CN110486626A - 一种长距离浆体输送管道多级泵站批量输送装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种长距离浆体输送管道多级泵站批量输送装置，其特征在于，包括第一水池(1)、浆体存储槽(2)、第一离心泵(5)和至少两个泵站；所述第一离心泵(5)的一端分别通过管道连接第一水池(1)和浆体存储槽(2)，管道上分别设有第一阀门(3)和第二阀门(4)；所述第一离心泵(5)的另一端通过管道连接泵站，泵站连接终端；所述管道上设有节水装置(100)，节水装置(100)的另一端连接泵站。本发明长距离浆体输送管道多级泵站批量输送装置；既能达到批量输送的工艺技术要求，满足生产实际需要，又能节约水资源和电能的消耗，同时减少管道设施系统运行时间，提高生产效率和劳动生产率，降低管道输送运行成本。

Description

一种长距离浆体输送管道多级泵站批量输送装置及方法

技术领域

本发明涉及长距离浆体管道输送领域，尤其是一种长距离浆体输送管道多级泵站批量输送装置及方法。

背景技术

国内外的矿浆输送管道都是采用点对点的批量输送模式，在这种输送模式下，矿浆管道运行的启动操作是：

先是向管道内泵入清水，在整条管道充满清水并具有一定压力后，才开始向管道内泵入矿浆，在管道内形成浆推水，直至整体管道内的水被全部从终点站排出，浆头到达管道终点脱水站，进入稳定的输送矿浆运行。

结束矿浆管道输送矿浆时，停止向管道内泵入矿浆，同时向管道内泵入清水，在管道内形成水推浆，当浆尾达到管道终点脱水站，整体管道内全部为清水时，才能开始停机操作。

不停的循环，完成浆体管道输送的批量输送，在浆体管道批量输送过程中，会消耗大量的水，且这些水得不到有效利用，造成水资源的浪费；特别是在水资源不太丰富的地方，无法提供充足的水来进行输送。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种长距离浆体输送管道多级泵站批量输送装置及方法，在长距离浆体输送管道多级泵站批量输送时，在管道上并联节水装置，实现引水、消能、蓄水和反打水；既能达到批量输送的工艺技术要求，满足生产实际需要，又能节约水资源和电能的消耗，同时减少管道设施系统运行时间，提高生产效率和劳动生产率，降低管道输送运行成本。

本发明采用的技术方案如下：

本发明一种长距离浆体输送管道多级泵站批量输送装置，包括第一水池、浆体存储槽、第一离心泵和至少两个泵站；所述第一离心泵的一端分别通过管道连接第一水池和浆体存储槽，管道上分别设有第一阀门和第二阀门；所述第一离心泵的另一端通过管道连接泵站，泵站之间依次连接，最终连接至终端；所述管道上设有节水装置，节水装置的另一端连接泵站；所述节水装置，用于将管道中的清水引出和蓄水，以及利用蓄水供给泵站进行水推浆。

以上结构，节水装置的设置和使用，既能将浆体管道批量输送时清水引出储存，保证平时生产水量的同时，还可用于下一次推浆过程，节约生产用水资源。

进一步的，所述泵站包括第一泵站和第二泵站，第一泵站和第二泵站之间连接有节水装置和第三阀门，泵站中设有主泵。

进一步的，所述节水装置包括第二水池、第二离心泵和阀门；所述第二水池和第二离心泵的两端分别安装有阀门；所述阀门包括安装在第二水池和第二离心泵之间的第六阀门，第二离心泵和第二泵站之间的第七阀门，以及第二水池和管道之间的第四阀门。

