CN109227934A - 一种气动泥浆搅拌系统及其泥浆搅拌方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油田泥浆储存搅拌系统技术领域，具体涉及一种气动泥浆搅拌系统及其泥浆搅拌方法，其中，气动泥浆搅拌系统包括配电柜、若干风机以及若干泥浆罐；所述风机的出风口位置固定连接有出风管，每根所述出风管上均配合安装有切换阀，出风管的切换阀右侧端设置有与出风管垂直连通的进水管，进水管的外端连接水泵，进水管靠近水泵的一端配合安装有水阀开关；所述水泵的另一端连通水箱；所述出风管的外端共接密闭连通横管，横管的两端分别密闭连通主管道，主管道的外侧并排密闭连通若干分管道，所述分管道的外端下方均配合设置有泥浆罐，分管道位于泥浆罐上表面。本申请搅拌能耗低，效率高，使用方便，具有较好的实用价值及推广价值。
Description
技术领域
本发明涉及油田泥浆储存搅拌系统技术领域，具体涉及一种气动泥浆搅拌系统及其泥浆搅拌方法。
背景技术
当前，在油田储存泥浆方面，其储存的泥浆由于涉及的配方较复杂，成分较多，泥浆内部通常包含一些重金属离子等物质，在长期放置之后容易沉淀，需要定期进行搅拌，使底部沉淀的较重的物质能够在搅拌作用下上浮，较轻的物质能够在外力作用下下沉，实现泥浆搅拌的均匀。在泥浆搅拌系统技术领域，现有的泥浆搅拌系统通常采用机械搅拌的方式进行搅拌。而在机械搅拌过程中，通常需要采用电机等辅助设备提供动力，在搅拌过程中需要提供多台电机、多根搅拌轴以及搅拌头进行安装搅拌，相对能耗比较高，且搅拌效率有待进一步提高。
因此，本申请提供一种气动泥浆搅拌系统及其泥浆搅拌方法，通过对搅拌系统进行革新设计，采用新型的空气动力搅拌代替传统的机械搅拌方式，不仅搅拌成本较低，而且搅拌能耗相对较低，进而解决现有技术存在的不足和缺陷。
发明内容
本发明的目的就在于：针对目前存在的上述问题，提供一种气动泥浆搅拌系统及其泥浆搅拌方法，通过对搅拌系统进行革新设计，采用新型的空气动力搅拌代替传统的机械搅拌方式，不仅搅拌成本较低，而且搅拌能耗相对较低，进而解决现有技术存在的不足和缺陷。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种气动泥浆搅拌系统，包括配电柜、若干风机以及若干泥浆罐；所述风机的出风口位置固定连接有出风管，每根所述出风管上均配合安装有切换阀，出风管的切换阀右侧端设置有与出风管垂直连通的进水管，进水管的外端连接水泵，进水管靠近水泵的一端配合安装有水阀开关；所述水泵的另一端连通水箱；所述出风管的外端密闭连通横管，横管的两端分别密闭连通主管道，主管道的外侧密闭连通若干分管道，所述分管道的外端下方均配合设置有泥浆罐，分管道位于泥浆罐上表面；所述分管道两侧对称设置有多根支管道，所述支管道的外形为L型管结构，支管道的下端穿过泥浆罐的顶壁进入泥浆罐内腔；所述支管道的下端设置有排气管；多根所述排气管在泥浆罐内腔统一呈顺时针方向或逆时针方向排布；所述排气管在泥浆罐内腔为悬空排布；
所述分管道靠近主管道的一端配合安装有用于控制单个泥浆罐是否通气的切换阀；位于切换阀与泥浆罐之间的分管道段下部垂直密闭连通下水管，所述下水管的外形为L型管，下水管的下端水平段进入泥浆罐内部，且下水管的下部水平段位于泥浆罐内腔底面；所位于泥浆罐内腔底部的水平段外端为封闭端，该水平段的两侧以及顶部均设置有多根冲洗管；所述下水管的垂直段上配合安装有水阀开关；
所述泥浆罐的顶部开设有方形孔，所述方形孔内部配合安装有长方形板块结构的封闭门；所述排气管的管口下方固定焊接有一块方形片，该方形片上通过螺钉和螺母配合固定安装有方形结构的弹性防油垫，所述防油垫将所述排气管的管口位置封堵住，防油垫封堵管口一面的面积大于排气管管口的横截面积。在正常情况下，防油垫为直板状态，将排气管的管口堵住，如此可以避免或减少泥浆进入排气管中；当排气管排出高压高速气体时，所述防油垫在高速气体的作用力下向外弯曲，使排出的气体从排气管的管口排出，如此既能够保证气体排出，同时也能够避免泥浆堵塞排气管的管口。而用于固定防油垫的螺钉和螺母数量均为2个，用于将防油垫固定安装，方形片和排气管为一体固定连接结构。
如上所述的一种气动泥浆搅拌系统的泥浆搅拌方法，包括如下步骤：
S1：泥浆加入：首先打开封闭门，向泥浆罐内部排入适量需要搅拌的泥浆，使泥浆的加入量淹没排气管；
S2：泥浆搅拌：关闭进水管上的水阀开关，打开出风管上的切换阀以及对应泥浆罐上分管道的切换阀；在送风时，根据加入泥浆的密度大小，选用相应型号的风机；使风机排出的气流进入对应搅拌的泥浆罐，通过高速气流向泥浆罐内部输送，形成空气动力上浮，泥浆重量下沉而实现空气搅拌；通过设置排气管管口的统一方向，形成顺时针或逆时针的方向性气动旋流，可以实现更好的泥浆搅拌效果；
