專利名稱：一種大運(yùn)量長距離密閉接力管道輸煤系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及管道運(yùn)輸，具體涉及一種大運(yùn)量長距離密閉接力管道輸煤系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
管道運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展已有一百多年的歷史，其中通過管道運(yùn)輸?shù)挠惺?、天然氣、煤炭及其他礦產(chǎn)，美國在19世紀(jì)80年代就開始在實(shí)驗(yàn)室研究管道運(yùn)輸，其中20世紀(jì)50年代和60年代開始用于煤炭的管道世紀(jì)運(yùn)輸，對(duì)水煤漿的濃度設(shè)為45% 49%，這種濃度運(yùn)輸?shù)某杀具^高，存在低效率運(yùn)輸?shù)娜毕?；中國專利ZL85100543.8，由中國科學(xué)院感光化學(xué)研究所發(fā)明的“高濃度水煤漿”，水煤漿含有添加劑，添加劑為腐植酸鈉鹽，其用量為煤(干基)重量的O. 05 10%之間，煤漿濃度為33% 70%，煤的粒度大小均小于300微米，該發(fā)明只涉及高濃度水煤漿，對(duì)于管道運(yùn)輸未公開，且濃度值過寬，同時(shí)還含有添加劑，美國的煤漿 濃度過稀，均存在增加運(yùn)輸成本的缺陷。又如“云南大紅山管道有限公司”2009年02月13日申請(qǐng)的“一種礦漿管道運(yùn)輸裝置”，申請(qǐng)?zhí)枮?00910008917. 5和2010年05月12日申請(qǐng)的“一種礦漿管道運(yùn)輸裝置及其防堵控制方法”，申請(qǐng)?zhí)枮?01010169064. 6，該兩項(xiàng)專利都用于一般短距離輸送，不適宜大運(yùn)量、長距離輸送。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)合理，自動(dòng)化程度高，使用及操作簡便的一種大運(yùn)量長距離密閉接力管道輸煤系統(tǒng)。本發(fā)明的另一目的是提供一種大運(yùn)量長距離密閉接力管道輸煤方法。為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣解決的一種大運(yùn)量長距離密閉接力管道輸煤系統(tǒng)，該運(yùn)輸系統(tǒng)由煤制漿系統(tǒng)、泵站、管道、儲(chǔ)漿罐、緩沖氣罐、參數(shù)檢測儀表組成，本發(fā)明的特殊之處在于所述煤倉與破碎及制漿系統(tǒng)連接；破碎及制漿系統(tǒng)與儲(chǔ)漿系統(tǒng)一端連接，所述儲(chǔ)漿系統(tǒng)另一端通過喂?jié){泵房與安全回路一端連接；安全回路另一端與第一泵站連接，其中所述第一泵站分別與清水池、廢漿池連接；所述第二泵站、所述第三接力泵站、所述第四接力泵站、所述第五接力泵站的進(jìn)口管道依次分別與第一泵站開路系統(tǒng)、第二泵站開路系統(tǒng)、第三泵站開路系統(tǒng)、第四泵站開路系統(tǒng)連接；所述第五泵站的出口管道與第一終端連接；所述第一終端依次分別與第一用戶，第二用戶、輸送泵站一端連接；所述輸送泵站另兩端分別與第二終端的第三用戶連接；第三終端的第四用戶連接。所述的泵站的主泵為活塞隔膜泵。所述的管道直徑為273. Imm 610_。所述的管道壁厚為17. 5mm 7. 0mm。所述的儲(chǔ)漿罐直徑為Φ24πιΧ高25m。所述管道的全線分別設(shè)置至少四個(gè)截?cái)嚅y室。一種所述的水煤漿密閉接力管道運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)輸方法，按下述步驟進(jìn)行
