JP2770990B2 - Mixing and mixing equipment for soil flow - Google Patents
Mixing and mixing equipment for soil flowInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、土質流の混合撹拌装置に関するものであ
る。さらに詳しくはこの発明は、セメント、凝集剤、骨
材等の粉粒体の高速均一撹拌を可能とする流通系の土質
流混合撹拌装置に関するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to an apparatus for mixing and stirring a soil flow. More specifically, the present invention relates to a flow-type soil flow mixing and stirring apparatus which enables high-speed uniform stirring of powders such as cement, a coagulant, aggregate and the like.
（従来の技術とその課題） 従来より、ヘドロ流等の土質を改良するために、これ
にセメント、あるいはその他の粉粒体を混合して複合化
することが行われてきている。このような土質流の混合
には大規模な工事をも対象とした流通系の装置も採用さ
れてきている。(Conventional technology and its problems) Conventionally, in order to improve soil properties such as sludge flow, it has been practiced to mix cement or other powder and granules into a composite. For the mixing of such a soil flow, a distribution system for large-scale construction has also been employed.
たとえばこのような流通系の混合装置としては、スク
リューコンベア等によって管内を搬送している土質流中
に高圧エアージェット等によってセメント等の粉粒体を
吹込む方式のものが知られてもいる。For example, as such a mixing device of the distribution system, there is known a system in which a powder or the like such as cement is blown into a soil flow carried in a pipe by a screw conveyor or the like by a high-pressure air jet or the like.
しかしながら、これまでに採用されてきている装置の
場合には、セメント等の粉粒体を土質流中に均一に分散
混合することは難しく、どうしてもその混合が不均一、
かつ不充分になってしまうことが避けられなかった。エ
アージェット等の圧力を高めたとしても、その圧力エネ
ルギーは吹込み粉粒体の均一分散には寄与せずに消費さ
れてしまうという問題があった。However, it is difficult to uniformly disperse and mix powders such as cement in a soil flow in the case of an apparatus that has been employed so far, and the mixing is inevitably uneven.
And it was inevitable that it would be insufficient. Even if the pressure of the air jet or the like is increased, there is a problem that the pressure energy is consumed without contributing to the uniform dispersion of the blown powder.
この発明は、以上の通りの事情に鑑みてなされたもの
であり、これまでの混合装置の欠点を克服し、高効率で
均一に粉粒体の分散混合を可能とする新しい土質流の混
合撹拌装置を提供することを目的としている。The present invention has been made in view of the circumstances described above, and overcomes the drawbacks of the conventional mixing apparatus, and enables a high-efficiency and uniform mixing and dispersing of a soil flow that enables uniform mixing of powder and granules. It is intended to provide a device.
（課題を解決するための手段） この発明は、上記の課題を解決するものとして、土質
流に粉粒体を混合する流通系の混合撹拌装置において、
回転軸にスパイラル流によって搬送した粉粒体吹出口を
設けた撹拌翼を配設してなることを特徴とする土質流の
混合撹拌装置を提供する。(Means for Solving the Problems) According to the present invention, there is provided a flow-type mixing / stirring apparatus for mixing a granular material with a soil stream,
A mixing / stirring apparatus for a soil flow, comprising a stirring blade having a rotary shaft provided with an outlet for a granular material conveyed by a spiral flow.
特にこの発明の装置は、ヘドロ流にセメント、あるい
はフライアッシュ、凝集剤、骨材などの粉粒体を混合
し、ヘドロ土質を改良する場合に有用なものである。In particular, the apparatus of the present invention is useful for improving sludge soil quality by mixing a sludge stream with a powdery material such as cement or fly ash, a flocculant, or aggregate.
粉粒体を搬送し、吹出させるスパイラル流としてはコ
アンダスパイラル流が好適なものとして採用される。A Coanda spiral flow is preferably used as a spiral flow for conveying and blowing out the powder.
