一种基于多级旋流系统的泥浆处理装置的制作方法

1.本发明涉及绿色岩土施工技术领域，具体为一种基于多级旋流系统的泥浆处理装置。


背景技术：

2.泥浆是钻孔桩、泥水盾构和地下连续墙等施工作业的产物，其具有利用难度大、处置成本高、污染高、利用率低等特点。据统计，我国工程泥浆每年的产生量达3亿立方米，泥浆的处理和综合利用已成为工程建设、城市环保和资源循环的重点问题。
3.目前，针对废弃泥浆的处理主要有自然晾晒、药剂固化和机械脱水等方式，而机械脱水多采用板框式压滤机、带式压滤机，以及卧螺离心机等，在地下连续墙和旋挖灌注桩施工中也采用泥浆净化器(旋流器 振动筛)筛除大颗粒粒径后泥浆水循环使用，但压滤机和离心机的处理效率受工作模式、场地条件以及经济性等限制，往往很难达到施工需求；而泥浆净化器对泥浆中固体颗粒的去除率较低，针对现在泥浆机械脱水应用最为广泛压滤机，其主要存在如下问题：
4.1)处理效率较低，增加设备又会占用大量施工工作面；
5.2)为解决粘粒问题，泥浆在进压滤机之前需要添加絮凝剂或固化剂；
6.3)泥浆中的砂粒、粉粒和粘粒无区别去除，不利于粘土颗粒的重复利用；
7.现有的泥浆净化器设备(一级旋流器 振动筛)，其主要目的是筛除泥浆中较大粒径颗粒(一般≥50μm)后循环使用，但对某些工程(如泥浆护壁钻孔灌注桩)则因泥浆相对密度过大且粉粒较多难于循环使用。


