本發(fā)明涉及海砂淡化技術(shù)領(lǐng)域,具體來說是一種海砂淡化處理工藝。
背景技術(shù):
目前,我國年生產(chǎn)水泥混凝土約25億m3,加上砂漿及其他用途,每年需要30億噸以上的建筑用砂。作為混凝土細(xì)骨料的河砂資源供不應(yīng)求的矛盾日益突出。許多地方已經(jīng)出現(xiàn)河(江)砂資源匱乏的情況;同時,為防止河(江)砂的過度開采對自然景觀和生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重破壞,各地已逐漸采取措施加以限制。
為了解決河沙供需矛盾,人們把眼光投向了占地球面積70.8%的海洋,合理開發(fā)利用海砂資源已經(jīng)成為一個難以避免的選擇。
建筑房屋通常少不了鋼筋混凝土,但是,海砂中含有大量的氯鹽會導(dǎo)致鋼筋蝕銹,使鋼筋表面的鈍化膜遭受破壞,進(jìn)而在鋼筋表面形成腐蝕電池,產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕,鋼筋不斷腐蝕產(chǎn)生的銹蝕產(chǎn)物因體積增大4~7倍,會在鋼筋周圍產(chǎn)生張應(yīng)力,積累到一定時候,會造成混凝土保護(hù)層的剝落或鋼筋開裂;海砂中的硫酸鹽會在混凝土孔隙內(nèi)生成水化硫鋁酸鈣,導(dǎo)致混凝土的脹裂和剝落;海砂含有貝殼等物質(zhì),會明顯降低混凝土的和易性,影響混凝土的抗拉、抗折、抗壓強(qiáng)度等力學(xué)性能,混凝土的抗凍性、抗磨性、抗?jié)B性等耐久性能均有所降低,甚至還會影響混凝土的體積穩(wěn)定性;海砂含有蛋白石、燧石等礦物質(zhì)和鈉、鉀等堿金屬,導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生堿-骨料反應(yīng),從而使混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性和安全性降低;海砂中還含有硫和磷等有害物質(zhì),這些物質(zhì)含量高時會使混凝土的強(qiáng)度降低。
為了提高建筑物的抗震抗壓強(qiáng)度,海砂的淡化是使用海砂用于建筑工程中的必經(jīng)步驟。常規(guī)的海砂淡化處理工藝屬于岸基處理,所有處理工藝流程,包括去泥、去貝殼石塊、脫鹽等,均于岸基實(shí)現(xiàn),在海砂采集和運(yùn)輸?shù)桨哆^程,幾乎沒有任何處理環(huán)節(jié),隨之產(chǎn)生問題:其成本較高,首先要設(shè)置一個較大的場地,為符合處理海砂或半淡咸砂的要求,需要進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè);其次,海砂或半淡咸砂是從水下開采上來,運(yùn)到場地通常需要周轉(zhuǎn),每次周轉(zhuǎn)都不可避免增加了運(yùn)行成本。場地有特定的要求,符合要求的場地不一定緊鄰工程所在地和開采區(qū)域,造成運(yùn)輸成本的攀升;再次,岸基工藝所產(chǎn)生雜質(zhì)的處置。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中,為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
在本發(fā)明中,基于海砂淡化的處理工藝,包括以下步驟:
(1)海上海砂采集船在海上采集區(qū)進(jìn)行采集海砂;
(2)采集完海砂后將海砂運(yùn)送至海上淡化船;
(3)運(yùn)輸船運(yùn)送淡水至海上淡化船的淡化裝置對海砂進(jìn)行淡化處理;
(4)淡化處理完后再通過運(yùn)輸船運(yùn)輸至陸地海砂成品堆放區(qū)。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,所述淡化裝置包括泥沙分離裝置、振動篩分裝置、清洗裝置。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,所述海砂經(jīng)過依次進(jìn)過泥砂分離裝置、振動篩分裝置、清洗裝置。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,所述海砂經(jīng)過依次進(jìn)過泥砂分離裝置、清洗裝置、振動篩分裝置。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,所述清洗裝置采用雙螺旋洗脫機(jī)。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,所述運(yùn)輸船包括設(shè)置在主船體上的砂艙,所述砂艙的下方設(shè)有可注入空氣的空氣艙。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,所述砂艙的下方還設(shè)有可注入水的水艙,所述水艙設(shè)置在空氣艙的上方或下方。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,所述水艙分為左右兩個區(qū)間,所述空氣艙分為左右兩個區(qū)間,通過向所述水艙的其中一個區(qū)間注入水,且向空氣艙一個區(qū)間排出空氣,使得船體向岸邊傾斜實(shí)現(xiàn)卸砂。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,所述清洗裝置采用流態(tài)化反沖洗機(jī),包括轉(zhuǎn)動部件、轉(zhuǎn)軸,電機(jī)、數(shù)個連接支架、反沖洗裝置,電機(jī)輸出軸固定連接轉(zhuǎn)軸,轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子固定連接,通過電機(jī)帶動轉(zhuǎn)動部件高速旋轉(zhuǎn);數(shù)個連接支架一端間隔設(shè)置在轉(zhuǎn)動部件上,另一端與反沖洗裝置固定連接。
