CN114713351A - 一种工程渣土预处理一体化装备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工程渣土预处理一体化装备，包括智能监控***以及依次连接的给料***、多级除杂***、多级破碎***、造粒***和筛分***等，给料***包括带振动的给料仓，给料仓的入口处设有带弹簧减震的筛网，多级除杂***包括电磁除铁单元和轻物质剔除单元，多级破碎***包括破碎仓和三级旋转锤单元，造粒***包括造粒仓和切土刀单元，智能监控***实时监测各个***的工作电流波动。本发明对工程渣土采取先除杂、后破碎、再造粒、最后筛分的预处理工艺，具有工序设计合理、预处理效果好、效率高等优点；避免了渣土黏壁堵塞现象，提高了预处理效率；集除杂、破碎、造粒和筛分等功能于一体，对不同特性工程渣土的适用性强，推广应用潜力大。
Description
技术领域
本发明属于建筑垃圾资源化利用装备开发技术领域，具体涉及一种工程渣土预处理一体化装备。
背景技术
随着城市地下空间的不断开发，因工程开挖及盾构施工产生的工程渣土量急剧增加。据相关行业统计，2020年我国新增排放的建筑垃圾总量近 40亿吨，其中工程渣土约占70～80％，已成为建筑垃圾的重要组分。因此，如何科学有效地对工程渣土进行资源化再利用是解决现阶段城市可持续发展迫切需要解决的难题。
工程渣土因来源广、特性差异大、组分复杂且强度低等特性而难以直接利用，需对其进行必要的预处理，如去除杂质、调节土质特性、减小粒径等，目前用于预处理砖砼石等硬质建筑垃圾的设备在使用时由于渣土的粘附性大而常易发生堵塞，处理效果差且效率低。另有相关专利及论文提及泥沙分离法，即将渣土与水混合制得泥浆，经过滤、冲洗后回收附加值较高的砂石集料，但由此产生了大量泥浆，如直接排放污染较大，而采用机械脱水则成本高，推广应用难度大。鉴于工程渣土显著的泥质资源属性，考虑工程渣土组分复杂、粘附性大等特点，其具有资源化潜力大但处理处置难的局限，亟需开发一种高效预处理工程渣土的装备，实现渣土除杂、破碎和筛分等预处理，提高工程渣土资源化利用率。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种工程渣土预处理一体化装备，以解决现有技术中的不足。
为了达到上述目的，本发明的目的是通过下述技术方案实现的：
提供一种工程渣土预处理一体化装备，包括智能监控***、传送***以及依次连接的给料***、多级除杂***、多级破碎***、造粒***和筛分***，所述给料***包括带振动的给料仓，所述给料仓的入口处设有带弹簧减震的筛网，所述多级除杂***包括电磁除铁单元和轻物质剔除单元，所述多级破碎***包括破碎仓以及设于所述破碎仓内的三级旋转锤单元，所述造粒***包括造粒仓以及设于所述造粒仓内的切土刀单元，所述传送***提供上述各个***之间的物料输送，所述智能监控***实时监测上述各个***的工作电流波动。
如所述的工程渣土预处理一体化装备，所述筛网的孔径为12～35cm且网面倾角不小于30°。
如所述的工程渣土预处理一体化装备，所述给料仓的下部斜板与水平线的夹角大于待处理工程渣土休止角不小于5°。
如所述的工程渣土预处理一体化装备，所述电磁除铁单元的磁性大小可调。
如所述的工程渣土预处理一体化装备，所述轻物质剔除单元为间歇式旋转耙，包括具有耙齿的旋转耙臂，所述旋转耙臂上沿轴线方向所设每排耙齿数量不少于3个，所述耙齿间距为5～15cm。
如所述的工程渣土预处理一体化装备，所述破碎仓由高强度衬板构成纵向截面呈上宽下窄的类倒梯形结构，所述破碎仓的侧壁与水平线间的夹角大于待处理工程渣土休止角不小于10°。
如所述的工程渣土预处理一体化装备，所述三级旋转锤单元包括三个交错分布的旋转锤单元，所述旋转锤单元包括第一转轴以及通过连接杆等间隔连接于所述第一转轴上的锤头，所述旋转锤单元旋转时形成旋转工作区。
