一種適用於淤泥快速脫水系統的脫水劑拌合裝置製造方法
2023-05-18 08:59:01 1
一種適用於淤泥快速脫水系統的脫水劑拌合裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種適用於淤泥快速脫水系統的脫水劑拌合裝置，其包括一清水輸送單元、一脫水劑加入單元和一脫水劑攪拌單元，其中，一螺杆泵的轉速及排量按照所述控制裝置的預設量而定，其將預設量的粉狀脫水劑加入所述脫水劑拌合單元內；所述脫水劑拌合單元，其為一三箱溢流型的攪拌箱，三箱之間順次採用溢流方式連接，其包括順次連接的一藥劑混合箱、一攪拌箱和一藥劑輸出箱；其中，所述藥劑混合箱與所述清水輸送單元、脫水劑加入單元連接，其將所述粉狀脫水劑在清水中溶解；所述攪拌箱與所述藥劑混合箱在下端連通，所述藥劑輸出箱和所述攪拌箱在上端連通。本發明脫水劑拌合裝置採用三箱溢流的方式，保證脫水劑攪拌均與，連續輸出。
【專利說明】一種適用於淤泥快速脫水系統的脫水劑拌合裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種脫水劑拌合裝置，尤其涉及一種具適用於淤泥快速脫水系統的脫水劑拌合裝置。
【背景技術】
[0002]現有脫水系統能夠實現將淤泥脫水固化處理，在採集的泥漿中加入一定量的固化劑，一種吹填淤泥造地的施工工藝及其裝置，裝置包括固化處理系統A和改良泥漿的攤鋪系統B。該A包括:泵抽、雜物篩除、固化劑貯料、固化劑輸送、壓縮空氣輸送和混合泥漿拌合輸送等裝置。該B包括:連接管段、軟管或者皮帶運輸機和承載及移動裝置。其施工流程為:①將淤泥泥漿吹填至吹填區域或沉澱池中，經沉澱形成濃稠淤泥泥漿的堆積層用泵抽裝置抽取濃稠淤泥泥漿，同時向濃稠淤泥泥漿輸送固化劑，在泵前或泵後管道內將濃稠淤泥泥漿與固化劑混合形成混合泥漿將混合泥漿輸送至拌合輸送裝置中，形成改良泥漿；④將改良泥漿輸出，通過 連接管段輸送至攤鋪系統B ;⑤攤鋪系統B將改良泥漿鋪設至指定厚度。
[0003]該專利中藥劑入未能準確實時控制，加入的藥劑及其輸出量難以實時控制和調整，輸出穩定性難以保證。
[0004]鑑於上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終於獲得了本創作。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在於提供一種適用於淤泥快速脫水系統的脫水劑拌合裝置，用以克服上述技術缺陷。
[0006]為實現上述目的，本發明提供一種適用於淤泥快速脫水系統的脫水劑拌合裝置，其包括一清水輸送單元、一脫水劑加入單元和一脫水劑攪拌單元，其中，
[0007]所述清水輸送單元，其包括一清水泵，所述清水泵的轉速及排量按照所述淤泥快速脫水固化系統的一控制裝置的預設量而定，並將預設量的清水加入所述脫水劑攪拌單元內；
[0008]所述脫水劑加入單元，其包括一螺杆泵，所述螺杆泵的轉速及排量按照所述控制裝置的預設量而定，其將預設量的粉狀脫水劑加入所述脫水劑拌合單元內；
[0009]所述脫水劑拌合單元，其為一三箱溢流型的攪拌箱，三箱之間順次採用溢流方式連接，其包括順次連接的一藥劑混合箱、一攪拌箱和一藥劑輸出箱；其中，所述藥劑混合箱與所述清水輸送單元、脫水劑加入單元連接，其將所述粉狀脫水劑在清水中溶解；所述攪拌箱與所述藥劑混合箱在下端連通，所述藥劑輸出箱和所述攪拌箱在上端連通。
