一種控制加速流的漿體管道輸送系統(tǒng)及加速流控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種能夠有效控制加速流的漿體管道輸送系統(tǒng)及其加速流控制方法，針對(duì)初始情況下管道內(nèi)充滿水介質(zhì)的漿體輸送管道系統(tǒng)，基于管道沿程損失與管道距離長(zhǎng)度的關(guān)系，在特定位置設(shè)置監(jiān)測(cè)漿頭的加速流監(jiān)測(cè)站，并在后級(jí)泵站主管中引入旁通管道，當(dāng)加速流監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)到漿頭時(shí)，打開旁通管道閥門將漿體輸送主管道內(nèi)的介質(zhì)水通過旁通管道輸送至脫水車間，有效利用長(zhǎng)距離的沿程損失抵消加速流監(jiān)測(cè)站的加速流負(fù)壓，實(shí)現(xiàn)了不啟動(dòng)后級(jí)泵站加壓主泵設(shè)備也能有效地控制加速流，克服了傳統(tǒng)依靠后級(jí)泵站加壓主泵提高壓力的加速流控制方式的諸多缺陷，降低了漿體管道磨損，提高了漿體管道輸送系統(tǒng)的運(yùn)行效率和壽命。
【專利說明】一種控制加速流的漿體管道輸送系統(tǒng)及加速流控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及長(zhǎng)距離漿體管道輸送技術(shù)，尤其涉及一種控制加速流的漿體管道輸送系統(tǒng)及加速流控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在長(zhǎng)距離漿體管道輸送技術(shù)中，特殊地理地貌使得管道沿線海拔高差較大，增加了鐵精礦礦漿管道的輸送難度，而且在多級(jí)泵站銜接輸送過程中，漿頭、漿尾到達(dá)不同位置的壓力和速度均有很大的變化，當(dāng)比重大的介質(zhì)(鐵精礦)推著比重較輕的介質(zhì)(水)(俗稱漿頭)從海拔高處往低處走時(shí)會(huì)產(chǎn)生加速流，當(dāng)比重輕的介質(zhì)推著比重較大的介質(zhì)(俗稱漿尾)從低處往高處走時(shí)會(huì)發(fā)生過壓。實(shí)際中礦漿推水從海拔高點(diǎn)往下走時(shí)所產(chǎn)生的加速流將會(huì)對(duì)下游管道以及后級(jí)泵站帶來較大的磨損破壞，因此必須制止這種加速流的產(chǎn)生，保證漿體管道的安全運(yùn)行?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)這種漿頭帶來的加速流進(jìn)行控制的方法主要是通過及時(shí)啟動(dòng)后級(jí)泵站加壓主泵來提高入口壓力，迫使?jié){頭所在高點(diǎn)位置的壓力升高，以此來抵消漿頭在高點(diǎn)所產(chǎn)生負(fù)壓，阻止加速流的產(chǎn)生，這種加速流控制方案存在諸多缺陷:一、需要多點(diǎn)監(jiān)測(cè)，多設(shè)備參與控制，操作繁瑣；二、由于后級(jí)管線是水，沿程損失不高，使得及時(shí)啟動(dòng)后級(jí)泵站加壓主泵的成本增高；三、泵站人員需要不定時(shí)地去檢查各設(shè)備的運(yùn)行情況，且由于入口壓力升高，高壓危險(xiǎn)源點(diǎn)增多，帶來較大的安全隱患。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明基于上述現(xiàn)有技術(shù)問題，創(chuàng)新的提出一種能夠有效控制加速流的漿體管道輸送系統(tǒng)及其加速流控制方法，針對(duì)初始情況下管道內(nèi)充滿水介質(zhì)的漿體輸送管道系統(tǒng)，基于管道沿程損失與管道距離長(zhǎng)度的關(guān)系，在特定位置設(shè)置監(jiān)測(cè)漿頭的加速流監(jiān)測(cè)站，并在后級(jí)泵站主管中引入旁通管道，當(dāng)加速流監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè)到漿頭時(shí)，打開旁通管道閥門將漿體輸送主管道內(nèi)的介質(zhì)水通過旁通管道輸送至脫水車間，有效利用長(zhǎng)距離的沿程損失抵消加速流監(jiān)測(cè)站的加速流負(fù)壓，實(shí)現(xiàn)了不啟動(dòng)后級(jí)泵站加壓主泵設(shè)備也能有效地控制加速流，克服了傳統(tǒng)依靠后級(jí)泵站加壓主泵提高壓力的加速流控制方式的諸多缺陷，降低了漿體管道磨損，提高了漿體管道輸送系統(tǒng)的運(yùn)行效率和壽命。
