[發明專利]提高耙吸挖泥船裝艙泥漿濃度的方法

無效

• 申請號: 200910055169.6
• 申請日: 2009-07-21
• 公開（公告）號: CN101956410A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 林風;趙天彪;洪國軍;蔣基安;陳海英;江帥;樹偉;郝宇馳
• 申請（專利權）人: 中交上海航道勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: E02F3/88
• 分類號: E02F3/88;E02F7/00
• 代理公司: 上海東方易知識產權事務所 31121
• 代理人: 歐陽俊立

技術領域

本發明涉及耙吸挖泥船的泥漿裝艙方法。

背景技術

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備挖掘的泥漿經吸泥管輸送至泥艙內，直至艙內泥漿的高度達到溢流管的高度，隨后便進入溢流階段，由于泥泵繼續將所挖掘的泥漿輸送到泥艙內，泥漿中的粗顆粒泥砂逐漸沉積在泥艙內，而不能沉積的水和低濃度泥漿則通過溢流管溢出艙外。經過溢流，在一定程度上提高了泥艙內裝載物的濃度，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顆粒泥砂時不再是經濟可行的方法。因為在疏浚細顆粒泥砂時，由于泥艙內的泥漿紊動，使細顆粒泥砂難以沉積。隨著溢流過程的進行，經溢流管溢出艙外的泥漿濃度幾乎等于泥泵輸送進艙的泥漿濃度，顯然繼續疏浚已不經濟了，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，對生態系統造成不利的影響。尤其是在疏浚受污染的泥砂時，通過溢流進入水體的污染物在水流或潮汐的作用下發生擴散，在更大范圍的水域中造成二次污染。

現有技術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)上用水力旋流器進行水砂分離。該水力旋流器是一種固液分離設備，廣泛應用于選礦、化工等行業。水力旋流器主體由圓柱筒和圓錐筒構成，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面切線方向有進料口通入圓柱筒內腔，在圓錐筒體下端有底流口。泥砂混合物料沿著切向進入水力旋流器，在圓筒腔內形成高速旋轉的流場，混合物中的砂粒在旋轉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旋流，然后由溢流口排出，達到了砂和泥水分離的目的。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供一種提高耙吸挖泥船裝艙的泥漿濃度的方法。

本發明的技術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，其特征是設置多個水力旋流器并聯，并將這些水力旋流器均勻布設在泥艙口上方，各水力旋流器的進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，泥漿經泥泵增壓后通過排泥管和各水力旋流器的進料口注入各水力旋流器，各水力旋流器對泥漿進行濃縮、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，大部分水和極細顆粒泥砂經過各水力旋流器的溢流口和挖泥船的溢流管排出船外。

本發明使用的水力旋流器沒有運動部件、結構簡單、系統穩定可靠，具有能耗低、成本低以及維護和實施方便的優點。本方法以并聯多個水力旋流器的方式對泥漿進行濃縮和分離，解決了耙吸挖泥船挖掘細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。本發明利用旋流技術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造條件，特別適合在我國沿海以細顆粒泥砂為主的土質疏浚工程中推廣應用。

附圖說明

圖1是利用旋流技術進行泥漿裝艙的裝備示意圖。

圖2是圖1的俯視圖。

圖3是水力旋流器的結構示意圖。

具體實施方式

本方法(參見附圖)在耙吸挖泥船1的泥艙口上方均勻設置3～200個水力旋流器5，水力旋流器配備的數量根據泥泵的流量大小決定，水力旋流器采用設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，也就是將各水力旋流器的進料口分別連通泥泵的排泥管4，排泥管4的管線上設閥門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進入泥泵3增壓后經排泥管4和閥門10注入水力旋流器5，利用水力旋流器5對泥漿進行濃縮、分離和分級處理；經濃縮、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，而大部分水和極細顆粒泥砂經過水力旋流器的溢流口7連接的溢流管9排出船外。