CN209011181U - 一种高压气动加推的吸砂节能系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压气动加推的吸砂节能系统，包括喷嘴部件、真空室、进砂管、压缩管、扩散管、出砂管、压力管路；所述吸砂节能系统还包括气力输送装置，该气力输送装置设置在扩散管或出砂管上，所述气力输送装置的喷气口朝向出砂管的出口一侧并与扩散管或出砂管的内部连通。本实用新型的吸砂节能系统在原有方案避免水力撞击的基础上，增设气力输送装置于扩散管或出砂管上，通过气力输送装置输出的高压空气进入管道内膨胀做功，推动砂水混合物快速流动，从而保证出砂效率。

Description

一种高压气动加推的吸砂节能系统

技术领域

本实用新型涉及一种吸砂系统，特别是涉及一种高压气动加推的吸砂节能系统。

背景技术

专利号为CN201520599277.0公开了一种吸砂船高效吸砂节能系统，包括喷嘴部件、真空室、进砂管、压缩管、扩散管、出砂管和压力管路；所述喷嘴部件安装在真空室内且喷嘴部件的出口对正真空室的出口端，所述喷嘴部件的进口端与压力管路对接，所述真空室的出口端与压缩管的一端对接，所述压缩管的另一端与扩散管的小端对接，所述扩散管的大端与出砂管对接，所述进砂管安装在真空室上且进砂管的中心线与所述的真空室的射流方向的夹角为30°～35°。其通过将进砂管的中心线与真空室的射流方向的夹角设置为30°～35°在此角度下使两股流体的合速度射程最远，尽可能的减小水力撞击损失，从而提高真空室系统的效率并使系统振动减小，提高了系统的使用寿命。然而，在后续使用过程中，虽然前段真空室部分已经克服了水力撞击的影响，却发现后段的出砂管中的砂水混合物流出速度不高，砂水混合物从真空室后的一部分动能消耗在压缩管、扩散管、出砂管等后段狭长的管路上。因此，为了进一步提高出砂效率，亟待进一步改进。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种能提高后段混合物流出速度的高压气动加推的吸砂节能系统。

本实用新型采用的技术方案是：

一种高压气动加推的吸砂节能系统，包括喷嘴部件、真空室、进砂管、压缩管、扩散管、出砂管和压力管路；所述吸砂节能系统还包括气力输送装置，该气力输送装置设置在扩散管或出砂管上，所述气力输送装置的喷气口与扩散管或出砂管的内部连通并朝向出砂管的出口一侧。

进一步限定，所述喷气口喷气方向的中心线与出砂管的中心线在同一平面且夹角为0°～10°。

优选的，所述喷气口喷气方向的中心线与出砂管的中心线在同一平面且夹角为5°～10°。

进一步，所述气力输送装置位于扩散管与出砂管的衔接处。

另一限定，所述喷气口喷气方向的中心线与出砂管的中心线不在同一平面。

进一步，所述喷气口具有多个，多个所述喷气口间隔分布在喷气环上，所述喷气环作为气力输送装置与扩散管或出砂管之间的连接件。

本实用新型的有益效果：本实用新型的吸砂节能系统在原有方案避免水力撞击的基础上，增设气力输送装置于扩散管或出砂管上，通过气力输送装置输出的高压空气进入管道内膨胀做功，推动砂水混合物快速流动，从而保证出砂效率。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

图1是本实用新型的吸砂节能系统结构示意图；

图2是本实用新型的气力输送装置安装示意图；

图3是本实用新型的喷气环正视图；

图4是本实用新型的喷气环剖面图。

具体实施方式

如图1所示，为本实用新型的一种高压气动加推的吸砂节能系统，包括喷嘴部件1、真空室2、进砂管3、压缩管4、扩散管5、出砂管6、压力管路7；喷嘴部件安装在真空室2内且喷嘴部件的出口对正真空室2的出口端，喷嘴部件的进口端与压力管路7对接，所述真空室2的出口端与压缩管4的一端对接，压缩管4的另一端与扩散管5的小端对接，所述扩散管5的大端与出砂管6对接，进砂管3安装在真空室2上且进砂管3的中心线与所述的真空室2的射流方向的夹角为30°～35°；优选为33°黄金分割角度，采用此角度使两股流体的合速度射程最远，尽可能的减小水力撞击损失,从而提高真空室系统的效率。

本技术方案的主要改进点在于，本实用新型的吸砂节能系统还包括气力输送装置8，该气力输送装置8设置在扩散管5或出砂管6上，所述气力输送装置8的喷气口81与扩散管5或出砂管6的内部连通并朝向出砂管6的出口一侧。在原有方案避免水力撞击的基础上，增设气力输送装置于扩散管5或出砂管6上，通过气力输送装置8输出的高压空气进入管道内膨胀做功，推动砂水混合物快速流动，从而保证出砂效率。

作为本技术方案的第一种优选实施方式，所述喷气口81喷气方向的中心线与出砂管6的中心线在同一平面且夹角为0°～10°，使得砂水混合物在高压空气的作用下直接朝向出口流动。优先所述喷气口81喷气方向的中心线与出砂管6的中心线在同一平面且夹角为5°～10°。如图2，图4。