為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明,所述振動篩分裝置與清洗裝置一體化。
有益效果
1、由無岸基生產(chǎn)線,成品砂到岸堆放或到岸直接銷售,在海砂的采集和運(yùn)輸環(huán)節(jié)加入處理工藝,相對于岸基處理,本發(fā)明的處理工藝前移,減少工藝步驟減少岸基轉(zhuǎn)運(yùn)量,減輕岸基處理排放在保證質(zhì)量的前提下,縮短了海砂淡化處理的工藝流程,提升了海砂淡化處理的整體效能,進(jìn)而降低了工藝方案的成本,所需淡水可由運(yùn)輸船從淡水域取水后轉(zhuǎn)運(yùn)提供,減少陸地排污,降低陸地占用面的,避免受到場地限制,影響海砂淡化處理。
2、本發(fā)明的通過運(yùn)輸船將淡水輸送至淡化船上,淡化后的海砂再經(jīng)過運(yùn)輸船輸送至陸地上,而傳統(tǒng)的運(yùn)輸船再返回海上將海砂運(yùn)輸至陸地上,為空船,運(yùn)輸船利用率低,而本發(fā)明的運(yùn)輸船在來返過程裝有海砂或淡水,提高了運(yùn)輸船利用率,同時本發(fā)明的運(yùn)輸船通過在運(yùn)輸船上設(shè)有空氣艙,通過向空氣艙內(nèi)注入空氣,可以提高船體所受的浮力,而在同樣的吃水線下,本發(fā)明可相對于未設(shè)有空氣艙的船體能夠裝載更多的海砂或淡水,從而提高船體的裝載能力,在消耗相同的燃料情況下,船體能夠有更高的使用效率。
3、本運(yùn)輸船砂艙的下端設(shè)有水艙、空氣艙,通過向水艙注入水,使得船體的吃水程度增加,從而使得船體更穩(wěn)定,讓水艙與空氣艙分為左右兩個區(qū)間,當(dāng)運(yùn)輸船將海砂運(yùn)至陸地上時,需要將海砂卸掉,此時,可通過將向右或左蓄水艙內(nèi)注入水,再將左或右空氣艙排空空氣,使得整個主船體向岸邊傾斜,而砂艙內(nèi)的海砂可隨著船體的傾斜而倒出砂艙,至陸地上,結(jié)構(gòu)簡單。
4、海砂從運(yùn)輸船送至淡化船后,依次經(jīng)過泥砂分離裝置、振動篩分裝置、清洗裝置,最后進(jìn)入運(yùn)輸船,將海砂送至陸地上,其中清洗裝置可以采用雙螺旋洗脫機(jī)、流態(tài)化反沖洗機(jī)、振動篩分一體實(shí)現(xiàn)。
附圖說明
圖1本發(fā)明的工藝流程示意圖;
圖2為本發(fā)明的運(yùn)輸船結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明淡化船的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為運(yùn)砂管的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明的泥沙分離裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是泥沙過濾網(wǎng)的俯視圖;
圖7是泥沙過濾網(wǎng)的側(cè)視圖;
圖8是振動篩分裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9是振動篩的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10是雙螺旋洗脫機(jī)去掉輸送帶和水旋環(huán)裝置的的側(cè)視圖;
圖11是圖15的俯視圖;
圖12是本發(fā)明的雙螺旋洗脫機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖13是螺旋軸上設(shè)有槳葉的部分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖14是槳葉的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖15是實(shí)施例二振動篩分沖洗一體機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖16是實(shí)施例三的振動篩分裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖17是實(shí)施例三振動篩結(jié)構(gòu)示意圖;
圖18為實(shí)施例三另一種振動篩分結(jié)構(gòu)示意圖;
圖19是實(shí)施例圖18篩網(wǎng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;
圖20是實(shí)施例三流態(tài)化反沖洗機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖;
