SU1733350A1

SU1733350A1 - Hydraulic transport unit

Info

Publication number: SU1733350A1
Application number: SU894667606A
Authority: SU
Inventors: Юрий Григорьевич Моркунцов; Александр Иванович Василенко
Original assignee: Научно-производственное объединение "Гидротрубопровод"
Priority date: 1989-03-30
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1992-05-15

Abstract

Изобретение относитс к промышленному транспорту и может быть использовано на горных предпри ти х при транспортировке твердого сыпучего материала . Сущность изобретени : гидротранспортна установка снабжена датчиками давлени 17,18 и элементами И 20,21 по числу загрузочных камер, датчиком расхода 19 в магистральном трубопроводе и элемен/J 7 / том ИЛИ 22. Один вход каждого элемента И соединен с датчиком давлени соответствующей этому элементу И загрузочной камеры , другой - с датчиком расхода в магистральном трубопроводе. Выходы элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого св зан с блоком управлени запорными клапанами. При превышении допустимого давлени в камере (1) и одновременном снижении расхода в магистральном трубопроводе 4 до минимального значени сигналы от датчиков 18 и 19 поступают на вход элемента И 21. На выходе элемента И 21 по вл етс сигнал, поступающий на вход элемента ИЛИ, с выхода элемента ИЛИ 22 сигнал поступает на вход блока управлени 23, в результате чего последний выдает команду на соответствующее переключение запорных клапанов, 1 ил. 15 4 Ё х| со СО СО СЛ ОThe invention relates to industrial transport and can be used in mining enterprises when transporting solid bulk material. SUMMARY OF THE INVENTION: The hydrotransport unit is equipped with pressure sensors 17.18 and elements AND 20.21 for the number of loading chambers, a flow sensor 19 in the main pipeline and elements / J 7 / volume OR 22. One input of each element AND is connected to a pressure sensor corresponding to this element And the loading chamber, the other - with the flow sensor in the main pipeline. The outputs of the AND elements are connected to the inputs of the OR element, the output of which is connected to the control unit of the shut-off valves. When the permissible pressure in the chamber (1) is exceeded and the flow rate in the main pipeline 4 decreases to the minimum value, the signals from the sensors 18 and 19 are fed to the input of element 21. The output of element 21 is the signal that comes to the input of element OR, the output of the element OR 22 is fed to the input of the control unit 23, as a result of which the latter issues a command for the corresponding switching of the shut-off valves, 1 slug. 15 4 Ё x | with CO CO SL O

Description

Изобретение относитс к промышленному транспорту, а именно к напорному гидротранспорту, и может быть использовано , например, на горных предпри ти х при транспортировке твердого сыпучего материала .The invention relates to industrial transport, in particular to pressure hydrotransport, and can be used, for example, in mining enterprises when transporting solid bulk material.

Известно устройство дл управлени гидротранспортной установкой, содержащее датчики контрол окончани загрузки и выгрузки загрузочных камер, запорные клапаны сливных трубопроводов, служащие дл сброса воды в емкость, запорные клапаны высоконапорных трубопроводов, переключающих воду, подаваемую высоконапорным насосом дл выгрузки гидросмеси из загрузочных камер в магистральный трубопровод, Дл загрузки гидросмеси в камеры служит насос низкого давлени . На сливных трубопроводах дл контрол окончани переключени запорных клапанов установлены конечные выключатели . Загрузочные камеры снабжены схемами И и НЕ. Дл переключени запорных клапанов высоконапорных трубопроводов служит исполнительный блок. Обе камеры выполнены с обратными клапанами в начальном и конечном сечени х, управл емыми потоками гидросмеси.A device for controlling a hydrotransport unit is known, comprising sensors controlling the end of loading and unloading of loading chambers, shut-off valves of drain piping used to discharge water into the tank, shut-off valves of high-pressure piping switching water supplied by a high-pressure pump to unload the hydraulic mixture from the loading chambers into the main pipeline, A low pressure pump serves to load the slurry into the chambers. Limit switches are installed on the drain piping to control the end of switching of the shut-off valves. Boot chambers are equipped with circuits AND and NOT. An actuator is used to switch shut-off valves in high-pressure pipelines. Both chambers are made with non-return valves in the initial and final sections controlled by the slurry flows.

Известное устройство работает следующим образом.The known device operates as follows.

