專利名稱：新型溫濕度、壓力、CO₂濃度可自動調(diào)控的加速碳化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種加速碳化裝置，尤其是一種用于制備碳化墻體材料的溫濕度、壓力、CO2濃度可自動調(diào)控的加速碳化裝置。
背景技術：
在自然條件下，水泥混凝土的碳化是一個長期而又緩慢的化學反應過程。由于碳化會導致基體的堿度降低，破壞鋼筋表面的鈍化薄膜，從而造成混凝土的耐久性降低，因此傳統(tǒng)意義上水泥混凝土的碳化是有害的。但是以鋼渣、礦渣、電石渣等可碳化成分(Ca0、Mg0等)含量較高的工業(yè)廢渣為原料，利用化學碳化作用又可制備骨料、加氣混凝土、墻體材料等建筑材料(例如200810224239.1等)，因此化學碳化又是一種既可資源化利用廢渣，又可有效吸收CO2的新型建筑材料制備技術。碳化過程中，除可碳化成分的含量外，碳化環(huán)境的溫濕度、壓力、CO2濃度等參數(shù)是影響碳化反應速率及碳化反應程度的重要因素。目前，我國已有的諸多關于加速碳化的裝置所存在的共同點是:(I)是為評價混凝土抵抗CO2侵蝕性能試驗所設計的，并不適用于碳化材料的制備；(2)雖然能夠調(diào)節(jié)溫濕度、CO2濃度等參數(shù)，但受限于裝置密閉性較差，且無法調(diào)節(jié)氣體壓力，因此CO2利用率低，試驗結(jié)果準確度有限。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種密閉性高并且溫濕度、壓力、CO2濃度可控的加速碳
化裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種新型溫濕度、壓力、CO2濃度可自動調(diào)控的加速碳化裝置，包括碳化倉體，碳化倉體連通有加熱管和加濕管，碳化倉體通過第一管道連接CO2儲存罐，碳化倉體通過第二管道連接空壓機，碳化倉體通過第三管道連接有真空泵，碳化倉體設有泄氣口，碳化倉體內(nèi)的頂部設有風扇，碳化倉體設有進口，碳化倉體的進口處設于倉門，倉門與碳化倉體之間設有高壓密封條，高壓密封條環(huán)繞進口外周圈，倉門與碳化倉體通過螺栓連接。碳化倉體內(nèi)設冷卻除濕機。加熱管設有加熱電磁閥，加濕管設有加濕電磁閥，碳化倉體內(nèi)設有溫濕度傳感器、壓力傳感器和二氧化碳傳感器，第一管道上設有CO2加氣電磁閥，第二管道上設有空氣加氣電磁閥，第三管道上設有手動開關閥，泄氣口處設有泄氣電磁閥，所述加熱電磁閥、加濕電磁閥、溫濕度傳感器、壓力傳感器、二氧化碳傳感器、CO2加氣電磁閥、空氣加氣電磁閥、泄氣電磁閥以及冷卻除濕機上的電磁閥均與中央處理單元信號連接，中央處理單元信號連接顯示器。所述加熱電磁閥、加濕電磁閥、溫濕度傳感器、壓力傳感器、二氧化碳傳感器、CO2加氣電磁閥、空氣加氣電磁閥、泄氣電磁閥以及冷卻除濕機上的電磁閥均先連接一 A/D轉(zhuǎn)換器后再連接中央處理單元，中央處理單元為PLC。[0009]所述螺栓共設置22個，22個螺栓呈矩形分布。高壓密封條為高壓橡膠墊。本實用新型的有益效果在于:1、除可自動調(diào)節(jié)溫濕度、CO2濃度外，還可自動調(diào)節(jié)并在較高壓力條件下(0.35MPa)進行加速碳化試驗。2、裝置整體密閉性、穩(wěn)定性好，各系統(tǒng)間相互獨立，準確度高:試驗過程軟件自動調(diào)控，結(jié)果準確度高。3、碳化試驗前可對碳化倉體進行預抽真空，減少系統(tǒng)達到設定碳化條件所需要的時間，提高CO2利用率。

圖1是本實用新型的電控原理圖；圖2是本實用新型碳化倉體的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
