CN101956410A - 提高耙吸挖泥船装舱泥浆浓度的方法 - Google Patents

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赵天彪
洪国军
蒋基安
陈海英
江帅
树伟
郝宇驰
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F7/00—Equipment for conveying or separating excavated material
    • E02F7/04—Loading devices mounted on a dredger or an excavator hopper dredgers, also equipment for unloading the hopper
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F7/00—Equipment for conveying or separating excavated material
    • E02F7/06—Delivery chutes or screening plants or mixing plants mounted on dredgers or excavators
    • E02F7/065—Delivery chutes or screening plants or mixing plants mounted on dredgers or excavators mounted on a floating dredger

Abstract

提高耙吸挖泥船装舱泥浆浓度的方法，涉及耙吸挖泥船的泥浆装舱方法，需要解决的问题是提供一种提高耙吸挖泥船装舱泥浆浓度的方法，本发明采用水力旋流器和耙吸挖泥船装备的泥泵、排泥管、溢流管，其特征是设置多个水力旋流器并联，并将这些水力旋流器均匀布设在泥舱口上方，各水力旋流器的进料口分别连通泥泵的排泥管，各水力旋流器的溢流口连通挖泥船的溢流管，泥浆经泥泵增压后通过排泥管和各水力旋流器的进料口注入各水力旋流器，各水力旋流器对泥浆进行浓缩、分离，浓度较高的泥浆从各水力旋流器的底流口排入泥舱内，大部分水和极细颗粒泥砂经过各水力旋流器的溢流口和挖泥船的溢流管排出船外。本发明用于耙吸挖泥船泥浆装舱。

