[发明专利]用于粉体材料输运的主动搓板式流化床管道及其使用方法

说明书

本发明提出用于粉体材料输运的主动搓板式流化床管道及其使用方法。该流化床管道由管道外壁、波浪搓板隔层、气体管道、反冲喷嘴组成。该流化床管道系统用于岩土工程中土体固化施工，主要解决粉质固化剂加注拌和过程中加料通道易堵塞的问题，利用流化床原理，通过反冲喷嘴向粉体中吹入适量空气，使得粉体呈现液体流动的特性，特别的，利用反冲气流在圆弧形波浪搓板隔层上形成的涡流，使得粉体材料向前输运，在管道呈水平甚至向上小倾角时，能够将分体材料输运到管道另一端。在机械化拌和过程中降低人工加料的工作量，提高拌和的均匀性和可控性，能够按照设计需求精确加注粉质固化剂，提高机械化程度和生产效率。

技术领域

本发明涉及用于粉体材料输运的主动搓板式流化床管道及其使用方法，该流化床管道用于岩土工程中土体固化施工，主要解决粉质固化剂加注拌和过程中加料通道易堵塞的问题，利用流化床原理，向粉体中吹入适量空气，使得粉体呈现液体流动的特性，在反冲涡流作用下向前输运，在机械化拌和过程中降低人工加料的工作量，提高拌和的均匀性和可控性，能够按照设计需求精确加注粉质固化剂，提高机械化程度和生产效率。属于岩土加固工程，不良土固化改良工程等技术领域。

背景技术

岩土体加固工程中，通常需要将不良的地基土与固化添加剂进行混合搅拌再填铺，提高原来地基土的承载力和强度，也有很多场合将含有重金属或者有毒物质的淤泥质土与固化剂混合，将污染物封固在土体中，形成稳定的结合体，作为填土使用。因此在原料土与固化剂混合的过程中，如何精确控制固化剂掺量和均匀性成为了施工的关键，常规固化剂通常是粉状的混合物，在机械化拌和施工中，输送管道通常会被堵塞，形成粉质拱结构，使得无法加注固化剂。本发明针对这一问题，提出了一种用于粉体固化剂输运的自重流化床管道系统及其使用方法。流化床原理是指将大量固体颗粒悬浮于运动的流体之中，从而使颗粒具有流体的某些表观特征，主要有散式流化态与聚式流化态两类。当流体通过床层的速度逐渐提高到某值时，颗粒出现松动，颗粒间空隙增大，床层体积出现膨胀。如果再进一步提高流体速度，床层将不能维持固定状态。此时，颗粒全部悬浮于流体中，显示出相当不规则的运动。随着流速的提高，颗粒的运动愈加剧烈，床层的膨胀也随之增大，但是颗粒仍逗留在床层内而不被流体带出，此时只要有开口，则流体会带着颗粒流出，呈现气力运输的状态。本发明正是利用这一原理，在固化剂输运管道中设置波浪搓板隔层和反冲喷嘴，制造出流化床的形态，通过空气循环压缩机的泵送，利用形成的涡流，在管道呈水平甚至向上小倾角时输运粉体固化材料，将粉质颗粒向前输送。

发明内容

本发明提出用于粉体材料输运的主动搓板式流化床管道及其使用方法，该流化床管道系统由管道外壁、波浪搓板隔层、气体管道、反冲喷嘴组成，其中波浪搓板隔层是对称中轴线的结构，呈一系列圆勺形波浪结构，表面涂有特氟龙涂层。该流化床管道系统用于岩土工程中土体固化施工，主要解决在机械化拌和施工中，输送管道通常会被堵塞，形成粉质拱结构，使得无法加注固化剂，加料通道易堵塞的问题。利用流化床原理，向粉体中吹入适量空气，使得粉体呈现液体流动的特性，在气流推动下水平向前输运，解决了机械固化拌和的瓶颈问题，提高了施工效率和施工质量。

本发明的解决方案

本发明提出用于粉体材料输运的主动搓板式流化床管道，其整体结构包含4个部分：1)管道外壁，2)波浪搓板隔层，3)气体管道，4)反冲喷嘴。

其中1)管道外壁是椭圆形软性管道结构，一端是进料口，一端是出料口；

其中2)波浪搓板隔层是对称中轴线的结构，呈一系列圆勺形波浪结构，表面涂有特氟龙涂层，波浪搓板隔层将管道分隔成两部分，其下封闭起来的是实心结构，其上是粉体材料输运腔，紧贴着波浪搓板隔层的中轴线，贯穿有气体通道；

其中3)气体管道是贯穿整个流化床管道的软管结构，紧贴着波浪搓板隔层的中轴线，气体管道对应每个圆勺形波浪结构最深处有一对左右对称的排气歧管；

其中4)反冲喷嘴是金属喷嘴，连接在排气歧管的末端，朝着粉体材料输运的方向倾斜着，对着圆勺形波浪结构的最深处。