专利名称：一种高粘稠污泥装载装置及方法
技术领域：
本发明属污泥处理技术，涉及一种高粘稠污泥在存储和运输过程中的装载装置及方法。
背景技术：
本发明所指的污泥包括城市污水污泥、河道及湖泊清淤污泥，此类污泥颗粒细小，在较高的含水率区间内即失去流动性而呈粘稠状固态物质。采用一般常见的大型仓库存储和运输，表现为易进难出，在存储和运输过程中臭气外泄、污水外漏。此外还由于污泥的粘壁性能好、流动性能差、难以提高仓库的空间效率，尤其是采用锥形底的仓库，空间效率更低。
欧美等发达国家在污泥处理领域发展的较早，在70年代初即发明了采用滑架或螺旋输送器作为辅助卸料装置的仓体，物料上进下出。料仓出料口为平底结构，采用滑架或螺旋输送器将仓底的物料送至出料口，消除了物料存储的死角，物料存储过程空间效率较高且卸料顺畅。但此类仓体机械结构复杂，需要配置仓体四周和底部空间安装其动力部件和传动部件。尤其用在物料的水运和陆运过程，运输设施难以提供动力部件和传动部件所需的空间而无法实际应用，在运输颠簸过程容易发生滴漏，污染环境。
萨克斯隆特(SAXLUND)公司在圆柱形或矩形料仓底部安装一种滑架装置，该装置通过液压油缸的驱动作往返运动，从而保证了物料在卸料口均匀输出，并起到破拱作用。其滑架装置的横梁外形是单面倾斜的，倾斜面刮起物料，竖直断面推动物料至料仓底的出口，在出口处装有卸料螺旋输送器。这种存储仓较好的解决了出料难的问题。但是出料口在底部，存储安装时必须留有足够的空间，这样就限制了存储仓库实际使用的高度，而且污泥这种粘壁性强的物料还是会残留粘附在仓的内壁。使用液压油缸驱动，也增加了存储仓辅助设备和场地占用。
发明内容
本发明的第一个目的是提供一种利用胶囊在压力的作用下变形来卸出污泥的高粘稠污泥装载装置。
本发明的第二个目的是提供一种可清除污泥死角和操作简单的高粘稠污泥装载方法。
实现本发明的一种高粘稠污泥装载装置，包括存储仓、压力泵，在存储仓上设有进出污泥的第一开口，其特征是存储仓最外层是承压仓壁，内置胶囊，承压仓壁和胶囊之间形成密闭的空间，在存储仓还设有与压力泵相连的第二开口，第二开口与承压仓壁和胶囊之间密闭空间连通。高压水泵/气泵为胶囊提供挤压的压力，此压力为出料装置提供喂料压力并克服所需阻力，压力大小决定了污泥的出料速度。污泥由管道或皮带机等方法输送到料仓的进料口、在污泥自身重力或辅以螺旋输送器等方法让污泥进到料仓内、装满后关紧阀门运到目的地后接水泵(或气泵)、利用高压水泵(或气泵)为胶囊提供挤压的压力把污泥挤压出料仓。胶囊除提供挤压力的同时还完成仓体内污泥的收集，使仓体内不存在存储死角。本发明采用胶囊和水(或气)力挤压胶囊的方法辅助高粘稠污泥的卸料，结构简单，造价低。可实现上部、中部和底部出料，仓体形状的选择更为灵活，动力部分占用空间小，可与仓体分离在任意位置安装。进料、储存和出料过程全密封，以防止臭气散发和滴漏。
作为改进，胶囊紧贴承压仓壁，胶囊外表面的面积略大于对应仓壁内表面的面积，避免胶囊受到过大的平面内张力而撕破，使挤压过程的压力由仓壁承受，胶囊只承受垂直于胶囊平面的压力和挤压不平衡所产生的很小的平面内张力。胶囊在日常使用过程中，由于仓壁面积小于胶囊面积，水或气压所产生的平面内张力可完全消除，而只受到污泥腐蚀和挤压不平衡时的微小张力。