このコアンダスパイラルフローは、従来の流体の運動
概念として知られている層流または乱流とは全く異な
り、乱流領域に属する流体の運動条件下にありながらも
乱流とは相違する運動状態としてこの発明の発明者によ
り見出だされたものである。その形成方法に関してもこ
の発明者により既に提案されている。This Coanda spiral flow is completely different from laminar flow or turbulent flow, which is known as a conventional fluid motion concept, and has a motion state different from turbulent flow under the motion conditions of fluid belonging to the turbulent flow region. It has been discovered by the inventor of the present invention. The present inventor has already proposed a forming method.
すなわち、このコアンダスパイラルフローは、旋回し
つつ管路方向に高速進行するという流体の流れであっ
て、管路方向に導入した流体の流れベクトルに管の半径
方向のベクトルを加えることにより形成することができ
る。この場合、コアンダスパイラルフローの進行方向の
反対側には強い吸引力の負圧が形成され、また管内壁近
傍にはこの旋回流に基づく境界層が形成される。That is, this Coanda spiral flow is a fluid flow that moves at a high speed in the pipe direction while turning, and is formed by adding a vector in the pipe radial direction to the flow vector of the fluid introduced in the pipe direction. Can be. In this case, a negative pressure of a strong suction force is formed on the opposite side of the Coanda spiral flow in the traveling direction, and a boundary layer based on the swirling flow is formed near the inner wall of the pipe.
この発明は、このようなコアンダスパイラルフローの
特徴を利用して、土質流中への粉粒体の吹込みを行うも
のであり、この方法を利用するにあたっての重要な点
は、コアンダスパイラルフローによって旋回運動が生
じ、しかもその進行方向に対しての速度分布が進行軸に
集中することである。この旋回と速度集中は、従来の乱
流によるジエットフローには見られないものである。こ
れによって、粉粒体の搬送および吹出の効率は向上し、
しかもこの吹出により吐出された粉粒体は、土質流中に
均一に分散される。The present invention uses such features of the Coanda spiral flow to inject the granular material into the soil flow. An important point in using this method is that the Coanda spiral flow is A turning motion occurs, and the velocity distribution in the traveling direction is concentrated on the traveling axis. This turning and speed concentration are not seen in the conventional turbulent jet flow. As a result, the efficiency of conveying and blowing the powder and granules is improved,
In addition, the powder discharged by the blowing is uniformly dispersed in the soil flow.
管内壁近傍に形成される境界層は、粉粒体の管内壁と
の衝突、散乱によるエネルギー損失を抑え、粉粒体の塊
状化の現象も抑止する。The boundary layer formed near the inner wall of the pipe suppresses energy loss due to collision and scattering of the granular material with the inner wall of the pipe, and also suppresses the phenomenon of agglomeration of the granular material.
第１図は、このコアンダスパイラルフロー生成装置の
一例を示したものである。FIG. 1 shows an example of the Coanda spiral flow generating device.
この第１図に示した例においては、たとえば、ノズル
出口（１）に向う主筒（２）には、空気、あるいはガ
ス、さらには流体等の加圧流体を導入するための環状の
スリット（３）が形成してあり、このスリット（３）に
はこれらの加圧流体を供給する供給管（７）を設けてい
る。In the example shown in FIG. 1, for example, an annular slit () for introducing a pressurized fluid such as air, gas, or fluid into a main cylinder (2) facing a nozzle outlet (1). The slit (3) is provided with a supply pipe (7) for supplying these pressurized fluids.
主管（２）はノズル出口（１）からスリット（３）に
向って、相似的に次第に径が大きくなっており、滑らか
に湾曲した壁面（５）を形成している。さらにノズル出
口（１）と反対の端部には補助筒（４）が設けてあり、
粉粒体あるいはこれと気体あるいは流体との混合流の導
入口（６）が形成してある。この場合、スリット（３）
の壁面（５）の反対の側では、補助筒（４）の壁面
（８）が直角または鋭角状に折り曲げられている。The main pipe (2) has a gradually increasing diameter similarly from the nozzle outlet (1) toward the slit (3), and forms a smoothly curved wall surface (5). Further, an auxiliary cylinder (4) is provided at the end opposite to the nozzle outlet (1),
An inlet (6) for a powder or a mixed flow of the powder and a gas or a fluid is formed. In this case, slit (3)
On the side opposite to the wall surface (5), the wall surface (8) of the auxiliary cylinder (4) is bent at a right angle or an acute angle.