Происходит поочередное замещение воды гидросмесью при загрузке камер с вытеснением танспортной воды через запорный клапан на сливном трубопроводе в емкость. В это же врем транспортный высоконапорный насос вытесн ет загруженную гидросмесь из другой камеры в магистральный трубопровод.There is an alternate replacement of water with a mixture of water when loading chambers with the displacement of transport water through a shut-off valve on the drain pipe into the tank. At the same time, the transport high-pressure pump displaces the loaded slurry from another chamber into the main pipeline.

По окончании заполнени камеры гидросмесью датчик контрол окончани загрузки этой камеры переводит запорный клапан на сливном трубопроводе, св занном с этой камерой, в закрытое положение. Закрытое положение этого клапана контролируетс конечным выключателем, контакты которого открывают вход схемы И. Если к этому времени датчик окончани выгрузки другой камеры фиксирует окончание выгрузки , то он через схему НЕ открывает второй вход схемы И, а также этот датчик начинает открывать запорный клапан, установленный на сливном трубопроводе этой камеры. В это врем схема И через исполнительный блок начинает закрывать запорный клапан, установленный на высоконапорном трубопроводе первой камеры , котора находилась под выгрузкой, и открывать запорный клапан высоконапорного трубопровода второй камеры, котора находилась под загрузкой, т.е. исполнительный блок переключает воду высокого давлени на выгрузку гидросмеси из второй камеры в магистральный трубопровод, а перва камера начинает заполн тьс гидросмесью.Upon completion of the filling of the chamber with a hydraulic mixture, the sensor controlling the end of loading of this chamber moves the stop valve on the drain pipe connected to this chamber to the closed position. The closed position of this valve is monitored by a limit switch, the contacts of which open the input of circuit I. If by this time the sensor of the unloading end of another chamber detects the end of the discharge, then it does NOT open the second input of the circuit AND, and also this sensor begins to open the stop valve installed on drain piping of this chamber. At this time, the scheme And through the actuating unit begins to close the shut-off valve installed on the high-pressure pipeline of the first chamber, which was under unloading, and open the shut-off valve of the high-pressure pipeline of the second chamber, which was under loading, i.e. The executive unit switches the high pressure water to discharge the slurry from the second chamber to the main pipeline, and the first chamber begins to fill with the slurry.

Аналогичным образом происходит переключение запорных клапанов при загрузке одной и выгрузке другой камеры.Similarly, the shut-off valves are switched when loading one and unloading another camera.

Недостатком известной гидротранспортной установки вл етс то, что в случаеA disadvantage of the known hydrotransport unit is that in the case of

0 возрастани давлени в трубчатой загрузочной камере при вытеснении гидросмеси транспортным насосом в магистральный трубопровод (например, при поступлении в камеру гидросмеси повышенной плотности0 increase in pressure in the tubular loading chamber when the slurry is displaced by the transport pump into the main pipeline (for example, when a slurry of increased density enters the chamber

5 при загрузке, застревании в камере или магистральном трубопроводе крупногабаритных кусков твердого материала или посторонних предметов) одновременно происходит снижение расхода по гидросме0 си в магистральном трубопроводе. Последнее означает уменьшение скорости в магистральном трубопроводе. При уменьшении скорости до значени , меньшего критического , в магистральном трубопроводе5 when loading, sticking in the chamber or the main pipeline of large-sized pieces of solid material or foreign objects at the same time there is a decrease in the flow rate of hydraulic si in the main pipeline. The latter means a decrease in speed in the main pipeline. Decreasing the speed to a lower critical value in the main pipeline

5 начинаетс выпадение твердых частиц в осадок на нижней стенке трубопровода, т.е. процесс его заиливани . Сужение проходного сечени транспортного трубопровода вызывает дальнейшее увеличение давлени 5, solid particles precipitate on the lower wall of the pipeline, i.e. the process of its silting. The constriction of the transport pipe causes a further increase in pressure.

0 и снижение скорости вплоть до полного заиливани трубопровода и аварийного выхода из стро всей гидротранспортной установки. Очистка магистрального трубоп5 ровода от твердого материала (разбучива- ние) сопровождаетс существенными затратами труда и времени, происходит потер производительности установки и ухудшение ее экономических показателей.0 and a decrease in speed up to the complete silting of the pipeline and an emergency exit from the entire hydrotransport unit. Cleaning the trunk pipe from solid material (breaking out) is accompanied by significant labor and time costs, loss of plant performance and deterioration of its economic performance occurs.

