CN102489394A

CN102489394A - 自动添加重介质悬浮液的系统和添加方法

Info

Publication number: CN102489394A
Application number: CN2011103919654A
Authority: CN
Inventors: 许俊峰; 王子明; 薛保生; 周增宏; 刘俊灵; 韩丹
Original assignee: China Shenhua Energy Co Ltd
Current assignee: China Shenhua Energy Co Ltd
Priority date: 2011-11-30
Filing date: 2011-11-30
Publication date: 2012-06-13

Abstract

本发明属于煤炭领域，涉及一种在重介质选煤过程中自动添加重介质悬浮液的系统和添加方法。本发明的系统包括混合装置、添加装置、控制装置和合介桶；本发明方法包括检测合介桶和混料池中的液位，根据限定的上下限值，通过控制装置控制重介质悬浮液的制备和添加。本发明的系统和方法能够准确调节合介桶液位，实现自动化操作，还能够准确计量介质粉的添加量，减少介质粉的损失，便于控制生产成本，且降低工人劳动强度。

Description

自动添加重介质悬浮液的系统和添加方法

技术领域

本发明属于煤炭领域，涉及一种在重介质选煤过程中自动添加重介质悬浮液的系统和添加方法。

背景技术

近年来，随着我国重介质选煤工艺的飞速发展，以重介质选煤工艺为主的现代化高产量选煤厂的生产能力在不断提高。这样，势必对重介质的消耗量增大。而多数年产千万吨的选煤厂在制备重介质悬浮液时仍然采用人工添加的方式，该方式为：在制备悬浮液的混料池上方设置箅料板，将介质粉堆放在箅料板上方后，人工利用水管将介质粉冲入混料池内，再利用泵将悬浮液抽到合介桶中，用于后续的磁选程序。

现有的重介质悬浮液制备过程中，介质粉用量和水的使用量完全由作业人员依照工作经验决定。因此，现有工序存在着多个缺陷：1、工作效率低，跟不上后级介质密度调节系统的工作节奏，不利于合介桶液位的精确控制；2、不能对介质添加量进行科学、准确量化，在添加过程中介质损耗大，不便于控制生产成本，且污染环境；3、工人劳动强度大。

发明内容

本发明的目的是提供一种自动添加重介质悬浮液的系统和添加方法以解决上述问题。

本发明的第一个方面是提供一种自动添加重介质悬浮液的系统，所述系统包括混合装置、添加装置、控制装置和合介桶，其中：

所述混合装置包括螺旋给料机、清水管和混料管，螺旋给料机和清水管的出料端分别与混料管连接；螺旋给料机的进料端与介质粉储料箱连接；清水管上设置有清水控制阀；混料管下方设置有混料池，混料池中设有检测液位的第一液位计；

所述添加装置包括出料管和出料泵，所述出料管一端位于混料池内，另一端位于合介桶内；出料泵用于将重介质悬浮液从混料池泵送至合介桶中；所述合介桶中设有检测液位的第二液位计；

所述控制装置为PLC可编程控制器，与螺旋给料机、清水控制阀、出料泵、第一液位计和第二液位计分别电连接。

优选地，所述清水管与混料管切向连接。

优选地，所述介质粉储料箱内设置有振动电机，振动电机与控制装置电连接。

优选地，所述介质粉储料箱由两部分组成：上部为长方形箱体，下部为四棱台形导料槽，在四棱台形导料槽的一对对称面上分别设有一台振动电机。

优选地，所述清水控制阀为电控气动蝶阀。

优选地，所述第一液位计是浮球开关；所述第二液位计是压力传感器。

本发明的第二个方面提供一种自动添加重介质悬浮液的方法，所述方法采用本发明的自动添加重介质悬浮液的系统完成，包括步骤：

1、检测合介桶液位，当合介桶液位低于设定下限值时，控制装置打开清水控制阀，清水进入混料管；

2、延时预定时间，控制装置打开螺旋给料机，介质粉进入混料管，与清水混合，制备重介质悬浮液，重介质悬浮液进入混料池中；优选地，所述预定时间为3-7秒；更优选地，预定时间为5秒；

3、当检测到混料池液位达到设定上限值时，控制装置开启出料泵，将混料池中的重介质悬浮液泵入合介桶中；

4、当合介桶液位达到设定的上限值时，控制装置关闭清水控制阀，停止螺旋给料机工作；

5、当混料池液位达到设定下限值时，控制装置关闭出料泵。

优选地，当螺旋给料机工作时，控制装置控制设置在介质粉储料箱中的振动电机的运作，使介质粉进入至螺旋给料机中。

优选地，清水沿切线方向进入混料管。

优选地，所述合介桶液位通过压力传感器测定。

优选地，所述混料池液位通过浮球开关测定。

本发明中，第一液位计和第二液位计分别检测混料池和合介桶液位，并通过设定液位的上下限值，利用控制装置控制重介质悬浮液的制备和添加时间；螺旋给料机能够按照设定的量将介质粉传送至混料管中，与清水充分混合。本发明的系统和方法能够准确调节合介桶液位，实现自动化操作，还能够准确计量介质粉的添加量，减少介质粉的损失，便于控制生产成本，且降低工人劳动强度。