技术实现要素：

8.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于多级旋流系统的泥浆处理装置，解决了压滤机和离心机的处理效率受工作模式、场地条件以及经济性等限制，以及泥浆净化器对泥浆中固体颗粒的去除率较低的问题。
9.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于多级旋流系统的泥浆处理装置，包括泥浆池，所述泥浆池的上方设置有离心泵，所述离心泵的进水口通过连接管与泥浆池的内部固定连接，所述离心泵的右侧设置有一级旋流器，所述离心泵的出水口通过连接管与一级旋流器的进浆口连通，所述一级旋流器的右侧设置有二级旋流器，所述一级旋流器的出浆口通过连接管与二级旋流器的进浆口连通，所述一级旋流器的底部设置有第一负压罐，所述一级旋流器的出砂口通过连接管与第一负压罐的进砂口连通，所述二级旋流器的底部设置有第二负压罐，所述二级旋流器的出砂口通过连接管与第二负压罐的进砂口连通，所述第一负压罐和第二负压罐的底部设置有储砂池，所述第一负压罐和第二负压罐的出砂口均连接管与储砂池的内部连通，所述第一负压罐和第二负压罐出砂口上连接管的内部均设置有球阀，所述二级旋流器的右侧设置有储浆池，所述二级旋流器的出水口通过连接管与储浆池的内部连通，所述储砂池的右侧设置有泥沙泵，所述储砂池的出
砂口与泥沙泵的进砂口连通，所述泥沙泵的右侧设置有板框式压滤机，所述泥沙泵的出砂口与板框式压滤机的进土口连通，所述板框式压滤机的出水口通过连接管与储浆池的内部连通，所述板框式压滤机的下方设置有存土箱，所述板框式压滤机的出土口通过连接管与存土箱的内部连通。
10.优选的，所述板框式压滤机中包括两个左右对称设置的支架，两个所述支架的顶部均固定连接有竖板。
11.优选的，两个所述竖板的前后两侧之间均固定连接有横板，两个所述横板的相对侧之间滑动连接有挤压板。
12.优选的，右侧所述竖板的左侧固定连接有气缸，所述气缸的活塞端与挤压板的右侧固定连接。
13.优选的，所述挤压板的左侧与竖板的右侧之间设置有压滤板，所述竖板的左侧连通有进料管。
14.优选的，所述进料管的顶端固定连接有料斗，所述料斗的内壁之间固定连接有滤网。
15.优选的，所述料斗内壁的前后侧之间转动连接有转板，所述转板的右侧固定连接有切割块，所述料斗的左侧固定连接有第一安装板。
16.优选的，所述第一安装板的左侧固定连接有第二安装板，所述第二安装板的右侧转动连接有液压杆，所述液压杆的活塞端与转板的左侧转动连接。
17.有益效果
18.本发明提供了一种基于多级旋流系统的泥浆处理装置。与现有技术相比具备以下有益效果：
19.(1)、该基于多级旋流系统的泥浆处理装置，在现有用于泥浆处理的板框压滤机基础上，增加前置水力旋流系统对泥浆进行浓缩，减小压滤机后续处理的泥浆量(相对密度1.4左右的泥浆经旋流系统处理后，下出口的相对密度大于1.7，上出口的相对密度小于1.10，也就是原来需要处理100方泥浆，现在仅需要处理下出口的出料约50方，相当于压滤机的效率提升了1倍，上出口的低相对密度泥浆由于去除了砂粒和大部分粉粒，根据需要调整相对密度后可循环利用)。
20.(2)、该基于多级旋流系统的泥浆处理装置，多级水力旋流系统，采用多个不同工作区间的旋流器串联，同级旋流器可根据处理效率等实际需要并联，包括一级或多级旋流器、渣浆泵和配套管路，可实现对泥浆浓缩处理。不仅可以实现(1)中所述功能，还能通过配置不同旋流器系统，依据粒径不同将泥浆中的砂粒和粉粒进行分离，并经下出口排出，砂粒、粉粒等不利颗粒从下出口排除，粘粒从上出口以低相对密度的泥浆排出，重复利用。
21.(3)、该基于多级旋流系统的泥浆处理装置，旋流器下口大相对密度的泥浆到板框压滤机的进料方式，由传统的螺杆泵或渣浆泵，改进为泥沙泵与空压机组合的压力泵送方式，既满足了大相对密度的进料要求，同时又增加了进料的速率。
22.(4)、该基于多级旋流系统的泥浆处理装置，通过滤网、转板、切割块、第一安装板、第二安装板和液压杆的设置，在板框式压滤机中加入生石灰进行吸水之前，先对生石灰中较大的石灰颗粒进行切割，使得大石灰颗粒被切割成细小颗粒，再通过滤网过滤进入到板框式压滤机中进行吸水，细小生石灰可提升吸水的效率，实用性很强。
附图说明
23.图1为本发明的结构示意图；
24.图2为本发明的外部结构立体图；
25.图3为本发明图2中a处的局部放大图。
26.图中：1
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泥浆池、2
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离心泵、3
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连接管、4
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一级旋流器、5
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二级旋流器、6
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第一负压罐、7
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第二负压罐、8
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储砂池、9
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球阀、10
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储浆池、11
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泥沙泵、12
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板框式压滤机、13
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存土箱、121
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支架、122
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竖板、123
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横板、124
