CN105920913A - 一种自动泥浆除砂净化设备 - Google Patents

Abstract

一种自动泥浆除砂净化设备，包括一个机架(1)所述机架(1)上固定有一个入料口(3)，所述入料口(3)的下端固定一振动粗筛板(22)，所述粗筛板(22)的下端固定一储浆池(17)，所述储浆池(17)与一渣浆泵(6)的吸料口连通，所述渣浆泵(6)的出料口通过一个旋流器进料管(12)与一固定于机架(1)上的旋流器(5)的进料口连通，所述旋流器(5)下部的一端的底流口(10)的下端固定一振动细筛板(23)，所述振动细筛板(23)位于储浆池(17)的上端，且位于振动粗筛板(22)的上方，该设备该装有泥浆浓度在线检测和控制装置。使泥浆的固含量能够自动的实时控制，提高泥浆质量的稳定性和质量。

Description

一种自动泥浆除砂净化设备

技术领域

本发明新型专利涉及一种自动泥浆除砂净化设备。

背景技术

桩基基础施工者都希望有一种优质泥浆，以便提高成孔效率，安全快速钻进。泥浆的良好性能单凭添加造浆原料进行稳定，并且在应用过程中仅仅是进行一次性使用，费用浪费十分巨大。虽然目前有一些较简易的方式可以实现泥浆的循环再利用，但其循环再利用泥浆的性能却难以稳定，它还必须依赖于有效的机械处理设备，去控制泥浆的固相含量(实际工作中，常常以清水稀释辅助于机械处理，以提高机械处理效果)。因此，机械固相控制是维护保证泥浆良好性能的重要环节，也是桩基基础施工中整体施工工艺组成部分之一。

在桩基基础施工中，对泥浆性能和机械钻速等指标影响较大的固相颗粒尺寸多在15微米以上，它占固相总量的70％左右。人们力求通过较有效的机械设备随时予以清除。

随着桩基基础施工中钻孔灌注桩施工工艺、地下连续墙施工工艺以及非开挖施工工艺的发展，对泥浆性能的要求越来越高。实践证明，通过对泥浆固相的控制来改善泥浆性能的技术，已发展为一项与稳定孔内情况和提高成孔速度密切相关的重要的泥浆辅助工艺。要想为成孔提供优质泥浆，需有一套完善的、适用的泥浆净化设备，这是维持桩基泥浆优良性能的保证。

泥浆中的固相按其作用可分为两类:一类是有用固相，如膨润土和化学处理剂等；另一类是无用固相，如钻屑、劣质膨润土、砂粒等。所谓泥浆固相控制，就是要消除有害固相，保存有用固相，以满足桩基施工工艺对泥浆性能的要求。通常，将泥浆固相控制简称为固控。

固控的重要性正在受到重视，它已成为直接影响安全、优质、高效成孔和成槽的重要因素。固控是实现优化桩基施工的重要手段之一。搞好固控就能为科学施工提供必要的条件。正确地进行固相控制可以降低钻具扭矩和摩阻，降低环空抽吸的压力波动，降低压差卡钻的可能性，提高成孔速度，延长钻头寿命，减轻设备、管材的磨损，提高泥浆循环系统易损件的寿命，增加成孔的稳定性，改善下套管条件，减轻环境污染，降低泥浆费用等。现场统计数据表明，在低密度范围内，泥浆中固相含量每减少1％(相当于泥浆密度下降0.01)，一般在软地层机械钻速可提8％左右。可见搞好固控所获得的效益是十分显著的。

在地基基础施工钻孔、成槽等施工过程中，泥浆的失水量与固相颗粒含量会直接影响其在孔壁形成泥饼的质量。泥浆水量小，泥饼薄而韧，护壁良好，是我们追求的目标。固相含量过高，泥浆失水量增大，导致孔壁失稳，造成提下钻不畅，诱发孔内事故。另外，泥饼过厚而且松散还会因增大了钻具与孔壁的接触面而易引发粘附卡钻事故。

