CN217202497U - 一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统，涉及煤炭分选的领域，其包括控制机构、浓缩机和配药箱，浓缩机上方设置有入料管，浓缩机顶部设置有溢流管，浓缩机底部设置有出料管，溢流管和出料管均与浓缩机内部连通；控制机构包括液面检测器和控制器，液面检测器用于检测煤泥水分层处的高度，入料管、出料管和溢流管上均设置有颗粒浓度传感器和流量传感器，液面检测器、颗粒浓度传感器和流量传感器均与控制器电连接，控制器根据液面分层高度、浓度和流量进行计算；配药箱与入料管连通，配药箱一侧设置有药剂计量装置，药剂计量装置用于检测输入浓缩机内的药剂量，控制器控制药剂添加量。本申请提升了煤泥水浓缩分层的效果。

Description

一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统

技术领域

本申请涉及煤炭分选的领域，尤其是涉及一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统。

背景技术

目前，煤炭生产的过程中需要进行选煤流程，而煤泥水的浓缩过程直接关系到浓缩后的煤泥水能否实现清水洗煤。

常见的煤泥水浓缩过程通过管道将煤泥水输送至浓缩容器中，在重力作用下进行煤泥颗粒的沉降，煤泥水经过沉降后发生分层，上层为固体颗粒较少的澄清液体，下层为固体浓度较高的泥浆，在后续处理过程中需要对底层的泥浆进行压滤操作。在进行沉降分层的过程中，需要对煤泥水的分层程度进行检测判断，从而确定药剂添加量并进行药剂添加，但对于上述的相关技术中，需要使用人工采样检测的方式进行检测，不便于实时观察且不便于准确进行药剂添加，从而导致煤泥水浓缩分层效果较差。

实用新型内容

为了提升煤泥水浓缩分层效果，本申请提供一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统。

本申请提供的一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统，采用如下的技术方案：

一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统，包括控制机构、浓缩机和配药箱，浓缩机顶部开口，且浓缩机上方固定设置有入料管，入料管一端位于浓缩机内，浓缩机顶部的一侧固定设置有溢流管，溢流管与浓缩机内部连通，浓缩机底部固定设置有出料管，出料管与浓缩机内部连通；

所述控制机构包括液面检测器和控制器，液面检测器与控制器电连接，液面检测器用于检测煤泥水分层处的高度，并输出液面检测信号，入料管、出料管和溢流管上均设置有颗粒浓度传感器和流量传感器，若干个颗粒浓度传感器和流量传感器均与控制器电连接，若干个颗粒浓度传感器和流量传感器，用于检测浓缩机内不同位置的煤泥水浓度以及流量，并输出浓度检测信号和流量检测信号给控制器，控制器响应于液面检测信号、浓度检测信号和流量检测信号，并进行计算；

所述配药箱与入料管连通，配药箱一侧固定设置有药剂计量装置，药剂计量装置用于检测输入浓缩机内的药剂量，药剂计量装置与控制器电连接，控制器用于控制药剂添加量。

通过采用上述技术方案，使用时液面检测器检测煤泥水浓缩的分层位置，颗粒浓度传感器和流量传感器检测不同位置的煤泥水浓度和流量，控制器接收液面检测信号和浓度检测信号，并对收集到的数据进行计算，得到浓缩机内部的浓度数据，从而实现了对浓缩机内的浓缩分层情况的智能检测，提升了对浓缩机内的煤泥水分层浓度检测的效率，从而控制器能够根据分层浓度检测信息及时调整药剂添加量，实现了提升煤泥水浓缩分层的效果。

可选的，所述药剂计量装置为计量箱，计量箱固定设置在配药箱一侧，计量箱内固定设置有压力传感器，压力传感器用于测量计量箱内的药剂量，并输出计量信号，计量箱和配药箱之间固定设置有输药管，输药管一端与配料箱连通，另一端与计量箱连通，输药管上安装有第一阀门，压力传感器和第一阀门均与控制器电连接，且控制器响应于计量信号和浓度检测信号，当计量箱内药剂量足够，计量装置输出计量信号，控制器响应于计量信号并关闭第一阀门；计量箱一侧固定设置有出药管，出药管一端与计量箱内部连通，另一端与入料管连通，出药管上固定设置有加药泵，加药泵与控制器电连接。

