[实用新型]高压冰粒发生系统

说明书

本实用新型公开了一种高压冰粒发生系统。它包括喷射装置、腔体结构和筛分装置；腔体结构从左到右包括旋转加速混合装置、输送管、冷凝加固腔、离心装置和冰粒管道；旋转加速混合装置、输送管、冷凝加固腔、离心装置和冰粒管道依次连通；喷射装置从左到右包括冷水雾化装置、气流喷射装置、液氮喷射装置和冷旋流喷射装置；冷水雾化装置和气流喷射装置均设置在旋转加速混合装置的入口端；液氮喷射装置设置在旋转加速混合装置的侧壁上；冷旋流喷射装置设置在冷凝加固腔的入口端；筛分装置设置在离心装置的出口端；筛分装置与离心装置相连通。本实用新型具有形成冰粒并输送冰粒，且对粗冰粒及硬度进行筛分，保证冰粒尺寸、硬度的一致性的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种高压冰粒发生系统。

背景技术

磨料水射流工艺是在纯水射流中添加石榴石、金刚砂等磨料物质，其冲击力相较于高压纯水射流有了较大提升，被广泛应用于清洗、切割、机械加工、套管开窗等领域。近年来，高压磨料水射流在破岩领域发展迅速，特别是在隧道掘进方面，高压磨料水射流联合TBM滚刀的破岩技术打破了传统TBM破岩的效率瓶颈，改进了工艺方法，大幅提高了隧道掘进的破岩效率。然而，高压磨料水射流切割岩石的时候，参与破岩的磨料颗粒虽然有利于破岩深度的提高，但是磨料切割岩体后无法回收，而且高压磨料水射流中过多的水量对于干旱缺水地区的适用度较差；与此同时，虽然磨料射流过程中水可以带走大部分热量，但是射流的锤击作用在岩石表面所产生热量引起的温度提高，依然不能做到有效的降低；随着绿色施工和安全施工要求的日益提高，亟需研究出更加绿色的磨料和更加少量用水的射流工艺。

冰粒射流工艺的提出，一定程度上可以替代传统的磨料射流，但是由于冰粒的莫氏硬度较低，只有2-4之间，和传统石榴石磨料莫氏硬度6-8相差较远，其在破岩效果上大打折扣。

因此，现亟需开发一种冰粒硬度高的冰粒发生系统。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种高压冰粒发生系统，形成冰粒并输送冰粒，且尺寸及硬度不达标的冰粒进行筛分，保证通过冰粒管道输出的冰粒尺寸、硬度的一致性，保证输出的冰粒尺寸、硬度均满足使用要求。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：高压冰粒发生系统，包括喷射装置和腔体结构，其特征在于：还包括筛分装置；

所述腔体结构从左到右包括旋转加速混合装置、输送管、冷凝加固腔、离心装置和冰粒管道；所述旋转加速混合装置、输送管、冷凝加固腔、离心装置和冰粒管道依次连通；

所述喷射装置从左到右包括所述冷水雾化装置、气流喷射装置、液氮喷射装置和所述冷旋流喷射装置；

所述冷水雾化装置和气流喷射装置均设置在所述旋转加速混合装置的入口端；

液氮喷射装置设置在所述旋转加速混合装置的侧壁上；

所述冷旋流喷射装置设置在所述冷凝加固腔的入口端；

所述筛分装置设置在所述离心装置的出口端；所述筛分装置与所述离心装置相连通。

在上述技术方案中，所述旋转加速混合装置、输送管、冷凝加固腔、离心装置和冰粒管道的中线共线。

在上述技术方案中，所述筛分装置包括粗冰粒排放管和莫氏硬度传感显示装置；

所述粗冰粒排放管设置于所述离心装置的出口端外周；

所述莫氏硬度传感显示装置设置在所述粗冰粒排放管上。

在上述技术方案中，所述粗冰粒排放管呈折弯结构；

所述莫氏硬度传感显示装置设置在粗冰粒排放管的折弯处。

在上述技术方案中，所述旋转加速混合装置包括制冰腔、混合结构内壁和混合结构外壁；

所述混合结构内壁与混合结构外壁旋转连接；