固相含量越大，对循环系统的机械磨损就越大。泥浆中固含量过多会加速泥浆泵过流件的磨损，进而增加维修时间并导致是施工成孔效率的降低。固相含量过高，还会导致卡钻现象的发生。

现有的泥浆除砂净化设备，还处在间隔检测泥浆质量的状态，无法对泥浆进行实时的自动控制，往往在出现问题之后才会去寻找问题的来源，作出相应的改进措施。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在线检测泥浆浓度并自动控制泥浆固含量的泥浆除砂净化设备。

为了实现上述目的，本发明包括一个机架所述机架上固定有一个入料口，所述入料口的下端固定一振动粗筛板，所述粗筛板的下端固定一储浆池，所述储浆池与一渣浆泵的吸料口连通，所述渣浆泵的出料口通过一个旋流器进料管与一固定于机架上的旋流器的进料口连通，所述旋流器下部的一端的底流口的下端固定一振动细筛板，所述振动细筛板位于储浆池的上端，且位于振动粗筛板的上方；所述旋流器上端带有一个旋流器溢流管，该旋流器溢流管上与一浓度检测器连通，该浓度检测器包括一个透明的U形管，该U形管的两端均与旋流器溢流管连通，该透明U形管上装有分光光度计，该分光光度计与控制器连接；入料口与一复合进料管连通，该复合进料管的上端与一抽滤管连通，该抽滤管与复合进料管连通处固定有过滤网，该抽滤管与一清水箱连通，另有一抽滤泵与该清水箱连通；该清水箱底端有一清水管，该清水管与复合进料管连通，所述抽滤泵的电机可反转，使抽滤泵向清水箱中充气；所述抽滤泵与控制器连接；所述抽滤管上有一抽滤管阀与控制器连接，所述清水管上有一清水管阀与控制器连接，所述清水箱上还有一清水进液管，该清水进液管上有一清水进液管阀，该清水进液管阀与控制器连接。

通过分光光度计在线检测泥浆的透光程度，与标准泥浆自动的对比，数据传送给控制器，控制辨别泥浆浓度后即可得出泥浆中的固含量。当固含量高时，控制器控制清水进液管阀和清水管阀开启使清水与料浆一同进入设备，同时关闭抽滤泵、抽滤管阀，从而降低固含量。当固含量低时，控制器打开抽滤泵、抽滤管阀，同时关闭清水进液管阀和清水管阀，抽滤泵工作对复合进料管中的料浆进行抽滤，从而增加料浆中的固含量。抽滤出来的清水进入清水箱，可做备用。抽滤泵反转向清水箱充气，进而对复合进料管充气，使料浆中含有一定量的微细泡沫，微细泡沫能够使泥浆在储浆池中分散的更均匀，减少沉淀，减少反冲量，降低能耗，提高质量稳定性。

进一步的，所述旋流器上部顶端的溢流口通过一旋流器溢流管与一位于溢流口下端的中储箱连通，所述中储箱中有一纵向隔板，该隔板的上端不与中储箱接触，其它三个边分别与中储箱的两个内侧面以及底面密封连接，所述旋流器溢流管与中储箱中位于隔板的任一侧连通，位于隔板的另一侧的中储箱的底面设置一个尾排管。所述中储箱的底面上开有一个补液口，该补液口与尾排管在隔板的不同侧，该补液口位于储浆池的上方，且该补液口的正下方有一液位浮箱。

当储浆池中的液位较高，液位浮箱将补液口堵住，旋流器中进入溢流管的固含量低的浆液，进入中储箱，经过一定时间沉降，上层清液漫过隔板，通过尾排管排出。当储浆池中的液位较低，旋流器中进入溢流管的固含量低的浆液，直接进入储浆池，防止渣浆泵吸空。

进一步的，所述旋流器进料管上有一外反冲管，该外反冲管与储浆池连通。

通过设置反冲管，渣浆泵抽出的浆液，一部分回到储浆池中，起到搅动储浆池中浆液的作用，防止储浆池中的泥浆沉淀淤积。

优选的，所述外反冲管通过一个内反冲管与储浆池连通，所述外反冲管与内反冲管通过法兰连接，所述外反冲管法兰与内反冲管法兰之间通过螺栓固定有一个反冲贴壁法兰，该反冲贴壁法兰固定于储浆池上，且该反冲贴壁法兰上开有与外反冲管法兰以及内反冲管法兰相适应的通孔。

