CN213597070U - 一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统 - Google Patents

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殷宝峰
刘奇
郭长在
相福治
吉加强
陈亮
邵克晨
焦锋
邸远
戴烽
翟华
袁晨晨
齐林林
苗圃
倪嘉伟
张垚
李志朋
吴健
郭钰
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Nanjing Changjiang Waterway Engineering Bureau
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Abstract

本实用新型涉及疏浚工程领域,公开了一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统,在耙吸船上安装有水力旋流器、进舱泥管、溢流管、消能箱、控制阀、压力传感器、控制器;所述进舱泥管进口端与泥泵出口连接,沿泥舱长度方向布置于泥舱上方;进舱泥管上设有若干支管,各支管间隔连接消能箱和水力旋流器;支管上设有控制阀,水力旋流器设有压力传感器;消能箱出口朝向泥舱;水力旋流器沉沙口朝向泥舱,水力旋流器溢流管开口于溢流筒上方;控制器与压力传感器、控制阀连接。本实用新型的优点在于:实现超过60%的高浓度装舱,大大缩短挖泥时间,提升生产效率;节省燃料及设备磨损;无需溢流即可达到设计装载量,实现环保疏浚;设备采购及改造方便,改造成本小。

Description

一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统
技术领域
本实用新型属于疏浚工程领域,具体涉及一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统。
背景技术
目前自航耙吸式挖泥船将航道泥沙与水一同吸入后,经管道输送至耙吸船泥舱内。泥浆在泥舱内逐渐沉淀,泥浆上层为低浓度泥浆通过溢流筒溢出舱外,为了达到船舶的设计装载量,作业装舱时间长、设备磨损大、生产效率低。在疏浚含细砂量较高的航道中,由于泥舱内的泥浆紊动,使细颗粒泥砂难以沉积,通过溢流筒又溢出舱外,对环境和生态系统造成不利的影响。尤其是在疏浚受污染的泥砂时,通过溢流进入水体的污染物在水流或潮汐的作用下发生扩散,在更大范围的水域中造成二次污染。因此,需要在泥浆进舱时提高泥浆中的固体含量,减少溢流排水中的泥砂含量。
而且航道淤积情况不同,有的航道以淤沙为主,有的航道以淤泥为主,有的航道以粘土为主,也有的航道因水文地质的差异,淤沙、淤泥、粘土等情况兼而有之。这需要耙吸船能够兼顾到不同的航道情况。特别是在长江航道的疏浚土综合再利用领域,需要将更加洁净的疏浚砂上岸。
实用新型内容
为克服上述技术问题,本实用新型提供了一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统。
为达到上述目的,本实用新型是通过以下的技术方案来实现的。
一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统,在耙吸船上安装有水力旋流器、进舱泥管、溢流管、消能箱、控制阀、压力传感器、控制器;所述进舱泥管进口端与泥泵出口连接,沿耙吸船长度方向置于泥舱上方;进舱泥管上设有若干支管,各支管间隔连接消能箱和水力旋流器;支管上设有控制阀,水力旋流器设有压力传感器;消能箱消能箱出口朝向泥舱;水力旋流器沉沙口朝向泥舱,水力旋流器溢流管开口于耙吸船溢流筒上方;控制器与压力传感器、控制阀连接。消能箱为长条形箱体结构,在消能箱的顶面中部设有进口,在长条形两侧设有出口。泥浆流经时会经历受重力下落、截面积增大、受推力转向的过程,以此达到消能的作用。水力旋流器一种非均相分离设备,可以用于砂与水的分离。泥沙中密度大的砂粒在旋转流场的作用下沿着轴向向下运动,同时沿着径向向外运动,由底部沉沙口排出,密度小的水和颗粒小的泥向中心轴线方向运动,并在轴线中心形成向上运动的内旋流,然后由溢流口排出。自航耙吸船在施工时,先确定航道中疏浚土的性质,是含泥较多还是含砂较多,根据不同的土质,相应选择泥浆进入水力旋流器还是消能箱。疏浚物为含砂多的砂质疏浚土时,泥浆进水力旋流器组,淤积物含泥多或为其它土质时,泥浆进消能箱,这样就能适应各种航道土质需求。
