发泡机是如何工作的

     随着经济的快速发展，泡沫混凝土这一新型建筑材料走进了高楼大厦。这一新型建筑材料在中国建筑史上引起了巨大的影响。对于泡沫混凝土来说，泡沫是它的主体，所以制泡沫的发泡机就成了泡沫混凝土生产的关键设备和主机。

     对于发泡机来说，人们也不陌生，它的前身是砂浆搅拌机，早在20世纪50年代我国就开始使用。在当时是将发泡剂直接加入砂浆搅拌机或混凝土搅拌机，让发泡剂和砂浆或混凝土一起搅拌，生成泡沫。后来，在上世纪70年代前后，开始出现专用的发泡机——高速叶轮发泡机。以后随着技术不断更新、换代，为以高压充气为主体的第三代机型的发泡机已经研制出来，它基本可满足泡沫混凝土的需要。但是，与国外发达国家相比，我国的发泡机自动化程度还较低，发泡性能也还有一定的差距，需要进一步的提高。

对于发泡机来说，能够发泡的基本原理，就是将空气引入发泡剂溶液中。由此可见泡沫的形成须具备因素，一是发泡剂溶液，二是空气，二者缺一不可。没有发泡剂溶液，包围气体的液膜就不会形成，也就没有气泡。而没有气体，单有发泡剂溶液，泡也不能形成。

  对于不同的发泡机，它引入气体的方式不同，因而的到效果就不同了。对于发泡机引入气体的方式有以下几种：

（1） 慢速旋转叶片引入气体

　　主要原理是搅拌机叶片在推动浆体时，空气随搅拌机叶片进入浆内，另外，大量空气在浆体翻转时被裹入浆内，还有一部分空气是由水泥、集料带入浆内的。三者相加，就是进入浆内的空气总量。其中，由搅拌叶片带入浆内的空气及叶片翻动浆体裹入的空气占主体，在空气进入浆体后，含有发泡剂表面活性物的液体将空气包围，在空气与液体的界面形成双电子层液膜，最终以液包气的方式形成浆体内的气泡。

　　　（2） 高速旋转叶片引入气体

　　主要原理是依靠高速旋转叶片向发泡剂溶液中引入气体。其气体的引入主要靠旋转叶片的作用力。这种机型的叶片一般要求高速旋转，转速应＞700转/min，一般在700～1400r/min之间，叶轮端部的圆周速度应＞20m/s，才能获得较满意的效果。一定的高速才能使叶轮在液体中暴露，和空气接触，引入空气。若转速太低，叶轮在液体中不暴露，引气量就很低。其合适的转速应以下叶轮在液体旋转时暴露为宜。

叶轮引气的基本原理：当叶轮高速旋转时，带动发泡筒内的发泡剂溶液随之旋转，形成一个滚动的环流，并产生一个很大的旋涡。这时，位于发泡剂溶液顶部气液界面的气液两相粒子，就会相伴而下，呈快速螺旋状下降到旋涡的底部，在叶轮边缘2.5～5㎝处，形成一个湍流区。在这个区域内，气液两相粒子受到叶轮较强的剪切和冲击作用，分散成细小的分散体，很快地实现了气液的混合，使气体均匀分散于液体中，实现了气体的引入。其引入效率由转速、叶轮直径、叶轮距发泡筒的距离，叶轮叶片的形状等各种技术因素均有关，不是单一转速决定的。　　

（3） 利用压力引入气体

　主要原理就是利用各种可以产生空气压力的设备，把空气压入液体中，实现两相的均匀混合。在常压下，空气进入液体是较难的，而在一定压力下，则变得比较容易。这个空气压力不单是把气体压向液体中，同时也把液体压向气体中，实际是双相同时施压。这样，两相的混合就会速度快、效率高、均匀、气泡细小，达到了泡沫较理想的技术要求。

（4） 高压射流引入气体

　其基本原理就是利用射流产生的强大分散力，实现气相和液相的瞬间大的表面接触，使二者均匀混合，并以液裹气形成泡沫。

  对于这四种引入气体方式来说，前两种技术向液体引气的方式都较慢、且不均匀，泡径大，特别是泡径无法控制，完全是依赖发泡机的随机性，无法保证泡径微小和泡沫均匀这两个最关键的技术指标。同时，其发泡量也是很难控制的。而后两种无论是在发泡量、发泡速度，还是泡径及泡沫均匀度等，都跨上了一个新台阶，有了很大的技术进步。

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