0 Кроме того, снижение скорости при вы- мыве гидросмеси из загрузочной камеры и образование осадка приводит к тому, что п ри последующей загрузке гидросмеси в эту камеру в сливную емкость выталкиваетс 0 In addition, the reduction in speed when the slurry is ejected from the loading chamber and the formation of sediment causes the subsequent loading of the slurry into this chamber into the drainage tank.

5 вместе с водой и твердый материал. Попадание твердого в слив означает работу транспортного насоса не на воде, а на гидросмеси , что приводит к преждевременному износу и выходу из стро транспортного5 along with water and solid material. Hitting a solid into a drain means running the transport pump not on water, but on slurry, which leads to premature wear and failure

0 насоса.0 pump.

Цель изобретени - повышение надежности в работе гидротранспортной установки путем исключени заилени магистрального трубопровода.The purpose of the invention is to increase the reliability of the hydrotransport unit by eliminating the main pipeline silting.

5 Указанна цель достигаетс тем, что предлагаема гидротранспортна установка , содержаща загрузочные трубчатые камеры , соединенные с насосом загрузки и магистральным трубопроводом соответственно через загрузочные на входе и разгрузочные на выходе обратные клапаны и с5 This goal is achieved by the fact that the proposed hydrotransport unit comprises loading tubular chambers connected to a loading pump and a main pipeline, respectively, through loading valves at the inlet and discharge valves at the outlet and

транспортным насосом запорными и сливными трубопроводами с запорными клапанами , блок управлени запорными клапанами, через логическую схему соединенный с установленными на загрузочных камерах датчиками давлени , снабжена установленными на магистральном трубопроводе датчиком расхода, соединенным с блоком управлени через логическую схему, котора включает в себ элементы И по чис- лу загрузочных камер, входами св занные с соответствующими датчиками давлени и датчиком расхода, и элемент ИЛИ, входом св занный с элементами И, а выходом - с блоком управлени .transport pump shut-off and drain pipelines with shut-off valves, shut-off valve control unit, through logic connected to pressure sensors installed on loading chambers, equipped with flow sensor mounted on main pipeline, connected to control unit through logic circuit the number of loading chambers, the inputs associated with the corresponding pressure sensors and the flow sensor, and the OR element connected with the AND elements, and the output ohm - with control unit.

На чертеже изображена принципиальна схема предлагаемой гидротранспортной установки.The drawing shows a schematic diagram of the proposed hydrotransport unit.

Установка содержит трубные.загрузоч- ные камеры 1 и 2, насос 3 загрузки, магист- ральный трубопровод 4, транспортный насос 5, сливную емкость 6, напорные трубопроводы 7, сливные трубопроводы 8, запорные клапаны 9-12, обратные клапаны 13 - 1.6, датчики 17 и 18 давлени ,-датчик 19 расхода, элементы И 20 и 21, элемент ИЛИ 22 и блок 23 управлени .The installation contains pipe. Loading chambers 1 and 2, pump 3 loads, main pipeline 4, transport pump 5, drain tank 6, pressure pipe 7, drain pipe 8, stop valves 9-12, check valves 13 - 1.6, pressure sensors 17 and 18, flow sensor 19, AND elements 20 and 21, OR element 22 and control unit 23.

Выходные сигналы датчиков 17 и 18 подключены соответственно к первым входам элементов И 20 и 21, а выходной сигнал датчика 19 подключен к вторым входам элементов И 20 и 21. Выходы элементов И 20 и 21 соединены с входом элемента ИЛИ 22. Выходной сигнал элемента ИЛИ 22 подаетс на вход блока 23 управлени .The output signals of the sensors 17 and 18 are connected respectively to the first inputs of the elements AND 20 and 21, and the output signal of the sensor 19 is connected to the second inputs of the elements AND 20 and 21. The outputs of the elements AND 20 and 21 are connected to the input of the element OR 22. The output signal of the element OR 22 is fed to the input of control unit 23.

Предлагаема гидротранспортна установка работает следующим образом.The proposed hydrotransport unit operates as follows.