圖21是是反沖洗裝置進(jìn)水狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖22是反沖洗裝置反沖洗轉(zhuǎn)態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
在全部附圖的視圖中,對應(yīng)的參考符號表示對應(yīng)的部件。、
實(shí)施例1
如圖1所示,將海砂進(jìn)行淡化的處理工藝,包括以下步驟:
(1)海上海砂采集船在海上采集區(qū)進(jìn)行采集海砂;
(2)采集完海砂后將海砂運(yùn)送至海上淡化船;
(3)運(yùn)輸船運(yùn)送淡水至海上淡化船的淡化裝置對海砂進(jìn)行淡化處理;
(4)淡化處理完后再通過運(yùn)輸船運(yùn)輸至陸地海砂成品堆放區(qū)。
步驟2中的運(yùn)輸船采用以下結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn),如圖2所示,包括設(shè)置在主船體11上的砂艙12及位于砂艙12下方的底艙,砂艙12用于存放海砂和淡水,砂艙12設(shè)有裝砂槽121,優(yōu)選設(shè)置在中心位置,裝砂槽121的下方設(shè)有震動裝置,震動裝置原理與震動盤一樣,通過電機(jī)驅(qū)動裝砂槽震動,從而可將砂艙其它處的海砂聚集在裝砂槽121上,運(yùn)輸船靠近陸地時,便于挖機(jī)將海砂運(yùn)至目標(biāo)位置。
底艙包括蓄水艙13、空氣艙14,蓄水艙13設(shè)置在砂艙12的下方,空氣艙14設(shè)置在水艙13的下方,蓄水艙13與空氣艙14分為兩個區(qū)間,即水艙13由左蓄水艙131,右蓄水艙132組成,空氣艙14由左空氣艙141、右空氣艙142組成,優(yōu)選的方案均為平均設(shè)置,左水艙131與右水艙132上都設(shè)有設(shè)有進(jìn)水口133和進(jìn)水口134,進(jìn)水口133連通進(jìn)水管135,進(jìn)水管135上設(shè)有第一電磁閥,進(jìn)水口134連通有出水管,出水管136設(shè)有第二電磁閥,通過控制第一電磁閥、第二電磁閥向蓄水艙13注水和排水,空氣艙14的左空氣艙141、右空氣艙142上都設(shè)有注氣口144、排氣口145,注氣口144連通進(jìn)氣管,進(jìn)氣管145上設(shè)有第三閥門,排氣口145連通排氣管,排氣管上設(shè)有第四閥門,通過向空氣艙內(nèi)注入氣體,形成一個浮力發(fā)生裝置,從而增加浮力,相對于沒有空氣艙14的情況下,在同樣的吃水深度下。
如圖3至4所示,上述的淡化船包括船體21,其中,船體21通過多個定位錨5定位于海上,船體21包括用于承載海砂以及淡化海砂裝置的承載艙211及位于承載艙211下方的底艙,底艙包括蓄水艙212、空氣艙213,蓄水艙212設(shè)置在承載艙11的下方,空氣艙213設(shè)置在蓄水艙212的下方,蓄水艙212與空氣艙213分為兩個區(qū)間,即蓄水艙212由左蓄水艙2121,右蓄水艙2122組成,空氣艙213由左空氣艙2131、右空氣艙2132組成,優(yōu)選的方案均為平均設(shè)置,左蓄水艙2121與右蓄水艙2122上都設(shè)有設(shè)有注水口2123和排水口2124,進(jìn)水口123連通進(jìn)水管,進(jìn)水管上設(shè)有第一電磁閥,排水口2124連通有出水管,出水管設(shè)有第二電磁閥,通過控制第一電磁閥、第二電磁閥向蓄水艙212注水和排水,空氣艙213的左空氣艙2131、右空氣艙2132上都設(shè)有注氣口2133、排氣口2134,注氣口2133連通進(jìn)氣管,進(jìn)氣管上設(shè)有第三閥門,排氣口2134連通排氣管,排氣管上設(shè)有第四閥門,通過向空氣艙內(nèi)注入氣體,形成一個浮力發(fā)生裝置,從而增加浮力,相對于沒有空氣艙213的情況下,在同樣的吃水深度下,由于本發(fā)明的淡化船設(shè)有空氣艙213,其浮力更大,其承載能力更強(qiáng),淡化船使用效率提高,從而提高海砂的淡化效率,而當(dāng)?shù)蟮暮I靶枰獙⒑I拜斔椭吝\(yùn)輸船時,需要將海砂卸掉,此時,可通過將向右蓄水艙2122內(nèi)注入水,再將右空氣艙排空空氣,整個船體21向右傾斜,或者通過將向左蓄水艙2121內(nèi)注入水,再將做空氣艙排空空氣,整個船體21向左傾斜,船體1的傾斜方向朝向運(yùn)輸船的船艙位置,淡化后的海砂被輸送至裝砂艙214內(nèi),裝砂艙214的下方設(shè)有震動裝置,震動裝置原理與震動盤一樣,通過電機(jī)驅(qū)動裝砂槽震動,從而可將裝砂艙214的海砂聚集在一處,而承載船上的海砂可隨著船體21的傾斜而倒出至運(yùn)輸船1的砂艙內(nèi);
為了能夠?qū)崿F(xiàn)海砂均勻的輸送至運(yùn)輸船的砂艙內(nèi),防止由于海砂聚集在一個地方,而導(dǎo)致運(yùn)輸船1側(cè)翻,本實(shí)施例采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn);
