CN113461291A - 伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置，包括呈开口的箱形结构的储泥容器；储泥容器开口处设有密封盖；密封盖与储泥容器之间呈移动副连接和空气密封；储泥容器内设有排水组件和加压气管组件，并通过抽真空口与外部抽真空设备连接；排水组件包括若干排水管；加压气管组件包括若干加压气管；若干排水管和若干加压气管以细杆密插方式设置于储泥容器内，根据储泥容器横截面的形状布置，均与密封盖移动方向平行，使每一加压气管至少与一根排水管相邻；淤泥设置于若干排水管和若干加压气管之间。本发明的应用能够减小现有技术中机械加压功耗，提高了淤泥深度脱水效果，克服现有技术的缺陷。

Description

伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置

技术领域

本发明涉及淤泥脱水技术领域，特别涉及伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置。

背景技术

随着环境整治力度的不断加大，有几个问题日益突出：(1)污水厂产生的淤泥；(2)、大量受污染的河流、湖泊底泥；(3)、钻孔灌注桩施工泥浆、泥水盾构施工泥浆。淤泥、淤泥、泥浆含有大量水分，如不对其进行脱水，无法对其进行处置(如焚烧、热解、固化等)，如何通过有效脱水实现减量化已成为我国水环境和土壤治理中的重要技术需求。

目前，在现有技术中，淤泥脱水方面的专利有：板框压滤脱水、真空脱水、离心式脱水、排水件加压方法等。板框压滤脱水、真空脱水、离心式脱水等技术有的成本高，有的装置、工艺复杂，有的成本较低、工艺也简单，但自身的缺陷很难推广应用。

如公开号为CN104860506A的发明专利公开文献《一种淤泥/淤泥脱水设备及脱水方法》，采用液压对上盖进行加压，最大压力达900kPa，按其推荐储泥容器尺寸(长*宽*高＝2m*1m*3m)计算，达到900kPa压力，所需竖向总压力为1800kN(即180吨)，加压油缸非常巨大，油管要求很高，最主要的有两个突出问题：(1)、180吨反力装置如何提供？(2)、可移动的加压板在高压状态下密封问题如何解决？移动板与容器壁需加工成如油缸式精度方可实现，可操作性差，否则淤泥与水体会从缝中涌出。

而在实际应用中，透水布淤堵一直是难以解决的问题，其主要问题是细小颗粒紧密排列在透水布排水通道口，使水难以排出，随着紧密排列的细小颗粒厚度增加，水越来越难以排出，最终失效。

因此，本领域的技术人员长期以来一直致力于开发一种成本低、功效高、现场操作简单的淤泥及泥浆深度脱水设备及工艺。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置，实现的目的是减小现有技术中机械加压功耗，提高了淤泥深度脱水效果，克服现有技术的缺陷。

为实现上述目的，本发明公开了伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置，包括储泥容器。

所述储泥容器是一开口的箱形结构，用于装填待脱水的淤泥；所述储泥容器开口处设有密封盖；

所述密封盖与所述储泥容器之间呈移动副连接和空气密封，能够沿所述储泥容器的长度方向，即开口的法向往复移动，用于缩小或者放大所述储泥容器装填所述淤泥的空间；

所述储泥容器内设有排水组件和加压气管组件，并通过抽真空口与外部抽真空设备连接；

所述排水组件包括若干排水管；每一所述排水管均用于将所述储泥容器内的水和空气排出；

所述加压气管组件包括若干加压气管；每一所述加压气管均用于向所述储泥容器内加压；

若干所述排水管和若干所述加压气管以细杆密插方式设置于所述储泥容器内，根据所述储泥容器横截面的形状布置，均与所述密封盖移动方向平行，使每一所述加压气管至少与一根所述排水管相邻；

