一種適用于淤泥快速脫水系統的凝聚劑拌合裝置制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種適用于淤泥快速脫水系統的凝聚劑拌合裝置，其包括一螺桿輸送單元、一凝聚劑攪拌單元和一輸出單元，其中，所述螺桿輸送單元受淤泥快速脫水系統中的控制裝置控制，其根據管道中的泥漿流量按照預設的轉速動作，將預設量的凝聚劑加入所述凝聚劑攪拌單元；所述凝聚劑攪拌單元，用以將流入的凝聚劑和泥漿進行攪拌以生成并輸出預設濃度的泥漿，其包括一凝聚劑拌合桶和一攪拌輸送桶，兩桶之間采用溢流方式連接，根據兩桶液位高低自動輸出，實時接收凝聚劑和所述管道中的泥漿。本發明采用雙桶溢流的方式對加入其內的凝聚劑和泥漿進行攪拌，采用溢流的方式連接兩個攪拌桶使得漿液混合的均勻，連續輸出。
【專利說明】一種適用于淤泥快速脫水系統的凝聚劑拌合裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種凝聚劑拌合裝置，尤其涉及一種適用于淤泥快速脫水系統的凝聚劑拌合裝置。
【背景技術】
[0002]現有脫水系統能夠實現將淤泥脫水固化處理，在采集的泥漿中加入一定量的固化劑，一種吹填淤泥造地的施工工藝及其裝置，裝置包括固化處理系統A和改良泥漿的攤鋪系統B。該A包括:泵抽、雜物篩除、固化劑貯料、固化劑輸送、壓縮空氣輸送和混合泥漿拌合輸送等裝置。該B包括:連接管段、軟管或者皮帶運輸機和承載及移動裝置。其施工流程為:①將淤泥泥漿吹填至吹填區域或沉淀池中，經沉淀形成濃稠淤泥泥漿的堆積層用泵抽裝置抽取濃稠淤泥泥漿，同時向濃稠淤泥泥漿輸送固化劑，在泵前或泵后管道內將濃稠淤泥泥漿與固化劑混合形成混合泥漿將混合泥漿輸送至拌合輸送裝置中，形成改良泥漿；④將改良泥漿輸出，通過連接管段輸送至攤鋪系統B ;⑤攤鋪系統B將改良泥漿鋪設至指定厚度。
[0003]該專利中的固化劑的加入未能準確實時控制，加入的固化劑及輸出量難以實時控制和調整，輸出穩定性難以保證。 [0004]鑒于上述缺陷，本發明創作者經過長時間的研究和實踐終于獲得了本創作。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種適用于淤泥快速脫水系統的凝聚劑拌合裝置，用以克服上述技術缺陷。
[0006]為實現上述目的，本發明提供一種適用于淤泥快速脫水系統的凝聚劑拌合裝置，其包括一螺桿輸送單兀、一凝聚劑攪拌單兀和一輸出單兀，其中，
[0007]所述螺桿輸送單元受淤泥快速脫水系統中的控制裝置控制，其根據管道中的泥漿流量按照預設的轉速動作，將預設量的凝聚劑加入所述凝聚劑攪拌單元；
[0008]所述凝聚劑攪拌單元，用以將流入的凝聚劑和泥漿進行攪拌以生成并輸出預設濃度的泥漿，其包括一凝聚劑拌合桶和一攪拌輸送桶，兩桶之間采用溢流方式連接，根據兩桶液位高低自動輸出，所述凝聚劑拌合桶與所述螺桿輸送單元連接，實時接收凝聚劑和所述管道中的泥漿；
[0009]所述輸出單元，其包括一第二泥漿泵，其接受所述控制裝置的控制指令而動作，按照預設的轉速和排量輸出所述凝聚劑攪拌單元中拌合后的泥漿。
[0010]所述控制裝置包括一第一流量計和一處理單元，所述第一流量計測量流入所述凝聚劑攪拌單元的泥漿流量，并將采集數據傳輸至所述處理單元。
