一种管道输送尾首装置的制作方法

1.本发明涉及矿山远距离管道输送设备领域，具体是一种管道输送尾首装置。


背景技术：

2.随着企业节能环保的要求和自动控制技术的发展，远距离管道输送在矿山企业的应用逐渐推广，矿山管道输送尾首装置是长距离管道输送系统必不可少的环节，尾首的下游工序一般为几公里外的尾矿库，如一般为8公里外，在远距离连续性流水线物料输送过程中，所有尾矿全进入此尾首装置处理。现有技术中，处理过程中由主管道输送到搅拌罐中的物料经喂料泵直接输送至隔膜泵中，管道的输送流程比较单一，如搅拌罐、喂料泵等设备故障将影响管道的正常输送。
3.因此，如何避免由于传统管道输送流程单一而导致影响管道输送效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种管道输送尾首装置，增加了多个输送流程，增加直达流程，多个流程互补，实现搅拌罐等设备故障时不影响管道的输送，提高了管道输送率、降低了环保风险、节约电能。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
6.一种管道输送尾首装置，包括多个输料通道，所述多个输料通道中包括至少包括一条第一输料通道，所述第一输料通道一端与泵源连通，且另一端上并联有至少两个隔渣罐的输入端，多个所述隔渣罐的输出端与至少四个隔膜泵的输入端并联连通，所述四个隔膜泵的输出端均连通至尾矿库；
7.所述多个输料通道中包括至少两条第二输料通道，所述第二输料通道一端通过阀门与泵源连接，另一端连通在搅拌罐的输入端，且其中至少一条第二输送通道的另一端通过阀门并联在第一输料通道的另一端上，所述搅拌罐的输出端与至少两个喂料泵的输入端并联连通，每个所述喂料泵的输出端与所述隔渣罐输入端并联连通；
8.所述泵源与搅拌罐之间、所述搅拌罐和喂料泵之间、所述喂料泵和隔渣槽之间连接有用于两者间管路通断的阀门。
9.进一步方案中，所述搅拌罐用于矿浆浓缩、储存和旋转搅拌，可以本地或远程控制启停搅拌罐；所述搅拌搅拌罐上部设置有溢流口。
10.进一步方案中，所述喂料泵用于将搅拌罐矿浆吸出送至隔渣罐，可以本地或远程控制启停喂料泵。
11.进一步方案中，所述隔渣罐用于对矿浆中的粗颗粒进行隔离，所述隔渣罐上设置有排渣阀。
12.进一步方案中，所述隔膜泵为三缸单作用往复式隔膜泵，采用相位互差90度同步运行，选择电机为变频电机。
13.进一步方案中，所述隔膜泵进口压力在0.45-0.55mpa之间。
14.进一步方案中，所述隔渣罐和搅拌罐的输出端均连通有反冲洗装置。
15.另一方面本发明还提供一种远距离尾矿管道输送方法，包括以下步骤：
16.将来自泵源两条矿浆管道内的矿浆通过上述的管道输送尾首装置处理后送至尾矿库。
17.进一步的方案中，两台所述喂料泵和两台所述隔渣罐均设为一转一备用。
18.进一步的方案中，所述隔膜泵，进口压力≤0.3mpa时报警；所述隔膜泵进口压力≤0.25mpa时停机，所述隔膜泵进口压力≥0.8mpa停机，所述隔膜泵运行压力区间在0.45-0.55mpa
19.本发明的有益效果：
20.本发明采用搅拌罐、多个喂料泵、隔渣罐和隔膜泵，合理并联多个输料通道，可实现多流程的输送，以提高管道输送效率，并且可以降低搅拌罐和喂料泵的使用能耗，同时还能够实现尾首部分设备故障时不影响矿浆的正常输送，从而可以在一定程度上降低生产成本，降低环保风险。
21.本发明可通过上位机、隔膜泵、阀门实现远程控制多流程操作，节省大量的劳动量，进一步提高安全性。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本发明实施例中一种管道输送尾首装置输送原理框图；
24.图2是本发明实施例中隔膜泵控制系统中控制现有上位机控制程序中变量的说明；
25.图3是本发明实施例中上位机给定每台隔膜泵运行频率操作界面；
26.图中：0、泵源；1、第一输料通道；2、第二输料通道；21、1#管道；22、2#管道；3、反冲洗管道。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