S3：泥浆抽取：泥浆搅拌完成之后，通过外部泥浆抽取设备将泥浆抽取到泥浆罐外部；
S4：空罐清洗：泥浆抽取完毕之后，将风机关闭，出风管上的切换阀关闭；打开进水管上的水阀开关，开启水泵抽水进入主管道，并进入对应需要清洗的泥浆罐内部；此时打开垂直管上的水阀开关，将主管道内部的水流从排气管以及冲洗管排出，对泥浆罐内部进行全面冲水清洗，最后通过外部抽水设备将冲洗水分抽出，完成泥浆罐清洗。
优选的，所述切换阀为蝶阀或电磁阀；所述水箱的外形以及泥浆罐的外形为长方体结构或圆柱体结构，所述方形孔配合安装在泥浆罐的顶部右上角位置，所述封闭门与方形孔之间通过铰接扣铰接配合安装；封闭门上配合安装有用于打开封闭门的弧形手柄。本设计的作用在于，能够方便管道输送气体的方向以及流量控制，封闭门的设置主要利于添加泥浆或者抽取泥浆、抽水等操作时，直接将输送管道从方形孔位置伸入泥浆罐底部，通过加重泵将泥浆、清洗水分进行抽取，或者采用加重泵向泥浆罐内部添加泥浆或水分。在具体尺寸设计上，方形孔的设计，其长度和宽度尺寸均在1.2m-1.5m之间，也可以根据实际需要进行调整。
优选的，所述配电柜的外形为长方体结构，所述配电柜为自耦减压启动柜，配电柜以及风机安装在同一平面，且配电柜与每个风机之间均为电连接；所述水箱安装之后，水箱底面平行或高于出风管顶面；所述风机为罗茨鼓风机；所述风机的数量大于或等于2台，风机与配电柜之间通电连接。配电柜主要用于为风机配电，配电柜的型号可采用RJ01-55kW的自耦减压启动柜，其额定电压380V，额定功率 55kW，能够满足风机的配电使用要求。而风机则可以采用型号为 ZXSR150型号的罗茨鼓风机，其主轴转速可达1470rpm，功率为30kW，流量可达23立方米/分，压力可达50Kpa，能够满足本申请中的系统送风使用要求。
优选的，所述泥浆罐安装支管道的顶壁上开设有多个与支管道数量相同的圆孔，支管道穿过该圆孔进行配合安装；所述圆孔内部间隙配合安装有圆筒形安装套，安装套的内部设置有内螺纹；所述安装套的下端内孔开设有锥形斜口，该锥形斜口的外端为直径大端；安装套的下端圆形阵列开设有多个方形安装槽，该安装槽内固定设置有圆形转轴，转轴上可旋转的配合安装有方柱形或圆柱形结构的活动杆，所述活动杆外端与转轴中心之间的距离大于或等于活动杆内端与转轴中心之间距离的2倍。本申请的安装套、固定套结构设计，主要作用在于：用户安装支管道时，可以先将安装所述安装套，在安装套安装时，将活动杆旋转，使其内端转入安装套内部并位于锥形斜口内，活动杆外端向下，此时可以将活动杆整体的张开尺寸缩小收拢，安装于泥浆罐顶壁下方。再通过固定套的螺旋转入安装，由固定套底部压住活动杆内端，使其外端在杠杆作用原理的驱使下向外张开，如此可以避免安装套向上移动，起到定位或限位效果。在安装所述固定套之前，固定套外部先套装所述发泡胶垫，在安装过程中将发泡胶垫压紧，起到密封和避免雨水进入泥浆罐内部的效果。安装完成之后，再依次安装发泡胶套以及支管道，使支管道安装相对稳定且达到防止雨水漏下泥浆罐的目的，该结构具有较好的创造性和新颖性。需要说明的是，支管道包括相互垂直连接的水平支管35和垂直支管36，垂直支管36 与水平支管35之间为可拆卸的密闭固定连接，如此在安装的过程中，垂直支管36部分则穿过发泡胶套进行安装，然后将其与垂直支管36 进行固定连接安装，或者进行固定焊接安装也可，在此特别说明清楚。
优选的，所述安装套内部配合安装有固定套，所述固定套顶部设置有圆盘形套环，该套环的直径大于安装套的轮廓直径；所述固定套外部设置有与安装套内螺纹相匹配的外螺纹，所述固定套与安装套之间通过内螺纹与外螺纹配合安装；所述套环底面垫有圆环形结构的发泡胶垫；所述固定套内孔中配合安装有发泡胶套，所述发泡胶套的顶部设置有水平向外延展的限位环，限位环底面与固定套顶面紧密接触；所述支管道过盈配合安装在所述发泡胶套的内孔中。
优选的，所述主管道的两端以及分管道的外端均为封闭端；所述下水管水平段两侧的冲洗管与水平段之间为倾斜排布设置；位于水平段两侧的冲洗管与水平段之间的夹角为30°-60°，且位于水平段两侧的冲洗管轴心线与水平段的轴心线共面，位于水平段同侧的冲洗管倾斜排列方向相同；位于水平段上部的冲洗管与水平段之间垂直固定连通。该结构的设置，主要能够方便加水清洗泥浆罐。