[0004]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下:
一種控制加速流的漿體管道輸送系統(tǒng)，包括前級(jí)泵站A、加速流監(jiān)測(cè)站B、后級(jí)泵站C、脫水車間D和漿體輸送主管道E，沿所述漿體輸送主管道E，所述后級(jí)泵站C設(shè)置于所述前級(jí)泵站A的下游，所述脫水車間D設(shè)置于所述后級(jí)泵站C的下游，所述加速流監(jiān)測(cè)站B設(shè)置于所述前級(jí)泵站A和后級(jí)泵站C之間的漿體輸送主管道E的海拔高點(diǎn)位置，所述后級(jí)泵站C包括后級(jí)泵站加壓主泵6和旁通管道7，所述后級(jí)泵站加壓主泵6設(shè)置于所述漿體輸送主管道E上，所述旁通管道7并聯(lián)于所述后級(jí)泵站加壓主泵6的兩端并連通所述漿體輸送主管道E。
[0005]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其中所述加速流監(jiān)測(cè)站B與后級(jí)泵站C之間的距離滿足以下條件:流體自加速流監(jiān)測(cè)站B輸送至脫水車間D時(shí)，加速流監(jiān)測(cè)站B和脫水車間D之間漿體輸送主管道的長(zhǎng)度對(duì)流體所產(chǎn)生的沿程損失阻力足以抵消加速流監(jiān)測(cè)站處的加速流負(fù)壓。
[0006]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其中所述前級(jí)泵站A包括攪拌槽
1、喂料泵2和前級(jí)泵站加壓主泵3，所述攪拌槽I的底部出口連接于所述喂料泵2，所述喂料泵2的泵送出口連接于所述前級(jí)泵站加壓主泵3，所述前級(jí)泵站加壓主泵3的泵送出口連接于所述漿體輸送主管道E。
[0007]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其中所述加速流監(jiān)測(cè)站B包括有第一漿頭監(jiān)測(cè)單元4，所述第一漿頭監(jiān)測(cè)單元4基于漿體壓力和/或密度判定漿頭是否到達(dá)加速流監(jiān)測(cè)站位置。
[0008]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其中所述后級(jí)泵站C還包括有第二漿頭監(jiān)測(cè)單元5，所述第二漿頭監(jiān)測(cè)單元5設(shè)置于后級(jí)泵站加壓主泵6上游的漿體輸送主管道E上，所述旁通管道的入口端和出口端均設(shè)置有旁通管道閥門9，所述后級(jí)泵站加壓主泵6的前后端設(shè)置有主泵出入口閥門8。
[0009]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其中所述脫水車間D包括消能孔板12、消能支路、消能支路閥門10、脫水閥門11、濃縮池13和水池14，所述漿體輸送主管道E連接于所述濃縮池13和水池14，并在濃縮池入口設(shè)置有濃縮池入口閥門15，在水池14入口設(shè)置有水池入口閥門16，所述消能支路并聯(lián)于所述漿體輸送主管道E，并在所述消能支路上設(shè)置有消能孔板12和消能支路閥門10，在所述消能支路所并聯(lián)的漿體輸送主管道E上設(shè)置有脫水閥門11。
[0010]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其中所述后級(jí)泵站C與脫水車間D之間的漿體輸送主管道長(zhǎng)度在70km以上。
[0011]一種基于本發(fā)明所述的漿體管道輸送系統(tǒng)進(jìn)行的加速流控制方法，包括以下步驟:
1)、確保漿體輸送前漿體輸送主管道內(nèi)充滿水，然后啟動(dòng)前級(jí)泵站加壓主泵，設(shè)定漿體輸送流速，來自攪拌槽的漿體推著水沿漿體輸送主管道向脫水車間輸送；