附图说明

图1是本发明的重介质悬浮液添加系统示意图；

图2是本发明的添加重介质悬浮液的流程图。

具体实施方式

现结合具体实施方式及附图说明本发明，但本发明的内容不限于以下具体实施方式。

在本发明的第一个目的中，本发明提供一种重介质悬浮液的添加系统，能够自动制备并向合介桶中添加重介质悬浮液，以满足后续的重介质选煤过程的需要。

图1所示的是本发明的重介质悬浮液添加系统的一种优选实施方式。

本实施方式的重介质悬浮液添加系统包括混合装置、添加装置、控制装置以及合介桶。其中，

混合装置包括螺旋给料机1，清水管2和混料管3。螺旋给料机1的进料端与介质粉储料箱4连接，出料端与混料管3连接。清水管2上设置有清水控制阀5；清水管2的出料端与混料管3连接；在本实施方式中，清水管2与混料管3切向连接，以使得清水可以沿切向进入混料管3中，与介质粉充分混合。混料管3下方设置有混料池6，混料池6中设有检测液位的第一液位计7；在本实施方式中，该第一液位计是浮球开关。

添加装置包括出料管8和出料泵9。出料管8一端位于混料池6内，另一端位于合介桶10内；出料泵9用于将重介质悬浮液从混料池6泵送至合介桶10中；合介桶10中设有检测液位的第二液位计11；在本实施方式中，该第二液位计是压力传感器。

控制装置为PLC可编程控制器，与螺旋给料机、清水控制阀、出料泵、第一液位计和第二液位计分别电连接。

在该实施方式中，介质粉储料箱4由两部分组成：上部为长方形箱体，下部为四棱台形导料槽；为防止物料因受潮在出料仓内板结，影响物料下落，在四棱台形导料槽的一对对称面分别装有振动电机12，以帮助物料顺利下落。

本发明采用螺旋给料机提供介质粉。本领域技术人员已知，螺旋给料机由给料机本体、进出料口及驱动装置三大部分组成，其结构特点为：1、螺旋轴与吊轴承、头、尾轴联接均采用嵌入舌式，安装、拆卸不需轴向移动，维修方便，芯轴长、吊挂少、故障点少；2、采用变径结构，增大吊轴承处容积，避免吊轴承与物料接触，吊轴承寿命可达两年以上；3、各传动部位均采用浮动连接方式，吊轴承为万向节结构，使螺旋体，吊轴承和尾部总成形成一个整体旋浮体，在一定范围内可随输送阻力自由旋转避让，不卡料，不堵料；4、头尾轴承座均在壳体外，所有轴承采用多层密封和配合密封技术，轴承使用寿命长。

在该实施方式中，选用新乡市兴和机械有限公司生产的SID2015型螺旋给料机，其螺旋直径为Ф200mm，喂料能力为5-8m³/h。

本发明中使用的清水控制阀选用电控气动蝶阀，其主要特点：低能耗，效率高，无曲柄和齿轮，无噪音，操作精确，超长使用寿命。

根据设计的参数，在具体实施方式中可以选用DN50电控气动蝶阀，其主要参数如下：

表一：DN50电控气动蝶阀主要参数

介质压力	介质温度	最大粘度	控制压力	环境温度
					0～1.6Mpa	-10～130℃	600mm²/s	0.3～0.8MPa	0～80℃

(16Kg/cm²)

本发明中使用的出料泵为立式离心渣浆泵，泵体浸入液下，用于输送磨蚀性、粗颗粒、高浓度渣浆；不需要任何轴封和轴封水，在吸入量不足的工况下也能正常工作。在该具体实施方式中，使用表二的离心渣浆泵。

表二：65VS-QV立式离心渣浆泵主要参数

型号	允许最大配带功率(KW)	流量(m³/h)	扬程(m)	转速(n)
					65VS-QV	30	23.4-111	5-29.5	700-1500

本发明的添加系统中，在合介桶中设置第二液位计如压力传感器检测合介桶液位，在混料池中设置第一液位计如浮球开关检测混料池液位。引入控制装置对悬浮液的制备和添加进行控制。该控制装置是一种PLC可编程控制器，与第一液位计、第二液位计、清水控制阀、螺旋给料机、振动电机和出料泵分别电连接。根据检测到的合介桶液位和混料池液位以及预先设定的液位上下限，控制装置将控制螺旋给料机、清水控制阀和出料泵的启动或关闭，从而完成制备和添加重介质悬浮液的过程。