优选的，所述冲洗管的外端设置有外螺纹，冲洗管的外螺纹外部配合安装有内孔设有内螺纹的螺纹套，螺纹套与冲洗管之间通过外螺纹与内螺纹配合固定连接；所述螺纹套的左端设置有锥形孔，锥形孔靠近冲洗管的一端为直径大端；锥形孔的直径小端左侧开设有锥形安装孔，锥形安装孔的小端直径与所述锥形孔的小端直径相同；且锥形安装孔与所述锥形孔相互连通；所述锥形安装孔的内部配合安装有锥形结构的圆锥头，所述圆锥头的内端配合嵌入锥形安装孔的直径小端内部；所述圆锥头的左端为直径大端，且圆锥头的左端开设有锥形槽，锥形槽的外壁形成一圈倾斜刃口结构；所述圆锥头的直径小端为圆球形结构，圆锥头上外绕圆锥头的轴心阵列开设有多个圆形通水孔；所述锥形安装孔的左侧四周开设有圆环形结构的环形槽，圆锥头的外沿位置设置有与该环形槽相匹配的内环，所述内环配合安装入环形槽中；所述环形槽内部设置有处于拉伸状态的弹簧，弹簧的一端固定连接环形槽的右端面，弹簧的另一端固定连接内环的内端面；所述弹簧为1个或多个；当弹簧数量为1个时，单个弹簧套装在环形槽内部；当弹簧数量为多个时，多个弹簧围绕环形槽的轴心圆形阵列排布安装在环形槽内部；所述螺纹套的外端配合安装有圆形端盖，所述端盖与螺纹套之间为螺纹配合固定安装端盖的中心位置开设有圆形排水孔，该排水孔的直径小于锥形槽的大端直径；所述端盖的端壁内侧面与锥形槽的外沿斜刃口结构之间的距离，小于所述环形槽的凹槽深度。
该方案的设置，其作用在于：当加压进水时，通过水压将圆锥头向外推进，克服弹簧的拉力而移动，圆锥头锥面离开锥形安装孔额孔壁，留出空隙，如此使水分进入通水孔并排出冲洗管外部。当不需要加水清洗时，在拉伸弹簧的回弹力作用下，可以将圆锥头归位，将锥形安装孔封堵住，外部泥浆不能够进入冲洗管内部，防止冲洗管堵塞。而端盖的作用，主要在于能够为圆锥头进行限位，避免其在水压作用下冲出冲洗管。该结构能够有效避免泥浆或水流倒流，具有较好的实用性及创新性。
优选的，所述泥浆的加入、泥浆的抽取以及泥浆罐清洗之后的水分，均通过加重泵进行输入或抽取。该加重泵为现有技术产品，为外部辅助设备。
优选的，所述排气管与支管道之间固定连接为一体结构；所述支管道的孔径小于分管道的孔径；所述分管道的孔径小于所述主管道的孔径；所述支管道包括水平支管和垂直支管，其中，水平支管的内端与分管道固定连接；水平支管和垂直支管之间，通过三通管连接；所述三通管的三个连接孔均为内径相同的螺纹孔；与三通管连接的水平支管外端，以及垂直支管的上端，均设置有与三通管螺纹孔相匹配的外螺纹，水平支管与垂直支管的螺纹段配合嵌入三通管螺纹孔内进行螺纹固定连接；位于三通管顶部的螺纹孔上安装有圆形封闭盖，所述封闭盖的盖内中心位置设置有与三通管顶部螺纹孔相匹配的螺纹头，该螺纹头配合嵌入三通管顶部螺纹孔中固定配合安装；所述水平支管上配合安装有球阀。
该方案设计的好处在于：当垂直支管发生堵塞时，可以先将对应水平支管上的球阀关闭，然后螺旋拧开封闭盖，堵塞的垂直管可以通过采用外部钢钎、钢杆或其它杆状设备伸入垂直管内部，将底部堵塞泥浆或其它堵塞物质向下顶出，方便垂直管疏通。因此，该连接结构还十分方便管道疏通和维修处理。疏通完成之后，再次打开球阀，管道恢复输送气体搅拌泥浆的功能。需要说明的是，本申请的球阀为现有技术产品，球阀的规格，可以参选Kitz日本北泽开滋黄铜全通径球阀，球阀型号SZA，尺寸规格可选1寸DN25.当然，也可以根据具体管道直径选取相匹配的不锈钢球阀进行安装，本申请的管道选择与球阀内径相匹配的规格，支管道外径可选25mm。而球阀与水平支管之间的具体连接安装方式，为本领域常用技术手段，通常在安装球阀的水平支管位置，球阀左右2端为两段不连接的水平支管，与球阀连接位置的水平支管端设置有外螺纹，通过该外螺纹配合嵌入球阀的螺纹孔中进行安装。在此，特别说明清楚，球阀的安装以及其内部结构，属于本领域普通技术人员能够理解的技术范畴。另外，三通管外部的封闭盖也可以采用球阀替换安装，实现封堵效果，也方便打开三通管顶部螺纹孔，进行管道疏导。
需要说明的是，本申请中的出风管、进水管以及横管、分管道、下水管为多节管道可拆卸的固定连接结构，方便井队将管道拆卸搬移，随着井队的位置迁移重新组装，为井队施工提供方便。当然，上述管道也可以采用一体管道，彼此之间进行固定焊接的方式进行安装。多节管道连接时，每节管道的两端都设置连接法兰，如此每节管道之间的连接，可以采用螺栓螺母配合的方式，将相邻的不同段管道进行固定连接。
同时，在出风管与进水管、横管之间的连接方式，也可以采用在连接端固定焊接安装连接法兰，通过螺栓螺母固定法兰的方式进行固定连接；分管道与支管道之间、主管道与分管道之间均可采用类似的固定连接方式。由于该连接方式已经属于现有技术手段，在很多管道连接方面都通常用到，属于本领域普通技术人员能够理解的技术范畴，在此不再详述。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本申请的搅拌系统利用风机的压缩空气作动力，将空气通过密封管道进行输送，具有输送能力高、管道磨损小、输送距离长、能耗低、不污染等优点。本申请采用的是压气式技术手段对罐体内部输送大量空气，从而形成动力，对泥浆罐内部泥浆形成空气动力上浮，泥浆重量下沉，而产生空气搅拌的原理。本申请在具体使用时，可以将输送气体的管道分叉并安装切换阀，可改变输送路线或同时向几个地方输送，能够同时在多个泥浆罐内部进行泥浆气体搅拌，搅拌效率相对较高。
