一种泥浆机械压缩脱水测试装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于环境岩土工程技术领域，公开了一种泥浆机械压缩脱水测试装置，包括：进料缸、高压脱水缸、卸压缸以及伺服加载系统；进料缸装载试验用泥浆并加压输送到下一工艺段；高压脱水缸与进料缸相连，接收泥浆并高压脱水；卸压缸与高压脱水缸相连，接收滤液，并卸压成常压备用；伺服加载系统与高压脱水缸相连，驱动高压脱水缸动作实现高压压迫过滤；进料缸包括：缸体、缸底、缸盖以及第一活塞；缸体的下端固定在缸底上，缸盖固定在缸体的顶端，围成封闭的缸体内腔；第一活塞配合抵靠在缸体的内壁上，将缸体内腔分成位于上部的气体驱动腔以及位于下部的泥浆输送腔；缸盖上开设有用于连接驱动气源的气源接入口，缸底内开设用于泥浆排出的排料口。

【技术实现步骤摘要】
一种泥浆机械压缩脱水测试装置
本专利技术涉及岩土工程
，特别涉及一种泥浆机械压缩脱水测试装置。
技术介绍
随着我国社会城镇化趋势，城镇污废水的产生量不断提高，每年产生的污泥量越来越大，市政泥浆的安全处置在工程中面临巨大的技术需求与市场需求，市政污泥具有高亲水、高含水、高有机质和低渗透的特点，导致其工程处置难度较大，市政污泥深度脱水工艺是污泥处置的关键环节。近年来，以化学调理与机械挤压脱水结合的脱水工艺受到重视，以其能耗低、投资成本低、处理速度快、占地面积小等优势运用越来越广。常用的机械挤压式脱水设备中带式压滤脱水机滤布挤压压力在0.5～1.0MPa，板框压滤脱水机挤压压力在1～2MPa，隔膜式板框压滤机挤压压力可在10MPa以上，甚至有越来越多的高压机械脱水设备挤压压力可达40MPa左右。该类机械挤压式脱水设备通过对化学调理后的污泥施加一定的荷载，迫使污泥中水分渗出，最终产出含水率大幅降低且符合工程处置要求的泥饼。目前，常用对污泥脱水能力进行标准的指标有毛细吸水时间(CST)、比阻(SRF)、zeta电位等快速测试指标，但这些指标表征的最佳化学调理方案有所差异，且是否能适用于高压脱水设备(挤压压力大于30MPa)具有争议。工程人员们多直接利用中试或工厂尺度的脱水设备试验最佳的化学调理方案，但中试或工厂尺度试验需要样品量大、一次消耗化学调理剂多、操作不便，造成试验成本居高不下。更重要一点是，不论是快速测试指标，还是中试、工厂尺度试验，得到的均是经验关系，缺乏表征压缩脱水机理的评价指标。因此，研制能精确控制压缩脱水过程的试验设备，开发能够表征压缩脱水机理的评价指标，对解决市政污泥机械压缩脱水工艺中的关键问题具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术提供一种泥浆机械压缩脱水测试装置，能够提升压缩脱水过程的控制精度和实验可靠性的技术效果。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种泥浆机械压缩脱水测试装置，包括：进料缸、高压脱水缸、卸压缸以及伺服加载系统；所述进料缸装载试验用泥浆并加压输送到下一工艺段；所述高压脱水缸与所述进料缸相连，接收所述泥浆并高压脱水，而后收集滤液；所述卸压缸与所述高压脱水缸相连，接收所述滤液，并卸压成常压备用；所述伺服加载系统与所述高压脱水缸相连，驱动高压脱水缸动作实现高压压迫过滤；其中，所述进料缸包括：缸体、缸底、缸盖以及第一活塞；所述缸体的下端固定在所述缸底上，所述缸盖固定在所述缸体的顶端，围成封闭的缸体内腔；所述第一活塞配合抵靠在所述缸体的内壁上，将所述缸体内腔分成位于上部的气体驱动腔以及位于下部的泥浆输送腔；所述缸盖上开设有用于连接驱动气源的气源接入口，所述缸底内开设用于泥浆排出的排料口。