一种适用于淤泥快速脱水系统的脱水剂拌合装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种适用于淤泥快速脱水系统的脱水剂拌合装置，其包括一清水输送单元、一脱水剂加入单元和一脱水剂搅拌单元，其中，一螺杆泵的转速及排量按照所述控制装置的预设量而定，其将预设量的粉状脱水剂加入所述脱水剂拌合单元内；所述脱水剂拌合单元，其为一三箱溢流型的搅拌箱，三箱之间顺次采用溢流方式连接，其包括顺次连接的一药剂混合箱、一搅拌箱和一药剂输出箱；其中，所述药剂混合箱与所述清水输送单元、脱水剂加入单元连接，其将所述粉状脱水剂在清水中溶解；所述搅拌箱与所述药剂混合箱在下端连通，所述药剂输出箱和所述搅拌箱在上端连通。本发明脱水剂拌合装置采用三箱溢流的方式，保证脱水剂搅拌均与，连续输出。
【专利说明】一种适用于淤泥快速脱水系统的脱水剂拌合装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种脱水剂拌合装置，尤其涉及一种具适用于淤泥快速脱水系统的脱水剂拌合装置。
【背景技术】
[0002]现有脱水系统能够实现将淤泥脱水固化处理，在采集的泥浆中加入一定量的固化剂，一种吹填淤泥造地的施工工艺及其装置，装置包括固化处理系统A和改良泥浆的摊铺系统B。该A包括:泵抽、杂物筛除、固化剂贮料、固化剂输送、压缩空气输送和混合泥浆拌合输送等装置。该B包括:连接管段、软管或者皮带运输机和承载及移动装置。其施工流程为:①将淤泥泥浆吹填至吹填区域或沉淀池中，经沉淀形成浓稠淤泥泥浆的堆积层用泵抽装置抽取浓稠淤泥泥浆，同时向浓稠淤泥泥浆输送固化剂，在泵前或泵后管道内将浓稠淤泥泥浆与固化剂混合形成混合泥浆将混合泥浆输送至拌合输送装置中，形成改良泥浆；④将改良泥浆输出，通过 连接管段输送至摊铺系统B ;⑤摊铺系统B将改良泥浆铺设至指定厚度。
[0003]该专利中药剂入未能准确实时控制，加入的药剂及其输出量难以实时控制和调整，输出稳定性难以保证。
[0004]鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种适用于淤泥快速脱水系统的脱水剂拌合装置，用以克服上述技术缺陷。
[0006]为实现上述目的，本发明提供一种适用于淤泥快速脱水系统的脱水剂拌合装置，其包括一清水输送单元、一脱水剂加入单元和一脱水剂搅拌单元，其中，
[0007]所述清水输送单元，其包括一清水泵，所述清水泵的转速及排量按照所述淤泥快速脱水固化系统的一控制装置的预设量而定，并将预设量的清水加入所述脱水剂搅拌单元内；
[0008]所述脱水剂加入单元，其包括一螺杆泵，所述螺杆泵的转速及排量按照所述控制装置的预设量而定，其将预设量的粉状脱水剂加入所述脱水剂拌合单元内；
[0009]所述脱水剂拌合单元，其为一三箱溢流型的搅拌箱，三箱之间顺次采用溢流方式连接，其包括顺次连接的一药剂混合箱、一搅拌箱和一药剂输出箱；其中，所述药剂混合箱与所述清水输送单元、脱水剂加入单元连接，其将所述粉状脱水剂在清水中溶解；所述搅拌箱与所述药剂混合箱在下端连通，所述药剂输出箱和所述搅拌箱在上端连通。
[0010]较佳的，所述各搅拌箱内设置有一搅拌装置，用以将脱水剂搅拌均匀，所述搅拌装置包括一搅拌驱动电机、一搅拌杆和一搅拌叶片，其中，
[0011]所述搅拌驱动电机，其设置在所述各箱体的上端，其转速由所述控制装置预先设定;[0012]所述搅拌杆，其与所述搅拌驱动电机输出轴相连接，其上设置有至少一个所述搅拌叶片。
