CN204005256U - 一种具有加速流抑制功能的浆体管道输送系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种具有加速流抑制功能的浆体管道输送系统，包括主管道、主消能管道、终端浓缩池、总控阀门、主管阀门、压力表、密度计、消能板和消能阀门，压力表和密度计设置于主管道的海拔高点位置，总控阀门和主管阀门设置于所述主管道上，所述主消能管道的输入端连接于所述总控阀门和主管阀门之间的主管道上，输出端连接于终端浓缩池，消能阀门和消能板设置于主消能管道上，在其中一个消能阀门两端通过副消能管道并联有消能板。本实用新型同时采用压力表和密度计准确的判定了加速流是否产生，将消除加速流的主消能管道接入单独浓缩池，避免了加速流抑制对主管道脱水效率的影响，配合多个阀门开关和消能板适应了多强度变化的加速流的消除。

Description

一种具有加速流抑制功能的浆体管道输送系统

技术领域

本实用新型涉及浆体管道输送技术领域，尤其是涉及一种具有加速流抑制功能的浆体管道输送系统。

背景技术

管道输送技术是一种新型的运输方式，区别于公路、铁路、水运、航空等传统运输方式，管道运输不仅具有运输量大、连续、迅速、经济、安全、可靠、平稳以及投资少、占地少、费用低等独特优点，并可实现自动控制。如今全球的管道运输承担着很大比例的能源物资运输，包括原油、成品油、天然气、油田伴生气、煤浆、精矿等，它在国民经济和社会发展中起着十分重要的作用。浆体管道输送技术属于管道输送中发展最为广泛的技术之一，长距离浆体管道输送系统常敷设于地形崎岖的山区。由于加压泵站和终端站的高程差或在批量输送时浆批与水批的比重差等原因,会引起浆体水力学分析中的一种常见问题,即浆体管道加速流。这种加速流的产生实际上是由多余的能量引起的,浆体管道输送距离一般较长，地形复杂，海拔落差大，就不可避免的会产生加速流，尤其是在浆体输送的海拔高点。这种浆体运行过程中产生的加速流，会造成管道磨损，使得管道使用寿命大大缩短，而且极容易造成安全事故，不符合浆体管道的设计初衷，不利于管道的“安全、平稳、经济、高效”运行。现有技术中针对浆体加速流的抑制提出过一些方案，比如增加管壁厚度、在管道内增加内衬、减缓管道铺设坡度、改变批量运输条件等，但这些措施各自均具有较大的应用缺陷，如增加管壁厚度、在管道内增加内衬只能是以高成本增强管道耐磨性能，并没有对加速流有任何消除和抑制，而减缓管道铺设坡度、改变批量运输条件并不能适用于所有地势地形条件和管道运输要求，尤其是无法应用于高落差海拔地区，现有技术中也有单从技术层面消除加速流的方案，比如现有专利申请CN200910142880.5提出如附图1所示的直接在易产生加速流的主管路上并联消能管路，通过引入消能板组来抑制加速流，但是现有的这种加速流抑制方式在实际使用过程中存在以下缺陷：（1）、单纯基于压力表无法准确的确定加速流是否产生；（2）在对加速流进行抑制时，浆体流经消能板组后形成的低浓度浆水直接流入主管道，严重的影响了主管道输送浆体的终端处理效率，尤其是浆体频繁的通过消能板组，产生的水不断流入主管道，严重影响主管道内矿浆的脱水效率；（3）单级消能板组的设置往往在实际应用过程中无法满足多种强度的加速流抑制要求，尤其是加速流较大时通过附图1所示方案难以将其抑制至满足要求的水平，而且这种单级消能板组方案无法适应多强度加速流的变化要求。这些缺陷严重的限值了现有消能管路并联方案在浆体管道输送系统中的广泛使用。因此现有技术中尚未发现一种能够高效的、适用于各种海拔地形高差、多强度变化的加速流抑制方案。

发明内容

本实用新型基于上述现有技术问题创新的提出一种具有加速流抑制功能的浆体管道输送系统，所述浆体管道输送系统同时采用压力表和密度计准确的判定了加速流是否产生，将进行加速流消除的主消能管道接入单独的浓缩池，避免了加速流抑制过程对主管道脱水效率的影响，配合多个阀门开关和消能板适应了多强度变化的加速流的消除，进而本实用新型所述浆体管道输送系统大大提高了各种海拔地形高差、多强度变化下的加速流抑制效率，促进了浆体管道输送系统的发展。