[0010]較佳的，所述各攪拌箱內設置有一攪拌裝置，用以將脫水劑攪拌均勻，所述攪拌裝置包括一攪拌驅動電機、一攪拌杆和一攪拌葉片，其中，
[0011]所述攪拌驅動電機，其設置在所述各箱體的上端，其轉速由所述控制裝置預先設定;[0012]所述攪拌杆，其與所述攪拌驅動電機輸出軸相連接，其上設置有至少一個所述攪拌葉片。
[0013]較佳的，所述脫水劑加入單元還包括一加料鬥、一螺旋抖篩和一加藥管道，其中，
[0014]所述加料鬥中盛放有粉狀脫水劑，所述加料鬥上設置有一攪拌電機，用以驅動加料鬥中的粉狀脫水劑攪拌；
[0015]所述螺旋抖篩設置在所述加料鬥的下端，從所述加料鬥中流出的粉狀脫水劑流經所述螺旋抖篩進入所述螺杆泵中；
[0016]所述加藥管道內設置有所述螺杆泵，其末端與所述藥劑混合箱連接，將粉狀脫水劑排入其內。
[0017]較佳的，所述脫水劑拌合裝置設置在一管道上，泥漿從該管道流入所述脫水劑拌合裝置內，在所述脫水劑拌合裝置前的管道上設置有一第二流量計和一濃度計，分別測量流入所述脫水劑拌合裝置內的泥漿的流量和濃度。
[0018]較佳的，所述藥 劑混合箱上設置有一進水口，用以供所述清水輸入單元輸出的清水進入其內；所述藥劑輸出箱上設置有一出口，用以輸出攪拌均與的藥劑。
[0019]較佳的，所述藥劑輸出箱上還設置有一磁性液位計，當箱體內的液面下降到預設的液位時，所述磁性液位計會報警提示，並通知所述控制裝置。
[0020]較佳的，所述藥劑輸出箱的出口端的管道上設置有一加藥泵，所述加藥泵的轉速以及排量由所述控制裝置實時設定，所述加藥泵將攪拌均與的脫水劑排入所述管道中。
[0021]較佳的，所述脫水劑加入單元還包括一手動加藥閥，所述手動加藥閥設置在所述螺杆泵和螺旋抖篩之間，根據實時設置的螺杆泵的轉速手動控制所述加料鬥的脫水劑排出量。
[0022]較佳的，所述控制裝置根據所述脫水劑拌合裝置前的管道上設置的一第二流量計和一濃度計的測量流量和濃度設定所述脫水劑的加入量。
[0023]較佳的，所述控制裝置按照下述公式確定脫水劑的加入量，
[0024]Q 脫=Q2Xn
[0025]式中，0^表示每分鐘脫水劑的加入量，Q2表示所述第二流量計測得的泥漿每分鐘的流量值，η表示所述脫水劑拌合裝置中的螺杆泵的轉速；
[0026]其中，所述螺杆泵的轉速η根據下述公式計算，η表示所述控制裝置預設的脫水劑加入濃度；
[0027]其中，所設的脫水劑加入濃度η根據下述公式計算，
[0028]η = 0.6 X β +0.6
[0029]式中，β表示所述濃度計測得的管道中的泥漿濃度。
[0030]與現有技術比較本發明的有益效果在於:本發明適用於淤泥快速脫水系統的脫水劑拌合裝置，採用三箱溢流的方式對脫水劑進行攪拌，其中藥劑混合箱，用以完成添加粉劑的初步溶解，所述攪拌箱，用以完成藥劑的存儲和充分溶解，所述藥劑輸出箱，用以完成粉劑溶液的輸出；三箱溢流攪拌裝置的使用，既可以保證粉劑充分溶解，又可以存儲溶劑，實現溶劑連續、不間歇輸出使用；所述脫水劑攪拌裝置的清水輸送單元、脫水劑加入單元和脫水劑攪拌單元都受同一控制裝置控制，所述控制裝置根據實時的泥漿流量和濃度信息，確定脫水劑的加入量，保證脫水劑按照預設的量與泥漿進行攪拌，輸出符合要求的泥漿；同時保證整個脫水固化過程的有序進行和流水化操作；脫水劑加入單元中設置螺杆泵及螺旋抖篩，進一步保證了脫水劑的攪拌均勻。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]圖1為本發明淤泥快速脫水固化系統的整體結構示意圖；