[0013]较佳的，所述脱水剂加入单元还包括一加料斗、一螺旋抖筛和一加药管道，其中，
[0014]所述加料斗中盛放有粉状脱水剂，所述加料斗上设置有一搅拌电机，用以驱动加料斗中的粉状脱水剂搅拌；
[0015]所述螺旋抖筛设置在所述加料斗的下端，从所述加料斗中流出的粉状脱水剂流经所述螺旋抖筛进入所述螺杆泵中；
[0016]所述加药管道内设置有所述螺杆泵，其末端与所述药剂混合箱连接，将粉状脱水剂排入其内。
[0017]较佳的，所述脱水剂拌合装置设置在一管道上，泥浆从该管道流入所述脱水剂拌合装置内，在所述脱水剂拌合装置前的管道上设置有一第二流量计和一浓度计，分别测量流入所述脱水剂拌合装置内的泥浆的流量和浓度。
[0018]较佳的，所述药 剂混合箱上设置有一进水口，用以供所述清水输入单元输出的清水进入其内；所述药剂输出箱上设置有一出口，用以输出搅拌均与的药剂。
[0019]较佳的，所述药剂输出箱上还设置有一磁性液位计，当箱体内的液面下降到预设的液位时，所述磁性液位计会报警提示，并通知所述控制装置。
[0020]较佳的，所述药剂输出箱的出口端的管道上设置有一加药泵，所述加药泵的转速以及排量由所述控制装置实时设定，所述加药泵将搅拌均与的脱水剂排入所述管道中。
[0021]较佳的，所述脱水剂加入单元还包括一手动加药阀，所述手动加药阀设置在所述螺杆泵和螺旋抖筛之间，根据实时设置的螺杆泵的转速手动控制所述加料斗的脱水剂排出量。
[0022]较佳的，所述控制装置根据所述脱水剂拌合装置前的管道上设置的一第二流量计和一浓度计的测量流量和浓度设定所述脱水剂的加入量。
[0023]较佳的，所述控制装置按照下述公式确定脱水剂的加入量，
[0024]Q 脱=Q2Xn
[0025]式中，0^表示每分钟脱水剂的加入量，Q2表示所述第二流量计测得的泥浆每分钟的流量值，η表示所述脱水剂拌合装置中的螺杆泵的转速；
[0026]其中，所述螺杆泵的转速η根据下述公式计算，η表示所述控制装置预设的脱水剂加入浓度；
[0027]其中，所设的脱水剂加入浓度η根据下述公式计算，
[0028]η = 0.6 X β +0.6
[0029]式中，β表示所述浓度计测得的管道中的泥浆浓度。
[0030]与现有技术比较本发明的有益效果在于:本发明适用于淤泥快速脱水系统的脱水剂拌合装置，采用三箱溢流的方式对脱水剂进行搅拌，其中药剂混合箱，用以完成添加粉剂的初步溶解，所述搅拌箱，用以完成药剂的存储和充分溶解，所述药剂输出箱，用以完成粉剂溶液的输出；三箱溢流搅拌装置的使用，既可以保证粉剂充分溶解，又可以存储溶剂，实现溶剂连续、不间歇输出使用；所述脱水剂搅拌装置的清水输送单元、脱水剂加入单元和脱水剂搅拌单元都受同一控制装置控制，所述控制装置根据实时的泥浆流量和浓度信息，确定脱水剂的加入量，保证脱水剂按照预设的量与泥浆进行搅拌，输出符合要求的泥浆；同时保证整个脱水固化过程的有序进行和流水化操作；脱水剂加入单元中设置螺杆泵及螺旋抖筛，进一步保证了脱水剂的搅拌均匀。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1为本发明淤泥快速脱水固化系统的整体结构示意图；
[0032]图2为本发明淤泥快速脱水固化系统的凝聚剂拌合装置的正视结构示意图；
[0033]图3为本发明淤泥快速脱水固化系统的脱水剂加入单元的结构示意图；