本实用新型解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种具有加速流抑制功能的浆体管道输送系统，包括：加压泵站1、终端脱水站2、主管道3、主消能管道4、副消能管道14、终端浓缩池5、总控阀门6、主管阀门7、压力表8、密度计9、第一消能板10、第二消能板11、第一消能阀门12和第二消能阀门13，所述主管道3的浆体输入端连接于所述加压泵站1，所述主管道3的浆体输出端连接于所述终端脱水站2，所述压力表8和密度计9设置于主管道3的海拔高点位置，所述总控阀门6和主管阀门7设置于所述主管道3上，且所述总控阀门6处于所述主管阀门7的上游，所述主消能管道4的输入端连接于所述总控阀门6和主管阀门7之间的主管道3上，所述主消能管道4的输出端连接于所述终端浓缩池5，所述第一消能阀门12、第二消能阀门13和第一消能板10设置于所述主消能管道4上，且所述第二消能阀门13处于第一消能阀门12的下游，所述第一消能板10处于第二消能阀门13的下游，在所述第二消能阀门13两端通过所述副消能管道并联有第二消能板11。

进一步的根据本实用新型所述的浆体管道输送系统，其中所述第一消能板10设置于靠近所述终端浓缩池5的主消能管道4上。

进一步的根据本实用新型所述的浆体管道输送系统，其中所述主管道3包括有若干U型段，在U型的海拔高点位置设置所述压力表8和密度计9。

进一步的根据本实用新型所述的浆体管道输送系统，其中所述终端浓缩池5与所述终端脱水站2互连。

进一步的根据本实用新型所述的浆体管道输送系统，其中所述第一消能板10和/或第二消能板11的消能孔径处于40-60mm间。

通过本实用新型的技术方案至少能够达到以下技术效果：

1）、本实用新型所述浆体管道输送系统同时基于海拔高点压力表和密度计的数据准确的判定了加速流是否产生，保证了加速流抑制效率和准确度。

2）、本实用新型所述浆体管道输送系统将进行加速流消除的主消能管道接入单独的浓缩池，避免了现有技术中加速流消能处理产生的低浓度浆水直接流入主管道、对主管道浆体脱水效率造成的重大影响，保证了主管道的浆体输送和处理效率。

3）、本实用新型所述浆体管道输送系统同时采用多个阀门开关和消能板进行各种强度下加速流的抑制，提高了加速流抑制效率和整个浆体管道输送系统对海拔地势高差的适应性能。

4）、本实用新型所述浆体管道输送系统大大提高了各种海拔地形高差、多强度变化下的加速流抑制效率，将加速流对管道的磨损降到了最低限度，提高了管道使用寿命，促进了浆体管道输送系统的发展。

附图说明

附图1为现有技术中加速流抑制方案的结构示意图；

附图2为本实用新型所述具有加速流抑制功能的浆体管道输送系统的整体结构示意图。

图中各附图标记的含义如下：

1-加压泵站，2-终端脱水站，3-主管道，4-主消能管道，5-终端浓缩池，6-总控阀门，7-主管阀门，8-压力表，9-密度计，10-第一消能板，11-第二消能板，12-第一消能阀门，13-第二消能阀门，14-副消能管道。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细的描述，以使本领域技术人员能够更加清楚的理解本实用新型，但并不因此限制本实用新型的保护范围。

如附图2所示的，本实用新型所述的具有加速流抑制功能的浆体管道输送系统整体包括：加压泵站1、终端脱水站2、主管道3、主消能管道4、副消能管道、终端浓缩池5、总控阀门6、主管阀门7、压力表8、密度计9、第一消能板10、第二消能板11、第一消能阀门12和第二消能阀门13。其中所述的加压泵站1的浆体输出端连接于浆体输送的主管道3，所述主管道3的浆体输出端连接于终端脱水站2，通过终端脱水站2对主管道3内输送的浆体进行脱水处理，本实用新型优选的在浆体输送终端附近进行加速流的抑制。所述的主管道3包括有U型段，在所述主管道3的海拔高点同时设置有压力表8和密度计9，因为在U型管道输送的高点最容易产生加速流，当压力表8测得的压力数值下降、同时密度计9所测得的浆体密度数值上升时，认为浆体推水的浆头到达了在主管道3的海拔高点，此时产生了加速流，通过同时配合压力表和密度计准确的获知了加速流的产生，传统的仅仅依靠压力表的方式无法准确的判定加速流产生与否。同时在所述主管道3上设置有总控阀门6和主管阀门7，其中主管阀门7用于控制主管道向终端脱水站输送浆体的通断，总控阀门6用于控制整个主管道的通断，包括是否向后述主消能管道输送浆体，一般处于常开状态，因此所述主管阀门7位于总控阀门6的下游位置。在所述总控阀门6和主管阀门 7之间的主管道3上连接有主消能管道4，所述主消能管道4的输出端连接于终端浓缩池5，所述终端浓缩池对浓度较低的浆体进行进一步的浓缩处理，优选的终端浓缩池5的输出端可连接于终端脱水站2。在所述主消能管道4上按照浆体流向依次设置有第一消能阀门12、第二消能阀门13和第一消能板10，其中所述第一消能板10设置于靠近终端浓缩池5的主消能管道4上，在所述第二消能阀门13两端通过副消能管道14并联有第二消能板11，即在所述主消能管道4上进一步并联有副消能管道14，其上设置有第二消能板11，通过所述第一消能阀门12和第二消能阀门13来控制对不同消能板的选择使用。所述消能板的消能孔径优选处于40-60mm间，优选的为40.64mm、45.72mm、48.26mm、50.93mm、58.42mm、63.5mm，经所述消能板消能后可提供5000kpa的反向压力，所述消能板的工作原理即是对输送浆体产生反压，反推浆体使得海报高点的加速流消除，可根据需要将所述第一消能板和第二消能板选择为多块消能板组合的消能板组。

