一种充填料浆输送试验装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种充填料浆输送性能的测试装置及方法，属流体力学、管道输送工程技术领域。
【背景技术】
[0002]在进行充填料浆流动性能研宄过程中，为了充填料浆的顺利输送，需要测试充填料浆流变参数计算所需的相关参数，以达到正确设计输送管网的目的。所以有必要采用适当的技术措施，来降低劳动强度，当采用不同的测试装置时，测定的准确度和效果会有所不同。一般情况下，为了保证充填料浆输送试验的测定效果，通常采用的装置为人工搅拌充填料浆，然后用桶盛装料浆后，一桶一桶的提到储料仓位置所在高度的平台，将充填料浆倒入储料仓，充填料浆转运完毕，然后打开放料管口处的阀门，充填料浆自储料仓徐徐流下的过程中用桶接一桶充填料浆并称重，待放料管中的充填料浆静止后，用尺子测量相关的参数，进而计算出充填料浆的流变参数，这样所测定的结果往往会因为充填料浆不能在很短的时间内放流下来，其中的粗重颗粒会有一定的沉降现象，同时料浆又会在反复的转运过程中有所损耗，因此会存在一定的误差，从而影响到测试结果的准确性，同时这种方法较为繁琐，而且繁忙的操作过程还会存在一定的安全隐患，不能够快捷省力地得到所要测定的参数，因此增加了测定时间，劳动强度极大，此时需要一种方便省力、安全的装置与方法，得到较好的试验效果，即方便快速测定充填料浆的流变参数，节省时间，减小劳动强度的耗费，降低试验误差。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种能方便、省力地测定充填料浆流动性参数的充填料浆输送试验装置及方法。
[0004]一种充填料浆输送试验装置，包括搅拌桶、储料仓、放料管、接料槽、小型砂泵和回料管，所述搅拌桶内设有搅拌器，搅拌桶下端设有出料管，出料管末端装有放料阀，储料仓置于出料管下方，储料仓下端与放料管的一端相连，放料管的另一端为放料管口，放料管口置于接料槽上方，所述接料槽通过连接管与小型砂泵相连，小型砂泵通过回料管与搅拌桶相连。
[0005]进一步，所述搅拌桶安装于储料仓上方，搅拌桶的下端面所在水平位置高于储料仓的上端面所在水平位置；即所述搅拌桶安装于高于储料仓高度的位置。
[0006]进一步，所述出料管的管径大于放料管的管径。
[0007]进一步，所述接料槽放置于地面。
[0008]进一步，所述接料槽的底面倾斜。放料管口置于接料槽的浅端上方，接料槽的深端通过连接管与小型砂泵相连。
[0009]接料槽底面倾斜的角度为8~25°，优选15°，以便于小型砂泵抽取充填料浆时保证满管及尽可能将接料槽内的充填料浆清空。
[0010]由于接料槽的底面倾斜，所以当接料槽放置于地面时，可通过楔块等垫于接料槽下方。
[0011]小型砂泵的高度安装位置以方便抽取接料槽中的充填料浆为准。
[0012]使用本发明之充填料浆输送试验装置进行充填料浆输送试验的方法，包括如下步骤:
通过搅拌桶内的搅拌器将充填料浆搅拌均匀；
然后，打开放料阀，充填料浆经由出料管自流进入储料仓；
接着，充填料浆通过放料管的放料管口流入底面倾斜的接料槽，记录好测定充填料浆的流动性参数所需数据；
需要记录的数据为:静料柱高(即料浆静止时放料管内料浆柱的高度)、接料质量、接料时间，通过接料时间与接料质量，结合充填料浆的容重与放料管的内径计算出料浆流速，最后由静料柱高、料浆流速、放料管内径、放料管水平长度参数计算出充填料浆的流动性参数(剪切应力与黏性系数)。需记录的数据和计算的方法均为现有技术，如在“(I)邓代强，高永涛，杨耀亮，吴顺川.基于流体力学理论的全尾砂浆管道输送流变性能[J].北京科技大学学报.2009，31(11)，1380~1384”；“(2)南世卿，胡亚军，姜艳美.一种充填矿山管道输送试验方法及专用设备.申请号201110325605.4，公开日期2012-06-20”;(3)周爱民.用于测试全尾砂结构流体流变力学参数的方法及装置.申请号201019060029.8，公开日期2010-07-14”中均有相应记载。