2)、在加速流監(jiān)測(cè)站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)漿頭位置，當(dāng)漿頭到達(dá)加速流監(jiān)測(cè)站時(shí)，關(guān)閉后級(jí)泵站中的主泵出入口閥門8、打開后級(jí)泵站中的旁通管道閥門9，漿體輸送主管道中的水直接通過旁通管道流向脫水車間，加速流監(jiān)測(cè)站與脫水車間之間漿體輸送主管道的沿程損失將使后級(jí)泵站的入口壓力迅速上升疊加到加速流監(jiān)測(cè)站，抵消漿頭到達(dá)加速流監(jiān)測(cè)站所產(chǎn)生的加速流負(fù)壓；
3)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)漿頭是否到達(dá)后級(jí)泵站，當(dāng)漿頭到達(dá)后級(jí)泵站時(shí)，打開主泵出入口閥門8、關(guān)閉旁通管道閥門9并啟動(dòng)后級(jí)泵站加壓主泵6，利用后級(jí)泵站加壓主泵6向脫水車間輸送漿體。
[0012]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的加速流控制方法，其中步驟2)中進(jìn)一步包括在脫水車間的如下操作:打開脫水閥門11、關(guān)閉消能支路閥門10、打開水池入口閥門16、關(guān)閉濃縮池入口閥門15，漿體輸送主管道內(nèi)的水輸送至水池14內(nèi)；或者關(guān)閉脫水閥門11、打開消能支路閥門10、打開水池入口閥門16、關(guān)閉濃縮池入口閥門15，漿體輸送主管道內(nèi)的水經(jīng)消能支路和消能孔板12后流入水池14內(nèi)。
[0013]進(jìn)一步的根據(jù)本發(fā)明所述的加速流控制方法，其中步驟3)中進(jìn)一步包括在脫水車間的如下操作:打開脫水閥門11、關(guān)閉消能支路閥門10、關(guān)閉水池入口閥門16、同時(shí)打開濃縮池入口閥門15，漿體輸送主管道內(nèi)的漿體輸出至濃縮池13。
[0014]通過本發(fā)明的技術(shù)方案至少能夠到達(dá)以下技術(shù)效果:
I)、本發(fā)明所述漿體管道輸送系統(tǒng)創(chuàng)新引入旁通管道并利用長(zhǎng)距離管道的沿程損失抵消加速流負(fù)壓，無需啟動(dòng)后級(jí)泵站主泵設(shè)備、也不需要脫水車間復(fù)雜的消能結(jié)構(gòu)參與，只需要按時(shí)切換后級(jí)泵站的旁通管道即可有效控制加速流監(jiān)測(cè)站的加速流，操作簡(jiǎn)單方便，效果明顯。
[0015]2)、本發(fā)明不啟動(dòng)后級(jí)泵站設(shè)備控制加速流，減少了設(shè)備電耗，降低了設(shè)備磨損，并節(jié)約了成本。
[0016]3)、本發(fā)明不啟動(dòng)后級(jí)泵站設(shè)備控制加速流，站內(nèi)人員不需要現(xiàn)場(chǎng)巡檢設(shè)備運(yùn)行情況，只需要遠(yuǎn)程觀察壓力情況就行，無需到高壓區(qū)巡檢，保證了工作人員的安全。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]附圖1為本發(fā)明所述控制加速流的漿體管道輸送系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中各附圖標(biāo)記的含義如下:
A一如級(jí)泵站；B—加速流監(jiān)測(cè)站；C一后級(jí)泵站；D—脫水車間；E-衆(zhòng)體輸送主管道；
1-攪拌槽，2-喂料泵，3-前級(jí)泵站加壓主泵，4-第一漿頭監(jiān)測(cè)單元，5-第二漿頭監(jiān)測(cè)單元，6-后級(jí)泵站加壓主泵，7-旁通管道，8-主泵出入口閥門，9-旁通管道閥門，I O-消能支路閥門，11-脫水閥門，12-消能孔板，13-濃縮池，14-水池，15-濃縮池入口閥門，16-水池入口閥門。

