CN110342262A - 一种双套管长距离气力输送物料的消堵管路及消堵方法 - Google Patents
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Abstract
一种双套管长距离气力输送物料的消堵管路及消堵方法，消堵管路包括若干组U型布置的管道分段，将长距离气力输送物料管道的上升段以及下降段分布在U型布置的管道分段上；U型布置的管道分段通过若干节水平段管道分段进行连接；按照管道输送物料方向，U型布置的管道分段依次由下降段、水平段和上升段组成，下降段与水平段衔接处的管道通过耐磨三通接头连接消堵管路阀组，下降段与水平段的管道上设置有压力变送器，消堵管路阀组包括依次设置在耐磨三通接头与压缩空气管道之间的止回阀、调节阀、气动关断阀以及手动关断阀。本发明的消堵方法操作简便，能够准确定位出阻塞发生的位置，并且在多处下降段同时发生阻塞时，能够快速有效的将阻塞清除。
Description
技术领域
本发明属于气固两相流输送领域，具体涉及一种双套管长距离气力输送物料的消堵管路及消堵方法，尤其适用于火力发电厂或燃煤锅炉动力站、动力车间的飞灰以及粮食、水泥等颗粒状物料的长距离输送时，布置地势起伏较大、跨越铁路、公路、通过涵洞、河流等状况下的气力输送管道。
背景技术
目前，国内外长距离气力输送颗粒状物料的技术对于只有水平输送和单一上升段的环境已经比较成熟，但遇到地势起伏较大、跨越铁路、公路、通过涵洞、河流等时，管道会出现多次上升和多次下降，这种气力输送管道在布置时，通常只能通过全过程拌气吹堵避免管道堵塞发生，传统处理方式所需空压机台数多，耗气巨大，投资及年运行费用都很高，经济性较差。因此，亟需研究一种工作可靠高效，并且节能经济的消堵管路及防堵方法。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种双套管长距离气力输送物料的消堵管路及消堵方法，安全可靠，节能效果好，稳定性强，经济性好，能够有效保证有多个U形布置上升段及下降段的气力输送颗粒状物料管道顺利实现输送，避免出现沉积堵料。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种双套管长距离气力输送物料的消堵管路，包括若干组U型布置的管道分段，将长距离气力输送物料管道的上升段以及下降段分布在U型布置的管道分段上；
U型布置的管道分段通过若干节水平段管道分段进行连接；
按照管道输送物料方向，所述U型布置的管道分段依次由下降段、水平段和上升段组成，其中，下降段与水平段衔接处的管道通过耐磨三通接头连接消堵管路阀组，下降段与水平段的管道上均设置有压力变送器，所述的消堵管路阀组包括依次设置在耐磨三通接头与压缩空气管道之间的止回阀、调节阀、气动关断阀以及手动关断阀；
气动关断阀与对应U型布置的管道上的压力变送器压差值连锁；当压差值低于设定值，气动关断阀不开启，当压差值高于设定值并保持一段时间不下降，气动关断阀自动开启，使压差值达到设定值，气动关断阀延时关闭；通过调节阀手动调整气量和压力。
所述若干支U型布置的管道分段之间设置有隔断阀，隔断阀与压力变送器压差值连锁。
所述止回阀的出口与耐磨三通接头所连的水平段入口连接，所述的止回阀布置在下降段最低点之前的立管上，所述止回阀的高度高于耐磨三通接头所连的水平段高度。
所述的耐磨三通接头与U型布置的管道分段之间分别采用法兰连接。
所述的耐磨三通接头水平段入口通过法兰与消堵管路阀组的管道焊接。
所述U型布置的管道分段设置两组，管道分段的入口和出口以及管道分段之间设有水平段管道。
本发明双套管长距离气力输送物料的消堵管路的消堵方法，包括以下步骤：
-当输送物料管道出口的压力异常升高时，根据压力变送器上的压差判断堵点产生的位置；
