CN203474617U - 一种淤泥快速脱水固化施工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种淤泥快速脱水固化施工设备，其包括一管道泵送混合系统、一凝聚剂注入搅拌系统、一脱水剂注入搅拌系统及一控制系统；所述管道泵送混合系统吸入泥浆，所述凝聚剂注入搅拌系统通过输送管道向所述泥浆中注入凝聚剂，所述泥浆通过所述输送管道注入一第一管道混合器；含凝聚剂的所述泥浆从所述第一管道混合器输出，所述脱水剂注入搅拌系统通过所述输送管道向含凝聚剂的所述泥浆中注入脱水剂，所述管道泵送混合系统驱使所述泥浆通过所述输送管道注入一第二管道混合器，处理后的所述泥浆从所述第二管道混合器排出；所述管道泵送混合系统控制所述泥浆的流速，并测定所述泥浆的流量，达到了快速脱水固化的目的。

Description

一种淤泥快速脱水固化施工设备

技术领域

本实用新型涉及一种淤泥处理的设备，特别涉及一种淤泥的快速凝聚并脱水的设备。

背景技术

随着我国沿海地区国民经济的快速发展，其生活建设用地需求量骤增，从而导致围垦面积不断扩大，围垦工程中的吹填施工对沙土料的需求量也日益增加。但是，吹填施工中沙土资源却日益紧缺。

然而，在围区外侧却有大量的海涂淤泥，不仅危害着海洋生态环境，而且使围垦工程存在安全隐患。同时，河道、航道疏浚工程中疏浚淤泥也得不到有效解决，绝大部分的疏浚淤泥是通过废弃于陆地抛填区或低洼地区进行处理，或设置堆场进行存放，不仅占用渔塘和耕地，而且形成的土地由于非常软弱而很难进行开发利用。因此，需要研发一套实用新型的淤泥快速脱水固结施工设备。

中国专利CN200910273350.4中公开的清淤泥浆脱水固结一体化处理方法，将沉淀池中符合条件的淤泥过滤后抽送至配浆池，加入调理剂和聚沉剂调理，再加入固结剂混合均匀，使用压滤机将淤泥压榨为固结土，得到工程用土。这就需要较大的场地来进行沉淀、调理和压榨，而且一次处理配浆池中大量的淤泥，耗费时间相应较长。

鉴于上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种淤泥快速脱水固化施工设备，其包括一管道泵送混合系统、一凝聚剂注入搅拌系统、一脱水剂注入搅拌系统及一控制系统；

所述管道泵送混合系统包括复数段输送管道、一第一管道混合器及一第二管道混合器；

所述管道泵送混合系统吸入泥浆，所述凝聚剂注入搅拌系统通过所述输送管道向所述泥浆中注入凝聚剂，所述泥浆通过所述输送管道注入所述第一管道混合器，在所述第一管道混合器内所述泥浆与所述凝聚剂混合均匀；

含凝聚剂的所述泥浆从所述第一管道混合器输出，所述脱水剂注入搅拌系统通过所述输送管道向含凝聚剂的所述泥浆中注入脱水剂，所述管道泵送混合系统驱使所述泥浆通过所述输送管道注入所述第二管道混合器，在所述第二管道混合器内含凝聚剂的所述泥浆与所述脱水剂混合均匀，处理后的所述泥浆从所述第二管道混合器排出；