通过设置一个反冲贴壁法兰，将外反冲管与内反冲管固定于贴壁法兰上，使管道的更换更方便。

优选的，所述外反冲管法兰与内反冲管法兰以及反冲贴壁法兰上螺栓由外反冲管法兰向内反冲管法兰方向安装，使螺母位于外反冲管法兰上，所述内反冲管法兰上的螺纹孔均为盲孔。

螺栓从外向内安装，螺母留在外面，内反冲管法兰上的安装孔均为盲孔，可使安装螺栓不与液体接触，降低螺栓腐蚀的几率。

进一步的，所述渣浆泵的轴承室与一软管连通，该软管的另一端与一自润滑壳中的一个底面是活动隔腔板的储油腔的顶端连通，所述隔腔板的下侧通过一弹簧与自润滑壳的底面连接，该隔腔板的上侧面固定有密封件，该储油腔的一侧有一黄油嘴，所述自润滑壳的底面上开有通气孔。

当轴承室内黄油量减少时，通过弹簧压动隔腔板自动向轴承室注入黄油。改善设备运转状况，提高设备使用寿命。

进一步的，所述渣浆泵的电机的风扇罩上与一引风管连通，该引风管的另一端与电控柜连通。

利用电机排风对电控柜进行降温，改善电控柜中设备工作环境，降低故障率。有效利用设备多余风量，节省人力物力。

进一步的，所述引风管与电控柜的连接处的出风口处固定有过滤装置。

防止杂物灰尘进入电控柜。

优选的，所述振动粗筛板以及振动细筛板均使用变频电机作为动力源。当筛上物料含水率较高时，加大电源频率，使振动电机的转速提高，此时振动电机激振力和功率提高，振动筛抛掷指数提高，脱水效果提高。当筛上物料含水率较底时，减小电源频率，使振动电机的转速降低，此时振动电机激振力和功率下降，振动筛抛掷指数下降，使筛下物的含水率保持恒定。根据筛上物的含水率进行振动电机的转速调节，既使脱水效果得到保证，又实现了能耗利用的最佳化。

附图说明

图1是本发明示意图。

图2是图1的后视图。

图3是图1中A向局部放大图。

图4是复合进料管组件示意图

图5是反冲贴壁法兰示意图。

图6是自动润滑系统示意图。

图7是电控柜降温装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做详细描述。

如图所示，本发明包括，一个机架1所述机架1上固定有一个入料口3，所述入料口3的下端固定一振动粗筛板22，所述粗筛板22的下端固定一储浆池17，所述储浆池17与一渣浆泵6的吸料口连通，所述渣浆泵6的出料口通过一个旋流器进料管12与一固定于机架1上的旋流器5的进料口连通，所述旋流器5下部的一端的底流口10的下端固定一振动细筛板23，所述振动细筛板23位于储浆池17的上端，且位于振动粗筛板22的上方；所述旋流器5上端带有一个旋流器溢流管9，该旋流器溢流管9上与一浓度检测器30连通，该浓度检测器30包括一个透明的U形管301，该U形管301的两端均与旋流器溢流管9连通，该透明U形管301上装有分光光度计302，该分光光度计302与控制器40连接；入料口3与一复合进料管50连通，该复合进料管50的上端与一抽滤管501连通，该抽滤管501与复合进料管50连通处固定有过滤网502，该抽滤管501与一清水箱503连通，另有一抽滤泵504与该清水箱503连通；该清水箱503底端有一清水管505，该清水管505与复合进料管50连通，所述抽滤泵504的电机可反转，使抽滤泵504向清水箱503中充气；所述抽滤泵504与控制器40连接；所述抽滤管501上有一抽滤管阀506与控制器40连接，所述清水管505上有一清水管阀508与控制器40连接，所述清水箱503上还有一清水进液管507，该清水进液管507上有一清水进液管阀508，该清水进液管阀508与控制器40连接。

