一种测定泥浆处理过程中实时浓度的装置的制作方法

1.本实用新型涉及泥浆处理装置领域，特别涉及一种测定泥浆处理过程中实时浓度的装置。


背景技术：

2.对于疏浚淤泥、建筑泥浆、水处理污泥、工业污泥等泥浆，在处理过程中由于各种工况的干扰，泥浆的含水率是影响处理工艺、处理效率和效果的重要因素。
3.然而在泥浆处理过程中往往很难均匀的控制泥浆浓度，导致后续工艺无法针对特定的泥浆浓度去进行工艺参数设计，在进行泥浆絮凝加药处理，脱水处理过程中都需要知道泥浆的实时浓度参数。
4.目前还没有针对泥浆输送过程中实时浓度的测定装置。由于泥浆中成分复杂，在管道中易堵塞，一般泥浆输送过程中的速度较快，压力较大，如直接在输送管道中插入泥浆密度计进行测量，则会由于泥浆流速过大，导致测量数据误差较大。
5.为此急需一种能够解决在泥浆处理过程中，对泥浆的实时浓度进行监测的技术方案。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种测定泥浆处理过程中实时浓度的装置，以解决现有泥浆处理装置无法监测泥浆输送过程中的实时浓度的问题。
7.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种测定泥浆处理过程中实时浓度的装置，包括储泥池、缓冲箱、主管、控制器和电脑；所述储泥池内安装有排泥泵；所述缓冲箱安装于所述储泥池的池顶上；所述缓冲箱上安装有带阀门的输送管，且所述输送管与所述主管连通；所述缓冲箱内安装有密度计；所述缓冲箱一侧的缺口上安装有电动闸门，且所述电动闸门与所述缺口之间留有缝隙，所述缺口用于溢出所述缓冲箱内的泥浆到所述储泥池中；所述控制器与所述电脑、所述排泥泵和所述密度计电性连接；所述电脑用于储存和换算所述密度计测量的数据。
8.在其中一个实施例中，所述储泥池的内壁上还安装有至少两个液位计，所述液位计包括停止液位计和启动液位计；所述停止液位计和所述启动液位计分别安装于所述储泥池高度方向上的两个位置；所述停止液位计和所述启动液位计均与所述控制器的数据输入端电性连接。
9.在其中一个实施例中，在所述储泥池的高度方向上，所述停止液位计高于所述排泥泵的排泥口5-10cm，所述启动液位计与所述池顶相距5-10cm。
10.在其中一个实施例中，所述密度计安装于所述缓冲箱的箱顶上，所述密度计的探头伸入所述缓冲箱内，且所述探头的末端与所述缓冲箱的箱底相距5-10cm。
11.在其中一个实施例中，在所述缓冲箱的高度方向上，所述电动闸门距离所述缓冲箱的箱底25-30cm。
12.在其中一个实施例中，所述缓冲箱内还设有斜板和挡板；所述斜板安装于所述缓冲箱的箱底，且所述斜板朝向所述缺口倾斜；所述挡板朝向所述输送管的进泥口连接固定于所述缓冲箱的箱壁上。
13.在其中一个实施例中，所述缓冲箱的箱顶上设有溢流槽；所述溢流槽与所述缓冲箱内连通。
14.在其中一个实施例中，所述输送管的两端分别设有进泥阀门和出泥阀门；所述进泥阀门与所述主管内连通，所述出泥阀门与所述缓冲箱内连通。
15.在其中一个实施例中，所述输送管为钢丝软管。
16.本实用新型的有益效果如下：
17.1、对泥浆处理过程中的实时浓度进行监测，利用所述缓冲箱降低泥浆流速，使所述密度计对泥浆浓度测量结果更准确，为泥浆后续处理提供实时精确的浓度参数；
18.2、所述控制器与所述电脑端、所述排泥泵和所述密度计电性连接；所述电脑端用于储存和换算所述密度计测量的数据；所述电脑收集记录整个系统的所有数据，通过所述电脑即可进行全系统的控制，全套系统操作和维护简单方便，可实现全程自控，容易制作。