なお、スリット（３）は、その間隔が調整できるよう
にしている。また、加圧流体を供給する供給管（７）の
構造に特に制限はない。均一供給を可能とするために分
配室（９）を設けることもできる。The slits (3) are arranged such that their intervals can be adjusted. The structure of the supply pipe (7) for supplying the pressurized fluid is not particularly limited. A distribution chamber (9) can also be provided to enable a uniform supply.
主筒の傾斜角（θ）については、tanθが1/3〜1/10程
度となるようにするのが好ましい。As for the inclination angle (θ) of the main cylinder, it is preferable that tan θ is about 1/3 to 1/10.
たとえば以上のように例示することのできるコアンダ
スパイラルフロー生成装置においては、加圧流体として
の空気やガスをスリット（３）から主筒（２）内へ導入
する。これにより加圧流体の運動ベクトルと導入付く
（６）からの粉粒体とともに導入される空気等の流体の
運動ベクトルとが合成され、スパイラルモーション（1
0）が生成される。このスパイラルモーション（10）
は、流体速度の進行軸方向への集中をもたらし、高速集
中流を形成する。また、主筒内の内壁近傍には境界層が
形成されるため、粉粒体の衝突による内壁摩耗やこれら
の内壁への付着は抑制される。For example, in the Coanda spiral flow generation device that can be exemplified as described above, air or gas as a pressurized fluid is introduced from the slit (3) into the main cylinder (2). As a result, the motion vector of the pressurized fluid and the motion vector of the fluid such as air introduced together with the granular material from (6) are synthesized, and the spiral motion (1
0) is generated. This spiral motion (10)
Causes a concentration of fluid velocity in the direction of the traveling axis to form a high-speed concentrated flow. In addition, since a boundary layer is formed near the inner wall in the main cylinder, wear of the inner wall due to collision of the granular material and adhesion to these inner walls are suppressed.
ノズル出口（１）には搬送用パイプ（11）を接続す
る。このパイプ（11）中を粉粒体は、スパイラルモーシ
ョン（10）として高速移動する。進行方向への速度集中
とともに、スバイラルモーション（10）による粉粒体の
均一分散が実現され、粉粒体の塊状化や、パイプ（11）
内壁への付着は抑制される。A transfer pipe (11) is connected to the nozzle outlet (1). The granular material moves at high speed in the pipe (11) as a spiral motion (10). Along with the concentration of the velocity in the traveling direction, uniform dispersion of the granules by the viral motion (10) is realized, and the agglomeration of the granules and pipes (11)
Adhesion to the inner wall is suppressed.
導入する加圧流体の圧力は、装置の能力に応じて、適
宜に定めればよく、数kg/cm2から数10kg/cm2までの高圧
としてもよい。流体は空気、ガス等だけでなく、必要に
応じては、液体であってもよい。The pressure of the pressurized fluid to be introduced may be appropriately determined according to the capacity of the apparatus, and may be a high pressure of several kg / cm 2 to several tens kg / cm 2 . The fluid may be not only air, gas and the like, but also a liquid if necessary.
第２図は、この発明の混合撹拌装置の一例を示したも
のである。この例に示したように、搬送パイプ（20）に
よって流通しているヘドロ等の土質流に対し、パイプ
（21）よりスパイラルモーションによって送られたセメ
ント等の粉粒体を吹出口（22）より吹出す。FIG. 2 shows an example of the mixing and stirring device of the present invention. As shown in this example, a powdery material such as cement sent by a spiral motion from a pipe (21) is discharged from an outlet (22) against a soil flow such as sludge flowing through a transport pipe (20). Blow out.
スパイラルモーションは、スパイラルフロー生成装置
（23）によって生成し、この生成装置（23）は、圧縮機
（24）により圧縮空気を、また、導入口より粉粒体（2
5）を導入する。Spiral motion is generated by a spiral flow generator (23), which generates compressed air by a compressor (24), and a powder (2) from an inlet.
