采吸和输送固液混合物的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种采吸和输送固液混合物的装置，解决了现有技术造价高、磨损严重或设备体积庞大、能耗大的缺点，由串接在虹吸管回路的固液采吸装置、固液分离器、负压排固装置、高压输送泵等部件组成。具有采吸能力强、动力配置合理、能耗低、造价低、运行成本更低、使用方便灵活等特点，可连续高浓度大流量远距离采吸和输送大粒径固体物，易于推广应用，可广泛用于河、海及库区排淤以及水下采砂等。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种采吸和输送固液混合物的装置，更确切地说涉及一种用离心式水泵大流量采吸高浓度、大粒径固液混合物和远距离输送的装置。
技术介绍
现在的围滩回填工程中，大多采用船载大功率砂浆泵抽吸河、海水面下的泥沙，具有采吸和输送固体物于一体，工艺设备简单的优点。但是，因为受砂浆泵吸程低的限制，采吸的固体物浓度较低，只有大约20％左右(重量比)；且因为全部固体物要穿过砂浆泵的泵腔，其粒度只能限定在一定的范围内，一般在30mm以下。太高的浓度或太大的粒度都会堵塞砂浆泵的叶轮，尤其在远距离输送较高浓度的固体物时，还需要增开一台稀释泵才能在水面上输送2.5公里。这种砂浆泵是用特种钢材在较高的技术要求下制造的特种泵，不但造价高，而且电功效率也较低；由于全部固体物都穿过泵腔，造成磨损严重，维修周期短、费用高。现有的大功率、大流量、电功效率较高的清水泵、浓浆泵都难以胜任这种工作。另有一种专门用于较深水下采砂的采砂船，使用了大容量负压水箱，有高达9米以上的吸程，负压采吸、正压排水，再用机械方式排砂，可采集高浓度、大粒度的固体物，达到高吸程、大流量、高浓度吸取砂浆的效果。但其设备体积庞大、能耗大，造价昂贵，并且远距离输送固体物要依靠专门的固体输送机械，如斗提机、皮带输送机、运砂船等。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种造价低、运行成本更低、使用方便灵活，且能大流量远距离输送高浓度、大粒径固液混合物的装置，特别在采吸和输送的动力配置上更加合理。本技术的构思1、采砂的动力损耗主要用在固体物上和吸程管内的摩擦压降损失上，因此要最大限度地减少水面到本技术进水口之间的空间提升动力，而这在水面上9.8m水柱高度内(以纯水、1个大气压计)利用虹吸原理可以实现。2、深水采吸固体物受1个大气压吸程的限制，水下越深，吸上的固体物越少，因此可考虑用大流量泵承担采吸比较合理。3、固液混合物吸上水面后还处在虹吸管的负压区域内，必须在负压条件下分别排出固体和液体，使固液分离，以便液体中不含固形物而能使用一般高电功效率的水泵作动力，让固液混合物在虹吸管内高速循环流动实现深水下的高效低能耗采吸。低位负压排液技术已由专利ZL03272704.6实现，本技术是其进一步的扩展应用。排出负压系统的固体物再用高压水远距离输送，因固体物并不进入泵腔，现有的各种高压水泵和低压大流量水泵均可选用，电功效率高于砂浆泵，其制造和维修成本也成倍降低。为此，本技术的技术方案如下包括固液分离器、负压水箱、负压排固装置等，固液分离器的进水口连接固液采吸装置，下部连接负压排固装置，上部通过溢流管连接负压水箱，负压排固装置通过排固止回阀与底部设置了固体物排出口的固液混合装置相通；负压水箱的上端的集气室与排气装置相连，下部的一边连接负压循环泵，通过低压止回阀连接到固液采吸装置的夹层，并在低压止回阀后并联循环水调节阀，另一边连接带有三通阀的高压输送泵，通过高压止回阀连接到固液混合装置；负压循环泵和高压输送泵的出口分别设置管道连到负压水箱的上部。所述的固液采吸装置是吸头，所述的排气装置选自真空泵、水力喷射器或旋转给料器，所述的负压循环泵是低扬程大流量离心泵，所述的高压输送泵是高扬程泵，所述的负压排固装置是旋转给料器或螺旋给料器。本技术具有以下有益效果1、负压系统有接近极限的真空度，使得本装置吸程有强大的采吸能力，能采吸更高浓度的固体物，同时固液采吸装置加入了反冲水，进一步提高了采吸固体的能力。2、负压循环泵串接在虹吸管回路中，其吸程和扬程是在同一水平面上的闭路循环，水循环消耗的动力最小，动力主要用在对固体物的采吸上。