进一步地，所述进料缸还包括：搅拌桨叶以及驱动电机；所述搅拌桨叶设置在所述泥浆输送腔底部，所述搅拌桨叶的转轴可转动地固定在所述缸底内；所述驱动电机的输出转轴与所述搅拌桨叶的转轴传动相连。进一步地，所述进料缸还包括：第二活塞以及与之配合的活塞杆；所述第一活塞上开设有阶梯通孔，所述第二活塞可拆卸的嵌于所述阶梯通孔内；所述缸盖上开设有限位通孔，所述活塞杆的底端固定在所述第二活塞内，所述活塞杆的杆身嵌于所述限位通孔内。进一步地，所述第一活塞的侧壁上设置有防水密封圈。进一步地，所述高压脱水缸包括：脱水缸主体、滤板、第三活塞以及推进轴；所述脱水缸的缸底内开设有滤液排出通路，所述滤液排出通路的出口与所述卸压缸相连，所述脱水缸的缸体上开设有进料接口，所述进料接口与所述排料口相连；所述滤板抵靠在所述脱水缸的缸底上，封挡在所述滤液排出通路的入口处；所述第三活塞匹配抵靠在所述脱水缸的缸体内壁上，所述推进轴的第一端固定在所述第三活塞上，所述推进轴可轴向移动的嵌于所述脱水缸的缸盖上，所述推进轴的第二端与所述伺服加载系统相连，获取轴向力矩。进一步地，所述卸压缸包括：卸压缸主体以及设置在其内的滤液冲击板；所述卸压缸主体的缸盖上开设滤液进口，所述卸压缸主体的缸底上开设滤液出口；所述滤液冲击板通过支架固定在所述滤液进口下方，位于滤液冲击路径上。进一步地，所述伺服加载系统包括：伺服液压缸；所述伺服液压缸的输出端与所述推进轴的第二端相连。进一步地，所述伺服加载系统还包括：速度传感器以及加载控制器；所述速度传感器设置在所述推进轴上，并与所述加载控制器相连，检测并回传推进速度；所述加载控制器与所述伺服液压缸相连，控制所述伺服液压缸动作。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请实施例中提供的泥浆机械压缩脱水测试装置，采用进料缸、高压脱水缸、卸压缸以及伺服加载系统的脱水结构，实现高精度脱水控制和试验高可靠性；具体来说，在进料缸的内腔中设置活塞将进料缸分成气体驱动腔和泥浆输送腔实现气动驱动以及高压投送，从而实现可靠，均匀稳定的的泥浆投送控制，并配合伺服加载系统和高压脱水缸实现轴向压迫脱水，从而实现高精度的脱水控制。附图说明图1为本专利技术提供的泥浆机械压缩脱水测试装置结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的进料缸的结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的高压脱水缸的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的卸压缸的结构示意图。具体实施方式本申请实施例通过提供一种泥浆机械压缩脱水测试装置，能够提升压缩脱水过程的控制精度和实验可靠性的技术效果。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本专利技术实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。参见图1，一种泥浆机械压缩脱水测试装置，包括：进料缸1、高压脱水缸2、卸压缸3以及伺服加载系统4；一般来说，为了提升试验装置的整体稳定性，通常设置一操作平台5用于承载上述各组件。所述进料缸1作为试验用泥浆的初始位置，将泥浆先装入其中，而后进行初步的搅拌和加压处理后实现带压投送到下一工艺段。所述高压脱水缸2与所述进料缸1相连，接收所述泥浆并高压脱水，而后收集滤液；将带压泥浆收集起来，而后实施高压脱水过程；一般来说，可以实现较高的脱水压力；本实施例中采用高压压迫过滤脱水。所述卸压缸3与所述高压脱水缸2相连，接收所述滤液，并卸压成常压备用，在完成高压脱水操作后，将滤液恢复常压，便于后期称量等操作。