【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述，以使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠更加清楚的理解本發(fā)明的方案，但并不因此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0019]首先描述本發(fā)明所述控制加速流的漿體管道輸送系統(tǒng)的整體組成結(jié)構(gòu)，如附圖1所示的，整體包括前級(jí)泵站A、加速流監(jiān)測(cè)站B、后級(jí)泵站C、脫水車間D和漿體輸送主管道E,前級(jí)泵站A包括攪拌槽1、喂料泵2和前級(jí)泵站加壓主泵3，所述攪拌槽I的底部出口連接于喂料泵2，所述喂料泵2的泵送出口連接于前級(jí)泵站加壓主泵3，前級(jí)泵站加壓主泵3的泵送出口連接于漿體輸送主管道E，通過前級(jí)泵站加壓主泵3進(jìn)一步提升漿體在漿體輸送主管道E中的壓力和流量。在前級(jí)泵站A后方的預(yù)定距離處設(shè)置有后級(jí)泵站C，前級(jí)泵站將漿體通過漿體輸送主管道輸送至后級(jí)泵站C，實(shí)際中在前級(jí)泵站將漿體輸送至后級(jí)泵站的過程中，會(huì)產(chǎn)生加速流，尤其是當(dāng)前級(jí)泵站和后級(jí)泵站之間的漿體輸送主管道所經(jīng)歷的海拔落差較大，且整個(gè)漿體管道輸送系統(tǒng)是在水介質(zhì)的情況下開始輸送礦漿時(shí)，當(dāng)比重大的礦漿推著比重較輕的水(俗稱漿頭)從海拔高點(diǎn)往低處走的時(shí)候便會(huì)產(chǎn)生加速流，這種加速流如不及時(shí)消除則會(huì)對(duì)后級(jí)泵站造成較大的磨損破壞，本發(fā)明正是基于此提出，為了抑制這種前后級(jí)泵站之間主管道上產(chǎn)生的加速流，本發(fā)明在前級(jí)泵站和后級(jí)泵站之間的漿體輸送主管道高點(diǎn)位置上設(shè)置有加速流監(jiān)測(cè)站B，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)加速流的產(chǎn)生，具體的所述加速流監(jiān)測(cè)站B設(shè)置于前級(jí)泵站和后級(jí)泵站之間的漿體輸送主管道E的海報(bào)高點(diǎn)且離后級(jí)泵站特定距離，該特定距離基于后述加速流消除原理確定。所述加速流監(jiān)測(cè)站B可通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道內(nèi)漿體的壓力、密度等參數(shù)來確定漿頭到達(dá)的位置，進(jìn)而確定在加速流監(jiān)測(cè)站B處是否產(chǎn)生了加速流，當(dāng)監(jiān)測(cè)到管道內(nèi)漿體的壓力開始下降且密度開始上升時(shí)，可確定漿頭到達(dá)此處管道位置，即監(jiān)測(cè)站所在位置的管道產(chǎn)生了加速流，這種具體的加速流監(jiān)測(cè)方式亦可采用現(xiàn)有的其他成熟技術(shù)。本發(fā)明中要求加速流監(jiān)測(cè)站B能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)確定加速流監(jiān)測(cè)站所在位置的漿體輸送主管道內(nèi)是否產(chǎn)生了加速流，具體可采用現(xiàn)有的任何監(jiān)測(cè)方法，優(yōu)選的所述加速流監(jiān)測(cè)站B包括基于壓力和密度確定漿頭位置的第一漿頭檢測(cè)單元4，由于加速流監(jiān)測(cè)站B處于海拔高點(diǎn)位置，因此當(dāng)漿頭到達(dá)該海拔高點(diǎn)時(shí)便會(huì)在向下輸送過程中產(chǎn)生加速流。與所述加速流監(jiān)測(cè)站B相距特定距離的后級(jí)泵站C包括第二漿頭監(jiān)測(cè)單元5、后級(jí)泵站加壓主泵6和旁通管道7，所述第二漿頭監(jiān)測(cè)單元5設(shè)置于后級(jí)泵站C中的漿體輸送主管道E上，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)漿頭是否到達(dá)后級(jí)泵站C，可基于壓力、密度等參數(shù)確定，所述后級(jí)泵站加壓主泵6設(shè)置于漿體輸送主管道E上，用于進(jìn)一步提升漿體輸送壓力和流量等，在所述后級(jí)泵站加壓主泵6的兩端并聯(lián)有旁通管道7，所述旁通管道7為與漿體輸送主管道平行的直通管道，可直接短接后級(jí)泵站加壓主泵，使輸送漿體能夠不經(jīng)過后級(jí)泵站加壓主泵而直接輸送至下游脫水車間，所述的第二漿頭監(jiān)測(cè)單元5在漿體輸送主管道E上設(shè)置于后級(jí)泵站加壓主泵6的上游，且所述旁通管道7的一端連接在第二漿頭監(jiān)測(cè)單元5和后級(jí)泵站加壓主泵6之間的漿體輸送主管道E上，所述旁通管道7的另一端連接在后級(jí)泵站加壓主泵6下游的漿體輸送主管道E上，同時(shí)在后級(jí)泵站加壓主泵6的前后端設(shè)置有主泵出入口閥門8，用于控制漿體是否經(jīng)過后級(jí)泵站加壓主泵6泵送輸送，在所述旁通管道7的漿體入口端和漿體出口端設(shè)置有旁通管道閥門9。