通过采用上述技术方案，当控制器监测到浓缩机内上层的液体颗粒浓度较高，且下层液体颗粒浓度不足时，控制器计算需要添加的药剂量，同时开启第一阀门，配药箱中的药剂由输药管进入计量箱中，压力传感器检测计量箱中的药剂量，当药剂量足够时，计量装置输出计量信号，控制器响应于计量信号并关闭第一阀门，然后控制器控制加药泵开始工作，药剂添加至入料管中，从而实现了药剂量的准确添加，提升了煤泥水浓缩分层的效果。

可选的，所述配药箱内固定设置有若干个配药室，输药管与配药箱连通的一端与配药室内部连通，输药管、计量箱和出药管均设置有若干个，且与配药室一一对应设置。

通过采用上述技术方案，通过若干个配药室的设置，增加了可存放药剂的种类，提升了在煤泥水浓缩过程中的药剂添加的实用性，将输药管、计量箱、出药管和配药室一一对应，使得多种药剂的添加计量过程相互独立，可同时进行不同药剂的添加，提升了药剂添加的效率，从而提升了煤泥水浓缩分层的效果。

可选的，所述控制器内设置有PLC计算单元。

通过采用上述技术方案，通过在控制器内设置有PLC计算单元，使得能够对监测数据进行实时的智能运算，根据传感器检测的浓度流量数据以及液面位置数据，通过流体动力学的方式进行建模编程，实现了对浓缩机内各个高度的颗粒浓度以及分层情况进行了科学精准的实时监控。

可选的，所述控制机构还包括显示器，显示器与控制器电连接，显示器用于显示浓缩机内不同深度的煤泥水浓度分布。

通过采用上述技术方案，通过显示器的设置，控制器将浓缩机内的不同深度的煤泥水浓度进行计算，然后通过显示器将浓缩机内的煤泥水分层浓度进行实时显示，从而使得工作人员能够直观地监测到浓缩机内的煤泥水分层情况。

可选的，所述出药管与入料管连通的一端安装有第二阀门，第二阀门为单向阀门。

通过采用上述技术方案，在进行药剂添加的过程中，入料管中的煤泥水可能会由出药管与入料管连通处进入计量仓，从而造成药剂的污染以及计量不准确的情况，并且会造成出药管堵塞，通过在出药管上设置有单向阀门，使得在进行药剂添加的过程中，入料管内的煤泥水不会由出料管进入计量仓，提升了药剂计量过程的准确性，减少了出药管堵塞的可能，从而提升了煤泥水浓缩分层的效果。

可选的，所述液面检测器为泥水界面仪。

通过采用上述技术方案，通过泥水界面仪的设置，提升了对于浓缩机中沉淀层与澄清层分界面位置确定的准确性，从而提升了控制器对于浓缩机内煤泥水分层浓度计算的准确性。

可选的，所述出料管上固定设置有若干个底流泵。

通过采用上述技术方案，通过在出料管上设置若干个底流泵，提升了出料过程中对于浓缩机底部沉淀层出料的抽取速率，且沉淀层颗粒浓度较高，液体密度较大，不易抽取，若干个底流泵的设置提升了对沉淀层进行抽取的便捷性，减少了出料管堵塞的可能。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

通过液面检测器、控制器以及若干个传感器的设置，实现了对浓缩机内的浓缩分层情况的智能检测，提升了对浓缩机内的煤泥水分层浓度检测的效率，从而控制器能够根据分层浓度检测信息及时调整药剂添加量，实现了提升煤泥水浓缩分层的效果；

通过计量箱、压力传感器的设置，根据控制器计算需要添加的药剂量，从而实现了药剂量的准确添加，提升了煤泥水浓缩分层的效果；

通过若干个配药室的设置，增加了可存放药剂的种类，提升了在煤泥水浓缩过程中的药剂添加的实用性，将输药管、计量箱、出药管和配药室一一对应，使得多种药剂的添加计量过程相互独立，可同时进行不同药剂的添加，提升了药剂添加的效率，从而提升了煤泥水浓缩分层的效果。

附图说明

图1是本申请实施例的结构示意图；

图2是旨在显示浓缩机分层浓度检测的电路控制图；

图3是旨在显示配药室和压力传感器的剖视图；

图4是旨在显示第一阀门控制过程的电路控制图；

图5是旨在显示出药管的结构示意图。

附图标记说明：1、控制机构；11、控制器；12、泥水界面仪；13、显示器；14、PLC计算单元；2、浓缩机；21、入料管；211、颗粒浓度传感器；212、流量传感器；22、溢流管；23、出料管；231、底流泵；3、配药箱；31、配药室；32、加药口；4、计量箱；41、压力传感器；42、输药管；43、第一阀门；44、出药管；45、加药泵；46、第二阀门。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统。参照图1，一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统包括控制机构1、浓缩机2和配药箱3，控制机构1包括控制器11，控制器11和配药箱3均固定设置于浓缩机2的一侧，控制器11用于计算并监测浓缩机2内的煤泥水分层浓度，浓缩机2用于进行煤泥水分层沉降的反应过程，配药箱3用于存储并提供用于煤泥水中颗粒沉降的药剂。

