一種氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)氣力排屑試驗(yàn)裝置。

背景技術(shù)：

在十九世紀(jì)后期首次將空氣作為洗井介質(zhì)應(yīng)用于沙漠地區(qū)的石油鉆井，以后逐步擴(kuò)展到地質(zhì)巖心鉆探、工程鉆探以及水文水井鉆探等各個(gè)領(lǐng)域，均收到了較好的效果。但長(zhǎng)期以來(lái)空氣鉆進(jìn)技術(shù)受制于空壓機(jī)性能的不足和工藝方法的單一，使得該技術(shù)使用上具有局限性，通常僅在一些特殊情況下的鉆進(jìn)工程中使用。隨著制造技術(shù)的發(fā)展，性能高、體積小、使用便捷的空壓機(jī)被制造出來(lái)，極大地推動(dòng)了空氣鉆進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步，使其有了快速的發(fā)展。我們把這種新型的鉆進(jìn)工藝方法統(tǒng)稱為多工藝空氣鉆進(jìn)技術(shù)，近年來(lái)發(fā)展最為迅速的包括空氣泡沫鉆進(jìn)技術(shù)、氣動(dòng)潛孔錘鉆進(jìn)技術(shù)和氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)等。其中，氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)具有其獨(dú)特的優(yōu)越性。氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)技術(shù)是一種先進(jìn)的鉆探工藝，具有鉆進(jìn)效率高、鉆頭壽命長(zhǎng)、成井質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，尤其在復(fù)雜地層中鉆進(jìn)安全可靠，并能實(shí)現(xiàn)連續(xù)取心（樣）鉆進(jìn)、減少輔助時(shí)間和減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，已成為國(guó)內(nèi)外鉆進(jìn)水井、地?zé)峋⒚簩託饩?、瓦斯排放井及大口徑工程施工孔的主要技術(shù)方法之一。目前國(guó)外已廣泛采用此項(xiàng)技術(shù)，而且發(fā)展得較為完善，各自有自己的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和系列。我國(guó)的應(yīng)用研究工作也取得了突破性的進(jìn)展，領(lǐng)域和范圍不斷擴(kuò)大。鉆屑在輸送過(guò)程中存在的煤屑運(yùn)移阻力大、容易沉積堆積造成堵孔、鉆孔深度淺等問(wèn)題，但鉆屑?xì)饬斔偷膹?fù)雜性使這些問(wèn)題解決起來(lái)十分困難。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明內(nèi)容:本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有試驗(yàn)裝置功能單一的缺點(diǎn),提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,觀察方便,適用于模擬多種輸送方式的氣力輸送試驗(yàn)裝置。

技術(shù)說(shuō)明:一種氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)氣力輸送試驗(yàn)裝置，該試驗(yàn)裝置由四部分組成，由供料裝置、輸送管道、除塵裝置、動(dòng)力源和測(cè)量裝置組成。所述的供料裝置采用閉風(fēng)供料器，包括料倉(cāng)和螺旋輸送機(jī)，料倉(cāng)下部與螺旋輸送機(jī)相連，物料通過(guò)螺旋輸送機(jī)進(jìn)入輸送管道，所述的輸送管道是PVC透明硬質(zhì)有機(jī)玻璃輸送管，管道有內(nèi)徑94mm和64mm兩種規(guī)格，94mm模擬鉆孔孔壁，64mm模擬鉆桿內(nèi)孔，管道采用法蘭連接，管道安裝有三通及球閥以便聯(lián)通外界大氣；內(nèi)徑64mm與所述的除塵與物料回收裝置即料氣分離脈沖除塵器連接，進(jìn)行除塵與物料回收；所述的動(dòng)力源由空氣壓縮機(jī)和羅茨風(fēng)機(jī)組成；其中空氣壓縮機(jī)提供正壓并起補(bǔ)氣作用，與內(nèi)徑94mm的外管連接于管道中部；羅茨風(fēng)機(jī)提供負(fù)壓，連接在料氣分離脈沖除塵器上。所述的數(shù)據(jù)測(cè)量裝置由氣體渦輪流量計(jì)和數(shù)字風(fēng)速風(fēng)壓風(fēng)量測(cè)量?jī)x組成，氣體渦輪流量計(jì)位于空氣壓縮機(jī)和外管之間；數(shù)字風(fēng)速風(fēng)壓風(fēng)量測(cè)量?jī)x的測(cè)量點(diǎn)位于內(nèi)管上靠近料氣分離脈沖除塵器的部分，在測(cè)量點(diǎn)打孔，運(yùn)用數(shù)字風(fēng)速風(fēng)壓風(fēng)量測(cè)量?jī)x插入皮管進(jìn)行風(fēng)速、風(fēng)壓、風(fēng)量的測(cè)量。

