CN106076136A - 一种用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，该装置包含依次连接的连接器、接受室、混合扩容室、喷射器；接受室、混合扩容室、喷射器均为圆管状结构；连接器将现场混合装置与吹填土管道连接；接受室接受从吹填土管道进入现场混合装置的吹填土；混合扩容室将吹填土与固化增强剂混合；喷射器为吹填土与固化增强剂混合物的出口段。本发明提供的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，能够在吹填管道出口端形成混合、扩容与喷射复合效果，达到吹填土与固化增强剂的充分混合、快速固化、缩短处理时间的目的。

Description

一种用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置
技术领域
本发明涉及一种混合装置，具体地，涉及一种用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置。
背景技术
随着海洋事业的迅速发展，填海造陆工程不断扩大，需要先进的填海技术来满足大规模的人工造陆和吹填地基工程。将疏浚泥做为填方材料既能解决填方所需大量土料的来源问题，又能解决由于港口和航道的发展和维护而产生的大量疏浚泥占地堆放以及对海洋环境产生的严重污染等生态问题。实践发现，吹填土含水量大、承载力低，带来后续的地基再处理问题。
现有的固化吹填土技术，其结构大多较为复杂，需采用大型设备，对场地要求较高，混合均匀度差，效率极低。
综上所述，针对现有技术的缺陷，特别需要采用吹填土与固化增强剂的现场混合装置，以解决以上提到的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种吹填土与固化增强剂的现场混合装置，在吹填管道出口端形成混合、扩容与喷射复合效果，达到吹填土与固化增强剂的充分混合、快速固化、缩短处理时间的目的。
为了达到上述目的，本发明提供了一种用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其中，该装置包含依次连接的连接器、接受室、混合扩容室、喷射器；所述的接受室、混合扩容室、喷射器均为圆管状结构；所述的连接器，将现场混合装置与吹填土管道连接；所述的接受室，接受从吹填土管道进入现场混合装置的吹填土；所述的混合扩容室将吹填土与固化增强剂混合；所述的喷射器为吹填土与固化增强剂混合物的出口段。该装置能够有效的混合吹填土和固化增强剂，加快吹填土与固化增强剂的混合速度，使固化增强剂的加入不需大型的设备即可完成，此外还可以保证吹填土的喷出速度。
上述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其中，所述的混合扩容室，其入口端与接受室的出口端通过连接板焊接连接，接受室的出口端的直径小于混合扩容室的入口端。由于该管道直径的改变，混合扩容室能够起到扩容作用，提高混合效果。
上述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其中，所述的混合扩容室，其出口端与喷射器的入口端通过连接板焊接连接，混合扩容室的出口端的直径大于喷射器的入口端。喷射器与混合扩容室相比，管道直径减小变径，产生射流效果，并能够实现再次混合，保持吹填土与固化增强剂混合物喷出的压力与流速。
上述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其中，所述的混合扩容室内部为内径变化的管状结构；混合扩容室的入口端开始的第一段管道的内径大于其后的第二段管道的内径，第一段管道与第二段管道之间通过内径渐缩连接，其剖面构成圆台形，第二段管道尾部到混合扩容室的出口端之间构成一个内径渐扩的喷出口，其剖面也构成圆台形。混合扩容室内部内部模拟枪的膛线结构，可使混合材料旋转混合。
上述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其中，所述的混合扩容室在其入口端之后的第一段管道的管壁上设有固化剂进料口，所述的固化剂进料口与混合扩容室的侧壁垂直，固化剂进料口的尺寸与固化增强剂输送管道相适配。
上述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其中，所述的固化剂进料口处设有调节开关，还设有压力表或测流计。通过调节开关可以对固化增强剂加入量进行控制，调节固化增强剂与吹填土的掺量比。压力表或测流计可将固化增强剂加入流速数据化，不仅便于控制固化增强剂与吹填土的掺量比，还使固化增强剂加入流速不受外界条件的变化而变化。
上述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其中，所述的连接器为法兰盘，其材料、尺寸与吹填土管道相适配，通过卡箍和螺丝螺帽与吹填土管道连接并固定。
