CN204127569U - 一种抗磨的管道 - Google Patents

Abstract

一种抗磨的管道。本实用新型属于输送管道，具体涉及一种抗磨的管道，适用于包括矿石地下开采充填物料管道输送及其它相关硬质散体物料管道输送工程。本管道的内壁设置有与管道轴向相垂直的间隔排列的环状材料或半环状材料。水平倾角大于50o的管道内设置的是环状材料，水平倾角小于50o的管道内设置的是半环状材料。本实用新型解决了充填浆料在垂直或大角度管道的下向输送过程中，由于浆料高速流动而引起管道内壁严重磨损的问题，同时还能解决水平或小角度管道浆料输送过程中，管道底部快速磨损的问题，在管壁上形成了相对静止的保护层，提高了管道使用寿命。

Description

一种抗磨的管道

技术领域

本实用新型属于输送管道，具体涉及一种抗磨的管道，适用于包括矿石地下开采充填物料管道输送及其它相关硬质散体物料管道输送工程。

背景技术

在矿石地下开采过程中或开采后采空区的处理工程中，通常需从地表或距充填处理点较远的位置，将水与散体物料（通常为经机械破碎后的岩石或选矿尾砂等）混合后的浆料，通过管道输送到充填点，在输送过程中，无论是采用机械加压还是靠浆料自流，由于矿岩类散体物料具有较大的硬度，通常会引起输送管道的内壁磨损，尤其是在浆料流动速度较大的情况下，如在对井下采空区进行充填时，不可避免地会存在垂直或大角度下向输送的情况，在此条件下，若发生非满管流现象（这是非常常见的），浆料在此类管段中将会产生自由落体式的高速运动，这必然会引起物料与输送管道内壁的强烈摩擦，再由于矿岩物料的坚硬性，管道内壁通常会被快速磨损，并且，由于在垂直管段中可能存在的空气柱在高速下流的浆料压缩下对管壁产生较大的冲击压力，造成管壁破裂。这一方面使充填成本增加，另一方面更换管道及处理浆料的泄漏均会使得正常工作进程受阻。

目前，解决上述问题的方法或技术手段是，缩短以至消除浆料的自由降落区域，这样可降低浆料的最大自由下落速度，避免巨大冲量的发生，也即采用适当的技术方法，保证浆料在输送过程中为满管运动状态，在该状态下，充填浆料在整个管道沿线以比较均匀的速度运动，避免管道局部承受浆料的冲击，从而大大减轻管道的磨损及可能的破裂。为此，许多学者及工程技术人员进行了大量研究，目前解决问题的主要方法是所谓变径满管流输送技术，即为了耗散垂直管道产生的剩余静压头，将垂直或水平管道的直径减小，以增大料浆通过此部分的摩擦阻力。如果将水平管道的直径减小，就可获得高压满流输送系统；如果将垂直管道的直径减小，就可获得低压满流输送系统。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：本实用新型提供一种抗磨的管道，解决了充填浆料在垂直或大角度管道的下向输送过程中，由于浆料高速流动而引起管道内壁严重磨损的问题，同时还能解决水平或小角度管道浆料输送过程中，管道底部快速磨损的问题。

本实用新型采用的技术方案是：在管道内壁设置有与管道轴向相垂直的间隔排列的环状材料或半环状材料。

水平倾角大于50o的管道内设置的是环状材料，水平倾角小于50o的管道内设置的是半环状材料。

环状材料或半环状材料串接固定在连杆上，再置入管道内并由连杆端部固定于管端法兰上；或者环状材料或半环状材料直接与管道加工成一体。

所述的半环状材料为1/3～1/2圆环。

所述管端法兰的内孔边缘设置有突出体，连杆端部固定在突出体上。

当将该管道用于浆料的垂直输送段时，即便是在非满管输送状态下，浆料在下落过程中，一方面由于受到管内壁上环状材料的阻挡，增大其下落阻力，从而降低了其下落速度，减小可能存在的空气柱在高速下流的浆料压缩下对管壁产生较大的冲击压力以及对垂直管道底部连接弯头的磨损；另一方面，由于突出于管道内壁的环状材料实际上改变了浆料的轴向流动断面，即其快速流动断面高于了管道内壁面，因此浆料对管道的摩擦主要体现在环状材料的内径边缘，而非管道内壁本身，并且，由于环状材料具有一定的宽度，浆料对其的磨损过程大为延长；再由于环状材料内径与外径之间的环状断面上的浆料流速极低，导致该断面区域上会滞留堆积部分浆体或固体物料，这有利于更好地保护管道内壁。

本实用新型的有益效果是：本方法和装置可有效地防止充填料在垂直或大角度下向输送时，管道内壁的快速磨损及管道由于空气快速压缩引起的破裂的问题发生，也可解决水平或小角度输送时，管道底部内壁快速磨损的问题，从而减少由于管道破坏对生产的影响，并降低更换管道的引起的成本。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图之一。

图２为本实用新型图1的局部放大图。

图３为本实用新型的结构示意图之二。

图４为本实用新型的结构示意图之三。

图中各标号：管道1，法兰2，环状材料3，连杆4，突出体5，固定孔6，半环状材料7。

具体实施方式

实施例1：针对垂直或倾角大于50o的下向输送管道１，如图1、图2所示，将若干环状材料３按一定距离（可为200mm～500mm）用3到4根连杆４连接为环状材料串，其串长与管道（1）长度相当，环状材料３的外径略小于管道１内径(以能顺利放入管道且与管壁间间隙尽可能小为准)，再用螺栓通过管道１端部法兰２的内环突出体５上的固定孔６将环状材料串与法兰２固定在一起。考虑到管段与管段间的密封连接，上述固定螺栓应采用沉头方式。环状材料３的宽度（即外径与内径的差）需考虑管道１内径、材料的硬度（耐磨性）及环状材料３间距而定，一般可为20mm至50mm。环状材料３也可以直接与管道１内壁焊接成为一整体。

实施例2：针对水平或小倾角管道，如图3所示，将若干半环状材料7按一定距离（可为100mm到300mm）用2根连杆4连接为环状材料串，其串长与管道1长度相当，半环状材料7的外径略小于管道1内径(以能顺利放入管道1且与管壁间间隙尽可能小为准)，再用螺栓通过管道1的法兰内环突出体5上的固定孔6与半环状材料7上固定孔固定在一起。考虑到管段与管段间的密封连接，上述固定螺栓应采用沉头方式。半环状材料7的宽度（即外径与内径的差）需考虑管道1内径、材料的硬度（耐磨性）、半环状材料7间距以及浆料输送速度而定，一般可为10mm至50mm。

实施例3：如图4所示，通过适当传统工艺，将环状材料3或半环状材料7按一定距离直接固定于管道1中，其环状材料3或半环状材料7之间的距离和宽度参数可参照实例1和实例2。

本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.一种抗磨的管道，其特征在于：在管道内壁设置有与管道轴向相垂直的间隔排列的环状材料或半环状材料。

2.根据权利要求1所述的抗磨的管道，其特征在于：水平倾角大于50o的管道内设置的为环状材料，水平倾角小于50o的管道内设置的为半环状材料。

3.根据权利要求2所述的抗磨的管道，其特征在于：环状材料或半环状材料串接固定在连杆上，再置入管道内并由连杆端部固定于管端法兰上；或者环状材料或半环状材料直接与管道加工成一体。

4.根据权利要求2所述的抗磨的管道，其特征在于：半环状材料为1/3～1/2圆环。

5.根据权利要求3所述的抗磨的管道，其特征在于：所述管端法兰的内孔边缘设置有突出体，连杆端部固定在突出体上。