一種脈沖放電回收混凝土系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種脈沖放電回收混凝土系統(tǒng)，包括回收反應(yīng)腔和高壓脈沖發(fā)生器，其中回收反應(yīng)腔的內(nèi)部?jī)?chǔ)存有將待處理混凝土浸泡其中的絕緣液體，并配備有相對(duì)置的低壓電極和高壓電極，這兩個(gè)電極同樣伸入絕緣液體中且保持與混凝土之間的接觸；高壓脈沖發(fā)生器通過高壓電纜分別與低壓電極和高壓電極相連，并用于可重復(fù)地輸出具備上升沿和脈寬的高壓脈沖，以此方式，該高壓脈沖傳輸至低壓電極與高壓電極之間，擊穿混凝土并完成放電，從而使得混凝土在放電過程中完成破碎分解。通過本實(shí)用新型，能夠在不損傷回收骨料的情況下有效完成分解過程，同時(shí)具備無粉塵、能耗低、高效率和便于操控等特點(diǎn)，因而尤其適用于各類混凝土的快速回收用途。
【專利說明】 —種脈沖放電回收混凝土系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于混凝土回收設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種脈沖放電回收混凝土系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著各國(guó)的城市化進(jìn)程，建筑垃圾數(shù)量已占到城市垃圾總量的30%?40%，在這其中尤其是產(chǎn)生了大量的混凝土垃圾。通過將舊建筑物或結(jié)構(gòu)物解體的混凝土經(jīng)破碎分級(jí)成為粗細(xì)骨料(再生骨料)，用以代替混凝土中部分砂石配制成的混凝土(也稱之為再生混凝土)，是節(jié)約能源與資源、保護(hù)人類生存環(huán)境，走可持續(xù)發(fā)展道路的重要課題。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)混凝土的再生方式主要是加熱碾磨、偏心輪軸馬達(dá)碾磨、機(jī)械碾磨等手段。例如，在大型混凝土回收廠，一般先采用顎式破碎機(jī)進(jìn)行初次破碎，再采用滾式或反擊式破碎機(jī)進(jìn)行再次破碎，并篩分為不同規(guī)格、粒徑的集料，經(jīng)過這樣的環(huán)節(jié)生產(chǎn)再生集料其顆粒形狀和粒徑大小能得到很好的控制。
[0004]然而，進(jìn)一步的研究表明，上述現(xiàn)有技術(shù)仍然存在以下的缺陷或不足:首先，在碾磨回收過程中，回收骨料會(huì)受到損傷，影響再生混凝土的強(qiáng)度，并導(dǎo)致只能應(yīng)用在路基等不重要場(chǎng)所；其二，傳統(tǒng)的混凝土回收系統(tǒng)裝置往往體積龐大，加工程序復(fù)雜，并存在能耗較高的問題；其三，在回收過程中，現(xiàn)有技術(shù)會(huì)產(chǎn)生大量粉塵，造成對(duì)環(huán)境的二次污染，而在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的時(shí)代背景下，更需要注重經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)保效益的有機(jī)結(jié)合。因此，在相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】中亟需尋找更為完善的混凝土回收方案，以便解決現(xiàn)有技術(shù)的各類缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種脈沖放電回收混凝土系統(tǒng)，其中通過采用脈沖放電方式執(zhí)行混凝土的分解，并結(jié)合混凝土自身的特點(diǎn)來構(gòu)建特定的回收系統(tǒng)且對(duì)其關(guān)鍵組件的設(shè)置方式及工藝參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，相應(yīng)能夠在不損傷回收骨料的情況下有效完成分解過程，同時(shí)具備無粉塵、能耗低、高效率和便于操控等特點(diǎn)，因而尤其適用于各類混凝土的快速回收用途。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本實(shí)用新型，提供了一種脈沖放電回收混凝土系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括回收反應(yīng)腔和高壓脈沖發(fā)生器，其中:
[0007]所述回收反應(yīng)腔的內(nèi)部?jī)?chǔ)存有將待處理混凝土浸泡其中的絕緣液體，并配備有相對(duì)置的低壓電極和高壓電極，所述低壓電極和高壓電極同樣伸入絕緣液體中且保持與混凝土之間的接觸；
[0008]所述高壓脈沖發(fā)生器通過高壓電纜分別與所述低壓電極和高壓電極相連，并用于可重復(fù)地輸出具備上升沿和脈寬的高壓脈沖，以此方式，該高壓脈沖傳輸至所述低壓電極與高壓電極之間，擊穿混凝土并完成放電，從而使得混凝土在放電過程中完成破碎分解。