通過主泵出入口閥門8和旁通管道閥門9可以對(duì)漿體的輸送路徑進(jìn)行切換，具體的當(dāng)關(guān)閉旁通管道閥門9同時(shí)打開主泵出入口閥門8時(shí)，前級(jí)泵站輸送的漿體到達(dá)后級(jí)泵站時(shí)，將通過后級(jí)泵站加壓主泵6進(jìn)行泵送輸出，當(dāng)關(guān)閉主泵出入口閥門8同時(shí)打開旁通管道閥門9時(shí)，前級(jí)泵站輸送的漿體到達(dá)后級(jí)泵站時(shí)，將直接通過旁通管道7向脫水車間輸送，并不經(jīng)過后級(jí)泵站加壓主泵6。在所述后級(jí)泵站的下游附近沿漿體輸送主管道設(shè)置有脫水車間D，所述的脫水車間D包括消能孔板12、消能支路、消能支路閥門10、脫水閥門11、濃縮池13和水池14，所述的漿體輸送主管道E連接于濃縮池13和水池14，并在濃縮池的入口設(shè)置有濃縮池入口閥門15，在水池14的入口設(shè)置有水池入口閥門16，所述的消能支路并聯(lián)于漿體輸送主管道E，并在所述消能支路上設(shè)置有消能孔板12和消能支路閥門10，所述消能支路閥門10處于消能孔板兩側(cè)，在所述消能支路所并聯(lián)的漿體輸送主管道E上設(shè)置有脫水閥門11。通過各閥門對(duì)漿體在脫水車間的消能進(jìn)行控制，即當(dāng)消能支路閥門10并打開脫水閥門11時(shí)，漿體通過漿體輸送主管道直接輸出至濃縮池13和/或水池14內(nèi)(通過閥門15、16控制)，當(dāng)需要進(jìn)一步降低漿體輸送動(dòng)能，抵消加速流時(shí)，可打開消能支路閥門10并關(guān)閉脫水閥門11，使得漿體先經(jīng)過消能孔板12進(jìn)一步消能后在經(jīng)漿體輸送主管道輸出至濃縮池13和/或水池14內(nèi)(通過閥門15、16控制)，選擇是否經(jīng)過消能孔板取決于上游管道對(duì)加速流負(fù)壓的消除情況。
[0020]下面對(duì)基于本發(fā)明所述漿體管道輸送系統(tǒng)進(jìn)行的加速流控制方法進(jìn)行說明。
[0021]首先說明本發(fā)明的技術(shù)原理。本發(fā)明所述的漿體管道輸送系統(tǒng)在礦漿輸送前，漿體輸送主管道內(nèi)是水介質(zhì)，前級(jí)泵站與后級(jí)泵站以及脫水車間通過漿體輸送主管道構(gòu)成通路，且水介質(zhì)可以進(jìn)入脫水車間的水池內(nèi)。本發(fā)明利用加速流監(jiān)測(cè)站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所在位置的管道內(nèi)是否產(chǎn)生加速流，可通過上述壓力、密度等參數(shù)確定，當(dāng)監(jiān)測(cè)到漿推水的漿頭到達(dá)加速流監(jiān)測(cè)站即在加速流監(jiān)測(cè)站所在位置產(chǎn)生了加速流時(shí)，關(guān)閉主泵出入口閥門、打開旁通管道閥門，使加速流監(jiān)測(cè)站至后級(jí)泵站的漿體輸送主管道內(nèi)的介質(zhì)水直接通過旁通管道直達(dá)脫水車間，此時(shí)由于后級(jí)泵站與脫水車間之間距離較長(zhǎng)(70km)，沿程損失較大，從而后級(jí)泵站的入口壓力會(huì)迅速上升疊加到加速流監(jiān)測(cè)站位置，迫使加速流監(jiān)測(cè)站壓力迅速升高，從而消除了負(fù)壓、預(yù)防了加速流的產(chǎn)生，而當(dāng)漿頭到達(dá)后級(jí)泵站時(shí)，打開主泵出入口閥門、關(guān)閉旁通管道閥門，啟動(dòng)后級(jí)泵站加壓主泵開始正常輸送礦漿，這樣本發(fā)明有效的利用了長(zhǎng)距離流體沿程阻力來抵消加速流負(fù)壓，從而在后級(jí)泵站中無需設(shè)置消能板等加速流專門抑制裝置，僅通過簡(jiǎn)單地控制流體通過旁通管道即可實(shí)現(xiàn)了對(duì)漿體輸送主管道內(nèi)加速流的有效控制，降低了加速流抑制成本和工藝復(fù)雜度。