裝砂艙214可設(shè)置在船體1的中間或兩側(cè),可根據(jù)具體情況而定,本發(fā)明優(yōu)選設(shè)置在右側(cè),裝砂艙214的右端固定連接一運(yùn)砂管215,遠(yuǎn)砂管215包括主管2151、數(shù)個分支管2152,主管2151與裝砂艙214連接,主管2152超過船體21的端部部分處兩端均勻向下傾斜設(shè)有分支管2152,分支管2152包括第一分支管21521、第二分支管21522,沿主管2151和分支管2152的長度方向的管壁上均勻設(shè)有數(shù)個出砂口2153,且第一分支管21521上的兩端還向下傾斜設(shè)有第二分支管21522,依次類推,第二分支管上設(shè)有第三分支管等,且均設(shè)有出砂口2153,出砂口2153的孔徑依次增大,即第一分支管的孔徑小于第二分支管的孔徑。
該淡化船的海砂實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸至運(yùn)輸船上的倒砂過程為:首先,向蓄水艙212內(nèi)注入水,使得船體1的吃水程度增加,從而使得船體更穩(wěn)定,當(dāng)需要將淡化后的海砂送至運(yùn)輸船時,將蓄水艙的水抽走一些,使得船體吃水程度減輕,以便淡化船比運(yùn)輸船高,利于倒砂,本實(shí)施例以運(yùn)輸船在淡化船右邊為例,可通過將左蓄水艙2122內(nèi)的水抽走,再將左空氣艙注入空氣,整個船體1向右傾斜,而此時運(yùn)砂管215位于運(yùn)輸船砂艙的上方,海砂沿著主管2151進(jìn)入分支管2152,海砂再從分支管2152上的出砂口流出均勻的流在運(yùn)輸船上,從而實(shí)現(xiàn)了海砂的自動均勻卸料;
船體21上設(shè)有淡化裝置,淡化裝置依次包括泥沙分離裝置22、振動篩分裝置3、清洗裝置4、以及用于穩(wěn)固淡化船在海里的多個定位錨5;
從采集船采集后的海砂輸送至淡化船進(jìn)行淡化,其首先經(jīng)過泥砂分離裝置,泥砂分離裝置22其包括固定架221、攪拌筒222、攪拌裝置223、吸砂裝置224、吸砂裝置225和泥水存儲筒226,其中:
固定架221用于將攪拌筒222固定在淡化船上,固定架221的底端固定在淡化船上。攪拌筒222與固定架固定連接,攪拌筒222采用耐酸堿、耐腐蝕、剛性強(qiáng)度大的材料制作,攪拌筒222內(nèi)部為中空腔體,其頂端呈開口設(shè)置,在其開口的上方用蓋板2221遮蓋住,蓋板2221與攪拌筒222形成可拆卸連接,在蓋板2221上分別設(shè)置了海砂進(jìn)料口2222和淡水進(jìn)水口2223,海砂進(jìn)料口2212用于將海砂加入攪拌筒222內(nèi),淡水進(jìn)水口2223處接著淡水管,用于將淡水加入攪拌筒222內(nèi)。攪拌筒222的側(cè)壁上設(shè)有出砂口,攪拌筒222的下端開設(shè)有出泥口2224。
攪拌裝置223包括攪拌槳2231、攪拌桿2232、電機(jī)2233、和減震基座2234。攪拌槳2231、減震基座2234固定設(shè)置在攪拌筒222的上端,減震基座2234的中部設(shè)有通孔,攪拌桿2232穿過通孔,通過減震基座2234承受大部分負(fù)荷,大大減輕了齒輪的磨損,減震基座234上設(shè)有電機(jī)2233,電機(jī)2233的輸出軸與攪拌桿2232固定連接,攪拌桿2232底端豎向伸入到攪拌筒體222內(nèi),設(shè)置在攪拌桿2232上的攪拌槳2231;電機(jī)2233驅(qū)動攪拌桿2232轉(zhuǎn)動,攪拌槳2231沿著攪拌桿2232的長度方向間隔設(shè)置;
吸砂裝置224用于將海砂從攪拌筒中吸出,吸砂裝置224包括吸砂管2241、吸砂泵2243、儲砂裝置2244,其中,吸砂管2241與出砂口2213連接,吸砂管2241設(shè)有連接頭22415,吸砂泵2243通過連接管2244與連接頭22415與吸砂管2241連接,吸砂管2241的另一端通入儲砂裝置2244;
泥水過濾網(wǎng)225固定設(shè)置在出泥口處,泥水過濾網(wǎng)225的網(wǎng)孔小于海砂的粒徑。為了防止泥砂聚集在泥水過濾網(wǎng)225的中央而堵塞泥水過濾網(wǎng)225,本發(fā)明對泥水過濾網(wǎng)225作出改進(jìn),將泥水過濾網(wǎng)225的上表面設(shè)置成中間高四周低的錐狀平面,在泥水過濾網(wǎng)225的邊緣處還可以設(shè)置旋葉2251、連接桿2252,旋葉2251與連接桿2252為轉(zhuǎn)動連接,連接桿2252固定連接在泥水過濾網(wǎng)225的邊緣處的上表面,旋葉2251的數(shù)量為3~5個。當(dāng)電機(jī)233開始工作時,電機(jī)帶動攪拌槳轉(zhuǎn)動,在攪拌槳的剪切作用下,水在攪拌筒22內(nèi)產(chǎn)生震蕩力,帶動旋葉2251轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動的旋葉2251進(jìn)一步增大了水在攪拌筒22內(nèi)的震蕩力,阻止海砂聚集在泥水過濾網(wǎng)225邊緣,又可以進(jìn)一步對海砂進(jìn)行洗滌。
泥水存儲筒226選用耐酸堿、耐腐蝕的材料制作,其上端設(shè)有開口,它的開口可拆卸固定在攪拌筒1下端側(cè)壁的外周面上,其位置正對著吸砂裝置225的下方,用于承接從攪拌筒1經(jīng)過吸砂裝置225流出的泥漿水。泥水存儲筒226中間設(shè)有濾網(wǎng)或?yàn)V布261,從而將泥水存儲筒226分為淤泥區(qū)2262、清水區(qū)2263,淤泥區(qū)2262的側(cè)面設(shè)有出泥口22621,清水區(qū)2263的側(cè)壁設(shè)有出口22631,泥水進(jìn)入至泥水存儲筒2226內(nèi),經(jīng)過過濾網(wǎng)或過濾布的過濾,淤泥留在淤泥區(qū)2262,而清水留在清水區(qū),出口22631處連接清水管,從而過濾后的水可以再次應(yīng)用,達(dá)到節(jié)約用水目的。