因此，基于本发明的重介质悬浮液的添加系统，本发明的第二个目的是提供一种自动添加重介质悬浮液的方法。

图2示出了本发明方法的一种优选实施方式的流程简图，具体为：

1、使用压力传感器检测合介桶液位。当合介桶液位低于设定下限值时，控制装置打开清水控制阀，清水进入混料管；为使得介质粉和清水能够混合均匀，本实施方式中，清水沿切线方向进入混料管；

2、延时预定时间，控制装置打开螺旋给料机，介质粉进入混料管，与清水混合，制备重介质悬浮液，重介质悬浮液进入混料池中；为了使介质粉能够顺畅地进入螺旋给料机中，本实施方式中，在介质粉储料箱内设置有振动电机；当螺旋给料机工作时，控制装置控制振动电机的运作；预定时间可以根据实际情况而定，如3-7秒；在本具体实施方式中，预定时间为5秒。

清水与介质粉的流量可以根据实际需要来设定，如清水量可以是18-25m³/h，介质粉量为5-8m³/h；在本实施方式中，清水量是20m³/h，介质粉量为7m³/h；

3、使用浮球开关检测混料池液位；当检测到混料池液位达到设定上限值时，控制装置开启出料泵，将混料池中的重介质悬浮液泵入合介桶中；泵出量也可以根据实际需要来设定，如23.4-111m³/h；在本实施方式中，泵出量是24m³/h；

4、当合介桶液位达到设定的上限值时，控制装置关闭清水控制阀，停止螺旋给料机和振动电机工作；一般情况下，由于设定的合介桶液位上限只有合介桶最高允许液位的30％，而且混料池的容积只有合介桶容积的大约10％，所以此时出料泵机继续运作，不会造成合介桶超过最高允许液位；此外，出料泵运行至混料池液位达到设定下限值，能够防止介质粉在混料池内沉淀；

5、当混料池液位达到设定下限值时，控制装置关闭出料泵机。

介质粉在振动电机作用下由螺旋给料机送入混料管中，此时循环水沿切线方向也进入混料管中，介质粉和循环水在混料管中充分混合均匀后进入混料池中，重介质悬浮液在泵机作用下被送入合介桶中，完成后续工序。

本领域技术人员可知，本发明中的合介桶和混料池的液位上下限值可以根据实际需要进行设定，只要能够完成本发明的方法即可。

Claims

1.一种自动添加重介质悬浮液的系统，其特征在于，所述系统包括混合装置、添加装置、控制装置和合介桶，其中，

所述混合装置包括螺旋给料机、清水管和混料管，螺旋给料机和清水管的出料端分别与混料管连接；螺旋给料机的进料端与介质粉储料箱连接；清水管上设置有清水控制阀；混料管下方设置有混料池，混料池中设有第一液位计；优选地，所述第一液位计是浮球开关；

所述添加装置包括出料管和出料泵，所述出料管一端位于混料池内，另一端位于合介桶内；出料泵用于将重介质悬浮液从混料池泵送至合介桶中；所述合介桶中设有第二液位计；优选地，所述第二液位计是压力传感器；

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述清水管与混料管切向连接。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述介质粉储料箱内设置有振动电机，振动电机与控制装置电连接。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述介质粉储料箱由两部分组成：上部为长方形箱体，下部为四棱台形导料槽，在四棱台形导料槽的一对对称面上分别设有一台振动电机。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述清水控制阀为电控气动蝶阀。

6.一种自动添加重介质悬浮液的方法，其特征在于，所述方法采用如权利要求1所述的自动添加重介质悬浮液的系统完成，包括以下步骤：

(1)检测合介桶液位，当合介桶液位低于设定下限值时，控制装置打开清水控制阀，清水进入混料管；优选地，清水沿切线方向进入混料管；

(2)延时预定时间，控制装置打开螺旋给料机，介质粉进入混料管，与清水混合，制备重介质悬浮液，重介质悬浮液进入混料池中；优选地，所述预定时间为3-7秒；更优选地，预定时间为5秒；

(3)当检测到混料池液位达到设定上限值时，控制装置开启出料泵，将混料池中的重介质悬浮液泵入合介桶中；

(4)当合介桶液位达到设定上限值时，控制装置关闭清水控制阀，停止螺旋给料机工作；

(5)当混料池液位达到设定下限值时，控制装置关闭出料泵。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，介质粉储料箱中设置有振动电机；当螺旋给料机工作时，控制装置控制振动电机的运作。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述合介桶液位通过压力传感器测定；所述混料池液位通过浮球开关测定。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进入混料管的清水量是18-25m³/h，介质粉量为5-8m³/h；优选地，清水量是20m³/h，介质粉量是7m³/h；出料泵的泵出量是23.4-111m³/h，优选地，泵出量是24m³/h。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，合介桶的液位上限是合介桶最高允许液位的30％，混料池的容积是合介桶容积的10％。