[發(fā)明專利]一種用于淤泥排水的主輔泵變頻控制可調(diào)真空裝置及使用方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310361218.5
• 申請(qǐng)日: 2013-08-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103452095A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周源;高玉峰;陸志浩;張凌云;邱月;楊清杰;林賚諦
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D3/10
• 分類號(hào): E02D3/10
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 虞希光

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于在軟黏土地基或軟土地基中真空排水時(shí)使用的主輔泵變頻控制可調(diào)真空裝置及使用方法，是特別針對(duì)于淤泥堆場(chǎng)和吹填場(chǎng)地在真空排水條件下，排水體容易被淤泥層淤積的情況而設(shè)計(jì)的防淤積低真空提供裝置及其操作方法，屬于巖土工程及環(huán)境工程等相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在河道疏浚清淤工程和圍海造田工程中，都會(huì)遇到高含水率土體的吹填固結(jié)問(wèn)題。對(duì)于吹填了高含水率淤泥的場(chǎng)地來(lái)說(shuō)，若是場(chǎng)地的排水不暢或是吹填土體粘粒含量較高，則固結(jié)沉降將是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。在這個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程當(dāng)中，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的風(fēng)吹日曬表面蒸發(fā)，在吹填土層表面會(huì)形成一層較厚的硬殼層，夾雜著草本植物的根莖殘?jiān)沟帽韺油辆哂幸欢ǖ谋碛^強(qiáng)度，但是大多數(shù)工程監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，在地下一定深度處土體仍然保持著很高的含水率，甚至是一種接近初始狀態(tài)的半流體形態(tài)；雖然表層土體具有一定的強(qiáng)度并且可以行人，但是對(duì)于一些小型的鉆探機(jī)械都很難進(jìn)入場(chǎng)地，更不用提大型機(jī)械了。對(duì)于急于用地開(kāi)展進(jìn)一步工程的項(xiàng)目和盡快復(fù)耕的征地工程來(lái)說(shuō)，如何快速地降低堆場(chǎng)中高含水率淤泥的含水率，提高固結(jié)度，增加承載力是關(guān)鍵的問(wèn)題，因此需要采用人為手段加快排水過(guò)程。現(xiàn)行排水措施中，以真空抽水的效率最高，但是在稀軟的高含水率淤泥堆場(chǎng)中進(jìn)行真空抽水一段時(shí)間后，排水體的周圍會(huì)出現(xiàn)厚厚一層包裹泥層，阻礙了排水體與外部淤泥的接觸，降低了排水的速度，研究表明，采用－30～－80kPa低真空排水的方法，避免使用接近－100kPa的高真空進(jìn)行排水，可以較好避免排水體淤堵的發(fā)生。故急需開(kāi)發(fā)出一種在淤泥場(chǎng)地或吹填場(chǎng)地中真空排水時(shí)使用的低真空提供裝置，并可以按照施工要求任意設(shè)置所需的低真空壓力，以解決工程中實(shí)際的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提出一種用于在軟黏土地基或軟土地基中真空排水時(shí)使用的主輔泵變頻控制可調(diào)真空裝置及其使用方法，可以按照施工要求任意設(shè)置所需的低真空壓力，防止淤泥排水體發(fā)生淤堵現(xiàn)象，解決普通真空源在淤泥堆場(chǎng)中抽水時(shí)易出現(xiàn)的淤堵和效率低下問(wèn)題。本發(fā)明主要適用地質(zhì)場(chǎng)所是淤泥堆場(chǎng)和淤泥吹填場(chǎng)地，其下具有稀軟淤泥層，并且具有一定的流動(dòng)性。同時(shí)亦能適用于對(duì)真空度大小有控制要求的場(chǎng)所。

?

本發(fā)明的解決方案

本發(fā)明提出一種用于淤泥排水的主輔泵變頻控制可調(diào)真空裝置及其使用方法，其整體結(jié)構(gòu)包含10個(gè)部分：1）主真空泵，2）輔助真空泵，3）變頻器，4）遠(yuǎn)傳壓力表，5）主輔泵控制電接點(diǎn)真空表，6）管道連通控制電接點(diǎn)真空表，7）漏氣保護(hù)電磁閥控制電接點(diǎn)真空表，8）真空罐，9）管道連通控制電磁閥，10）漏氣保護(hù)電磁閥。

其中1）主真空泵是抽氣工作體積較大的真空泵，在裝置運(yùn)行的初期，迅速抽氣，使真空罐內(nèi)的真空度快速逼近預(yù)設(shè)值，主真空泵的電源兩相分別與電源火線和電接點(diǎn)真空表的下限端零線電連接，另一相接地；

其中2）輔助真空泵是抽氣工作體積較小的真空泵，在真空罐內(nèi)的真空度接近預(yù)設(shè)值時(shí)開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，緩慢增加真空度至預(yù)設(shè)值，并維持真空度在預(yù)設(shè)值附近，輔助真空泵的輸入電源兩相分別與變頻器兩相電連接，另一相接地；

其中3）變頻器對(duì)輔助真空泵進(jìn)行變頻控制，在達(dá)到目標(biāo)真空度后，降低輔助真空泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，低于目標(biāo)真空度時(shí)，提高輔助真空泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速，變頻器輸入端零線與主輔泵控制電接點(diǎn)真空表上限端電連接，變頻器輸入端火線與電源火線電連接，變頻器輸出端的兩相與輔助真空泵輸入兩相分別電連接，變頻器的反饋控制輸入端與遠(yuǎn)傳壓力表電連接；

其中4）遠(yuǎn)傳壓力表用來(lái)反饋真空罐中的真空壓力電訊號(hào)至變頻器，其輸出端與變頻器反饋輸入端電連接，其壓力傳感端與真空罐通過(guò)真空管道相接；

其中5）主輔泵控制電接點(diǎn)真空表控制主真空泵和輔助真空泵的啟動(dòng)停止，其總線與電源零線電連接，下限端與主真空泵零線電連接，上限端與變頻器輸入端零線電連接，并通過(guò)真空管道與真空罐相通；

其中6）管道連通控制電接點(diǎn)真空表分別控制主真空泵和輔助真空泵與真空罐連接管道上兩個(gè)電磁閥的啟閉，保證真空泵在運(yùn)行時(shí)與真空罐相通，保證真空泵在停止時(shí)與真空罐斷開(kāi)，其總線與電磁閥電源零線電連接，下限端與主真空泵管道上的電磁閥零線電連接，上限端與輔助真空泵管道上的電磁閥零線電連接，并通過(guò)真空管道與真空罐相通；

其中7）漏氣保護(hù)電磁閥控制電接點(diǎn)真空表控制真空罐上的漏氣保護(hù)電磁閥的啟閉，當(dāng)真空罐中真空度超過(guò)某一設(shè)定限值，控制漏氣保護(hù)電磁閥打開(kāi)，釋放真空負(fù)壓，低于設(shè)定限值時(shí)關(guān)閉漏氣保護(hù)電磁閥，其總線與電磁閥電源零線電連接，上限端與漏電保護(hù)電磁閥零線電連接，下限空置，并通過(guò)真空管道與真空罐相通；