專利名稱：提高耙吸挖泥船裝艙泥漿濃度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及耙吸挖泥船的泥漿裝艙方法。
背景技術(shù)：
耙吸挖泥船的裝艙過程分為裝艙階段和溢流階段。裝艙階段由泥泵將疏浚設(shè)備挖 掘的泥漿經(jīng)吸泥管輸送至泥艙內(nèi)，直至艙內(nèi)泥漿的高度達(dá)到溢流管的高度，隨后便進(jìn)入溢 流階段，由于泥泵繼續(xù)將所挖掘的泥漿輸送到泥艙內(nèi)，泥漿中的粗顆粒泥砂逐漸沉積在泥 艙內(nèi)，而不能沉積的水和低濃度泥漿則通過溢流管溢出艙外。經(jīng)過溢流，在一定程度上提高 了泥艙內(nèi)裝載物的濃度，因此，溢流法是挖泥船在疏浚施工中提高裝艙泥漿濃度常用的方 法。但是，裝艙溢流法在疏浚細(xì)顆粒泥砂時不再是經(jīng)濟(jì)可行的方法。因為在疏浚細(xì)顆 粒泥砂時，由于泥艙內(nèi)的泥漿紊動，使細(xì)顆粒泥砂難以沉積。隨著溢流過程的進(jìn)行，經(jīng)溢流 管溢出艙外的泥漿濃度幾乎等于泥泵輸送進(jìn)艙的泥漿濃度，顯然繼續(xù)疏浚已不經(jīng)濟(jì)了，因 為延長挖泥時間并未提高挖泥船裝艙泥漿的濃度，反而在人力、物力和財力上造成巨大的 浪費。大量溢流也對環(huán)境造成不利的影響，溢流出的泥漿會大大提高施工水域的渾濁度，對 生態(tài)系統(tǒng)造成不利的影響。尤其是在疏浚受污染的泥砂時，通過溢流進(jìn)入水體的污染物在 水流或潮汐的作用下發(fā)生擴(kuò)散，在更大范圍的水域中造成二次污染?，F(xiàn)有技術(shù)在牽引梭行式水力挖泥船(CN1130704A)和深淵倒懸水輪泵挖泥砂船 (CN1130229A)上用水力旋流器進(jìn)行水砂分離。該水力旋流器是一種固液分離設(shè)備，廣泛應(yīng) 用于選礦、化工等行業(yè)。水力旋流器主體由圓柱筒和圓錐筒構(gòu)成，在圓柱筒體的上端有溢流 口，溢流口與頂蓋連接，在圓柱筒體上部沿著側(cè)面切線方向有進(jìn)料口通入圓柱筒內(nèi)腔，在圓 錐筒體下端有底流口。泥砂混合物料沿著切向進(jìn)入水力旋流器，在圓筒腔內(nèi)形成高速旋轉(zhuǎn) 的流場，混合物中的砂粒在旋轉(zhuǎn)流場的作用下沿著軸向向下運動，同時沿著徑向向外運動， 這樣就形成了外旋流，砂粒在達(dá)到錐體段后，沿著器壁向下運動，并由底流口排出，水和顆 粒小的泥向中心軸線方向運動，并在軸線中心形成向上運動的內(nèi)旋流，然后由溢流口排出， 達(dá)到了砂和泥水分離的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種提高耙吸挖泥船裝艙的泥漿濃度的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案采用水力旋流器和耙吸挖泥船裝備的泥泵、排泥管、溢流管，其 特征是設(shè)置多個水力旋流器并聯(lián)，并將這些水力旋流器均勻布設(shè)在泥艙口上方，各水力旋 流器的進(jìn)料口分別連通泥泵的排泥管，各水力旋流器的溢流口連通挖泥船的溢流管，泥漿 經(jīng)泥泵增壓后通過排泥管和各水力旋流器的進(jìn)料口注入各水力旋流器，各水力旋流器對泥 漿進(jìn)行濃縮、分離，濃度較高的泥漿從各水力旋流器的底流口排入泥艙內(nèi)，大部分水和極細(xì) 顆粒泥砂經(jīng)過各水力旋流器的溢流口和挖泥船的溢流管排出船外。本發(fā)明使用的水力旋流器沒有運動部件、結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，具有能耗低、成本低以及維護(hù)和實施方便的優(yōu)點。本方法以并聯(lián)多個水力旋流器的方式對泥漿進(jìn)行濃縮 和分離，解決了耙吸挖泥船挖掘細(xì)顆粒泥砂時裝艙效率低和溢流損失大的難題，不僅能降 低裝艙過程中的溢流損失、縮短裝艙時間、并使裝載均衡，提高單位時間裝載量和降低單方 疏浚成本，能使耙吸挖泥船的裝艙效率較現(xiàn)有溢流裝艙效率提高1-2倍。同時還能避免溢 流泥漿對挖泥船周圍水體造成的二次污染。本發(fā)明利用旋流技術(shù)還可以分離泥漿中不同密 度或粒徑的物料，為疏浚土的有益利用創(chuàng)造條件，特別適合在我國沿海以細(xì)顆粒泥砂為主 的土質(zhì)疏浚工程中推廣應(yīng)用。