由圖1和圖2所示的一種新型溫濕度、壓力、CO2濃度可自動調(diào)控的加速碳化裝置，包括碳化倉體3,碳化倉體3內(nèi)的頂部設有風扇10,碳化倉體3設有進口，碳化倉體3的進口處設于倉門8,倉門8與倉體通過合頁鉸接,倉門8與碳化倉體3之間設有高壓密封條11,高壓密封條11環(huán)繞進口外周圈，高壓密封條11為高壓橡膠墊。倉門8與碳化倉體3通過螺栓9連接，所述螺栓9共設置22個，22個螺栓9呈矩形分布。碳化倉體3連通有加熱管401和加濕管402,碳化倉體3通過第一管道連接CO2儲存罐501，碳化倉體3通過第二管道連接空壓機，碳化倉體3通過第三管道連接有真空泵6，碳化倉體3設有泄氣口 7，碳化倉體3內(nèi)設冷卻除濕機403。加熱管401設有加熱電磁閥902，加濕管402設有加濕電磁閥903，碳化倉體3內(nèi)設有溫濕度傳感器202、用于探測倉內(nèi)壓力的壓力傳感器204和用于探測倉內(nèi)CO2濃度的二氧化碳傳感器203，第一管道上設有CO2加氣電磁閥905，第二管道上設有空氣加氣電磁閥906，第三管道上設有手動開關閥8，泄氣口 7處設有泄氣電磁閥901，所述加熱電磁閥902、加濕電磁閥903、溫濕度傳感器202、壓力傳感器204、二氧化碳傳感器203、CO2加氣電磁閥905、空氣加氣電磁閥906、泄氣電磁閥901以及冷卻除濕機403上自帶的電磁閥904均與中央處理單元I信號連接。所述加熱電磁閥902、加濕電磁閥903、溫濕度傳感器202、壓力傳感器204、二氧化碳傳感器203、CO2加氣電磁閥905、空氣加氣電磁閥906、泄氣電磁閥901以及冷卻除濕機403上自帶的電磁閥904均先連接一 A/D轉(zhuǎn)換器201后再連接中央處理單元I，中央處理單元I信號連接顯示器101，中央處理單元I為PLC。冷卻除濕機403為市購件，故不詳細敘述。本實用新型所述的新型溫濕度、壓力、CO2濃度可自動調(diào)控的加速碳化裝置，通過加熱管401向碳化倉體3內(nèi)輸入熱蒸汽以實現(xiàn)對碳化倉體3內(nèi)的加熱,通過加濕管402向碳化倉體3內(nèi)輸入濕汽以實現(xiàn)對碳化倉體3內(nèi)的加濕，通過CO2儲存罐501以實現(xiàn)對碳化倉體3內(nèi)增加CO2氣體，通過空壓機以實現(xiàn)對碳化倉體3內(nèi)輸入一定量的空氣，通過風扇10轉(zhuǎn)動保證碳化倉體3內(nèi)溫度、濕度、CO2濃度一致。加熱電磁閥902、加濕電磁閥903、冷卻除濕機403上自帶的電磁閥904與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換裝置——A/D轉(zhuǎn)換器201連接后連接中央處理單元1，以便于分別進行單獨調(diào)控。加濕管402與碳化倉體3內(nèi)部氣壓一致，以保證當碳化倉體3內(nèi)存在壓力時加濕管402依然能夠正常工作。CO2加氣電磁閥905、空氣加氣電磁閥906均與中央處理單元I連接，以便于對其進行單獨調(diào)控。碳化倉體3與真空泵6相連接，中間裝有手動開關閥8，可在碳化試驗前對碳化倉體3進行預抽真空。當碳化倉體3內(nèi)壓力超過設定壓力值時，通過軟件調(diào)控開啟泄氣電磁閥901以對倉內(nèi)氣體壓力進行調(diào)節(jié)。本實用新型的實施過程包括如下步驟:(I)預抽真空:碳化試驗前應關閉手動閥門，將預碳化試樣放入碳化倉體3內(nèi)，高溫橡膠墊所處位置要緊固螺栓9，使碳化倉體3與倉門8密封連接。在所有電磁閥門關閉的前提下，打開真空泵6，對裝置進行預抽真空至-0.1MPa，關閉手動閥門及真空泵6。在進行預抽真空時應觀察壓力傳感器204傳遞給中央處理單元I后顯示在顯示器101上的倉內(nèi)壓力值，若倉內(nèi)壓力值能達到設定值，且I小時后讀數(shù)基本保持不變，則說明裝置氣密性良好；否則說明本實用新型存在漏氣現(xiàn)象，需將連接部分重新連接，再對裝置重復預抽真空，以確保本實用新型的氣密性良好。(2)加速碳化試驗打開中央處理單元I與顯示器101中碳化試驗軟件，設置碳化試驗的試驗編號、箱內(nèi)溫度(25°C 100°C)、相對濕度(50% 95%)、倉內(nèi)壓力(-0.1OMPa 0.35MPa)、C02濃度(0% 100%)、水箱溫度((TC 50°C)等參數(shù)，確認無誤后點擊“重新試驗”圖標，則儀器在軟件的自動調(diào)控下開始試驗。在試驗過程中，當碳化倉體3內(nèi)溫度低于設定值時，加熱電磁閥902開啟，加熱管401開始工作，向倉體內(nèi)輸送熱蒸汽；當碳化倉體3內(nèi)溫度高于設定值時,加熱電磁閥902關閉，加熱管401停止輸送，同時冷卻除濕電磁閥開啟，冷卻除濕機403開始工作。