一种用于灌浆固定中低放固体废物的搅拌装置的制作方法

1.本实用新型属于搅拌设备技术领域，具体涉及一种用于灌浆固定中低放固体废物的搅拌装置。


背景技术：

2.核电站或其他核工业产生的中低放固体废物，通常采用灌浆固定的方式处理，这些中低放废物通常是积累一定量后统一处理，视产生量的大小每年处理1到2次。灌浆固定装置将水泥、水、添加剂等多种物料搅拌混合均匀，形成湿混浆，然后泵送至装有中低放固体废物的金属桶内，每桶内固体废物的体积不同，金属桶内单次所需的湿混浆的量并不相同。灌浆固定装置在非工作时间段需转移至存储间进行暂时存放，然后在工作时间段内要转移至操作间内进行灌浆固定，适用于这种工况的灌浆固定装置的搅拌装置应该具有结构紧凑，体积小巧；单次工作产生二次废物量小；易于清洁等特点。
3.灌浆固定装置的搅拌桨作用水泥、水和添加剂搅拌过程，搅拌过程为多相流混合过程，最终形成的湿混浆为高粘度的非牛顿流体，搅拌容器内不同时间物料混合状态不同，在连续进料，连续搅拌，连续泵送的过程中易形成小粉团，影响最终湿混浆所形成的固定体性能，故不同的灌浆工艺和操作条件需选用不同结构形式的搅拌桨。现有的搅拌桨都是直接固定在搅拌电机上，不便于安装拆卸和清洗，同时桨叶一般为单层两片斜叶桨，对于多相流混合物而言，其粘度大，会造成搅拌混合不均，从而使得混合液易形成小粉团，造成物料混合不均等问题。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于灌浆固定中低放固体废物的搅拌装置，解决多相流混合物粘度大，搅拌混合不均，混合液易形成小粉团等问题；同时也解决连续进料、连续出料工艺存在的物料混合时间短，物料不易混合均匀等问题。
5.为解决现有技术中存在的上述问题，本实用新型是通过如下技术方案来实现的：
6.一种用于灌浆固定中低放固体废物的搅拌装置，包括搅拌容器和搅拌桨，所述搅拌桨与所述搅拌容器的底部进行可拆卸的连接，所述搅拌桨包括中间轴、第一桨叶，所述第一桨叶为阶梯形且固定设置在所述中间轴上。
7.进一步地，所述第一桨叶固定设置在所述中间轴的上部，所述搅拌桨还包括第二桨叶，所述第二桨叶为l型框式结构且固定设置在所述第一桨叶的下方。
8.进一步地，所述搅拌桨还包括第三桨叶，所述第三桨叶为u型框式结构且固定设置在所述第二桨叶的上方或下方。
9.进一步地，所述第一桨叶上还固定设置有限位支撑筋；所述第一桨叶的数量为若干个且均布设置在所述中间轴的周围。
10.进一步地，所述第三桨叶上固定连接有刮灰板。
11.进一步地，所述中间轴的底端固定连接有圆形挡板，所述圆形挡板的侧边固定连
接有刀片；所述刀片的数量至少为两个且对称设置在圆形挡板上。
12.进一步地，所述圆形挡板的底部固定连接有传动梁，所述传动梁的下部固定连接有定位块，所述定位块与所述搅拌容器的底部进行可拆卸的连接。
13.进一步地，所述搅拌容器的底部固定连接有螺杆泵转子，所述定位块与所述螺杆泵转子进行可拆卸的连接。
14.进一步地，所述搅拌桨的顶端还包括驱动端接头，所述搅拌容器的顶部还设有密封盖，所述密封盖上设有驱动电机和驱动电机轴套，所述驱动端接头通过驱动电机轴套和所述驱动电机连接。
15.进一步地，所述密封盖上还设有传感器，所述密封盖下部设有设有防护罩，所述传感器的一端穿过所述密封盖延伸到所述防护罩内。
16.与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
17.1)本实用新型中将搅拌桨与搅拌容器的底部进行可拆卸的连接，满足快速安装、拆卸和清洗的要求；同时所述搅拌桨的上部设有阶梯形的第一桨叶，外圆倾斜，贴近所述搅拌容器的内壁，将从密封盖进入的水泥沿水平方向推开，与液体混合搅拌，搅拌区间大，对物料的作用时间长，使得固液混合更加均匀；
18.2)本实用新型中的搅拌桨上的第一桨叶下方还固定设置有具有l型框式结构的第二桨叶和具有u型框式结构的第三桨叶，通过第二桨叶和第三桨叶配合搅拌，进一步地对所述固液混合物进行高效的混合，第二桨叶和第三桨叶数量少，对固液混合物的周向作用小，湿混浆波动小，确保搅拌桶容器底部有一定量的湿混浆，满足螺杆泵泵送需求；