[0013]开启小型砂泵，将充填料浆通过回料管输送至搅拌桶中，加入定量的水后搅拌均匀，接着进行下一组浓度充填料浆的试验测试；所述定量的水根据待测充填料浆的浓度来确定；
通过以上步骤，测定各种浓度充填料浆的流动性参数。
[0014]使用本发明，可方便准确地测定充填料浆的流变参数，非常节省人力消耗，操作安全，并且加工简单，安全，制作方便，成本低。
【附图说明】
[0015]图1是本发明充填料浆输送试验装置的结构示意图。
[0016]图中:1--搅拌桶；2--出料管；3--放料阀；4--储料仓；5--放料管；
6一一放料管口 ；7—一接料槽；8—一连接管；9一一小型砂泵；10—一回料管。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0018]参照图1，本实施例包括搅拌桶1、储料仓4、放料管5、接料槽7、小型砂泵9和回料管10，所述搅拌桶I内设有搅拌器，搅拌桶I下端设有出料管2，出料管2末端装有放料阀3，储料仓4置于出料管2下方，储料仓下端与放料管5的一端相连，放料管5的另一端为放料管口 6，放料管口 6置于接料槽7上方，所述接料槽7通过连接管8与小型砂泵9相连，小型砂泵9通过回料管10与搅拌桶I相连。
[0019]所述搅拌桶I安装于储料仓4上方，搅拌桶I的下端面所在水平位置高于储料仓4的上端面所在水平位置；即所述搅拌桶I安装于高于储料仓4高度的位置。
[0020]所述出料管2的管径大于放料管5的管径。
[0021]所述接料槽放置于地面。所述接料槽的底面倾斜。放料管口置于接料槽的浅端上方，所述接料槽的深端通过连接管与小型砂泵相连。
[0022]接料槽底面倾斜的角度为15°，以便于小型砂泵抽取充填料浆时保证满管及尽可能将接料槽内的充填料浆清空。
[0023]由于接料槽的底面倾斜，所以当接料槽放置于地面时，可通过楔块等垫于接料槽下方。
[0024]小型砂泵的高度安装位置以方便抽取接料槽中的充填料浆为准。
[0025]使用本发明之充填料浆输送试验装置进行充填料浆输送试验的方法，包括如下步骤:
通过搅拌桶I内的搅拌器将充填料浆搅拌均匀；
然后，打开放料阀3，充填料浆经由出料管2自流进入储料仓4 ；
接着，充填料浆通过放料管5的放料管口 6流入底面倾斜的接料槽7，记录好测定充填料浆的流动性参数所需数据；
需要记录的数据为:静料柱高(即料浆静止时放料管内料浆柱的高度)、接料质量、接料时间，通过接料时间与接料质量，结合充填料浆的容重与放料管的内径计算出料浆流速，最后由静料柱高、料浆流速、放料管内径、放料管水平长度参数计算出充填料浆的流动性参数(剪切应力与黏性系数)。需记录的数据和计算的方法均为现有技术，如在“(I)邓代强，高永涛，杨耀亮，吴顺川.基于流体力学理论的全尾砂浆管道输送流变性能[J].北京科技大学学报.2009，31(11)，1380~1384”；“(2)南世卿，胡亚军，姜艳美.一种充填矿山管道输送试验方法及专用设备.申请号201110325605.4，公开日期2012-06-20”;(3)周爱民.用于测试全尾砂结构流体流变力学参数的方法及装置.申请号201019060029.8，公开日期2010-07-14”中均有相应记载。