創(chuàng)新的所述加速流監(jiān)測(cè)站設(shè)置于前級(jí)泵站和后級(jí)泵站之間的漿體輸送主管道的海拔高點(diǎn)位置，從而能夠準(zhǔn)確的根據(jù)該位置管道內(nèi)漿體壓力、密度情況判定加速流是否產(chǎn)生，同時(shí)所述加速流監(jiān)測(cè)站距離后級(jí)泵站的距離應(yīng)保證加速流監(jiān)測(cè)站至脫水車間之間的漿體輸送主管道長(zhǎng)度能夠產(chǎn)生足夠的沿程損失阻力以抵消加速流監(jiān)測(cè)站位置的加速流負(fù)壓，因?yàn)榧铀倭鞅O(jiān)測(cè)站處產(chǎn)生加速流時(shí)的壓力與加速流監(jiān)測(cè)站至脫水車間的流體輸送沿程損失相關(guān)，而這種流體沿程損失則與漿體輸送主管道長(zhǎng)度以及其中的海拔高差直接相關(guān)，從而通過計(jì)算能夠獲得多長(zhǎng)漿體輸送主管道距離所產(chǎn)生的沿程損失能夠抵消所在位置產(chǎn)生的加速流負(fù)壓，從而確定所述加速流監(jiān)測(cè)站的設(shè)置位置。優(yōu)選的當(dāng)后級(jí)泵站與脫水車間之間距離到達(dá)70km以上時(shí)，該70km的管道足以產(chǎn)生足夠的沿程損失，加速流監(jiān)測(cè)站可設(shè)置于前后級(jí)泵站之間的任意海拔高點(diǎn)位置。
[0022]下面說明基于本發(fā)明所述漿體管道輸送系統(tǒng)進(jìn)行加速流控制的具體方法，包括以下步驟:
(1)漿體輸送前確保整個(gè)漿體所述主管道內(nèi)充滿介質(zhì)水，啟動(dòng)前級(jí)泵站加壓主泵，給定漿體輸送主管道內(nèi)輸送介質(zhì)的流速，由前級(jí)泵站提供待輸送的鐵精礦礦漿漿體，管道內(nèi)的介質(zhì)水由漿體向前推送；
(2)在加速流監(jiān)測(cè)站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道內(nèi)輸送介質(zhì)的壓力和密度等參數(shù)，確定漿頭到達(dá)位置，當(dāng)漿頭到達(dá)加速流監(jiān)測(cè)站位置時(shí)，關(guān)閉后級(jí)泵站中的主泵出入口閥門，同時(shí)打開后級(jí)泵站中的旁通管道閥門，漿體輸送主管道內(nèi)的介質(zhì)水直接通過旁通管道流向脫水車間，此時(shí)由于后級(jí)泵站與脫水車間之間距離較長(zhǎng)，沿程損失較大，使得后級(jí)泵站的入口壓力會(huì)迅速上升疊加到加速流監(jiān)測(cè)站位置，迫使加速流監(jiān)測(cè)站壓力迅速升高，以此來消除加速流負(fù)壓，抑制了加速流的產(chǎn)生，且所述加速流監(jiān)測(cè)站設(shè)置于前級(jí)泵站和后級(jí)泵站之間漿體輸送主管道的海拔高點(diǎn)位置，同時(shí)所述加速流監(jiān)測(cè)站距離后級(jí)泵站的距離應(yīng)保證加速流監(jiān)測(cè)站至脫水車間之間的漿體輸送主管道長(zhǎng)度能夠產(chǎn)生足夠的沿程損失阻力以抵消加速流監(jiān)測(cè)站位置的加速流負(fù)壓。同時(shí)在脫水車間，當(dāng)管道沿程消能損失足夠大時(shí)，打開脫水閥門11、關(guān)閉消能支路閥門10，打開水池入口閥門16、關(guān)閉濃縮池入口閥門15，將漿體輸送主管道內(nèi)的介質(zhì)水輸出至水池14內(nèi)，當(dāng)管道沿程消能損失較小需要脫水車間進(jìn)一步進(jìn)行消能時(shí)，關(guān)閉脫水閥門11、打開消能支路閥門10，打開水池入口閥門16、關(guān)閉濃縮池入口閥門15，將漿體輸送主管道內(nèi)的介質(zhì)水經(jīng)過消能支路和消能孔板12后流入水池14內(nèi)，通過消能孔板進(jìn)一步減少流量、阻礙流速并提高壓力。
