CN211716004U - 用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构，包括第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道和第六管道；第一管道出液口设置在第二管道的侧壁上且与第二管道流体导通连接，第二管道一端封端，第二管道另一端与第三管道缩口端流体导通连接，第三管道扩口端分别与第四管道和第五管道扩口端固定连接且流体导通，第四管道下端与第五管道扩口端固定连接且流体导通，第五管道缩口端与第六管道进液端流体导通连接。本实用新型利用缓冲腔消除了涌动对储浆罐内泥浆中泥沙沉淀的影响，改善了进液管中流体长时间涌动下的储浆罐内固液分离状况，同时还避免了第二管道出现泥沙沉积。

Description

用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构

技术领域

本实用新型涉及承压水地层钻孔施工技术领域。具体地说是一种用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构。

背景技术

为了避免市政隧道、深基坑等建设施工中位于地下水位以下或者开孔位置位于承压水地层中的工作面出现涌水或涌砂等事故，人们采用一系列方式来减缓或避免钻孔施工对原有地层的扰动影响，以期减少水土流失。发明专利CN106761499A中公开了承压水地层钻孔施工泥浆保压条件下固液分离装置，实现了利用泥浆与地层的水土压力平衡减缓或避免钻孔施工对原有地层的扰动影响。但在对发明专利CN106761499A所公开的固液分离装置进行模拟使用过程中，发现第一管道中泥浆流体发生涌动时，储浆罐里的固液分离状况较差，而且长时间使用直管段会因为泥浆中泥沙沉淀出现缩颈，即直管段管径随着泥沙在直管段的沉积变小，影响了泥浆的循环使用。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构，利用缓冲腔消除了涌动对储浆罐内泥浆中泥沙沉淀的影响，改善了进液管中流体长时间涌动下的储浆罐内固液分离状况，同时还避免了第二管道出现泥沙沉积。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构，包括第一管道、第二管道、第三管道、第四管道、第五管道和第六管道，所述第二管道和第六管道为直管道，所述第三管道和所述第五管道为中孔为锥形孔的管道，所述第四管道为球形壳体；所述第一管道出液口设置在所述第二管道的侧壁上且与所述第二管道流体导通连接，所述第二管道一端封端，所述第二管道另一端与所述第三管道缩口端流体导通连接，所述第三管道扩口端分别与所述第四管道和所述第五管道扩口端固定连接且流体导通，所述第四管道下端与所述第五管道扩口端固定连接且流体导通，所述第五管道缩口端与所述第六管道进液端流体导通连接；所述第三管道、所述第四管道和所述第五管道围成弯管部，所述弯管部内侧空腔为缓冲腔；所述第三管道、所述第四管道、所述第五管道和所述第六管道分别设置在储浆罐内；所述第一管道内径为D₁，所述第二管道内径为D₂，所述第三管道扩口端内径为D₃，所述第四管道半径为R，所述第六管道内径为D₄，D₃≥2D₄≥3D₂≥5D₁，2R≥D₃≥R。

上述用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构，还包括第七管道和第八管道，所述第七管道和第八管道均为中孔为锥形孔的管道，所述第六管道下端与所述第七管道缩口端固定连接且流体导通，所述第七管道扩口端与所述第八管道扩口端固定连接且流体导通。

上述用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构，所述第七管道与所述第八管道之间通过鼓形管连接。

上述用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构，所述缓冲腔内设有防涌动板，所述防涌动板第一端设置在所述第二管道内，所述防涌动板第二端通过转轴固定安装在所述第三管道内，所述防涌动板第二端位于所述防涌动板第一端上方；所述防涌动板在外力作用下绕所述转轴转动。

上述用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构，所述防涌动板第一端下方安装有支脚，所述支脚将所述防涌动板第一端下板面与所述第二管道内壁底部隔开。

上述用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构，所述防涌动板第一端端头安装有向上弯曲的弧形板。

