CN102305728A - 支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，包括取样罐、与主工艺管道侧向连通的取样支管以及出料支管，取样支管通过取样罐下部开设的进料口与取样罐连通，出料支管通过取样罐上部开设的出料口与取样罐上部连通，取样罐顶部装设有与取样罐内矿浆接触的浓度计传感器。本发明具有结构简单、传感器的测量准确且稳定性好等优点。

Description

支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置

技术领域

本发明涉及到取样测量装置，特别涉及到一种针对矿槽矿浆在线取样的矿浆浓度取样测量装置。

背景技术

矿浆浓度测量一直以来就是矿山中工业控制的一大难点，因为从矿山行业生产工艺控制环节的角度来看，在线取样即时得到矿浆的浓度来说是最理想的，在线取得矿浆的浓度值，可以马上对生产工艺的设备进行实时控制调节，达到节能提效的效果。离线测量以及在矿槽取样测量得到的浓度值，对于生产工艺来说存在一个滞后的问题，设备控制调节也就不是实时的，图1是一种在用的针对矿槽矿浆在线取样的矿浆浓度取样测量装置结构型式：矿浆槽6侧壁开安装孔安装连接短管，传感器安装法兰17与连接短管焊接固定，浓度计传感器5通过固定螺栓组与传感器安装法兰17固定在一起，构成了一个完整的矿浆浓度取样测量装置。该矿浆浓度的取样装置虽然在工程实施中得到了大量广泛应用，但还是存在以下不足：

1. 由于矿浆在矿浆槽6中基本处于静止非流动状态，矿粉又多是不溶于水的颗粒物，所以易于沉积在矿槽下部，如图1所示，矿浆上部61的浓度小于矿浆下部62，而实际生产中矿浆处于高速流动中，不会出现沉积现象，从而使得测出的矿浆浓度与实际存在差距；

2. 矿浆浓度值的精确度直接影响到主要工艺设备及生产原料的利用率，也就是影响到生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种结构简单、传感器的测量准确且稳定性好的支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，包括取样罐、与主工艺管道侧向连通的取样支管以及出料支管，所述取样支管通过所述取样罐下部开设的进料口与取样罐内腔连通，所述出料支管通过取样罐上部开设的出料口与所述取样罐内腔连通，所述取样罐顶部设有用来检测取样罐内矿浆浓度的浓度计传感器。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述取样罐包括外筒体和内筒体，所述外筒体套设于内筒体的上部，所述外筒体的底端与内筒体的侧壁之间通过法兰形封板密封固接，所述外筒体内壁、法兰形封板以及内筒体侧壁之间围成溢流腔，所述内筒体的内腔通过顶部开口与所述溢流腔连通，所述出料口开设于所述法兰形封板上，所述出料支管通过出料口与溢流腔连通。

所述内筒体包括上部筒体和下部筒体，所述下部筒体的内径小于上部筒体的内径，所述进料口开设于所述下部筒体上，所述取样支管通过进料口与所述下部筒体连通，下部筒体的底部开设有排污口并装设有排污管和衬胶阀门。

所述上部筒体的内壁上均布有扰流板，所述扰流板垂直于水平方向设置且沿上部筒体的径向方向延伸。

所述上部筒体的上端呈柱体状，下端呈直径变小的倒锥台状，所述上部筒体上于直径缩小处开设有取样口并装设有取样阀门。

所述法兰形封板呈倾斜状布置，所述出料支管装设于法兰形封板的最低位置处。

所述外筒体的顶部盖设有安装顶盖，所述安装顶盖通过法兰与所述外筒体连接，所述浓度计传感器通过法兰装设于所述安装顶盖的中心。

所述取样支管包括与主工艺管道连通并倾斜布置的进料支管、进料直管以及水平设置的进料切管，所述进料直管的内径大于所述进料支管的内径，所述进料直管一端通过异径管与进料支管连通，进料直管另一端通过弯头、衬胶阀门与进料切管一端连通，进料切管另一端与下部筒体连通。

所述出料支管包括出料口短管以及通向矿浆槽的出料直管，所述出料直管通过弯头、衬胶阀门与所述出料口短管连通。

所述取样支管、出料支管、弯头以及取样罐内壁上均设有耐磨橡胶衬层。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，适用于在主工艺管道上在线取样测量矿浆浓度，结构简单，安装快捷一致性高；矿浆取样管路与工艺管道连通在一起，矿浆通过取样支管以切线方式进入取样罐，并一直处于一定速度的流动状态，可有效避免矿浆中固体物质的沉积，且矿浆在取样罐内腔中心位置流速最低，使浓度计传感器的测量准确且稳定性好，测得的矿浆浓度最为接近实际值； 

2、本发明的支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，取样罐内设置扰流板，通过扰流板的扰流作用，可进一步避免矿浆中固体物质的沉积；