-当压力变送器的压差值低于设定值，消堵管路阀组不开启；若在前一组U型布置的管道分段下降处发生阻塞，当压力变送器的压差值高于设定值而不下降时，自动开启该组的消堵管路阀组，直到压差值达到设定值，再延时关闭该组的消堵管路阀组；若在后一组U型布置的管道分段下降处发生阻塞，则启动该组的消堵管路阀组消除堵塞即可；若所有组U型布置的管道分段下降处全部发生阻塞，压力传感器的压差值均高于设定值而不下降时，先隔断两段管道分段之间通路，处理后一组U型布置的管道分段下降处的阻塞，启动该组的消堵管路阀组使压差值达到设定值，延时关闭该消堵管路阀组，疏通后再打开两段之间通路，然后处理前一组U型布置的管道分段下降处的堵塞，开启前一组的消堵管路阀组，直到压差值达到设定值，再将前一组的消堵管路阀组延时关闭，完成输送物料管道所有阻塞位置的疏通。
进一步的，在消堵管路阀组出现故障时，通过手动关断阀将消堵管路阀组手动关断。
进一步的，通过气动关断阀与压力变送器压差值连锁控制，具体为：
当长距离输送物料管道单个下降段的压差值高于设定值而不下降时，自动开启对应的气动关断阀，直至输送物料管道压差值达到设定值，再延时自动关闭气动关断阀。
相较于现有技术，本发明具有如下的有益效果：下降段与水平段衔接处的管道通过耐磨三通接头连接消堵管路阀组，下降段与水平段的管道上设置有压力变送器，压力变送器的设置能够准确判断存在堵管风险的管段，做到精准防堵消堵，精准补气，避免以往盲目补气造成的压缩空气浪费。下降段最低点设置耐磨三通，能够有效提高该点的耐磨性能，便于消堵管路阀组接入。在保证长距离输送物料管道下降段沉积物料顺利输送的前提下，最大程度节约压缩空气用量，而且管路结构简单、易操作。本发明的消堵管路安全可靠，操作简单，自动化程度高，运行方便，节约能耗，时效性强，经济性好。通过该消堵管路，使得长距离气力输送管道的管架能够依厂区地势设置，解决了输送管架结构庞大问题，避免了输送管道下降段因物料沉积引起的堵管问题，输送系统吹管时间短，压缩空气耗量小，系统寿命长。
进一步的，本发明的消堵管路尤其适用于双套管结构，在双套管粉体气力输送过程中，粉体在水平管道流动时，重力与粉体运动方向垂直，受重力影响会发生沉积，采用双套管形成的紊流作用，即能够克服沉积引发的堵管风险；向上输送时，重力与粉体运动方向相反，依靠双套管末端的配气可解决垂直向上的成栓输送；垂直向下输送时，粉体的重力与输送动力方向叠加，且高浓度输送的粉体料堆随机分布、重量亦随机变化，极易发生堵塞现象。本发明采用双套管粉体气力输送技术解决了水平管道及垂直向上管道堵管问题，随后采用本发明增设的消堵管路阀组，能够解决气力输送管道布置中出现若干处下降时发生堵管的问题。本发明能够根据输送管道的压力判断下降点的堵塞，并进行自动消堵。
进一步的，本发明耐磨三通接头的水平段入口设置消堵管路阀组初投资小，设置消堵管路阀组数量少。手动关断阀正常情况下为常开状态，在其他组件故障时可关闭切断补气吹堵气源，为组件维护创造条件；通过调节阀能够手动调节压缩空气流量和压力，使供气量及压力与输送物料所需压力匹配，减轻管件、管路磨损；止回阀能够避免输送管道物料倒流进入消堵管路阀组，避免阀组磨损，延长阀组的使用寿命，同时，止回阀的高度高于耐磨三通接头所连的水平段高度，避免止回阀出口部分堆积物料，影响止回阀的正常使用。
与现有技术相比，本发明消堵管路的消堵方法操作简便，能够准确定位出阻塞发生的位置，并且在多处下降段同时发生阻塞时，能够快速有效的将阻塞清除。
附图说明
图1本发明消堵管路以2组U型布置的管道分段为例的结构示意图；
附图中：1-第一水平段；2-第一下降段；3-第二水平段；4-第一上升段；5-第三水平段；6-第二下降段；7-第四水平段；8-第二上升段；9-第五水平段；10-第一耐磨三通接头；11-第二耐磨三通接头；12-隔断阀；13-第一压力变送器；14-第二压力变送器；15-第三压力变送器；16-第四压力变送器；17-第一消堵管路阀组；18-消堵管路阀组；19-第一止回阀；20-第二止回阀；21-第一调节阀；22-第二调节阀；23-第一气动关断阀；24-第二气动关断阀；25-第一手动关断阀；26-第二手动关断阀。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明。