所述淤泥设置于若干所述排水管和若干所述加压气管之间。

优选的，所述储泥容器是一上方开口的矩形容器；

若干所述排水管和若干所述加压气管均竖直设置，并以矩形阵列结构布置；

每一所述排水管均为伸缩式透水管，下端均固定在所述储泥容器的底部，上端均与所述密封盖连接，随所述密封盖的移动而伸缩；

若干所述加压气管均为高压霹雳气管，长度均与所述储泥容器装填所述淤泥的空间的最小状态相匹配，一端均与所述密封盖固定连接，通过加压口与外部加压设备连接，随着所述密封盖的移动，从上向下和/或从下向上逐步对所述淤泥进行加压。

更优选的，所述密封盖上设有起吊钩，通过所述起吊钩与吊机连接；由所述吊机驱动所述密封盖向上移动。

更优选的，每一所述伸缩式透水管均包括一伸缩段；

每一所述伸缩段均与相邻的所述伸缩式透水管的管体呈能够沿轴向往复移动的移动副连接。

更优选的，每一所述伸缩段的外径均小于相邻的所述伸缩式透水管的管体，套接在邻的所述伸缩式透水管的管体内。

更优选的，每一所述伸缩段的外壁上设有沿轴向延伸的滑槽；

每一所述伸缩段的外径均小于相邻的所述伸缩式透水管的管体与所述伸缩段连接的端部设有与相应的所述滑槽匹配的连接销；

每一所述连接销均能够沿相应的所述滑槽的长度方向在所述滑槽内滑动。

优选的，每一所述加压气管均设有多个加气孔；

每一所述排水管均设有多个排水孔

每一所述排水管外均设有一层透水布。

优选的，所述储泥容器和所述密封盖之间通过密封圈形成所述空气密封。

优选的，所述密封盖朝向所述淤泥的一面带有一个横截面呈梯形或矩形空腔结构；

所有所述排水管均与所述空腔结构连接，通过所述空腔结构将所述储泥容器内的水和空气排出；

优选的，所述储泥容器外壁通过支架设置若干竖向振动器。

本发明的有益效果：

本发明的应用能够减小现有技术中机械加压功耗，提高了淤泥深度脱水效果，克服现有技术的缺陷。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出本发明一实施例的一侧侧面的结构示意图。

图2示出本发明一实施例的另一侧侧面的结构示意图。

图3示出本发明一实施例的俯视方向结构示意图。

图4示出本发明一实施例的脱水后侧面的结构示意图。

图5示出本发明一实施例中排水管局部放大结构示意图。

图6示出本发明一实施例中排水管设有透水布的局部放大结构示意图。

图7示出本发明一实施例中排水管收缩状态的结构示意图。

图8示出本发明一实施例中压气管局部放大结构示意图。

具体实施方式

实施例

如图1至图4所示，伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置，包括储泥容器3。

储泥容器3是一开口的箱形结构，用于装填待脱水的淤泥；储泥容器3开口处设有密封盖2；

密封盖2与储泥容器3之间呈移动副连接和空气密封，能够沿储泥容器3的长度方向，即开口的法向往复移动，用于缩小或者放大储泥容器3装填淤泥的空间；

储泥容器3内设有排水组件和加压气管组件，并通过抽真空口4与外部抽真空设备连接；

排水组件包括若干排水管1；每一排水管1均用于将储泥容器3内的水和空气排出；

加压气管组件包括若干加压气管7；每一加压气管7均用于向储泥容器3内加压；

若干排水管1和若干加压气管7以细杆密插方式设置于储泥容器3内，根据储泥容器3横截面的形状布置，均与密封盖2移动方向平行，使每一加压气管7至少与一根排水管1相邻；

淤泥设置于若干排水管1和若干加压气管7之间。

本发明的原理如下：

若干排水管1和若干加压气管7以细杆密插方式设置于储泥容器3内，根据储泥容器3横截面的形状布置，均与密封盖2移动方向平行，使每一加压气管7至少与一根排水管1相邻；排水管1与加压气管7形成的间隔布置，密插均匀布置于待脱水的淤泥中；通过抽真空联合高压霹雳达到淤泥快速脱水效果。

