[發明專利]用于粉體材料輸運的主動搓板式流化床管道及其使用方法

在審

• 申請號: 201810096010.8
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108408412A
• 公開（公告）日: 2018-08-17
• 發明（設計）人: 周源;高玉峰;張飛;吳勇信;張寧
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: B65G53/16
• 分類號: B65G53/16
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 虞希光

本發明提出用于粉體材料輸運的主動搓板式流化床管道及其使用方法。該流化床管道由管道外壁、波浪搓板隔層、氣體管道、反沖噴嘴組成。該流化床管道系統用于巖土工程中土體固化施工，主要解決粉質固化劑加注拌和過程中加料通道易堵塞的問題，利用流化床原理，通過反沖噴嘴向粉體中吹入適量空氣，使得粉體呈現液體流動的特性，特別的，利用反沖氣流在圓弧形波浪搓板隔層上形成的渦流，使得粉體材料向前輸運，在管道呈水平甚至向上小傾角時，能夠將分體材料輸運到管道另一端。在機械化拌和過程中降低人工加料的工作量，提高拌和的均勻性和可控性，能夠按照設計需求精確加注粉質固化劑，提高機械化程度和生產效率。

技術領域

本發明涉及用于粉體材料輸運的主動搓板式流化床管道及其使用方法，該流化床管道用于巖土工程中土體固化施工，主要解決粉質固化劑加注拌和過程中加料通道易堵塞的問題，利用流化床原理，向粉體中吹入適量空氣，使得粉體呈現液體流動的特性，在反沖渦流作用下向前輸運，在機械化拌和過程中降低人工加料的工作量，提高拌和的均勻性和可控性，能夠按照設計需求精確加注粉質固化劑，提高機械化程度和生產效率。屬于巖土加固工程，不良土固化改良工程等技術領域。

背景技術

巖土體加固工程中，通常需要將不良的地基土與固化添加劑進行混合攪拌再填鋪，提高原來地基土的承載力和強度，也有很多場合將含有重金屬或者有毒物質的淤泥質土與固化劑混合，將污染物封固在土體中，形成穩定的結合體，作為填土使用。因此在原料土與固化劑混合的過程中，如何精確控制固化劑摻量和均勻性成為了施工的關鍵，常規固化劑通常是粉狀的混合物，在機械化拌和施工中，輸送管道通常會被堵塞，形成粉質拱結構，使得無法加注固化劑。本發明針對這一問題，提出了一種用于粉體固化劑輸運的自重流化床管道系統及其使用方法。流化床原理是指將大量固體顆粒懸浮于運動的流體之中，從而使顆粒具有流體的某些表觀特征，主要有散式流化態與聚式流化態兩類。當流體通過床層的速度逐漸提高到某值時，顆粒出現松動，顆粒間空隙增大，床層體積出現膨脹。如果再進一步提高流體速度，床層將不能維持固定狀態。此時，顆粒全部懸浮于流體中，顯示出相當不規則的運動。隨著流速的提高，顆粒的運動愈加劇烈，床層的膨脹也隨之增大，但是顆粒仍逗留在床層內而不被流體帶出，此時只要有開口，則流體會帶著顆粒流出，呈現氣力運輸的狀態。本發明正是利用這一原理，在固化劑輸運管道中設置波浪搓板隔層和反沖噴嘴，制造出流化床的形態，通過空氣循環壓縮機的泵送，利用形成的渦流，在管道呈水平甚至向上小傾角時輸運粉體固化材料，將粉質顆粒向前輸送。

發明內容

本發明提出用于粉體材料輸運的主動搓板式流化床管道及其使用方法，該流化床管道系統由管道外壁、波浪搓板隔層、氣體管道、反沖噴嘴組成，其中波浪搓板隔層是對稱中軸線的結構，呈一系列圓勺形波浪結構，表面涂有特氟龍涂層。該流化床管道系統用于巖土工程中土體固化施工，主要解決在機械化拌和施工中，輸送管道通常會被堵塞，形成粉質拱結構，使得無法加注固化劑，加料通道易堵塞的問題。利用流化床原理，向粉體中吹入適量空氣，使得粉體呈現液體流動的特性，在氣流推動下水平向前輸運，解決了機械固化拌和的瓶頸問題，提高了施工效率和施工質量。

本發明的解決方案

本發明提出用于粉體材料輸運的主動搓板式流化床管道，其整體結構包含4個部分：1)管道外壁，2)波浪搓板隔層，3)氣體管道，4)反沖噴嘴。

其中1)管道外壁是橢圓形軟性管道結構，一端是進料口，一端是出料口；

其中2)波浪搓板隔層是對稱中軸線的結構，呈一系列圓勺形波浪結構，表面涂有特氟龍涂層，波浪搓板隔層將管道分隔成兩部分，其下封閉起來的是實心結構，其上是粉體材料輸運腔，緊貼著波浪搓板隔層的中軸線，貫穿有氣體通道；

其中3)氣體管道是貫穿整個流化床管道的軟管結構，緊貼著波浪搓板隔層的中軸線，氣體管道對應每個圓勺形波浪結構最深處有一對左右對稱的排氣歧管；

其中4)反沖噴嘴是金屬噴嘴，連接在排氣歧管的末端，朝著粉體材料輸運的方向傾斜著，對著圓勺形波浪結構的最深處。