如所述的工程渣土预处理一体化装备，两个所述旋转锤单元位于上方且相向旋转，上方两个所述旋转锤单元的旋转工作区间距为5～25cm，下方一个所述旋转锤单元的旋转工作区处于上方两个所述旋转锤单元的旋转工作区的间隙下方。
如所述的工程渣土预处理一体化装备，所述造粒仓的侧壁与水平线间的夹角大于待处理工程渣土休止角不小于10°。
如所述的工程渣土预处理一体化装备，所述切土刀单元由转速可调的第二转轴和沿所述第二转轴布置的刀片构成，所述刀片的间距为1～4cm。
如所述的工程渣土预处理一体化装备，所述筛分***为振动筛或滚筒筛中的一种，筛孔尺寸为2～6cm，所述振动筛的筛面或所述滚筒筛的转轴与水平线夹角不小于30°且不大于60°，所述振动筛或所述滚筒筛的下方设置相应倾角的皮带输送***且输送速度可调。
如所述的工程渣土预处理一体化装备，所述传送***为链板输送机或皮带输送机中的一种或组合，输送速度可调。
本发明技术方案的有益效果是：
1、本发明对工程渣土采取先除杂、后破碎、再造粒、最后筛分的预处理工艺，具有工序设计合理、预处理效果好、效率高等优点；
2、针对工程渣土粘附性强，对本发明装置各***料仓的材质选择、倾角设计、破碎和造粒工艺等进行创新设计，避免了渣土黏壁堵塞现象，大大提高了预处理效率；
3、本发明具有集除杂、破碎、造粒和筛分等功能于一体的优点，对不同特性工程渣土的适用性强，推广应用潜力大。
附图说明
为进一步说明本发明的上述目的、结构特点和效果，以下将结合附图对本发明进行详细的描述。
图1为本发明较佳实施例整体结构示意图；
图中：1、给料***；1-1、给料仓；1-2、筛网；1-3、弹簧减震器；1-4、振动器；2、多级除杂***；2-1、电磁除铁单元；2-2、轻物质剔除单元；2-21、耙齿；2-22、旋转耙臂；3、多级破碎***；3-1、破碎仓； 3-2、旋转锤单元；3-21、第一转轴；3-22、连接杆；3-23、锤头；3-24、旋转工作区；4、造粒***；4-1、造粒仓；4-2、切土刀单元；4-21、第二转轴；4-22、刀片；5、筛分***；5-1、滚筒筛；5-2、皮带输送***；6、链板输送机；7、皮带输送机；8、预处理后渣土；9、超粒径杂物。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
参看图1所示，本发明工程渣土预处理一体化装备包括智能监控***、传送***以及依次连接的给料***1、多级除杂***2、多级破碎***3、造粒***4和筛分***5，给料***1包括带振动的给料仓1-1，给料仓 1-1的入口处设有带弹簧减震的筛网1-2，多级除杂***2包括电磁除铁单元2-1和轻物质剔除单元2-2，多级破碎***3包括破碎仓3-1以及设于破碎仓3-1内的三级旋转锤单元，造粒***4包括造粒仓4-1以及设于造粒仓4-1内的切土刀单元4-2，传送***提供上述各个***之间的物料输送，智能监控***实时监测上述各个***的工作电流波动。
继续参看图示，给料***1由给料仓1-1、筛网1-2、弹簧减震器1-3 和振动器1-4组成，筛网1-2网面与水平线夹角为α1，给料仓1-1的下部斜板与水平线夹角为α2。具体地，筛网1-2的网面倾角α1不小于30°，便于筛网1-2上小粒径物料落下和筛网1-2上超粒径物料的滚落筛除。给料***1的筛网1-2孔径与装备处理能力成正比，为12～35cm，筛网1-2通过四角处的弹簧减震器1-3与下方给料仓1-1连接，筛网1-2下方安装振动器1-4。
进一步地，给料仓1-1采用不锈钢板或内壁镀锌板制造，给料仓1-1 的下部斜板与水平线夹角α2大于待处理工程渣土休止角不小于5°，给料仓1-1下部安装振动器1-4，以减轻工程渣土在给料仓内壁的黏附。
多级除杂***2中的电磁除铁单元2-1磁性大小可调。轻物质剔除单元2-2为间歇式旋转耙，包括具有耙齿2-21的旋转耙臂2-22，旋转耙臂 2-22上沿轴线方向所设每排耙齿2-21数量不少于3个，耙齿2-21间距优选为5～15cm。多级除杂***2可剔除工程渣土中的铁质废弃物和塑料、布料、泡沫和木头等轻质废弃物，避免这些杂物进入破碎***，进而保护设备并提高破碎效率。