[0011]較佳的，述凝聚劑拌合桶和攪拌輸送桶內都設置有一攪拌裝置，其包括一轉動泵、一轉動泵軸和一至少葉輪，
[0012]其中，所述泥漿泵設置在所述兩桶的上端，其受所述控制裝置的控制而動作；[0013]所述攪拌軸，其與所述轉動泵的輸出軸相連接，其上設置有相間排列的至少一葉輪。
[0014]較佳的，所述凝聚劑拌合桶和攪拌輸送桶的上端相通，泥漿液能夠自由流通。
[0015]較佳的，所述螺桿輸送單元包括一凝聚劑箱、一驅動電機、一螺旋抖篩和一螺桿，其中，
[0016]所述凝聚劑箱內放置有凝聚劑；
[0017]所述驅動電機受所述控制裝置控制，驅動所述螺旋抖篩轉動，使得所述凝聚劑攪拌均與；
[0018]所述螺桿按照實時設置的轉速向所述凝聚劑攪拌單元中輸送凝聚劑。
[0019]較佳的，所述凝聚劑拌合裝置設置在一管道上，泥漿從該管道流入所述凝聚劑拌合裝置內，在所述凝聚劑拌合裝置前的管道上設置有一第一流量計，測量流入所述凝聚劑拌合裝置內的泥漿的流量。
[0020]較佳的，所述控制裝置根據所述凝聚劑拌合裝置前的管道上設置的所述第一流量計的測試流量實時設定所述脫水劑的加入量；所述控制裝置根據下述公式確定每分鐘凝聚劑的加入量，
[0021 ] Q 凝=Q1X α [0022]其中，Qsi表示每分鐘凝聚劑的加入量，Q1表示所述第一流量計測得的泥漿每分鐘的流量值，α表示預設的凝聚劑的添加率。
[0023]較佳的，所述凝聚劑的添加率α預設為8%~10%。
[0024]較佳的，所述凝聚劑拌合桶，其從下端的一泥漿進口接收所述管道中流入的泥漿，從上端的另一凝聚劑進口輸入預設流速的凝聚劑。
[0025]較佳的，所述凝聚劑拌合裝置的出口端管道上還設置有一第二流量計和一濃度計。
[0026]與現有技術比較本發明的有益效果在于:本發明適用于淤泥快速脫水系統的凝聚劑拌合裝置，采用雙桶溢流的方式對加入其內的凝聚劑和泥漿進行攪拌，采用溢流的方式連接兩個攪拌桶，不僅增加了泥漿與凝聚劑的混合攪拌時間，使得漿液混合的更加均勻，而且，能夠保證漿液的自動控制，實現溶劑連續、不間歇輸出使用；所述凝聚劑攪拌裝置的螺桿輸送單元和凝聚劑攪拌單元都受同一控制裝置控制，所述控制裝置根據實時的泥漿流量和濃度信息，確定凝聚劑的加入量，保證凝聚劑按照預設的量與泥漿進行攪拌，輸出符合要求的泥漿；同時保證整個脫水固化過程的有序進行和流水化操作；螺桿輸送單元中設置螺旋抖篩，進一步保證了脫水劑的攪拌均勻。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0027]圖1為本發明淤泥快速脫水固化系統的整體結構示意圖；
[0028]圖2為本發明淤泥快速脫水固化系統的凝聚劑拌合裝置的正視結構示意圖；
[0029]圖3為本發明淤泥快速脫水固化系統的脫水劑加入單元的結構示意圖；
[0030]圖4為本發明淤泥快速脫水固化系統的脫水劑攪拌單元的結構示意圖。
【具體實施方式】[0031]以下結合附圖，對本發明上述的和另外的技術特征和優點作更詳細的說明。
[0032]本發明中的淤泥快速脫水固化系統采集原始泥漿后，在一連續的管道中先后加入預設量的固化劑和脫水劑，并經混合后輸出，整個脫水固化過程連續實現。