由于淤泥的脱水速度取决于排水路径、压差，本发明采用细杆密插方式，一方面细杆可减少所占容器体积，另一方面可减小排水路径，其三“密插”为解决透水布外侧“井阻”影响。所谓“井阻”，即当抽真空后，靠近透水布土体首先脱水，随着进程的发展，在脱水杆周围形成致密的泥层，达到一定程度后，远离排水杆件的淤泥中的水较难穿越致密泥层排出，影响脱水效果，致密泥层即为“井阻”。高压霹雳气管均匀设置在排水杆件中间，一方面增加压力差，另一方面小排气孔高压气体将在土体冲出一个个裂缝通道，将透水布外侧“井阻”层冲出裂缝口子，使水体顺利通过透水布排出；再者，解决了远离排水杆水体较难排水问题。

待脱水的淤泥排水后，体积减小，容器中土体下沉，密封盖2随土体一起下沉。

本发明排水管1和加压气管7可以竖向设置，也可以横向设置，竖向设置时，排水管1为伸缩式，土体下沉，伸缩管随土体移动；透水管外侧透水布为柔性材料，排水管1收缩时，透水布呈褶皱形态。

若干排水管1和若干加压气管7采用水平向设置，上下排管采用半柔性管连接，即在保证排水管、高压霹雳气管不被压扁的前提下，排水管和气管可随土体排水下沉而移动。

在某些实施例中，储泥容器3是一上方开口的矩形容器；

若干排水管1和若干加压气管7均竖直设置，并以矩形阵列结构布置；

每一排水管1均为伸缩式透水管，下端均固定在储泥容器3的底部，上端均与密封盖2连接，随密封盖2的移动而伸缩；

若干加压气管7均为高压霹雳气管，长度均与储泥容器3装填淤泥的空间的最小状态相匹配，一端均与密封盖2固定连接，通过加压口8与外部加压设备连接，随着密封盖2的移动，从上向下和/或从下向上逐步对淤泥进行加压。

在某些实施例中，密封盖2上设有起吊钩6，通过起吊钩6与吊机连接；由吊机驱动密封盖2向上移动。

如图5至图7所示，在某些实施例中，每一伸缩式透水管均包括一伸缩段；

每一伸缩段均与相邻的伸缩式透水管的管体呈能够沿轴向往复移动的移动副连接。

在某些实施例中，每一伸缩段的外径均小于相邻的伸缩式透水管的管体，套接在邻的伸缩式透水管的管体内。

在某些实施例中，每一伸缩段的外壁上设有沿轴向延伸的滑槽10；

每一伸缩段的外径均小于相邻的伸缩式透水管的管体与伸缩段连接的端部设有与相应的滑槽10匹配的连接销11；

每一连接销11均能够沿相应的滑槽10的长度方向在滑槽10内滑动。

如图5至图8所示，每一加压气管7均设有多个加气孔13；

每一排水管1均设有多个排水孔9

每一排水管1外均设有一层透水布12。

在某些实施例中，储泥容器3和密封盖2之间通过密封圈5形成空气密封。

在某些实施例中，密封盖2朝向淤泥的一面带有一个横截面呈梯形或矩形空腔结构；

所有排水管1均与空腔结构连接，通过空腔结构将储泥容器3内的水和空气排出；

在某些实施例中，储泥容器3外壁通过支架设置若干竖向振动器。

在实际应用中，抽真空口4的真空压力为100kPa。加压气管压力500kPa至800kPa。

以矩形阵列结构布置的若干排水管1和若干加压气管7中，每两个相邻的排水管1之间、每两个相邻的加压气管7之间或者每一排水管1和相邻的加压气管7之间的间隔均为10cm左右。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置，包括储泥容器(3)；其特征在于，所述储泥容器(3)是一开口的箱形结构，用于装填待脱水的淤泥；所述储泥容器(3)开口处设有密封盖(2)；