作为改进，胶囊是采用双层结构，两层胶囊之间形成密闭的空间。为避免腐蚀和挤压不平衡产生张力对胶囊的破坏而开裂，胶囊是采用双层结构。
作为改进，胶囊靠近污泥的内层的表面积比靠近承压仓壁外层的表面积略大，这让靠近污泥的内层只受污泥的腐蚀，而不受挤压不平衡时平面内张力的影响；靠近承压仓壁外层面积比仓壁略大，使胶囊只承受垂直于平面的压力和在挤压不平衡时承受很小的平面内张力；这可以大幅度降低胶囊泄漏(即污泥无法卸料)的几率。
作为改进，为能检测胶囊是否破损，双层胶囊之间的密闭空间呈微负压状态或接近大气压，并设有一个与双层胶囊之间的密闭空间连通的用来观察压力变化的压力表。胶囊没有破损时，靠近污泥的胶囊内层起皱并紧贴靠近承压仓壁的胶囊外层，压力表显示当前胶囊层间的压力无变化。胶囊层破损时，即靠近污泥的胶囊内层不再紧贴靠近承压仓壁的胶囊层，压力表的读数发生变化。
作为进一步改进，高粘稠污泥装载装置安装在运输工具上，运输工具可为轮船、汽车、火车。
作为改进，在第一开口上连接有出料装置，出料装置为螺旋输送器或弯管或软管。高粘稠度污泥从仓体中挤出时，对于有动力装置的螺旋输送器只需将污泥挤入输送器内，对于弯管或软管则需要克服污泥通过管道的压力损失。
作为改进，仓壁为可承受一定压力的容器，可承受压力范围在0.2～2MPa，仓壁的材料可为钢板、也可为塑料，使仓壁足以承受挤压过程的压力。高粘稠度污泥从仓体中挤出时，压力泵提供的压力为0.2～2MPa。
作为改进，第一开口设在仓体的顶部，压力泵安装在仓体的侧面并靠近底部位置，不会占用大量地面空间，而且，船运时用高压水泵，车运时用空气压缩泵来提供挤压力，不再使用液压油，既节省原料又使用方便。压力泵为高压水泵或空气压缩泵。
一种高粘稠污泥装置装载方法，当需要把污泥送进存储仓进行运输时，污泥就从存储仓的第一开口进入存储仓内的胶囊的内腔，污泥灌装到规定量后，停止进料，并密闭胶囊和仓壁之间的密闭空间，减少胶囊与仓壁的摩擦力；卸出污泥时，打开存储仓的第二开口并启动压力泵向存储仓送水或气，存储仓的胶囊受到水或气的压力，不断把污泥挤压上升至顶部的料口，排出污泥；污泥排出后，排出胶囊和仓壁之间的密闭空间的气或水，使胶囊和仓壁之间呈微负压状态或接近大气压，以保证胶囊紧贴仓壁。
本发明装载装置的有益效果是仓体内不存在存储死角、结构简单，造价低、可实现上部、中部和底部出料，仓体形状的选择更为灵活，动力部分占用空间小，可与仓体分离在任意位置安装；进料、运输和出料过程全密封，防止臭气散发和滴漏；运输设施的空间效率和运输效率高。
本发明高粘稠污泥装载方法的有益效果是操作简单，无污泥死角。
图1本发明实施例1的存储仓仓体剖视示意图。
图2本发明实施例1的存储仓仓体结构示意图。
图3本发明实施例2的存储仓仓体剖视示意4本发明实施例3的存储仓仓体剖视示意图。
具体实施例方式