泥沙分離后,海砂再進(jìn)行振動篩分,振動篩分裝置3用于被泥砂分離裝置分離后的海砂進(jìn)行篩分,主要包括機(jī)身31、振動篩32、導(dǎo)料槽33,其中:
機(jī)身31固定在目標(biāo)位置上,機(jī)身31采用耐酸堿、耐腐蝕的材料制作。機(jī)身31內(nèi)部形成腔室機(jī)身31的上端設(shè)有進(jìn)砂口,近砂口連接呈漏斗狀的進(jìn)料斗311;
振動篩32用于將海砂中的貝殼、碎石、粗砂、細(xì)砂分離開,振動篩32設(shè)置在機(jī)身31腔室內(nèi),為了實(shí)現(xiàn)海砂的分級,振動篩32至少含有兩層振動篩,下面以帶有七層振動篩的振動篩為例。振動篩32包括篩網(wǎng)321、篩架322、振動器323、側(cè)板324組成,其中,篩網(wǎng)321的下端設(shè)置篩架322,篩架322的數(shù)量可以為一根或兩根,篩架322的兩端與機(jī)身內(nèi)部固定連接,篩架322的底端設(shè)有振動器323,振動器采用振動電機(jī),側(cè)板324圍設(shè)在篩網(wǎng)三面(除了出料處的一面),從上至下分別由第一振動篩3201、第二振動篩3203、第三振動篩3203、第四振動篩3204、第五振動篩3205、第六振動篩3206、第七振動篩3207組成,其中,篩網(wǎng)321的孔徑由上至下依次變小,孔徑從上至下依次為5.1mm、4.75mm、2.36mm、1.18mm、600m、300m、150m,第一振動篩3201用于除去海砂中的大粒徑顆粒貝殼、碎石等這些,第二振動篩至第七振動篩用于將海砂按粒徑進(jìn)行篩分,海砂直徑小于篩網(wǎng)321孔徑時,海砂就會下漏到下一層篩網(wǎng)321,不同孔徑的篩網(wǎng)321篩選出不同直徑的海砂,每個振動篩的結(jié)構(gòu)都相同。
作為優(yōu)選,上述的振動篩均傾斜設(shè)置,向出料口傾斜。
導(dǎo)料槽33設(shè)置在篩網(wǎng)出砂位置,海砂從導(dǎo)料槽33流出后,進(jìn)入清洗裝置就行除氯清洗。
本實(shí)施例的清洗裝置4采用雙螺旋洗脫機(jī);
雙螺旋洗脫機(jī)4包括支架41、槽體42、兩個螺旋軸43、槳葉44、螺旋葉片45、驅(qū)動裝置46、輸送帶47、水循環(huán)裝置48,其中,槽體42用來洗砂,槽體42的左端設(shè)有一水槽421,水槽421中注入臭氧水(臭氧與水的混合),海砂在洗脫之前先浸泡在水槽中,從而除去游離的氯離子,兩個螺旋軸43設(shè)置在槽體42內(nèi)部,螺旋軸42上設(shè)有數(shù)個螺旋葉片45,且兩個螺旋軸43上的螺旋葉片45呈交錯設(shè)置,槳葉44一一交叉設(shè)置在螺旋軸42上,且與螺旋葉片45間隔設(shè)置,設(shè)置在兩端或中間;
槳葉44包括主槳葉441、副槳葉442、第一側(cè)槳葉片443、第二側(cè)槳葉片444、其中主槳葉441、副槳葉442呈錯位式固定在螺旋軸42上,交錯呈90°排布,主槳葉441采用三片設(shè)置,當(dāng)然不限于此數(shù)量,根據(jù)需要設(shè)置呈一片、兩片、三片等,主槳葉441均勻排布在螺旋軸43的周圍,副槳葉442均勻排布在螺旋軸43的周圍,其中,主槳葉441的兩側(cè)與第一側(cè)槳葉片443呈0°~90°一體設(shè)置,優(yōu)選采用60°設(shè)置,且主槳葉441與第一側(cè)槳葉片443上均設(shè)有多個第一物料通孔445,第一物料通孔445采用三角形結(jié)構(gòu),靠近螺旋軸43處的物料通孔445數(shù)量多于端部的物料通孔445數(shù)量,其可增加螺旋軸的中心排量和剪切、分散、混合的能力。副槳葉442的大小小于主槳葉441,且與主槳葉數(shù)量一致,且副槳葉442與第一側(cè)槳葉片444上均設(shè)有多個第二物料通孔446,第二物料通孔446采用三角形結(jié)構(gòu),靠近螺旋軸43處的物料通孔446數(shù)量多于端部的物料通孔446數(shù)量,其可增加螺旋軸的中心排量和剪切、分散、混合的能力;副槳葉442的兩側(cè)與第二側(cè)槳葉444呈0°~90°一體設(shè)置,優(yōu)選采用60°設(shè)置;
每片槳葉上設(shè)有側(cè)葉片,物料產(chǎn)生與槳葉片不同的上下分流,增加軸向分流,使得剪切效果更好。主槳葉上物料通孔以及側(cè)葉片上通孔的設(shè)置能進(jìn)一步增加混合海砂與水的能力,更用利于實(shí)現(xiàn)海砂的漏流,槳葉剪切性能更好,而錯位式的主槳葉與副槳葉片可相互作用于不同區(qū)域的物料,上述的槳葉與螺旋軸之間的夾角a,所述的夾角a為銳角,通常來說,夾角a選用20-70度。將槳葉與螺旋軸成一定角度,避免了槳葉在工作時物料會形成有規(guī)律的徑向旋流問題,同時還避免了在層流狀態(tài)下物料會出現(xiàn)上下分層明顯的現(xiàn)象,在螺旋葉片與槳葉的雙重剪切作用下,能夠破難溶性鹽及有機(jī)質(zhì)貼附與砂表面,形成水合離子生物膜,同時具備處理0-30mm以內(nèi)的物料,可把物料上的泥土、灰粉,分洗成清潔的物料。
