离心分离技术自动提取沥青混合料中的沥青组分，可快速获得沥青混合料的集料含量及通过计算得到沥青的含量，并可对沥青
混合料的集料进行初步的筛分。图2中：
95.套筛a1，由上至下、从粗到密五层筛子组成的套筛，一方面通过喷淋溶解沥青混合料中的沥青质，另一方面初步筛分沥青混合料中的集料规格。工作时由两边的螺杆和螺母将套筛固定在一起。
96.喷淋盖a2，罩在套筛a1的最上面，用于向套筛a1内的被测沥青混合料试样喷淋三氯乙烯溶剂。
97.喷淋导管a3，软管结构，通过本仪器内置的喷淋泵向喷淋盖a2输送溶剂室a16内的三氯乙烯溶剂。
98.锥形套筛座a4，置于套筛a1的最底下，汇集沥青与溶剂的混合液并流入收集槽a12的离心分离器中。
99.电磁振动器a5，对套筛a1及锥形套筛座a4进行振动，一是对被测沥青混合料中的集料，在喷淋过程中通过套筛a1进行大小分类；二是使流入锥形套筛座a4的沥青与溶剂的混合液加速流入收集槽a12的离心分离器中。
100.溶剂回收室注液口a6，可将外部回收的溶剂通过该口注入到溶剂回收室a13。
101.控制器a7，本仪器的抽提试验控制器，就本实用新型而言，主要完成仪器开启，各参数设置，各功能选择，启动抽提试验，试验结束等操作。
102.溶剂室注液口a8，可将新鲜的三氯乙烯溶剂通过该口注入到溶剂室a16。
103.冷却室a9，内置低温制冷器，将部分流经管路做低温处理，确保三氯乙烯溶剂的温度远低于87.1℃(三氯乙烯溶剂的沸点温度)。
104.底座a10，本仪器的底座。
105.离心电机室a11，内置离心分离器的工作电机。
106.收集槽a12，内装离心分离器，收集回收的溶剂。
107.溶剂回收室a13，回收的三氯乙烯溶剂存放在该室。
108.溶剂回收室放液龙头a14，需要时可以将溶剂回收室a13底部的液体排出。
109.溶剂回收室液位计a15，可视式液位计，可随时直观观察溶剂回收室a13的液位，溶剂回收室a13的最高液位由溶剂回收室a13的液位传感器控制。
110.溶剂室a16，喷淋溶剂存放于该室。溶剂室a16内，既有新鲜的三氯乙烯溶剂，也有回收的三氯乙烯溶剂，其液位由溶剂室a16的液位传感器控制。
111.溶剂室放液龙头a17，需要时可以将溶剂室a16底部的液体排出。
112.溶剂室液位计a18，可视式液位计，可随时直观观察溶剂室a16的液位，溶剂室a16的最高液位由溶剂室a16的液位传感器控制。
113.本应用实例的工作过程如下：
114.1、将仪器放置于牢固、平整的地坪上。
115.2、按要求连接好仪器的工作电源。
116.3、称取被测沥青混合料的总重量。
117.4、按试验要求在套筛a1的最上层筛子中放置好已经初步溶解的被测沥青混合料试样。
118.5、按试验要求在溶剂室a16中加注好三氯乙烯溶剂。
119.6、在控制器a7中，开启工作电源，使电磁振动器a5、收集槽a12内的离心分离器、冷
却室a9内的制冷器等启动工作。
120.7、而后开启试验键，仪器开始如下操作：
121.⑴
三氯乙烯溶剂通过喷淋导管a3、喷淋盖a2向套筛a1自动喷淋；
122.⑵
组合套筛a1自动筛分被测沥青混合料试样中的集料；
123.⑶
收集槽a12内的离心分离器，自动分离回收三氯乙烯溶剂；
124.⑷
自动将回收在溶剂回收室a13的三氯乙烯溶剂加注到溶剂室a16。
125.8、上述操作自动执行，周而复始，循环工作，无需人工干预。并通过目测检查沥青混合料中集料上沥青的抽提情况。如若尚未干净，则序号7的工作状态继续；如若已经干净，则在控制器a7上按动停止键，抽提试验结束。
126.9、称取套筛a1内所有集料的总重量，再根据已经称取的沥青混合料的总重量，通过计算即可获得沥青混合料中的沥青含量值。
127.本应用实例可满足本实用新型所叙述的采用溶剂喷淋、高速离心分离技术自动抽提沥青混合料中的沥青质，及经过称重、计算获得沥青混合料中的沥青含量(油石比)，并可对沥青混合料中的集料进行初步筛分的目的。
128.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。