[0009]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述高壓脈沖發(fā)生器所輸出的上升沿被設(shè)定為小于500ns，其脈寬被設(shè)定為I μ s至500 μ s的范圍，且其工作頻率為0.1Hz至500Hz的范圍。[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述低壓電極被構(gòu)造為由豎直段、水平段和圓弧段共同組成，其中豎直段的一端與所述高壓電纜相連，另外一端伸入至回收反應(yīng)腔的絕緣液體中且與水平段的一端相連，該水平段的另外一端繼續(xù)連接至圓弧段；該圓弧段處于絕緣液體的下部且橫向延伸，由此實(shí)現(xiàn)與混凝土之間的充分接觸。
[0011]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述高壓電極被構(gòu)造為豎直桿狀結(jié)構(gòu)，其相對(duì)于低壓電極處于所述圓弧段的上方，且可向下移動(dòng)調(diào)節(jié)，由此實(shí)現(xiàn)在分解破碎混凝土的過程中始終保持與混凝土的接觸。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述回收反應(yīng)腔還配備有流體輸出泵、過濾器和回流單元，在執(zhí)行多次混凝土回收操作后，摻雜已破碎混凝土的絕緣液體通過流體輸出泵向外排出，經(jīng)由過濾器執(zhí)行過濾處理以獲得再生骨料，過濾后的絕緣液體則通過回流單元返回至回收反應(yīng)腔內(nèi)，以便循環(huán)利用。
[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選地,所述絕緣液體選自水或其它高電介常數(shù)的液體。
[0014]總體而言，通過本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下的技術(shù)優(yōu)點(diǎn):
[0015]1、通過采用脈沖放電方式實(shí)現(xiàn)混凝土的分解，不會(huì)對(duì)回收骨粒造成二次損傷，這樣在有效完成混凝土分解的同時(shí)，利用回收骨粒再生的混凝土還具有較高的強(qiáng)度；此外，由于在絕緣液體中執(zhí)行混凝土的破碎回收操作，不會(huì)產(chǎn)生粉塵，造成二次環(huán)境污染，而且絕緣液體通過過濾等手段可實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用；
[0016]2、通過對(duì)脈沖放電的一系列工作參數(shù)進(jìn)行具體設(shè)定，測(cè)試表明可以高效率、低能耗低執(zhí)行混凝土的破碎回收過程，而且保證回收骨料的強(qiáng)度和粒徑均滿足后期使用要求；
[0017]3、此外，通過對(duì)回收反應(yīng)腔內(nèi)的兩個(gè)電極的具體形式和設(shè)置方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，實(shí)際測(cè)試表明能夠充分實(shí)現(xiàn)與混凝土之間的接觸，由此在保證回收過程的順利執(zhí)行的同時(shí)，還進(jìn)一步提聞了操作便利性；
[0018]4、按照本實(shí)用新型的混凝土回收系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)緊湊、便于質(zhì)量控制，同時(shí)具備無粉塵、能耗低、高效率等特點(diǎn)，因而尤其適用于各類混凝土的快速回收用途。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是按照本實(shí)用新型所構(gòu)建的脈沖放電回收混凝土系統(tǒng)的整體構(gòu)造示意圖；
[0020]圖2是按照本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的回收反應(yīng)腔及其內(nèi)部元件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:
[0022]1-高壓脈沖發(fā)生器2-高壓電纜3-回收反應(yīng)腔4-低壓電極5-高壓電極6-混凝土 7-絕緣液體
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0024]圖1是按照本實(shí)用新型所構(gòu)建的脈沖放電回收混凝土系統(tǒng)的整體構(gòu)造示意圖。如圖1中所示，該回收系統(tǒng)主要包括回收反應(yīng)腔3和高壓脈沖發(fā)生器I，其中回收反應(yīng)腔3的內(nèi)部?jī)?chǔ)存有將待處理混凝土浸泡其中的絕緣液體6，并配備有相對(duì)置的低壓電極4和高壓電極5，這兩個(gè)電極同樣伸入絕緣液體6中且保持與混凝土之間的充分接觸。
[0025]高壓脈沖發(fā)生器I可通過高壓電纜2或其他類似導(dǎo)線分別與低壓電極4和高壓電極5相連，并用于可重復(fù)地輸出具備一定的上升沿和脈寬的高壓脈沖，以此方式，該高壓脈沖傳輸至低壓電極4與高壓電極5之間，擊穿混凝土并完成放電，從而使得混凝土在放電過程中完成破碎分解。