驅(qū)動裝置46包括上軸承組件461、聯(lián)軸器462、減速器463、下軸承組件464、電機(jī)465,其中,上軸承組件461設(shè)置在螺旋軸的上端一側(cè),上軸承組件461緊靠聯(lián)軸器462,聯(lián)軸器462上端一側(cè)設(shè)置有減速器463,減速器上端設(shè)置電機(jī)465,電機(jī)位于靠近聯(lián)軸器462一側(cè),下軸承組件464設(shè)置在螺旋軸的另一側(cè),通過電機(jī)驅(qū)動螺旋軸轉(zhuǎn)動,螺旋軸帶動螺旋葉片與槳葉轉(zhuǎn)動;
在槽體42的左端上部設(shè)有進(jìn)砂口422,下端設(shè)有出水口423,在槽體42的右端的上端設(shè)有進(jìn)水口424,進(jìn)水口連接進(jìn)水管426,進(jìn)水管上設(shè)有控制閥427,下端設(shè)有出砂口425,水流從右端進(jìn)入,海砂從左端進(jìn)入,在螺旋攪拌作用下,沖洗水流自上而下與海砂運(yùn)動方向相反產(chǎn)生對流達(dá)到清洗作用,
輸送帶47設(shè)置在出砂口下方,海砂從出砂口卸料后,進(jìn)入至輸送帶47,輸送帶47另一端送入至進(jìn)砂口處的輸送帶處,從而將第一次洗脫后的海砂進(jìn)行第二次清洗;
水循環(huán)裝置48包括循環(huán)水管481、儲水箱482、離心過濾器483、過濾網(wǎng)484、控制閥門484、水泵486,循環(huán)水管481連接出水口,離心過濾器483設(shè)置在循環(huán)水管481上,過濾網(wǎng)484設(shè)置在儲水箱482的前端,污水經(jīng)過循環(huán)水管481,經(jīng)過離心過濾器483、過濾網(wǎng)484過濾后進(jìn)入儲水箱482內(nèi),循環(huán)水管481的另一端與淡水進(jìn)水管48連通,淡水進(jìn)水管且在循環(huán)水管設(shè)置控制閥門484,水泵486。
本雙螺旋逆向洗脫機(jī)的工作原理:首次清洗海砂時,海砂從進(jìn)砂口進(jìn)入至水槽內(nèi)浸泡一段時間,然后在螺旋攪拌作用下,海砂運(yùn)動方向與沖洗水流自上而下相反產(chǎn)生對流達(dá)到清洗作用,而后,海砂經(jīng)過出砂口進(jìn)入至輸送帶,輸送帶將清洗過的海砂送至進(jìn)砂口,而后進(jìn)行第二次洗脫,而污水進(jìn)入至循環(huán)水管,污水經(jīng)過離心過濾器,過濾網(wǎng)的過濾后進(jìn)入儲水箱,而經(jīng)過第一次沖洗的海砂,再經(jīng)過淡水進(jìn)水管進(jìn)行第二次沖洗,第二次沖洗后海砂直接從出砂口出砂,輸送帶此時停止輸送,而當(dāng)沖洗第二批海砂時,首先將淡水進(jìn)水管閥門關(guān)閉,打開循環(huán)水管的控制閥門484,儲水箱里的水在水泵的作用下進(jìn)入進(jìn)水口,對海砂進(jìn)行第一次沖洗,沖洗后的海砂進(jìn)入輸送帶47,輸送帶47將海砂送入進(jìn)砂口進(jìn)行第二次沖洗,此時,關(guān)閉循環(huán)水管的閥門,打開淡水進(jìn)水管的閥門,進(jìn)行第二次沖洗,本螺旋洗脫機(jī)一方面能夠?qū)崿F(xiàn)對淡水的循環(huán)利用,另一方面,對海砂實(shí)現(xiàn)二次洗脫,使得洗砂效率更高。
實(shí)施例2
將海砂進(jìn)行淡化的處理工藝,包括以下步驟:
(1)海上海砂采集船在海上采集區(qū)進(jìn)行采集海砂;
(2)采集完海砂后將海砂運(yùn)送至海上淡化船;
(3)運(yùn)輸船運(yùn)送淡水至海上淡化船的淡化裝置對海砂進(jìn)行淡化處理;
(4)淡化處理完后再通過運(yùn)輸船運(yùn)輸至陸地海砂成品堆放區(qū)。
步驟中的運(yùn)輸船與淡化船的船體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同,在淡化船上通過淡化裝置進(jìn)行淡化的工藝經(jīng)過泥沙分離裝置、經(jīng)過振動篩分裝置篩分,篩分后的海砂進(jìn)過清洗裝置清洗,再將海砂輸送至運(yùn)輸船。
本實(shí)施例的振動篩分裝置采用實(shí)施例一的結(jié)構(gòu),未描述的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同,其與清洗裝置一體連接,機(jī)身31內(nèi)部兩個腔室,呈左右分布,從而分成篩分區(qū)和沖洗室,機(jī)身31的上端設(shè)有進(jìn)砂口,近砂口連接呈漏斗狀的進(jìn)料斗311;
如圖15所示,清洗裝置4設(shè)置在機(jī)身的沖洗區(qū),對應(yīng)導(dǎo)料槽33上設(shè)有進(jìn)砂口,且導(dǎo)砂槽設(shè)置在進(jìn)砂口處,海砂隨著導(dǎo)料槽直接進(jìn)入沖洗區(qū)內(nèi),沖洗裝置分為七層,每層對應(yīng)振動篩,沖洗區(qū)的機(jī)身設(shè)有出殼筒401、進(jìn)水口402、除氯劑進(jìn)口403,出水口404、出砂口405,收殼筒401固定設(shè)置在機(jī)身頂端上,收殼筒401用于承接貝殼、云母、碎石等大型顆粒物;進(jìn)水口402連接有進(jìn)水管,進(jìn)水管設(shè)有控制閥,進(jìn)水泵,除氯劑進(jìn)口連接有除氯劑管,管上設(shè)有控制閥,出水口404上設(shè)有濾網(wǎng),濾網(wǎng)的孔徑小于海砂孔徑,從而在抽水時,海砂不會隨著水抽出,且還設(shè)有氯離子檢測器406,氯離子檢測器406與外部控制器連接,控制器與進(jìn)水泵、出水泵、和上述的控制閥連接,控制器根據(jù)氯離子檢測器406實(shí)時檢測沖洗機(jī)內(nèi)的海砂中的氯含量,從而控制進(jìn)水和進(jìn)除氯劑的量,以及除氯干凈后的出砂和出水。