参见图1，以2组U型布置的管道分段为例，本发明双套管长距离气力输送物料的消堵管路包括第一耐磨三通接头10、第二耐磨三通接头11和第一压力变送器13、第二压力变送器14、第三压力变送器15、第四压力变送器16，长距离双套管输送物料管道第一个U形布置的第一水平段1和第三水平段5之间通过第一下降段2，第二水平段3和第一上升段4过渡连接；长距离双套管输送物料管道第二个U形布置的第三水平段5和第五水平段9之间通过第二下降段6、第四水平段7和第二上升段8过渡连接；第二下降段6与第三压力变送器15之间设置隔断阀12；第一下降段2最低点之前、第一耐磨三通接头10之后在第二水平段3、第二下降段6的最低点之前、第二耐磨三通接头11之后在第四水平段7上均设置压力变送器；第一下降段2和第二下降段6的最低点分别设置有第一耐磨三通接头10和第二耐磨三通接头11、水平段入口设置有第一消堵管路阀组17和第二消堵管路阀组18。第一消堵管路阀组17和第二消堵管路阀组18由第一手动关断阀25和第二手动关断阀26、第一气动关断阀23和第二气动关断阀24、第一调节阀21和第二调节阀22、第一止回阀19和第二止回阀组成20。
耐磨三通接头与输送物料管道采用法兰连接，水平段入口反法兰为盲法兰，现场开孔，口径与补气管道管径相匹配，焊接连接。
手动关断阀正常情况下为常开状态，在阀组故障情况下可手动关闭。
调节阀能够实现手动调节消堵气量及压力。
止回阀布置于耐磨三通接头上，高度高于后续水平段输送物料管道。
压力变送器的压差值与消堵管路阀组及隔断阀连锁：
当压力变送器的压差值低于设定值，消堵管路阀组不开启。当系统出口位置压力异常升高时，则应判堵点断是在第一段下降位置处，还是第二段下降位置处。系统根据设置在两个下降点的变送器的压差自动判断是第一个还是第二个下降堵点。
堵点若在第一段下降处，当第一压力变送器13、第二压力变送器14的压差值高于设定值并保持一段时间不下降，则开启第一下降段2最低点第一消堵管路阀组17，直至压差值达到设定值，延时关闭第一消堵管路阀组17。
堵点若在第二段下降处，当第三压力变送器15、第四压力变送器16的压差值高于设定值并保持一段时间不下降，则开启第二下降段6最低点第二消堵管路阀组18，直至压差值达到设定值，延时关闭第二消堵管路阀组18。
若两级下降处都发生堵塞(或由于第二段下降堵塞引起第一段下降堵塞)，两级下降处布置的第一压力变送器13、第二压力变送器14，或第三压力变送器15、第四压力变送器16的压差值均高于设定值而不下降时，先关断两段之间的隔断阀12隔断两段之间通路，先处理第二段下降处的堵塞，自动开启第二消堵管路阀组18，直到第三压力变送器15、第四压力变送器16压差值达到设定值，延时关闭第二消堵管路阀组18，打开两段之间的隔断阀12，然后处理第一段下降处的堵塞，自动开启第一消堵管路阀组17，直到第一压力变送器13、第二压力变送器14压差值达到设定值，延时关闭第一消堵管路阀组17。
第一耐磨三通接头10、第二耐磨三通接头11位于输送物料管道第一下降段2、第二下降段6的最低点，第一耐磨三通接头10、第二耐磨三通接头11的水平段入口设有盲法兰，盲法兰现场开孔，孔径与气管道管径相匹配，焊接连接。
第一消堵管路阀组17和第二消堵管路阀组18中的第一手动关断阀25、第二手动关断阀26在正常情况下为常开状态，在其后续组件故障时人工关闭，切断吹堵气源。
第一气动关断阀23、第二气动关断阀24与相应的第一压力变送器13或者第二压力变送器14或第三压力变送器15、第四压力变送器16的压差值连锁，当压差值低于设定值，第一气动关断阀23、第二气动关断阀24不开启，当压差值高于设定值并保持一段时间不下降，第一气动关断阀23、第二气动关断阀24将自动开启，直至压差值达到设定值，第一气动关断阀23、第二气动关断阀24延时关闭；通过第一调节阀21和第二调节阀22可以手动调整吹堵气量和压力；第一止回阀19、第二止回阀20布置在输送物料管道第一下降段2、第二下降段6最低点上方的立管上，高度高于后续第二水平段3、第四水平段7的输送物料管道。