3、由于采用固液分离方式，液体部分不含堵塞泵腔的固体物，从而降低了水泵的使用要求，可选用造价低、电功效率高的普通离心泵，其维修周期大幅度提高，费用也成倍降低。由于连续采吸和输送，采吸泵做功在吸程，输送泵做功在扬程，整体设备体积小，可使用功能单一的水泵，提高了水泵的做功能力，减少了无用功损耗，动力配置科学合理。4、本技术均由现有可靠的部件组成，无特殊加工件，可以迅速形成规范化产业，利于开发和推广应用。5、固体粒度不再受水泵的限制，只受输送管道的限制，这是本技术最具特色的优点，使用普通离心泵就可以高浓度大流量远距离采吸和输送大粒径固体物，也拓宽了离心泵的应用范围。附图说明附图是本技术的结构示意图。图中，1-循环水调节阀，2-低压止回阀，3-集气室，4-负压循环泵，5-负压水箱，6-三通阀，7-高压输送泵，8-高压止回阀，9-固液分离器，10-负压排固装置，11-排固止回阀，12-固液混合装置，13-固体物排出口，14-排气装置，15-固液采吸装置。具体实施方式如附图所示，固液分离器9的进水口连接固液采吸装置15，下部连接负压排固装置10。从固液分离器9分离的固体物经排固止回阀11进入密闭的固液混合装置12，分离的液体从上部的溢流管进入负压水箱5。水中解析的气体和密封件渗入的空气进入负压水箱5上部的集气室3，被排气装置14排出，以形成高度真空。负压水箱5的下部接有两个水泵，一个是负压循环泵4，可把负压水箱5的液体经低压止回阀2返回到固液采吸装置15，形成一个水系循环，构成了虹吸管回路；另一个是带有三通阀6的高压输送泵7，可使负压水箱5的液体经高压止回阀8进入固液混合装置12，把固体物远距离输送。为了调节采吸固体物的浓度，在低压止回阀2的出水处并联一只调节反冲水压力和流量的循环水调节阀1，控制吸程管含固量，其排出水口必须用管道接入水面以下，以使负压循环泵4的出口始终处在虹吸状态，从而降低扬程动力损耗。负压循环泵4和高压输送泵7的出口各有一路管道返回负压水箱5的上部，以构成水位计回路，便于水泵在负压状态下起动。本技术的工作原理1、起动开启排气装置14，其作用是排出负压系统的气体并使负压系统充满水。装置运行时要随时排出液体因进入负压系统而解析出来的气体和从运行密封件渗入的少量空气。由于低压止回阀2、高压止回阀8和排固止回阀11的单向止回作用，使气体无法进入负压系统，液体将从固液采吸装置15的内筒进入固液分离器9和负压水箱5，当液体达到集气室3的液位控制线时，排气装置14自动停止。2、采吸水下固体物将固液采吸装置15放在水下固体物表面上，以垂直或45°以内倾角为佳。顺次开启负压排固装置10、负压循环泵4。负压循环泵4是一个大流量低扬程离心泵，其排出的水经低压止回阀2进入固液采吸装置15的夹层水道而冲击固体物表面，使固体物悬浮起来，悬浮的固体物被固液采吸装置15的内筒吸入负压系统到达固液分离器9进行固液分离。分离后在底部的固体物被负压排固装置10排出负压系统，进入固液混合装置12，打开固体物排出口13，让固体物直接落在固体运载机械上或直接落地。从固液分离器9分离出的液体部分经溢流管进入负压水箱5。如此往复循环，固体物被连续不断地排出。3、采吸和输送固液混合物此时关闭固体物排出口13，开启高压输送泵7，让固液混合装置12里的固体物和高压水按含固量30％(指体积比，固液重量比约在1.3∶1)左右的浓度远距离输送。在输送固体物时，高压输送泵7的进水既可以来自负压水箱5，这样的优点是输送固体物的同时能提高采吸流量和固体物产量；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采吸和输送固液混合物的装置，包括固液分离器、负压水箱、负压排固装置等，其特征在于固液分离器（９）的进水口连接固液采吸装置（１５），下部连接负压排固装置（１０），上部通过溢流管连接负压水箱（５）；负压水箱（５）上端的集气室（３）与排气装置（１４）相连，下部的一边连接负压循环泵（４），其出口连接低压止回阀（２），另一边连接高压输送泵（７），通过高压止回阀（８）连接到固液混合装置（１２）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：武善东，武征，张建华，武善斌，武善和，
申请(专利权)人：武善东，武征，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]