另一方面，由于输送空气的压力可以提高到风机额定的最高排气压力，所以即使输送条件有些变化，也能保持一定程度的适应性，适合于高浓度长距离输送。在输送过程中，整管道系统内部处于正压状态，沿着分布的管道进入泥浆罐内腔底部，空气从管道分布的排气管排出。用户可以根据泥浆的重量调节气体流量的大小，使泥浆达到有效的搅拌效果。在输送过程中，利用阀门控制可以输送到任何一个自控的储罐内部，产生搅拌效果。相对于当前的多搅拌轴机械搅拌方式来说，其使用设备相对较少，能耗相对较低，利于节能环保。
再一方面，本申请通过风机将空气压入输送管，可同时将压气输送到多处，输送距离较长，输送率较高，结构相对简单。本申请的搅拌系统，具有较低的料气比m(通常把料气比m＝0.1～20、压力p＝0.01～ 0.1MPa或真空度pv＝－0.01～－0.06MPa、速度v＝5～30m/s归为低压－高速系统)。该系统初端可以具有大约10m/s的启动速度，尾端可以达到约22m/s的高速，因而气流速度较高。采用本方案的搅拌系统，由于气体在泥浆内部为无定型的扩散，可以通过排布设计支管道，使支管道在泥浆罐的死角部位进行安装。如此，能够通过排出的气体扩散实现泥浆的无死角泥浆搅拌，而传统机械搅拌则无法或难以搅拌死角位置的泥浆，相对于传统的机械搅拌方式来说，本申请的搅拌系统更能够充分搅拌泥浆，搅拌效果优势更大。
因此，本申请技术方案相对于传统机械搅拌技术方案来说，新颖性强，设备成本相对较低，能耗小，具有较好的实用价值及推广价值。
附图说明
图1为本发明的整体系统结构示意图；
图2为本发明的分管道与支管道在泥浆罐上的安装结构示意图；
图3为本发明的分管道与支管道安装俯视结构示意图；
图4为本发明的支管道与固定套、安装套之间的配合安装结构；
图5为本发明的固定套、安装套底部仰视示意图；
图6为本发明的冲洗管与螺纹套、端盖之间的配合安装结构示意图；
图7为本发明的水平支管与垂直支管的连接安装方式；
图8为本发明的防油垫安装结构示意图。
图中：1、配电柜；2、风机；3、出风管；4、进水管；5、横管； 6、切换阀；7、支管道；8、分管道；9、泥浆罐；10、封闭门；11、排气管；12、下水管；13、冲洗管；14、固定套；15、发泡胶套；16、活动杆；17、转轴；18、安装套；19、圆锥头；20、通水孔；21、锥形槽；22、端盖；23、内环；24、弹簧；25、锥形孔；26、螺纹套； 27、主管道；28、水阀开关；29、水箱；30、水泵；31、发泡胶垫；32、三通管；33、封闭盖；34、球阀；35、水平支管；36、垂直支管； 37、防油垫；38、方形片。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1，如图1-8所示：
一种气动泥浆搅拌系统，包括配电柜1、若干风机2以及若干泥浆罐9；所述风机2的出风口位置固定连接有出风管3，每根所述出风管3上均配合安装有切换阀6，出风管3的切换阀6右侧端设置有与出风管3垂直连通的进水管4，进水管4的外端连接水泵30，进水管4靠近水泵30的一端配合安装有水阀开关28；所述水泵30的另一端连通水箱29；所述出风管3的外端密闭连通横管5，横管5的两端分别密闭连通主管道27，主管道27的外侧密闭连通若干分管道8，所述分管道8的外端下方均配合设置有泥浆罐9，分管道8位于泥浆罐9上表面；所述分管道8两侧对称设置有多根支管道7，所述支管道7的外形为L型管结构，支管道7的下端穿过泥浆罐9的顶壁进入泥浆罐9内腔；所述支管道7的下端设置有排气管11；多根所述排气管11在泥浆罐9内腔统一呈顺时针方向或逆时针方向排布；所述排气管11在泥浆罐9内腔为悬空排布；
所述分管道8靠近主管道27的一端配合安装有用于控制单个泥浆罐9是否通气的切换阀6；位于切换阀6与泥浆罐9之间的分管道 8段下部垂直密闭连通下水管12，所述下水管12的外形为L型管，下水管12的下端水平段进入泥浆罐9内部，且下水管12的下部水平段位于泥浆罐9内腔底面；所位于泥浆罐9内腔底部的水平段外端为封闭端，该水平段的两侧以及顶部均设置有多根冲洗管13；所述下水管12的垂直段上配合安装有水阀开关28；