[0032]圖2為本發明淤泥快速脫水固化系統的凝聚劑拌合裝置的正視結構示意圖；
[0033]圖3為本發明淤泥快速脫水固化系統的脫水劑加入單元的結構示意圖；
[0034]圖4為本發明淤泥快速脫水固化系統的脫水劑攪拌單元的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0035]以下結合附圖，對本發明上述的和另外的技術特徵和優點作更詳細的說明。
[0036]在本發明中，淤泥脫水固化系統主要包括凝聚劑拌合裝置和脫水劑拌合裝置，其中的脫水劑拌合裝置，用以對粉末狀脫水劑加水攪拌。
[0037]請參閱圖1所示，其為本發明淤泥快速脫水固化系統的整體結構示意圖，該系統包括一取漿泥漿泵1、一凝聚劑拌合裝置3、一脫水劑拌合裝置6、一控制裝置和一管道5，其中，所述取漿泥漿泵1，用於抽取天然泥漿，所述第一泥漿泵I的流量根據整體設備的性能而定，其抽取天然泥漿後輸入至所述管道2中，在本發明中，泥漿通過所述管道2並在其內對泥漿進行拌合，所述管道2的直徑根據設備的輸出需求及承載能力而定。
[0038]所述取漿泥漿泵I抽取天然泥漿後，將泥漿傳輸至所述管道2中，經所述第一流量計51後進入所述凝聚劑拌合裝置3，所述第一流量計51對進入所述凝聚劑拌合裝置3的泥漿流量進行測量並將該流量信息傳輸至所述控制裝置，所述流量計51安裝在所述凝聚劑拌合裝置3的入口前，並且當所述泥漿流入所述凝聚劑拌合裝置3時，所述控制裝置能夠根據該流量設定好凝聚劑的加入量及凝聚劑拌合裝置3中的螺杆輸送單元4的相應轉速，故所述第一流量計51和凝聚劑拌合裝置3之間的管道長度根據該泥漿的流速確定。
[0039]請參閱圖2所示，其為本發明淤泥快速脫水固化系統的凝聚劑拌合裝置的正視結構示意圖，在本發明中，該凝聚劑拌合裝置包括一螺杆輸送單元4、一雙桶溢流單元和一第二泥漿泵52，其中，所述螺杆輸送單元4包括一凝聚劑箱42、一驅動電機43和一螺杆41，在本實施例中，所述凝聚劑箱42放置有凝聚劑，所述驅動電機43受所述控制裝置4控制，所述螺杆41在所述驅動電機43的驅動下按照預設的流量向所述雙桶溢流單元中輸送凝聚劑。
[0040]所述雙桶溢流單元包括兩個攪拌桶，分別為一凝聚劑拌合桶31和一攪拌輸送桶32，所述凝聚劑拌合桶31，其從一進口接收所述管道2中流入的泥漿，從另一進口輸入預設流速的凝聚劑，在其內葉輪的旋轉作用下將混合的泥漿和凝聚劑進行攪拌，所述葉輪設置在轉動泵軸上，受一轉動泵驅動。所述攪拌輸送桶32與所述凝聚劑拌合桶31採用溢流方式連接，兩桶上端相通，泥漿液能夠自由流動，當所述攪拌輸送桶32的液位低於所述凝聚劑拌合桶31的液位時，所述凝聚劑拌合桶31內的漿液將會自動溢流至所述攪拌輸送桶32，保證所述攪拌輸送桶32能夠持續輸出。
[0041]採用溢流的方式連接兩個攪拌桶，不僅增加了泥漿與凝聚劑的混合攪拌時間，使得漿液混合的更加均勻，而且，能夠保證漿液的自動控制。[0042]所述攪拌輸送桶32將攪拌均勻的漿液傳輸至所述管道2中，在該出口上的管道2上設置有所述第二泥漿泵52，其輸出泥漿的流量根據所述控制裝置的預設量而定。
[0043]在上述凝聚劑拌合裝置3中，對泥漿和凝聚劑的流量進行驅動和控制的設備都受所述控制裝置控制。
[0044]在本發明中，所述控制裝置集成在一 PLC控制櫃8中，所述控制裝置包括一處理單元、一檢測單元和一動作單元，其中，所述處理單元為一處理器，其可以為一 PLC處理器；在所述凝聚劑拌合裝置3中，凝聚劑的加入量及輸出量由所述控制裝置控制。在本實施例中，凝聚劑的添加率α預設為8%~10%，該值根據地基承載力的要求進行確定；所述控制裝置的處理單元根據公式(I)確定每分鐘凝聚劑的加入量，