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挤压板、125
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气缸、126
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压滤板、127
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进料管、128
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料斗、129
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滤网、1210
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转板、1211
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切割块、1212
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第一安装板、1213
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第二安装板、1214
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液压杆。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
28.请参阅图1
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3，本发明提供一种技术方案：一种基于多级旋流系统的泥浆处理装置，包括泥浆池1，泥浆池1中存储待处理的泥浆，泥浆池1的上方设置有离心泵2，离心泵2为现有技术，受外部开关控制，且与外部电源电性连接，离心泵2的进水口通过连接管3与泥浆池1的内部固定连接，离心泵2的右侧设置有一级旋流器4，离心泵2的出水口通过连接管3与一级旋流器4的进浆口连通，一级旋流器4的右侧设置有二级旋流器5，二级旋流器5和一级旋流器4均为现有技术，与外部电源电性连接，流体旋流器是一种常见的分离分级设备，常用离心沉降原理。当待分离的两相混合液以一定压力从旋流器周边切向进入旋流器内后，产生强烈的三维椭圆型强旋转剪切湍流运动，由于粗颗粒与细颗粒之间存在粒度差，其受到离心力、向心浮力、流体曳力等大小不同，受离心沉降作用，大部分粗颗粒经旋流器底流口排出，而大部分细颗粒由溢流管排出，从而达到分离分级目的，一级旋流器4的出浆口通过连接管3与二级旋流器5的进浆口连通，一级旋流器4的底部设置有第一负压罐6，一级旋流器4的出砂口通过连接管3与第一负压罐6的进砂口连通，二级旋流器5的底部设置有第二负压罐7，第二负压罐7和第一负压罐6均为现有技术，受外部开关控制，且与外部电源电性连接，可将负压罐6中的砂砾充分排出，二级旋流器5的出砂口通过连接管3与第二负压罐7的进砂口连通，第一负压罐6和第二负压罐7的底部设置有储砂池8，第一负压罐6和第二负压罐7的出砂口均连接管3与储砂池8的内部连通，第一负压罐6和第二负压罐7出砂口上连接管3的内部均设置有球阀9，二级旋流器5的右侧设置有储浆池10，储浆池10可用于临时储存，储浆池10中的泥水可用于后续施工，二级旋流器5的出水口通过连接管3与储浆池10的内部连通，储砂池8的右侧设置有泥沙泵11，泥沙泵11为现有技术，受外部开关控制，且与外部电源电性连接，储砂池8的出砂口与泥沙泵11的进砂口连通，泥沙泵11的右侧设置有板框式压滤机12，板框式压滤机12为现有技术，受外部开关控制，且与外部电源电性连接，泥沙泵11的出砂口与板框式压滤机12的进土口连通，板框式压滤机12的出水口通过连接管3与储浆池10的内部连通，板框式压滤机12的下方设置有存土箱13，存土箱13中的土砾可进行外运，或现场消纳，板框式压滤机12的出土口通过连接管与存土箱13的内部连通，板框式压
滤机12中包括两个左右对称设置的支架121，两个支架121的顶部均固定连接有竖板122，两个竖板122的前后两侧之间均固定连接有横板123，两个横板123的相对侧之间滑动连接有挤压板124，右侧竖板122的左侧固定连接有气缸125，气缸125为现有技术，受外部开关控制，且与外部电源电性连接，气缸125的活塞端与挤压板124的右侧固定连接，挤压板124的左侧与竖板122的右侧之间设置有压滤板126，竖板122的左侧连通有进料管127，进料管127的顶端固定连接有料斗128，料斗128的内壁之间固定连接有滤网129，料斗128内壁的前后侧之间转动连接有转板1210，转板1210的右侧固定连接有切割块1211，料斗128的左侧固定连接有第一安装板1212，第一安装板1212的左侧固定连接有第二安装板1213，第二安装板1213的右侧转动连接有液压杆1214，液压杆1214为现有技术，受外部开关控制，且与外部电源电性连接，液压杆1214的活塞端与转板1210的左侧转动连接。
29.同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
30.工作时，首先启动离心泵2，使得离心泵2抽取泥浆池1中的泥浆，进一步泥浆进入一级旋流器4中进行分离，较粗大的砂砾通过一级旋流器4的出砂口排进第一负压罐6中，同时一级旋流器4中含有较细小的泥浆流入到二级旋流器5中进行分离，泥浆中的细小砂砾通过二级旋流器5的出砂口排进第二负压罐7中，同时二级旋流器5中基本不含砂砾的泥水排入储浆池10中进行储存，进一步打开两个球阀9，启动第一负压罐6和第二负压罐7，使得负压罐中的砂砾排入储砂池8中，进一步启动泥沙泵11，使得泥沙泵11将储砂池8中的湿土砂砾抽进板框式压滤机12中进行压滤，进一步将生石灰加入到料斗128中，同时启动液压杆1214，使得液压杆1214推动转板1210转动，同时转板1210带动切割块1211对滤网129顶部加粗大的生石灰进行切割粉碎，当切割粉碎成细小颗粒时，通过滤网129排进板框式压滤机12中与湿土砂砾进行反应，最终压滤后的土砾通过出土口排进存土箱13中，同时板框式压滤机12中压出的水通过出水口排进储浆池10中进行储存。
31.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
32.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。