所述密封盖(2)与所述储泥容器(3)之间呈移动副连接和空气密封，能够沿所述储泥容器(3)的长度方向，即开口的法向往复移动，用于缩小或者放大所述储泥容器(3)装填所述淤泥的空间；

所述储泥容器(3)内设有排水组件和加压气管组件，并通过抽真空口(4)与外部抽真空设备连接；

所述排水组件包括若干排水管(1)；每一所述排水管(1)均用于将所述储泥容器(3)内的水和空气排出；

所述加压气管组件包括若干加压气管(7)；每一所述加压气管(7)均用于向所述储泥容器(3)内加压；

若干所述排水管(1)和若干所述加压气管(7)以细杆密插方式设置于所述储泥容器(3)内，根据所述储泥容器(3)横截面的形状布置，均与所述密封盖(2)移动方向平行，使每一所述加压气管(7)至少与一根所述排水管(1)相邻；

所述淤泥设置于若干所述排水管(1)和若干所述加压气管(7)之间。

2.根据权利要求1所述的伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置，其特征在于，所述储泥容器(3)是一上方开口的矩形容器；

若干所述排水管(1)和若干所述加压气管(7)均竖直设置，并以矩形阵列结构布置；

每一所述排水管(1)均为伸缩式透水管，下端均固定在所述储泥容器(3)的底部，上端均与所述密封盖(2)连接，随所述密封盖(2)的移动而伸缩；

若干所述加压气管(7)均为高压霹雳气管，长度均与所述储泥容器(3)装填所述淤泥的空间的最小状态相匹配，一端均与所述密封盖(2)固定连接，通过加压口(8)与外部加压设备连接，随着所述密封盖(2)的移动，从上向下和/或从下向上逐步对所述淤泥进行加压。

3.根据权利要求2所述的伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置，其特征在于，所述密封盖(2)上设有起吊钩(6)，通过所述起吊钩(6)与吊机连接；由所述吊机驱动所述密封盖(2)向上移动。

4.根据权利要求2所述的伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置，其特征在于，每一所述伸缩式透水管均包括一伸缩段；

每一所述伸缩段均与相邻的所述伸缩式透水管的管体呈能够沿轴向往复移动的移动副连接。

5.根据权利要求4所述的伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置，其特征在于，每一所述伸缩段的外径均小于相邻的所述伸缩式透水管的管体，套接在邻的所述伸缩式透水管的管体内。

6.根据权利要求5所述的伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置，其特征在于，每一所述伸缩段的外壁上设有沿轴向延伸的滑槽(10)；

每一所述伸缩段的外径均小于相邻的所述伸缩式透水管的管体与所述伸缩段连接的端部设有与相应的所述滑槽(10)匹配的连接销(11)；

每一所述连接销(11)均能够沿相应的所述滑槽(10)的长度方向在所述滑槽(10)内滑动。

7.根据权利要求1所述的伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置，其特征在于，每一所述加压气管(7)均设有多个加气孔(13)；

每一所述排水管(1)均设有多个排水孔(9)

每一所述排水管(1)外均设有一层透水布(12)。

8.根据权利要求1所述的伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置，其特征在于，所述储泥容器(3)和所述密封盖(2)之间通过密封圈(5)形成所述空气密封。

9.根据权利要求1所述的伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置，其特征在于，所述密封盖(2)朝向所述淤泥的一面带有一个横截面呈梯形或矩形空腔结构；

所有所述排水管(1)均与所述空腔结构连接，通过所述空腔结构将所述储泥容器(3)内的水和空气排出。

10.根据权利要求1所述的伸缩式真空联合高压霹雳淤泥快速脱水装置，其特征在于，所述储泥容器(3)外壁通过支架设置若干竖向振动器。

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