圖1是利用旋流技術(shù)進(jìn)行泥漿裝艙的裝備示意圖。圖2是圖1的俯視圖。圖3是水力旋流器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式本方法(參見附圖)在耙吸挖泥船1的泥艙口上方均勻設(shè)置3 200個水力旋流 器5，水力旋流器配備的數(shù)量根據(jù)泥泵的流量大小決定，水力旋流器采用設(shè)在甲板上的支架 固定。水力旋流器上部成圓柱筒狀11、下部成圓錐筒狀12，水力旋流器上部有沿著圓柱筒 切線方向與筒壁相連的進(jìn)料口 13，水力旋流器的圓錐筒下部有底流口 6，水力旋流器的頂 蓋中央有溢流口 7。將所述3 200個水力旋流器并聯(lián)，也就是將各水力旋流器的進(jìn)料口 分別連通泥泵的排泥管4，排泥管4的管線上設(shè)閥門10以便于控制各水力旋流器的泥漿分 配，各水力旋流器的溢流口 7連通挖泥船的溢流管9 ；泥漿由吸泥管2進(jìn)入泥泵3增壓后經(jīng) 排泥管4和閥門10注入水力旋流器5，利用水力旋流器5對泥漿進(jìn)行濃縮、分離和分級處 理；經(jīng)濃縮、分離和分級后濃度較高的泥漿從水力旋流器的底流口 6排入泥艙8內(nèi)，而大部 分水和極細(xì)顆粒泥砂經(jīng)過水力旋流器的溢流口 7連接的溢流管9排出船外。
權(quán)利要求
提高耙吸挖泥船裝艙泥漿濃度的方法，采用水力旋流器和耙吸挖泥船裝備的泥泵、排泥管、溢流管，其特征是設(shè)置多個水力旋流器并聯(lián)，并將這些水力旋流器均勻布設(shè)在泥艙口上方，各水力旋流器的進(jìn)料口分別連通泥泵的排泥管，各水力旋流器的溢流口連通挖泥船的溢流管，泥漿經(jīng)泥泵增壓后通過排泥管和各水力旋流器的進(jìn)料口注入各水力旋流器，各水力旋流器對泥漿進(jìn)行濃縮、分離，濃度較高的泥漿從各水力旋流器的底流口排入泥艙內(nèi)，大部分水和極細(xì)顆粒泥砂經(jīng)過各水力旋流器的溢流口和挖泥船的溢流管排出船外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高耙吸挖泥船裝艙泥漿濃度的方法，其特征是所述多個水 力旋流器為3 200個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的提高耙吸挖泥船裝艙泥漿濃度的方法，其特征是排泥管 的管線上設(shè)有閥門。
全文摘要
提高耙吸挖泥船裝艙泥漿濃度的方法，涉及耙吸挖泥船的泥漿裝艙方法，需要解決的問題是提供一種提高耙吸挖泥船裝艙泥漿濃度的方法，本發(fā)明采用水力旋流器和耙吸挖泥船裝備的泥泵、排泥管、溢流管，其特征是設(shè)置多個水力旋流器并聯(lián)，并將這些水力旋流器均勻布設(shè)在泥艙口上方，各水力旋流器的進(jìn)料口分別連通泥泵的排泥管，各水力旋流器的溢流口連通挖泥船的溢流管，泥漿經(jīng)泥泵增壓后通過排泥管和各水力旋流器的進(jìn)料口注入各水力旋流器，各水力旋流器對泥漿進(jìn)行濃縮、分離，濃度較高的泥漿從各水力旋流器的底流口排入泥艙內(nèi)，大部分水和極細(xì)顆粒泥砂經(jīng)過各水力旋流器的溢流口和挖泥船的溢流管排出船外。本發(fā)明用于耙吸挖泥船泥漿裝艙。
文檔編號E02F7/00GK101956410SQ200910055169
公開日2011年1月26日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者林風(fēng), 樹偉, 江帥, 洪國軍, 蔣基安, 趙天彪, 郝宇馳, 陳海英 申請人:中交上海航道勘察設(shè)計研究院有限公司