[0033]請參閱圖1所示，其為本發明淤泥快速脫水固化系統的整體結構示意圖，該系統包括一取漿泥漿泵1、一凝聚劑拌合裝置3、一脫水劑拌合裝置6、一控制裝置和一管道5，其中，所述取漿泥漿泵1，用于抽取天然泥漿，所述第一泥漿泵I的流量根據整體設備的性能而定，其抽取天然泥漿后輸入至所述管道2中，在本發明中，泥漿通過所述管道2并在其內對泥漿進行拌合，所述管道2的直徑根據設備的輸出需求及承載能力而定。
[0034]所述取漿泥漿泵I抽取天然泥漿后，將泥漿傳輸至所述管道2中，經所述第一流量計51后進入所述凝聚劑拌合裝置3，所述第一流量計51對進入所述凝聚劑拌合裝置3的泥漿流量進行測量并將該流量信息傳輸至所述控制裝置，所述第一流量計51安裝在所述凝聚劑拌合裝置3的入口前，并且當所述泥漿流入所述凝聚劑拌合裝置3時，所述控制裝置能夠根據該流量設定好凝聚劑的加入量及凝聚劑拌合裝置3中的螺桿輸送單元4的相應轉速，故所述第一流量計51和凝聚劑拌合裝置3之間的管道長度根據該泥漿的流速確定。
[0035]請參閱圖2所示，其為本發明淤泥快速脫水固化系統的凝聚劑拌合裝置的正視結構示意圖，在本發明中，該凝聚劑拌合裝置包括一螺桿輸送單元4、一凝聚劑攪拌單元和一第二泥漿泵52，其中，所述螺桿輸送單元4包括一凝聚劑箱42、一驅動電機43、一螺旋抖篩44和一螺桿41,在本實施例中，所述凝聚劑箱42放置有凝聚劑,所述驅動電機43受所述控制裝置4控制，驅動所述螺旋抖篩44轉動，所述螺旋抖篩44設置在所述凝聚劑箱42和螺桿41之間，所述螺桿41在按照實時設置的轉速向所述凝聚劑攪拌單元中輸送凝聚劑；所述螺桿41 一端內設置有所述驅動電機43，另一端的出口設置在攪拌桶的開口端。使用所述螺旋抖篩使得所述凝聚劑攪拌均與，能夠順利的傳輸至所述螺桿41中。
[0036]所述凝聚劑攪拌單元包括兩個攪拌桶，分別為一凝聚劑拌合桶31和一攪拌輸送桶32，所述凝聚劑拌合桶31，其從下端的一泥漿進口接收所述管道2中流入的泥漿，從上端的另一凝聚劑進口輸入預設流速的凝聚劑；兩個桶內都設置有一攪拌裝置，所述攪拌裝置包括一轉動泵33，其設置在所述桶的上端，其受所述控制裝置的控制而動作；與所述轉動泵33的輸出軸連接的攪拌軸34上設置有相間排列的若干葉輪35，在葉輪35的旋轉作用下將混合的泥漿和凝聚劑進行攪拌；所述攪拌輸送桶32與所述凝聚劑拌合桶31采用溢流方式連接，兩桶上端相通，泥漿液能夠自由流動，當所述攪拌輸送桶32的液位低于所述凝聚劑拌合桶31的液位時，所述凝聚劑拌合桶31內的漿液將會自動溢流至所述攪拌輸送桶32，保證所述攪拌輸送桶32能夠持續輸出。
[0037]采用溢流的方式連接兩個攪拌桶，不僅增加了泥漿與凝聚劑的混合攪拌時間，使得漿液混合的更加均勻，而且，能夠保證漿液的自動控制。
[0038] 所述攪拌輸送桶32將攪拌均勻的漿液通過其下端的出口傳輸至所述管道2中，在該出口上的管道2上設置有所述第二泥漿泵52，其輸出泥漿的流量根據所述控制裝置的預設量而定。
[0039]在上述凝聚劑拌合裝置3中，對泥漿和凝聚劑的流量進行驅動和控制的設備都受所述控制裝置控制，所述凝聚劑攪拌裝置的螺桿輸送單元和凝聚劑攪拌單元都受同一控制裝置控制，所述控制裝置根據實時的泥漿流量和濃度信息，確定凝聚劑的加入量，保證凝聚劑按照預設的量與泥漿進行攪拌，輸出符合要求的泥漿；同時保證整個脫水固化過程的有序進行和流水化操作。