I)、將制漿系統(tǒng)制出的煤漿首選通過站場內(nèi)的喂?jié){泵及管道送入安全環(huán)路管道檢測是否合格；2)、安全環(huán)路管道上通過安裝的各種水力參數(shù)檢測儀表檢測煤漿的水力輸送參數(shù)；3)、煤漿經(jīng)過安全環(huán)路檢測后進(jìn)入第一泵站的輸送主泵及管道，由主泵加壓后將合格煤漿密閉輸送到第二接力泵站管道；4)、再經(jīng)第二接力泵站內(nèi)主泵及管道加壓輸送到第三接力泵站，以此類推最終通過轉(zhuǎn)輸泵站輸送到第一用戶終端、第二用戶終端、第三用戶終端；5)、所述第一用戶終端、第二用戶終端、第三用戶終端設(shè)置有儲(chǔ)漿罐區(qū)域，所述儲(chǔ)漿罐區(qū)域內(nèi)安裝至少三個(gè)儲(chǔ)漿罐；6)、所述儲(chǔ)漿罐內(nèi)煤漿通過喂?jié){泵及管道再輸入到終端工業(yè)場地內(nèi)的脫水廠進(jìn)行 脫水處理，脫水后的煤炭經(jīng)過二次轉(zhuǎn)運(yùn)供給用戶；7)、根據(jù)工藝系統(tǒng)需要，在每個(gè)泵站內(nèi)都設(shè)置清水池及廢漿池；8)、所述運(yùn)輸系統(tǒng)泵站由接力泵站和轉(zhuǎn)輸泵站組成，所述運(yùn)輸系統(tǒng)安裝至少5個(gè)接力泵站，每個(gè)接力泵站內(nèi)至少安裝6臺(tái)主泵，其中5臺(tái)工作，I臺(tái)備用；9)、所述接力泵站兩端通過閥門、管線設(shè)置有第一開路系統(tǒng)、第二開路系統(tǒng)、第三開路系統(tǒng)、第四開路系統(tǒng)；10)、所述轉(zhuǎn)輸泵站內(nèi)安裝至少4臺(tái)主泵，其中2臺(tái)供給第一終端用戶、另2臺(tái)供給第二終端用戶，工作方式為I用I備；11)、所述泵站入口匯管、排出匯管和泵上安裝有壓力儀表及超壓泄放閥門；12)、為了減少泵進(jìn)出口的壓力脈動(dòng)，主泵進(jìn)、出口安裝有緩沖氣罐；13)、所述檢測儀表包括密度計(jì)、流量計(jì)、壓力變送器，密度計(jì)用于測定輸送漿體的密度及濃度，流量計(jì)用于測定管道中漿體的流量、流速，壓力變送器用于測定管道中漿體的摩阻損失；14)、在安全環(huán)路上安裝一活動(dòng)短管，輸送煤漿前將短管稱重計(jì)量，每隔一段時(shí)間將短管取下，洗凈后再稱重計(jì)量，根據(jù)前后的重量差準(zhǔn)確地計(jì)算出管道的磨蝕量；15)、每個(gè)泵站內(nèi)的主泵為并聯(lián)連接，并采用電子耦合方式，對(duì)泵的啟動(dòng)及關(guān)閉進(jìn)行控制。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)合理，自動(dòng)化程度高，使用及操作簡便，減輕了火車及汽車的運(yùn)輸壓力，減少了重載汽車對(duì)公路的磨損和交通事故的發(fā)生的特點(diǎn)，采用本種運(yùn)輸方式，對(duì)地形的適應(yīng)性最大可達(dá)到±13%，沿途無任何的運(yùn)輸損失，由于管道深埋于凍土層以下，對(duì)氣候的適應(yīng)性強(qiáng)，沿途無任何飄塵等的污染，由于沿線僅有5個(gè)接力泵站、I個(gè)轉(zhuǎn)輸泵站(位于一個(gè)終端的場地內(nèi))和3個(gè)終端共8個(gè)永久占地構(gòu)成，環(huán)節(jié)少，勞動(dòng)定員少，僅200人，建成后，運(yùn)費(fèi)低于O. 15元/噸公里，比鐵路和公路運(yùn)費(fèi)最少低50%，且煤源穩(wěn)定、連續(xù)運(yùn)輸，對(duì)用戶煤質(zhì)的保證性很強(qiáng)，廣泛用于煤炭及其他礦產(chǎn)行業(yè)。


