一种混凝土余浆回收再利用系统及其控制方法与流程

本发明属于余浆回收再利用，具体涉及一种混凝土余浆回收再利用系统及其控制方法。

背景技术：

1、余浆是管桩生产过程中，混凝土经离心成型后从管桩内壁析出的悬浊液，其主要成分是水泥、磨细砂、水、砂粉和减水剂等，当前，如何把余浆重新利用，以解决余浆排放时污染环境的问题，成为管桩生产行业共性的问题。

2、现有技术中，余浆回收系统的过程具体为：管桩离心之后产生余浆，由吊机抓取管桩将余浆倒进余浆桶，余浆桶收集一定量的余浆之后，人工添加缓凝剂，在通过立式渣浆泵将余浆经过管道抽至均化桶，余浆在均化桶内加水进行均化，均化到一定浓度后，将均化好的余浆通过渣浆泵经过管道抽至集料桶进行临时储存，在搅拌站需要余浆时，再由渣浆泵通过管道将余浆抽至搅拌站上方的计量斗，由计量斗定量向搅拌站添加余浆。

3、上述的余浆回收系统在使用过程存在以下缺点：

4、1.现有余浆回收系统采用主桶立式渣浆泵，立式渣浆泵放在主桶内进行抽取混凝土余浆，对于主桶底部的混凝土余浆无法完全抽取，混凝土余浆利用率较低；

5、2.余浆输送管道较长，管道内容易残留余浆，无法进行有效的处理，长此以往会导致余浆输送管道堵塞，影响余浆的回收再利用；

6、3.刚进入余浆桶的余浆浓度较大，水泥沙子含量高，易在余浆桶的底部沉淀堆积，造成渣浆泵堵塞；

7、4.均化桶通过浮力开关装置控制每次抽取余浆体积，再通过人工加水稀释使用，此方法存在每次使用余浆密度不均的问题，容易导致砼料状态变化大，用水量不易控制，拌和机手操作困难，管桩质量波动较大；

8、5.人工添加缓凝剂用量很难把握，没有衡量标准，大多根据经验判断，经常会造成管桩质量不稳定的质量问题，增加生产成本，影响市场销售；

9、为了解决上述问题，我们提出一种混凝土余浆回收再利用系统及其控制方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种混凝土余浆回收再利用系统及其控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种混凝土余浆回收再利用系统，包括余浆收集机构、余浆均化机构、余浆储存输送机构和电控操作单元，所述余浆收集机构、所述余浆均化机构和所述余浆储存输送机构依次连接，所述余浆收集机构、所述余浆均化机构和所述余浆储存输送机构均与所述电控操作单元连接；

3、所述余浆收集机构用于收集混凝土余浆，并向收集的混凝土余浆内添加缓凝剂，并将添加缓凝剂的混凝土余浆输送至所述余浆均化机构；

4、所述余浆均化机构用于对添加缓凝剂的混凝土余浆进行均化处理，并将均化后的混凝土余浆输送至所述余浆储存输送机构；

5、所述余浆储存输送机构用于对均化后的混凝土余浆进行储存，并将储存的混凝土余浆向搅拌站进行输送；

6、所述电控操作单元用于对所述余浆收集机构、所述余浆均化机构和所述余浆储存输送机构进行运行参数设定和运行控制，完成混凝土余浆的回收再利用操作。

7、优选的，所述余浆收集机构包括收集主桶和收集副桶，所述收集主桶的底部设置有第一主副桶连接蝶阀，所述第一主副桶连接蝶阀通过第一连接软管与所述收集副桶连接；

8、所述收集主桶上设置有用于搅拌混凝土余浆的收集主桶搅拌机，所述收集主桶上设置有用于检测所述收集主桶液位的收集主桶激光传感器，所述收集副桶上设置有用于检测所述收集副桶液位的收集副桶激光传感器；

9、所述收集副桶上设置有收集副桶渣浆泵，所述收集副桶渣浆泵通过第一输送管道与所述余浆均化机构连接，所述第一输送管道上连接有与所述收集主桶连接的第一循环管道，所述第一输送管道上设置有均化输送阀和第一反冲洗阀，所述第一循环管道上设置有第一循环阀；