28.如图1所示，一种管道输送尾首装置，包括搅拌罐、喂料泵、隔渣罐、隔膜泵、还包括用以连接的管道及其阀门装置，搅拌罐、喂料泵、隔膜泵均采用变频调速，实现本地和远程自动控制，来自泵源0三泵站中一条第一输料通道1和第二输料通道2平时一用一备，倒管冲洗时两管可以同时输送，搅拌罐设有溢流口，当矿浆满直溢流口时矿浆自动溢流到泵源0中的一泵站，同时此管道也可以将一泵站的矿浆通过渣浆泵将矿浆输送至搅拌罐。矿浆输送
流程路径多且各阀门均可实现远程和本地控制，两台喂料泵一转一备用，两台倒管时同时运行，两个隔渣罐一转一备用，并配有排渣门定期排渣，4台三缸往复式隔膜泵，平时运行4台，检修时运行3台，隔膜泵到尾矿库的管线距离约8.3公里，可按最大设计输送压力8mpa设计，为避免停输时矿浆堵塞管道各输送路径均连接有清水管道，可以开启打开wqi、wq2、q1、q2、q3、q4、f9等阀可以清洗各流程设备及管道。
29.具体工作时，输料通道的输送流程和路径可以是，与三泵站连接的第二输料通道2中1#管道21矿浆依次通过阀3b1、阀3b2、搅拌罐、阀j1-1、阀j1-2、1#喂料泵、阀w1-1、阀w1-2、1#隔渣罐和阀w1-3后，通过阀g1-1与阀g1-2、阀g2-1与阀g2-2、阀g3-1与阀g3-2和阀g4-1与g4-2分别通入一至四号四个隔膜泵，经过隔膜泵输送后，再对应经过阀g1-3与阀g1-4、阀g2-3与阀g2-4、阀g3-3、与g3-4及阀g4-3与g4-4输送至尾矿库，形成输送流程及路径一。
30.与三泵站连接的第二输料通道2中1#管道21中矿浆依次通过通过阀3b1、阀3b2、搅拌罐、阀j1-1、阀j1-2、1#喂料泵、阀w1-1、阀c1、阀c2、阀w2-2、2#隔渣罐、阀w2-3后，通过阀g1-1与阀g1-2、阀g2-1与阀g2-2、阀g3-1与阀g3-2和阀g4-1与g4-2分别通入一至四号四个隔膜泵，经过隔膜泵输送后，再对应经过阀g1-3与阀g1-4、阀g2-3与阀g2-4、阀g3-3、与g3-4及阀g4-3与g4-4输送至尾矿库，形成输送流程及路径二。
31.与三泵站连接的第二输料通道2中1#管道中矿浆依次通过通过阀3b1、阀3b2、搅拌罐、阀j1-1、阀j1-2、2#喂料泵、阀w2-1、阀w2-2、2#隔渣罐和阀w2-3后，通过阀g1-1与阀g1-2、阀g2-1与阀g2-2、阀g3-1与阀g3-2和阀g4-1与g4-2分别通入一至四号四个隔膜泵，经过隔膜泵输送后，再对应经过阀g1-3与阀g1-4、阀g2-3与阀g2-4、阀g3-3、与g3-4及阀g4-3与g4-4输送至尾矿库，形成输送流程及路径三。
32.与三泵站连接的第二输料通道2中1#管道中矿浆依次通过通过阀3b1、阀3b2、搅拌罐、阀j1-1、阀j1-2、2#喂料泵、阀w2-1、阀c2、阀c1、阀w1-2、1#隔渣罐和阀w1-3后，通过阀g1-1与阀g1-2、阀g2-1与阀g2-2、阀g3-1与阀g3-2和阀g4-1与g4-2分别通入一至四号四个隔膜泵，经过隔膜泵输送后，再对应经过阀g1-3与阀g1-4、阀g2-3与阀g2-4、阀g3-3、与g3-4及阀g4-3与g4-4输送至尾矿库，形成输送流程及路径四。
33.与三泵站连接的第二输料通道2中2#管道22中矿浆进搅拌罐流程与上面流程类似，也可以形成四个输送流程和路径。
34.与三泵站连接的第二输料通道2中1#管道中矿浆依次通过阀3b1、阀3b3、阀3b5、阀3b6、阀w2-2、2#隔渣罐和阀w2-3后，通过阀g1-1与阀g1-2、阀g2-1与阀g2-2、阀g3-1与阀g3-2和阀g4-1与g4-2分别通入一至四号四个隔膜泵，经过隔膜泵输送后，再对应经过阀g1-3与阀g1-4、阀g2-3与阀g2-4、阀g3-3、与g3-4及阀g4-3与g4-4输送至尾矿库，形成输送流程及路径五。
35.与三泵站连接的第二输料通道2中1#管道中矿浆依次通过阀3b1、阀3b3、阀3b5、阀3b6、阀c2、阀c1、阀w1-2、1#隔渣罐和阀w1-3后，通过阀g1-1与阀g1-2、阀g2-1与阀g2-2、阀g3-1与阀g3-2和阀g4-1与g4-2分别通入一至四号四个隔膜泵，经过隔膜泵输送后，再对应经过阀g1-3与阀g1-4、阀g2-3与阀g2-4、阀g3-3、与g3-4及阀g4-3与g4-4输送至尾矿库，形成输送流程及路径六。