进一步地所述进舱泥管有两根,分别与两台泥泵出口连接,两根进舱泥管在末端由联通管联通,在联通管上设有转向阀,进舱泥管进口设有通断阀。使用两根进舱泥管,可以使进舱泥管靠近泥舱两侧布置,有利于设备的安装和维修。将两根进舱泥管在末端联通,配合使用转向阀、通断阀使泥浆在一根进舱泥管向前流动,在另一根进舱泥管向后流动。
进一步地在所述进舱泥管进口端设有沉石箱,沉石箱为立方箱体,前后两面与进舱泥管连接,底部设有活动的排石门,在沉石箱中设有与泥水流动截面垂直的拦石网,网眼50~100mm,沉石箱的截面积不小于两倍的进舱泥管截面积。吸入的泥浆中或多或少的夹杂有硬质石块,这些石块在进入水力旋流器后会阻塞沉沙口,为防止石块进入,在沉石箱中设置网眼50~100mm的拦石网,为不减少泥浆的流通截面,沉石箱的截面积至少是进舱泥管截面积的2倍。当沉石箱中拦截的石块逐渐增多阻碍泥浆的流动时,此时打开排石门并配合使用转向阀、通断阀使泥浆在一根进舱泥管反向流动,对拦石网反冲,达到沉石箱自动清理的目的。
进一步地所述控制阀和转向阀为液压闸阀。控制阀用于调节泥浆进入消能箱或水力旋流机组;转向阀用于泥浆的反向流动,清洗沉石箱。
进一步地所述水力旋流器由5~10台水力旋流器直列布置或沿圆周并联组成水力旋流机组。耙吸船的泥舱顶部设备较多,可用空间有限,因此将多台水力旋流器并联组成一个整体,减少安装面积,不仅方便设备的安装、维修,而且结构紧凑方便与消能箱交替安装。
进一步地在所述沉沙口外侧接有高压水管,高压水管斜向下布置开口于沉沙口内,高压水管倾角大于45°。经水力旋流器分离的砂中含有部分杂质,导致其流动性减弱,容易阻塞沉沙口,使用人工疏通既不经济也不安全,挖泥船都配有高压冲水系统,在沉沙口侧面开口,倾斜安装高压水管,一旦发生阻塞,可以使用高压冲水疏通沉沙口。
进一步地所述溢流筒为垂直伸缩式溢流筒。根据耙吸的泥浆成分调节溢流筒筒口高度,以满足设计装载量。
有益效果:与现有技术相比,本实用新型的优点在于:
1)实现超过60%的高浓度装舱,大大缩短挖泥时间,提升生产效率,节省燃料及设备磨损,符合节能产业;
2)挖沙时无需溢流即可达到设计装载量,实现环保疏浚;
3)可以使用现有耙吸船改造,设备采购及改造方便,改造成本小。
附图说明
图1为实施例1环保自航耙吸船立面结构示意图;
图2为实施例1环保自航耙吸船平面结构示意图;
图3为实施例2环保自航耙吸船平面结构示意图;
图4为实施例2水力旋流器沉沙口局部放大图;
图5为实施例3水力旋流机组平面示意图;
图6为沉石箱立面剖面图;
图7为沉石箱平面结构图;
其中1.耙吸船,2.水力旋流器,3.消能箱,4.进舱泥管,5.溢流管,6.控制阀,7.压力传感器,8.泥泵,9.支管,10.转向阀,11.通断阀,12.沉石箱,13.拦石网,14.排石门,15.高压水管,16.溢流筒,17.沉沙口。
具体实施方式
下面结合实例对本实用新型作进一步的详细说明。本实用新型所用的原料均为市售产品。
实施例1
一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统,在耙吸船1上2台泥泵8出口连接两根进舱泥管4,进舱泥管4沿耙吸船1长度方向置于泥舱上方。在进舱泥管4上设有若干支管9,各支管9间隔连接消能箱3和水力旋流器2。在进舱泥管4进口端设置液压通断阀11,各支管9上设置液压闸阀,在水力旋流器2设置压力传感器7。消能箱3为长条形箱体结构,在消能箱3的顶面中部设有进口,在长条形两侧设有出口,消能箱3出口朝向泥舱;水力旋流器2沉沙口17朝向泥舱,水力旋流器2溢流管5开口于耙吸船1垂直伸缩式溢流筒16上方;控制器与压力传感器7、控制阀6连接。
实施例2