所述旋流器5上部顶端的溢流口通过一旋流器溢流管9与一位于溢流口下端的中储箱4连通，所述中储箱4中有一纵向隔板7，该隔板7的上端不与中储箱4接触，其它三个边分别与中储箱4的两个内侧面以及底面密封连接，所述旋流器溢流管9与中储箱4中位于隔板7的任一侧连通，位于隔板7的另一侧的中储箱4的底面设置一个尾排管8，所述中储箱4的底面上开有一个补液口14，该补液口14与尾排管8在隔板7的不同侧，该补液口14位于储浆池17的上方，且该补液口14的正下方有一液位浮箱13。

所述旋流器进料管12上有一外反冲管11，该外反冲管11与储浆池17连通。

所述外反冲管11通过一个内反冲管20与储浆池17连通，所述外反冲管11与内反冲管20通过法兰连接，所述外反冲管法兰111与内反冲管法兰201之间通过螺栓固定有一个反冲贴壁法兰19，该反冲贴壁法兰19固定于储浆池17上，且该反冲贴壁法兰19上开有与外反冲管法兰111以及内反冲管法兰201相适应的通孔。

所述外反冲管法兰111与内反冲管法兰201以及反冲贴壁法兰19上螺栓由外反冲管法兰111向内反冲管法兰201方向安装，使螺母位于外反冲管法兰111上，所述内反冲管法兰201上的螺纹孔均为盲孔。

所述渣浆泵6的轴承室与一软管260连通，该软管260的另一端与一自润滑壳262中的一个底面是活动隔腔板264的储油腔266的顶端连通，所述隔腔板264的下侧通过一弹簧263与自润滑壳262的底面连接，该隔腔板264的上侧面固定有密封件265，该储油腔266的一侧有一黄油嘴267，所述自润滑壳262的底面上开有通气孔261。

所述渣浆泵6的电机的风扇罩61上与一引风管62连通，该引风管62的另一端与电控柜连通。

所述引风管62与电控柜的连接处的出风口处固定有过滤装置。

所述振动粗筛板22以及振动细筛板23均使用变频电机作为动力源。

通过分光光度计在线检测泥浆的透光程度，与标准泥浆自动的对比，数据传送给控制器，控制辨别泥浆浓度后即可得出泥浆中的固含量。当固含量高时，控制器控制清水进液管阀和清水管阀开启使清水与料浆一同进入设备，同时关闭抽滤泵、抽滤管阀，从而降低固含量。当固含量低时，控制器打开抽滤泵、抽滤管阀，同时关闭清水进液管阀和清水管阀，抽滤泵工作对复合进料管中的料浆进行抽滤，从而增加料浆中的固含量。抽滤出来的清水进入清水箱，可做备用。抽滤泵反转向清水箱充气，进而对复合进料管充气，使料浆中含有一定量的微细泡沫，微细泡沫能够使泥浆在储浆池中分散的更均匀，减少沉淀，减少反冲量，降低能耗，提高质量稳定性。

Claims (9)

1.一种自动泥浆除砂净化设备，包括一个机架(1)所述机架(1)上固定有一个入料口(3)，所述入料口(3)的下端固定一振动粗筛板(22)，所述粗筛板(22)的下端固定一储浆池(17)，所述储浆池(17)与一渣浆泵(6)的吸料口连通，所述渣浆泵(6)的出料口通过一个旋流器进料管(12)与一固定于机架(1)上的旋流器(5)的进料口连通，其特征在于，所述旋流器(5)下部的一端的底流口(10)的下端固定一振动细筛板(23)，所述振动细筛板(23)位于储浆池(17)的上端，且位于振动粗筛板(22)的上方；所述旋流器(5)上端带有一个旋流器溢流管(9)，该旋流器溢流管(9)上与一浓度检测器(30)连通，该浓度检测器(30)包括一个透明的U形管(301)，该U形管(301)的两端均与旋流器溢流管(9)连通，该透明U形管(301)上装有分光光度计(302)，该分光光度计(302)与控制器(40)连接；入料口(3)与一复合进料管(50)连通，该复合进料管(50)的上端与一抽滤管(501)连通，该抽滤管(501)与复合进料管(50)连通处固定有过滤网(502)，该抽滤管(501)与一清水箱(503)连通，另有一抽滤泵(504)与该清水箱(503)连通；该清水箱(503)底端有一清水管(505)，该清水管(505)与复合进料管(50)连通，所述抽滤泵(504)的电机可反转，使抽滤泵(504)向清水箱(503)中充气；所述抽滤泵(504)与控制器(40)连接；所述抽滤管(501)上有一抽滤管阀(506)与控制器(40)连接，所述清水管(505)上有一清水管阀(508)与控制器(40)连接，所述清水箱(503)上还有一清水进液管(507)，该清水进液管(507)上有一清水进液管阀(508)，该清水进液管阀(508)与控制器(40)连接。