通过本实用新型所述浆体管道输送系统进行加速流抑制的操作过程为：首先基于压力表8和密度计9的数值判定主管道的高点是否出现加速流，如果高点已出现加速流，则在总控阀门常开状态下，关闭主管阀门7，同时打开第一消能阀门12和第二消能阀门13，主管道内的浆体流入主消能管道4内并流经第一消能板10，通过第一消能板10反推高点的流体来消除加速流，如果经第一消能板作用后仍不能完全消除高点的加速流或者高点的加速流较大时，可选择打开第一消能阀门12，并同时关闭第二消能阀门13，则主管道内的浆体流入主消能管道4内先流经副消能管道内的第二消能板11进行反推消能后继续流经第一消能板10进行加速流的消除，从而实现了多强度加速流的消除。经第一消能板10输出的浆体流入终端浓缩池进行浓缩处理，浓缩处理后的浆体可进一步通过管路流入终端脱水站进行脱水处理。上述消能处理优选在水中进行，利用消能板控制加速流后的水直接进入终端浓缩池，不会浆体脱水造成任何影响。

本实用新型所述的浆体管道输送系统通过可选择的两级消能板来控制加速流，完全避免了加速流引起的管道磨损，提高了管道使用寿命，并解决了浆体管道在高落差地域的安全隐患问题，保障了长距离浆体管道安全、稳定、高效地运行。

以上仅是对本实用新型的优选实施方式进行了描述，并不将本实用新型的技术方案限制于此，本领域技术人员在本实用新型的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本实用新型所要保护的技术范畴，本实用新型具体的保护范围以权利要求书的记载为准。

Claims (5)

1.一种具有加速流抑制功能的浆体管道输送系统，其特征在于，包括：加压泵站（1）、终端脱水站（2）、主管道（3）、主消能管道（4）、副消能管道（14）、终端浓缩池（5）、总控阀门（6）、主管阀门（7）、压力表（8）、密度计（9）、第一消能板（10）、第二消能板（11）、第一消能阀门（12）和第二消能阀门（13），所述主管道（3）的浆体输入端连接于所述加压泵站（1），所述主管道（3）的浆体输出端连接于所述终端脱水站（2），所述压力表（8）和密度计（9）设置于主管道（3）的海拔高点位置，所述总控阀门（6）和主管阀门（7）设置于所述主管道（3）上，且所述总控阀门（6）处于所述主管阀门（7）的上游，所述主消能管道（4）的输入端连接于所述总控阀门（6）和主管阀门（7）之间的主管道（3）上，所述主消能管道（4）的输出端连接于所述终端浓缩池（5），所述第一消能阀门（12）、第二消能阀门（13）和第一消能板（10）设置于所述主消能管道（4）上，且所述第二消能阀门（13）处于第一消能阀门（12）的下游，所述第一消能板（10）处于第二消能阀门（13）的下游，在所述第二消能阀门（13）两端通过所述副消能管道并联有第二消能板（11）。

2.根据权利要求1所述的浆体管道输送系统，其特征在于，其中所述第一消能板（10）设置于靠近所述终端浓缩池（5）的主消能管道（4）上。

3.根据权利要求1所述的浆体管道输送系统，其特征在于，所述主管道（3）包括有若干U型段，在U型的海拔高点位置设置所述压力表（8）和密度计（9）。

4.根据权利要求1所述的浆体管道输送系统，其特征在于，所述终端浓缩池（5）与所述终端脱水站（2）互连。

5.根据权利要求1所述的浆体管道输送系统，其特征在于，所述第一消能板（10）和/或第二消能板（11）的消能孔径处于40-60mm间。