在气力输送装置8的安装位置选择上，除了安装于扩散管5或出砂管6的管体部分，还可以选择安装于扩散管5与出砂管6的衔接处，如图1所示。

作为本技术方案的另一种实施方式，还可以设置所述喷气口81喷气方向的中心线与出砂管6的中心线不在同一平面，此设置可以最大程度的是高压空气作用于整个管道横截面上的砂水混合物，使得受力更加均匀，使整个管道横截面上的砂水混合物产生旋转，旋转的砂水混合物的好处一是能提高输送速度，二是能对整个管道横截面产生冲击，使砂水混合物不能在管道横截面上的产生沉积和结垢，保证了整个管道的畅通。

此外，在本实施例中，所述喷气口81具有多个，如图3、图4所示，多个所述喷气口81间隔分布在喷气环82上，所述喷气环82作为气力输送装置8与扩散管5或出砂管6之间的连接件，保证喷气口81的高压空气从环绕扩散管5或出砂管6的多个位置输出高压空气，保证高压空气做功均匀、稳定和高效。

同时，本方案仍然保留原方案压力管路7(水泵出水管路)及出砂管6直径的选取。

1、压力管路7(水泵出水管路)的直径的选取：

根据水泵流量、扬程确定压力管路直径φD1，使泵出口至真空室2沿程阻力最小，减小不必要的扬程损失，提高效率。

2、出砂管6的直径的选取：

出砂管6直径φD2的选取，以出砂管6内砂水混合物的流速大于砂砾的下沉速度为原则，使较大砂砾不至于下沉堵塞砂管。提高送砂效率。

3、压缩管长度的选取：

压缩管4长度L2的选取，泵送流体从喷嘴部件1以速度Vp和从进砂管3以速度V2吸上流体通过真空室2(吸入室)后，两股流体在压缩管4内充分混合将动能充分转化为压力能在压缩管4内以速度Vt压出为原则，减少不必要的动能损失，提高系统效率。

4、扩散管5扩散角度及长度的选取：

扩散管5的扩散角度θ根据流体力学以不超过11度为原则，其长度L3在满足角度要求后小头对接压缩管4、大头对接出砂管6确定，防止由于扩散角度过大产生涡流，减小能量损失，提高真空室效率。

本技术方案的工作过程为，高压水P1(压力)、V1(速度)35m/s-65m/s，从喷嘴喷出，在真空室的Q腔形成负压，通过大气压从进砂管3以P2(压力)、V2(速度)在压缩管4进行速度的中和，以Vt速度压出，压力通过气力输送装置8的高压空气以P4(压力)、V4(速度)进入出砂管6，通过高压空气膨胀作功，推动砂水混合物以P5(压力)、V5(速度)流出出砂管6。

以上所述仅为本实用新型的优先实施方式，本实用新型并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高压气动加推的吸砂节能系统，包括喷嘴部件(1)、真空室(2)、进砂管(3)、压缩管(4)、扩散管(5)、出砂管(6)和压力管路(7)；所述喷嘴部件(1)安装在真空室(2)内且喷嘴部件(1)的出口对正真空室(2)的出口端，所述喷嘴部件(1)的进口端与压力管路(7)对接，所述真空室(2)的出口端与压缩管(4)的一端对接，所述压缩管(4)的另一端与扩散管(5)的小端对接，所述扩散管(5)的大端与出砂管(6)对接，所述进砂管(3)安装在真空室(2)上且进砂管(3)的中心线与所述的真空室(2)的射流方向的夹角为30°～35°；其特征在于：所述吸砂节能系统还包括气力输送装置(8)，所述的气力输送装置(8)设置在所述的扩散管(5)或所述的出砂管(6)上，所述的气力输送装置(8)的喷气口(81)与所述的扩散管(5)或所述的出砂管(6)的内部连通并朝向所述的出砂管(6)的出口一侧。

2.根据权利要求1所述的高压气动加推的吸砂节能系统，其特征在于：所述喷气口(81)喷气方向的中心线与所述的出砂管(6)的中心线在同一平面且夹角为0°～10°。

3.根据权利要求2所述的高压气动加推的吸砂节能系统，其特征在于：所述喷气口(81)喷气方向的中心线与所述的出砂管(6)的中心线在同一平面且夹角为5°～10°。

4.根据权利要求1或2所述的高压气动加推的吸砂节能系统，其特征在于：所述气力输送装置(8)位于所述的扩散管(5)与所述的出砂管(6)的衔接处。

5.根据权利要求1或2所述的高压气动加推的吸砂节能系统，其特征在于：所述喷气口(81)喷气方向的中心线与所述的出砂管(6)的中心线不在同一平面。

6.根据权利要求1或2所述的高压气动加推的吸砂节能系统，其特征在于：所述喷气口(81)具有多个，多个所述喷气口(81)间隔分布在喷气环(82)上，所述喷气环(82)作为所述的气力输送装置(8)与所述的扩散管(5)或所述的出砂管(6)之间的连接件。