19.3)本实用新型提供一种可满足连续进料、连续搅拌和连续泵送的灌浆固定工艺中的高效搅拌装置，该搅拌装置结构简单、搅拌效率高，因此，在灌浆固定工艺搅拌领域有一定的应用前景。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本实用新型搅拌装置内部结构图；
22.图2为图1中搅拌桨具体结构图；
23.图中附图标记含义：1：驱动电机；2：驱动电机轴套；3：防护罩；4：传感器；5：密封盖；6：搅拌容器；7：搅拌桨；711：中间轴；712：驱动端接头；713：第一桨叶；7131：限位支撑筋；714：第二桨叶；715：刀片；716：传动梁；717：定位块；718：刮灰板；719：圆形挡板；720：第三桨叶；8：螺杆泵转子。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下
所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.请参阅图1和图2，一种用于灌浆固定中低放固体废物的搅拌装置，包括搅拌容器6和搅拌桨7，所述搅拌桨7与所述搅拌容器6的底部进行可拆卸的连接，所述搅拌桨7包括中间轴711、第一桨叶713，所述第一桨叶713为阶梯形且固定设置在所述中间轴711上，具体地，所述第一桨叶713的一端固定连接在所述搅拌桨7上，阶梯向上延伸。
27.本实用新型中将搅拌桨7与搅拌容器6的底部进行可拆卸的连接，满足快速安装、拆卸和清洗的要求；同时所述搅拌桨7的上部设有阶梯形的第一桨叶713，所述第一桨叶713包括但不限于是由圆钢制成，其他不同形式的钢材质均可，周向均布、外圆倾斜，贴近所述搅拌容器6的内壁，将从密封盖5进入的固液混合物沿水平方向推开，与液体混合搅拌，搅拌区间大，对物料的作用时间长，使得固液混合更加均匀。
28.进一步地，所述第一桨叶713固定设置在所述中间轴711的上部，所述搅拌桨7还包括第二桨叶714和第三桨叶720，所述第二桨叶714为l型框式结构且固定设置在所述第一桨叶713的下方，具体地，所述第二桨叶714通过l型开口端固定连接在所述中间轴711上，所述第二桨叶714包括但不限于是由圆钢制成，其他不同形式的钢材质均可，外圆倾斜，贴近所述搅拌容器6的内壁，所述第三桨叶720为u型框式结构且固定设置在所述第二桨叶714的上方或下方，具体地，所述第三桨叶720的u型开口端固定连接在所述中间轴711上，所述第三桨叶720包括但不限于是由圆钢制成，其他不同形式的钢材质均可，外圆倾斜，贴近所述搅拌容器6的内壁。
29.需要说明的是，当所述第三桨叶720固定设置在所述第二桨叶714的下方时，所述第二桨叶714的上框架与所述第一桨叶713在中间轴711上的连接高度一致；所述第三桨叶720的u型开口的一端固定连接在所述中间轴711上，所述第三桨叶720的u型开口的另一端固定连接在所述刀片715上。
30.本实用新型中的搅拌桨7上固定设置有具有l型框式结构的第二桨叶714和具有u型框式结构的第三桨叶720，通过第二桨叶714和第三桨叶720配合搅拌，进一步地对所述固液混合物进行高效的混合。
31.进一步地，所述第一桨叶713上还固定设置有限位支撑筋7131，所述限位支撑筋7131包括但不限于是由扁钢制成，其他不同形式的钢材质均可，所述限位支撑筋7131对所述第一桨叶713的结构起到稳定、加固的作用，防止第一桨叶713在工作过程中发生断裂，同时，所述限位支撑筋7131与所述中间轴711之间预留一定空间，防止所述第一桨叶713与所述防护罩3发生碰撞，所述第一桨叶713的数量为若干个，优选的为3个且均布设置在所述中间轴711的周围。这样设置的好处在于，当固体废物含量较多时，能加快固体废物和液体的混合速率。
32.进一步地，所述第三桨叶720上固定连接有刮灰板718，所述刮灰板718将所述搅拌容器6底部湿混浆向中间出料口推动，避免湿混浆在所述搅拌容器6底部沉淀堆积。
33.进一步地，所述中间轴711的底端固定连接有圆形挡板719，所述圆形挡板719的侧边固定连接有刀片715，圆形挡板719下方为自吸式螺杆泵(图中未画出)，工作搅拌过程中，螺杆泵将上方湿混浆吸进密封腔体内，泵送出去。圆形挡板719的作用是避免上方未搅拌均匀的物料自重下落，被泵送出去，从而堵塞螺杆泵，所述刀片715数量至少为两个，本结构中优选为2格，所述刀片715用于进一步破碎混合液中的小粉团，进一步地保证固液混合物混合均匀。