[0045]Q 凝—Q1Xct (I)
[0046]其中，Qsi表示每分鐘凝聚劑的加入量，Q1表示所述第一流量計測得的泥漿每分鐘的流量值，α表示預設的凝聚劑的添加率。
[0047]所述處理單元根據計算出的凝聚劑的加入量設定所述螺杆輸送單元4的驅動電機的轉速以及所述第 二泥漿泵52的轉速。
[0048]所述泥漿與凝聚劑拌合後從所述第二泥漿泵51流向管道25中，在所述凝聚劑拌合裝置3的出口設置有一濃度計53，其測量進入所述脫水劑拌合裝置6前的泥漿的濃度；該段管道5還設置有一第二流量計54，用以測量進入所述脫水劑拌合裝置6前的泥漿的流量；所述濃度計53和第二流量計54將採集的泥漿信息傳輸至所述控制裝置的處理單元，所述處理的單元根據該濃度和流量信息按照公式(2)計算每分鐘脫水劑的加入量，
[0049]Q 脫=Q2Xn (2)
[0050]式中，0^表示每分鐘脫水劑的加入量，Q2表示所述第二流量計測得的泥漿每分鐘的流量值，η表示控制裝置預設的脫水劑加入濃度；
[0051]其中，所述預設的脫水劑加入濃度η根據下述公式(3)計算，
[0052]η = 0.6Χ β +0.6 (3)
[0053]式中，β表示所述濃度計測得的管道中的泥漿濃度。
[0054]所述脫水劑拌合裝置6根據該實時設置的脫水劑加入量將脫水劑攪拌。在本發明中，加入的脫水劑的濃度由所述管道中的泥漿的濃度實時設定，控制裝置根據該管道中的泥漿濃度實時設定最終輸出的泥漿的濃度。
[0055]請繼續結合圖1所示，本發明的脫水劑拌合裝置6包括一清水輸送單元、一脫水劑加入單元67和一脫水劑攪拌單元，在本實施方式中，所述清水輸送單元包括一取水池66，其為脫水劑的拌合提供清水；還包括一清水泵65，其設置在所述清水池65下端的出口管道上，其將所述取水池66中的清水吸入所述脫水劑拌合單元內，所述清水泵65的轉速及排量根據所述控制裝置的計算而設定。
[0056]請參閱圖3所示，其為本發明淤泥快速脫水固化系統的脫水劑加入單元的結構示意圖，所述脫水劑加入單兀67包括一加料鬥641、一螺旋抖篩646、一攪拌電機644、一手動加藥閥64、一螺杆泵642、一加藥管道643及一螺杆驅動電機645，本發明中的脫水劑為粉劑，其中，所述加料鬥641中盛放有粉狀的脫水劑，所述攪拌電機644驅動加料鬥641攪拌，使加料鬥內的脫水劑攪拌均勻；螺旋抖篩646設置在所述加料鬥641的下端，從所述加料鬥641中流出的粉狀脫水劑流經所述螺旋抖篩646進入所述螺杆泵642中；所述螺杆泵642在螺杆驅動電機645的驅動下，按照所述控制裝置實時設置的轉速將脫水劑加入所述加藥管道643中，並排入所述脫水劑攪拌單元內；所述加藥管道643內設置有所述螺杆泵642，其末端與所述脫水劑攪拌單元連接；所述手動加藥閥64設置在所述螺杆泵642和螺旋抖篩646之間，根據實時設置的螺杆泵642的轉速手動控制所述加料鬥641的脫水劑排出量，只需滿足能夠持續供應即可，保證出料口的粉劑量與實際所需用量一致即可；粉劑流經所述螺旋抖篩646進入所述脫水劑攪拌單元的箱體內，抖篩能分散粉劑，防止粉劑進入箱體抱團而溶解不充分，造成浪費。