上述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其中，所述的接受室为吹填土与固化增强剂混合前的过渡，其包含一或两段管道，两段管道之间通过法兰连接，两段管道中的第一段是与连接器连接的橡胶软管。
上述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其中，所述的喷射器包含一或两段管道，两段管道之间通过法兰连接。
上述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其中，所述的现场混合装置，按照连接器、接受室、混合扩容室、喷射器的顺序组装，将连接器与现场的吹填土管道连接，拧紧卡箍和法兰盘上的螺丝螺帽；将混合扩容室的固化剂进料口与固化增强剂输送管道相连接，接通启动泥泵再进行混合。在混合过程中，可以通过观测压力表或测流计上的读数确定吹填土的喷出速度，根据单位时间内吹填土的喷出速度、压力和流量，确定的固化增强剂掺入速度，以此来控制固化增强剂的掺量比。固化增强剂的掺入量在实际使用中通过调节开关进行控制。
本发明提供的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置具有以下优点：
本发明的现场混合装置，其中连接器、接受室、混合扩容室，借助主流在经过接受室进入混合扩容室后产生压力降及射流进行吹填土与固化增强剂的混合，并在射流扩容混合段前部接入测流计和阀门，根据主流的流速，以及固化增强剂的掺量比对固化增强剂的喷入速度进行调控，使吹填土与固化增强剂充分混合。喷射器管道内径变径、直径变小，产生射流效果，并进行再次混合，保持吹填土与固化增强剂混合物喷出的压力与流速。最终在吹填管道出口端形成混合、扩容与喷射复合效果，达到吹填土与固化增强剂的充分混合、快速固化、缩短处理时间的目的。
附图说明
图1为本发明的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置的实施例1的结构示意图。
图2为本发明的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置的实施例2的结构示意图。
图3为本发明的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置的混合扩容室内部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步地说明。
本发明提供的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，包含依次连接的连接器1、接受室2、混合扩容室3、喷射器4。接受室2、混合扩容室3、喷射器4均为圆管状结构。
连接器1将现场混合装置与吹填土管道连接。该连接器1为法兰盘，其材料、尺寸与吹填土管道相适配，通过卡箍和螺丝螺帽与吹填土管道连接并固定。
接受室2接受从吹填土管道进入现场混合装置的吹填土。该接受室2为吹填土与固化增强剂混合前的过渡，其包含一或两段管道，两段管道之间通过法兰连接，两段管道中的第一段是与连接器1连接的橡胶软管6。
混合扩容室3将吹填土与固化增强剂混合。混合扩容室3入口端与接受室2的出口端通过连接板7焊接连接，接受室2的出口端的直径小于混合扩容室3的入口端。由于该管道直径的改变，混合扩容室3能够起到扩容作用，提高混合效果。
混合扩容室3出口端与喷射器4的入口端通过连接板7焊接连接，混合扩容室3的出口端的直径大于喷射器4的入口端。喷射器4与混合扩容室3相比，管道直径减小变径，产生射流效果，并能够实现再次混合，保持吹填土与固化增强剂混合物喷出的压力与流速。
混合扩容室3内部为内径变化的管状结构；混合扩容室3的入口端开始的第一段管道8的内径大于其后的第二段管道9的内径，第一段管道8与第二段管道9之间通过内径渐缩连接，其剖面构成圆台形10，第二段管道9尾部到混合扩容室3的出口端之间构成一个内径渐扩的喷出口11，其剖面也构成圆台形。混合扩容室3内部内部模拟枪的膛线结构，可使混合材料旋转混合。
混合扩容室3在其入口端之后的第一段管道8的管壁上设有固化剂进料口5，固化剂进料口5与混合扩容室3的侧壁垂直。固化剂进料口5的尺寸与固化增强剂输送管道相适配。
固化剂进料口5处设有调节开关，还设有压力表或测流计。通过调节开关可以对固化增强剂加入量进行控制，调节固化增强剂与吹填土的掺量比。压力表或测流计可将固化增强剂加入流速数据化，不仅便于控制固化增强剂与吹填土的掺量比，还使固化增强剂加入流速不受外界条件的变化而变化。
喷射器4为吹填土与固化增强剂混合物的出口段。该喷射器4包含一或两段管道，两段管道之间通过法兰连接。