所述泥浆罐9的顶部开设有方形孔，所述方形孔内部配合安装有长方形板块结构的封闭门10。所述排气管11的管口下方固定焊接有一块方形片38，该方形片38上通过螺钉和螺母配合固定安装有方形结构的弹性防油垫37，所述防油垫37将所述排气管11的管口位置封堵住，防油垫封37堵管口一面的面积大于排气管11管口的横截面积。在正常情况下，防油垫37为直板状态，将排气管11的管口堵住，如此可以避免或减少泥浆进入排气管11中；当排气管11排出高压高速气体时，所述防油垫37在高速气体的作用力下向外弯曲，使排出的气体从排气管11的管口排出，如此既能够保证气体排出，同时也能够避免泥浆堵塞排气管11的管口。而用于固定防油垫37的螺钉和螺母数量均为2个，用于将防油垫37固定安装。
如上所述的一种气动泥浆搅拌系统的泥浆搅拌方法，包括如下步骤：
S1：泥浆加入：首先打开封闭门10，向泥浆罐9内部排入适量需要搅拌的泥浆，使泥浆的加入量淹没排气管11；
S2：泥浆搅拌：关闭进水管4上的水阀开关28，打开出风管3 上的切换阀6以及对应泥浆罐上分管道8的切换阀6；在送风时，根据加入泥浆的密度大小，选用相应型号的风机；使风机2排出的气流进入对应搅拌的泥浆罐9，通过高速气流向泥浆罐9内部输送，形成空气动力上浮，泥浆重量下沉而实现空气搅拌；通过调整排气管11 管口的统一方向，形成顺时针或逆时针的方向性气动旋流，可以实现更好的泥浆搅拌效果；
S3：泥浆抽取：泥浆搅拌完成之后，通过外部泥浆抽取设备将泥浆抽取到泥浆罐9外部；
S4：空罐清洗：泥浆抽取完毕之后，将风机2关闭，出风管3 上的切换阀6关闭；打开进水管4上的水阀开关28，开启水泵30抽水进入主管道27，并进入对应需要清洗的泥浆罐9内部；此时打开垂直管上的水阀开关28，将主管道27内部的水流从排气管11以及冲洗管13排出，对泥浆罐9内部进行全面冲水清洗，最后通过外部抽水设备将冲洗水分抽出，完成泥浆罐9清洗。
优选的，所述切换阀6为蝶阀或电磁阀；所述水箱29的外形以及泥浆罐9的外形为长方体结构或圆柱体结构，所述方形孔配合安装在泥浆罐9的顶部右上角位置，所述封闭门10与方形孔之间通过铰接扣铰接配合安装；封闭门10上配合安装有用于打开封闭门10的弧形手柄。本设计的作用在于，能够方便管道输送气体的方向以及流量控制，封闭门10的设置主要利于添加泥浆或者抽取泥浆、抽水等操作时，直接将输送管道从方形孔位置伸入泥浆罐9底部，通过加重泵将泥浆、清洗水分进行抽取，或者采用加重泵向泥浆罐9内部添加泥浆或水分。在具体尺寸设计上，方形孔的设计，其长度和宽度尺寸均在1.2m-1.5m之间，也可以根据实际需要进行调整。
优选的，所述配电柜1的外形为长方体结构，所述配电柜1为自耦减压启动柜，配电柜1以及风机2安装在同一平面，且配电柜1与每个风机2之间均为电连接；所述水箱29安装之后，水箱29底面平行或高于出风管3顶面；所述风机2为罗茨鼓风机2；所述风机2的数量大于或等于2台，风机2与配电柜1之间通电连接。配电柜1主要用于为风机2配电，配电柜1的型号可采用RJ01-55kW的自耦减压启动柜，其额定电压380V，额定功率55kW，能够满足风机2的配电使用要求。而风机2则可以采用型号为ZXSR150的罗茨鼓风机 2，其主轴转速可达1470rpm，功率为30kW，流量可达23立方米/ 分，压力可达50Kpa，能够满足本申请中的系统送风使用要求。
优选的，所述泥浆罐9安装支管道7的顶壁上开设有多个与支管道7数量相同的圆孔，支管道7穿过该圆孔进行配合安装；所述圆孔内部间隙配合安装有圆筒形安装套18，安装套18的内部设置有内螺纹；所述安装套18的下端内孔开设有锥形斜口，该锥形斜口的外端为直径大端；安装套18的下端圆形阵列开设有多个方形安装槽，该安装槽内固定设置有圆形转轴17，转轴17上可旋转的配合安装有方柱形或圆柱形结构的活动杆16，所述活动杆16外端与转轴17中心之间的距离大于或等于活动杆16内端与转轴17中心之间距离的2 倍。本申请的安装套18、固定套14结构设计，主要作用在于：用户安装支管道7时，可以先将安装所述安装套18，在安装套18安装时，将活动杆16旋转，使其内端转入安装套18内部并位于锥形斜口内，活动杆16外端向下，此时可以将活动杆16整体的张开尺寸缩小收拢，安装于泥浆罐9顶壁下方。再通过固定套14的螺旋转入安装，由固定套14底部压住活动杆16内端，使其外端在杠杆作用原理的驱使下向外张开，如此可以避免安装套18向上移动，起到定位或限位效果。在安装所述固定套14之前，固定套14外部先套装所述发泡胶垫31，在安装过程中将发泡胶垫31压紧，起到密封和避免雨水进入泥浆罐 9内部的效果。安装完成之后，再依次安装发泡胶套15以及支管道7，使支管道7安装相对稳定且达到防止雨水漏下泥浆罐9的目的，该结构具有较好的创造性和新颖性。