以上结构，第二水池、第二离心泵和阀门的设置，能够有效的浆管道中的水引出并存储，同时作为第二泵站的供水来源。

进一步的，所述节水装置还包括消能装置，消能装置设置在第四阀门和第二水池之间，消能装置并联有第五阀门。

以上结构，消能装置的设置，将管道中的高压水先进行消能降压后，再排入水池中，防止高压对水池或其他设置的损坏和工作影响。

本发明一种长距离浆体输送管道多级泵站批量输送方法，包括以下步骤：

步骤一：在长距离浆体输送管道进行批量输送浆推水时，将第一泵站至第二泵站之间管道内的水引至第二水池进行存储；

步骤二：在长距离浆体输送管道进行批量输送水推浆时，待矿浆的浆尾过第二泵站后，利用存储在第二水池内的水进行第二泵站之后至终端之间管道内浆体输送，停止第一泵站主泵。

进一步的，所述步骤一具体包括：

S1：启泵前准备，将第一泵站与第二泵站之间管道切换至与第二水池保持连通，即打开第四阀门和第五阀门，关闭第三阀门，确保第一泵站启动后水能进入到第二水池；

S2：利用第一水池内的水启动第一泵站的主泵，即开启第一阀门，确保第二阀门在关闭状态，顺序启动第一离心泵和第一泵站内主泵；

S3：第一泵站开始切换输送矿浆，打开第二阀门，关闭第一阀门，管道开始输送矿浆；

S4：待管道内矿浆的浆头即将到达第二泵站时，确保第二泵站与终端或下一级泵站之间管路畅通，打开第六阀门，确保第二水池内有水，且与第二离心泵之间连通，启动第二离心泵，开启第七阀门，启动第二泵站主泵，待第二泵站主泵运行正常后，开启第三阀门，关闭第四阀门；关闭第七阀门，停止第二离心泵，关闭第六阀门；实现第一泵站与第二泵站之间连管输送矿浆；

S5：保持管道正常输送矿浆，直至浆体存储槽矿浆输送完为止。

以上结构，在将管道中的清水引入第二水池时，只需要启动第一泵站，不需要启动第二泵站8主泵，减少因启动泵站8主泵而消耗多余的电能以及主泵的机械运行维护损耗。

进一步的，所述步骤二具体包括：

S10：打开第一阀门，关闭第二阀门，完成浆水切换；

S20：当浆尾到达第二泵站之后，计算第二水池中存储的水，判断是否够第二泵站至终端管段内的浆体输送；

S30：若第二水池内存储水不够维持后端管段内浆体输送时，继续维持第一泵站与第二泵站连管输送水推浆，直至第二水池内存储水够维持后端管段内浆体输送为止；

S40：若第二水池内存储水够维持后端管段内浆体输送，将第一泵站与第二泵站之间断开，由第二泵站独立完成水推浆过程。

进一步的，所述S40具体包括：开启第六阀门，启动第二离心泵，开启第七阀门，开启第四阀门，保持第五阀门为关闭状态，关闭第三阀门，将第一泵站至第二泵站之间管道内清水通过消能装置引至第二水池；第二水池(12)内存储水为第二泵站(8)供水；停止第一泵站主泵和第一离心泵，关闭第一阀门。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明设计了一种复杂地形长距离浆体输送管道多级泵站批量输送装置，在管道沿线泵站的管路上增加一个节水装置，节水装置包括从管道中引出清水装置、高压水消能装置、蓄水装置和反打水进入管道装置；该装置的安装使用，可在长距离浆体管道批量输送浆推水时，将两个泵站之间管道内的水存储至水池中，存储水可以用做泵站的生产用水，以及留待下一个批量输送水推浆时，当浆尾过泵站时，利用存储下来的水供给泵站主泵，待泵站至终端管道内浆体推完为止，使水资源充分得到利用的同时，同时节约了泵站主泵启动消耗的电能和机械损耗。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明一种长距离浆体输送管道多级泵站批量输送装置的结构示意图。

图中标记：1为第一水池，2为浆体存储槽，3为第一阀门，4为第二阀门，5为第一离心泵，6为第一泵站，7为第三阀门，8为第二泵站，9为第四阀门，10为第五阀门，11为消能装置，12为第二水池，13为第六阀门，14为第二离心泵，15为第七阀门，100为节水装置。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例1：

如图1所示，本发明一种长距离浆体输送管道多级泵站批量输送装置，包括第一水池1、浆体存储槽2、第一离心泵5和至少一个泵站；所述第一离心泵5的一端分别通过管道连接第一水池1和浆体存储槽2，管道上分别设有第一阀门3和第二阀门4；所述第一离心泵5的另一端通过管道连接泵站，泵站之间依次连接，最终连接至终端；所述管道上设有节水装置100，节水装置100的另一端连接泵站。

本发明输送装置可以适用于多级泵站的输送中，泵站的数量没有限制，节水装置都能够达到节水的效果。

在一个实施例中，泵站包括第一泵站6和第二泵站8，第一泵站6和第二泵站8之间连接有节水装置100和第三阀门7，泵站中设有主泵。

其中，节水装置100包括第二水池12、第二离心泵14和阀门；所述第二水池12和第二离心泵14的两端分别安装有阀门；所述阀门包括安装在第二水池12和第二离心泵14之间的第六阀门13，第二离心泵14和第二泵站8之间的第七阀门15，以及第二水池12和管道之间的第四阀门9；第二水池12和第四阀门9用于管道的清水的引水和蓄水；第二水池 12和第六阀门13、第二离心泵14、第七阀门15则用于为第二泵站8提供水，便于第二泵站8的水推浆。