10、所述收集主桶的底部设置有收集主桶排污蝶阀，所述收集副桶的下部设置有收集副桶排污蝶阀。

11、优选的，所述收集主桶安装在所述收集主桶支架上，所述收集主桶的高度高于所述收集副桶的高度；

12、所述收集主桶支架上设置有第一卷扬机支架，所述第一卷扬机支架上设置有第一卷扬机，所述第一卷扬机用于吊起或放下所述收集副桶渣浆泵。

13、优选的，所述收集主桶通过缓凝剂输送管连接有缓凝剂添加箱，所述缓凝剂添加箱内添加有缓凝剂，所述缓凝剂输送管上设置有缓凝剂泵。

14、优选的，所述余浆均化机构包括均化主桶和均化副桶，所述均化主桶的底部设置有第二主副桶连接蝶阀，所述第二主副桶连接蝶阀通过第二连接软管与所述均化副桶连接；

15、所述均化主桶上设置有用于搅拌混凝土余浆的均化主桶搅拌机，所述均化主桶上设置有用于检测所述均化主桶液位的均化主桶激光传感器，所述均化副桶上设置有用于检测所述均化副桶液位的均化副桶激光传感器；

16、所述均化主桶安装在所述均化主桶支架上，所述均化主桶和所述均化主桶支架的连接处设置有称重传感器；

17、所述均化副桶上设置有均化副桶渣浆泵，所述均化副桶渣浆泵通过第二输送管道与所述余浆储存输送机构连接，所述第二输送管道上连接有与所述均化主桶连接的第二循环管道，所述第二输送管道上设置有储存输送阀和第二反冲洗阀，所述第二循环管道上设置有第二循环阀；

18、所述均化主桶的底部设置有均化主桶排污蝶阀，所述均化副桶的下部设置有均化副桶排污蝶阀。

19、优选的，所述均化主桶支架上设置有第二卷扬机支架，所述第二卷扬机支架上设置有第二卷扬机，所述第二卷扬机用于吊起或放下所述均化副桶渣浆泵。

20、优选的，所述余浆储存输送机构包括储存主桶、储存副桶和输送计量斗，所述储存副桶和所述输送计量斗均至少设置有一组；

21、所述储存主桶的底部设置有第三主副桶连接蝶阀，所述第三主副桶连接蝶阀通过第三连接软管与所述储存副桶连接；

22、所述储存主桶上设置有用于搅拌混凝土余浆的储存主桶搅拌机，所述储存主桶上设置有用于检测所述储存主桶液位的储存主桶激光传感器，所述储存副桶上设置有用于检测所述储存副桶液位的储存副桶激光传感器；

23、所述储存副桶上设置有储存副桶渣浆泵，所述储存副桶渣浆泵通过第三输送管道与所述输送计量斗连接，所述输送计量斗连接在搅拌站的搅拌设备上，所述第三输送管道上连接有与所述储存主桶连接的第三循环管道，所述第三输送管道上设置有计量斗阀门，所述第三循环管道上设置有第三循环阀；

24、所述储存主桶的底部设置有储存主桶排污蝶阀，所述储存副桶的下部设置有储存副桶排污蝶阀。

25、优选的，所述储存主桶安装在所述储存主桶支架上，所述储存主桶的高度高于所述储存副桶的高度；

26、所述储存主桶支架上朝向所述储存副桶的一侧设置有第三卷扬机支架，所述第三卷扬机支架上设置有第三卷扬机，所述第三卷扬机用于吊起或放下所述储存副桶渣浆泵。

27、优选的，所述电控操作单元包括控制柜、plc和操作触摸屏；

28、所述控制柜、所述plc和所述操作触摸屏依次连接；

29、所述第一主副桶连接蝶阀、所述收集主桶搅拌机、所述收集副桶渣浆泵、所述均化输送阀、所述第一反冲洗阀、所述第一循环阀、所述收集主桶排污蝶阀、所述收集副桶排污蝶阀、所述第一卷扬机、所述缓凝剂泵、所述第二主副桶连接蝶阀，、所述均化主桶搅拌机、所述均化副桶渣浆泵、所述储存输送阀、所述第二反冲洗阀、所述第二循环阀、所述均化主桶排污蝶阀、所述均化副桶排污蝶阀、所述第二卷扬机、所述第三主副桶连接蝶阀、所述储存主桶搅拌机、所述储存副桶渣浆泵、所述计量斗阀门、所述第三循环阀、所述储存主桶排污蝶阀、所述储存副桶排污蝶阀和所述第三卷扬机均与所述控制柜连接；

30、所述收集主桶激光传感器、所述收集副桶激光传感器、所述均化主桶激光传感器、所述均化副桶激光传感器、所述称重传感器、所述储存主桶激光传感器和所述储存副桶激光传感器均与所述plc连接。