[0040]在本發明中，所述控制裝置集成在一 PLC控制柜8中，所述控制裝置包括一處理單元、一檢測單元和一動作單元，其中，所述檢測單元包括所述第一流量計51、一第二流量計54和一濃度計53 ;所述動作單元包括所述螺桿輸送單元4，凝聚劑攪拌單元和下述脫水劑攪拌單元中的清水輸送單元、脫水劑加入單元和攪拌單元；所述處理單元為一處理器，其可以為一PLC處理器；在所述凝聚劑拌合裝置3中，凝聚劑的加入量及輸出量由所述控制裝置控制。在本實施例中，凝聚劑的添加率α預設為8%~10%，該值根據地基承載力的要求進行確定；所述控制裝置的處理單元根據公式(I)確定每分鐘凝聚劑的加入量，
[0041 ] Q凝—Q1X ct (I)
[0042]其中，Qsi表示每分鐘凝聚劑的加入量，Q1表示所述第一流量計測得的泥漿每分鐘的流量值，α表示預設的凝聚劑的添加率。
[0043]所述處理單元根據計算出的凝聚劑的加入量設定所述螺桿輸送單元4的驅動電機的轉速以及所述第二泥漿泵52的轉速。
[0044]所述泥漿與凝聚劑拌合后從所述第二泥漿泵51流向管道25中，在所述凝聚劑拌合裝置3的出口設置有所述濃度計53，其測量進入所述脫水劑拌合裝置6前的泥漿的濃度；該段管道5還設置有所述第二流量計54，用以測量進入所述脫水劑拌合裝置6前的泥漿的流量；所述濃度計53和第二流量計54將采集的泥漿信息傳輸至所述控制裝置的處理單元，所述處理單元根據該濃度和流量信息按照公式(2)計算每分鐘脫水劑的加入量，
[0045]Q 脫=Q2Xn (2)
[0046]式中，0^表示每分鐘脫水劑的加入量，Q2表示所述第二流量計測得的泥漿每分鐘的流量值，η表示所述控制裝置預設的脫水劑加入濃度；
[0047]其中，預設的脫水劑加入濃度η根據下述公式計算，
[0048]η = 0.6Χ β +0.6 (3)
[0049]式中，β表示所述濃度計測得的管道中的泥漿濃度。
[0050]所述脫水劑拌合裝置6根據該實時設置的脫水劑加入量將脫水劑攪拌。
[0051]請繼續結合圖1所示，本發明的脫水劑拌合裝置6包括一清水輸送單元、一脫水劑加入單元67和一脫水劑攪拌單元，在本實施方式中，所述清水輸送單元包括一取水池66，其為脫水劑的拌合提供清水；還包括一清水泵65，其將所述取水池66中的清水吸入所述脫水劑拌合單元內，所述清水泵65的轉速及排量根據所述控制裝置的計算而設定。
[0052]請參閱圖3所示，其為本發明淤泥快速脫水固化系統的脫水劑加入單元的結構示意圖，所述脫水劑加入單兀包括一加料斗641、一螺旋抖篩646、一攪拌電機644、一手動加藥閥64、一 螺桿泵642、一加藥管道643及一螺桿驅動電機645，本發明中的脫水劑為粉劑，其中，所述加料斗641中盛放有粉狀的脫水劑，所述攪拌電機644驅動加料斗641攪拌，使加料斗內的脫水劑攪拌均勻；螺旋抖篩646設置在所述加料斗641的下端，從所述加料斗641中流出的粉狀脫水劑流經所述螺旋抖篩646進入所述螺桿泵642中；所述螺桿泵642在螺桿驅動電機645的驅動下，按照所述控制裝置實時設置的轉速將脫水劑加入所述加藥管道643中，并排入所述脫水劑攪拌單元內，所述加藥管道643內設置有所述螺桿泵642，其末端與所述脫水劑攪拌單元連接；所述手動加藥閥64設置在所述螺桿泵642和螺旋抖篩646之間，根據實時設置的螺桿泵642的轉速手動控制所述加料斗641的脫水劑排出量，只需滿足能夠持續供應即可，保證出料口的粉劑量與實際所需用量一致即可；粉劑流經所述螺旋抖篩646進入所述脫水劑攪拌單元的箱體內，抖篩能分散粉劑，防止粉劑進入箱體抱團而溶解不充分，造成浪費。