[0023](3)通過第二漿頭監(jiān)測(cè)單元5實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)漿推水的漿頭是否到達(dá)后級(jí)泵站位置，這種監(jiān)測(cè)可通過密度監(jiān)測(cè)儀實(shí)現(xiàn)，因?yàn)闈{體的密度大于介質(zhì)水的密度，因此當(dāng)漿頭到達(dá)后級(jí)泵站時(shí)，密度將大幅上升。通過監(jiān)測(cè)當(dāng)漿頭到達(dá)后級(jí)泵站時(shí)，打開主泵出入口閥門8、關(guān)閉旁通管道閥門9，同時(shí)啟動(dòng)后級(jí)泵站加壓主泵6開始正常輸送礦漿漿體，并在脫水車間打開脫水閥門11、關(guān)閉消能支路閥門10、關(guān)閉水池入口閥門16同時(shí)打開濃縮池入口閥門15，將漿體輸送主管道內(nèi)的鐵精礦礦漿漿體輸出至濃縮池13，實(shí)現(xiàn)了不經(jīng)過后級(jí)泵站便可有效的控制加速流監(jiān)測(cè)站位置所產(chǎn)生的加速流。
[0024]本發(fā)明所述漿體管道輸送系統(tǒng)創(chuàng)新引入旁通管道并利用長(zhǎng)距離管道的沿程損失抵消加速流負(fù)壓，無需啟動(dòng)后級(jí)泵站主泵設(shè)備、也不需要脫水車間復(fù)雜的消能結(jié)構(gòu)參與，只需要按時(shí)切換后級(jí)泵站的旁通管道即可有效控制加速流監(jiān)測(cè)站的加速流，操作簡(jiǎn)單方便，效果明顯，同時(shí)減少了設(shè)備電耗，降低了設(shè)備磨損，并節(jié)約了成本，且因?yàn)椴粏?dòng)后級(jí)泵站設(shè)備來控制加速流，站內(nèi)人員也無需到高壓區(qū)巡檢，保證了工作人員的安全。
[0025]以上僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了描述，并不將本發(fā)明的技術(shù)方案限制于此，本領(lǐng)域技術(shù)人員在本發(fā)明的主要技術(shù)構(gòu)思的基礎(chǔ)上所作的任何公知變形都屬于本發(fā)明所要保護(hù)的技術(shù)范疇，本發(fā)明具體的保護(hù)范圍以權(quán)利要求書的記載為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種控制加速流的漿體管道輸送系統(tǒng)，其特征在于，包括前級(jí)泵站(A)、加速流監(jiān)測(cè)站(B)、后級(jí)泵站(C)、脫水車間(D)和漿體輸送主管道(E)，沿所述漿體輸送主管道(E)，所述后級(jí)泵站(C)設(shè)置于所述前級(jí)泵站(A)的下游，所述脫水車間(D)設(shè)置于所述后級(jí)泵站(C)的下游，所述加速流監(jiān)測(cè)站(B)設(shè)置于所述前級(jí)泵站(A)和后級(jí)泵站(C)之間的漿體輸送主管道(E)的海拔高點(diǎn)位置，所述后級(jí)泵站(C)包括后級(jí)泵站加壓主泵(6)和旁通管道(7),所述后級(jí)泵站加壓主泵(6)設(shè)置于所述漿體輸送主管道(E)上，所述旁通管道(7)并聯(lián)于所述后級(jí)泵站加壓主泵(6 )的兩端并連通所述漿體輸送主管道(E )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其特征在于，其中所述加速流監(jiān)測(cè)站(B)與后級(jí)泵站(C)之間的距離滿足以下條件:流體自加速流監(jiān)測(cè)站(B)輸送至脫水車間(D)時(shí)，加速流監(jiān)測(cè)站(B)和脫水車間(D)之間漿體輸送主管道的長(zhǎng)度對(duì)流體所產(chǎn)生的沿程損失阻力足以抵消加速流監(jiān)測(cè)站處的加速流負(fù)壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述前級(jí)泵站(A)包括攪拌槽(I)、喂料泵(2 )和前級(jí)泵站加壓主泵(3 )，所述攪拌槽(I)的底部出口連接于所述喂料泵(2)，所述喂料泵(2)的泵送出口連接于所述前級(jí)泵站加壓主泵(3)，所述前級(jí)泵站加壓主泵(3)的泵送出口連接于所述漿體輸送主管道(E)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述加速流監(jiān)測(cè)站(B)包括有第一漿頭監(jiān)測(cè)單元(4)，所述第一漿頭監(jiān)測(cè)單元(4)基于漿體壓力和/或密度判定漿頭是否到達(dá)加速流監(jiān)測(cè)站位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述后級(jí)泵站(C)還包括有第二漿頭監(jiān)測(cè)單元(5)，所述第二漿頭監(jiān)測(cè)單元(5)設(shè)置于后級(jí)泵站加壓主泵(6)上游的漿體輸送主管道(E)上，所述旁通管道的入口端和出口端均設(shè)置有旁通管道閥門(9)，所述后級(jí)泵站加壓主泵(6 )的前后端設(shè)置有主泵出入口閥門(8 )。