CN220976793U - 低浓度淤泥管道内置旋转离心管脱水装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及低浓度淤泥管道内置旋转离心管脱水装置，该装置包括泥浆输送管道，所述泥浆输送管道中接入脱水管，所述脱水管内设有与脱水管同轴的离心管；所述离心管的表面设有透水孔，离心管中轴处设有螺旋叶片，所述离心管和螺旋叶片反向旋转；所述脱水管底部设有出水管道，所述出水管道连接抽滤泵。本实用新型装置结构组装便捷、清洗简单，可在泥浆的管道运输过程中直接进行泥浆的脱水处理，不需要设计额外场地和外部器械如板框压滤机、带式压滤机等，极大节约能源。
Description
技术领域
本实用新型属于淤泥处理技术领域，具体涉及低浓度淤泥管道内置旋转离心管脱水装置。
背景技术
实际工程中，如桩基工程等会产生大量的建筑泥浆、疏浚工程巨量的疏浚淤泥、隧道工程中产生的盾构泥浆等。这些泥浆类物质往往具有极低的含水率，这就会直接导致泥浆过大的体积；另一方面，其工程性质极差，未经处理难以进行利用。一般情况下对其处理方式主要是预先设置堆场、围堰、围埝等对其进行脱水处理，这种传统的处理方式有三大缺点：1、通常情况下泥浆的自然落淤、脱水效率极低，需要大量的土地和时间，造成了土地资源的浪费以及高昂的处理费用。2、较高的含水率大大降低了泥浆的运输效率，泥浆中水分含量大于固体含量，因此运输过程中消耗了大量能量用于水分的运输，浪费了较多动能，继而造成能源的浪费。3、较高含水率需要更多添加剂和材料进行资源化处理，使得其达到力学或者环境指标。本实用新型亦可处理盾构泥浆、建筑桩基泥浆等工程泥浆。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种低浓度淤泥管道内置旋转离心管脱水装置。
为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
所述泥浆输送管道中接入脱水管，所述脱水管内设有与脱水管同轴的离心管；
所述离心管的表面设有透水孔，离心管中轴处设有螺旋叶片，所述离心管和螺旋叶片反向旋转；
所述脱水管底部设有出水管道，所述出水管道连接抽滤泵。
作为一种优选的实施方式，所述泥浆输送管道的入口和出口处布设流量传感器和密度传感器；泥浆输送管道出口流量传感器和密度传感器后连接分流装置，分流装置出口分别连接合格脱水泥浆输送管道和储料罐；
所述储料罐连接泥浆输送管道及疏浚淤泥入口，将疏浚淤泥入口输入的泥浆和回流泥浆混合后通入泥浆输送管道；储料罐内设有泥量传感器。
作为一种优选的实施方式，所述分流装置由顶端和底端封闭的圆柱形筒体、挡流板和转轴组成；
所述分流装置圆柱形筒体的侧壁上设有入口管道和两个出口管道，三个管道均匀的分布在圆柱形侧壁上；所述入口管道为泥浆输送管道；所述两个出口管道分别连接储料罐和合格脱水泥浆输送管道；
所述转轴与圆柱形筒体的顶端和底端插接，并在伺服马达的控制下转动；
所述挡流板为至少两片沿着圆柱形筒体轴向固定在转轴上的矩形板，矩形板与圆柱形筒体的顶端、底端形成封闭空间，并随转轴转动。
作为一种优选的实施方式，所述螺旋叶片的驱动马达为防水动力马达，放置于离心管内。
作为一种优选的实施方式，所述离心管的驱动马达固定于脱水管外。
作为一种优选的实施方式，所述离心管的直径为泥浆输送管道直径的1.05~1.2倍。
作为一种优选的实施方式，所述脱水管的直径为泥浆输送管道直径的1.5~5倍。
作为一种优选的实施方式，所述透水孔直径≤0.0001mm。
作为一种优选的实施方式，所述脱水管两端固定有与泥浆输送管道内径相同的拼接口，脱水管通过拼接口接入泥浆输送管道。
作为一种优选的实施方式，所述脱水管长于离心管