参看图1所示，多级破碎***3的破碎仓3-1内由高强度衬板构成纵向截面呈上宽下窄的类倒梯形结构，具体地，是由顶部高强度衬板3-11、侧壁高强度衬板3-12和内部由三个旋转锤单元3-2构成的三级旋转锤单元组成。进一步地，旋转锤单元3-2包括第一转轴3-21以及通过连接杆3-22 等间隔连接于第一转轴3-21上的锤头3-23，旋转锤单元3-2旋转时形成旋转工作区3-24。
多级破碎***3中的三级旋转锤单元3-2是交错分布的，两个旋转锤单元3-2位于上方且相向旋转，旋转方向可使落下的工程渣土受锤击后向上撞击高强度衬板，实现破碎。同时，上方两个旋转锤单元3-2的旋转工作区3-24间距d可调，下方一个旋转锤单元3-2的旋转工作区3-24处于上方两个旋转锤单元3-2旋转工作区3-24的间隙下方，且下方一个旋转锤单元3-2的旋转方向可使落下的工程渣土再次受锤击向上抛，进一步实现破碎。在工程渣土多级破碎过程中，一方面包裹了工程渣土的砖砼石等硬质杂物在受锤击并与高强度衬板撞击时，土/砖砼石分离，另一方面，分离后的砖砼石进一步破碎，破碎效果好。
进一步地，多级破碎***3中的旋转锤单元3-2中的沿第一转轴3-21 方向安装的连接杆3-22和锤头3-23的数量和尺寸是可调节的，具体根据破碎要求和破碎效率进行调整。上方两个旋转锤单元3-2旋转工作区3-24 的间距d通过调节连接杆3-22和锤头3-23尺寸实现，优选为5～25cm，如此可避免发生堵塞，即使某一瞬间需破碎工程渣土量增加或工程渣土粘附性提高，两个旋转锤单元3-2旋转工作区之间发生堵塞，当旋转锤单元 3-2停止旋转时，连接杆3-22与锤头3-23自由下垂，间距增加，堵塞消除。
进一步地，破碎仓3-1内部均装有高强度衬板，且破碎仓3-1的与水平线间夹角β大于待处理工程渣土休止角不小于10°，可避免工程渣土黏附侧壁，提高破碎效率。
造粒***4的造粒仓4-1侧壁与水平线间夹角γ1大于待处理工程渣土休止角不小于10°。切土刀单元4-2由转速可调的第二转轴4-21和沿第二转轴4-21布置的刀片4-22组成，第二转轴4-21转速可调，且旋转方向可保证刀片4-22顺渣土下落方向顺切，可避免堵塞发生。进一步地，造粒***4的刀片4-22间距根据造粒要求和效率可进行调整，优选为1～4cm。
工程渣土经造粒后落入筛分***5，筛分***5为振动筛或滚筒筛5-1 中的一种，筛孔尺寸为2～6cm。较佳地，可选取滚筒筛5-1进行筛分，提高筛分效率。
进一步地，振动筛筛面或滚筒筛5-1转轴与水平线夹角γ2不小于30°且不大于60°，振动筛或滚筒筛5-1下方设置相应倾角的皮带输送***5-2 且输送速度可调。
可以理解的是，传送***为链板输送机6或皮带输送机7中的一种或组合，输送速度可调。多级除杂***2安装于链板输送机6的上方，利用皮带输送机7将破碎后工程渣土输送至造粒***4。最后从筛分***5输送出预处理后渣土8和超粒径杂物9。
智能监控***与给料***1、多级除杂***2、多级破碎***3、造粒***4、筛分***5和传送***进行了工作电流实时监测连接，可对各***的工作电流波动进行实时监测，当某一***电流发生异常变化，智能监控***将控制最前端***向后端***依次断电，避免装备卡死，形成保护。
本发明通过对工程渣土多级除杂、多级破碎、造粒和筛分处理后，获得粒径满足使用要求、匀质性好的预处理渣土，以便工程渣土进一步的资源化利用；对工程渣土采取先除杂、后破碎、再造粒、最后筛分的预处理工艺，具有工序设计合理、预处理效果好、效率高等优点；针对工程渣土粘附性强，对本发明装置各***料仓的材质选择、倾角设计、破碎和造粒工艺等进行创新设计，避免了渣土黏壁堵塞现象，大大提高了预处理效率；本发明具有集除杂、破碎、造粒和筛分等功能于一体的优点，对不同特性工程渣土的适用性强，推广应用潜力大。