本实用新型的技术方案取得了如下有益的技术效果：

1.本实用新型利用近球形缓冲腔消除管道流体涌动对下输水管道内流体流动的影响，从而消除流体涌动对储浆罐内固液分离的影响，有利于储浆罐内固液分离。

2.本实用新型利用锥形管与第二管道衔接，在减少第二管道长度的基础上可以进一步减少泥沙在第二管道底壁上沉积，避免泥沙沉积在第二管道内壁上形成对第二管道的堵塞。

3.本实用新型中的防涌动板可以有效缓解大幅度涌动对输入储浆罐内流体的影响。

附图说明

图1为本实用新型用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构的结构示意图。

图中附图标记表示为：1-第一管道；2-第二管道；3-第三管道；4-第四管道；5-第五管道；6-第六管道；7-第七管道；8-第八管道；9-防涌动板；10-转轴；11-支脚；12-弧形板。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构，包括第一管道1、第二管道2、第三管道3、第四管道4、第五管道5和第六管道6，所述第二管道2和第六管道6为直管道，所述第三管道3和所述第五管道5为中孔为锥形孔的管道，所述第四管道4为球形壳体；所述第一管道1出液口设置在所述第二管道2的侧壁上且与所述第二管道2流体导通连接，所述第二管道2一端封端，所述第二管道2另一端与所述第三管道3缩口端流体导通连接，所述第三管道3扩口端分别与所述第四管道4和所述第五管道5扩口端固定连接且流体导通，所述第四管道4下端与所述第五管道5扩口端固定连接且流体导通，所述第五管道5缩口端与所述第六管道6进液端流体导通连接；所述第三管道3、所述第四管道4和所述第五管道5围成弯管部，所述弯管部内侧空腔为缓冲腔；所述第三管道3、所述第四管道4、所述第五管道5和所述第六管道6分别设置在储浆罐内；所述第一管道1内径为D₁，所述第二管道2内径为D₂，所述第三管道3扩口端内径为D₃，所述第四管道4半径为R，所述第六管道6内径为D₄，D₃≥2D₄≥3D₂≥5D₁，2R≥D₃≥R。

当所述第一管道1内携带泥沙的泥浆进入所述第二管道2后，由于管径发生变化，泥浆流速变慢，而当泥浆进入所述缓冲腔时，泥浆流速进一步变慢，使得泥浆中携带的泥沙开始与泥浆进行初步分离，而由于泥浆向下流动，泥沙也向下沉降，所以二者分离不明显，而当泥浆进入储浆罐后向上流动时，泥沙继续向下沉降，这时候就完成了固液分离。而当所述第一管道1内泥浆发生涌动时，涌动传递到所述第二管道2时，由于场地环境以及设备规模等因素的限制，所述第二管道2内径D₂与所述第一管道1内径D₁之比不可能设置成较大比值，即所述第一管道1内径和所述第二管道2内径大小是受限，故而在涌动传递到所述第二管道2，所述第二管道2内的泥浆会将涌动下一传递到下一输送泥浆的管路内，而本实用新型的所述缓冲腔可以进一步减缓或者消除所述第一管道1内流体发生涌动对这个固液分离装置的影响。

本实施例中，还增设了第七管道7和第八管道8，所述第七管道7和第八管道8均为中孔为锥形孔的管道，所述第六管道6下端与所述第七管道7缩口端固定连接且流体导通，所述第七管道7扩口端与所述第八管道8扩口端通过鼓形管固定连接且流体导通。

为了减少从所述第一管道1流出的流体发生涌动时流体对所述缓冲腔内的流体产生较大的影响，本实施例中，在所述缓冲腔内设有防涌动板9，所述防涌动板9第一端设置在所述第二管道2内，所述防涌动板9第二端通过转轴10固定安装在所述第三管道3内，所述防涌动板9第二端位于所述防涌动板9第一端上方；所述防涌动板9在外力作用下绕所述转轴10转动。所述防涌动板9第一端下方安装有支脚11，所述支脚11将所述防涌动板9第一端下板面与所述第二管道2内壁底部隔开，且所述防涌动板9第一端端头安装有向上弯曲的弧形板12。利用管道输送固液混合流体时，有固液混合流体密度不均匀，输送的流体容易出现波动，在管道内体现为涌动，即管道内流体会出现忽快忽慢的流动现象。而当所述第一管道1内携带泥沙的泥浆发生涌动时，涌动传递到所述第二管道2内之后，泥浆被所述防涌动板9分割成两股泥浆，两股泥浆在所述缓冲腔内汇合成一股泥浆。所述第一管道1内泥浆发生涌动时，发生涌动的泥浆进入所述第二管道2时受到所述第二管道2内壁的阻挡向下翻转，然后托起所述防涌动板9第一端，此时经位于所述防涌动板9下方的空隙流过的泥浆量增加，而经由所述防涌动板9上方的空隙流过的泥浆量减少，从所述防涌动板9下方流过的泥浆用以维持所述第八管道8出液口的泥浆流速稳定，而从所述防涌动板9上方流过的泥浆进入所述缓冲腔内后则会补入流速较慢的泥浆流体内，进而可以减少长时间流速波动性较大的泥浆涌动对储浆罐内固液分离的影响。