优选的，所述安装套18内部配合安装有固定套14，所述固定套 14顶部设置有圆盘形套环，该套环的直径大于安装套18的轮廓直径；所述固定套14外部设置有与安装套18内螺纹相匹配的外螺纹，所述固定套14与安装套18之间通过内螺纹与外螺纹配合安装；所述套环底面垫有圆环形结构的发泡胶垫31；所述固定套14内孔中配合安装有发泡胶套15，所述发泡胶套15的顶部设置有水平向外延展的限位环，限位环底面与固定套14顶面紧密接触；所述支管道7过盈配合安装在所述发泡胶套15的内孔中。
优选的，所述主管道27的两端以及分管道8的外端均为封闭端；所述下水管12水平段两侧的冲洗管13与水平段之间为倾斜排布设置；位于水平段两侧的冲洗管13与水平段之间的夹角为30°-60°，且位于水平段两侧的冲洗管13轴心线与水平段的轴心线共面，位于水平段同侧的冲洗管13倾斜排列方向相同；位于水平段上部的冲洗管13与水平段之间垂直固定连通。该结构的设置，主要能够方便加水清洗泥浆罐9。
优选的，所述冲洗管13的外端设置有外螺纹，冲洗管13的外螺纹外部配合安装有内孔设有内螺纹的螺纹套26，螺纹套26与冲洗管 13之间通过外螺纹与内螺纹配合固定连接；所述螺纹套26的左端设置有锥形孔25，锥形孔25靠近冲洗管13的一端为直径大端；锥形孔25的直径小端左侧开设有锥形安装孔，锥形安装孔的小端直径与所述锥形孔25的小端直径相同；且锥形安装孔与所述锥形孔25相互连通；所述锥形安装孔的内部配合安装有锥形结构的圆锥头19，所述圆锥头19的内端配合嵌入锥形安装孔的直径小端内部；所述圆锥头19的左端为直径大端，且圆锥头19的左端开设有锥形槽21，锥形槽21的外壁形成一圈倾斜刃口结构；所述圆锥头19的直径小端为圆球形结构，圆锥头19上外绕圆锥头19的轴心阵列开设有多个圆形通水孔20；所述锥形安装孔的左侧四周开设有圆环形结构的环形槽，圆锥头19的外沿位置设置有与该环形槽相匹配的内环23，所述内环 23配合安装入环形槽中；所述环形槽内部设置有处于拉伸状态的弹簧24，弹簧24的一端固定连接环形槽的右端面，弹簧24的另一端固定连接内环23的内端面；所述弹簧24为1个或多个；当弹簧24 数量为1个时，单个弹簧24套装在环形槽内部；当弹簧24数量为多个时，多个弹簧24围绕环形槽的轴心圆形阵列排布安装在环形槽内部；所述螺纹套26的外端配合安装有圆形端盖22，所述端盖22与螺纹套26之间为螺纹配合固定安装端盖22的中心位置开设有圆形排水孔，该排水孔的直径小于锥形槽21的大端直径；所述端盖22的端壁内侧面与锥形槽21的外沿斜刃口结构之间的距离，小于所述环形槽的凹槽深度。
该方案的设置，其作用在于：当加压进水时，通过水压将圆锥头 19向外推进，克服弹簧24的拉力而移动，圆锥头19锥面离开锥形安装孔额孔壁，留出空隙，如此使水分进入通水孔20并排出冲洗管 13外部。当不需要加水清洗时，在拉伸弹簧24的回弹力作用下，可以将圆锥头19归位，将锥形安装孔封堵住，外部泥浆不能够进入冲洗管13内部，防止冲洗管13堵塞。而端盖22的作用，主要在于能够为圆锥头19进行限位，避免其在水压作用下冲出冲洗管13。该结构能够有效避免泥浆或水流倒流，具有较好的实用性及创新性。
优选的，所述泥浆的加入、泥浆的抽取以及泥浆罐9清洗之后的水分，均通过加重泵进行输入或抽取。该加重泵为现有技术产品，为外部辅助设备。
优选的，所述排气管11与支管道7之间固定连接为一体结构；所述支管道7的孔径小于分管道8的孔径；所述分管道8的孔径小于所述主管道27的孔径。
本申请的搅拌系统利用风机2的压缩空气作动力，将空气通过密封管道进行输送，具有输送能力高、管道磨损小、输送距离长、能耗低、不污染等优点。本申请采用的是压气式技术手段对罐体内部输送大量空气，从而形成动力，对泥浆罐9内部泥浆形成空气动力上浮，泥浆重量下沉，而产生空气搅拌的原理。本申请在具体使用时，可以将输送气体的管道分叉并安装切换阀6，可改变输送路线或同时向几个地方输送，能够同时在多个泥浆罐9内部进行泥浆气体搅拌，搅拌效率相对较高。
另一方面，由于输送空气的压力可以提高到风机2额定的最高排气压力，所以即使输送条件有些变化，也能保持一定程度的适应性，适合于高浓度长距离输送。在输送过程中，整管道系统内部处于正压状态，沿着分布的管道进入泥浆罐9内腔底部，空气从管道分布的排气管11排出。用户可以根据泥浆的重量调节气体流量的大小，使泥浆达到有效的搅拌效果。在输送过程中，利用阀门控制可以输送到任何一个自控的储罐内部，产生搅拌效果。相对于当前的多搅拌轴机械搅拌方式来说，其使用设备相对较少，能耗相对较低，利于节能环保。
再一方面，本申请通过风机2将空气压入输送管，可同时将压气输送到多处，输送距离较长，输送率较高，结构相对简单。本申请的搅拌系统，具有较低的料气比m(通常把料气比m＝0.1～20、压力 p＝0.01～0.1MPa或真空度pv＝－0.01～－0.06MPa、速度v＝5～30m/s 归为低压－高速系统)。该系统初端可以具有大约10m/s的启动速度，尾端可以达到约22m/s的高速，因而气流速度较高。