5) is introduced.
吹出口（22）は、回転軸（26）の撹拌翼（27）の基部
に設けている。吹出された粉粒体（25）は、土質流に混
合され、撹拌翼（27）および吹出口のない撹拌翼（28）
によって撹拌される。スパイラルフローによって吹出さ
れた粉粒体は、従来のエアージェット流に比べてはるか
に高効率で、均一な混合を可能とする。The outlet (22) is provided at the base of the stirring blade (27) of the rotating shaft (26). The blown-out particulate material (25) is mixed with the soil flow, and is provided with a stirring blade (27) and a stirring blade without a blowout port (28).
Is stirred by. The granules blown out by the spiral flow are much more efficient than the conventional air jet flow, and enable uniform mixing.
混合撹拌された土質流はさらに所定の位置にまで搬送
される。The mixed and stirred soil stream is further transported to a predetermined position.
第３図は、吹出口（22）を有する撹拌翼（27）の例を
示したものである。この第３図（ａ）の平面図および第
３図（ｂ）の側面図に示したように、撹拌翼（27）は回
転軸を介して対向させ、かつその一方の基部（29）に粉
粒体の吹出口（22）を配設している。FIG. 3 shows an example of a stirring blade (27) having an outlet (22). As shown in the plan view of FIG. 3 (a) and the side view of FIG. 3 (b), the stirring blades (27) are opposed to each other via a rotating shaft, and the powder is attached to one base (29). A granule outlet (22) is provided.
撹拌翼（27）は、湾曲傾斜し、土質流の進行方向（Ａ）
に対して傾斜し、この傾斜した撹拌翼（27）が吹出口
（22）の上部を一部覆うようにしている。The stirring blade (27) is curved and inclined, and the traveling direction of the soil flow (A)
The agitating blade (27) that is inclined with respect to the air outlet (22) partially covers the upper part of the outlet (22).
吹出口（22）の形状は長円形状としている。 The shape of the outlet (22) is oval.
たとえば以上のように配設することにより、吹出口
（22）から吹出された粉粒体は、その一部が撹拌翼（2
7）の湾曲内面に衝突し、効果的に土質流中に均一に分
散混合される。撹拌翼（27）の湾曲および傾斜形状がス
パイラルフローによる粉粒体の吹出しとその土質流中へ
の分散を促進する。この撹拌翼（27）によって土質流が
吹出口（22）を閉塞することもない。For example, by arranging as described above, a part of the granular material blown out from the outlet (22) is
7) It collides with the curved inner surface and is effectively dispersed and mixed in the soil flow. The curved and inclined shapes of the stirring blades (27) promote the blowing of the powder and granules by the spiral flow and the dispersion into the soil flow. The agitating blade (27) does not cause the soil flow to block the outlet (22).
回転軸（30）は、第３図（ｂ）に示したように中空状
もしくは部分中空状とし、粉粒体を搬送する空気等のス
パイラルフローが吹出口（22）より吐出するようにして
いる。The rotary shaft (30) is hollow or partially hollow as shown in FIG. 3 (b), so that a spiral flow of air or the like for conveying the granular material is discharged from the outlet (22). .
撹拌翼（27）の基部（29）の内径（ｄ）および外径
（Ｄ）は、装置の処理能力等を考慮して決めることがで
きる。The inner diameter (d) and the outer diameter (D) of the base (29) of the stirring blade (27) can be determined in consideration of the processing capacity of the apparatus.
吹出口（22）は、この例においては基部（29）の１個
所に設けているが、複合撹拌装置の処理能力によっては
複数設けてもよい。この場合、複数の撹拌翼（27）を回
転軸（30）に順次配置し、その各々の基部に設けてもよ
い。In this example, the outlet (22) is provided at one position of the base (29), but a plurality of outlets may be provided depending on the processing capacity of the combined stirring device. In this case, a plurality of stirring blades (27) may be sequentially arranged on the rotating shaft (30), and may be provided at the base of each of the stirring blades (27).