以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (12)
1.一种工程渣土预处理一体化装备，其特征在于，包括智能监控***、传送***以及依次连接的给料***(1)、多级除杂***(2)、多级破碎***(3)、造粒***(4)和筛分***(5)，所述给料***(1)包括带振动的给料仓(1-1)，所述给料仓(1-1)的入口处设有带弹簧减震的筛网(1-2)，所述多级除杂***(2)包括电磁除铁单元(2-1)和轻物质剔除单元(2-2)，所述多级破碎***(3)包括破碎仓(3-1)以及设于所述破碎仓(3-1)内的三级旋转锤单元，所述造粒***(4)包括造粒仓(4-1)以及设于所述造粒仓(4-1)内的切土刀单元(4-2)，所述传送***提供上述各个***之间的物料输送，所述智能监控***实时监测上述各个***的工作电流波动。
2.如权利要求1所述工程渣土预处理一体化装备，其特征在于，所述筛网(1-2)的孔径为12～35cm且网面倾角不小于30°。
3.如权利要求1所述工程渣土预处理一体化装备，其特征在于，所述给料仓(1-1)的下部斜板与水平线的夹角大于待处理工程渣土休止角不小于5°。
4.如权利要求1所述工程渣土预处理一体化装备，其特征在于，所述电磁除铁单元(2-1)的磁性大小可调。
5.如权利要求1所述工程渣土预处理一体化装备，其特征在于，所述轻物质剔除单元(2-2)为间歇式旋转耙，包括具有耙齿(2-21)的旋转耙臂(2-22)，所述旋转耙臂(2-22)上沿轴线方向所设每排耙齿(2-21)数量不少于3个，所述耙齿(2-21)间距为5～15cm。
6.如权利要求1所述工程渣土预处理一体化装备，其特征在于，所述破碎仓(3-1)由高强度衬板构成纵向截面呈上宽下窄的类倒梯形结构，所述破碎仓(3-1)的侧壁与水平线间的夹角大于待处理工程渣土休止角不小于10°。
7.如权利要求6所述工程渣土预处理一体化装备，其特征在于，所述三级旋转锤单元包括三个交错分布的旋转锤单元(3-2)，所述旋转锤单元(3-2)包括第一转轴(3-21)以及通过连接杆(3-22)等间隔连接于所述第一转轴(3-21)上的锤头(3-23)，所述旋转锤单元(3-2)旋转时形成旋转工作区(3-24)。
8.如权利要求7所述工程渣土预处理一体化装备，其特征在于，两个所述旋转锤单元(3-2)位于上方且相向旋转，上方两个所述旋转锤单元(3-2)的旋转工作区(3-24)间距为5～25cm，下方一个所述旋转锤单元(3-2)的旋转工作区(3-24)处于上方两个所述旋转锤单元(3-2)的旋转工作区(3-24)的间隙下方。
9.如权利要求1所述工程渣土预处理一体化装备，其特征在于，所述造粒仓(4-1)的侧壁与水平线间的夹角大于待处理工程渣土休止角不小于10°。
10.如权利要求9所述工程渣土预处理一体化装备，其特征在于，所述切土刀单元(4-2)由转速可调的第二转轴(4-21)和沿所述第二转轴(4-21)布置的刀片(4-22)构成，所述刀片(4-22)的间距为1～4cm。
11.如权利要求1所述工程渣土预处理一体化装备，其特征在于，所述筛分***(5)为振动筛或滚筒筛(5-1)中的一种，筛孔尺寸为2～6cm，所述振动筛的筛面或所述滚筒筛(5-1)的转轴与水平线夹角不小于30°且不大于60°，所述振动筛或所述滚筒筛(5-1)的下方设置相应倾角的皮带输送***(5-2)且输送速度可调。
12.如权利要求1所述工程渣土预处理一体化装备，其特征在于，所述传送***为链板输送机(6)或皮带输送机(7)中的一种或组合，输送速度可调。
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2022
- 2022-03-21 CN CN202210276603.9A patent/CN114713351A/zh active Pending
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