Сигналы от блока 23 управлени , воздейству на привод запорных клапанов 9- 12, переключают их. При этом запорные клапаны 9 и 12 принимают открытое положение , а запорные клапаны 10 и 11 - закрытое . Высоконапорна вода от транспортного насоса 5 поступает в камеру 2 через открытый запорный клапан 9, при этом обратные клапаны 14 и 15 закрыты, а обратный клапан 16 открыт, т.е. камера 2 подключена к магистральному трубопроводу 4 и к транспортному насосу 5 и отключена от насоса 3 загрузки и ее сливного трубоп- ровода 8. Гидросмесь из камеры 2 высоко- напорной водой вытесн етс в магистральный трубопровод. В это врем камера 1 отключена от транспортного высоконапорного насоса 5 (запорный клапан 10 закрыт), поэтому обратный клапан 13 открыт , а обратный клапан 15 закрыт высоким давлением в магистральном трубопроводе, и гидросмесь, подаваема в камеру 1 насосом 3, вытесн ет воду в сливной трубопроводе 8 этой камеры через открытый запорный клапан 12.The signals from control unit 23, acting on the actuator of shut-off valves 9-12, switch them. When this shut-off valves 9 and 12 take the open position, and the shut-off valves 10 and 11 - closed. High-pressure water from the transport pump 5 enters the chamber 2 through the open shut-off valve 9, while the check valves 14 and 15 are closed and the check valve 16 is open, i.e. Chamber 2 is connected to the main pipeline 4 and to the transport pump 5 and is disconnected from the pump 3 of the load and its drain pipe 8. The slurry from chamber 2 is forced out of the high-pressure water into the main pipeline. At this time, chamber 1 is disconnected from the transport high-pressure pump 5 (shut-off valve 10 is closed), therefore the check valve 13 is open, and the check valve 15 is closed by high pressure in the main pipeline, and the hydraulic mixture supplied to chamber 1 by pump 3 displaces water into the drain pipe 8 of this chamber through the open shut-off valve 12.

Таким образом, изданном цикле происходит загрузка камеры 1 гидросмесью и вы- мыв гидросмеси из камеры 2 в магистральный трубопровод. В тот момент, когда камера 1 полностью загружаетс гидросмесью , а камера 2 очищаетс от гидросмеси , блок 23 управлени выдает команду на переключение запорных клапанов: запорные клапаны 9 и 12 переход т в закрытое положение , а запорные клапаны 10 и 11 - в открытое . При этом происходит вымыв гидросмеси из камеры 1 в магистральный трубопровод 4 и заполнение камеры 2 гидросмесью с вытеснением технической воды, оставшейс от предыдущего цикла, в сливную емкость 6.In this way, the published cycle loads the chamber 1 with the hydrofluor and flushes the slurry from chamber 2 into the main pipeline. At that moment, when chamber 1 is fully charged with the slurry and chamber 2 is cleared of slurry, the control unit 23 issues a command for switching the shut-off valves: the shut-off valves 9 and 12 are moved to the closed position, and the shut-off valves 10 and 11 are opened. When this occurs, the slurry is washed out of chamber 1 into the main pipeline 4 and the chamber 2 is filled with hydraulic mixture with the displacement of process water remaining from the previous cycle into the drainage tank 6.

Таким образом, путем соответствующего переключени запорных клапанов 9-12 по командам, поступающим от блока 23 управлени , обеспечиваетс поочередное подключение трубных загрузочных камер к насосу 3 дл загрузки гидросмесью с последующим вымывом ее в магистральный трубопровод 4 с помощью транспортного насоса 5. Чтобы исключить аварийную ситуацию - заиливание магистрального трубопровода или попадание гидросмеси в сливную емкость в результате повышени давлени и снижени расхода в магистральном трубопроводе, предлагаема гидротранспортна установка оснащена датчиками 17 и 18 давлени , установленными на камерах, .датчиком 19 расхода в магистральном трубопроводе, элементами И 20,Thus, by appropriately switching on the shut-off valves 9-12, according to commands from the control unit 23, the tube loading chambers are alternately connected to the pump 3 to be loaded with a hydraulic mixture and then washed into the main pipeline 4 with the help of a transport pump 5. To eliminate the emergency situation - silting of the main pipeline or ingress of the slurry into the drainage tank as a result of an increase in pressure and a decrease in the flow rate in the main pipeline, the proposed hydrotransport ortna unit is equipped with sensors 17 and 18, pressure established in chambers 19 .datchikom flow in the main conduit, and elements 20,

21и элементом ИЛИ 22.21 and the element OR 22.