本实用新型中，携带泥沙的泥浆由所述第一管道1进入所述第二管道2后，在所述第二管道2内壁的阻挡下变向，而由于所述第二管道2内径大于所述第一管道1内径，泥浆流速变缓，而当泥浆流入所述缓冲腔之后，较大空间使得管道对泥浆的约束力进一步变小，从而使泥浆的流速进一步变缓，并使得泥沙与泥浆进行初步分离，然后开始沉降的泥沙和泥浆一起经所述第五管道5、所述第六管道6、所述第七管道7和所述第八管道8进入储浆罐内。而当所述第一管道1内的泥浆发生流速波动时，所述缓冲腔可以将泥浆流速波动产生的升压或者降压影响减小，甚至消除，即所述缓冲腔可以消除泥浆涌动给固液分离的影响。而所述第三管道3的设置，可以延长泥浆沿所述第二管道2轴向流动的路径长度，从而有利于泥浆在泥沙沉积在所述第二管道2内壁上之前将其冲入所述缓冲腔内。相较于本实用新型而言，发明专利CN106761499A中的进液管，虽然可以使得泥浆流入储浆罐的速度逐步变缓，能够使泥沙与泥浆在储浆罐内进行分离，但泥浆流体发生涌动时，从发明专利CN106761499A中的进液管中流出的泥浆速度变化比较大，速度较大时会将沉积在储浆罐底部的泥沙冲起来，而如需改变这一状况，只能进一步扩大第一管道内径和直管段内径之间的差距，直至直管道可以全部消除或者大部分消除第一管道内泥浆发生涌动产生的影响，这很不利于控制设备的规模。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。

Claims (6)

1.用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构，其特征在于，包括第一管道(1)、第二管道(2)、第三管道(3)、第四管道(4)、第五管道(5)和第六管道(6)，所述第二管道(2)和第六管道(6)为直管道，所述第三管道(3)和所述第五管道(5)为中孔为锥形孔的管道，所述第四管道(4)为球形壳体；所述第一管道(1)出液口设置在所述第二管道(2)的侧壁上且与所述第二管道(2)流体导通连接，所述第二管道(2)一端封端，所述第二管道(2)另一端与所述第三管道(3)缩口端流体导通连接，所述第三管道(3)扩口端分别与所述第四管道(4)和所述第五管道(5)扩口端固定连接且流体导通，所述第四管道(4)下端与所述第五管道(5)扩口端固定连接且流体导通，所述第五管道(5)缩口端与所述第六管道(6)进液端流体导通连接；所述第三管道(3)、所述第四管道(4)和所述第五管道(5)围成弯管部，所述弯管部内侧空腔为缓冲腔；所述第三管道(3)、所述第四管道(4)、所述第五管道(5)和所述第六管道(6)分别设置在储浆罐内；所述第一管道(1)内径为D₁，所述第二管道(2)内径为D₂，所述第三管道(3)扩口端内径为D₃，所述第四管道(4)半径为R，所述第六管道(6)内径为D₄，D₃≥2D₄≥3D₂≥5D₁，2R≥D₃≥R。

2.根据权利要求1所述的用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构，其特征在于，还包括第七管道(7)和第八管道(8)，所述第七管道(7)和第八管道(8)均为中孔为锥形孔的管道，所述第六管道(6)下端与所述第七管道(7)缩口端固定连接且流体导通，所述第七管道(7)扩口端与所述第八管道(8)扩口端固定连接且流体导通。

3.根据权利要求2所述的用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构，其特征在于，所述第七管道(7)与所述第八管道(8)之间通过鼓形管连接。

4.根据权利要求1～3任一所述的用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构，其特征在于，所述缓冲腔内设有防涌动板(9)，所述防涌动板(9)第一端设置在所述第二管道(2)内，所述防涌动板(9)第二端通过转轴(10)固定安装在所述第三管道(3)内，所述防涌动板(9)第二端位于所述防涌动板(9)第一端上方；所述防涌动板(9)在外力作用下绕所述转轴(10)转动。

5.根据权利要求4所述的用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构，其特征在于，所述防涌动板(9)第一端下方安装有支脚(11)，所述支脚(11)将所述防涌动板(9)第一端下板面与所述第二管道(2)内壁底部隔开。

6.根据权利要求5所述的用于施工泥浆保压条件下固液分离的进液管结构，其特征在于，所述防涌动板(9)第一端端头安装有向上弯曲的弧形板(12)。

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