[发明专利]管道输送泥浆装置

说明书

本发明公开了一种管道输送泥浆装置，包括外管道、与所述外管道同心布置的内管道及开设在所述外管道上的进气口，所述外管道与所述内管道之间的间隙形成为高压气道；所述高压气道内且位于所述进气口侧设置有若干个高频振动器，所述内管道上且位于所述进气口侧开有与所述高压气道连通的高压气孔；每个所述高频振动器包括一对振动支架、振动器轴及若干个叶片，以及通过振动弹簧设置在每个叶片顶部的振动钢球。克服了航道疏浚作业时泥浆在管道中流动阻大、沿程水力降下降快导致挖泥船输泥系的管道磨损、堵塞、输送距离短以及能量消耗高的缺点，因此，降低了泥浆在管道中的流动阻力，减少了泥浆的沿程水力损失。

技术领域

本发明属于管道泥浆运输技术领域，具体涉及一种管道输送泥浆装置。

背景技术

在航道疏浚作业的挖泥船上，疏浚泥泵将所绞切的泥浆吸起，并通过大口径长距离的输泥管道将泥浆从疏浚点输送到距离较远的淤泥存放处理点。由于疏浚的泥浆组成成分多、浓度高、流量大等特点，泥浆在管道中输送时呈多相流状态，其流速扰动大，流场复杂。导致泥浆在管道中流动阻大，沿程水力降下降快，常常导致挖泥船输泥系的管道磨损、堵塞、输送距离短以及能量消耗高等挖泥船输送技术问题，影响和限制了疏浚船舶的疏浚作业范围、疏浚生产效率以及淤泥的排送距离，成了限制疏浚作业的一个瓶颈问题。航道疏浚作业时，泥浆在管道中流动阻大，沿程水力降下降快，常常存在挖泥船输泥管道磨损、堵塞、输送距离短以及能量消耗高的缺点。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种降低泥浆在输泥管道中的流动阻力、减少泥浆的沿程水力损失的管道输送泥浆装置。

为实现上述目的，本发明所设计的管道输送泥浆装置，包括外管道、与所述外管道同心布置的内管道及开设在所述外管道上的进气口，所述外管道与所述内管道之间的间隙形成为高压气道，且所述进气口与所述高压气道相连通；所述高压气道内且位于所述进气口侧设置有若干个高频振动器，所述内管道上且位于所述进气口侧开有与所述高压气道连通的高压气孔；每个所述高频振动器包括固定在所述内管道上的一对振动支架、安装在一对振动支架上的振动器轴及若干个沿圆周方向均匀布置在振动器轴中间部位的叶片，以及通过振动弹簧设置在每个叶片顶部的振动钢球。

进一步地，所述内管道包括两端的圆形管道及布置在两个所述圆形管道之间的涡流管，且所述高压气孔位于所述涡流管上，若干个所述高频振动器布置在两端所述圆形管道上；所述涡流管采用的是横截面为连续变化的四瓣管。

进一步地，所述涡流管的横截面由圆向四瓣管过渡的参数方程为其中，L为涡流管外缘最大直径的一半、x为叶瓣的高度、n为方程系数；且所述涡流管的螺旋线导程为65～75mm、螺旋线的最大螺旋角为22°～26°，每相邻两个导程之间横截面扭转角度为90°。

进一步地，所述外管道壁厚与所述内管道壁厚相同且均为5～7mm，高压气道的高度为16～20mm；所述振动弹簧的节距为1.5～2.5mm、升角为8°～10°、且弹性系数为1.4～1.6N/mm，所述振动钢球的直径为1.5～2.5mm。

进一步地，所述振动器轴包括第一圆柱段、中间圆柱段及第二圆柱段，所述第一圆柱段和第二圆柱段的外径相等且小于所述中间圆柱段的外径；所述第一圆柱段通过滚动轴承固定安装在一个所述振动支架的轴孔内，所述第二圆柱段通过滚动轴承固定安装在另一个所述振动支架的轴孔内，且若干个所述叶片位于所述中间圆柱段的外周缘上。

进一步地，所述高压气孔为向所述进气口倾斜的弧形孔，且所述弧形孔的倾斜角度为30°～45°。

进一步地，所述外管道的两端部边沿垂直向外延伸有一圈外连接盘，所述内管道的两端部边沿垂直向外延伸有一圈内连接盘，所述外连接盘与对应的所述内连接盘对合连接形成连接法兰。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：