19.3、因为所述缓冲箱的设置可以达到减缓泥浆流速的效果，同时由于所述电动闸门的控制可以防淤堵，且可在线监测泥浆实时浓度。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1是本实用新型装置的整体结构示意图；
22.图2是本实用新型的电动闸门结构示意图；
23.图3是本实用新型的螺杆启闭机结构示意图。
24.附图标记如下：
25.1、储泥池；11、排泥泵；12、停止液位计；13、启动液位计；
26.2、缓冲箱；21、输送管；211、进泥阀门；212、出泥阀门；22、密度计；221、探头；23、缺口；24、斜板；25、挡板；26、溢流槽；
27.3、主管；
28.4、控制器；
29.5、电脑；
30.6、电动闸门；61、电动机；62、小型螺杆式启闭机；621、输出丝杆；63、铸铁闸门。
具体实施方式
31.下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
32.装置的一个实施例如图1所示，包括储泥池1、缓冲箱2、主管3、控制器4和电脑5；储泥池1内安装有排泥泵11；缓冲箱2安装于储泥池1的池顶上；缓冲箱2上安装有带阀门的输
送管21，且输送管21与主管3连通；缓冲箱2内安装有密度计22；缓冲箱2一侧的缺口23上安装有电动闸门6，且电动闸门6与缺口23之间留有缝隙，缺口23用于溢出缓冲箱2内的泥浆到储泥池1中；控制器4与电脑5、排泥泵11和密度计22电性连接；电脑5用于储存和换算密度计22测量的数据。
33.有关上述缺口23，电动闸门6的安装并未完全遮挡缺口23，安装电动闸门6后留有缝隙，在电动闸门6处于关闭状态时，缓冲箱2依然可以通过缝隙排出泥浆，完成缓冲箱2内泥浆的置换。
34.电动闸门6的结构如图2和图3所示，电动闸门由电动机61、小型螺杆式启闭机62和铸铁闸门63组成，通过电动机61驱动小型螺杆式启闭机62的输出丝杆621，输出丝杆621与铸铁闸门63上的螺孔螺纹连接，如图2所示，铸铁闸门63的自由度被限制，铸铁闸门63只能上下滑动，所以电动机61驱动输出丝杆621即可拉动铸铁闸门63上下移动，铸铁闸门63控制缺口23打开或关闭。
35.有关上述电脑5换算密度计22所得数据的公式，密度计22测定的数值ρ与浓度ω之间的换算关系为：
[0036][0037]
式中：
[0038]
ω——泥浆浓度，单位：％；ρ——泥浆密度，单位：kg/m3；
[0039]
gs——泥颗粒比重，一般取2.55-2.70之间，单位：kg/m3。
[0040]
有关上述排泥泵11的控制，储泥池1的内壁上还安装有至少两个液位计，液位计包括停止液位计12和启动液位计13；停止液位计12和启动液位计13分别安装于储泥池1高度方向上的两个位置；停止液位计12和启动液位计13均与控制器4的数据输入端电性连接。在储泥池1的高度方向上，停止液位计12高于排泥泵11的排泥口5-10cm，启动液位计13与池顶相距5-10cm。
[0041]
有关上述带阀门的输送管21，输送管21的两端分别设有进泥阀门211和出泥阀门212；进泥阀门211与主管3内连通，出泥阀门212与缓冲箱2内连通。
[0042]
有关上述密度计22的安装位置，密度计22安装于缓冲箱2的箱顶上，密度计22的探头221伸入缓冲箱2内，且探头221的末端与缓冲箱2的箱底相距5-10cm。
[0043]
在进行应用时，密度计22为音叉式密度计22，其探头221部分伸入缓冲箱2内，且探头221的下末端与缓冲箱2的箱底相距5-10cm。
[0044]
