乳化沥青在常温下呈液态，与热沥青相比，沥青用量少，节约能源，减少环境污染，在贯入式、拌和式路面、稀浆封层、建筑防水、边坡稳定、修补坑槽及水库防漏等方面得到广泛应用;目前生产乳化沥青的设备因客户的不同要求，其设备的配置及流程呈多样化，有固定式生产型的、有移动式的、有主机进口的，但进口主机价格昂贵，故多数客户配置国产的管线式乳化机或胶体磨。就自动化程度而言，有全自动生产的，有半自动生产的，不管是那种形式的生产，各其优劣的成分，究竟采用什么样的流程及配置，则要看全年生产量的多少及客户对设备的要求、产品性能要求等因素决定。本文主要介绍一款改进型全自动改性乳化沥青设备的相关关键技术。

一、 设备流程

1、本设备流程由水箱、进水泵、水流量计（涡轮式）、板式加热器、及皂液配料罐（配搅拌器）、皂液循环泵、皂液过滤器、皂液输入泵、皂液流量计（涡轮式、选配）、沥青输送泵（螺杆泵、选配）、沥青流量计、冷却器、高剪切锥体磨、沥青暂存罐、控制室等组成。另配有管道输送、进出料阀控制系统、电器控制系统、导热油管道系统等。使整个设备布局合理，运行可靠、投资少、整体搬迁快等优点。

2、设备流程详见流程图及平面布置图。除流程图设备配置之外，客户在生产时，还要配置导热油炉、电源、水源、沥青进料泵、及生产必需的配套设施。

二、设备原理

1、皂液制备

皂液是指乳化剂的水溶液，某些场合也包括PH值调节剂及稳定剂在内。在一些改性乳化沥青工艺中把SBR水包油胶乳光混合到皂液中，使后续的乳化改性一次性完成。

皂液制备过程是：开启导热油炉，把热能送到水加热器，并通过水泵定量送到皂液配料罐中。为了获得工艺要求的热水，需要控制水加热器出口的水温。此系统的恒温加热控制采用"正反馈"形式，而水泵的流量受控制于水加热器热水出口的水温，温度上升，计算机控制水泵供电频率上升，转速加快，流量增加；反之，温度下降，计算机控制使水泵供电频率下降，转速减慢，流量减少。当水泵供电频率处于设定的最低能率时，水加热器出口水温若仍低于工艺要求的（65~70°）水温时，该出口处三通外的两个气动蝶阀将自动切换为回流状态，回流水返回到水储罐。加热水的输送量可先在流量计算仪上设置好。当流量计通过水量满足程序要求时，水泵即停止运转。

乳化剂、稳定剂、盐酸的加入，事先定量好后分才批加入。在加入过程中，可开启配料罐上的搅拌器，使罐内的料充分融合均匀。同时，开启皂液循环泵，通过皂液循环，是罐中的温度更加一致，皂液更加搅拌充分均匀。通过这些操作，为下一步乳化沥青生产作好了充分准备。

一只皂液配料罐配料完成后，就可进入下一步工序，即乳化沥青生产。同时，另一只配料罐适时进行配料。这样就可以保证连续不断地配料，连续不断地生产。

2、热沥青进料

在皂液罐配制的同时或在这之前，应及时把基质沥青通过泵输送到沥青暂存罐中去。由于从沥青贮罐或沥青槽车送过来的热沥青温度并不恒定，这对沥青乳化和计量配比准确度带来影响，因此曾设稳定装置（沥青暂存罐），使进入配比的沥青温度处于相对恒定的范围，然后通过高剪切锥体磨的作用，以形成均匀等质化的乳化沥青成品。

3、生产过程

将制备好的皂液60-70°与溶流态热沥青120-140°，按4:6比例（流量自动控制）送入高剪切锥体磨。乳化剂、稳定剂的化学作用与锥体磨的研磨、剪切作用有机结合，乳化沥青就被连续快速的生产出来。

4、计量、液位、油水比控制系统

   本设备采用美国原装进口的沥青油水比例在线检测控制仪，可以在线测定乳化沥青（改性乳化沥青）生产过程中的沥青温度、皂液温度及混合温度，可以在线测定成品的油水比例，而且可以根据设定的油水比，连续精确调整沥青进料泵的频率，定时精准调整沥青和皂液的比例，从而在根本上提高乳化沥青（改性乳化沥青）的稳定性及产品质量。

本设备中水、皂液及沥青采用流量控制形式。根据设定值由电子计算机系统控制每批水、皂液、沥青的投放量。并根据实时生产情况适时调整参数。

皂液罐中的液位情况由罐上的压力变送器进行监测。沥青暂存罐沥青液位由罐底的液位变送器进行监测。这二种液位监测均在计算机屏幕上显示出来，操作人员可随时掌控生产情况。

5、冷却系统

成品乳化沥青生产出来后因尽快冷却，这样可以降低水蒸发趋势，防止可能出现的提前破乳，有利于阶段存储和运输。

在高剪切锥体磨出口处设置一台冷却器，采用与水加热器相同的形式，当热乳化沥青通过冷却器时，冷水对其冷却，水自身被加温，乳化沥青快速冷却。从冷却器流出的热水经管路送至前面的水箱。

