CN103752074B - 立体空间集成泥浆净化装置 - Google Patents
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Abstract
一种立体空间集成泥浆净化装置，包括多个标准尺寸的功能框架的组合，其中，一级储浆槽框架上方设有预筛框架，预筛框架上方设有总进浆框架；一级储浆槽框架的一侧设有二级储浆槽框架，二级储浆槽框架上方设有脱水筛框架，脱水筛框架上方设有旋流器框架；各个功能框架之间通过管阀系统连接。各个功能框架为标准集装箱的尺寸。本发明采用立体集成空间设计理念，以1000m3/h的处理能力为基础单元，可以根据工程的具体要求进行系统拆分或重组，具有较强的工程适用性。降低了占地空间，降低了设备使用成本，降耗节能。采用模块化设计，整体结构简单，占地面积小，除渣集中，设备操作简单、质量稳定可靠，故障率低。
Description
技术领域
本发明涉及泥浆净化处理领域，特别是一种适用于用于现代基础工程施工采取泥浆固壁、循环钻进工艺的大口径桩基工程、防渗墙工程及泥水盾构工程等基础工程中的污浆处理的立体空间集成泥浆净化装置。
背景技术
在涉及城市地铁、污水管网等采用泥水加压平衡式的盾构工程中，施工时会产生大量的污浆，如不能及时处理，不仅将影响工程施工进展，还会造成环境的严重污染，这在国内外的相应工程施工中都采用了相关用于污浆处理的设备。欧、日等在泥水盾构施工技术发达的国家，普遍将泥浆的制备及回收处理系统作为标准装备。现有的泥水分离设备，占地面积大，材料用量大，能耗高，不利于移动装卸，适用的工况也不够灵活。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种立体空间集成泥浆净化装置，可以在工程现场实现污浆的泥水分离，且可以根据工程具体要求进行系统拆分或重组，便于运输装卸。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种立体空间集成泥浆净化装置，包括多个标准尺寸的功能框架的组合，其中，一级储浆槽框架上方设有预筛框架，预筛框架上方设有总进浆框架；
一级储浆槽框架的一侧设有二级储浆槽框架，二级储浆槽框架上方设有脱水筛框架，脱水筛框架上方设有旋流器框架；
各个功能框架之间通过管阀系统连接。
所述的二级储浆槽框架、脱水筛框架和旋流器框架为两组，分别位于一级储浆槽框架、预筛框架和总进浆框架 的两侧。
各个功能框架为标准集装箱的尺寸。
各个功能框架横向之间通过连接梁连接。
所述的旋流器框架内设有多组旋流器，通过管阀系统可以切换成单级并联或多级串联结构。
总进浆框架中的进浆槽与预筛框架中的预筛连接，预筛的筛上渣料排出，预筛的筛下与一级储浆槽框架中的一级储浆槽连通；
一级储浆槽内设有一级渣浆泵，一级渣浆泵通过管阀系统与旋流器框架中的旋流器连通，旋流器的底液与脱水筛框架中的脱水筛连通，筛上渣料排出，脱水筛的筛下通过二级储浆槽框架布设的收集槽收集后，回流至一级储浆槽框架的储浆槽内；
旋流器的溢流通过管阀系统与一级储浆槽框架的储浆槽或二级储浆槽框架的二级储浆槽连通；
二级储浆槽框架内设有二级渣浆泵，二级渣浆泵通过管阀系统与旋流器框架中的旋流器连通，旋流器的底液与脱水筛框架中的脱水筛连通，筛上渣料排出，脱水筛的筛下由二级储浆槽框架布设的收集槽收集后，回流至一级储浆槽框架的储浆槽内；
旋流器的溢流外排，或者与一级储浆槽框架的储浆槽或二级储浆槽框架的二级储浆槽连通。
旋流器框架中的旋流器通过管阀系统切换分别与一级储浆槽框架的一级储浆槽，或者与二级储浆槽框架的二级储浆槽之间连通。
旋流器框架中的旋流器通过管阀系统切换，其中不同的旋流器组分别与一级储浆槽框架的一级储浆槽和二级储浆槽框架的二级储浆槽连通。
一级储浆槽框架的一级储浆槽和二级储浆槽框架的二级储浆槽之间通过管阀系统连通。
各层的功能框架设有爬梯平台栏杆。
本发明提供的一种立体空间集成泥浆净化装置，通过采用功能框架的结构，具有以下的有益效果：
1、本发明采用立体集成空间设计理念，以1000m3/h的处理能力为基础单元，可以根据工程的具体要求进行系统拆分或重组，具有较强的工程适用性；
2、 通过系统立体集成，同样处理1000m3/h泥浆系统设备占地面积由原有256m2缩小到125.35m2，减少了51%；设备装机功率由原有的528KW降低到458KW，减少了13.26%。降低了占地空间，降低了设备使用成本，降耗节能。
