一种远距离管道输送设备及其管道输送尾站装置

摘要

本发明公开了一种远距离管道输送设备及其管道输送尾站装置，包括搅拌罐和分矿箱，还包括用以连接主管道与搅拌罐的第一管道以及用以连接主管道与分矿箱的第二管道，第一管道设有用以控制其通断的第一控制阀，第二管道设有用以控制其通断的第二控制阀，且第一控制阀和第二控制阀二者至少其一处于打开状态，搅拌罐与分矿箱通过第三管道相连，第三管道设有用以提供动力以将搅拌罐中的物料输送至分矿箱的提升泵。上述管道输送尾站装置，可以实现多流程的输送，以提高管道输送效率，并且可以降低搅拌罐和提升泵的使用能耗，同时还能够实现炼铁厂设备故障时不影响矿浆的正常输送，从而可以在一定程度上降低生产成本。

说明书

技术领域

本发明涉及管道输送技术领域，特别涉及一种管道输送尾站装置。本发明还涉及一种具有该管道输送尾站装置的远距离管道输送设备。

背景技术

随着企业节能环保的要求和自动控制技术的发展，远距离管道输送在矿山企业的应用逐渐推广。管道输送尾站装置是长距离管道输送系统必不可少的环节，尾站的下游工序为炼铁厂，在远距离连续性流水线物料输送过程中，炼铁厂中一个环节出现问题都将影响管道的正常输送。现有技术中，由主管道输送到搅拌罐中的物料经管道直接输送至分矿箱中，并经分矿箱输送至过滤系统中，其中，管道的输送流程比较单一，如遇炼铁厂设备故障将影响管道的正常输送。

因此，如何避免由于传统管道输送流程单一而导致影响管道输送效率，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种管道输送尾站装置，能够实现炼铁厂设备故障时不影响物料的正常输送，可以提高管道输送效率，从而降低生产成本。本发明的另一目的是提供一种包括上述管道输送尾站装置的远距离管道输送设备。

为实现上述目的，本发明提供一种管道输送尾站装置，包括搅拌罐和分矿箱，还包括用以连接主管道与所述搅拌罐的第一管道以及用以连接主管道与所述分矿箱的第二管道，所述第一管道设有用以控制其通断的第一控制阀，所述第二管道设有用以控制其通断的第二控制阀，且所述第一控制阀和所述第二控制阀二者至少其一处于打开状态，所述搅拌罐与所述分矿箱通过第三管道相连，所述第三管道设有用以提供动力以将所述搅拌罐中的物料输送至所述分矿箱的提升泵。

可选地，还包括与所述分矿箱相连的过滤机以及与所述过滤机相连的浓缩机，所述浓缩机与所述搅拌罐通过第四管道相连，所述第四管道设有第一底流泵以及用以控制所述第四管道通断的第三控制阀，所述第一底流泵用以提供动力以将经所述浓缩机浓缩后的物料输送至所述搅拌罐。

可选地，所述浓缩机与所述分矿箱通过第五管道相连，所述第五管道设有第二底流泵以及用以控制所述第五管道通断的第四控制阀，所述第二底流泵用以提供动力以将经所述浓缩机浓缩后的物料输送至所述分矿箱。

可选地，所述第二管道、所述第四管道和所述第五管道均连接有反冲水管道，任一所述反冲水管道设有用以控制所述反冲水管道通断的反冲水阀。

可选地，所述第一控制阀、所述第二控制阀、所述第三控制阀和所述第四控制阀均为电动阀门。

可选地，所述浓缩机连接有用以输送所述浓缩机浓缩物料产生的水分的环水系统。

可选地，还包括与所述第一控制阀和所述第二控制阀相连、用以控制所述第一控制阀和所述第二控制阀开闭的控制系统。

可选地，所述过滤机连接有皮带输送装置，所述皮带输送装置设有故障报备系统，当所述皮带输送装置故障时，所述故障报备系统能够向所述控制系统发送故障信号，以供所述控制系统接收到所述故障信号后控制所述第一控制阀开启。