本实用新型的装置用于较低浓度（一般来讲：以固体质量百分比计，40%左右以下为低浓度泥浆；以固体体积百分比计，15%左右以下为低浓度泥浆）的疏浚淤泥、建筑泥浆、盾构泥浆等泥类物质的管道运输过程，可提高其浓度，形成高浓度泥浆，极大减小淤泥的体积，降低了后续资源化处理难度，解决淤泥尾水污染问题。本实用新型装置结构组装、清洗简单，可在泥浆的管道运输过程中直接进行泥浆的脱水处理，不需要设计额外场地和外部器械如板框压滤机、带式压滤机等，极大节约能源。本实用新型中脱水管脱去的水体经过水处理设备等可直接排放于下水道、污水处理厂统一处理，达到排放标准的可直接排放于自然水体中。
附图说明
图1是低浓度淤泥管道内置旋转离心管脱水装置结构示意图。
图2离心管结构示意图，表面带透水孔。
图3是螺旋叶片结构示意图。
图4是带分流装置的低浓度淤泥管道内置旋转离心管脱水装置结构示意图。
图5是分流装置结构示意图。
图中，1、离心管；2、泥浆输送管道；3、脱水管；31、出水管道；4、螺旋叶片；41、螺旋叶片驱动马达；5、抽滤泵；6、流量传感器和密度传感器；7、控制系统；8、离心管动力马达；81、传送带；9、分流装置；91、入口管道；92、第一出口管道；93、第二出口管道；94、圆柱形筒体；95、挡流板；96、转轴；10、储料罐；11、疏浚淤泥入口；12、泥量传感器。
具体实施方式
实施例1
如图1-3所示的低浓度淤泥管道内置旋转离心管脱水装置，包括泥浆输送管道2，泥浆输送管道2中接入脱水管3；优选的，脱水管3两端固定有与泥浆输送管道2内径相同的拼接口，脱水管3通过拼接口接入泥浆输送管道2。
脱水管3内设有与脱水管3同轴的离心管1，离心管1的表面设有透水孔，离心管1中轴处设有螺旋叶片4，离心管1和螺旋叶片4反向旋转；
脱水管3底部设有出水管道31，出水管道31连接抽滤泵5。
如图1所示，离心管1完全放置于泥浆脱水管3之中，其长度小于等于脱水管1长度，最好是略小于。其直径小于脱水管1直径。离心管1通过传送带81受离心管动力马达8驱动，；离心管动力马达8固定于脱水管2外。螺旋叶片驱动马达41为防水动力马达，放置于管道之中，螺旋叶片4受到螺旋叶片驱动马达41驱动。
优选的，在脱水前和脱水后的泥浆输送管道2设置流量传感器和密度传感器6，利用控制系统实时监控泥浆流量以及脱水效果，可利用控制系统7控制螺旋叶片驱动马达41转速，抽滤泵5功率、离心管1转速以达到理想脱水效果。
离心管1中设置螺旋叶片4的目的为防止离心管1内淤堵，螺旋叶片4可以清除离心管1中因过滤而吸附于管壁上的泥，另一方面螺旋叶片4的旋转作用也可以加剧离心作用，提高过滤效率，螺旋叶片如图3所示。
实施例中的装置参数设计如下：
螺旋叶片转速n helix (单位:rpm)：取值范围为0.5~1.2倍的n rotate ，对脱水效果要求较高时，取较低值。
螺旋叶片长度L helix ，略小于离心管长度；螺旋叶片直径D helix ，略小于离心管内径；螺旋叶片一个周期长度d helix ，可根据需求定制。
离心管转速n rotate 取值范围为：100 ~ 4000 rpm。
离心管长度L dehydration 可以根据需要进行定制，本实施例所设计离心管可以进行多段组合，以达到预期的脱水效果。L dehydration 取值范围为1~2000m。
离心管直径D rotate 比泥浆输送管道直径D in 稍大一些，取值范围为1.05~1.2倍的D in 。
脱水管直径D out 的尺寸可以以泥浆输送管道直径作为基准，变化范围为1.5~5倍的D in 。
抽滤泵吸力：取值范围为1.02 ~ 3.00倍大气压，取决于对脱水效果的期望。
离心管透水孔直径：小于等于0.0001mm。使透水孔可通过水体，但固体颗粒不能通过，防止淤泥颗粒随着脱水流出。
实施例2
如图4所示，本实施例提供带分流装置9的低浓度淤泥管道内置旋转离心管脱水装置。
具体的，在泥浆输送管道2出口处的流量传感器和密度传感器6后连接分流装置9，分流装置9脱水淤泥从入口管道91进入分流装置9，经第一出口管道92或第二出口管道93流出；第一出口管道92连接储料罐10；第二出口管道93连接合格脱水泥浆输送管道。控制系统7根据出口处流量传感器和密度传感器6的数值判断脱水泥浆是否达到浓度标准，并根据脱水泥浆浓度控制分流装置9将脱水泥浆送入第一出口管道92或第二出口管道93。储料罐10连接第一出口管道92及疏浚淤泥入口11，将疏浚淤泥入口11输入的泥浆和回流泥浆混合后通入泥浆输送管道；储料罐10内设有泥量传感器12。