实施例1如图1、图2所示，一种高粘稠污泥装载装置，包括存储仓、高压水泵。用钢板做存储仓承压仓壁2，存储仓做成平底的四方形。仓壁2能承受压力控制在2MPa，存储仓内置有双层胶囊即外层胶囊1和内层胶囊13，外层胶囊1和内层胶囊13用橡胶复合材料做成。胶囊采用双层结构，避免腐蚀和挤压不平衡产生张力对胶囊破坏开裂。外层胶囊1与仓壁2间形成密闭空间，外层胶囊1和内层胶囊13之间形成密闭空间。存储仓的顶部开设有两个第一开口5，第一开口5与螺旋输送器3连通。在螺旋输送器3的一端设有总进料口6，另一端设有总出料口4。装载污泥时第一开口5是进料口，卸出污泥时第一开口5是出料口。存储仓的侧下方还开设有第二开口14与高压水泵11相连，在高压水泵11与存储仓之间的管道10上设置一开关及安装一压力表12。为避免外层胶囊1受到过大的平面内张力而撕破，外层胶囊1的表面积略大于仓壁2对应的内表面积。挤压过程的压力由仓壁2承受，使外层胶囊1只承受垂直于胶囊平面的压力和挤压不平衡所产生的很小的平面内张力。胶囊除提供在传递挤压力的同时还完成胶囊内污泥的收集，使其不存在存储死角，较完全彻底的排出污泥。内层胶囊13表面积比靠近仓壁的外层胶囊1的表面积略大，这样内层胶囊13只受污泥腐蚀而不受挤压不平衡时平面内张力的影响；而外层胶囊1的表面积比仓壁2内表面积略大，使胶囊只承受垂直于平面的压力和在挤压不平衡时承受很小的平面内张力，这样可以大幅度降低胶囊泄漏(即污泥无法卸料)的几率，即使一层胶囊破裂，另一层亦能顺利完成卸料。为能检测(观察)胶囊是否破损，在存储仓侧壁还安装一与两层胶囊的密闭空间连通的压力表8，正常状态下双层胶囊之间呈微负压状态或接近大气压，内层起皱并贴靠外层；若胶囊破损，负压状态不存在，压力表读数显示变化。存储仓可安装在船上。
一种高粘稠污泥装载方法为，当需要把污泥送进存储仓进行运输时，首先检查压力表8，看胶囊外层1和胶囊内层13是否破损，完好状态下，用污泥泵把污泥送到螺旋输送器3的总进料口6，同时关闭总出料口4，开动螺旋输送器3，污泥就从存储仓顶部的出料口5进入存储仓内的胶囊内层13的内腔，污泥灌装到规定量后，停止进料，关闭螺旋输送器3。污泥运到目的地后要把污泥卸出，用高压水泵向存储仓送水，仓内压力在0.2～2MPa，都能顺畅把污泥挤到螺旋输送器3，存储仓的胶囊受到水的压力，不断把污泥挤压上升至顶部的出料口5，在螺旋输送器3的作用下从总出料口4源源不断排出。污泥排出后，排出胶囊内层13和仓壁2之间的密闭空间的气或水，使胶囊内层13和仓壁2之间呈微负压状态或接近大气压，以保证胶囊内层13紧贴仓壁2。
。由于双层胶囊是软体，水可以达到胶囊的每一块地方，不存在死角，能较彻底干净地把污泥排出。
实施例2如图3所示，一种高粘稠污泥装载装置，包括存储仓、空气压缩泵。用钢板做存储仓承压仓壁22的材料，存储仓做成平底的圆柱形。仓壁22能承受压力控制在2MPa，存储仓内置有一层胶囊21，胶囊21可用高强度的软性塑料做成，胶囊21的表面积略大于仓壁22内表面积，避免胶囊21受到过大的平面内张力而撕破。胶囊21与仓壁22间形成密闭空间。存储仓的中部开设有第一开口23，第一开口23与弯管26连通。在存储仓的侧下方还开设与空气压缩泵27相连的第二开口24，在空气压缩泵27与存储仓第二开口24之间的管道25上设置一开关及安装一压力表28，存储仓可安装在火车上。