[0053]請參閱圖4所示，其為本發明淤泥快速脫水固化系統的脫水劑攪拌單元的結構示意圖，在本實施例中，所述脫水劑攪拌單元為一三箱溢流型的攪拌箱，三箱之間順次采用溢流方式連接；其包括一藥劑混合箱61、一攪拌箱62和一藥劑輸出箱63 ;所述藥劑混合箱61上設置有一進水口，用以加入清水，其上還設置有所述加料斗641和螺桿泵642，粉劑加入所述藥劑混合箱61內后，遇水開始溶解，并在驅動電機的驅動下開始拌合。
[0054]在本實施例中，每個箱體內都設置有一攪拌裝置，其為一攪拌驅動電機671、一攪拌桿674和一攪拌葉片675，所述攪拌驅動電機671，設置在各箱體的上端，其轉速由一所述控制裝置控制的攪拌控制單元677的預設轉速進行設定，保證箱體內的脫水劑能夠順利的流入相鄰的箱體；所述攪拌桿674，其與所述攪拌驅動電機671的輸出軸相連接，其上設置有至少一攪拌葉片675 ;所述藥劑混合箱61和攪拌箱62在下端相通，攪拌箱62和藥劑輸出箱63在上端相通，其均通過溢流的方式實現藥劑的自動流動；在所述藥劑輸出箱63的下端還設置有一出口 676，用以輸出攪拌均與的藥劑。
[0055]在所述藥劑混合箱61上還設置有一磁性液位計673，當箱體內的液面下降到預設的液位時，所述磁性液位計673會報警提示，所述控制裝置接收到該信息后，根據實時設置的脫水劑加入量控制所述 清水加入單元和脫水劑加入單元動作，完成粉劑溶液的拌合補充。
[0056]所述三箱體，其中藥劑混合箱61，用以完成添加粉劑的初步溶解，所述攪拌箱62，用以完成藥劑的存儲和充分溶解，所述藥劑輸出箱63，用以完成粉劑溶液的輸出；三箱溢流攪拌裝置的使用，既可以保證粉劑充分溶解，又可以存儲溶劑，實現溶劑連續、不間歇輸出使用。
[0057]所述脫水劑拌合完成后，經一加藥泵55排入所述管道2中，所述加藥泵55的轉速以及排量由所述控制裝置實時設定。
[0058]預設量的脫水劑與相應濃度的泥漿在所述管道2中混合，所述管道2中還設置有一管道混合器15，泥漿在脫水劑的作用下在所述管道混合器15內進行反應，在本實施例中，反應管道的長度大于60m ;所述管道混合器15為一靜態管道混合器，其根據水力學原理設計，淤泥在管道2中流經特定元件后改變其流速狀態，通過層流運動變化實現化學藥劑與泥漿的均和混合，并在所述管道混合器15的管道出口實現泥漿的漿液分離。
[0059]以上所述僅為本發明的較佳實施例，對發明而言僅僅是說明性的，而非限制性的。