通過振動篩分與沖洗一體機(jī),能夠解決現(xiàn)有在篩分海砂與沖洗分開花費(fèi)設(shè)備和復(fù)雜工序的問題;
實(shí)施例3
將海砂進(jìn)行淡化的處理工藝,包括以下步驟:
(1)海上海砂采集船在海上采集區(qū)進(jìn)行采集海砂;
(2)采集完海砂后將海砂運(yùn)送至海上淡化船;
(3)運(yùn)輸船運(yùn)送淡水至海上淡化船的淡化裝置對海砂進(jìn)行淡化處理;
(4)淡化處理完后再通過運(yùn)輸船運(yùn)輸至陸地海砂成品堆放區(qū)。
步驟中的運(yùn)輸船與實(shí)施例一相同,在淡化船上進(jìn)行淡化的工藝經(jīng)過泥沙分離裝置、清洗裝置清洗、經(jīng)過振動篩分裝置篩分,篩分后的海砂輸送至運(yùn)輸船。
清洗裝置采用流態(tài)化反沖洗機(jī),包括轉(zhuǎn)動部件4001、電機(jī)4002、數(shù)個連接支架4003、反沖洗裝置4004,其中,
轉(zhuǎn)動部件4001采用傳統(tǒng)離心機(jī)的轉(zhuǎn)子,其與電機(jī)4002輸出軸固定連接一轉(zhuǎn)軸40021,轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)子固定連接,通過電機(jī)帶動轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn);
數(shù)個連接支架43采用強(qiáng)度比較大的材質(zhì),間隔設(shè)置在轉(zhuǎn)子上,其一端與轉(zhuǎn)子固定連接;
反沖洗裝置4004包括筒體40041,進(jìn)水閥40042、反沖洗閥門40043、出水閥40044、布水器40045、集水器40046,其中;
筒體40041材質(zhì)由不銹鋼、碳鋼防腐或玻璃纖維纏繞而成,具有較高的壓重比和面龐耐腐蝕性,連接支架4003套設(shè)在筒體40041上,筒體40041上設(shè)有進(jìn)水口400411、排污口4412、出水口400413、進(jìn)砂口400414、出砂口400415、,
進(jìn)水閥40042設(shè)置在連接進(jìn)水口的進(jìn)水管上,反沖洗閥門設(shè)置在排污口連接的排污管上,出水閥設(shè)置在出水口的出水管上;
布水器40045連接進(jìn)水口,使水流均勻的流過海砂層;
集水器40046設(shè)置在筒體40041的底部,集水器40046采用蘑菇狀壓差補(bǔ)償過濾集水器,使得系統(tǒng)在過濾狀態(tài)下分水壓平衡,過濾流速高,效率高,在反洗狀態(tài)下,形成內(nèi)環(huán)流反洗效率高;集水器40046的下端與出水口連接;
本實(shí)施例的流態(tài)化離心反沖洗機(jī)的原理:首先,打開進(jìn)水閥,淡水進(jìn)入至筒體內(nèi)部,將海砂從進(jìn)料口進(jìn)料,淡水經(jīng)布水器40045均勻的進(jìn)入筒內(nèi),水流通過集水器,而海砂上的污物停留在海砂上,海砂空隙中積滿懸浮物,水流阻力增加,流量減少時,需要進(jìn)行反洗;反洗時,關(guān)閉進(jìn)水閥,打開反沖洗閥,反沖水從底部的出水口進(jìn)入筒體40041內(nèi),此時,開啟電機(jī)42,在離心力與反沖水作用下,密度較小的物料因所受的離心力較小,加上難以克服反沖水的作用被離心力拋向筒體內(nèi)壁.同時,具有一定壓力的反沖水沖洗濾料層,使整個濾料層達(dá)到流態(tài)化狀態(tài),且具一定膨脹度,達(dá)到流態(tài)化狀態(tài)的海砂粒子,與沖洗水充分接觸,殘留于海砂表面的可溶性物質(zhì),在水流剪力和海砂顆粒碰撞摩擦雙重作用下,從海砂表面脫落溶解于水中被沖洗水帶出。
泥沙分離裝置采用實(shí)施例一結(jié)構(gòu),振動篩分裝置3用于被離心反沖洗機(jī)清洗后的海砂進(jìn)行篩分,主要包括機(jī)身31、振動篩32、導(dǎo)料槽33,其中:
如圖16所示,機(jī)身31固定在目標(biāo)位置上,機(jī)身31采用耐酸堿、耐腐蝕的材料制作。機(jī)身31內(nèi)部形成腔室機(jī)身31的上端設(shè)有進(jìn)砂口,近砂口連接呈漏斗狀的進(jìn)料斗311;
振動篩32用于將海砂中的貝殼、碎石、粗砂、細(xì)砂分離開,振動篩32設(shè)置在機(jī)身31腔室內(nèi),本實(shí)施例的振動篩為兩層振動篩;第一層振動篩3201用于用于除去海砂中的大粒徑顆粒貝殼、碎石等這些,其孔徑為5.1mm,振動篩32包括篩網(wǎng)321、篩架322、振動器323、側(cè)板324組成,其中,篩網(wǎng)321的下端設(shè)置篩架322,篩架322的數(shù)量可以為一根或兩根,篩架322的兩端穿過側(cè)板與機(jī)身內(nèi)部固定連接,篩架322的底端設(shè)有振動器323,振動器采用振動電機(jī),側(cè)板324圍設(shè)在篩網(wǎng)三面(除了出料處的一面)。