参照图1，浓缩机2上方固定设置有水平的入料管21，入料管21靠近浓缩机2的一端位于浓缩机2内，浓缩机2顶部的一侧固定设置有溢流管22，浓缩机2底部一侧固定设置有水平的出料管23，出料管23靠近浓缩机2的一端和溢流管22靠近浓缩机2的一端均与浓缩机2内部连通，出料管23上固定设置有若干个底流泵231，若干个底流泵231沿出料管23的长度方向分布。

使用时，煤泥水原料由入料管21输送至浓缩机2内，煤泥水原料在浓缩机2内进行沉淀分层，从而浓缩机2底部形成沉淀层，浓缩机2顶部形成澄清层，浓缩机2底部的沉淀层煤泥由出料管23被抽出，进入后续的压滤过程，浓缩机2顶部的澄清液由溢流管22排出，进入后续的水循环过程，若干个底流泵231依次设置，使得对煤泥依次加压抽取，提升煤泥的抽取效率。

参照图1和图2，控制机构1还包括泥水界面仪12，泥水界面仪12固定设置在浓缩机2上方，泥水界面仪12用于检测浓缩机2中沉淀层与澄清层的分界面位置，并输出液面检测信号，泥水界面仪12与控制器11电连接。入料管21靠近浓缩机2的一端、出料管23靠近浓缩机2的一端和溢流管22靠近浓缩机2的一端均设置有颗粒浓度传感器211和流量传感器212，颗粒浓度传感器211和流量传感器212均与控制器11电连接，若干个颗粒浓度传感器211和流量传感器212，用于检测浓缩机2内不同位置的煤泥水浓度以及流量，并输出浓度检测信号和流量检测信号给控制器11。

参照图1和图2，控制机构1还包括显示器13，显示器13位于控制器11远离浓缩机2的一侧，显示器13与控制器11电连接，控制器11内设置有PLC计算单元14，控制器11接收液面检测信号、浓度检测信号和流量检测信号，并由PLC计算单元14进行计算，得到对浓缩机2内部分层浓度监测的实时曲线，并传输至显示器13进行显示。

使用时，泥水界面仪12检测煤泥与澄清液之间的分界面位置，并输出液面检测信号给控制器11，不同位置的颗粒浓度传感器211和流量传感器212对浓缩机2的入口流量浓度、溢流流量浓度和底流流量浓度进行检测，并输出浓度检测信号和流量检测信号给控制器11，控制器11中的PLC计算单元14对收集到的检测信号进行处理，并通过流体动力学的方式进行建模编程，从而模拟仿真出浓缩机2内部的分层浓度曲线，并将仿真得到的监测曲线传输至显示器13进行直观地显示。

参照图3和图4，配药箱3内部固定设置有若干个配药室31，若干个配药室31沿配药箱3的长度方向均匀分布，配药箱3顶部开设有若干个加药口32，配药箱3下方固定设置有若干个计量箱4，加药口32和计量箱4均与配药室31一一对应设置，计量箱4上方固定设置有竖直的输药管42，输药管42顶端与配药室31内部连通，输药管42底端与计量箱4内部连通，输药管42上安装有第一阀门43，第一阀门43与控制器11电连接，计量箱4内部固定设置有压力传感器41，压力传感器41与控制器11电连接，压力传感器41用于测量计量箱4内的药剂量，并输出计量信号。

参照图5，计量箱4的一侧固定设置有出药管44，出药管44一端与计量箱4内部连通，出药管44上固定设置有加药泵45，出药管44另一端与入料管21连通且安装有第二阀门46，第二阀门46为单向阀门，加药泵45和第二阀门46均与控制器11电连接。

使用时，由不同加药口32分别向若干个配药室31中加入不同的药剂，然后控制器11计算得出的煤泥水分层浓度，并对药剂添加量进行计算，同时控制器11开启第一阀门43，配药箱3中的药剂由输药管42进入计量箱4中，压力传感器41检测计量箱4中的药剂量，当药剂量足够时，计量装置输出计量信号，控制器11响应于计量信号并关闭第一阀门43，然后控制器11开启第二阀门46并控制加药泵45开始工作，药剂添加至入料管21中。