Description

提高耙吸挖泥船装舱泥浆浓度的方法
技术领域
本发明涉及耙吸挖泥船的泥浆装舱方法。
背景技术
耙吸挖泥船的装舱过程分为装舱阶段和溢流阶段。装舱阶段由泥泵将疏浚设备挖掘的泥浆经吸泥管输送至泥舱内，直至舱内泥浆的高度达到溢流管的高度，随后便进入溢流阶段，由于泥泵继续将所挖掘的泥浆输送到泥舱内，泥浆中的粗颗粒泥砂逐渐沉积在泥舱内，而不能沉积的水和低浓度泥浆则通过溢流管溢出舱外。经过溢流，在一定程度上提高了泥舱内装载物的浓度，因此，溢流法是挖泥船在疏浚施工中提高装舱泥浆浓度常用的方法。
但是，装舱溢流法在疏浚细颗粒泥砂时不再是经济可行的方法。因为在疏浚细颗粒泥砂时，由于泥舱内的泥浆紊动，使细颗粒泥砂难以沉积。随着溢流过程的进行，经溢流管溢出舱外的泥浆浓度几乎等于泥泵输送进舱的泥浆浓度，显然继续疏浚已不经济了，因为延长挖泥时间并未提高挖泥船装舱泥浆的浓度，反而在人力、物力和财力上造成巨大的浪费。大量溢流也对环境造成不利的影响，溢流出的泥浆会大大提高施工水域的浑浊度，对生态系统造成不利的影响。尤其是在疏浚受污染的泥砂时，通过溢流进入水体的污染物在水流或潮汐的作用下发生扩散，在更大范围的水域中造成二次污染。
现有技术在牵引梭行式水力挖泥船(CN1130704A)和深渊倒悬水轮泵挖泥砂船(CN1130229A)上用水力旋流器进行水砂分离。该水力旋流器是一种固液分离设备，广泛应用于选矿、化工等行业。水力旋流器主体由圆柱筒和圆锥筒构成，在圆柱筒体的上端有溢流口，溢流口与顶盖连接，在圆柱筒体上部沿着侧面切线方向有进料口通入圆柱筒内腔，在圆锥筒体下端有底流口。泥砂混合物料沿着切向进入水力旋流器，在圆筒腔内形成高速旋转的流场，混合物中的砂粒在旋转流场的作用下沿着轴向向下运动，同时沿着径向向外运动，这样就形成了外旋流，砂粒在达到锥体段后，沿着器壁向下运动，并由底流口排出，水和颗粒小的泥向中心轴线方向运动，并在轴线中心形成向上运动的内旋流，然后由溢流口排出，达到了砂和泥水分离的目的。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种提高耙吸挖泥船装舱的泥浆浓度的方法。
本发明的技术方案采用水力旋流器和耙吸挖泥船装备的泥泵、排泥管、溢流管，其特征是设置多个水力旋流器并联，并将这些水力旋流器均匀布设在泥舱口上方，各水力旋流器的进料口分别连通泥泵的排泥管，各水力旋流器的溢流口连通挖泥船的溢流管，泥浆经泥泵增压后通过排泥管和各水力旋流器的进料口注入各水力旋流器，各水力旋流器对泥浆进行浓缩、分离，浓度较高的泥浆从各水力旋流器的底流口排入泥舱内，大部分水和极细颗粒泥砂经过各水力旋流器的溢流口和挖泥船的溢流管排出船外。
本发明使用的水力旋流器没有运动部件、结构简单、系统稳定可靠，具有能耗低、成本低以及维护和实施方便的优点。本方法以并联多个水力旋流器的方式对泥浆进行浓缩和分离，解决了耙吸挖泥船挖掘细颗粒泥砂时装舱效率低和溢流损失大的难题，不仅能降低装舱过程中的溢流损失、缩短装舱时间、并使装载均衡，提高单位时间装载量和降低单方疏浚成本，能使耙吸挖泥船的装舱效率较现有溢流装舱效率提高1-2倍。同时还能避免溢流泥浆对挖泥船周围水体造成的二次污染。本发明利用旋流技术还可以分离泥浆中不同密度或粒径的物料，为疏浚土的有益利用创造条件，特别适合在我国沿海以细颗粒泥砂为主的土质疏浚工程中推广应用。
附图说明
图1是利用旋流技术进行泥浆装舱的装备示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是水力旋流器的结构示意图。
具体实施方式
本方法(参见附图)在耙吸挖泥船1的泥舱口上方均匀设置3～200个水力旋流器5，水力旋流器配备的数量根据泥泵的流量大小决定，水力旋流器采用设在甲板上的支架固定。水力旋流器上部成圆柱筒状11、下部成圆锥筒状12，水力旋流器上部有沿着圆柱筒切线方向与筒壁相连的进料口13，水力旋流器的圆锥筒下部有底流口6，水力旋流器的顶盖中央有溢流口7。将所述3～200个水力旋流器并联，也就是将各水力旋流器的进料口分别连通泥泵的排泥管4，排泥管4的管线上设阀门10以便于控制各水力旋流器的泥浆分配，各水力旋流器的溢流口7连通挖泥船的溢流管9；泥浆由吸泥管2进入泥泵3增压后经排泥管4和阀门10注入水力旋流器5，利用水力旋流器5对泥浆进行浓缩、分离和分级处理；经浓缩、分离和分级后浓度较高的泥浆从水力旋流器的底流口6排入泥舱8内，而大部分水和极细颗粒泥砂经过水力旋流器的溢流口7连接的溢流管9排出船外。

Claims (3)

1.提高耙吸挖泥船装舱泥浆浓度的方法，采用水力旋流器和耙吸挖泥船装备的泥泵、排泥管、溢流管，其特征是设置多个水力旋流器并联，并将这些水力旋流器均匀布设在泥舱口上方，各水力旋流器的进料口分别连通泥泵的排泥管，各水力旋流器的溢流口连通挖泥船的溢流管，泥浆经泥泵增压后通过排泥管和各水力旋流器的进料口注入各水力旋流器，各水力旋流器对泥浆进行浓缩、分离，浓度较高的泥浆从各水力旋流器的底流口排入泥舱内，大部分水和极细颗粒泥砂经过各水力旋流器的溢流口和挖泥船的溢流管排出船外。
2.根据权利要求1所述的提高耙吸挖泥船装舱泥浆浓度的方法，其特征是所述多个水力旋流器为3～200个。
3.根据权利要求1或2所述的提高耙吸挖泥船装舱泥浆浓度的方法，其特征是排泥管的管线上设有阀门。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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