所述管道泵送混合系统控制所述泥浆的流速，并测定所述泥浆的流量。

较佳的，所述淤泥快速脱水固化施工设备还包括一清水系统，所述清水系统为所述淤泥快速脱水固化施工设备提供清水，所述清水用于调剂凝聚剂或脱水剂的浓度。

较佳的，所述管道泵送混合系统还包括一泥浆泵、一第一流量计、一第二流量计及一浓度监测仪；

所述泥浆泵设置在所述第一管道混合器的所述入口处，产生吸入所述泥浆的动力；

所述第一流量计设置在所述第一管道混合器的所述入口处，测定所述泥浆的流量；

所述第二流量计设置在所述第一管道混合器的所述出口处，测定含凝聚剂的所述泥浆的流量；

所述浓度监测仪设置在所述第一管道混合器的所述出口处，测定含凝聚剂的所述泥浆的浓度。

较佳的，所述凝聚剂注入搅拌系统包括一凝聚剂储蓄装置、一凝聚剂注入搅拌装置及一凝聚剂输送装置；

所述凝聚剂储蓄装置用于储存所述凝聚剂，其与所述凝聚剂注入搅拌装置连接，并将所述凝聚剂注入所述凝聚剂注入搅拌装置；

所述凝聚剂输送装置将所述凝聚剂注入搅拌装置中的所述凝聚剂输出。

较佳的，所述脱水剂注入搅拌系统包括一脱水剂储蓄装置、一脱水剂混合装置及一脱水剂输送装置；

所述脱水剂储蓄装置用于储存所述脱水剂，其与所述脱水剂混合装置连接，所述脱水剂混合装置与所述脱水剂输送装置连接；

所述脱水剂输送装置将所述脱水剂混合装置中的所述脱水剂输出。

较佳的，所述脱水剂混合装置包括复数个脱水剂混合箱，其中两个所述脱水剂混合箱为一第一混合箱与一第二混合箱，所述脱水剂从所述第一混合箱注入，从所述第二混合箱输出；

各个所述脱水剂混合箱之间采取溢流方式连接，所述脱水剂混合箱都带搅拌装置；所述第二混合箱与所述脱水剂输送装置连接。

较佳的，所述的淤泥快速脱水固化施工设备还包括一控制系统；

所述浓度监测仪、所述第一流量计及所述第二流量计测定的信息反馈到所述控制系统；

所述泥浆泵、所述凝聚剂输送装置与所述脱水剂输送装置的启停与运行速度受所述控制系统的控制。

与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：通过淤泥快速脱水固化施工设备将处理后的淤泥快速实现泥水分离的效果，不需要较大的场地用于储存淤泥，抽取淤泥的同时进行处理，动态地进行泥水分离，设备内部不滞留淤泥，这种设备减少了施工工作量，缩短了施工工期，降低了施工投资，不仅实现了资源变废为宝，而且保护了海洋生态环境；

淤泥快速脱水固化施工设备能就近解决了围垦工程中围区吹填的土方需求，不需借用其他外部资源，能够使用到任何场地，且可以根据使用场地的情况任意组装；

淤泥快速脱水固化施工设备根据抽取淤泥的流量加入适量的凝聚剂和脱水剂，能够根据淤泥的实际固化情况对凝聚剂和脱水剂的量及时进行动态的适度调整，而且凝聚剂和脱水剂均为动态连续注入，能确保混合均匀，以达到最理想的固化效果；

淤泥快速脱水固化施工中抽取淤泥的泵受系统控制，设备使用的灵活性很高；

淤泥快速脱水固化施工设备应用到河道、航道疏浚工程中也可以解决了疏浚淤泥处理难的问题，很快地清除淤泥，最终处理好的固化淤泥能很方便地运送到其他位置。

附图说明

图1为本实用新型的淤泥快速脱水固化施工设备的整体结构主视示意图；

图2为本实用新型的凝聚剂注入搅拌系统的整体结构主视示意图；

图3为本实用新型的脱水剂注入搅拌系统的整体结构主视示意图；

图4为本实用新型的控制系统的整体结构主视示意图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1所示，其为本实用新型的淤泥快速脱水固化施工设备的整体结构主视示意图，所述淤泥快速脱水固化施工设备包括一管道泵送混合系统、一凝聚剂注入搅拌系统、一脱水剂注入搅拌系统、一清水系统及一控制系统10。

所述管道泵送混合系统包括一取浆泥浆泵5、一取浆流量计6、一浓度监测仪8、一输送流量计9、一第一管道混合器7、一第二管道混合器17及若干段输送管道23。

所述取浆泥浆泵5、所述取浆流量计6、所述第一管道混合器7、所述浓度监测仪8、所述输送流量计9、所述第二管道混合器17、所述凝聚剂注入搅拌系统、所述脱水剂注入搅拌系统及所述清水系统通过若干段所述输送管道23连接起来。所述取浆流量计6、所述浓度监测仪8及所述输送流量计9将测定的数值反馈到所述控制系统10。