有关上述电动闸门6的安装位置，在缓冲箱2的高度方向上，电动闸门6距离缓冲箱2的箱底25-30cm。
[0045]
进一步的，缓冲箱内还设有斜板24和挡板25；斜板24安装于缓冲箱2的箱底，且斜板24朝向缺口23倾斜；挡板25朝向输送管21的进泥口连接固定于缓冲箱2的箱壁上。
[0046]
在进行应用时，挡板25用于调整输送管21喷入泥浆的喷射角度，避免泥浆之间喷射在密度计22上。当缓冲箱2停止进泥且打开电动闸门6时，位于缓冲箱2内的泥浆，在重力的作用和斜板24的引导下，大部分的泥浆能够排出缓冲箱2外，防止缓冲箱2内造成淤堵。
[0047]
进一步的，为了防止泥浆流量过大而满溢缓冲箱2，此实施例在，缓冲箱2的箱顶上设有溢流槽26；溢流槽26与缓冲箱2内连通。
[0048]
在进行应用时，缓冲箱2装满泥浆后，且缓冲箱2的排出小于输入，泥浆便会冲溢流槽26中溢出，溢出的泥浆会流至储泥池1中。
[0049]
进一步的，为了使输送管21具备的耐腐蚀耐酸碱的性能，输送管21为钢丝软管。
[0050]
在进行应用时，钢丝软管包括pvc透明钢丝软管；pvc透明钢丝软管为pvc内嵌螺纹金属钢丝的透明软管，内外管壁均匀光滑，无气泡，具有耐压、耐油、耐腐蚀、耐酸碱，可屈挠性好，不脆裂、不易老化等优点。
[0051]
其广泛用于工业、农业、食品药品和建筑、风力发电等行业，吸排水、油、低浓度化学品等液体及固体颗粒、粉状物料。
[0052]
工作原理：(1)泥浆处理过程中，主管3中充满实时变化的泥浆，打开进泥阀门211和出泥阀门212，主管3中的泥浆通过输送管21进入缓冲箱2中。
[0053]
(2)泥浆进入缓冲箱2中，通过挡板25改变泥浆喷射的方向，使泥浆朝向缓冲箱2底部流动；此时，电动闸门6关闭，泥浆液面蓄积至电动闸门6顶部，且完全浸没密度计22的探头221，持续输入的泥浆通过电动闸门6顶部的缺口23流出，泥浆在缓冲箱2内完成置换，密度计22每隔1min读取一次泥浆密度数据，读取的数据通过控制器4存储在电脑5的相应软件中；
[0054]
当泥浆流速过大时，电动闸门6顶部缺口23无法在短时间内置换缓冲箱2内的泥浆，缓冲箱2内泥浆液面持续升高至溢流槽26，泥浆通过溢流槽26流出缓冲箱2。
[0055]
(3)从缓冲箱2置换出的泥浆进入储泥池1中，进泥结束时，打开电动闸门6和斜板24，将缓冲箱2内多余的泥浆和沉积在底部的泥浆全部清空至储泥池1中；
[0056]
当储泥池1中的泥浆液位达到停止液位计12且高于启动液位计13时，通过控制器4控制排泥泵11自动开启，排出储泥池1中的泥浆；
[0057]
当泥浆液位达到停止液位计12时，关闭排泥泵11，停止排泥。
[0058]
(4)查看电脑5中实时泥浆密度或储存的各个时间段的泥浆密度对应的浓度数据。
[0059]
有关上述控制器4，控制器4为plc系统；其当中，包含排泥泵11启停控制模块、电动闸门6控制模块、密度计22显示模块、数据存储模块等。plc系统控制页面设置有密度计22显示界面、电动闸门6启闭按钮、排泥泵11手动和自动切换按钮以及排泥泵11启闭按钮。
[0060]
其中，排泥泵11切换为自动状态时，当储泥槽中的液位到达启动液位计13时，排泥泵11自动开启；当储泥槽中的液位到达停止液位计12时，排泥泵11自动关闭；
[0061]
排泥泵11切换为手动状态时，则需要手动点击排泥泵11启闭按钮以控制排泥泵11的启停。数据存储模块主要记录密度计22的数据，记录间隔为1次/min，可在历史数据中通过调整时间进行查看。
[0062]
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。