因此，本申请技术方案相对于传统机械搅拌技术方案来说，新颖性强，设备成本相对较低，能耗小，具有较好的实用价值及推广价值。
实施例2，如图3所示：
本申请的支管道7为L型结构，该结构由水平支管35和垂直支管36相互固定连接而成；分管道8两侧的水平支管35长度可设置成不同的长度。或者将水平支管35按照不同长度设计，组成不同的形状。比如：分管道8两侧的水平支管35按照长-短-长-短......的结构进行排布，然后在每根水平支管35的外端下侧固定连通一根垂直支管 36，垂直支管36下端的排气管按照逆时针方向或顺时针方向统一排布设计，如此可以将泥浆进行旋流搅拌。或者将水平支管35按照长度进行选择设计，使水平支管35的外端连接之后，组成一个轮廓为圆形的结构，如此垂直支管36底端的排气管则按照沿着圆形切线方向的方式顺时针、或者逆时针统一排布设计，这样便可以达到形成气体旋流，将泥浆进行搅拌的目的。对于排气管与泥浆罐9内腔底面之间的距离，可以根据具体需要选择垂直支管36的长度进行设计，一般可根据搅拌量的要求，将排气管与泥浆罐9底面之间的距离设计为 30cm-100cm。
实施例3，如图2所示：
在垂直管下端36，也可以不设置排气管11，直接采用下端没有排气管11的管道连接三通阀32，如此通过高速气流向泥浆罐9底部充入高速气体，通过高速气体将底部沉淀泥浆向上翻腾，实现泥浆的上下浮动翻滚，达到泥浆搅拌的效果。在本实施例中，泥浆的密度大小为1.05-3.0千克/立方米，当泥浆密度为2千克/立方米时，选用型号为ZXSR150的罗茨鼓风机2，可以满足使用要求。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种气动泥浆搅拌系统，其特征在于：包括配电柜、若干风机以及若干泥浆罐；所述风机的出风口位置固定连接有出风管，每根所述出风管上均配合安装有切换阀，出风管的切换阀右侧端设置有与出风管垂直连通的进水管，进水管的外端连接水泵，进水管靠近水泵的一端配合安装有水阀开关；所述水泵的另一端连通水箱；所述出风管的外端密闭连通横管，横管的两端分别密闭连通主管道，主管道的外侧密闭连通若干分管道，所述分管道的外端下方均配合设置有泥浆罐，分管道位于泥浆罐上表面；所述分管道两侧对称设置有多根支管道，所述支管道的外形为L型管结构，支管道的下端穿过泥浆罐的顶壁进入泥浆罐内腔；所述支管道的下端固定连接有排气管；多根所述排气管在泥浆罐内腔统一呈顺时针方向或逆时针方向排布；所述排气管在泥浆罐内腔为悬空排布；
所述分管道靠近主管道的一端配合安装有用于控制单个泥浆罐是否通气的切换阀；位于切换阀与泥浆罐之间的分管道段下部垂直密闭连通下水管，所述下水管的外形为L型管，下水管的下端水平段进入泥浆罐内部，且下水管的下部水平段位于泥浆罐内腔底面；位于泥浆罐内腔底部的水平段外端为封闭端，该水平段的两侧以及顶部均设置有多根冲洗管；所述下水管的垂直段上配合安装有水阀开关；
所述泥浆罐的顶部开设有方形孔，所述方形孔内部配合安装有长方形板块结构的封闭门；所述排气管的管口下方固定焊接有一块方形片，该方形片上通过螺钉和螺母配合固定安装有方形结构的弹性防油垫，所述防油垫将所述排气管的管口位置封堵住，防油垫封堵管口一面的面积大于排气管管口的横截面积。
2.如权利要求1所述的一种气动泥浆搅拌系统的泥浆搅拌方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1：泥浆加入：首先打开封闭门，向泥浆罐内部排入适量需要搅拌的泥浆，使泥浆的加入量淹没排气管；
S2：泥浆搅拌：关闭进水管上的水阀开关，打开出风管上的切换阀以及对应泥浆罐上分管道的切换阀；在送风时，根据加入泥浆的密度大小，选用相应型号的风机；使风机排出的气流进入对应搅拌的泥浆罐，通过高速气流向泥浆罐内部输送，形成空气动力上浮，泥浆重量下沉而实现空气搅拌；通过设置排气管管口的统一方向，形成顺时针或逆时针的方向性气动旋流，可以实现更好的泥浆搅拌效果；
S3：泥浆抽取：泥浆搅拌完成之后，通过外部泥浆抽取设备将泥浆抽取到泥浆罐外部；
S4：空罐清洗：泥浆抽取完毕之后，将风机关闭，出风管上的切换阀关闭；打开进水管上的水阀开关，开启水泵抽水进入主管道，并进入对应需要清洗的泥浆罐内部；此时打开垂直管上的水阀开关，将主管道内部的水流从排气管以及冲洗管排出，对泥浆罐内部进行全面冲水清洗，最后通过外部抽水设备将冲洗水分抽出，完成泥浆罐清洗。