[0034]图4为本发明淤泥快速脱水固化系统的脱水剂搅拌单元的结构示意图。
【具体实施方式】
[0035]以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0036]在本发明中，淤泥脱水固化系统主要包括凝聚剂拌合装置和脱水剂拌合装置，其中的脱水剂拌合装置，用以对粉末状脱水剂加水搅拌。
[0037]请参阅图1所示，其为本发明淤泥快速脱水固化系统的整体结构示意图，该系统包括一取浆泥浆泵1、一凝聚剂拌合装置3、一脱水剂拌合装置6、一控制装置和一管道5，其中，所述取浆泥浆泵1，用于抽取天然泥浆，所述第一泥浆泵I的流量根据整体设备的性能而定，其抽取天然泥浆后输入至所述管道2中，在本发明中，泥浆通过所述管道2并在其内对泥浆进行拌合，所述管道2的直径根据设备的输出需求及承载能力而定。
[0038]所述取浆泥浆泵I抽取天然泥浆后，将泥浆传输至所述管道2中，经所述第一流量计51后进入所述凝聚剂拌合装置3，所述第一流量计51对进入所述凝聚剂拌合装置3的泥浆流量进行测量并将该流量信息传输至所述控制装置，所述流量计51安装在所述凝聚剂拌合装置3的入口前，并且当所述泥浆流入所述凝聚剂拌合装置3时，所述控制装置能够根据该流量设定好凝聚剂的加入量及凝聚剂拌合装置3中的螺杆输送单元4的相应转速，故所述第一流量计51和凝聚剂拌合装置3之间的管道长度根据该泥浆的流速确定。
[0039]请参阅图2所示，其为本发明淤泥快速脱水固化系统的凝聚剂拌合装置的正视结构示意图，在本发明中，该凝聚剂拌合装置包括一螺杆输送单元4、一双桶溢流单元和一第二泥浆泵52，其中，所述螺杆输送单元4包括一凝聚剂箱42、一驱动电机43和一螺杆41，在本实施例中，所述凝聚剂箱42放置有凝聚剂，所述驱动电机43受所述控制装置4控制，所述螺杆41在所述驱动电机43的驱动下按照预设的流量向所述双桶溢流单元中输送凝聚剂。
[0040]所述双桶溢流单元包括两个搅拌桶，分别为一凝聚剂拌合桶31和一搅拌输送桶32，所述凝聚剂拌合桶31，其从一进口接收所述管道2中流入的泥浆，从另一进口输入预设流速的凝聚剂，在其内叶轮的旋转作用下将混合的泥浆和凝聚剂进行搅拌，所述叶轮设置在转动泵轴上，受一转动泵驱动。所述搅拌输送桶32与所述凝聚剂拌合桶31采用溢流方式连接，两桶上端相通，泥浆液能够自由流动，当所述搅拌输送桶32的液位低于所述凝聚剂拌合桶31的液位时，所述凝聚剂拌合桶31内的浆液将会自动溢流至所述搅拌输送桶32，保证所述搅拌输送桶32能够持续输出。
[0041]采用溢流的方式连接两个搅拌桶，不仅增加了泥浆与凝聚剂的混合搅拌时间，使得浆液混合的更加均匀，而且，能够保证浆液的自动控制。[0042]所述搅拌输送桶32将搅拌均匀的浆液传输至所述管道2中，在该出口上的管道2上设置有所述第二泥浆泵52，其输出泥浆的流量根据所述控制装置的预设量而定。
[0043]在上述凝聚剂拌合装置3中，对泥浆和凝聚剂的流量进行驱动和控制的设备都受所述控制装置控制。
[0044]在本发明中，所述控制装置集成在一 PLC控制柜8中，所述控制装置包括一处理单元、一检测单元和一动作单元，其中，所述处理单元为一处理器，其可以为一 PLC处理器；在所述凝聚剂拌合装置3中，凝聚剂的加入量及输出量由所述控制装置控制。在本实施例中，凝聚剂的添加率α预设为8%~10%，该值根据地基承载力的要求进行确定；所述控制装置的处理单元根据公式(I)确定每分钟凝聚剂的加入量，