所述取浆泥浆泵5启动，产生负压，将外界的淤泥通过所述输送管道23吸入，所述淤泥通过所述取浆流量计6，所述取浆流量计6读取数值，并反馈给所述控制系统10。

所述凝聚剂注入搅拌系统将凝聚剂注入所述淤泥，所述凝聚剂与所述淤泥通过在所述第一管道混合器7充分融合，含凝聚剂的所述淤泥顺序通过所述浓度监测仪8和所述输送流量计9，所述浓度监测仪8和所述输送流量计9读取数值，并反馈给所述控制系统10。

所述脱水剂注入搅拌系统将脱水剂加入到含凝聚剂的所述淤泥中，在所述第二管道混合器17中含凝聚剂的所述淤泥和所述脱水剂充分融合，充分融合了所述凝聚剂和所述脱水剂的淤泥通过所述输送管道23输送出来，所述淤泥在化学作用下快速脱水固化，达到泥水分离的效果。

所述淤泥快速脱水固化施工设备不需要较大的场地用于储存淤泥，抽取淤泥的同时进行处理，动态地进行泥水分离，在所述淤泥快速脱水固化施工设备的内部不滞留淤泥，能就近解决围垦工程中围区吹填的土方需求，不需借用其他外部资源，能够使用到任何场地，且设备可以根据使用场地的情况任意组装，灵活性很高。

请参阅图2所示，其为本实用新型的凝聚剂注入搅拌系统的整体结构主视示意图，所述凝聚剂注入搅拌系统包括一凝聚剂储蓄装置21、一凝聚剂螺杆输送装置3、一凝聚剂注入搅拌装置1及一凝聚剂泵送装置4。

所述凝聚剂储蓄装置21用于储蓄凝聚剂，其与所述凝聚剂螺杆输送装置3相连接，所述凝聚剂螺杆输送装置3将所述凝聚剂输送到所述凝聚剂注入搅拌装置1，所述凝聚剂注入搅拌装置1与所述清水系统相连接，在所述凝聚剂注入搅拌装置1中所述凝聚剂与清水进行充分拌合，配置不同浓度的所述凝聚剂。

所述控制系统10根据地基承载力的要求进行凝聚剂加入量的确认，一般米说，凝聚剂的添加率为8％一10％。

每分钟凝聚剂加入量Q_凝＝Q_取×添加率，其中，Q_取为每分钟所述淤泥的加入量，其由所述取浆流量计6测定；

所述控制系统10设定所述凝聚剂螺杆输送装置3的对应转速，使所述凝聚剂螺杆输送装置3向所述凝聚剂注入搅拌装置1中均匀地加入适量的所述凝聚剂。

所述凝聚剂注入搅拌装置1设置有两个桶，第一个桶为凝聚剂拌和桶，所述凝聚剂拌和桶设置有两个入口，两个所述入口分别连接到所述凝聚剂螺杆输送装置3及所述清水系统，第二个桶为搅拌输送桶，所述搅拌输送桶设置有一个出口，所述出口与所述凝聚剂泵送装置4相连接；两桶之间采用溢流的方式连接，当所述搅拌输送桶的液位低于所述凝聚剂拌和桶的液位，所述凝聚剂拌和桶的浆液会溢流至所述搅拌输送桶，保证了所述搅拌输送桶的连续输出。

请参阅图3所示，其为本实用新型的脱水剂注入搅拌系统的整体结构主视示意图，所述脱水剂注入搅拌系统包括一脱水剂储蓄装置22、一脱水剂手动控制装置15、一脱水剂混合装置及一脱水剂泵送装置11。

所述脱水剂储蓄装置22用于储蓄所述脱水剂，其与所述脱水剂混合装置相连接，所述脱水剂混合装置与所述脱水剂泵送装置11相连接。

所述脱水剂混合装置为三箱型，其包括一脱水剂第一混合箱12、一脱水剂第二混合箱13及一脱水剂第三混合箱14，三箱之间采取溢流的方式连接。所述脱水剂由所述脱水剂第一混合箱12注入，在所述脱水剂第二混合箱13内搅拌均匀，从所述脱水剂第三混合箱14输出使用，且三个混合箱都带搅拌装置。