6、管道系统

本套设备凡接触皂液的管道、过滤器、法兰等均采用304不锈钢，且所用阀门采用304不锈钢快接蝶阀及304不锈钢气动球阀、气动蝶阀。沥青管道及导热油管道使用国标无缝管，阀门使用耐高温的专用阀门，确保生产万无一失。

7、电气、气路系统

成套设备电气部分除在控制室内的电控柜、操作台以外，流线上的用电设备线路连接采用桥架、穿线管组合完成，所有电磁阀（气动阀）使用专线布置，整套设备做到线管布局合理，整齐划一，井井有条。

8、设备框架

为了使整套设备整体运输方面，本套设备设计成框式模型，底部使用16#槽 钢拼装而成，四周立柱采用大号方钢等组成。整体坚固、抗弯、抗拉强度满足使用要求。框架四周设有吊耳，便于起运吊装。

三、主要设备简解

1、板式换热器（加热器、冷却器）

该板式换热器为全不锈钢制作，耐腐蚀性强，传热系数高、升温快、占地面积小、重量轻、末端温差小、污垢系数低、可多种介质换热、清洁方便等。与传统使用盘管加热相比，其有不可比的优势，极大地提高了生产效率

2、水、皂液流量计（涡轮流量计、选配）

该流量计是一种精密流量测量仪表，与相应的流量积算仪表、现场显示表等配套可用于测量液体的流量和总量。基本误差在±0.5%，脉冲信号输出流量%、瞬时流量、累计流量有6种组合显示方式及6位LCD及工程单位显示。该流量计还有记忆功能，断电时，所有数据仍保留

3、沥青流量计（螺旋双转子流量计）

该流量计是目前国际上新型的一种容积式流量计，测量部分采用了一对齿形特殊的螺旋双转子，工作时它是有高可靠性、高粘度、流量大、无脉动、低噪音、对流体适应性强等显著特点。另外，如配光电发讯器和智能控制仪，可实现远距离测量和控制。

4、进水泵

该泵系单级单吸管道离心泵，材质为304不锈钢，立式结构。具有紧凑美观，运行平稳，震动小，噪音低，耐磨密封，寿命长等优点。

5、皂液循环泵（高效无堵塞排污泵，304制造）

该泵是新一代无堵塞泵，具有节能高效显著、防缠绕、无堵塞、自动控制等特点。

6、皂液送入泵（多级离心泵）

该泵主轴材质为316，其余材质为304。耐腐蚀性高，扬程远，流量稳，压力高，装拆维修方便。

7、沥青输入泵（三螺杆泵）

该泵是一种容积式泵，显著的优点是结构简单、体积小、允许高转速，工作平稳可靠、压力脉动小、流量稳定、噪音低、效率高，另外，该泵密封性能好，采用机械密封，主体材质40Cr材料，保证了高温下的密封性能。

8、主机（高剪切锥体磨）

概述及用途

HSC-Z系列高剪切锥体磨是对流动物料进行精细化处理的机械，其结构形式在国内首创，设计先进，可根据被加工物料的要求，调节磨头间隙转速，对不同的加工对象和加工环境，可随意更换防爆电机。主要技术指数已达到了国内同类产品的先进水平，本机具有优越的超微粉碎、分散、乳化、均质、混合等效能，是超微加工的理想设备。它综合了均质机、球磨机、三辊机、搅拌机等机械的多种性能，效率是上述机械的数倍，可广泛用于食品、医药、化工、化妆品、轻工、塑料等行业。

‚工作原理

通过不同几何形状的定子和转子在高速旋转下的相对运动，被加工物料在自重、气压力及离心力的作用下，通过其环状可变间隙时受到强大剪切力、摩擦力、撞击力、高频振动等复合力的作用，再进入锥体磨进行三级研磨，锥体磨又分为三个磨区粗磨、中磨、细磨，物料被有效地分散、破碎、乳化、研磨、混合，从而得到理想之产品。

ƒ结构特点

（1）.本机主要工作部分为定子、转子及转磨、定磨，加工精良，通过定位盘可对定、转子间隙进行微量调整，配有刻度盘，易于控制，确保产品加工质量。

（2）.锥体磨分为粗磨、中磨、细磨三个区域，各磨区齿形可以根据介质不同分别设计加工，一体组装。

（3）.粗磨磨片为涡轮旋转式，并紧套在剪切机头定子外侧，使剪切机、锥体磨有机组合，剪切、乳化、吸程三者并举。

（4）.物料进出口分别设计四叶叶轮吸料及压料装置，确保能耗低、产能高。

9、控制室及配电系统

该控制室由槽钢、方钢、彩钢夹心板制成，正面配大面积玻璃墙，便于操作人员观察生产现场。内装整套设备的电控操作系统，其中动力柜二台，操作台一台。

10、沥青暂存罐

     该罐碳钢制作，底封头、上平盖结构。罐底部设置导热油爬管，用于罐内保温，曾温，整罐岩棉保温。外包彩钢板。罐顶装有一台立式搅拌器，用于沥青搅拌。罐上设有人孔，便于人员进出检测。罐上装有液态变送器、温度计、铂电阻等仪器仪表，是自动化控制必备装置。

11、皂液配料罐

     整体不锈钢制作，底封头、上平盖结构。罐外表面精抛光处理。罐上装一台皂液搅拌器，用于皂液搅拌、混合，罐上设翻盖式门，便于加料或观察及取样。罐上装有压力变送器、温度计、铂电阻等仪器仪表，是自动化控制必备装置。