[0045]Q 凝—Q1Xct (I)
[0046]其中，Qsi表示每分钟凝聚剂的加入量，Q1表示所述第一流量计测得的泥浆每分钟的流量值，α表示预设的凝聚剂的添加率。
[0047]所述处理单元根据计算出的凝聚剂的加入量设定所述螺杆输送单元4的驱动电机的转速以及所述第 二泥浆泵52的转速。
[0048]所述泥浆与凝聚剂拌合后从所述第二泥浆泵51流向管道25中，在所述凝聚剂拌合装置3的出口设置有一浓度计53，其测量进入所述脱水剂拌合装置6前的泥浆的浓度；该段管道5还设置有一第二流量计54，用以测量进入所述脱水剂拌合装置6前的泥浆的流量；所述浓度计53和第二流量计54将采集的泥浆信息传输至所述控制装置的处理单元，所述处理的单元根据该浓度和流量信息按照公式(2)计算每分钟脱水剂的加入量，
[0049]Q 脱=Q2Xn (2)
[0050]式中，0^表示每分钟脱水剂的加入量，Q2表示所述第二流量计测得的泥浆每分钟的流量值，η表示控制装置预设的脱水剂加入浓度；
[0051]其中，所述预设的脱水剂加入浓度η根据下述公式(3)计算，
[0052]η = 0.6Χ β +0.6 (3)
[0053]式中，β表示所述浓度计测得的管道中的泥浆浓度。
[0054]所述脱水剂拌合装置6根据该实时设置的脱水剂加入量将脱水剂搅拌。在本发明中，加入的脱水剂的浓度由所述管道中的泥浆的浓度实时设定，控制装置根据该管道中的泥浆浓度实时设定最终输出的泥浆的浓度。
[0055]请继续结合图1所示，本发明的脱水剂拌合装置6包括一清水输送单元、一脱水剂加入单元67和一脱水剂搅拌单元，在本实施方式中，所述清水输送单元包括一取水池66，其为脱水剂的拌合提供清水；还包括一清水泵65，其设置在所述清水池65下端的出口管道上，其将所述取水池66中的清水吸入所述脱水剂拌合单元内，所述清水泵65的转速及排量根据所述控制装置的计算而设定。
[0056]请参阅图3所示，其为本发明淤泥快速脱水固化系统的脱水剂加入单元的结构示意图，所述脱水剂加入单兀67包括一加料斗641、一螺旋抖筛646、一搅拌电机644、一手动加药阀64、一螺杆泵642、一加药管道643及一螺杆驱动电机645，本发明中的脱水剂为粉剂，其中，所述加料斗641中盛放有粉状的脱水剂，所述搅拌电机644驱动加料斗641搅拌，使加料斗内的脱水剂搅拌均匀；螺旋抖筛646设置在所述加料斗641的下端，从所述加料斗641中流出的粉状脱水剂流经所述螺旋抖筛646进入所述螺杆泵642中；所述螺杆泵642在螺杆驱动电机645的驱动下，按照所述控制装置实时设置的转速将脱水剂加入所述加药管道643中，并排入所述脱水剂搅拌单元内；所述加药管道643内设置有所述螺杆泵642，其末端与所述脱水剂搅拌单元连接；所述手动加药阀64设置在所述螺杆泵642和螺旋抖筛646之间，根据实时设置的螺杆泵642的转速手动控制所述加料斗641的脱水剂排出量，只需满足能够持续供应即可，保证出料口的粉剂量与实际所需用量一致即可；粉剂流经所述螺旋抖筛646进入所述脱水剂搅拌单元的箱体内，抖筛能分散粉剂，防止粉剂进入箱体抱团而溶解不充分，造成浪费。
[0057] 请参阅图4所示，其为本发明淤泥快速脱水固化系统的脱水剂搅拌单元的结构示意图，在本实施例中，所述脱水剂搅拌单元为一三箱溢流型的搅拌箱，三箱之间顺次采用溢流方式连接；其包括一药剂混合箱61、一搅拌箱62和一药剂输出箱63 ;所述药剂混合箱61上设置有一进水口，用以加入清水，其上还设置有所述加料斗641和螺杆泵642，粉剂加入所述药剂混合箱61内后，遇水开始溶解，并在驱动电机的驱动下开始拌合。