节水装置100还包括消能装置11，消能装置11设置在第四阀门9和第二水池12之间，消能装置11并联有第五阀门10；当不需要消能，可以开通第五阀门10进行引水，当需要进行消能，关闭第五阀门10，引水经过消能装置11。

实施例2：

本发明一种长距离浆体输送管道多级泵站批量输送方法，包括以下步骤：

步骤一：全线处于停机状态(管线内充满水之后才停机)，浆体存储槽内矿浆存储满满足管道输送后，将开启管道输送矿浆，开启后为浆推水状态；在长距离浆体输送管道进行批量输送浆推水时，将第一泵站6至第二泵站8之间管道内的水引至第二水池12进行存储；

步骤一的具体操作包括以下步骤：

S1：第一泵站6启泵前准备，将第一泵站6与第二泵站8之间管道切换至第而水池保持连通，即打开第四阀门9和第五阀门10、关闭第三阀门7，确保第一泵站6启动后水能进入到第二水池12；

S2：利用第一水池1内的水启动第一泵站6的主泵，即开启第一阀门3、确保第二阀门4 在关闭状态，顺序启动第一离心泵5和第一泵站6内主泵；

S3：第一泵站6开始切换输送矿浆，打开第二阀门4，关闭第一阀门3，管道开始输送矿浆；

S4：待管道内矿浆浆头(浆头，是指浆推水时，与水接触的浆体部分)即将到达第二泵站8 时，确保第二泵站8与终端或下一级泵站之间管路畅通(管内充满水)，此时打开第六阀门 13，确保第二水池12内有水，且与第二离心泵之间连通，启动第二离心泵14，开启第七阀门15，启动第二泵站8主泵，待第二泵站8主泵运行正常后，开启第三阀门7，关闭第四阀门9；关闭第七阀门15，停止第二离心泵14，关闭第六阀门13；实现第一泵站与第二泵站之间连管输送矿浆；

S5：保持管道正常输送矿浆，直至浆体存储槽2矿浆输送完为止。

在S2中，启动第一主泵6主泵后，根据第一主泵6主泵出口压力情况调节，判断是否经过消能装置11；若需要消能装置11，保持第五阀门10为关闭状态，关闭第三阀门7；若不需要过消能装置11，打开第五阀门10。

步骤二：在长距离浆体输送管道进行批量输送水推浆时，待矿浆的浆尾(浆尾，是指水推浆时，与水接触的浆体部分)过第二泵站8后，利用存储在第二水池12内的水进行第二泵站 8之后至终端之间管道内浆体输送，停止第一泵站6主泵，减少电能消耗以及泵站6主泵机械运行维护损耗。

在实施例中，所述步骤二具体操作包括：

S10：当长距离浆体管道进行批量输送水推浆时，此时管道系统内均为矿浆；第一泵站6前段切换为输送水；打开第一阀门3，关闭第二阀门4，完成浆体和水的切换；

S20：当浆尾到达第二泵站8之后，计算第二水池12中存储的水，判断是否够第二泵站8 至终端管段内的浆体输送；

S30：若第二水池12内存储水不够维持后端管段内浆体输送时，继续维持第一泵站6与第二泵站8连管输送水推浆，直至第二水池12内存储水够维持后端管段内浆体输送为止；

S40：若第二水池12内存储水够维持后端管段内浆体输送，将第一泵站6与第二泵站8之间断开，由第二泵站8独立完成水推浆过程，节省很大的水资源和电能。

其中，所述S40具体包括：开启第六阀门13，确保第二水池12内有水，且与第二离心泵14之间连通，启动第二离心泵14，开启第七阀门15，使第二水池(12)与第二泵站(8) 之间连通，开启第四阀门9，保持第五阀门10为关闭状态，关闭第三阀门7，将第一泵站6 至第二泵站8之间管道内清水通过消能装置11引至第二水池12，使第一泵站6主泵与第二泵站8主泵之间断开输送；停止第一泵站6主泵和第一离心泵5，关闭第一阀门3。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (8)

1.一种长距离浆体输送管道多级泵站批量输送装置，其特征在于，包括第一水池(1)、浆体存储槽(2)、第一离心泵(5)和至少两个泵站；所述第一离心泵(5)的一端分别通过管道连接第一水池(1)和浆体存储槽(2)，管道上分别设有第一阀门(3)和第二阀门(4)；所述第一离心泵(5)的另一端通过管道连接泵站，泵站之间依次连接，最终连接至终端；所述管道上设有节水装置(100)，节水装置(100)的另一端连接泵站；所述节水装置，用于将管道中的清水引出和蓄水，以及利用蓄水供给泵站进行水推浆。