[0026]开启小型砂泵9，将充填料浆通过回料管10输送至搅拌桶I中，加入定量的水后搅拌均匀，接着进行下一组浓度充填料浆的试验测试；
通过以上步骤，可方便、准确、省力地测定各种浓度充填料浆的流动性参数。
[0027]所述定量的水根据待测充填料浆的浓度来确定。
[0028]本发明之搅拌桶I内设有搅拌器，无需人工对充填料浆进行搅拌，省时省力，且搅拌更均匀。通过放料阀的开口大小，可控制放料的速度。小型砂泵的存在，能够方便将充填料浆输送至较高处的搅拌桶内，无需人工转运，以利于降低人工劳动强度，提高工作效率，保障安全操作。
[0029]为便于观察充填料浆在放料管内的流动状态，便于测试试验数据，储料仓能起到稳定流量与缓冲的作用。放料阀的作用在于将搅拌桶内的充填料浆搅拌均匀后，一次性将料浆在较短的时间内放入储料仓。
【主权项】
1.一种充填料浆输送试验装置，其特征在于，包括搅拌桶、储料仓、放料管、接料槽、小型砂泵和回料管，所述搅拌桶内设有搅拌器，搅拌桶下端设有出料管，出料管末端装有放料阀，储料仓置于出料管下方，储料仓下端与放料管的一端相连，放料管的另一端为放料管口，放料管口置于接料槽上方，所述接料槽通过连接管与小型砂泵相连，小型砂泵通过回料管与搅拌桶相连。2.根据权利要求1所述的充填料浆输送试验装置，其特征在于，所述搅拌桶安装于储料仓上方，搅拌桶的下端面所在水平位置高于储料仓的上端面所在水平位置；即所述搅拌桶安装于高于储料仓高度的位置。3.根据权利要求1或2所述的充填料浆输送试验装置，其特征在于，所述出料管的管径大于放料管的管径。4.根据权利要求1或2所述的充填料浆输送试验装置，其特征在于，所述接料槽放置于地面。5.根据权利要求1或2所述的充填料浆输送试验装置，其特征在于，所述接料槽的底面倾斜，放料管口置于接料槽的浅端上方，接料槽的深端通过连接管与小型砂泵相连。6.根据权利要求5所述的充填料浆输送试验装置，其特征在于，所述接料槽底面倾斜的角度为8~25° ?7.根据权利要求6所述的充填料浆输送试验装置，其特征在于，所述接料槽底面倾斜的角度为15°。8.使用如权利要求1-7任一项所述充填料浆输送试验装置进行充填料浆输送试验的方法，包括如下步骤: 通过搅拌桶内的搅拌器将充填料浆搅拌均匀； 然后，打开放料阀，充填料浆经由出料管自流进入储料仓； 接着，充填料浆通过放料管的放料管口流入底面倾斜的接料槽，记录好测定充填料浆的流动性参数所需数据； 开启小型砂泵，将充填料浆通过回料管输送至搅拌桶中，加入定量的水后搅拌均匀，接着进行下一组浓度充填料浆的试验测试；所述定量的水根据待测充填料浆的浓度来确定； 通过以上步骤，测定各种浓度充填料浆的流动性参数。
【专利摘要】一种充填料浆输送试验装置及方法，该装置包括搅拌桶、储料仓、放料管、接料槽、小型砂泵和回料管，所述搅拌桶内设有搅拌器，搅拌桶下端设有出料管，出料管末端装有放料阀，储料仓置于出料管下方，储料仓下端与放料管的一端相连，放料管的另一端为放料管口，放料管口置于接料槽上方，所述接料槽通过连接管与小型砂泵相连，小型砂泵通过回料管与搅拌桶相连。本发明还包括使用所述充填料浆输送试验装置进行充填料浆输送试验的方法。使用本发明，可方便准确地测定充填料浆的流变参数，非常节省人力消耗，操作安全，并且加工简单，制作方便，成本低。
【IPC分类】G01N11/04
【公开号】CN104990836
【申请号】CN201510459305
【发明人】邓代强, 姚中亮, 李健, 赖伟, 江科
【申请人】长沙矿山研究院有限责任公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月30日