本发明的自动化程度高，运行安全可靠，能耗低经济性好；
输送物料管可依地势设置投资少；
避免输送物料管道下降段物料柱沉积引起的堵管问题；
输送物料系统压缩空气耗量小，系统寿命长。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本发明可以有各种更改和变化，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方案进行修改或者等同替换，而这些并未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种双套管长距离气力输送物料的消堵管路，其特征在于：包括若干组U型布置的管道分段，将长距离气力输送物料管道的上升段以及下降段分布在U型布置的管道分段上；
U型布置的管道分段通过若干节水平段管道分段进行连接；
按照管道输送物料方向，所述U型布置的管道分段依次由下降段、水平段和上升段组成，其中，下降段与水平段衔接处的管道通过耐磨三通接头连接消堵管路阀组，下降段与水平段的管道上均设置有压力变送器，所述的消堵管路阀组包括依次设置在耐磨三通接头与压缩空气管道(27)之间的止回阀、调节阀、气动关断阀以及手动关断阀；
气动关断阀与对应U型布置的管道上的压力变送器压差值连锁；当压差值低于设定值，气动关断阀不开启，当压差值高于设定值并保持一段时间不下降，气动关断阀自动开启，使压差值达到设定值，气动关断阀延时关闭；通过调节阀手动调整气量和压力。
2.根据权利要求1所述双套管长距离气力输送物料的消堵管路，其特征在于：所述若干支U型布置的管道分段之间设置有隔断阀(12)，隔断阀(12)与压力变送器压差值连锁。
3.根据权利要求1所述双套管长距离气力输送物料的消堵管路，其特征在于：所述止回阀的出口与耐磨三通接头所连的水平段入口连接，所述的止回阀布置在下降段最低点之前的立管上，所述止回阀的高度高于耐磨三通接头所连的水平段高度。
4.根据权利要求1所述双套管长距离气力输送物料的消堵管路，其特征在于：所述的耐磨三通接头与U型布置的管道分段之间分别采用法兰连接。
5.根据权利要求4所述双套管长距离气力输送物料的消堵管路，其特征在于：所述的耐磨三通接头水平段入口通过法兰与消堵管路阀组的管道焊接。
6.根据权利要求1所述双套管长距离气力输送物料的消堵管路，其特征在于：所述U型布置的管道分段设置两组，管道分段的入口和出口以及管道分段之间设有水平段管道。
7.一种基于权利要求1所述双套管长距离气力输送物料的消堵管路的消堵方法，其特征在于，包括以下步骤：
-当输送物料管道出口的压力异常升高时，根据压力变送器上的压差判断堵点产生的位置；
-当压力变送器的压差值低于设定值，消堵管路阀组不开启；若在前一组U型布置的管道分段下降处发生阻塞，当压力变送器的压差值高于设定值而不下降时，自动开启该组的消堵管路阀组，直到压差值达到设定值，再延时关闭该组的消堵管路阀组；若在后一组U型布置的管道分段下降处发生阻塞，则启动该组的消堵管路阀组消除堵塞即可；若所有组U型布置的管道分段下降处全部发生阻塞，压力传感器的压差值均高于设定值而不下降时，先隔断两段管道分段之间通路，处理后一组U型布置的管道分段下降处的阻塞，启动该组的消堵管路阀组使压差值达到设定值，延时关闭该消堵管路阀组，疏通后再打开两段之间通路，然后处理前一组U型布置的管道分段下降处的堵塞，开启前一组的消堵管路阀组，直到压差值达到设定值，再将前一组的消堵管路阀组延时关闭，完成输送物料管道所有阻塞位置的疏通。
8.根据权利要求7所述的消堵方法，其特征在于：在消堵管路阀组出现故障的情况下，通过手动关断阀将消堵管路阀组手动关断。
9.根据权利要求7所述的消堵方法，其特征在于，通过气动关断阀与压力变送器压差值连锁控制，具体为：当长距离输送物料管道单个下降段压差值高于设定值而不下降时，自动开启对应的气动关断阀，直至输送物料管道压差值达到设定值，再延时自动关闭气动关断阀。
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