本申请实施例一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统的实施原理为：使用时，煤泥水原料由入料口进入浓缩机2内，颗粒浓度传感器211和流量传感器212对浓缩机2不同位置的颗粒浓度和流量进行检测，控制器11对检测数据进行处理计算，并计算出浓缩机2内的分层浓度仿真曲线，同时将仿真曲线传输至显示器13，从而对浓缩机2内的煤泥水分层浓度进行实时监测；同时，控制器11由实时的煤泥水分层浓度对添加的药剂量进行计算，需要添加药剂时，控制器11开启第一阀门43，配药箱3中的药剂由输药管42进入计量箱4中，压力传感器41对计量箱4中的药剂量进行检测，当药剂量足够时，控制器11关闭第一阀门43并开启第二阀门46，同时控制加药泵45开始工作，药剂由出药管44进入入料管21内。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统，其特征在于：包括控制机构(1)、浓缩机(2)和配药箱(3)，浓缩机(2)顶部开口，且浓缩机(2)上方固定设置有入料管(21)，入料管(21)一端位于浓缩机(2)内，浓缩机(2)顶部的一侧固定设置有溢流管(22)，溢流管(22)与浓缩机(2)内部连通，浓缩机(2)底部固定设置有出料管(23)，出料管(23)与浓缩机(2)内部连通；

所述控制机构(1)包括液面检测器和控制器(11)，液面检测器与控制器(11)电连接，液面检测器用于检测煤泥水分层处的高度，并输出液面检测信号，入料管(21)、出料管(23)和溢流管(22)上均设置有颗粒浓度传感器(211)和流量传感器(212)，颗粒浓度传感器(211)和流量传感器(212)均与控制器(11)电连接，颗粒浓度传感器(211)用于检测浓缩机(2)内不同位置的煤泥水浓度并输出浓度检测信号，流量传感器(212)用于检测浓缩机(2)内不同位置的煤泥水流量并输出流量检测信号，控制器(11)响应于液面检测信号、浓度检测信号和流量检测信号，并进行计算；

所述配药箱(3)与入料管(21)连通，配药箱(3)一侧固定设置有药剂计量装置，药剂计量装置用于检测输入浓缩机(2)内的药剂量，药剂计量装置与控制器(11)电连接，控制器(11)用于控制药剂添加量。

2.根据权利要求1所述的一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统，其特征在于：所述药剂计量装置为计量箱(4)，计量箱(4)固定设置在配药箱(3)一侧，计量箱(4)内固定设置有压力传感器(41)，压力传感器(41)用于测量计量箱(4)内的药剂量，并输出计量信号，计量箱(4)和配药箱(3)之间固定设置有输药管(42)，输药管(42)一端与配料箱连通，另一端与计量箱(4)连通，输药管(42)上安装有第一阀门(43)，压力传感器(41)和第一阀门(43)均与控制器(11)电连接，且控制器(11)响应于计量信号和浓度检测信号，当计量箱(4)内药剂量足够，计量装置输出计量信号，控制器(11)响应于计量信号并关闭第一阀门(43)；计量箱(4)一侧固定设置有出药管(44)，出药管(44)一端与计量箱(4)内部连通，另一端与入料管(21)连通，出药管(44)上固定设置有加药泵(45)，加药泵(45)与控制器(11)电连接。

3.根据权利要求2所述的一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统，其特征在于：所述配药箱(3)内固定设置有若干个配药室(31)，输药管(42)与配药箱(3)连通的一端与配药室(31)内部连通，输药管(42)、计量箱(4)和出药管(44)均设置有若干个，且与配药室(31)一一对应设置。

4.根据权利要求1所述的一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统，其特征在于：所述控制器(11)内设置有PLC计算单元(14)。

5.根据权利要求1所述的一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统，其特征在于：所述控制机构(1)还包括显示器(13)，显示器(13)与控制器(11)连接，显示器(13)用于显示浓缩机(2)内不同深度的煤泥水浓度分布。

6.根据权利要求2所述的一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统，其特征在于：所述出药管(44)与入料管(21)连通的一端安装有第二阀门(46)，第二阀门(46)为单向阀门。

7.根据权利要求1所述的一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统，其特征在于：所述液面检测器为泥水界面仪(12)。

8.根据权利要求1所述的一种煤泥水浓缩分层的智能监控系统，其特征在于：所述出料管(23)上固定设置有若干个底流泵(231)。

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