[0057] 請參閱圖4所示，其為本發明淤泥快速脫水固化系統的脫水劑攪拌單元的結構示意圖，在本實施例中，所述脫水劑攪拌單元為一三箱溢流型的攪拌箱，三箱之間順次採用溢流方式連接；其包括一藥劑混合箱61、一攪拌箱62和一藥劑輸出箱63 ;所述藥劑混合箱61上設置有一進水口，用以加入清水，其上還設置有所述加料鬥641和螺杆泵642，粉劑加入所述藥劑混合箱61內後，遇水開始溶解，並在驅動電機的驅動下開始拌合。
[0058]在本實施例中，每個箱體內都設置有一攪拌裝置，其為一攪拌驅動電機671、一攪拌杆674和一攪拌葉片675，所述攪拌驅動電機671，設置在各箱體的上端，其轉速由一所述控制裝置控制的攪拌控制單元677的預設轉速進行設定，保證箱體內的脫水劑能夠順利的流入相鄰的箱體；所述攪拌杆674，其與所述攪拌驅動電機671的輸出軸相連接，其上設置有至少一攪拌葉片675 ;所述藥劑混合箱61和攪拌箱62在下端相通，攪拌箱62和藥劑輸出箱63在上端相通，其均通過溢流的方式實現藥劑的自動流動；在所述藥劑輸出箱63的下端還設置有一出口 676，用以輸出攪拌均與的藥劑。
[0059]在本實施例中，所述藥劑混合箱61和攪拌箱62在下端相通，清水和脫水劑經初步混合攪拌後，從下端流入所述攪拌箱62，攪拌箱62和藥劑輸出箱63在上端相通，保證所述攪拌箱62能夠充分攪拌，存儲足夠的藥劑。
[0060]在所述藥劑輸出箱63上還設置有一磁性液位計673，當箱體內的液面下降到預設的液位時，所述磁性液位計673會報警提示，所述控制裝置接收到該信息後，根據實時設置的脫水劑加入量控制所述清水加入單元和脫水劑加入單元動作，完成粉劑溶液的拌合補充。
[0061]所述三箱體，其中藥劑混合箱61，用以完成添加粉劑的初步溶解，所述攪拌箱62，用以完成藥劑的存儲和充分溶解，所述藥劑輸出箱63，用以完成粉劑溶液的輸出；三箱溢流攪拌裝置的使用，既可以保證粉劑充分溶解，又可以存儲溶劑，實現溶劑連續、不間歇輸出使用。
[0062]所述脫水劑拌合完成後，經一加藥泵55排入所述管道2中，所述加藥泵55的轉速以及排量由所述控制裝置實時設定。
[0063]預設量的脫水劑與相應濃度的泥漿在所述管道2中混合，所述管道2中還設置有一管道混合器15，泥漿在脫水劑的作用下在所述管道混合器15內進行反應，在本實施例中，反應管道的長度大於60m ;所述管道混合器15為一靜態管道混合器，其根據水力學原理設計，淤泥在管道2中流經特定元件後改變其流速狀態，通過層流運動變化實現化學藥劑與泥漿的均和混合，並在所述管道混合器15的管道出口實現泥漿的漿液分離。
[0064]以上所述僅為本發明的較佳實施例，對發明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業技術人員理解，在發明權利要求所限定的精神和範圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都 將落入本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種適用於淤泥快速脫水系統的脫水劑拌合裝置，其特徵在於，其包括一清水輸送單元、一脫水劑加入單元和一脫水劑攪拌單元，其中， 所述清水輸送單元，其包括一清水泵，所述清水泵的轉速及排量按照所述淤泥快速脫水固化系統的一控制裝置的預設量而定，並將預設量的清水加入所述脫水劑攪拌單元內； 所述脫水劑加入單元，其包括一螺杆泵，所述螺杆泵的轉速及排量按照所述控制裝置的預設量而定，其將預設量的粉狀脫水劑加入所述脫水劑拌合單元內； 所述脫水劑拌合單元，其為一三箱溢流型的攪拌箱，三箱之間順次採用溢流方式連接，其包括順次連接的一藥劑混合箱、一攪拌箱和一藥劑輸出箱；其中，所述藥劑混合箱與所述清水輸送單元、脫水劑加入單元連接，其將所述粉狀脫水劑在清水中溶解；所述攪拌箱與所述藥劑混合箱在下端連通，所述藥劑輸出箱和所述攪拌箱在上端連通。