もちろん、この発明は以上の例に限定されるものでは
ない。様々な細部の構造、形状が可能である。Of course, the present invention is not limited to the above examples. Various detail structures and shapes are possible.
（発明の効果） この発明により、以上詳しく説明したように、高効率
に、かつ均一分散による土質流中への粉粒体の混合撹拌
が可能となる。(Effects of the Invention) According to the present invention, as described in detail above, it is possible to mix and stir the powder and granules into the soil flow with high efficiency and uniform dispersion.
大規模土質改良等にも有用な混合撹拌装置が実現され
る。A mixing and stirring device useful for large-scale soil improvement and the like is realized.
第１図はコアンダスパイラルフロー生成装置の一例を示
した断面図である。第２図はこの発明の装置の１例を示
した要部破断斜視図である。 第３図（ａ）（ｂ）は、この発明の吹出口を有する撹拌
翼の１例を示した平面図と側面図である。 １…ノズル出口 ２…主筒 ３…スリット ４…補助筒 ５…壁面 ６…導入口 ７…供給管 ８…壁面 ９…分配室 10…スパイラルモーション 11…パイプ 20,21…パイプ 22…吹出口 23…スパイラルフロー生成装置 24…圧縮機 25…粉粒体 26…回転軸 27…撹拌翼 28…撹拌翼 29…基部 30…回転軸FIG. 1 is a sectional view showing an example of a Coanda spiral flow generating device. FIG. 2 is a fragmentary perspective view showing an example of the device of the present invention. FIGS. 3 (a) and 3 (b) are a plan view and a side view showing an example of a stirring blade having an outlet according to the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Nozzle outlet 2 ... Main cylinder 3 ... Slit 4 ... Auxiliary cylinder 5 ... Wall 6 ... Inlet 7 ... Supply pipe 8 ... Wall 9 ... Distribution chamber 10 ... Spiral motion 11 ... Pipe 20, 21 ... Pipe 22 ... Outlet 23 … Spiral flow generating device 24… Compressor 25… powders 26… rotating shaft 27… stirring blade 28… stirring blade 29… base 30… rotating shaft
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E02D 3/00 B01F 5/00 B01F 7/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) E02D 3/00 B01F 5/00 B01F 7/00
Claims (5)
拌装置において、回転軸にスパイラル流によって搬送し
た粉粒体吹出口を設けた撹拌翼を配設してなることを特
徴とする土質流の混合撹拌装置。1. A flow-type mixing / stirring apparatus for mixing a granular material with a soil stream, characterized in that a stirring blade provided with an outlet for the granular material conveyed by a spiral flow is provided on a rotating shaft. Mixing and mixing equipment for soil flow.
（１）記載の混合撹拌装置。2. The mixing and stirring apparatus according to claim 1, wherein the cement is mixed with the sludge stream.
を搬送して吹出させる請求項（１）記載の混合撹拌装
置。3. The mixing / stirring apparatus according to claim 1, wherein the powdery material is conveyed and blown out by a Coanda spiral flow.
拌翼の基部に吹出口を設けてなる請求項（１）記載の混
合撹拌装置。4. The mixing / stirring apparatus according to claim 1, wherein a blow-out port is provided at a base of the symmetric curved rotary stirring blade opposed to each other via a rotary shaft.
する撹拌翼の基部に設けてなる請求項（４）記載の混合
撹拌装置。5. The mixing and stirring apparatus according to claim 4, wherein an elliptical outlet is provided at a base of the stirring blade which is curved and inclined in the flow direction of the circulation system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19161489A JP2770990B2 (en) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | Mixing and mixing equipment for soil flow |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19161489A JP2770990B2 (en) | 1989-07-25 | 1989-07-25 | Mixing and mixing equipment for soil flow |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0355311A JPH0355311A (en) | 1991-03-11 |
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| Country | Link |
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|---|---|---|---|---|
| CN108590188B (en) * | 2018-05-18 | 2020-05-08 | 江苏建腾建设工程有限公司 | Environmental protection bank protection cement conveyer pipe |
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1989
- 1989-07-25 JP JP19161489A patent/JP2770990B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH0355311A (en) | 1991-03-11 |
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