3、本发明采用模块化设计，整体结构简单，占地面积小，除渣集中，设备操作简单、质量稳定可靠，故障率低。系统处理能力的设计裕量较大，一级、二级旋流器系统间可实现串、并联互换；整机设备噪音<70分贝。
4、本发明中三套设备集成后处理能力为3000m3/h，且留有10%的能力富余量，能够满足一台φ15m超大直径盾构8环/天掘进进度的需要；进浆管路采用500mm通径，能够有效防止300mm的块状物堵管。能够与盾构机相配套。固相分离精度高，处理后的干净泥浆比重、含砂率低，有效地保证了盾构掘进时的泥浆指标。
5、泥浆处理采用两级旋流处理工艺对泥浆进行分离分离精度及处理量均比普通旋流器大20%以上，达到相同分离精度和处理量时的能耗降低30%。
6、系统采用PLC集中远程控制方式，各点位均有故障自动诊断和显示功能，运行可靠。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的处理流程示意图。
图2是本发明的整体结构主视图。
图3是本发明的整体结构左视图。
图中：二级储浆槽框架1，一级储浆槽框架2，脱水筛框架3，预筛框架4，旋流器框架5，总进浆框架 6，顶棚7，爬梯平台栏杆8，管阀系统9，连接梁10。
具体实施方式
如图1中，一种立体空间集成泥浆净化装置，包括多个标准尺寸的功能框架的组合，其中，一级储浆槽框架2上方设有预筛框架4，预筛框架4上方设有总进浆框架6；
一级储浆槽框架2的一侧设有二级储浆槽框架1，二级储浆槽框架1上方设有脱水筛框架3，脱水筛框架3上方设有旋流器框架5；
各个功能框架之间通过管阀系统9连接。采用标准尺寸功能框架进行组合的方式，可以在施工现场方便地根据工程要求进行组合，适应性强。且标准尺寸功能框架也便于运输，和施工前期的规划设计。
优选的如图2、3中，所述的二级储浆槽框架1、脱水筛框架3和旋流器框架5为两组，分别位于一级储浆槽框架2、预筛框架4和总进浆框架 6的两侧。由此结构，一套预筛功能框架组合搭配两套泥水分离框架组合正好实现一个负载平衡的处理系统，以作为一个处理能力为1000m3/h的基础单元。在整个功能框架组合的上方还设有顶棚7。
各个功能框架为标准集装箱的尺寸。由此结构，便于运输和现场吊装。
各个功能框架横向之间通过连接梁10连接。由此结构，实现快速装拆。
所述的旋流器框架5内设有多组旋流器，通过管阀系统9可以切换成单级并联或多级串联结构，例如图1中的一级旋流器和二级旋流器。由此结构，以适应工程的工况要求。
如图1中，总进浆框架6中的进浆槽与预筛框架4中的预筛连接，预筛的筛上渣料排出，预筛的筛下与一级储浆槽框架2中的一级储浆槽连通；
一级储浆槽内设有一级渣浆泵，一级渣浆泵通过管阀系统9与旋流器框架5中的旋流器连通，旋流器的底液与脱水筛框架3中的脱水筛连通，筛上渣料排出，脱水筛的筛下通过二级储浆槽框架1布设的收集槽收集后，回流至一级储浆槽框架2的储浆槽内；
旋流器的溢流通过管阀系统9与一级储浆槽框架2的储浆槽或二级储浆槽框架1的二级储浆槽连通；
二级储浆槽框架1内设有二级渣浆泵，二级渣浆泵通过管阀系统9与旋流器框架5中的旋流器连通，旋流器的底液与脱水筛框架3中的脱水筛连通，筛上渣料排出，脱水筛的筛下由二级储浆槽框架1布设的收集槽收集后，回流至一级储浆槽框架2的储浆槽内；
旋流器的溢流外排，或者与一级储浆槽框架2的储浆槽或二级储浆槽框架1的二级储浆槽连通。由此结构，实现泥浆固相的高精度分离，处理后的干净泥浆比重、含砂率低，有效地保证了盾构掘进时的泥浆指标。
优选的方案中，旋流器框架5中的旋流器通过管阀系统9切换分别与一级储浆槽框架2的一级储浆槽，或者与二级储浆槽框架1的二级储浆槽之间连通。
优选的方案中，旋流器框架5中的旋流器通过管阀系统9切换，其中不同的旋流器组分别与一级储浆槽框架2的一级储浆槽和二级储浆槽框架1的二级储浆槽连通。
优选的方案中，一级储浆槽框架2的一级储浆槽和二级储浆槽框架1的二级储浆槽之间通过管阀系统9连通。上述的优选方案可以根据施工状况方便的选择切换，使本发明的适应性广。
各层的功能框架设有爬梯平台栏杆8，以利于操作维护。
以下为利用本发明运行的实例：
1、串联运行：
