【技术实现步骤摘要】
一种用于疏浚输送技术研究的装置及方法
[0001]本专利技术属于固液输送研究
，具体涉及一种用于疏浚输送技术研究的装置及方法。
技术介绍
[0002]疏浚是利用挖掘机具将水下的岩土破碎，然后通过输送泵及管路将泥水混合物输送到指定水域或岸上堆场的过程，在吹填造陆、航道开挖维护、湖库库容恢复等方面发挥着重要作用。管道输送作为疏浚工程中耗能最大的环节，如何通过实验的手段优化工艺设备，降低输送能耗和堵泵概率，对于提高疏浚施工效率，降低单方成本具有重要意义。
[0003]但利用挖泥船进行现场输送实验时，由于土质和水域环境的复杂多变，使得实验的边界条件不可控，且挖泥船动辄几千甚至上万千瓦的泥泵机组装机功率，使得实验成本很高，危险性较大。因此，有必要在实验室开展模拟真实施工环境、实验边界条件可控、测试精度高、数据易采集的疏浚管道输送实验。通过科学合理的实验方案，可以在实验室中获取大量接近于实船施工的数据，从而使大型挖泥船的泥泵装备设计、制造和管道输送工艺优化、改进等各个环节都建立在坚实的理论和实验研究的基础上，确保了自主研制疏浚装备的可靠性和先进性。
[0004]现有的固体物料管道输送实验平台多应用于冶金、煤炭、化工、食品等行业，可以进行相关领域的管道输送工况模拟，但如果应用在疏浚泥砂颗粒的管道输送实验中，这些装置多少还存在一些问题：如一端喂进，另一端排出，物料消耗较大；固体物料回收、更换及重复利用困难；管路浓度只能单向递增，无法进行双向重复性实验；循环管道长时间运转后，发热严重，影响测量精度和仪器寿命等。因...
【技术保护点】
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种用于疏浚输送技术研究的装置，其特征在于包括：砂斗系统、回收池系统、管路输送系统和测量控制系统；所述砂斗系统包括：加砂/回收砂斗(1)、砂斗旁通管(2)、第一回收阀门(3)、第二回收阀门(4)、下料阀门(7)、下料管路(8)、排空阀门(9)、排空管路(10)、输送流体(17)、实验泥砂物料(18)、卷扬机支撑横梁(19)、升降电动绞车(20)、钢丝绳(21)、升降管(22)、导向环(23)、导向环固定架(24)、泥砂隔离套管(25)、泥砂隔离套管固定架(26)、、中空环(40)、伞形分散板(41)、伞形分散板支撑(42)；所述回收池系统包括：回收池(16)、第三回收阀门(13)、第四回收阀门(14)、第五回收阀门(15)；所述管路输送系统包括：循环管路(5)、输送泵(6)、联轴器(50)、电动机(52)；所述循环管路(5)包括管路一(5
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1)、管路二(5
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2)、管路三(5
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3)、管路四(5
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4)、管路五(5
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5)、管路六(5
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6)、管路七(5
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7)、管路八(5
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8)、管路九(5
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9)、管路十(5
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10)以及管路十一(5
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11)；所述联轴器(50)包括联轴器一(50
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1)和联轴器二(50
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2)；所述测量控制系统包括若干个流量计(11)、密度计(12)、差压传感器(30)、测压管(31)、数据采集系统(32)；若干个流量计(11)、密度计(12)、差压传感器(30)、实时数据采集系统(32)均安装在循环管路(5)上；所述流量计(11)包括流量计一(11
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1)、流量计二(11
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2)，所述密度计(12)包括密度计一(12
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1)、密度计二(12
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2)；所述差压传感器(30)包括差压传感器一(30
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1)、差压传感器二(30
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2)、差压传感器三(30
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3)、差压传感器四(30
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4)；所述测压管(31)包括测压管一(31
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1)、测压管二(31
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2)、测压管三(31
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3)、测压管四(31
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4)、测压管五(31
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5)、测压管六(31
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6)、测压管七(31
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7)、测压管八(31
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8)；所述数据采集系统(32)包括上位机监控电脑(32
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1)、通信电缆(32
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2)、PLC控制柜(32
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3)；砂斗系统中，所述加砂/回收砂斗(1)的底部通过下料管路(8)与管路一(5
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1)和管路九(5
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9)相连通，形成三通管路；所述砂斗旁通管(2)经加/回收砂斗(1)上部进入，直至加/回收砂斗(1)的中部，经弯头向下喷；所述中空环(40)安装在弯头处，钢丝绳(21)穿过中空环(40)内，所述伞形分散板(41)安装在中空环(40)的下方，呈圆锥状，钢丝绳穿过伞形分散板(41)中间有孔中，所述伞形分散板(41)通过伞形分散板支撑(42)连接于加/回收砂斗(1)上，所述砂斗旁通管(2)经加/回收砂斗(1)上部，直至加/回收砂斗(1)的中部，经弯头后喷向伞形分散板(41)上，所述实验泥砂物料(18)放置在加砂/回收砂斗(1)的底部，并浸没在输送流体(17)内，所述导向环(23)设置在加砂/回收砂斗(1)的内部，所述导向环(23)通过若干个导向环固定架(24)与加砂/回收砂斗(1)相连，所述泥砂隔离套管(25)设置在加砂/回收砂斗(1)的内部，所述泥砂隔离套管(25)安装在导向环(23)的下部，所述泥砂隔离套管(25)通过若干个呈上、下平行的泥砂隔离套管固定架(26)与加砂/回收砂斗(1)相连，所述导向环(23)与泥砂隔离套管(25)同心，升降管(22)均穿过导向环(23)和泥砂隔离套管(25)，所述导向环(23)与升降管(22)的间隙较泥砂隔离套管(25)与升降管(22)的间隙小，所述升降管(22)垂直设置在加砂/回收砂斗(1)的中心，并贯穿导向环(23)、泥砂隔离套管(25)，所述升降管(22)为中空管，所述卷扬机支撑横梁(19)固定在加砂/回收砂斗(1)顶部，所述升降电动绞车(20)安装在卷扬机支撑横梁(19)上，所述升降电动绞车(20)通过钢丝绳(21)与升降管(22)相联动，控制升降管(22)上升或下降，所述第一回收阀门(3)设置在砂斗旁通管(2)上，所述第二回收阀门(4)设置在管路九(5
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9)上，所述下料阀门(7)设置在下料