圖I為本發(fā)明運(yùn)輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-煤倉，2-破碎及制漿系統(tǒng)，3-合格儲(chǔ)漿系統(tǒng)，4-喂?jié){泵房，5-安全回路，6 10為1# 5#泵站，11-清水池，12-廢漿池，13 16為1# 4#開路系統(tǒng)，17-第一用戶，18-第二用戶，19-輸送泵站，20-第三用戶，21-第四用戶，I III為第一 第三終端。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步說明參照?qǐng)DI所示，一種大運(yùn)量長距離密閉接力管道輸煤系統(tǒng)，該運(yùn)輸系統(tǒng)由煤制漿系統(tǒng)、泵站、管道、儲(chǔ)漿罐、緩沖氣罐、參數(shù)檢測儀表組成，所述煤倉I與破碎及制漿系統(tǒng)2連接；破碎及制漿系統(tǒng)2與儲(chǔ)漿系統(tǒng)3 —端連接，所述儲(chǔ)漿系統(tǒng)3另一端通過喂?jié){泵房4與安全回路5 —端連接；安全回路5另一端與第一泵站6連接，其中所述第一泵站6分別與清水池11、廢漿池12連接；所述第二接力泵站7、所述第三接力泵站8、所述第四接力泵站9、所述第五接力泵站10的進(jìn)口管道依次分別與第一泵站開路系統(tǒng)13、第二泵站開路系統(tǒng)14、第三泵站開路系統(tǒng)15、第四泵站開路系統(tǒng)16連接；所述第五泵站的出口管道與第一終端I連接；所述第一終端I依次分別與第一用戶17，第二用戶18、輸送泵站19 一端連接；所述輸 送泵站19另兩端分別與第二終端II的第三用戶20連接；第三終端的第四用戶21連接。所述的泵站的主泵為活塞隔膜泵。所述的管道直徑為273. Imm 610_。所述的管道壁厚為17. 5mm 7. 0mm。所述的儲(chǔ)漿罐直徑為Φ24πιΧ高25m。所述管道的全線分別設(shè)置至少四個(gè)截?cái)嚅y室?！N所述的水煤漿密閉接力管道運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)輸方法，按下述步驟進(jìn)行I)、將制漿系統(tǒng)2制出的煤漿首選通過站場內(nèi)的喂?jié){泵4及管道送入安全環(huán)路5管道檢測是否合格；2)、安全環(huán)路5管道上通過安裝的各種水力參數(shù)檢測儀表檢測煤漿的水力輸送參數(shù)；3)、煤漿經(jīng)過安全環(huán)路5檢測后進(jìn)入第一泵站6的輸送主泵及管道，由主泵加壓后將合格煤漿密閉輸送到第二接力泵站7管道；4)、再經(jīng)第二接力泵站7內(nèi)主泵及管道加壓輸送到第三接力泵站8，以此類推最終通過轉(zhuǎn)輸泵站19輸送到第一用戶終端I、第二用戶終端II、第三用戶終端III ；5)、所述第一用戶終端I、第二用戶終端II、第三用戶終端III設(shè)置有儲(chǔ)漿罐區(qū)域，所述儲(chǔ)漿罐區(qū)域內(nèi)安裝至少三個(gè)儲(chǔ)漿罐；6)、所述儲(chǔ)漿罐內(nèi)煤漿通過喂?jié){泵及管道再輸入到終端工業(yè)場地內(nèi)的脫水廠進(jìn)行脫水處理，脫水后的煤炭經(jīng)過二次轉(zhuǎn)運(yùn)供給用戶；7)、根據(jù)工藝系統(tǒng)需要，在每個(gè)泵站內(nèi)都設(shè)置清水池11及廢漿池12 ；8)、所述運(yùn)輸系統(tǒng)泵站由接力泵站和轉(zhuǎn)輸泵站組成，所述運(yùn)輸系統(tǒng)安裝至少5個(gè)接力泵站，每個(gè)接力泵站內(nèi)至少安裝6臺(tái)主泵，其中5臺(tái)工作，I臺(tái)備用；9)、所述接力泵站兩端通過閥門、管線設(shè)置有第一開路系統(tǒng)13、第二開路系統(tǒng)14、第三開路系統(tǒng)15、第四開路系統(tǒng)16 ；10)、所述轉(zhuǎn)輸泵站內(nèi)安裝至少4臺(tái)主泵，其中2臺(tái)供給第一終端用戶、另2臺(tái)供給第二終端用戶，工作方式為I用I備；