可选地，所述控制系统包括上位机以及与所述上位机相连的PLC。

本发明还提供一种远距离管道输送设备，包括上述任一项所述的管道输送尾站装置。

相对于上述背景技术，本发明实施例所提供的管道输送尾站装置，包括搅拌罐和分矿箱，还包括第一管道和第二管道，其中，第一管道用于连接主管道与搅拌罐，第二管道用于连接主管道与分矿箱，进一步地，第一管道设有用于控制其通断的第一控制阀，第二管道设有用于控制其通断的第二控制阀，且第一控制阀和第二控制阀二者至少其一处于打开状态；此外，搅拌罐与分矿箱通过第三管道相连，第三管道设有提升泵，提升泵用于提供动力以将搅拌罐中的物料输送至分矿箱。可以看出，由管道首站设备将浓度为63-67％的铁精矿通过主管道送入尾站装置，正常输送时，第一控制阀关闭，第二控制阀打开，主管道输送来的矿浆即可直接进入分矿箱中，经过滤后送入下道工序；应急状态时，第二控制阀关闭，第一控制阀打开，这样即可使矿浆进入搅拌槽中，并通过提升泵经第三管道送入分矿箱中。显然，为了防止由于第一控制阀和第二控制阀同时关闭时导致管道压力急剧上升而导致管道爆裂，上述第一控制阀和第二控制阀二者设置为至少一者处于打开状态。这样一来，相较于传统输送流程单一的设置方式，本发明实施例所提供的管道输送尾站装置，可以实现多流程的输送，以提高管道输送效率，并且可以降低搅拌罐和提升泵的使用能耗，同时还能够实现炼铁厂设备故障时不影响矿浆的正常输送，从而可以在一定程度上降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的管道输送尾站装置的管道输送示意图；

图2为本发明实施例所提供的管道输送尾站装置的第一控制阀的互锁程序图；

图3为本发明实施例所提供的管道输送尾站装置的第二控制阀的互锁程序图；

图4为本发明实施例所提供的管道输送尾站装置的开阀和关阀的控制程序图；

图5为本发明实施例所提供的管道输送尾站装置的停阀、开阀中和关阀中的控制程序图；

图6为本发明实施例所提供的管道输送尾站装置的阀门故障的控制程序图。

其中：

1-主管道、2-第一管道、3-第一控制阀、4-搅拌罐、5-第二管道、6-第二控制阀、7-第三管道、8-提升泵、9-反冲水管道、10-反冲水阀、11-分矿箱、12-过滤机、13-浓缩机、14-皮带输送装置、15-环水系统、16-第四管道、17-第一底流泵、18-第三控制阀、19-第五管道、20-第二底流泵、21-第四控制阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种管道输送尾站装置，能够实现炼铁厂设备故障时不影响物料的正常输送，可以提高管道输送效率，从而降低生产成本。本发明的另一核心是提供一种包括上述管道输送尾站装置的远距离管道输送设备。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1-图6，图1为本发明实施例所提供的管道输送尾站装置的管道输送示意图；图2为本发明实施例所提供的管道输送尾站装置的第一控制阀的互锁程序图；图3为本发明实施例所提供的管道输送尾站装置的第二控制阀的互锁程序图；图4为本发明实施例所提供的管道输送尾站装置的开阀和关阀的控制程序图；图5为本发明实施例所提供的管道输送尾站装置的停阀、开阀中和关阀中的控制程序图；图6为本发明实施例所提供的管道输送尾站装置的阀门故障的控制程序图。

如图1所示，本发明实施例所提供的管道输送尾站装置，包括搅拌罐4、分矿箱11、过滤机12、浓缩机13和皮带输送装置14，其中，分矿箱11与过滤机12通过管路相连，浓缩机13与过滤机12通过管路相连，皮带输送装置14与过滤机12通过管路相连；搅拌罐4用于对矿浆进行均匀搅拌，搅拌后的矿浆经分矿箱11被送入过滤机12中，过滤机12用于对矿浆进行过滤，一方面，过滤的溢流流入浓缩机13，另一方面，过滤后的铁精矿通过皮带输送装置14送入炼铁厂。

进一步地，管道输送尾站装置还包括第一管道2和第二管道5，其中，第一管道2用于连接主管道1与搅拌罐4，第二管道5用于连接主管道1与分矿箱11，第一管道2设有用于控制其通断的第一控制阀3，第二管道5设有用于控制其通断的第二控制阀6，且第一控制阀3和第二控制阀6二者至少其一处于打开状态。

此外，搅拌罐4与分矿箱11通过第三管道7相连，第三管道7设有提升泵8，提升泵8用于提供动力以将搅拌罐4中的物料输送至分矿箱11。

可以看出，由管道首站设备将浓度为63-67％的铁精矿通过主管道1送入尾站装置，处于正常输送状态时，第一控制阀3关闭，第二控制阀6打开，主管道1输送来的矿浆即可直接进入分矿箱11中，经过滤后送入下道工序；处于应急状态时，第二控制阀6关闭，第一控制阀3打开，这样即可使矿浆进入搅拌槽中，并通过提升泵8经第三管道7送入分矿箱11中。显然，为了防止由于第一控制阀3和第二控制阀6同时关闭时导致管道压力急剧上升而导致管道爆裂，上述第一控制阀3和第二控制阀6二者设置为至少一者处于打开状态。

这样一来，相较于传统输送流程单一的设置方式，本发明实施例所提供的管道输送尾站装置，可以实现多流程的输送，也即，主管道1的矿浆一路可以进入搅拌罐4后通过提升泵8进分矿箱11，另一路可以直接进入分矿箱11，这样可以提高管道输送效率，并且可以降低提升泵8的使用能耗，同时还能够实现炼铁厂设备故障时不影响矿浆的正常输送，这样即可解决由于皮带输送装置14故障而导致管道首站设备停机的问题，从而可以在一定程度上降低生产成本。