如圖17所示,本實(shí)施的第二層振動篩3202的孔徑可調(diào)節(jié),篩網(wǎng)321采用網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu),篩網(wǎng)321的每個結(jié)點(diǎn)處設(shè)有一氣囊3211,每個氣囊3211與篩網(wǎng)可用膠水粘接在一起,每個氣囊341的一個側(cè)端開設(shè)有充氣口,氣囊3211采用彈性的橡膠耐磨的材質(zhì),與汽車輪胎類似的結(jié)構(gòu),通過向氣囊3211注氣實(shí)現(xiàn)氣囊大小的改變,氣囊大小改變后,則篩網(wǎng)的孔徑也可變化;
如圖18-19所示,也可采用以下結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié),篩網(wǎng)321采用強(qiáng)度比較大的材質(zhì),且具有一定厚度,0.5-2cm,篩網(wǎng)321上均勻設(shè)有數(shù)個圓形孔3212,圓形孔3212的內(nèi)壁向內(nèi)凹設(shè)圓形槽,圓形槽內(nèi)嵌設(shè)有氣囊3211;每個氣囊3211與篩網(wǎng)可用膠水粘接在一起,每個氣囊341的一個側(cè)端開設(shè)有充氣口,氣囊3211采用彈性的橡膠耐磨的材質(zhì),與汽車輪胎類似的材質(zhì),通過向氣囊3211注氣實(shí)現(xiàn)氣囊大小的改變,氣囊大小改變后,則篩網(wǎng)的孔徑也可變化;每個氣囊341的一個側(cè)端開設(shè)有充氣口,通過向氣囊3211注氣實(shí)現(xiàn)氣囊大小的改變,氣囊大小改變后,則篩網(wǎng)的孔徑也可變化。
使用時,先確定需要篩選的砂粒的粒徑,從大到小進(jìn)行篩選。例如,篩選的砂粒的級別為:4.75mm、2.36mm、1.18mm,通過選用與目標(biāo)粒徑的海砂相同直徑的管子插入篩孔中,往每個氣囊內(nèi)注入空氣,當(dāng)需要用比較大的力氣才能把管子從篩孔拔出來時,說明篩孔調(diào)節(jié)到了合適的范圍。
使用時,先確定需要篩選的砂粒的粒徑,從大到小進(jìn)行篩選。例如,篩選的砂粒的級別為:4.75mm、2.36mm、1.18mm,選用篩網(wǎng)的孔徑稍大于目標(biāo)粒徑的海砂,通過選用與目標(biāo)粒徑的海砂相同直徑的管子插入篩孔中,往每個氣囊內(nèi)注入空氣,當(dāng)需要用比較大的力氣才能把管子從篩孔拔出來時,說明篩孔調(diào)節(jié)到了合適的范圍。
作為優(yōu)選,上述的振動篩均傾斜設(shè)置,向出料口傾斜。
如圖20-22所示,導(dǎo)料槽33設(shè)置在篩網(wǎng)出砂位置,海砂從導(dǎo)料槽33流出。
實(shí)施例4
將海砂進(jìn)行淡化的處理工藝,包括以下步驟:
(1)海上海砂采集船在海上采集區(qū)進(jìn)行采集海砂;
(2)采集完海砂后將海砂運(yùn)送至海上淡化船;
(3)運(yùn)輸船運(yùn)送淡水至海上淡化船的淡化裝置對海砂進(jìn)行淡化處理;
(4)淡化處理完后再通過運(yùn)輸船運(yùn)輸至陸地海砂成品堆放區(qū)。
步驟中的運(yùn)輸船與淡化船的船體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同,在淡化船上通過淡化裝置進(jìn)行淡化的工藝經(jīng)過泥沙分離裝置、清洗裝置清洗、經(jīng)過振動篩分裝置篩分,篩分后的海砂輸送至運(yùn)輸船。
本實(shí)施例的振動篩分裝置采用實(shí)施例3的結(jié)構(gòu),清洗裝置采用實(shí)施例一的雙螺旋洗脫機(jī)。
實(shí)施例5
將海砂進(jìn)行淡化的處理工藝,包括以下步驟:
(1)海上海砂采集船在海上采集區(qū)進(jìn)行采集海砂;
(2)采集完海砂后將海砂運(yùn)送至海上淡化船;
(3)運(yùn)輸船運(yùn)送淡水至海上淡化船的淡化裝置對海砂進(jìn)行淡化處理;
(4)淡化處理完后再通過運(yùn)輸船運(yùn)輸至陸地海砂成品堆放區(qū)。
步驟中的運(yùn)輸船與淡化船的船體結(jié)構(gòu)與實(shí)施例一相同,在淡化船上通過淡化裝置進(jìn)行淡化的工藝經(jīng)過泥沙分離裝置、經(jīng)過振動篩分裝置篩分、清洗裝置清洗,篩分后的海砂輸送至運(yùn)輸船。
振動篩分裝置采用實(shí)施例一結(jié)構(gòu),清洗裝置采用實(shí)施例2的流態(tài)化反沖洗裝置。
上述的對實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改,并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此,本發(fā)明不限于上述實(shí)施例,本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示,不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。