11)、所述泵站入口匯管、排出匯管和泵上安裝有壓力儀表及超壓泄放閥門；12)、為了減少泵進(jìn)出口的壓力脈動(dòng)，主泵進(jìn)、出口安裝有緩沖氣罐；13)、所述檢測儀表包括密度計(jì)、流量計(jì)、壓力變送器，密度計(jì)用于測定輸送漿體的密度及濃度，流量計(jì)用于測定管道中漿體的流量、流速，壓力變送器用于測定管道中漿體的摩阻損失；14)、在安全環(huán)路上安裝一活動(dòng)短管，輸送煤漿前將短管稱重計(jì)量，每隔一段時(shí)間將短管取下，洗凈后再稱重計(jì)量，根據(jù)前后的重量差準(zhǔn)確地計(jì)算出管道的磨蝕量；15)、每個(gè)泵站內(nèi)的主泵為并聯(lián)連接，并采用電子耦合方式，對(duì)泵的啟動(dòng)及關(guān)閉進(jìn)行控制。綜上所述，下面就運(yùn)行系統(tǒng)分別敘述如下
實(shí)施例I一、管輸工藝主要設(shè)計(jì)參數(shù)I、設(shè)計(jì)煤漿濃度、流速及管徑本設(shè)計(jì)煤漿重量為53%，管輸流速要同時(shí)滿足安全流速及運(yùn)量的要求，本項(xiàng)目管輸濃度、流速與管徑選擇見表4-4-2。管道直徑對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)流速表表4-4-權(quán)利要求
1.一種大運(yùn)量長距離密閉接力管道輸煤系統(tǒng)，該運(yùn)輸系統(tǒng)由煤制漿系統(tǒng)、泵站、管道、儲(chǔ)漿罐、緩沖氣罐、參數(shù)檢測儀表組成，其特征在于所述煤倉(I)與破碎及制漿系統(tǒng)(2)連接；破碎及制漿系統(tǒng)(2)與儲(chǔ)漿系統(tǒng)(3) —端連接，所述儲(chǔ)漿系統(tǒng)(3)另一端通過喂?jié){泵房(4)與安全回路(5)—端連接；安全回路(5)另一端與第一泵站(6)連接，其中所述第一泵站(6)分別與清水池(11)、廢漿池(12)連接；所述第二接力泵站(7)、所述第三接力泵站(8)、所述第四接力泵站(9)、所述第五接力泵站(10)的進(jìn)口管道依次分別與第一泵站開路系統(tǒng)(13)、第二泵站開路系統(tǒng)(14)、第三泵站開路系統(tǒng)(15)、第四泵站開路系統(tǒng)(16)連接；所述第五泵站的出口管道與第一終端(I )連接；所述第一終端(I )依次分別與第一用戶(17)，第二用戶(18)、輸送泵站(19)一端連接；所述輸送泵站(19)另兩端分別與第二終端(II)的第三用戶(20)連接；第三終端的第四用戶(21)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種大運(yùn)量長距離密閉接力管道輸煤系統(tǒng)，其特征在于所述的泵站的主泵為活塞隔膜泵。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種大運(yùn)量長距離密閉接力管道輸煤系統(tǒng)，其特征在于所述的管道直徑為273. Imm 610_。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種大運(yùn)量長距離密閉接力管道輸煤系統(tǒng)，其特征在于所述的管道壁厚為17. 5mm 7. 0mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種大運(yùn)量長距離密閉接力管道輸煤系統(tǒng)，其特征在于所述的儲(chǔ)漿罐直徑為Φ24πιΧ高25m。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種大運(yùn)量長距離密閉接力管道輸煤系統(tǒng)，其特征在于所述管道的全線分別設(shè)置至少四個(gè)截?cái)嚅y室。