31、一种混凝土余浆回收再利用系统的控制方法，包括如下步骤：

32、a：混凝土余浆通过余浆输入管进入收集主桶内，收集主桶激光传感器实时检测收集主桶内的液位，收集主桶的液位通过操作触摸屏设定上限位、中限位和下限位，然后启动收集主桶搅拌机，收集主桶搅拌机对收集主桶内的混凝土余浆进行搅拌，然后缓凝剂泵开始运行，将缓凝剂添加箱内的缓凝剂输送至收集主桶内，缓凝剂泵的运行时间通过操作触摸屏设定，收集主桶的液位上升时就需要启动缓凝剂泵添加缓凝剂，收集主桶的液位下降时不需要启动缓凝剂泵，当收集主桶的液位到达中限位时，此时均化主桶处于空桶状态或者无其他动作运行时，打开第一主副桶连接蝶阀，第一主副桶连接蝶阀通过第一连接软管将收集主桶的混凝土余浆向收集副桶输送；

33、b：此时收集副桶激光传感器开始实时检测收集副桶内的液位，收集副桶的液位通过操作触摸屏设定上限位和下限位，当收集副桶内的液位到达上限位时，关闭第一主副桶连接蝶阀，此时收集副桶渣浆泵启动，通过第一输送管道开始向均化主桶输送混凝土余浆，打开均化输送阀，当收集副桶内的混凝土余浆液位低于上限位设定值40cm后，再次打开第一主副桶连接蝶阀开始给收集副桶输送混凝土余浆，收集副桶液位达到上限位后关闭第一主副桶连接蝶阀，依次循环，此过程中称重传感器会实时检测均化主桶内的混凝土余浆重量，直到均化主桶的均化余浆重量到达设置值的80％后，关闭第一主副桶连接蝶阀，等待收集副桶的液位达到下限位后，收集副桶渣浆泵延时5秒停止，完成收集副桶向均化主桶输送混凝土余浆一次；

34、c：打开第一反冲洗阀，进行反冲洗，反冲洗时间通过操作触摸屏设定，等待管路内余浆和反冲洗水全部回流至收集副桶，30秒后，均化输送阀关闭，打开第一循环阀，收集副桶渣浆泵启动，通过第一循环管道向收集主桶输送反冲洗的水和余浆，收集副桶通过收集副桶激光传感器判断液位到达下限位后，延时5秒停止收集副桶渣浆泵，然后关闭第一循环阀，等待下一次循环，第一卷扬机在需要吊起收集副桶渣浆泵时使用，通过操作触摸屏控制第一卷扬机的上升和下降，同时设定第一卷扬机的上限位和下限位，方便对收集副桶进行维护；

35、d：此时称重传感器实时检测均化主桶内的混凝土余浆的重量，均化主桶单次进料x吨，通过操作触摸屏设定x的数值，均化主桶接收到混凝土余浆时就启动均化主桶搅拌机，均化主桶进料到达设定重量数值后，均化主桶搅拌机停止搅拌30秒等待混凝土余浆液面平稳，均化主桶激光传感器检测均化主桶内的液位高度，开始第一次计算均化所需密度的水量，通过操作触摸屏设定混凝土余浆的均化密度，计算公式为：m2＝(p2v2-m1)/(1-p2),其中p2:目标密度，v2：当前体积，m1：注水前重量，m2：需要加水重量，水的m＝v，然后打开进水管道开始向均化主桶加水，如果所需水量小于等于10公斤，则直接均化完成，第一次加水量为此次均化所需加水量的80％，第一次均化加水的同时启动均化主桶搅拌机搅拌，第一次均化加水完成后停止搅拌30秒等待混凝土余浆液面平稳，开始第二次均化测量计算，再次使用公式计算出第二次均化所需水量，此次加水量是计算出加水量的100％,然后开始通过进水管道开始向均化主桶加水，并同时开启均化主桶搅拌机搅拌，第二次均化直接完成；

36、e：然后打开第二主副桶连接蝶阀，第二主副桶连接蝶阀通过第二连接软管开始向均化副桶输送混凝土余浆，通过均化副桶激光传感器检测均化副桶内的液位，均化副桶内的液位通过操作触摸屏设定上限位和下限位，当均化副桶内的液位达到上限位后，关闭第二主副桶连接蝶阀，均化副桶渣浆泵启动，此时储存主桶的液位允许进浆，储存主桶的液位通过操作触摸屏设定，储存主桶的液位设定数值为一次均化的总量，如果不满足条件，均化桶继续搅拌并等待储存桶允许进浆，储存输送阀打开，均化副桶渣浆泵通过第二输送管道向储存主桶输送混凝土余浆，当均化副桶内的混凝土余浆液位低于上限设定值40cm后，再次打开第二主副桶连接蝶阀向均化副桶输送混凝土余浆，到达上限位后关闭第二主副桶连接蝶阀，依次循环，直到均化主桶内的混凝土余浆重量小于1公斤，并且均化副桶内的液位达到下限位后，关闭第二主副桶连接蝶阀，均化副桶渣浆泵延时5秒停止；