所述的空壓機(jī)（8）采用活塞式，額定排氣量1.35，額定排氣壓力0.8；所述的羅茨鼓風(fēng)機(jī)（10）升壓范圍19.6～98，進(jìn)口流量5.57～8.56，需要注意輸送介質(zhì)中微粒雜質(zhì)含量不得超過(guò)100；所述的料倉(cāng)（1）下方的錐斗的母線夾角37.5°；所述的螺旋輸送機(jī)（2）的變頻調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送量的控制,進(jìn)而調(diào)節(jié)輸送稀相中物料的比例；所述的料倉(cāng)（1）容量500L，可提供不少于20分鐘的輸送量且料倉(cāng)下端供料口大小可調(diào)；所述的PVC透明硬質(zhì)玻璃輸送管采用法蘭連接，管道安裝有三通及球閥（5）以便聯(lián)通外界大氣。外管（6）內(nèi)徑94mm，內(nèi)管（7）內(nèi)徑64mm，兩管同軸安裝；所述的輸送管道水平放置，底部用支撐架（4）支撐；所述的料氣分離脈沖除塵器（10）將物料顆粒與空氣分離，空氣經(jīng)由羅茨風(fēng)機(jī)（11）排出，物料顆粒儲(chǔ)存在除塵器儲(chǔ)料倉(cāng)中，下端由蝶閥控制，可將物料回收再利用；所述的料氣分離脈沖除塵器（10）下方錐斗的母線夾角為22.5°；所述的氣體渦輪風(fēng)量計(jì)安裝在輸送管道外管和空氣壓縮機(jī)之間。

有益效果：試驗(yàn)裝置準(zhǔn)確反映現(xiàn)實(shí)情況，作為一個(gè)試驗(yàn)裝置，能夠準(zhǔn)確的反映現(xiàn)實(shí)情況是其價(jià)值最大的體現(xiàn)。可以清晰的觀察整個(gè)輸送過(guò)程中氣力輸送的流體形式變化；可以模擬多種輸送形式，利于節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間；擁有除塵和回收裝置，既將物料回收再利用節(jié)約了成本，同時(shí)還減少了顆粒物的排放，保護(hù)了實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)人員的身體健康。

附圖說(shuō)明:

圖1是本發(fā)明的主結(jié)構(gòu)圖；

圖中：1-料倉(cāng)，2-螺旋輸送機(jī)，3-外層透明管端部，4-支撐架，5-三通及端蓋，6-PVC透明硬質(zhì)有機(jī)玻璃輸送外管，7-PVC透明硬質(zhì)有機(jī)玻璃輸送內(nèi)管，8-氣體渦輪流量計(jì)，9-空氣壓縮機(jī)，10-料氣分離脈沖除塵器，11-羅茨風(fēng)機(jī)。

具體實(shí)施方式:

下面結(jié)合附圖中的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述：

一種氣舉反循環(huán)鉆進(jìn)氣力輸送試驗(yàn)裝置,其包括料倉(cāng)（1），螺旋輸送機(jī)（2），PVC透明硬質(zhì)有機(jī)玻璃輸送外管（6）和內(nèi)管（7），氣體渦輪流量計(jì)（8），料氣分離脈沖除塵器（10），空氣壓縮機(jī)（9），羅茨風(fēng)機(jī)（11），將物料直接投入料倉(cāng)中，料倉(cāng)下端供料口大小可調(diào)，通過(guò)對(duì)螺旋輸送機(jī)的變頻調(diào)節(jié)可實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送量的控制并實(shí)現(xiàn)連續(xù)輸送。PVC透明硬質(zhì)有機(jī)玻璃輸送管外管（6）內(nèi)徑94mm，內(nèi)管（7）內(nèi)徑64mm，管道采用法蘭連接，管道安裝有三通及球閥（5）以便聯(lián)通外界大氣。外管（6）與空氣壓縮機(jī)（9）連接處安裝有氣體渦輪流量計(jì)用于測(cè)風(fēng)量，物料通過(guò)內(nèi)管（7）進(jìn)入；料氣分離脈沖除塵器（10），內(nèi)管（7）中的風(fēng)速、風(fēng)壓、風(fēng)量用數(shù)字風(fēng)速風(fēng)壓風(fēng)量測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量。料氣分離脈沖除塵器（10）將物料顆粒與空氣分離，空氣經(jīng)由羅茨風(fēng)機(jī)（11）排出，物料顆粒儲(chǔ)存在除塵器儲(chǔ)料倉(cāng)中，下端由蝶閥控制，可將物料回收再利用。