36.与三泵站连接的第一输料通道1中矿浆依次通过阀3b4、阀3b5、阀3b6、阀c2、阀c1、阀w1-2、1#隔渣罐和阀w1-3后，通过阀g1-1与阀g1-2、阀g2-1与阀g2-2、阀g3-1与阀g3-2和
阀g4-1与g4-2分别通入一至四号四个隔膜泵，经过隔膜泵输送后，再对应经过阀g1-3与阀g1-4、阀g2-3与阀g2-4、阀g3-3、与g3-4及阀g4-3与g4-4输送至尾矿库，形成输送流程及路径七。
37.与三泵站连接的第一输料通道1中矿浆依次通过阀3b4、阀3b5、阀3b6、阀w2-2、2#隔渣罐和阀w2-3，通过阀g1-1与阀g1-2、阀g2-1与阀g2-2、阀g3-1与阀g3-2和阀g4-1与g4-2分别通入一至四号四个隔膜泵，经过隔膜泵输送后，再对应经过阀g1-3与阀g1-4、阀g2-3与阀g2-4、阀g3-3、与g3-4及阀g4-3与g4-4输送至尾矿库，形成输送流程及路径八。
38.其中，搅拌罐高可采用18米，主要用于矿浆浓缩和储存，采用315kw，380v变频电机控制桨叶进行旋转搅拌，可以本地和远程控制启停搅拌罐，搅拌罐溢流口设在17米处，打开阀j1-1与阀wq1，或打开阀j1-2与阀wq2可通过反冲洗管道3对搅拌罐底部进行反冲。
39.喂料泵主要用于将搅拌罐矿浆吸出送至隔渣罐，采用380v，315kw变频电机控制渣浆泵，可以本地和远程控制启停喂料泵，喂料泵一转一备用，打开阀j1-2与阀wq1，或打开阀j2-2与阀wq2可通过反冲洗管道3对喂料泵进行冲洗。
40.隔渣罐主要用于对矿浆中的粗颗粒进行隔离，隔渣罐一转一备用，可以人工打开隔渣罐排渣阀进行排渣，打开阀j1-2、阀wq1、阀w1-1与阀w1-2，或打开阀j2-2、wq2、w2-1与w2-2可以通过反冲洗管道3对隔渣罐进行冲洗。
41.本领域技术人员应该能够想到，将反冲洗的冲洗液可通过管道回流至泵站二次利用，也可想到除了上述反冲洗管道3连接形成的反冲洗装置外，还可以根据要求合理设计一些独立循环的反冲洗装置，针对性对隔渣罐、搅拌罐等进行冲洗。
42.采用4台三缸单作用往复式隔膜泵，采用相位互差90度同步运行，选择电机为变频电机，电机额定电压6kv，额定功率1600kw，工频转速1485rpm，额定电流180a。系统采用触摸屏控制，单泵流量为600m3/h的电机转速控制值为0-50hz，系统根据各泵的运行速度和最佳相角进行协调，达到隔膜泵组的同步控制。
43.阀门主要用于矿浆管道里的矿浆的开闭作用，阀门采用液压电动控制，阀门具备液压自锁功能，并配套有液压站可以实现阀门本地和远程自动控制。
44.采用上位机通过控制程序向隔膜泵发送操作指令，通过操作指令控制调频所述隔膜泵的运行频率，如检测确定或知晓隔膜泵的进口压力的情况下，可直接通过上位机通过指令，控制隔膜泵的运行频率，该指令程序可参照现有上位机编程方法得到，可通过手动给定隔膜泵频率指令，模拟转换后，变换为实际隔膜泵的运行频率；或所述隔膜泵通过进口压力传感器获取压力值反馈给上位机，所述上位机根据压力值数据自动调频所述隔膜泵的运行频率，如图3所示，为给定每台隔膜泵运行频率操作界面。
45.如当隔膜泵进口压力≤0.3mpa报警，≤0.25mpa停机，≥0.8mpa停机，为保证隔膜泵稳定运行在0.45-0.55mpa之间，隔膜泵可设计有手动和自动模式，手动给定隔膜泵运行频率或自动给定隔膜泵的运行频率，运行频率的给定通过输送距离及进口压力来计算，如三台泵同时运行时，每台隔膜泵的频率根据隔膜泵进口压力稳定运行在0.45-0.55mpa之间，给定每台运行频率在40-45hz之间，4台隔膜泵同时运行时，每台选择频率在31-37hz之间，四台隔膜泵控制变量如图2所示，可在现有上位机上参照设定。
46.采用上述管道输送尾首装置进行远距离尾矿管道输送，能实现了多流程自动控制，减少了喂料泵使用频率年节约备件成本10万元。经济效益：从降低了喂料泵和搅拌罐运
行时间计算可节省，315kw搅拌罐+315kw喂料泵x24hx30天x12月x0.2作业时间x0.5电费＝54.43万元,从管理效益上看，
①
降低了搅拌罐等设备故障时的环保风险，
②
对企业节能降耗有益，
③