當碳化倉體3內(nèi)濕度低于設定濕度時，加濕電磁閥903開啟，加濕管402開始工作，向倉體內(nèi)輸送濕汽；當碳化倉體3內(nèi)濕度大于設定值時，加濕電磁閥903關閉，加濕管402停止輸送，同時冷卻除濕電磁閥開啟，冷卻除濕裝置開始工作。當碳化倉體3內(nèi)壓力低于設定壓力時，若CO2濃度低于設定濃度，則CO2加氣電磁閥905開啟，CO2儲存罐501開始向碳化倉體3內(nèi)通入CO2 ;若CO2濃度高于設定濃度，則空氣加氣電磁閥906開啟，空壓機開始向碳化倉體3內(nèi)通入空氣；當碳化倉體3內(nèi)壓力高于設定壓力時，則泄氣電磁閥901開啟，碳化倉體3內(nèi)高壓氣體通過泄氣口 7排出。(3)試驗結(jié)束試樣碳化至設定時間后，在顯示器101上碳化試驗軟件界面點擊“停止試驗”圖標，則儀器停止調(diào)控。排出碳化倉體3內(nèi)氣體，打開倉門8，取出碳化試樣。以上實施例僅為本實用新型的示例性實施例，不用于限制本實用新型，本實用新型的保護范圍由權利要求書限定。本領域人員在本實用新型的實質(zhì)和保護范圍內(nèi)，對本實用新型所做出的各種修改或等同替換也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種新型溫濕度、壓力、CO2濃度可自動調(diào)控的加速碳化裝置，其特征在于:包括碳化倉體，碳化倉體連通有加熱管和加濕管，碳化倉體通過第一管道連接CO2儲存罐,碳化倉體通過第二管道連接空壓機，碳化倉體通過第三管道連接有真空泵，碳化倉體設有泄氣口，碳化倉體內(nèi)的頂部設有風扇，碳化倉體設有進口，碳化倉體的進口處設于倉門，倉門與碳化倉體之間設有高壓密封條，高壓密封條環(huán)繞進口外周圈，倉門與碳化倉體通過螺栓連接。
2.如權利要求1所述的新型溫濕度、壓力、CO2濃度可自動調(diào)控的加速碳化裝置，其特征在于:碳化倉體內(nèi)設冷卻除濕機。
3.如權利要求2所述的新型溫濕度、壓力、CO2濃度可自動調(diào)控的加速碳化裝置，其特征在于:加熱管設有加熱電磁閥，加濕管設有加濕電磁閥，碳化倉體內(nèi)設有溫濕度傳感器、壓力傳感器和二氧化碳傳感器，第一管道上設有CO2加氣電磁閥，第二管道上設有空氣加氣電磁閥，第三管道上設有手動開關閥，泄氣口處設有泄氣電磁閥，所述加熱電磁閥、加濕電磁閥、溫濕度傳感器、壓力傳感器、二氧化碳傳感器、CO2加氣電磁閥、空氣加氣電磁閥、泄氣電磁閥以及冷卻除濕機上的電磁閥均與中央處理單元信號連接，中央處理單元信號連接顯示器。
4.如權利要求3所述的新型溫濕度、壓力、CO2濃度可自動調(diào)控的加速碳化裝置，其特征在于:所述加熱電磁閥、加濕電磁閥、溫濕度傳感器、壓力傳感器、二氧化碳傳感器、CO2加氣電磁閥、空氣加氣電磁閥、泄氣電磁閥以及冷卻除濕機上的電磁閥均先連接一 A/D轉(zhuǎn)換器后再連接中央處理單元，中央處理單元為PLC。
5.如權利要求1-4任一項所述的新型溫濕度、壓力、0)2濃度可自動調(diào)控的加速碳化裝置，其特征在于:所述螺栓共設置22個，22個螺栓呈矩形分布。
6.如權利要求5所述的新型溫濕度、壓力、CO2濃度可自動調(diào)控的加速碳化裝置，其特征在于:高壓密封條為高壓橡膠墊。
專利摘要本實用新型公開了一種新型溫濕度、壓力、CO2濃度可自動調(diào)控的加速碳化裝置，包括碳化倉體，碳化倉體連通有加熱管和加濕管，碳化倉體通過第一管道連接CO2儲存罐，碳化倉體通過第二管道連接空壓機，碳化倉體通過第三管道連接有真空泵，碳化倉體設有泄氣口，碳化倉體內(nèi)的頂部設有風扇，碳化倉體設有進口，碳化倉體的進口處設于倉門，倉門與碳化倉體之間設有高壓密封條，高壓密封條環(huán)繞進口外周圈，倉門與碳化倉體通過螺栓連接。本實用新型是一種密閉性高并且溫濕度、壓力、CO2濃度可控的加速碳化裝置。
文檔編號C04B40/00GK202988999SQ20122072720
公開日2013年6月12日 申請日期2012年12月26日 優(yōu)先權日2012年12月26日
發(fā)明者司政凱, 史迪, 鄧小成, 葉家元, 王安會, 曹林方, 張文生 申請人:河南民安新型材料有限公司