所述脱水剂泵送装置11与所述脱水剂第三混合箱14的底部连接；在所述脱水剂储蓄装置22与所述脱水剂第一混合箱12之间设置所述脱水剂手动控制装置15，所述脱水剂手动控制装置15进行所述脱水剂的可控输出。

所述脱水剂的浓度由所述脱水剂手动控制装置15与所述清水系统共同配合控制。从所述第一管道混合器7输出的含凝聚剂的所述淤泥流经所述输送管道23，由所述浓度监测仪8及所述输送流量计9检测，将两者的检测数据反馈给所述控制系统10，所述控制系统10根据含凝聚剂的所述淤泥的浓度与流量进行脱水剂添加量的计算，然后设定所述脱水剂泵送装置11的转速。

含凝聚剂的所述淤泥的浓度计算公式为：n_泥＝0.6×浓度+0.6，其中，浓度为含凝聚剂的所述淤泥的浓度，其由所述浓度监测仪8测定；

所述脱水剂的使用量计算公式为：Q_脱水剂＝Q_输×n_泥，其中，Q_输为含凝聚剂的所述淤泥的流量，其由所述输送流量计9测定。

请结合图1所示，所述控制系统10设定所述脱水剂泵送装置11的对应转速，使所述脱水剂泵送装置11向所述第一管道混合器7输出的含凝聚剂的所述淤泥中均匀地加入适量的所述脱水剂，在所述第二管道混合器17中含凝聚剂的所述淤泥与所述脱水剂进行充分拌合，在所述脱水剂的作用下含凝聚剂的所述淤泥进行反应，反应管道的长度要求大于60米，在所述第二管道混合器17的最终出口实现所述淤泥的泥水分离。

所述第二管道混合器17为静态管道混合器，其依据水力学原理进行设计，所述淤泥在管道中流经特定元件装置后改变其流速状态，通过层流运动变化实现化学药剂与淤泥的均匀混合。

这种设备不需要静止等待的时间，能持续动态地进行淤泥处理，减少了施工工作量，缩短了施工工期，降低了施工投资，不仅实现了资源变废为宝，而且保护了海洋生态环境。

所述清水系统包括一凝聚剂清水泵2、一脱水剂清水泵16及一清水储蓄装置20。所述清水储蓄装置20用于储蓄清水，所述凝聚剂清水泵2与所述脱水剂清水泵16分别连接到所述清水储蓄装置20，所述凝聚剂清水泵2与所述凝聚剂注入搅拌装置1相连接，所述脱水剂清水泵16与所述脱水剂第一混合箱12相连接，用于配置不同浓度的所述脱水剂。

请参阅图4所示，其为本实用新型的控制系统的整体结构主视示意图，所述控制系统10为一PLC控制柜，所述凝聚剂螺杆输送装置3、所述凝聚剂泵送装置4、所述取浆泥浆泵5、所述脱水剂泵送装置11、所述凝聚剂清水泵2及所述脱水剂清水泵16的启停通过所述控制系统10上设置的开关来控制，以上各部件的运行速度也可以在所述控制系统10上设置调节开关来控制，所述控制系统10可以通过电路连接或无线连接的方式来控制相关部件的启停和运行速度。

所述控制系统10还可以接收所述取浆流量计6、所述浓度监测仪8、所述输送流量计9测定的信息，用于相应的逻辑计算分析。

所述控制系统10还可以与所述脱水剂手动控制装置15之间建立连接，使所述脱水剂手动控制装置15被所述控制系统10所控制。

所述控制系统10根据抽取淤泥的流量加入适量的凝聚剂和脱水剂，能够根据淤泥的实际固化情况对凝聚剂和脱水剂的量及时进行动态的适度调整，能够结合已经输出的固化淤泥的情况，对凝聚剂和脱水剂的使用量进行适度调整，而且凝聚剂和脱水剂均为动态连续注入，能确保混合均匀，以达到最理想的固化效果。

综上所述，在所述淤泥快速脱水固化施工设备正常工作的情况下，通过观察输出的淤泥的固化情况能动态地监控凝聚剂注入搅拌系统和所述脱水剂注入搅拌系统是否正常运行；同时，抽取淤泥的泵受系统控制，能够针对实际工作情况作出有利于操作的任何操作，整个设备使用的灵活性很高。