2.根据权利要求1所述的自动泥浆除砂净化设备，其特征在于，所述旋流器(5)上部顶端的溢流口通过一旋流器溢流管(9)与一位于溢流口下端的中储箱(4)连通，所述中储箱(4)中有一纵向隔板(7)，该隔板(7)的上端不与中储箱(4)接触，其它三个边分别与中储箱(4)的两个内侧面以及底面密封连接，所述旋流器溢流管(9)与中储箱(4)中位于隔板(7)的任一侧连通，位于隔板(7)的另一侧的中储箱(4)的底面设置一个尾排管(8)，所述中储箱(4)的底面上开有一个补液口(14)，该补液口(14)与尾排管(8)在隔板(7)的不同侧，该补液口(14)位于储浆池(17)的上方，且该补液口(14)的正下方有一液位浮箱(13)。

3.根据权利要求2所述的自动泥浆除砂净化设备，其特征在于，所述旋流器进料管(12)上有一外反冲管(11)，该外反冲管(11)与储浆池(17)连通。

4.根据权利要求3所述的自动泥浆除砂净化设备，其特征在于，所述外反冲管(11)通过一个内反冲管(20)与储浆池(17)连通，所述外反冲管(11)与内反冲管(20)通过法兰连接，所述外反冲管法兰(111)与内反冲管法兰(201)之间通过螺栓固定有一个反冲贴壁法兰(19)，该反冲贴壁法兰(19)固定于储浆池(17)上，且该反冲贴壁法兰(19)上开有与外反冲管法兰(111)以及内反冲管法兰(201)相适应的通孔。

5.根据权利要求4所述的自动泥浆除砂净化设备，其特征在于，所述外反冲管法兰(111)与内反冲管法兰(201)以及反冲贴壁法兰(19)上螺栓由外反冲管法兰(111)向内反冲管法兰(201)方向安装，使螺母位于外反冲管法兰(111)上，所述内反冲管法兰(201)上的螺纹孔均为盲孔。

6.根据权利要求1所述的自动泥浆除砂净化设备，其特征在于，所述渣浆泵(6)的轴承室与一软管(260)连通，该软管(260)的另一端与一自润滑壳(262)中的一个底面是活动隔腔板(264)的储油腔(266)的顶端连通，所述隔腔板(264)的下侧通过一弹簧(263)与自润滑壳(262)的底面连接，该隔腔板(264)的上侧面固定有密封件(265)，该储油腔(266)的一侧有一黄油嘴(267)，所述自润滑壳(262)的底面上开有通气孔(261)。

7.根据权利要求1所述的自动泥浆除砂净化设备，其特征在于，所述渣浆泵(6)的电机的风扇罩(61)上与一引风管(62)连通，该引风管(62)的另一端与电控柜连通。

8.根据权利要求7所述的自动泥浆除砂净化设备，其特征在于，所述引风管(62)与电控柜的连接处的出风口处固定有过滤装置。

9.根据权利要求1至8任一项所述的自动泥浆除砂净化设备，其特征在于，所述振动粗筛板(22)以及振动细筛板(23)均使用变频电机作为动力源。