3、本发明的支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，取样罐、取样支管以及出料支管均采用模块化设计，多个模块采用法兰以及螺栓组连接的可拆卸方式安装，使安装、维修以及更换工作更为简单快捷；

4、本发明的支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，所有部件均内壁敷设橡胶衬层，耐磨性能增强，可大大提高各部件的使用寿命。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明中取样罐的整体结构示意图；

图4是本发明中取样罐的主视结构示意图；

图5是图4中A-A的剖视放大结构示意图；

图6是图4中B-B的剖视放大结构示意图。

图例说明

1、衬胶阀门；2、取样罐；21、内筒体；211、上部筒体；212、下部筒体；22、法兰形封板；23、外筒体；24、排污管；25、取样阀门；3、出料支管；31、出料口短管；32、出料直管；4、弯头；5、浓度计传感器；6、矿浆槽；61、矿浆上部；62、矿浆下部；7、异径管；8、主工艺管道；9、安装螺栓组；10、取样支管；101、进料支管；102、进料直管；103、进料切管；12、安装顶盖；15、密封胶条；16、橡胶衬层；17、传感器安装法兰；18、扰流板；19、进料口；20、出料口。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本发明作进一步的说明。

如图2～图6所示，本发明的支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，包括取样罐2、与主工艺管道8侧向连通的取样支管10以及出料支管3，出料支管3通向矿浆槽6，取样支管10通过取样罐2下部开设的进料口19与取样罐2内腔连通，出料支管3通过取样罐2上部开设的出料口20与取样罐2内腔上部连通，取样罐2顶部设有用来检测取样罐2内矿浆浓度的浓度计传感器5。矿浆取样支管10与主工艺管道8连通在一起，矿浆通过取样支管10以切线方式进入取样罐2内腔，可有效避免矿浆中固体物质的沉积，且矿浆在取样罐2内腔中心位置流速最低，改善了浓度计传感器5的测量环境，使其不受高速流动矿浆的冲击，确保其测量准确且稳定性好。

进一步，本实施例中，取样罐2包括外筒体23和内筒体21，内筒体21由上部筒体211和下部筒体212通过法兰连接而成，下部筒体212的内径小于上部筒体211的内径，外筒体23套设于上部筒体211上，外筒体23的底端与上部筒体211的侧壁之间通过法兰形封板22密封固接，法兰形封板22呈倾斜状布置，取样罐2的出料口20开设于法兰形封板22的最低位置处。外筒体23内壁、法兰形封板22以及上部筒体211侧壁之间围成溢流腔，内筒体21的内腔通过顶部开口与溢流腔连通，出料支管3位于法兰形封板22的最低位置处，并通过出料口20与溢流腔连通。进料口19开设于下部筒体212上，取样支管10通过进料口19与下部筒体212的内腔切向连通。取样罐2设计成模块组装式结构，且下部筒体212、上部筒体211以及外筒体23的内径依次增大，可使进入取样罐2内的矿浆往上流动时速度依次减小，使矿浆在取样罐2内腔中心位置的流速进一步降低，进一步改善浓度计传感器5的测量环境，使其稳定性更好、测量更准确。

进一步，本实施例中，外筒体23的顶部盖设有安装顶盖12，安装顶盖12通过法兰用安装螺栓组9与外筒体23固定连接，安装顶盖12与外筒体23之间装设有密封胶条15，安装顶盖12的中部装设有安装短管和传感器安装法兰17，浓度计传感器5通过传感器安装法兰17用安装螺栓组9装设于安装顶盖12的中心。上部筒体211的内壁上均布有四块扰流板18，扰流板18与水平方向垂直设置且沿上部筒体211的径向方向延伸，可对经过上部筒体211的矿浆产生扰流作用，进一步避免矿浆沉积在上部筒体211内壁，影响浓度计传感器5的测量精度。

进一步，本实施例中，上部筒体211的上端呈柱体状，下端呈倒锥台状，其直径从上至下逐渐变小，上部筒体211上于其直径开始缩小处开设有取样口并装设有取样阀门25，对于矿浆的实验室取样，则可打开取样阀门25采取矿浆样品。下部筒体212的底部开设有排污口并装设有排污管24和衬胶阀门1，对浓度计传感器5进行测试、检修和更换时，用于排出取样罐2内的剩余矿浆。

进一步，本实施例中，取样支管10包括与主工艺管道8连通并以一定角度倾斜布置的进料支管101、进料直管102以及水平设置的进料切管103，进料直管102的内径大于进料支管101的内径，进料直管102一端通过法兰与异径管7连通，异径管7通过法兰与进料支管101连通，进料直管102另一端通过法兰与弯头4连通，弯头4通过法兰与衬胶阀门1连通，衬胶阀门1再通过法兰与进料切管103一端连通，进料切管103另一端通过进料口19与下部筒体212切向连通。