2.根据权利要求1所述的长距离浆体输送管道多级泵站批量输送装置，其特征在于，所述泵站包括第一泵站(6)和第二泵站(8)，第一泵站(6)和第二泵站(8)之间的管道上设有节水装置(100)和第三阀门(7)，泵站中设有主泵。

3.根据权利要求1所述的长距离浆体输送管道多级泵站批量输送装置，其特征在于，所述节水装置(100)包括第二水池(12)、第二离心泵(14)和阀门；所述第二水池(12)和第二离心泵(14)的两端分别安装有阀门；所述阀门包括安装在第二水池(12)和第二离心泵(14)之间的第六阀门(13)，第二离心泵(14)和第二泵站(8)之间的第七阀门(15)，以及第二水池(12)和管道之间的第四阀门(9)。

4.根据权利要求3所述的长距离浆体输送管道多级泵站批量输送装置，其特征在于，所述节水装置(100)还包括消能装置(11)，消能装置(11)设置在第四阀门(9)和第二水池(12)之间，消能装置(11)并联有第五阀门(10)。

5.一种长距离浆体输送管道多级泵站批量输送方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在长距离浆体输送管道进行批量输送浆推水时，将第一泵站(6)至第二泵站(8)之间管道内的水引至第二水池(12)进行存储；

步骤二：在长距离浆体输送管道进行批量输送水推浆时，待矿浆的浆尾过第二泵站(8)后，利用存储在第二水池(12)内的水进行第二泵站(8)之后至终端之间管道内浆体输送，停止第一泵站(6)主泵。

6.根据权利要求5所述的长距离浆体输送管道多级泵站批量输送方法，其特征在于，所述步骤一具体包括：

S1：启泵前准备，将第一泵站(6)与第二泵站(8)之间管道切换至与第二水池(12)保持连通，即打开第四阀门(9)和第五阀门(10)，关闭第三阀门(7)，确保第一泵站(6)启动后水能进入到第二水池(12)；

S2：利用第一水池(1)内的水启动第一泵站(6)的主泵，即开启第一阀门(3)，确保第二阀门(4)在关闭状态，顺序启动第一离心泵(5)和第一泵站(6)内主泵；

S3：第一泵站(6)开始切换输送矿浆，打开第二阀门(4)，关闭第一阀门(3)，管道开始输送矿浆；

S4：待管道内矿浆浆头即将到达第二泵站(8)时，确保第二泵站(8)与终端或下一级泵站之间管路畅通，打开第六阀门(13)，确保第二水池(12)内有水，且与第二离心泵(14)之间连通，启动第二离心泵(14)，开启第七阀门(15)，启动第二泵站(8)主泵，待第二泵站(8)主泵运行正常后，开启第三阀门(7)，关闭第四阀门(9)；关闭第七阀门(15)，停止第二离心泵(14)，关闭第六阀门(13)；实现第一泵站与第二泵站之间连管输送矿浆；

S5：保持管道正常输送矿浆，直至浆体存储槽(2)矿浆输送完为止。

7.根据权利要求5所述的长距离浆体输送管道多级泵站批量输送方法，其特征在于，所述步骤二具体包括：

S10：打开第一阀门(3)，关闭第二阀门(4)，完成浆水切换；

S20：当浆尾到达第二泵站(8)之后，计算第二水池(12)中存储的水，判断是否够第二泵站(8)至终端管段内的浆体输送；

S30：若第二水池(12)内存储水不够维持后端管段内浆体输送，继续维持第一泵站(6)与第二泵站(8)连管输送水推浆，直至第二水池(12)内存储水够维持后端管段内浆体输送为止；

S40：若第二水池(12)内存储水够维持后端管段内浆体输送，将第一泵站(6)与第二泵站(8)之间切换断开，由第二泵站(8)独立完成水推浆过程。

8.根据权利要求7所述的长距离浆体输送管道多级泵站批量输送方法，其特征在于，所述S40具体包括：开启第六阀门(13)，确保第二水池(12)内有水，且与第二离心泵(14)之间连通，启动第二离心泵(14)，开启第七阀门(15)，使第二水池(12)与第二泵站(8)之间连通；开启第四阀门(9)，保持第五阀门(10)为关闭状态，关闭第三阀门(7)，将第一泵站(6)至第二泵站(8)之间管道内清水通过消能装置(11)引至第二水池(12)，使第一泵站(6)主泵与第二泵站(8)主泵之间断开输送；第二水池(12)内存储水为第二泵站(8)供水；停止第一泵站(6)主泵和第一离心泵(5)，关闭第一阀门(3)。