待处理浆液输送进入总进浆框架6的进浆槽，流下降到预筛框架4，经预筛分离出2mm以上的颗粒排出，筛下浆液进入下层中间的一级储浆槽框架2。由布置在一级储浆槽框架2的一级渣浆泵，通过管阀系统9，将浆液输送至旋流器框架5的一级旋流器中进行分离，此时通过管阀系统9将旋流器框架5内设有多组旋流器切换成多级串联结构，旋流器底流进入中间层脱水筛框架3，经过脱水筛二次分离。筛上的渣料排出，筛下浆液由二级储浆槽框架1布设的收集槽收集后，回流至一级储浆槽框架2的储浆槽内。旋流器溢流则通过管阀系统9，回流至一级储浆槽框架2的储浆槽内，或者补浆至二级储浆槽框架1的二级储浆槽内。
在总进浆框架 6左、右两侧分布的二级储浆槽框架1，布设在此框架内的二级泵，将浆液通过管阀系统9输送至旋流器框架5的二级旋流器组，进行分离，旋流器底流进入脱水筛框架3的脱水筛，筛上渣料排出，筛下浆液由二级储浆槽框架1布设的收集槽收集后，回流至一级储浆槽框架2的储浆槽内。
旋流器溢流则外排或回用。
2、并联运行：
待处理浆液输送进入总进浆框架6的进浆槽，流下降到预筛框架4，经预筛分离出2mm以上的颗粒排出，筛下浆液进入下层中间的一级储浆槽框架2。
一级储浆槽框架2的一级储浆槽，与二级储浆槽框架1的二级储浆槽之间，由管阀系统9实现连通，即组合成一个大的储浆槽。
一级储浆槽框架2中的一级渣浆泵，和二级储浆槽框架1中的二级渣浆泵，同时抽取同种浆液，同时进入旋流器框架5，经过一、二级旋流器组进行分离，底流同时进入脱水筛框架3，由脱水筛进行分离，筛上渣料排出，筛下渣料进入两级储浆槽。一级旋流器的溢流通过管阀系统9，进入两级储浆槽，二级旋流器的溢流外排或回用。
Claims (8)
1.一种立体空间集成泥浆净化装置，其特征是：包括多个标准尺寸的功能框架的组合，其中，一级储浆槽框架（2）上方设有预筛框架（4），预筛框架（4）上方设有总进浆框架（6）；
一级储浆槽框架（2）的一侧设有二级储浆槽框架（1），二级储浆槽框架（1）上方设有脱水筛框架（3），脱水筛框架（3）上方设有旋流器框架（5）；
各个功能框架之间通过管阀系统（9）连接；
所述的旋流器框架（5）内设有多组旋流器，通过管阀系统（9）可以切换成单级并联或多级串联结构；
各个功能框架横向之间通过连接梁（10）连接。
2.根据权利要求1所述的一种立体空间集成泥浆净化装置，其特征是：所述的二级储浆槽框架（1）、脱水筛框架（3）和旋流器框架（5）为两组，分别位于一级储浆槽框架（2）、预筛框架（4）和总进浆框架 （6）的两侧。
3.根据权利要求1或2所述的一种立体空间集成泥浆净化装置，其特征是：各个功能框架为标准集装箱的尺寸。
4.根据权利要求1所述的一种立体空间集成泥浆净化装置，其特征是：总进浆框架（6）中的进浆槽与预筛框架（4）中的预筛连接，预筛的筛上渣料排出，预筛的筛下与一级储浆槽框架（2）中的一级储浆槽连通；
一级储浆槽内设有一级渣浆泵，一级渣浆泵通过管阀系统（9）与旋流器框架（5）中的旋流器连通，旋流器的底液与脱水筛框架（3）中的脱水筛连通，筛上渣料排出，脱水筛的筛下通过二级储浆槽框架（1）布设的收集槽收集后，回流至一级储浆槽框架（2）的储浆槽内；
旋流器的溢流通过管阀系统（9）与一级储浆槽框架（2）的储浆槽或二级储浆槽框架（1）的二级储浆槽连通；
二级储浆槽框架（1）内设有二级渣浆泵，二级渣浆泵通过管阀系统（9）与旋流器框架（5）中的旋流器连通，旋流器的底液与脱水筛框架（3）中的脱水筛连通，筛上渣料排出，脱水筛的筛下由二级储浆槽框架（1）布设的收集槽收集后，回流至一级储浆槽框架（2）的储浆槽内；
旋流器的溢流外排，或者与一级储浆槽框架（2）的储浆槽或二级储浆槽框架（1）的二级储浆槽连通。
5.根据权利要求1所述的一种立体空间集成泥浆净化装置，其特征是：旋流器框架（5）中的旋流器通过管阀系统（9）切换分别与一级储浆槽框架（2）的一级储浆槽，或者与二级储浆槽框架（1）的二级储浆槽之间连通。
6.根据权利要求1所述的一种立体空间集成泥浆净化装置，其特征是：旋流器框架（5）中的旋流器通过管阀系统（9）切换，其中不同的旋流器组分别与一级储浆槽框架（2）的一级储浆槽和二级储浆槽框架（1）的二级储浆槽连通。
7.根据权利要求1所述的一种立体空间集成泥浆净化装置，其特征是：一级储浆槽框架（2）的一级储浆槽和二级储浆槽框架（1）的二级储浆槽之间通过管阀系统（9）连通。
8.根据权利要求1所述的一种立体空间集成泥浆净化装置，其特征是：各层的功能框架设有爬梯平台栏杆（8）。
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