技术详细介绍
本项目既是宾哈姆体管道输送方法的研究,又是环保型清淤输泥设备的发明。是宾哈姆体和固体相间运动的界面关系及其改善的方法,能输送高浓度的泥浆及低含水量的各种软粘土,打破软粘物料无法远距离管道输送的禁区,研制成功能远距离输送高浓度、高粘性、低含水量的环保型清淤输泥的成套设备。具有能耗省、工效高、效益好、定位准、自动化程度高、装袋灌肠布料方便的特点。 (1)仿生无鳞鱼的体表粘液方法和动物肠道膜的表面膜减阻方法,采用减摩润滑理论和表面活性剂技术,对起到土方的润滑、脱水、固结作用添加剂的优选和需要量计算方法。使得管壁与物料之间垫有一层悬浮膜,使物料的内摩擦力大于管壁摩擦力,以减少粘滞阻力和加速固化。 (2)首创了表面膜条件下的非连续相柱流输送方法,实现了低能耗远距离管道输送。通过脉冲切割器或成栓器将物料切割成泥柱与气体柱交替的状态,通过调整泥柱与气柱的长度比例,使得总推力大于或接近于总阻力。能输送各种浓度的淤泥和含水量大于33%(质量比)以上的各种软粘土。输送距离20km,并可根据需要调整。 (3)研究软粘物料的特性和影响输送的因素,创建了加权测不准原理、加权稳定性估计,应用于不可压缩流动磁流体动力学和非牛顿Bingham流体通过圆形管的粘性流体的行为研究。利用非牛顿流基本方程和应力分析工具拟合和反映Bingham流远距离管道输送的数学模型。 (4)淤泥清挖吸送设备:密封罩与缸头板密封连接,轴瓦部位加设密封盖,密封罩内的空隙处充满轻质填料,轻质填料为聚氨酯泡沫塑料;吸头包括吸口、表面膜液环型喷管和活门,吸头固定于密封罩上,采用具有弹性的耐磨橡胶材料制成,吸口呈喇叭口状。采用GPS差分定位与智能控制系统。遇到硬塑状态淤泥时,自动开启高压泵,水箱中的表面膜液经输液管道进入吸送器液道,从进泥口周边的表面膜液喷嘴喷出。 (5)成功研制开发多种泥土输送和淤泥快速固结施工方法及设备,淤泥软基可原地直接固化,固结强度可达300kPa,处理深度≤8m、含水率≥50%,处理后承载力≤20t。从而实现堤坝闭气土方的快速填筑与固结。解决软基快速吹填和土方闭气的难题。 (6)集泥桶清运窨井淤泥方法:在窨井的排水管道的下方设置集泥桶,集泥桶的下部开有滤孔并装含有聚丙烯酰胺的滤膜;淤泥在集泥桶中自然阴干固化泥与水分离,形成泥饼。也可把清挖窨井淤泥设备吸送上来的淤泥放置于集泥桶上,泥与水分离沉淀后把水放回窨井,泥运送至中转站处理。
本项目既是宾哈姆体管道输送方法的研究,又是环保型清淤输泥设备的发明。是宾哈姆体和固体相间运动的界面关系及其改善的方法,能输送高浓度的泥浆及低含水量的各种软粘土,打破软粘物料无法远距离管道输送的禁区,研制成功能远距离输送高浓度、高粘性、低含水量的环保型清淤输泥的成套设备。具有能耗省、工效高、效益好、定位准、自动化程度高、装袋灌肠布料方便的特点。 (1)仿生无鳞鱼的体表粘液方法和动物肠道膜的表面膜减阻方法,采用减摩润滑理论和表面活性剂技术,对起到土方的润滑、脱水、固结作用添加剂的优选和需要量计算方法。使得管壁与物料之间垫有一层悬浮膜,使物料的内摩擦力大于管壁摩擦力,以减少粘滞阻力和加速固化。 (2)首创了表面膜条件下的非连续相柱流输送方法,实现了低能耗远距离管道输送。通过脉冲切割器或成栓器将物料切割成泥柱与气体柱交替的状态,通过调整泥柱与气柱的长度比例,使得总推力大于或接近于总阻力。能输送各种浓度的淤泥和含水量大于33%(质量比)以上的各种软粘土。输送距离20km,并可根据需要调整。 (3)研究软粘物料的特性和影响输送的因素,创建了加权测不准原理、加权稳定性估计,应用于不可压缩流动磁流体动力学和非牛顿Bingham流体通过圆形管的粘性流体的行为研究。利用非牛顿流基本方程和应力分析工具拟合和反映Bingham流远距离管道输送的数学模型。 (4)淤泥清挖吸送设备:密封罩与缸头板密封连接,轴瓦部位加设密封盖,密封罩内的空隙处充满轻质填料,轻质填料为聚氨酯泡沫塑料;吸头包括吸口、表面膜液环型喷管和活门,吸头固定于密封罩上,采用具有弹性的耐磨橡胶材料制成,吸口呈喇叭口状。采用GPS差分定位与智能控制系统。遇到硬塑状态淤泥时,自动开启高压泵,水箱中的表面膜液经输液管道进入吸送器液道,从进泥口周边的表面膜液喷嘴喷出。 (5)成功研制开发多种泥土输送和淤泥快速固结施工方法及设备,淤泥软基可原地直接固化,固结强度可达300kPa,处理深度≤8m、含水率≥50%,处理后承载力≤20t。从而实现堤坝闭气土方的快速填筑与固结。解决软基快速吹填和土方闭气的难题。 (6)集泥桶清运窨井淤泥方法:在窨井的排水管道的下方设置集泥桶,集泥桶的下部开有滤孔并装含有聚丙烯酰胺的滤膜;淤泥在集泥桶中自然阴干固化泥与水分离,形成泥饼。也可把清挖窨井淤泥设备吸送上来的淤泥放置于集泥桶上,泥与水分离沉淀后把水放回窨井,泥运送至中转站处理。