将所述淤泥快速脱水固化施工设备应用到河道、航道疏浚工程中也可以解决了疏浚淤泥处理难的问题，很快地清除淤泥，最终处理好的固化淤泥能很方便地运送到其他位置。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (7)

1.一种淤泥快速脱水固化施工设备，其特征在于，其包括一管道泵送混合系统、一凝聚剂注入搅拌系统、一脱水剂注入搅拌系统及一控制系统； 

所述管道泵送混合系统包括复数段输送管道、一第一管道混合器及一第二管道混合器； 

所述管道泵送混合系统吸入泥浆，所述凝聚剂注入搅拌系统通过所述输送管道向所述泥浆中注入凝聚剂，所述泥浆通过所述输送管道注入所述第一管道混合器，在所述第一管道混合器内所述泥浆与所述凝聚剂混合均匀； 

含凝聚剂的所述泥浆从所述第一管道混合器输出，所述脱水剂注入搅拌系统通过所述输送管道向含凝聚剂的所述泥浆中注入脱水剂，所述管道泵送混合系统驱使所述泥浆通过所述输送管道注入所述第二管道混合器，在所述第二管道混合器内含凝聚剂的所述泥浆与所述脱水剂混合均匀，处理后的所述泥浆从所述第二管道混合器排出； 

所述管道泵送混合系统控制所述泥浆的流速，并测定所述泥浆的流量。 

2.根据权利要求1所述的淤泥快速脱水固化施工设备，其特征在于，其还包括一清水系统，所述清水系统为所述淤泥快速脱水固化施工设备提供清水，所述清水用于调剂凝聚剂或脱水剂的浓度。 

3.根据权利要求1所述的淤泥快速脱水固化施工设备，其特征在于，所述管道泵送混合系统还包括一泥浆泵、一第一流量计、一第二流量计及一浓度监测仪； 

所述泥浆泵设置在所述第一管道混合器的入口处，产生吸入所述泥浆的动力； 

所述第一流量计设置在所述第一管道混合器的所述入口处，测定所述泥浆的流量； 

所述第二流量计设置在所述第一管道混合器的出口处，测定含凝聚剂的所述泥浆的流量； 

所述浓度监测仪设置在所述第一管道混合器的所述出口处，测定含凝聚剂的所述泥浆的浓度。 

4.根据权利要求1所述的淤泥快速脱水固化施工设备，其特征在于，所述凝聚剂注入搅拌系统包括一凝聚剂储蓄装置、一凝聚剂注入搅拌装置及一凝聚剂输送装置； 

所述凝聚剂储蓄装置用于储存所述凝聚剂，其与所述凝聚剂注入搅拌装置连接，并将所述凝聚剂注入所述凝聚剂注入搅拌装置； 

所述凝聚剂输送装置将所述凝聚剂注入搅拌装置中的所述凝聚剂输出。 

5.根据权利要求1所述的淤泥快速脱水固化施工设备，其特征在于，所述脱水剂注入搅拌系统包括一脱水剂储蓄装置、一脱水剂混合装置及一脱水剂输送装置； 

所述脱水剂储蓄装置用于储存所述脱水剂，其与所述脱水剂混合装置连接，所述脱水剂混合装置与所述脱水剂输送装置连接； 

所述脱水剂输送装置将所述脱水剂混合装置中的所述脱水剂输出。 

6.根据权利要求5所述的淤泥快速脱水固化施工设备，其特征在于，所述脱水剂混合装置包括复数个脱水剂混合箱，其中两个所述脱水剂混合箱为一第一混合箱与一第二混合箱，所述脱水剂从所述第一混合箱注入，从所述第二混合箱输出； 

各个所述脱水剂混合箱之间采取溢流方式连接，所述脱水剂混合箱都带搅拌装置；所述第二混合箱与所述脱水剂输送装置连接。 

7.根据权利要求3所述的淤泥快速脱水固化施工设备，其特征在于，其还包括一控制系统； 

所述浓度监测仪、所述第一流量计及所述第二流量计测定的信息反馈到所述控制系统； 

所述泥浆泵、所述凝聚剂输送装置与所述脱水剂输送装置的启停与运行速度受所述控制系统的控制。 

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