实施例3如图4所示，与实施例1不同的是，用塑料做存储仓承压仓壁32的材料，存储仓做成平底的圆柱形。仓壁32能承受压力控制在1MPa。存储顶部开设的第一开口33与塑料软管36连通。存储仓可安装在轮船上或汽车上。
权利要求
1.一种高粘稠污泥装载装置，包括存储仓、压力泵，在存储仓上设有进出污泥的第一开口，其特征是存储仓最外层是承压仓壁，内置胶囊，承压仓壁和胶囊之间形成密闭的空间，在存储仓还设有与压力泵相连的第二开口，第二开口与承压仓壁和胶囊之间密闭空间连通。
2.如权利要求1所述的一种高粘稠污泥装载装置，其特征是胶囊紧贴承压仓壁，胶囊外表面的面积略大于对应仓壁内表面的面积。
3.如权利要求1所述的一种高粘稠污泥装载装置，其特征是胶囊是采用双层结构，两层胶囊之间形成密闭的空间。
4.如权利要求3所述的一种高粘稠污泥装载装置，其特征是胶囊靠近污泥的内层的表面积比靠近承压仓壁外层的表面积略大。
5.如权利要求4所述的一种高粘稠污泥装载装置，其特征是双层胶囊之间的密闭空间呈微负压状态或接近大气压，并设有一个与双层胶囊之间的密闭空间连通的用来观察压力变化的压力表。
6.如权利要求1至5任一权利要求所述的一种高粘稠污泥装载装置，其特征是存储仓安装在交通运输工具上。
7.如权利要求6所述的一种高粘稠污泥装载装置，其特征是在第一开口上连接有出料装置，出料装置为螺旋输送器或弯管或软管。
8.如权利要求7所述的一种高粘稠污泥装载装置，其特征是仓壁为可承受一定压力的容器，可承受压力范围在0.2～2MPa，仓壁的材料可为钢板或塑料。
9.如权利要求8所述的一种高粘稠污泥装载装置，其特征是第一开口设在仓体的顶部，压力泵安装在仓体的侧面并靠近底部位置，胶囊设置在承压仓壁内表面的侧面和底面；压力泵为高压水泵或空气压缩泵。
10.一种高粘稠污泥装置装载方法，其特征是当需要把污泥送进存储仓进行运输时，污泥就从存储仓的第一开口进入存储仓内的胶囊的内腔，污泥灌装到规定量后，停止进料，并密闭胶囊和仓壁之间的密闭空间，减少胶囊与仓壁的摩擦力；卸出污泥时，打开存储仓的第二开口并启动压力泵向存储仓送水或气，存储仓的胶囊受到水或气的压力，不断把污泥挤压上升至顶部的料口，排出污泥；污泥排出后，排出胶囊和仓壁之间的密闭空间的气或水，使胶囊和仓壁之间呈微负压状态或接近大气压，以保证胶囊紧贴仓壁。
全文摘要
一种高粘稠污泥装载装置及方法，装载装置包括存储仓、压力泵，在存储仓上设有进出污泥的第一开口，其特征是存储仓最外层是承压仓壁，内置胶囊，承压仓壁和胶囊之间形成密闭的空间，在存储仓还设有与压力泵相连的第二开口，第二开口与承压仓壁和胶囊之间密闭空间连通，装载方法是利用皮囊变形产生的压力将污泥从存储仓中挤压出，其有益效果是仓体内不存在存储死角、结构简单，造价低、可实现上部、中部和底部出料，仓体形状的选择更为灵活，动力部分占用空间小，可与仓体分离在任意位置安装；进料、运输和出料过程全密封，防止臭气散发和滴漏；运输设施的空间效率和运输效率高，操作简单。
文档编号F17D1/00GK1912449SQ200610036740
公开日2007年2月14日 申请日期2006年7月28日 优先权日2006年7月28日
发明者李雷, 杨海英, 李观尚, 招子元, 钟环声 申请人:广州铬德工程有限公司