本发明提供的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，按照连接器1、接受室2、混合扩容室3、喷射器4的顺序组装，将连接器1与现场的吹填土管道连接，拧紧卡箍和法兰盘上的螺丝螺帽；将混合扩容室3的固化剂进料口5与固化增强剂输送管道相连接，接通启动泥泵再进行混合。在混合过程中，可以通过观测压力表或测流计上的读数确定吹填土的喷出速度，根据单位时间内吹填土的喷出速度、压力和流量，确定的固化增强剂掺入速度，以此来控制固化增强剂的掺量比。固化增强剂的掺入量在实际使用中通过调节开关进行控制。该装置能够有效的混合吹填土和固化增强剂，加快吹填土与固化增强剂的混合速度，使固化增强剂的加入不需大型的设备即可完成，此外还可以保证吹填土的喷出速度。
以下通过实施例对本发明的实施方式进行更详细的说明。
实施例1
如图1所示，该用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，包含依次连接的连接器1、接受室2、混合扩容室3、喷射器4。接受室2、混合扩容室3、喷射器4均为圆管状结构。
连接器1为法兰盘，将现场混合装置与吹填土管道连接。
接受室2接受从吹填土管道进入现场混合装置的吹填土。该接受室2包含两段管道，两段管道之间通过法兰连接，两段管道中的第一段是与连接器1连接的橡胶软管6。
混合扩容室3将吹填土与固化增强剂混合。混合扩容室3入口端与接受室2的出口端通过连接板7焊接连接，接受室2的出口端的直径小于混合扩容室3的入口端。混合扩容室3出口端与喷射器4的入口端通过连接板7焊接连接，混合扩容室3的出口端的直径大于喷射器4的入口端。
如图3所示，混合扩容室3内部为内径变化的管状结构；混合扩容室3的入口端开始的第一段管道8的内径大于其后的第二段管道9的内径，第一段管道8与第二段管道9之间通过内径渐缩连接，其剖面构成圆台形10，第二段管道9尾部到混合扩容室3的出口端之间构成一个内径渐扩的喷出口11，其剖面也构成圆台形。混合扩容室3内部内部模拟枪的膛线结构，可使混合材料旋转混合。
混合扩容室3在其入口端之后的第一段管道8的管壁上设有固化剂进料口5，固化剂进料口5处设有调节开关，还设有压力表或测流计。
喷射器4为一段管道，是吹填土与固化增强剂混合物的出口段。
实施例2
如图2所示，该用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，包含依次连接的连接器1、接受室2、混合扩容室3、喷射器4。接受室2、混合扩容室3、喷射器4均为圆管状结构。
连接器1为法兰盘，将现场混合装置与吹填土管道连接。
接受室2为一段管道，接受从吹填土管道进入现场混合装置的吹填土。
混合扩容室3将吹填土与固化增强剂混合。混合扩容室3入口端与接受室2的出口端通过连接板7焊接连接，接受室2的出口端的直径小于混合扩容室3的入口端。混合扩容室3出口端与喷射器4的入口端通过连接板7焊接连接，混合扩容室3的出口端的直径大于喷射器4的入口端。
混合扩容室3内部为内径变化的管状结构；混合扩容室3的入口端开始的第一段管道8的内径大于其后的第二段管道9的内径，第一段管道8与第二段管道9之间通过内径渐缩连接，其剖面构成圆台形10，第二段管道9尾部到混合扩容室3的出口端之间构成一个内径渐扩的喷出口11，其剖面也构成圆台形。混合扩容室3内部内部模拟枪的膛线结构，可使混合材料旋转混合。
混合扩容室3在其入口端之后的第一段管道8的管壁上设有固化剂进料口5，固化剂进料口5处设有调节开关，还设有压力表或测流计。
喷射器4为吹填土与固化增强剂混合物的出口段，其包含两段管道，两段管道之间通过法兰连接。
采用实施例1或实施例2的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，进行固化增强剂与吹填土的现场混合吹填实施。在工程实施前，将装置的各个部分按照连接器1、接受室2、混合扩容室3、喷射器4的顺序组装，与现场的吹填土管道连接，拧紧卡箍和法兰盘上的螺丝螺帽；将固化增强剂输送管道与混合扩容室3的固化增强剂进口管道相连接；接通启动泥泵，即可进行混合吹填。
连接器1、接受室2、混合扩容室3构成的射流扩容混合段，采用射流与扩容式的粉体-液体混合器的结构形式。射流扩容混合段起到主流的液体和次流的粉体的粉-液混合的作用。射流扩容混合段将动力能转化为压力能，借助主流在混合器螺旋结构产生射流和混合器扩容产生压力降，在设备内，混合后的液体压力高于次流，能够起到一种物料抽吸另一种物料的效果；实现了物料的混合、抽真空、输送和搅拌。使用中可根据实际情况进行比例上的调整。
喷射器4构成的喷射混合段，管道内径变径、直径变小，使进入喷射混合段的流体产生压力增加、继续旋转和二次混合, 强化混合过程, 达到流体之间良好分散和充分混合的目的。