[0026]具體而言，當(dāng)對(duì)混凝土施加脈沖放電時(shí)，混凝土內(nèi)混雜的氣體介質(zhì)發(fā)生擊穿，電離氣體形成等離子體和爆炸性體積變化撕裂混凝土。同時(shí)產(chǎn)生的沖擊波在混凝土的邊緣產(chǎn)生張應(yīng)力，使泥灰和骨料分離。這樣通過控制放電的能量與次數(shù)，能將混凝土有效碎裂成可再生粒料，循環(huán)使用。由于在絕緣液體中執(zhí)行混凝土的破碎回收操作，不會(huì)產(chǎn)生粉塵，造成二次環(huán)境污染。此外，通過上述操作，不會(huì)對(duì)回收骨粒造成二次損傷，利用回收骨粒再生的混凝土具有較高的強(qiáng)度，因而后期能夠獲得更好的運(yùn)用。
[0027]參見圖2，按照本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，所述低壓電極4可以被構(gòu)造為由豎直段、水平段和圓弧段共同組成，其中豎直段的一端與高壓電纜相連，另外一端伸入至回收反應(yīng)腔3的絕緣液體7中且與水平段的一端相連，該水平段的另外一端繼續(xù)連接至圓弧段；該圓弧段處于絕緣液體7的下部且橫向延伸，由此實(shí)現(xiàn)與混凝土之間的充分接觸。此外，所述高壓電極5可以被構(gòu)造為豎直桿狀結(jié)構(gòu)，其相對(duì)于低壓電極4處于所述圓弧段的上方，且可向下移動(dòng)調(diào)節(jié)，由此實(shí)現(xiàn)在分解破碎混凝土的過程中能夠始終保持與混凝土的充分接觸。
[0028]所述高壓脈沖發(fā)生器可采用marx發(fā)生器、基于脈沖變壓器的高壓發(fā)生器及其他類型的高壓發(fā)生器等。按照本實(shí)用新型的另一優(yōu)選實(shí)施例，經(jīng)過較多的實(shí)際對(duì)比測(cè)試，所述高壓脈沖發(fā)生器所輸出的上升沿優(yōu)選被設(shè)定為小于500ns，其脈寬被設(shè)定為I μ s至500 μ s的范圍，且其工作頻率為0.1Hz至500Hz的范圍。通過以上工作參數(shù)的具體設(shè)定，可以使得絕緣液體在混凝土之前先完成擊穿放電，保證混凝土的破碎回收過程能夠高效率、低能耗地順利進(jìn)行，而且所獲得的回收骨料的強(qiáng)度和粒徑均滿足后期使用要求。
[0029]按照本實(shí)用新型的又一優(yōu)選實(shí)施例，所述回收反應(yīng)腔還可以配備有流體輸出泵、過濾器和回流單元等(圖中未顯示)，這樣在執(zhí)行多次混凝土回收操作后，摻雜已破碎混凝土的絕緣液體通過流體輸出泵向外排出，經(jīng)由過濾器執(zhí)行過濾處理以獲得再生骨料，過濾后的絕緣液體則通過回流單元返回至回收反應(yīng)腔內(nèi)，以便循環(huán)利用。
[0030]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種脈沖放電回收混凝土系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括回收反應(yīng)腔(3)和高壓脈沖發(fā)生器(1)，其中: 所述回收反應(yīng)腔(3 )的內(nèi)部?jī)?chǔ)存有將待處理混凝土( 6 )浸泡其中的絕緣液體(7 )，并配備有相對(duì)置的低壓電極(4)和高壓電極(5)，所述低壓電極和高壓電極同樣伸入絕緣液體(7)中且保持與混凝土(6)之間的接觸； 所述高壓脈沖發(fā)生器(I)通過高壓電纜(2)分別與所述低壓電極(4)和高壓電極(5)相連，并用于可重復(fù)地輸出具備上升沿和脈寬的高壓脈沖，以此方式，該高壓脈沖傳輸至所述低壓電極(4)與高壓電極(5)之間，擊穿混凝土并完成放電，從而使得混凝土在放電過程中完成破碎分解。
2.如權(quán)利要求1所述的脈沖放電回收混凝土系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓脈沖發(fā)生器(I)所輸出的上升沿被設(shè)定為小于500ns，其脈寬被設(shè)定為I μ s至500 μ s的范圍，且其工作頻率為0.1Hz至500Hz的范圍。
3.如權(quán)利要求1或2所述的脈沖放電回收混凝土系統(tǒng)，其特征在于，所述低壓電極(4)被構(gòu)造為由豎直段、水平段和圓弧段共同組成，其中豎直段的一端與所述高壓電纜(2)相連，另外一端伸入至回收反應(yīng)腔的絕緣液體中且與水平段的一端相連，該水平段的另外一端繼續(xù)連接至圓弧段；該圓弧段處于絕緣液體的下部且橫向延伸，由此實(shí)現(xiàn)與混凝土之間的充分接觸。
4.如權(quán)利要求3所述的脈沖放電回收混凝土系統(tǒng)，其特征在于，所述高壓電極(5)被構(gòu)造為豎直桿狀結(jié)構(gòu)，其相對(duì)于低壓電極(4)處于所述圓弧段的上方，且可向下移動(dòng)調(diào)節(jié)，由此實(shí)現(xiàn)在分解破碎混凝土的過程中始終保持與混凝土的接觸。
5.如權(quán)利要求1所述的脈沖放電回收混凝土系統(tǒng)，其特征在于，所述回收反應(yīng)腔(3)還配備有流體輸出泵、過濾器和回流單元，在執(zhí)行多次混凝土回收操作后，摻雜已破碎混凝土的絕緣液體通過流體輸出泵向外排出，經(jīng)由過濾器執(zhí)行過濾處理以獲得再生骨料，過濾后的絕緣液體則通過回流單元返回至回收反應(yīng)腔內(nèi)，以便循環(huán)利用。
【文檔編號(hào)】B28C5/00GK203650688SQ201320889653
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】劉毅, 林福昌, 趙廷志 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)