[0058]在本实施例中，每个箱体内都设置有一搅拌装置，其为一搅拌驱动电机671、一搅拌杆674和一搅拌叶片675，所述搅拌驱动电机671，设置在各箱体的上端，其转速由一所述控制装置控制的搅拌控制单元677的预设转速进行设定，保证箱体内的脱水剂能够顺利的流入相邻的箱体；所述搅拌杆674，其与所述搅拌驱动电机671的输出轴相连接，其上设置有至少一搅拌叶片675 ;所述药剂混合箱61和搅拌箱62在下端相通，搅拌箱62和药剂输出箱63在上端相通，其均通过溢流的方式实现药剂的自动流动；在所述药剂输出箱63的下端还设置有一出口 676，用以输出搅拌均与的药剂。
[0059]在本实施例中，所述药剂混合箱61和搅拌箱62在下端相通，清水和脱水剂经初步混合搅拌后，从下端流入所述搅拌箱62，搅拌箱62和药剂输出箱63在上端相通，保证所述搅拌箱62能够充分搅拌，存储足够的药剂。
[0060]在所述药剂输出箱63上还设置有一磁性液位计673，当箱体内的液面下降到预设的液位时，所述磁性液位计673会报警提示，所述控制装置接收到该信息后，根据实时设置的脱水剂加入量控制所述清水加入单元和脱水剂加入单元动作，完成粉剂溶液的拌合补充。
[0061]所述三箱体，其中药剂混合箱61，用以完成添加粉剂的初步溶解，所述搅拌箱62，用以完成药剂的存储和充分溶解，所述药剂输出箱63，用以完成粉剂溶液的输出；三箱溢流搅拌装置的使用，既可以保证粉剂充分溶解，又可以存储溶剂，实现溶剂连续、不间歇输出使用。
[0062]所述脱水剂拌合完成后，经一加药泵55排入所述管道2中，所述加药泵55的转速以及排量由所述控制装置实时设定。
[0063]预设量的脱水剂与相应浓度的泥浆在所述管道2中混合，所述管道2中还设置有一管道混合器15，泥浆在脱水剂的作用下在所述管道混合器15内进行反应，在本实施例中，反应管道的长度大于60m ;所述管道混合器15为一静态管道混合器，其根据水力学原理设计，淤泥在管道2中流经特定元件后改变其流速状态，通过层流运动变化实现化学药剂与泥浆的均和混合，并在所述管道混合器15的管道出口实现泥浆的浆液分离。
[0064]以上所述仅为本发明的较佳实施例，对发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在发明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 将落入本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种适用于淤泥快速脱水系统的脱水剂拌合装置，其特征在于，其包括一清水输送单元、一脱水剂加入单元和一脱水剂搅拌单元，其中， 所述清水输送单元，其包括一清水泵，所述清水泵的转速及排量按照所述淤泥快速脱水固化系统的一控制装置的预设量而定，并将预设量的清水加入所述脱水剂搅拌单元内； 所述脱水剂加入单元，其包括一螺杆泵，所述螺杆泵的转速及排量按照所述控制装置的预设量而定，其将预设量的粉状脱水剂加入所述脱水剂拌合单元内； 所述脱水剂拌合单元，其为一三箱溢流型的搅拌箱，三箱之间顺次采用溢流方式连接，其包括顺次连接的一药剂混合箱、一搅拌箱和一药剂输出箱；其中，所述药剂混合箱与所述清水输送单元、脱水剂加入单元连接，其将所述粉状脱水剂在清水中溶解；所述搅拌箱与所述药剂混合箱在下端连通，所述药剂输出箱和所述搅拌箱在上端连通。