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述脫水車間(D)包括消能孔板(12)、消能支路、消能支路閥門(10)、脫水閥門(11)、濃縮池(13)和水池(14)，所述漿體輸送主管道(E)連接于所述濃縮池(13)和水池(14)，并在濃縮池入口設(shè)置有濃縮池入口閥門(15)，在水池(14)入口設(shè)置有水池入口閥門(16)，所述消能支路并聯(lián)于所述漿體輸送主管道(E)，并在所述消能支路上設(shè)置有消能孔板(12)和消能支路閥門(10)，在所述消能支路所并聯(lián)的漿體輸送主管道(E)上設(shè)置有脫水閥門(11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的漿體管道輸送系統(tǒng)，其特征在于，所述后級(jí)泵站(C)與脫水車間(D)之間的漿體輸送主管道長(zhǎng)度在70km以上。
8.一種基于權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的漿體管道輸送系統(tǒng)進(jìn)行的加速流控制方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)、確保漿體輸送前漿體輸送主管道內(nèi)充滿水，然后啟動(dòng)前級(jí)泵站加壓主泵，設(shè)定漿體輸送流速，來自攪拌槽的漿體推著水沿漿體輸送主管道向脫水車間輸送； (2)、在加速流監(jiān)測(cè)站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)漿頭位置，當(dāng)漿頭到達(dá)加速流監(jiān)測(cè)站時(shí)，關(guān)閉后級(jí)泵站中的主泵出入口閥門(8)、打開后級(jí)泵站中的旁通管道閥門(9)，漿體輸送主管道中的水直接通過旁通管道流向脫水車間，加速流監(jiān)測(cè)站與脫水車間之間漿體輸送主管道的沿程損失將使后級(jí)泵站的入口壓力迅速上升疊加到加速流監(jiān)測(cè)站，抵消漿頭到達(dá)加速流監(jiān)測(cè)站所產(chǎn)生的加速流負(fù)壓； (3)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)漿頭是否到達(dá)后級(jí)泵站，當(dāng)漿頭到達(dá)后級(jí)泵站時(shí)，打開主泵出入口閥門(8)、關(guān)閉旁通管道閥門(9)并啟動(dòng)后級(jí)泵站加壓主泵(6)，利用后級(jí)泵站加壓主泵(6)向脫水車間輸送漿體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的加速流控制方法，其特征在于，其中步驟(2)中進(jìn)一步包括在脫水車間的如下操作:打開脫水閥門(11)、關(guān)閉消能支路閥門(10)、打開水池入口閥門(16)、關(guān)閉濃縮池入口閥門(15)，漿體輸送主管道內(nèi)的水輸送至水池(14)內(nèi)；或者關(guān)閉脫水閥門(11)、打開消能支路閥門(10)、打開水池入口閥門(16)、關(guān)閉濃縮池入口閥門(15)，漿體輸送主管道內(nèi)的水經(jīng)消能支路和消能孔板(12)后流入水池(14)內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的加速流控制方法，其特征在于，其中步驟(3)中進(jìn)一步包括在脫水車間的如下操作:打開脫水閥門(11)、關(guān)閉消能支路閥門(10)、關(guān)閉水池入口閥門(16)、同時(shí)打開濃縮池入口閥門(15)，漿體輸送主管道內(nèi)的漿體輸出至濃縮池(13)。
【文檔編號(hào)】F17D1/14GK104315343SQ201410536835
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】普光躍, 瞿承中, 白建民, 潘春雷, 鄭曉聰, 孔垂洪 申請(qǐng)人:云南大紅山管道有限公司