出料支管3包括出料口短管31以及通向矿浆槽6的出料直管32，出料口短管31一端与法兰形封板22连接，出料口短管31另一端通过法兰连通一个衬胶阀门1，出料直管32通过弯头4与衬胶阀门1连通。

进一步，本实施例中，取样支管10、出料支管3、弯头4以及取样罐2内均设有耐磨橡胶衬层16，可保证其使用寿命。

取样支管10和出料支管3均为模块式组装结构，拆装均很方便快捷，需要维修、更换衬胶弯头4时，只需拆卸下对应的安装螺栓组9就可对衬胶弯头4进行更换，需要测试、检修和更换浓度计传感器5时，也只需关闭取样支管10、出料支管3上的衬胶阀门1，再打开下部筒体212底部排污口处的衬胶阀门1，排掉剩余矿浆，拆卸下对应的安装螺栓组9即可。结构简单，安装一致性高。

被测量矿浆按图示箭头方向流动，高速流动的矿浆经进料支管101进入衬胶异径管7、进料直管102后，流速因管径突然变大而得以下降，矿浆经过进料切管103以切线方向流入下部筒体212内，再经过上部筒体211溢出到外筒体23，最后流向矿浆槽6。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，均应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，其特征在于：包括取样罐（2）、与主工艺管道（8）侧向连通的取样支管（10）以及出料支管（3），所述取样支管（10）通过所述取样罐（2）下部开设的进料口（19）与取样罐（2）内腔连通，所述出料支管（3）通过取样罐（2）上部开设的出料口（20）与所述取样罐（2）内腔连通，所述取样罐（2）顶部设有用来检测取样罐（2）内矿浆浓度的浓度计传感器（5）。

2.根据权利要求1所述的支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，其特征在于：所述取样罐（2）包括外筒体（23）和内筒体（21），所述外筒体（23）套设于内筒体（21）的上部，所述外筒体（23）的底端与内筒体（21）的侧壁之间通过法兰形封板（22）密封固接，所述外筒体（23）内壁、法兰形封板（22）以及内筒体（21）侧壁之间围成溢流腔，所述内筒体（21）的内腔通过顶部开口与所述溢流腔连通，所述出料口（20）开设于所述法兰形封板（22）上，所述出料支管（3）通过出料口（20）与溢流腔连通。

3.根据权利要求2所述的支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，其特征在于：所述内筒体（21）包括上部筒体（211）和下部筒体（212），所述下部筒体（212）的内径小于上部筒体（211）的内径，所述进料口（19）开设于所述下部筒体（212）上，所述取样支管（10）通过进料口（19）与下部筒体（212）连通，下部筒体（212）的底部开设有排污口并装设有排污管（24）和衬胶阀门（1）。

4.根据权利要求3所述的支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，其特征在于：所述上部筒体（211）的内壁上均布有扰流板（18），所述扰流板（18）垂直于水平方向设置且沿上部筒体（211）的径向方向延伸。

5.根据权利要求4所述的支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，其特征在于：所述上部筒体（211）的上端呈柱体状，下端呈直径变小的倒锥台状，所述上部筒体（211）上于直径缩小处开设有取样口并装设有取样阀门（25）。

6.根据权利要求5所述的支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，其特征在于：所述法兰形封板（22）呈倾斜状布置，所述出料支管（3）装设于法兰形封板（22）的最低位置处。

7.根据权利要求6所述的支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，其特征在于：所述外筒体（23）的顶部盖设有安装顶盖（12），所述安装顶盖（12）通过法兰与所述外筒体（23）连接，所述浓度计传感器（5）通过法兰装设于所述安装顶盖（12）的中心。

8.根据权利要求4～7中任一项所述的支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，其特征在于：所述取样支管（10）包括与主工艺管道（8）连通并倾斜布置的进料支管（101）、进料直管（102）以及水平设置的进料切管（103），所述进料直管（102）的内径大于所述进料支管（101）的内径，所述进料直管（102）一端通过异径管（7）与进料支管（101）连通，进料直管（102）另一端通过弯头（4）、衬胶阀门（1）与进料切管（103）一端连通，进料切管（103）另一端与下部筒体（212）连通。

9.根据权利要求1～7中任一项所述的支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，其特征在于：所述出料支管（3）包括出料口短管（31）以及通向矿浆槽（6）的出料直管（32），所述出料直管（32）通过弯头（4）、衬胶阀门（1）与所述出料口短管（31）连通。

10.根据权利要求1～7中任一项所述的支管溢出式矿浆浓度在线取样测量装置，其特征在于：所述取样支管（10）、出料支管（3）、弯头（4）以及取样罐（2）内壁上均设有耐磨橡胶衬层（16）。

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