2.根据权利要求1所述的适用于淤泥快速脱水系统的脱水剂拌合装置，其特征在于，所述各搅拌箱内设置有一搅拌装置，用以将脱水剂搅拌均匀，所述搅拌装置包括一搅拌驱动电机、一搅拌杆和一搅拌叶片，其中， 所述搅拌驱动电机，其设置在所述各箱体的上端，其转速由所述控制装置预先设定； 所述搅拌杆，其与所述搅拌驱动电机输出轴相连接，其上相间设置有至少一个所述搅拌叶片。
3.根据权利要求1或 2所述的适用于淤泥快速脱水固化系统的脱水剂拌合装置，其特征在于，所述脱水剂加入单元还包括一加料斗、一螺旋抖筛和一加药管道，其中， 所述加料斗中盛放有粉状脱水剂，所述加料斗上设置有一搅拌电机，用以驱动加料斗中的粉状脱水剂搅拌； 所述螺旋抖筛设置在所述加料斗的下端，从所述加料斗中流出的粉状脱水剂流经所述螺旋抖筛进入所述螺杆泵中； 所述加药管道内设置有所述螺杆泵，其末端与所述药剂混合箱连接，将粉状脱水剂排入其内。
4.根据权利要求1所述的适用于淤泥快速脱水固化系统的脱水剂拌合装置，其特征在于，所述脱水剂拌合装置设置在一管道上，泥浆从该管道流入所述脱水剂拌合装置内，在所述脱水剂拌合装置前的管道上设置有一第二流量计和一浓度计，分别测量流入所述脱水剂拌合装置内的泥浆的流量和浓度。
5.根据权利要求3所述的适用于淤泥快速脱水固化系统的脱水剂拌合装置，其特征在于，所述药剂混合箱上设置有一进水口，用以供所述清水输入单元输出的清水进入其内；所述药剂输出箱上设置有一出口，用以输出搅拌均与的药剂。
6.根据权利要求5所述的适用于淤泥快速脱水固化系统的脱水剂拌合装置，其特征在于，所述药剂输出箱上还设置有一磁性液位计，当箱体内的液面下降到预设的液位时，所述磁性液位计会报警提示，并通知所述控制装置。
7.根据权利要求4所述的适用于淤泥快速脱水固化系统的脱水剂拌合装置，其特征在于，所述药剂输出箱的出口端的管道上设置有一加药泵，所述加药泵的转速以及排量由所述控制装置实时设定，所述加药泵将搅拌均与的脱水剂排入所述管道中。
8.根据权利要求3所述的适用于淤泥快速脱水固化系统的脱水剂拌合装置，其特征在于，所述脱水剂加入单元还包括一手动加药阀，所述手动加药阀设置在所述螺杆泵和螺旋抖筛之间，根据实时设置的螺杆泵的转速手动控制所述加料斗的脱水剂排出量。
9.根据权利要求4所述的适用于淤泥快速脱水固化系统的脱水剂拌合装置，其特征在于，所述控制装置根据所述脱水剂拌合装置前的管道上设置的一第二流量计和一浓度计的测量流量和浓度设定所述脱水剂的加入量。
10.根据权利要求9所述的适用于淤泥快速脱水固化系统的脱水剂拌合装置，其特征在于，所述控制装置按照下述公式确定脱水剂的加入量， 式中，Qr表示每分钟脱水剂的加入量，Q2表示所述第二流量计测得的泥浆每分钟的流量值，η表示所述控制装置预设的脱水剂加入浓度， 其中，所预设的脱水剂加入浓度η根据下述公式计算， η = 0.6Χ β +0.6 式中，β表示所述浓度计测 得的管道中的泥浆浓度。
【文档编号】B01F15/02GK103979776SQ201310302303
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年7月18日 优先权日:2013年7月18日
【发明者】俞元洪 申请人:俞元洪