34.进一步地，所述圆形挡板719的底部固定连接有传动梁716，所述传动梁716的下部固定连接有定位块717，所述定位块717与所述搅拌容器6的底部进行可拆卸的连接。具体地，所述搅拌桨7下部的定位块717落入螺杆泵的螺杆泵转子8的圆形槽内，实现搅拌桨7与螺杆泵的螺杆泵转子8的对中定位，传动梁716插入所述螺杆泵转子8的一字型槽内。所述螺杆泵转子工作时的运行轨迹为圆形，因此搅拌桨7下部运行轨迹也为圆形，搅拌桨7在搅拌容器6内为锥形摆动，传动梁716为上窄下宽的梯形截面梁，下部宽，用于搅拌桨定位及传动；上部窄，为搅拌桨预留锥形摆动时的倾斜余量。
35.进一步地，所述搅拌桨7的顶端还包括驱动端接头712，所述搅拌容器6的顶部还设有密封盖5，所述密封盖5上设有驱动电机1和驱动电机轴套2，所述驱动端接头712通过驱动电机轴套2和所述驱动电机1连接。具体地，所述驱动电机1的轴头通过键与驱动电机轴套2连接，所述驱动电机轴套2与所述搅拌桨7连接的部位设置有导向槽，所述所述搅拌桨7上部的驱动端接头712与所述驱动电机轴套2可自对中连接；所述驱动电机1为可调速电机，为减轻开关所述密封盖5的操作力，可选外形小巧，质量轻的变频电机或伺服电机，当改变搅拌电机转速时，即可改变湿混浆的泵送流量，实现泵送流量在5
‑
35l/min范围可调，所述驱动电机1不会出现抱闸锁死的情况，可手动转动电机轴，便于所述搅拌桨7与电机轴套的自对中旋转。
36.进一步地，所述密封盖5上还设有传感器4，所述密封盖5下部设有设有防护罩3，所述传感器4的一端穿过所述密封盖5延伸到所述防护罩3内。具体地，传感器4为l形电容传感器，安装于防护罩3内，避免在潮湿环境中，与上部落下的水泥沾附堆积成团，产生误报警；传感器4用于监测搅拌容器6内的物料高液位，当液位达到传感器4的探头高度时，系统停止进料，搅拌和泵送持续进行，搅拌容器6内的湿混浆持续减少，液面降低，根据灌浆流量的不同，设置系统停止送料的延迟时间，直至搅拌容器6内的湿混浆到达设定的低液位时，系统启动进料，灌浆装置可持续为金属桶提供湿混浆。
37.当金属桶内湿混浆达到设定高度时，总控系统给灌浆固定装置发出停止灌浆信号，灌浆装置停止进料，驱动电机1停止工作；搅拌容器6内仅残留少量湿混浆，启动驱动电机1，将残留湿混浆泵送到废液回收桶，启动清洗搅拌装置，清洗水量少，易于清理。
38.所述搅拌容器6的容积为45l，不锈钢锥形结构，筒壁与桶底的夹角为105
°
，可满足湿混浆泵送流量为5
‑
35l/min的搅拌容积需求。
39.本实用新型的一种用于灌浆固定中低放固体废物的搅拌装置的工作过程如下：
40.将所述搅拌桨7安装于所述搅拌容器6的内部，水泥从密封盖5上的粉料进口(图中未画出)输送进搅拌容器6中，水和添加剂从液体进口(图中未画出)输送进入搅拌容器6中，所述搅拌桨7上部固定的第一桨叶713将从密封盖5进入的固液混合物沿水平方向推开，进行第一次的混合，然后依次经过所述搅拌桨7中部固定的第二桨叶714和所述搅拌桨7中部
固定的第三桨叶720进行继续的混合，所述搅拌桨7的底部设有圆形挡板719，所述圆形挡板719的作用是避免上方未搅拌均匀的物料自重下落，被泵送出去，从而堵塞螺杆泵，所述圆形挡板719上设有刀片715，所述刀片715数量至少为一片，本结构中优选为2片，所述刀片715用于进一步破碎混合液中的小粉团，进一步地保证固液混合物混合均匀；经过上述步骤后，确保湿混浆到达搅拌容器6底部时为均匀状态，通过控制所述搅拌桨7转速不大于300rpm，使得物料在搅拌容器内为层流运动，液面波动较小，进一步保证泵出的湿混浆为混合均匀状态。
41.虽然本实用新型公开披露如上，但本实用新型公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本实用新型公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本实用新型的保护范围。