如图5所示，分流装置9由顶端和底端封闭的圆柱形筒体94、挡流板95和转轴96组成；圆柱形筒体94的侧壁上设有入口管道91和第一出口管道92、第二出口管道93，三个管道均匀的分布在圆柱形侧壁上。转轴96与圆柱形筒体94的顶端和底端插接，并在伺服马达的控制下转动。挡流板95为至少两片沿着圆柱形筒体94轴向固定在转轴96上的矩形板，矩形板与圆柱形筒体94的顶端、底端形成封闭空间，并随转轴96转动；伺服马达由控制系统7根据脱水泥浆浓度控制转轴的转向，通过挡流板95形成的封闭空间将从入口管道91进入的泥浆引至不同出口管道。
泥量传感器12可实时检测储料罐中泥量大小，并通过内管离心脱水装置等将泥量控制在一个动态稳定的范围内，即储料罐容积的40%~80%。储料罐中可以内置搅拌叶片对其中泥浆进行搅拌，使得泥浆浓度更加均匀，且防止淤泥沉积。
Claims (10)
1.一种低浓度淤泥管道内置旋转离心管脱水装置，包括泥浆输送管道，其特征在于，所述泥浆输送管道中接入脱水管，所述脱水管内设有与脱水管同轴的离心管；
所述离心管的表面设有透水孔，离心管中轴处设有螺旋叶片，所述离心管和螺旋叶片反向旋转；
所述脱水管底部设有出水管道，所述出水管道连接抽滤泵。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述泥浆输送管道的入口和出口处布设流量传感器和密度传感器；泥浆输送管道出口流量传感器和密度传感器后连接分流装置，分流装置出口分别连接合格脱水泥浆输送管道和储料罐；
所述储料罐连接泥浆输送管道及疏浚淤泥入口，将疏浚淤泥入口输入的泥浆和回流泥浆混合后通入泥浆输送管道；储料罐内设有泥量传感器。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述分流装置由顶端和底端封闭的圆柱形筒体、挡流板和转轴组成；
所述分流装置圆柱形筒体的侧壁上设有入口管道和两个出口管道，三个管道均匀的分布在圆柱形侧壁上；所述入口管道为泥浆输送管道；所述两个出口管道分别连接储料罐和合格脱水泥浆输送管道；
所述转轴与圆柱形筒体的顶端和底端插接，并在伺服马达的控制下转动；
所述挡流板为至少两片沿着圆柱形筒体轴向固定在转轴上的矩形板，矩形板与圆柱形筒体的顶端、底端形成封闭空间，并随转轴转动。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺旋叶片的驱动马达为防水动力马达，放置于离心管内。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述离心管的驱动马达固定于脱水管外。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述离心管的直径为泥浆输送管道直径的1.05~1.2倍。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脱水管的直径为泥浆输送管道直径的1.5~5倍。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述透水孔直径≤0.0001mm。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脱水管两端固定有与泥浆输送管道内径相同的拼接口，脱水管通过拼接口接入泥浆输送管道。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脱水管长于离心管。
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