一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统,在耙吸船1上2台泥泵8出口连接两根进舱泥管4,进舱泥管4沿耙吸船1长度方向置于泥舱上方。在进舱泥管4上设有若干支管9,各支管9间隔连接消能箱3和水力旋流器2。在进舱泥管4进口端设置液压通断阀11和沉石箱12,沉石箱12为立方箱体,前后两面与进舱泥管4连接,底部设有活动的排石门14,在沉石箱12中设有与泥水流动截面垂直的拦石网13,网眼50~100mm,沉石箱12的截面积不小于两倍的进舱泥管4截面积。联通管上设置液压转向阀10,各支管9上设置液压闸阀,在消能箱3和水力旋流器2设置压力传感器7。消能箱3为长条形箱体结构,在消能箱3的顶面中部设有进口,在长条形两侧设有出口,消能箱3出口朝向泥舱;水力旋流器2沉沙口17朝向泥舱,清液口与溢流管5连接,在沉沙口17外侧接有高压水管15,高压水管15斜向下布置开口于沉沙口17内,高压水管15倾角大于45°;溢流管5开口于耙吸船1垂直伸缩式溢流筒16上方;控制器与压力传感器7、控制阀6连接。
实施例3
一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统,在耙吸船1上2台泥泵8出口连接两根进舱泥管4,进舱泥管4沿耙吸船1长度方向置于泥舱上方,两根进舱泥管4在末端由联通管联通。在进舱泥管4上设有若干支管9,各支管9间隔连接消能箱3和水力旋流机组。根据甲板面积及安装位置,水力旋流机组由5~10台水力旋流器2沿圆周并联组成或直列并联。在进舱泥管4进口端设置电动通断阀11和沉石箱12,沉石箱12为立方箱体,前后两面与进舱泥管4连接,底部设有活动的排石门14,在沉石箱12中设有与泥水流动截面垂直的拦石网13,网眼50~100mm,沉石箱12的截面积不小于两倍的进舱泥管4截面积。联通管上设置液压转向阀10,各支管9上设置液压闸阀,在消能箱3和水力旋流器2设置压力传感器7。消能箱3为长条形箱体结构,在消能箱3的顶面中部设有进口,在长条形两侧设有出口,消能箱3出口朝向泥舱;水力旋流器2沉沙口17朝向泥舱,清液口与溢流管5连接,在沉沙口17外侧接有高压水管15,高压水管15斜向下布置开口于沉沙口17内,高压水管15倾角大于45°;溢流管5开口于耙吸船1垂直伸缩式溢流筒16上方;控制器与压力传感器7、控制阀6连接。
本实用新型按照上述实施例进行了说明,应当理解,上述实施例不以任何形式限定本实用新型,凡采用等同替换或等效变换方式所获得的技术方案,均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统,其特征在于,在耙吸船上安装有水力旋流器、进舱泥管、溢流管、消能箱、控制阀、压力传感器、控制器;所述进舱泥管进口端与泥泵出口连接,沿耙吸船长度方向置于泥舱上方;进舱泥管上设有若干支管,各支管间隔连接消能箱和水力旋流器;支管上设有控制阀,水力旋流器设有压力传感器;消能箱出口朝向泥舱;水力旋流器沉沙口朝向泥舱,水力旋流器溢流管开口于溢流筒上方;控制器与压力传感器、控制阀连接。
2.根据权利要求1所述的一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统,其特征在于,所述进舱泥管有两根,分别与两台泥泵连接,两根进舱泥管在末端由联通管联通,在联通管上设有转向阀,进舱泥管进口设有通断阀。
3.根据权利要求2所述的一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统,其特征在于,在所述进舱泥管进口端设有沉石箱,沉石箱为立方箱体,前后两面与进舱泥管连接,底部设有活动的排石门,在沉石箱中设有与泥水流动截面垂直的拦石网,网眼50~100mm,沉石箱的截面积不小于两倍的进舱泥管截面积。
4.根据权利要求2所述的一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统,其特征在于,所述控制阀和转向阀均为液压闸阀。
5.根据权利要求1所述的一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统,其特征在于,所述水力旋流器由5~10台水力旋流器直列并联排布或沿圆周并联组成水力旋流机组。
6.根据权利要求1所述的一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统,其特征在于,在所述沉沙口外侧接有高压水管,高压水管斜向下布置开口于沉沙口内,高压水管倾角大于45°。
7.根据权利要求1所述的一种自航耙吸式挖泥船高浓度装舱系统,其特征在于,所述溢流筒为垂直伸缩式溢流筒。
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