7.—種權(quán)利要求I的所述的水煤漿密閉接力管道運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)輸方法，按下述步驟進(jìn)行 1)、將制漿系統(tǒng)(2)制出的煤漿首選通過站場內(nèi)的喂?jié){泵(4)及管道送入安全環(huán)路(5)管道檢測是否合格； 2)、安全環(huán)路(5)管道上通過安裝的各種水力參數(shù)檢測儀表檢測煤漿的水力輸送參數(shù)； 3)、煤漿經(jīng)過安全環(huán)路(5)檢測后進(jìn)入第一泵站(6)的輸送主泵及管道，由主泵加壓后將合格煤漿密閉輸送到第二接力泵站(7)管道； 4)、再經(jīng)第二接力泵站(7)內(nèi)主泵及管道加壓輸送到第三接力泵站(8)，以此類推最終通過轉(zhuǎn)輸泵站(19)輸送到第一用戶終端(I )、第二用戶終端(II)、第三用戶終端(III)； 5)、所述第一用戶終端(I)、第二用戶終端(II)、第三用戶終端(III)設(shè)置有儲(chǔ)漿罐區(qū)域，所述儲(chǔ)漿罐區(qū)域內(nèi)安裝至少三個(gè)儲(chǔ)漿罐； 6)、所述儲(chǔ)漿罐內(nèi)煤漿通過喂?jié){泵及管道再輸入到終端工業(yè)場地內(nèi)的脫水廠進(jìn)行脫水處理，脫水后的煤炭經(jīng)過二次轉(zhuǎn)運(yùn)供給用戶； 7)、根據(jù)工藝系統(tǒng)需要，在每個(gè)泵站內(nèi)都設(shè)置清水池(11)及廢漿池(12)； 8)、所述運(yùn)輸系統(tǒng)泵站由接力泵站和轉(zhuǎn)輸泵站組成，所述運(yùn)輸系統(tǒng)安裝至少5個(gè)接力泵站，每個(gè)接力泵站內(nèi)至少安裝6臺(tái)主泵，其中5臺(tái)工作，I臺(tái)備用； 9)、所述接力泵站兩端通過閥門、管線設(shè)置有第一開路系統(tǒng)(13)、第二開路系統(tǒng)(14)、第三開路系統(tǒng)(15)、第四開路系統(tǒng)(16)；.10)、所述轉(zhuǎn)輸泵站內(nèi)安裝至少4臺(tái)主泵，其中2臺(tái)供給第一終端用戶、另2臺(tái)供給第二終端用戶，工作方式為I用I備； . 11)、所述泵站入口匯管、排出匯管和泵上安裝有壓力儀表及超壓泄放閥門； . 12)、為了減少泵進(jìn)出口的壓力脈動(dòng)，主泵進(jìn)、出口安裝有緩沖氣罐； . 13)、所述檢測儀表包括密度計(jì)、流量計(jì)、壓力變送器，密度計(jì)用于測定輸送漿體的密度及濃度，流量計(jì)用于測定管道中漿體的流量、流速，壓力變送器用于測定管道中漿體的摩阻損失； .14)、在安全環(huán)路上安裝一活動(dòng)短管，輸送煤漿前將短管稱重計(jì)量，每隔一段時(shí)間將短管取下，洗凈后再稱重計(jì)量，根據(jù)前后的重量差準(zhǔn)確地計(jì)算出管道的磨蝕量； .15)、每個(gè)泵站內(nèi)的主泵為并聯(lián)連接，并采用電子耦合方式，對(duì)泵的啟動(dòng)及關(guān)閉進(jìn)行控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種大運(yùn)量長距離密閉接力管道輸煤系統(tǒng)及方法。運(yùn)輸流程為煤漿通過喂?jié){泵送入環(huán)路管道，經(jīng)檢測合格后進(jìn)入一級(jí)泵站的輸送主泵及管道，由主泵加壓將合格煤漿密閉輸送到第二接力泵站及管道至用戶終端。泵站內(nèi)都設(shè)置清水池及廢漿池；泵站由接力泵站和轉(zhuǎn)輸泵站組成，泵站入口匯管、排出匯管和泵上安裝有壓力儀表及超壓泄放閥門，主泵進(jìn)、出口安裝有緩沖氣罐；泵站內(nèi)的主泵為并聯(lián)連接，并采用電子耦合方式，對(duì)泵的啟動(dòng)及關(guān)閉進(jìn)行控制。具有結(jié)構(gòu)合理，自動(dòng)化程度高，使用及操作簡便，減輕了火車及汽車的運(yùn)輸壓力，減少了重載汽車對(duì)公路的磨損和交通事故的發(fā)生。
文檔編號(hào)B65G53/30GK102862822SQ201210404140
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月22日
發(fā)明者吳嘉林, 張衛(wèi)東, 周秀隆, 涂昌德, 甘正旺 申請(qǐng)人:中煤科工集團(tuán)武漢設(shè)計(jì)研究院