3.如权利要求1所述的一种气动泥浆搅拌系统，其特征在于：所述切换阀为蝶阀或电磁阀；所述水箱的外形以及泥浆罐的外形为长方体结构或圆柱体结构，所述方形孔配合安装在泥浆罐的顶部右上角位置，所述封闭门与方形孔之间通过铰接扣铰接配合安装；封闭门上配合安装有用于打开封闭门的弧形手柄。
4.如权利要求1所述的一种气动泥浆搅拌系统，其特征在于：所述配电柜的外形为长方体结构，所述配电柜为自耦减压启动柜，配电柜以及风机安装在同一平面，且配电柜与每个风机之间均为电连接；所述水箱安装之后，水箱底面平行或高于出风管顶面；所述风机为罗茨鼓风机；所述风机的数量大于或等于2台，风机与配电柜之间通电连接。
5.如权利要求1所述的一种气动泥浆搅拌系统，其特征在于：所述泥浆罐安装支管道的顶壁上开设有多个与支管道数量相同的圆孔，支管道穿过该圆孔进行配合安装；所述圆孔内部间隙配合安装有圆筒形安装套，安装套的内部设置有内螺纹；所述安装套的下端内孔开设有锥形斜口，该锥形斜口的外端为直径大端；安装套的下端圆形阵列开设有多个方形安装槽，该安装槽内固定设置有圆形转轴，转轴上可旋转的配合安装有方柱形或圆柱形结构的活动杆，所述活动杆外端与转轴中心之间的距离大于或等于活动杆内端与转轴中心之间距离的2倍。
6.如权利要求5所述的一种气动泥浆搅拌系统，其特征在于：所述安装套内部配合安装有固定套，所述固定套顶部设置有圆盘形套环，该套环的直径大于安装套的轮廓直径；所述固定套外部设置有与安装套内螺纹相匹配的外螺纹，所述固定套与安装套之间通过内螺纹与外螺纹配合安装；所述套环底面垫有圆环形结构的发泡胶垫；所述固定套内孔中配合安装有发泡胶套，所述发泡胶套的顶部设置有水平向外延展的限位环，限位环底面与固定套顶面紧密接触；所述支管道过盈配合安装在所述发泡胶套的内孔中。
7.如权利要求1所述的一种气动泥浆搅拌系统，其特征在于：所述主管道的两端以及分管道的外端均为封闭端；所述下水管水平段两侧的冲洗管与水平段之间为倾斜排布设置；位于水平段两侧的冲洗管与水平段之间的夹角为30°-60°，且位于水平段两侧的冲洗管轴心线与水平段的轴心线共面，位于水平段同侧的冲洗管倾斜排列方向相同；位于水平段上部的冲洗管与水平段之间垂直固定连通。
8.如权利要求1或7所述的一种气动泥浆搅拌系统，其特征在于：所述冲洗管的外端设置有外螺纹，冲洗管的外螺纹外部配合安装有内孔设有内螺纹的螺纹套，螺纹套与冲洗管之间通过外螺纹与内螺纹配合固定连接；所述螺纹套的左端设置有锥形孔，锥形孔靠近冲洗管的一端为直径大端；锥形孔的直径小端左侧开设有锥形安装孔，锥形安装孔的小端直径与所述锥形孔的小端直径相同；且锥形安装孔与所述锥形孔相互连通；所述锥形安装孔的内部配合安装有锥形结构的圆锥头，所述圆锥头的内端配合嵌入锥形安装孔的直径小端内部；所述圆锥头的左端为直径大端，且圆锥头的左端开设有锥形槽，锥形槽的外壁形成一圈倾斜刃口结构；所述圆锥头的直径小端为圆球形结构，圆锥头上外绕圆锥头的轴心阵列开设有多个圆形通水孔；所述锥形安装孔的左侧四周开设有圆环形结构的环形槽，圆锥头的外沿位置设置有与该环形槽相匹配的内环，所述内环配合安装入环形槽中；所述环形槽内部设置有处于拉伸状态的弹簧，弹簧的一端固定连接环形槽的右端面，弹簧的另一端固定连接内环的内端面；所述弹簧为1个或多个；当弹簧数量为1个时，单个弹簧套装在环形槽内部；当弹簧数量为多个时，多个弹簧围绕环形槽的轴心圆形阵列排布安装在环形槽内部；所述螺纹套的外端配合安装有圆形端盖，所述端盖与螺纹套之间为螺纹配合固定安装端盖的中心位置开设有圆形排水孔，该排水孔的直径小于锥形槽的大端直径；所述端盖的端壁内侧面与锥形槽的外沿斜刃口结构之间的距离，小于所述环形槽的凹槽深度。
9.如权利要求2所述的一种气动泥浆搅拌系统的泥浆搅拌方法，其特征在于：所述泥浆的加入、泥浆的抽取以及泥浆罐清洗之后的水分，均通过加重泵进行输入或抽取。
10.如权利要求1所述的一种气动泥浆搅拌系统，其特征在于：所述排气管与支管道之间固定连接为一体结构；所述支管道的孔径小于分管道的孔径；所述分管道的孔径小于所述主管道的孔径；所述支管道包括水平支管和垂直支管，其中，水平支管的内端与分管道固定连接；水平支管和垂直支管之间，通过三通管连接；所述三通管的三个连接孔均为内径相同的螺纹孔；与三通管连接的水平支管外端，以及垂直支管的上端，均设置有与三通管螺纹孔相匹配的外螺纹，水平支管与垂直支管的螺纹段配合嵌入三通管螺纹孔内进行螺纹固定连接；位于三通管顶部的螺纹孔上安装有圆形封闭盖，所述封闭盖的盖内中心位置设置有与三通管顶部螺纹孔相匹配的螺纹头，该螺纹头配合嵌入三通管顶部螺纹孔中固定配合安装；所述水平支管上配合安装有球阀。
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