本專業技術人員理解，在發明權利要求所限定的精神和范圍內可對其進行許多改變，修改，甚至等效，但都將落入本發明的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種適用于淤泥快速脫水系統的凝聚劑拌合裝置，其特征在于，其包括一螺桿輸送單元、一凝聚劑攪拌單元和一輸出單元，其中， 所述螺桿輸送單元受淤泥快速脫水系統中的一控制裝置控制，其根據管道中的泥漿流量按照預設的轉速動作，將預設量的凝聚劑加入所述凝聚劑攪拌單元； 所述凝聚劑攪拌單元，其與所述螺桿輸送單元連接，用以將流入其內的凝聚劑和泥漿進行攪拌以生成并輸出預設濃度的泥漿，其包括一凝聚劑拌合桶和一攪拌輸送桶，兩桶之間采用溢流方式連接，根據兩桶液位高低自動輸出，所述凝聚劑拌合桶與所述螺桿輸送單元連接，實時接收凝聚劑和所述管道中的泥漿； 所述輸出單元，其包括一第二泥漿泵，其接受所述控制裝置的控制指令而動作，按照預設的轉速和排量輸出所述凝聚劑攪拌單元中拌合后的泥漿； 所述控制裝置包括一第一流量計和一處理單元，所述第一流量計測量流入所述凝聚劑攪拌單元的泥漿流量，并將采集數據傳輸至所述處理單元。
2.根據權利要求1所述的適用于淤泥快速脫水固化系統的凝聚劑拌合裝置，其特征在于，述凝聚劑拌合桶和攪拌輸送桶內都設置有一攪拌裝置，其包括一轉動泵、一轉動泵軸和至少一葉輪， 其中，所述泥漿泵設置在所述兩桶的上端，其受所述控制裝置的控制而動作； 所述攪拌軸，其與所述轉動泵的輸出軸相連接，其上設置有相間排列的至少一葉輪。
3.根據權利要求1或2所述的適用于淤泥快速脫水固化系統的凝聚劑拌合裝置，其特征在于，所述凝聚劑拌合桶和攪拌輸送桶的上端相通，泥漿液能夠自由流通。
4.根據權利要求2所述的適用于淤泥快速脫水固化系統的凝聚劑拌合裝置，其特征在于，所述螺桿輸送單兀包括一凝聚劑箱、一驅動電機、一螺旋抖篩和一螺桿，其中， 所述凝聚劑箱內放置有凝聚劑； 所述驅動電機受所述控制裝置控制，驅動所述螺旋抖篩轉動，使得所述凝聚劑攪拌均與; 所述螺桿按照實時設置的轉速向所述凝聚劑攪拌單元中輸送凝聚劑。
5.根據權利要求1所述的適用于淤泥快速脫水固化系統的凝聚劑拌合裝置，其特征在于，所述凝聚劑拌合裝置設置在一管道上，泥漿從該管道流入所述凝聚劑拌合裝置內，在所述凝聚劑拌合裝置前的管道上設置有所述第一流量計，測量流入所述凝聚劑拌合裝置內的泥漿的流量。
6.根據權利要求5所述的適用于淤泥快速脫水固化系統的凝聚劑拌合裝置，其特征在于，所述控制裝置根據所述凝聚劑拌合裝置前的管道上設置的所述第一流量計的測試流量實時設定所述脫水劑的加入量；所述控制裝置根據下述公式確定每分鐘凝聚劑的加入量， Q 凝=QiX α 其中，Qsi表示每分鐘凝聚劑的加入量，Q1表示所述第一流量計測得的泥漿每分鐘的流量值，α表示預設的凝聚劑的添加率。
7.根據權利要求6所述的適用于淤泥快速脫水固化系統的凝聚劑拌合裝置，其特征在于，所述凝聚劑的添加率α預設為8%~10%。
8.根據權利要求5所述的適用于淤泥快速脫水固化系統的凝聚劑拌合裝置，其特征在于，所述凝聚劑拌合桶，其從下端的一泥漿進口接收所述管道中流入的泥漿，從上端的另一凝聚劑進口輸入預設流速的凝聚劑。
9.根據權利要求5所述的適用于淤泥快速脫水固化系統的凝聚劑拌合裝置，其特征在于，所述凝聚劑拌合裝 置的出口端管道上還設置有一第二流量計和一濃度計。
【文檔編號】C02F11/14GK103979773SQ201310301597
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2013年7月18日 優先權日:2013年7月18日
【發明者】俞元洪 申請人:俞元洪