本发明使用较为简单的螺旋状内部结构，模拟枪膛线的结构形式，以及管道变径的扩容、增压作用，一方面可以达到将吹填土与固化增强剂混合的目的，另一方面又不至于使混合器内部发生堵塞现象。在工程实践中可根据具体情况改变内部结构方案，以达到更好的混合效果。
本发明通过将粉体固化增强剂的次流汇入主流的吹填土中，采用开关控制固化增强剂流入速度，同时在开关接口处连接压力表或测流计，对流速进行观测和控制。在射流扩容混合段前部接入测流计，根据主流的流速以及固化增强剂的掺量比来掺入固化增强剂的速度进行调控。起到将固化增强剂与吹填土快速、均匀混合及对吹填土与固化增强剂比例的控制的作用。
本发明提供的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其使用方法为：将本发明与原有吹填土管道相连，通过观测压力表或测流计上的读数确定吹填土的喷出速度，根据单位时间内吹填土的喷出速度，确定的固化增强剂掺入速度，以此来控制固化增强剂的掺量比。固化增强剂的掺入在实际使用中通过法门进行控制。
本发明提供的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，端口尺寸可以自行调节，可适用于不同构造的原有吹填土管道，不改变原有的吹填土输送设计与施工设备。其结构简单，适应于大规模生产，固化效率高。针对不同的工程，可自行调节固化增强剂的掺量比例。本发明主要由管道及内部结构构成，装置体积小，便于拆卸和搬运，在施工过程中可以喷填到每一个吹填部位。装置可自行拆卸、组装，便于工程完成后设备的清洗与保养。除了用于吹填土固化吹填地基，还可应用于其他相关领域，实用价值高。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其特征在于，该装置包含依次连接的连接器、接受室、混合扩容室、喷射器；所述的接受室、混合扩容室、喷射器均为圆管状结构；
所述的连接器，将现场混合装置与吹填土管道连接；
所述的接受室，接受从吹填土管道进入现场混合装置的吹填土；
所述的混合扩容室将吹填土与固化增强剂混合；
所述的喷射器为吹填土与固化增强剂混合物的出口段。
2.如权利要求1所述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其特征在于，所述的混合扩容室，其入口端与接受室的出口端通过焊接连接，接受室的出口端的直径小于混合扩容室的入口端。
3.如权利要求2所述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其特征在于，所述的混合扩容室，其出口端与喷射器的入口端通过焊接连接，混合扩容室的出口端的直径大于喷射器的入口端。
4.如权利要求3所述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其特征在于，所述的混合扩容室内部为内径变化的管状结构；混合扩容室的入口端开始的第一段管道的内径大于其后的第二段管道的内径，第一段管道与第二段管道之间通过内径渐缩连接，其剖面构成圆台形，第二段管道尾部到混合扩容室的出口端之间构成一个内径渐扩的喷出口，其剖面也构成圆台形。
5.如权利要求4所述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其特征在于，所述的混合扩容室在其入口端之后的第一段管道的管壁上设有固化剂进料口，所述的固化剂进料口与混合扩容室的侧壁垂直。
6.如权利要求5所述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其特征在于，所述的固化剂进料口处设有调节开关，还设有压力表或测流计。
7.如权利要求1所述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其特征在于，所述的连接器为法兰盘，其尺寸与吹填土管道相适配，通过卡箍和螺丝螺帽与吹填土管道连接并固定。
8.如权利要求1所述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其特征在于，所述的接受室包含一或两段管道，两段管道之间通过法兰连接，两段管道中的第一段是与连接器连接的橡胶软管。
9.如权利要求1所述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其特征在于，所述的喷射器包含一或两段管道，两段管道之间通过法兰连接。
10.如权利要求1~9中任意一项所述的用于吹填土与固化增强剂的现场混合装置，其特征在于，所述的现场混合装置，按照连接器、接受室、混合扩容室、喷射器的顺序组装，将连接器与现场的吹填土管道连接，拧紧卡箍和法兰盘上的螺丝螺帽；将混合扩容室的固化剂进料口与固化增强剂输送管道相连接，再进行混合。
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