2.根據權利要求1所述的適用於淤泥快速脫水系統的脫水劑拌合裝置，其特徵在於，所述各攪拌箱內設置有一攪拌裝置，用以將脫水劑攪拌均勻，所述攪拌裝置包括一攪拌驅動電機、一攪拌杆和一攪拌葉片，其中， 所述攪拌驅動電機，其設置在所述各箱體的上端，其轉速由所述控制裝置預先設定； 所述攪拌杆，其與所述攪拌驅動電機輸出軸相連接，其上相間設置有至少一個所述攪拌葉片。
3.根據權利要求1或 2所述的適用於淤泥快速脫水固化系統的脫水劑拌合裝置，其特徵在於，所述脫水劑加入單元還包括一加料鬥、一螺旋抖篩和一加藥管道，其中， 所述加料鬥中盛放有粉狀脫水劑，所述加料鬥上設置有一攪拌電機，用以驅動加料鬥中的粉狀脫水劑攪拌； 所述螺旋抖篩設置在所述加料鬥的下端，從所述加料鬥中流出的粉狀脫水劑流經所述螺旋抖篩進入所述螺杆泵中； 所述加藥管道內設置有所述螺杆泵，其末端與所述藥劑混合箱連接，將粉狀脫水劑排入其內。
4.根據權利要求1所述的適用於淤泥快速脫水固化系統的脫水劑拌合裝置，其特徵在於，所述脫水劑拌合裝置設置在一管道上，泥漿從該管道流入所述脫水劑拌合裝置內，在所述脫水劑拌合裝置前的管道上設置有一第二流量計和一濃度計，分別測量流入所述脫水劑拌合裝置內的泥漿的流量和濃度。
5.根據權利要求3所述的適用於淤泥快速脫水固化系統的脫水劑拌合裝置，其特徵在於，所述藥劑混合箱上設置有一進水口，用以供所述清水輸入單元輸出的清水進入其內；所述藥劑輸出箱上設置有一出口，用以輸出攪拌均與的藥劑。
6.根據權利要求5所述的適用於淤泥快速脫水固化系統的脫水劑拌合裝置，其特徵在於，所述藥劑輸出箱上還設置有一磁性液位計，當箱體內的液面下降到預設的液位時，所述磁性液位計會報警提示，並通知所述控制裝置。
7.根據權利要求4所述的適用於淤泥快速脫水固化系統的脫水劑拌合裝置，其特徵在於，所述藥劑輸出箱的出口端的管道上設置有一加藥泵，所述加藥泵的轉速以及排量由所述控制裝置實時設定，所述加藥泵將攪拌均與的脫水劑排入所述管道中。
8.根據權利要求3所述的適用於淤泥快速脫水固化系統的脫水劑拌合裝置，其特徵在於，所述脫水劑加入單元還包括一手動加藥閥，所述手動加藥閥設置在所述螺杆泵和螺旋抖篩之間，根據實時設置的螺杆泵的轉速手動控制所述加料鬥的脫水劑排出量。
9.根據權利要求4所述的適用於淤泥快速脫水固化系統的脫水劑拌合裝置，其特徵在於，所述控制裝置根據所述脫水劑拌合裝置前的管道上設置的一第二流量計和一濃度計的測量流量和濃度設定所述脫水劑的加入量。
10.根據權利要求9所述的適用於淤泥快速脫水固化系統的脫水劑拌合裝置，其特徵在於，所述控制裝置按照下述公式確定脫水劑的加入量， 式中，Qr表示每分鐘脫水劑的加入量，Q2表示所述第二流量計測得的泥漿每分鐘的流量值，η表示所述控制裝置預設的脫水劑加入濃度， 其中，所預設的脫水劑加入濃度η根據下述公式計算， η = 0.6Χ β +0.6 式中，β表示所述濃度計測 得的管道中的泥漿濃度。
【文檔編號】B01F15/02GK103979776SQ201310302303
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年7月18日 優先權日:2013年7月18日
【發明者】俞元洪 申請人:俞元洪