37、f：然后打开第二反冲洗阀，进行反冲洗，等待第二输送管道内的混凝土余浆和反冲洗水全部回流至均化副桶后，等待30秒，储存输送阀关闭，打开第二循环阀，均化副桶渣浆泵启动，向均化主桶输送反冲洗的水和混凝土余浆，均化副桶通过均化副桶激光传感器检测液位到达下限位后，延时5秒停止均化副桶渣浆泵，关闭副第二循环阀，等待下一次循环，并记录此次均化完成后的编号、日期、时间、均化重量、均化密度，用于历史数据分析，第二卷扬机在需要吊起均化副桶渣浆泵时使用，通过操作触摸屏控制第二卷扬机的上升和下降，同时设定第二卷扬机的上限位和下限位，方便对均化副桶进行维护；

38、g：储存主桶通过储存主桶激光传感器实时检测储存主桶内的混凝土余浆液位，通过操作触摸屏设定储存主桶内的液位的上限位和下限位，当储存主桶内的混凝土余浆液位超过下限位时，储存主桶搅拌机持续运行，当搅拌站需要混凝土余浆时，打开第三主副桶连接蝶阀，储存副桶通过储存副桶激光传感器实时检测储存副桶内的液位，储存副桶的液位通过操作触摸屏设定高液位、中液位和下液位，储存副桶内的液位达到高液位时，关闭第三主副桶连接蝶阀，储存主桶搅拌机启动，计量斗阀门打开，通过输送计量斗向搅拌站输送混凝土余浆，储存副桶内的液位达到中液位后，开启第三主副桶连接蝶阀开始向储存副桶补给混凝土余浆，当储存副桶内的混凝土余浆超过3分钟不使用时，储存副桶渣浆泵启动，第三循环阀打开，储存副桶内的余浆液位到下限位延时5秒停止，混凝土余浆输送完成。

39、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

40、1、本发明中设有收集副桶、收集副桶渣浆泵、均化副桶、均化副桶渣浆泵、储存副桶和储存副桶渣浆泵，通过将收集副桶渣浆泵、均化副桶渣浆泵和储存副桶渣浆泵分别竖直安装在收集副桶、均化副桶和储存副桶内，采用竖直立式安装方式，将渣浆泵放在副桶内进行抽取混凝土余浆，能够将副桶底部的混凝土余浆完全抽取出来，解决主桶立式渣浆泵在主桶内抽不到底部混凝土余浆的问题，提高混凝土余浆的利用率；

41、2、本发明中收集副桶、均化副桶和储存副桶采用阶段式进浆方式输入余浆，防止因主桶和副桶之间存在容积差、余浆溢出副桶的风险，且主桶副桶之间通过循环方式循环输送混凝土余浆，避免混凝土余浆长时间停止造成输送管道堵塞的问题，防止混凝土余浆沉积，且混凝土余浆能够循环利用，提高余浆利用率，同时在第一输送管道和第二输送管道上分别安装第一反冲洗阀和第二反冲洗阀，在每次输送完混凝土余浆后，进行反冲洗操作，将第一输送管道、第二输送管道、收集副桶渣浆泵和均化副桶渣浆泵内的残留混凝土余浆反冲洗到副桶内，有效清理管道内的残留余浆，避免长期以往造成管道堵塞的问题，保障余浆回收再利用系统的长期稳定运行；

42、3、本发明中在收集主桶和收集副桶之间通过收集副桶渣浆泵和第一循环管道连接，且第一循环管道上设置有第一循环阀，能够将收集主桶底部浓度较高的混凝土余浆来回循环运转，解决了刚进入收集主桶的混凝土余浆浓度大、容易沉积在收集主桶底部的问题，防止混凝土余浆沉淀凝固造成收集主桶堵塞；

43、4、本发明中设有均化主桶激光传感器和称重传感器，通过称重传感器检测混凝土余浆的重量，均化主桶激光传感器检测混凝土余浆液位，同时通过所需添加水的重量计算公式计算得出所需添加水量，采用两段式加水方式，确保混凝土余浆浓度的准确性和稳定性，提高混凝土余浆的产品质量；

44、5、本发明中设有缓凝剂添加箱、缓凝剂泵，且缓凝剂泵通过定量控制添加，通过收集主桶激光传感器检测收集主桶内的液位，实时动态添加缓凝剂，确保添加比例的准确性，解决因缓凝剂添加不稳定所产生的余浆质量问题，减少生产成本，增加产品的市场竞争力。