提高了同行业自动控制技术水平。
47.本领域技术人员应该能够想到，根据上述管道输送尾首装置进行远距离尾矿管道输送方法，可据泵源泵站的数量再合理设计增加并联管道，合理设计阀门数量，满足不同地址选矿远距离连续性流水线物料输送至尾矿库的流程。
48.本领域技术人员应该能够想到，上述上位机可以是pc、工控机等，上述阀门均可采用电磁阀，通过上位机远程控制打开或关闭。
49.需要说明的是，本技术中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。
50.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
51.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

技术特征：
1.一种管道输送尾首装置，其特征在于，包括多个输料通道，所述多个输料通道中包括至少包括一条第一输料通道(1)，所述第一输料通道(1)一端与泵源(0)连通，且另一端上并联有至少两个隔渣罐的输入端，多个所述隔渣罐的输出端与至少四个隔膜泵的输入端并联连通，所述四个隔膜泵的输出端均连通至尾矿库；所述多个输料通道中包括至少两条第二输料通道(2)，所述第二输料通道(2)一端通过阀门与泵源(0)连接，另一端连通在搅拌罐的输入端，且其中至少一条第二输送通道(2)的另一端通过阀门并联在第一输料通道(1)的另一端上，所述搅拌罐的输出端与至少两个喂料泵的输入端并联连通，每个所述喂料泵的输出端与所述隔渣罐输入端并联连通；所述泵源(0)与搅拌罐之间、所述搅拌罐和喂料泵之间、所述喂料泵和隔渣槽之间连接有用于两者间管路通断的阀门。2.根据权利要求1所述的一种管道输送尾首装置，其特征在于，所述搅拌罐用于矿浆浓缩、储存和旋转搅拌，可以本地或远程控制启停搅拌罐；所述搅拌搅拌罐上部设置有溢流口。3.根据权利要求1所述的一种管道输送尾首装置，其特征在于，所述喂料泵用于将搅拌罐矿浆吸出送至隔渣罐，可以本地或远程控制启停喂料泵。4.根据权利要求1所述的一种管道输送尾首装置，其特征在于，所述隔渣罐用于对矿浆中的粗颗粒进行隔离，所述隔渣罐上设置有排渣阀。5.根据权利要求1所述的一种管道输送尾首装置，其特征在于，所述隔膜泵为三缸单作用往复式隔膜泵，采用相位互差90度同步运行，选择电机为变频电机。6.根据权利要求1所述的一种管道输送尾首装置，其特征在于，所述隔膜泵进口压力在0.45-0.55mpa之间。7.根据权利要求1-6任一所述的一种管道输送尾首装置，其特征在于，所述隔渣罐和搅拌罐的输出端均连通有反冲洗装置。8.一种远距离尾矿管道输送方法，其特征在于，包括以下步骤：将来自泵源(0)两条矿浆管道内的矿浆通过权利要求1-7任一所述的管道输送尾首装置处理后送至尾矿库。9.根据权利要求8所述的一种远距离尾矿管道输送方法，其特征在于，两台所述喂料泵和两台所述隔渣罐均设为一转一备用。10.根据权利要求8所述的一种远距离尾矿管道输送方法，其特征在于，所述隔膜泵，进口压力≤0.3mpa时报警；所述隔膜泵进口压力≤0.25mpa时停机，所述隔膜泵进口压力≥0.8mpa停机，所述隔膜泵运行压力区间在0.45-0.55mpa。

技术总结
本发明涉及矿山远距离管道输送设备领域，具体公开了一种管道输送尾首装置，多个输料通道中第一输料通道一端与泵源连通，且另一端上并联有至少两个隔渣罐的输入端，多个隔渣罐的输出端与至少四个隔膜泵的输入端并联连通，四个隔膜泵的输出端均连通至尾矿库；多个输料通道中包括至少两条第二输料通道，第二输料通道一端通过阀门与泵源连接，另一端连通在搅拌罐的输入端，且其中至少一条第二输送通道的另一端通过阀门并联在第一输料通道的另一端上，搅拌罐的输出端与至少两个喂料泵的输入端并联连通，每个喂料泵的输出端与隔渣罐输入端并联连通，增加了多个输送流程，增加直达流程，多个流程互补，实现搅拌罐等设备故障时不影响管道的输送。的输送。的输送。


技术研发人员：周其林 史章良 李彬 何向东 刘伟 程林
受保护的技术使用者：攀钢集团矿业有限公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/8/3