管路(8)上，所述排空管路(10)为下料管路(8)的支路，所述排空阀门(9)设置在排空管路(10)上；回收池系统中，所述第三回收阀门(13)设置在管路八(5
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8)上，所述第四回收阀门(14)设置在管路十(5
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10)上，所述第五回收阀门(15)设置在管路十一(5
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11)上，所述回收池(16)的一端通过第四回收阀门(14)与管路十(5
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10)连通，另一端通过第五回收阀门(15)与管路十一(5
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11)连通；所述管路十(5
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10)、第四回收阀门(14)、回收池(16)、第五回收阀门(15)和管路十一(5
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11)，构成了回收池回收砂料的流体通道；管路输送系统和测量控制系统中，所述输送泵(6)与电动机(52)通过联轴器一(50
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1)、扭矩仪(51)和联轴器二(50
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2)相连，所述管路一(5
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1)的右端连接输送泵(6)的吸入端，输送泵(6)的输出端连接管路二(5
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2)。在管路一(5
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1)和管路二(5
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2)安装有测压管一(31
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1)和测压管二(31
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2)，测压管一(31
‑
1)和测压管二(31
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2)连接至差压传感器一(30
‑
1)上，所述流量计一(11
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1)的下端与管路二(5
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2)连接，上端与管路三(5
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3)连接，所述管路三(5
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3)上安装有差压传感器二(30
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2)，差压传感器二(11
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2)通过测压管三(31
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3)和测压管四(31
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4)与管路三(5
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3)相连，所述管路四(5
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4)经过弯头与管路三(5
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3)和管路五(5
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5)相连，所述管路五(5
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5)上安装有差压传感器三(30
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3)，差压传感器三(30
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3)通过测压管五(31
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5)和测压管六(31
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6)与管路五(5
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5)相连，所述管路五(5
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5)上安装有密度计一(12
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1)，所述管路六(5
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6)上安装有密度计二(12
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2)，所述流量计二(11
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2)的右侧和管路六(5
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6)相连，左侧与管路七(5
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7)相连，所述管路七上安装有差压传感器四(30
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4)，通过测压管七(31
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7)和测压管八(31
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8)与管路七(5
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7)相连，所述管路七(5
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7)与管路八(5
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8)和管路十(5
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10)形成三通管路，所述管路十(5
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10)连通回收池(16)的一端，所述回收池(16)的另一端通过管路十一(5
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11)连通至管路一(5
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1)的中段，与管路一(5
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1)形成三通管路，所述管路八(5
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8)与管路九(5
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9)、砂斗旁通管(2)连通，形成三通管路。2.根据权利要求1所述的用于疏浚输送技术研究的装置，其特征在于：所述回收池系统还包括透水挡砂墙(36)，所述透水挡砂墙(36)位于回收池(16)内，靠近管路十一(5
‑
11)处。3.根据权利要求1所述的用于疏浚输送技术研究的装置，其特征在于：所述回收池系统还包括若干装砂箱(34)，包括装砂箱一(34
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1)、装砂箱二(34
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2)、装砂箱三(34
‑
技术研发人员：蒋爽，仇嘉晖，倪福生，顾磊，李洪彬，刘世纪，王聪，邓岚，王浩，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：
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