所述伺服加载系统4与所述高压脱水缸3相连，驱动高压脱水缸动作实现高压压迫过滤；也就是，采用私服加载系统实现动力施加，驱动高压脱水缸实现压迫脱水。本实施例中，伺服加载系统能够实现可靠的轴向驱动力输出，从而实现高精度的脱水压力控制，从而实现提升测试的可靠性。具体来说，所述进料缸1包括：缸体1-14、缸底1-16、缸盖1-15以及第一活塞1-5。其中，所述缸体1-14的下端固定在所述缸底1-16上，所述缸盖1-15固定在所述缸体1-14的顶端，围成封闭的缸体内腔，用于盛载泥浆。所述第一活塞1-5配合抵靠在所述缸体1-14的内壁上，也就是所述第一活塞的轮廓形态与所述缸体1-14的内腔形态相配合一致，实现较好的密封；将所述缸体内腔分成位于上部的气体驱动腔以及位于下部的泥浆输送腔，所述缸盖1-15上开设有用于连接驱动气源的气源接入口1-2，所述缸底1-16内开本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种泥浆机械压缩脱水测试装置，其特征在于，包括：进料缸、高压脱水缸、卸压缸以及伺服加载系统；所述进料缸装载试验用泥浆并加压输送到下一工艺段；所述高压脱水缸与所述进料缸相连，接收所述泥浆并高压脱水，而后收集滤液；所述卸压缸与所述高压脱水缸相连，接收所述滤液，并卸压成常压备用；所述伺服加载系统与所述高压脱水缸相连，驱动高压脱水缸动作实现高压压迫过滤；其中，所述进料缸包括：缸体、缸底、缸盖以及第一活塞；所述缸体的下端固定在所述缸底上，所述缸盖固定在所述缸体的顶端，围成封闭的缸体内腔；所述第一活塞配合抵靠在所述缸体的内壁上，将所述缸体内腔分成位于上部的气体驱动腔以及位于下部的泥浆输送腔；所述缸盖上开设有用于连接驱动气源的气源接入口，所述缸底内开设用于泥浆排出的排料口。

【技术特征摘要】
1.一种泥浆机械压缩脱水测试装置，其特征在于，包括：进料缸、高压脱水缸、卸压缸以及伺服加载系统；所述进料缸装载试验用泥浆并加压输送到下一工艺段；所述高压脱水缸与所述进料缸相连，接收所述泥浆并高压脱水，而后收集滤液；所述卸压缸与所述高压脱水缸相连，接收所述滤液，并卸压成常压备用；所述伺服加载系统与所述高压脱水缸相连，驱动高压脱水缸动作实现高压压迫过滤；其中，所述进料缸包括：缸体、缸底、缸盖以及第一活塞；所述缸体的下端固定在所述缸底上，所述缸盖固定在所述缸体的顶端，围成封闭的缸体内腔；所述第一活塞配合抵靠在所述缸体的内壁上，将所述缸体内腔分成位于上部的气体驱动腔以及位于下部的泥浆输送腔；所述缸盖上开设有用于连接驱动气源的气源接入口，所述缸底内开设用于泥浆排出的排料口。2.如权利要求1所述的泥浆机械压缩脱水测试装置，其特征在于，所述进料缸还包括：搅拌桨叶以及驱动电机；所述搅拌桨叶设置在所述泥浆输送腔底部，所述搅拌桨叶的转轴可转动地固定在所述缸底内；所述驱动电机的输出转轴与所述搅拌桨叶的转轴传动相连。3.如权利要求2所述的泥浆机械压缩脱水测试装置，其特征在于，所述进料缸还包括：第二活塞以及与之配合的活塞杆；所述第一活塞上开设有阶梯通孔，所述第二活塞可拆卸的嵌于所述阶梯通孔内；所述缸盖上开设有限位通孔，所述活塞杆的底端固定在所述第二活塞内，所述活塞杆的杆身嵌于所述限位通孔内。4.如权利要求3所述的泥浆机械压缩脱水测...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亿军，薛强，谭洵，王平，万勇，张少华，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，江苏中宜生态土研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42