Датчики 18 и 17 давлени выдают сигнал при достижении заранее установленного значени Рмакс, а датчик расхода выдает сигнал при достижении заранее установленного значени расхода Омин.Pressure sensors 18 and 17 give a signal when the preset Pmax value is reached, and the flow sensor outputs a signal when the preset flow rate Omin is reached.

Предложим, что при вымывке камеры 1 произошло повышение давлени до Рмакс и одновременно в магистральном трубопроводе расход понизилс до значени Омин. В этом случае сигналы от датчиков 18 и 19 поступ т на вход элемента И 21. По вившийс на выходе элемента И 21 сигнал поступает на вход элемента ИЛИ 22, и следовательно, независимо от наличи или отсутстви сигнала на втором входе элемента ИЛИ, на выходе ИЛИ по вл етс сигнал. При поступлении сигнала от элемента ИЛИWe suggest that when washing chamber 1 there was an increase in pressure to Pmax and at the same time in the main pipeline, the flow rate dropped to Omin value. In this case, the signals from sensors 18 and 19 are fed to the input of the AND 21 element. The signal outputted from the AND 21 element is fed to the input of the OR 22 element, and therefore, regardless of the presence or absence of a signal at the second input of the OR element, the OR output a signal appears. Upon receipt of a signal from the element OR

22на вход блока 23 управлени последний выдает сигналы, воздейству на привод запорных клапанов 9-12 следующим образом: запорные клапаны 9 и 10 принимают открытое положение, а запорные клапаны 11 и 12 - закрытое, т.е. загрузочные камеры и магистральный трубопровод перевод тс на промывку чистой (технической) водой.22 on the input of the control unit 23, the latter issues signals affecting the actuator of the shut-off valves 9-12 as follows: the shut-off valves 9 and 10 take the open position, and the shut-off valves 11 and 12 are closed, i.e. the feed chambers and the main pipeline are transferred to flushing with clean (technical) water.

Если повышение давлени до Рмакс произошло при вымыве камеры 2 с одновременным понижением расхода в магистральном трубопроводе до Омин, то аналогичным образом сигналы от датчиков 17 и 19 давлени подаютс на входы элемента И 20, и выходной сигнал элемента И 20, поступа на вход элемента ИЛИ 22, вы- зывает по вление сигнала на выходе элемента ИЛИ, в результате чего на входе блока 23 по вл етс сигнал, и гидротранспортна установка устанавливаетс в режим промывки загрузочных камер и магистрального трубопровода.If the pressure rises to Pmax when the chamber 2 is washed out with a simultaneous decrease in the flow rate in the main pipeline to Omin, similarly, signals from pressure sensors 17 and 19 are fed to the inputs of the AND 20 element, and the output signal of the AND 20 element arriving at the input of the OR element 22 , a signal appears at the output of the OR element, with the result that a signal appears at the input of unit 23, and the hydrotransport unit is set to flush the loading chambers and the main pipeline.

Claims

Thus, the proposed introduction of additional elements to the hydrotransport unit as compared with the prototype (flow sensor, AND, OR elements, as well as their connection) eliminates the emergency operation of the hydrotransport unit in the case of the beginning process of silting (forgetting) the main pipeline or loading chambers due to increased slurry density, large pieces of material or foreign objects in the pipelines of the installation. Elimination of the consequences of an emergency situation, expressed in silting of the main pipeline, requires significant labor and time. In addition, the proposed technical solution makes it possible to eliminate the ingress of solid into the drain when loading the slurry into the chamber and prevent wear of the transport pump due to its operation on the slurry. Formula isobreni

The hydrotransport unit, containing loading tubular chambers connected to the loading pump and the main pipeline, respectively, through loading valves on the inlet and discharge valves on the outlet, and to the transport pump of the discharge and drain pipes with shut-off valves, the control unit of the shut-off valves, through logic connected to the installed loading chambers with pressure sensors, characterized in that, in order to increase reliability, it is equipped with the flow sensor connected to the control unit through a logic circuit that includes the AND elements according to the number of loading chambers, the inputs connected to the corresponding pressure sensors and the flow sensor, and the OR element connected to the AND elements and the output to the control unit .