[實用新型]一種用于測定充填料漿管道阻力損失參數的裝置

有效

• 申請號: 201520516496.8
• 申請日: 2015-07-16
• 公開（公告）號: CN204855130U
• 公開（公告）日: 2015-12-09
• 發明（設計）人: 李向東;鄭伯坤
• 申請（專利權）人: 長沙礦山研究院有限責任公司
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 長沙市標致專利代理事務所(普通合伙) 43218
• 代理人: 徐邵華

技術領域

本實用新型涉及一種阻力損失參數的測定設備，特別是一種用于測定充填料漿管道阻力損失參數的裝置。

背景技術

隨著資源利用與環境保護問題的突出，對礦山固體廢料排放、地表保護、資源回收率等方面的要求日益提高，礦山充填作為解決上述問題最重要的技術手段，在國內外礦山領域得到廣泛應用。礦山充填時的主要要求包括：（1）充填后形成低成本、質量合格的充填體；（2）充填對井下環境不造成污染；（3）減少井下充填脫水量。上述要求意味著礦山充填時需盡量提高充填漿料的濃度，但隨著而來的問題是隨著漿料濃度的提高，管道輸送阻力勢必較大，測定不同濃度、不同材料配合比、不同流速充填料漿的管道阻力損失參數，對充填料漿輸送工藝設計和設備選型具有重要意義。

現有技術中，充填料漿管道阻力損失參數的測定方法主要有兩種：一種是采用環管模擬試驗來測定料漿的管道阻力損失，如CN203385569U公告了一種料將輸送倍線環管實驗系統，該實用新型通過將料池、攪拌裝置和試驗管道、輸送管道連接成一個循環回路，雖然能完成料漿性能參數的測試，但是該環管模擬試驗需要建立大型的試驗系統，也需要安設輸送泵和大量的試驗設備，還需要占用較大的試驗場地和消耗大量的試驗物料，且試驗周期長、試驗費用高；另一種是通過測定料漿的流變特性，再通過結構流體模型進行理論計算來確定不同工況條件下的管道阻力損失，如CN102507138A公布的一種充填礦山管道輸送試驗方法及專用設備及CN101776514A公布的一種用于測試全尾砂結構流體流變力學參數的方法及裝置，其中CN102507138A公布的方法及設備理論計算比較繁瑣，且料漿濃度也需為“65%-74%”，應用范圍較窄，CN101776514A公布的方法及裝置通過測定全尾砂料漿輸送管在兩個不同角度下全尾砂料漿的平均流速，來計算出全尾砂結構流體的流變力學參數，計算的復雜性較高、準確性較低，而且輸送管的長度為2500～4000mm，占用的空間也較大，還需要較多體積的漿料，用料較多。

發明內容

本實用新型的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種用于測定充填料漿管道阻力損失參數的裝置，它的測定準確性較高、計算簡單、占地面積小、試驗周期短、試驗費用低、用料較少。

本實用新型的技術方案是：一種用于測定充填料漿管道阻力損失參數的裝置，包括L型管、攪拌裝置、調速加壓泵、電磁流量計、移動支座，所述攪拌裝置和調速加壓泵安裝固定在移動支座上，攪拌裝置位于L型管水平段的末端下方，所述L型管的水平段由若干個短接組成，L型管的各處內徑均相同，L型管的豎直段頂端設有進料斗，進料斗上設有限位線，所述調速加壓泵的一端與攪拌裝置連通，另一端通過輸送軟管與進料斗連通，所述電磁流量計安裝在輸送軟管上。

本實用新型進一步的技術方案是：所述攪拌裝置上設有集料斗，集料斗的一個側面和底部均設有開口，側面的開口與L型管連通，底部開口于攪拌裝置連通。

進一步，所述進料斗上部為圓柱形結構，下部為圓錐形結構，限位線位于進料斗的上部結構中。

進一步，所述限位線處的進料斗斷面面積大于10倍的L型管豎直段的斷面面積。

進一步，所述短接的長度為50～500mm，短接的內壁為光滑結構，短接的一端設有內螺紋，另一端設有外螺紋。

進一步，所述調速加壓泵為帶有變頻器的渣漿泵、計量泵、隔膜泵中的一種。

進一步，采用所述的用于測定充填料漿管道阻力損失參數的裝置，其操作步驟如下：

（1）在攪拌裝置內配制一定濃度的料漿，用濃度壺測定料漿的密度為γ，然后在調速加壓泵的作用下按某一流量（使用電磁流量計測出）經輸送軟管輸送至進料斗內，進而再進入到L型管內，從L型管內輸出的料漿再進入到攪拌裝置內，形成一個循環回路進行料漿的循環輸送；

（2）在料漿循環輸送的過程中，通過調整L型管水平段的數量來調節水平段的長度L，使得料漿的高度與限位線齊平或與限位線之間的距離差在允許范圍內；

（3）通過理論計算，確定該工況條件下的管道阻力損失參數，工況條件包括在料漿流量一定時對應的料漿流速、管徑、材質。

進一步，所述管道阻力損失參數的理論計算的公式為：

式中，γ為料漿密度，h為限位線標高和L型管水平段中心線標高之間的差值，g為重力加速度，取9.8m/s²，L為L型管水平段的總長度，λ為修正系數。

進一步，所述修正系數λ的數值范圍為1.08～1.2。