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《气力输送软粘物料的技术与应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、气力输送软粘物料的技术与应用浙江省围海工程公司 陶松垒 摘要:为解决海洋软粘土的远距离输送,介绍软粘物料气力输送技术和系统的研究工作及用此技术研制的气力输泥船已成功地应用于舟山东港工程海堤土方施工工程。 叙词:气力输送 粘土 研究 应用Abstract:Thispaperpresentsthedevelopmentofthetechnologyandsystemforpneumatichandlingofsoftstickymaterial.Pneumaticsoilcarrierdeveloped
2、withthistechnologyhasbeensuccessfullyusedataseadampro2jectatEastHarbour,ZhoushantocarryseaclayKeywords::PneumatichandlingClayDevelopmentApplication 在我国及世界漫长的海岸线上,有着丰富100型气力输泥船,经舟山东港工程使用,取得的待开发利用的海洋资源。随着围海事业的发了明显的经济效益。实践证明这是一种实用、高展,高滩海涂已所剩无几,海堤线正逐步伸向中效的土
3、方机械,不仅解决了施工难题,而且是气低滩涂。中低滩海涂大多沉积着较厚的软粘土力输送软粘物料的突破。层,这些软粘土层具有粘性大、强度低、含水量11远距离气力输泥系统的技术难点及解大的特点,陆上机械下不去,水上机械上不来,决方法现有的机械设备都难以发挥效率,人工又无法(1)克服物料的粘滞性施工。所以,软粘土的远距离输送一直是围海工物料的粘滞性是管道输送的大敌,克服物程的大难题。为解决这一难题,1992年我们提料的粘滞性,是软粘物料远距离输送的重要环出了气力输泥方法,并成立了研究小组。1993节。流体管道内运
4、动时,管壁对流体有约束作年4月申请了题为“气力输泥方法及系统”专用,流体内部也有相互约束的作用力,这种性质利,1996年4月授予专利权(专利号:称流体的粘滞性。软粘土具有比流体更大的粘931045225)。1994年底研制成功第一台TQ2滞性,其在管道内的运动状态见图1所示。表示41实例及结果分析力的80%以上,以拉压应力作实测指标是可行按上述方法对132HC塔机进行分析,实测的,应力实测与计算吻合。塔机在自由起升高度采用整机静态强度和刚性测试。以塔机最大工4619m情况下,$X和$Y均符合GBöT13
5、7522作幅度处起升额定载荷工况为例,起重臂吊点92规范要求考虑实测误差,实测结果与计算基外侧上弦杆拉伸应力R、塔身在起重臂连接处本一致,证明有限元模型正确。的水平静位移$X、起重臂头部垂直挠度$Y如参考文献表2所示。对起重臂杆系结构拉压应力占总应1起重机设计规范1GB3811-831表2 实测结果与计算结果对比表2塔式起重机设计规范1GBöT13752-92.3黄义主编1弹性力学基础及有限单元法1北京:冶项 目$X(mm)$Y(mm)R(MPa)金工业出版社,19831计算结果40815751124高
6、德平主编1机械工程中的有限元基础1西安:西实测结果3901470112北工业大学出版社,19931相对误差4%7%0(收稿日期:1996212212)—30—《起重运输机械》 1997(6)©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.流体内粘滞力(内摩擦力)T大小的定律为:问题。管道内气体的推力可简化为:dvP2T=LAF=Pddn4式中 L——流体动力粘性系数式中 F——推力A——流体的接触面积P——气体压差dv——速度
7、梯度d——圆管直径dn而单位面积上所具有的摩擦力,称为摩擦应力或切应力。即:dvS=TöA=Ldn而软粘土的流变方程为:图2 软粘土料柱表面复膜时流态dvS0=C+Ldn11料柱21输送管31压缩空气41气垫水环层表面膜式中 S0——软粘土的切应力而管道内的总阻力为:C——内聚力W=fPdl由上式可知软粘土在管道中的运动阻力比流体式中 l——管道长度大,因此一直被认为无法气力输送。为克服软粘f——摩擦系数土对管壁的粘滞性,减少物料在管道中运动的应满足推力大于等于阻力,即F≥W即:摩擦力,我采取使管壁与泥
8、柱之间形成表面膜P2Pd≥Pfdl4的方法,使内摩擦力大于壁摩擦力,以减少物料1的运动阻力,减少管道的摩损。Pd≥fl4上式表明:要增大输送距离,有3个途径:增大气压、加大管径和减小摩擦力。增大气压和加大管径都不经济,而减少摩擦力也很有限。由于气体在管道中低速运动阻力很小,可忽略不计。而图1 软粘土在管道内流动状态物料对管壁的摩擦阻力是随着料柱的长度增加11软粘土 21输送管 31压缩空气而增加的,在一定的条件下,要增加输送距离, 形成表