在上述基础上，浓缩机13与搅拌罐4通过第四管道16相连，第四管道16设有第一底流泵17和第三控制阀18，第三控制阀18用于控制第四管道16通断，第一底流泵17用于提供动力以将经浓缩机13浓缩后的物料输送至搅拌罐4。这样一来，处于应急状态时，浓缩后的矿浆通过第三控制阀18和第一底流泵17送至搅拌罐4。

浓缩机13与分矿箱11通过第五管道19相连，第五管道19设有第二底流泵20和第四控制阀21，第四控制阀21用于控制第五管道19通断，第二底流泵20用于提供动力以将经浓缩机13浓缩后的物料输送至分矿箱11。这样一来，处于正常输送状态时，浓缩机13底流即可通过第四控制阀21和第二底流泵20将浓缩后的矿浆返回至分矿箱11中。

也就是说，浓缩机13底流一路可以进入搅拌罐4，另一路可以进入分矿箱11。此外，浓缩机13还连接有环水系统15，矿浆经浓缩机13浓缩后产生的水分可以进入环水系统15中。

更进一步地，上述第二管道5、第四管道16和第五管道19均连接有反冲水管道9，且任一反冲水管道9设有反冲水阀10，通过反冲水阀10可以控制反冲水管道9的通断，这样一来，在停车时，通过反冲水阀10可以控制反冲水经反冲水管道9进入相应的管道中，以实现对于第二管道5、第四管道16或第五管道19以及各管道相应的阀门进行清洗，避免堵管。

为了优化上述实施例，上述第一控制阀3、第二控制阀6、第三控制阀18、第四控制阀21以及各个反冲水阀10均优选为电动阀门。

为了实现设备的自动控制，管道输送尾站装置还包括与第一控制阀3和第二控制阀6相连的控制系统，控制系统用于控制第一控制阀3和第二控制阀6开闭，且控制系统还能够保证第一控制阀3和第二控制阀6二者不能同时关闭。

具体地说，皮带输送装置14设有故障报备系统，比如，当皮带输送装置14故障时，故障报备系统能够向控制系统发送故障信号，以供控制系统接收到故障信号后控制第一控制阀3开启，从而可以使矿浆流入搅拌罐4中。

上述控制系统具体设置为包括上位机以及与上位机相连的PLC。上位机用于向PLC发送相应的指令，PLC接收到指令后能够控制第一控制阀3和第二控制阀6开启或者关闭。需要说明的是，上述控制系统中上位机和PLC的控制功能均为本领域的技术人员所熟知的内容，本不是本申请的保护重点，本申请的重点是通过上位机、PLC和控制阀的连接关系实现控制阀门开闭的功能。

需要注意的是，上述第一控制阀3与第二控制阀6能够实现互锁，也即，当第一控制阀3开到位时，第二控制阀6才能关阀，当第二控制阀6开到位时，第一控制阀3才能关阀，这样即可避免第一控制阀3与第二控制阀6同时关阀造成管道压力急剧上升甚至管道爆裂的风险。

第一控制阀3与第二控制阀6实现互锁的控制程序图分别如图2和图3所示，其中；

7#阀代表第一控制阀3，8#阀代表第二控制阀6；

ZD_JBC_7F_PMGF即为终端搅拌罐7#屏幕关阀；

ZD_JBC_8F_PMGF即为终端搅拌罐8#屏幕关阀；

ZD_JBC_7F_KDW即为终端搅拌罐7#阀开到位；

ZD_JBC_8F_KDW即为终端搅拌罐8#阀开到位；

换言之，只有当控制系统同时接收到8#阀开到位指令和7#阀屏幕关阀指令时，才能控制7#阀执行屏幕关阀指令；只有当控制系统同时接收到7#阀开到位指令和8#阀屏幕关阀指令时，才能控制8#阀执行屏幕关阀指令。

下面具体说明第一控制阀3和第二控制阀6的控制程序。阀门的开阀和关阀的控制程序图如图4所示，阀门停阀、开阀中和关阀中的控制程序图如图5所示。

针对第一控制阀3：将第一控制阀3的控制程序选为集中控制，此时，上位机屏幕发出开阀信号，开到位信号为1、屏幕关阀信号为1以及停阀信号为1时，第一控制阀3处于开阀中并能够自锁，经预设时间(本文设置为26秒)实现开阀功能后停止开阀。需要说明的是，当皮带输送系统出现故障，即皮带输送系统的运行信号为0时，PLC控制第一控制阀3自动开阀。当上位机屏幕发出关阀信号，关到位信号为1、屏幕开阀信号为1以及停阀信号为1时，第一控制阀3处于关阀中并能够自锁，经预设时间(本文设置为26秒)后实现关阀功能后停止关阀；此外，当上位机屏幕发出停阀信号5秒后，终止停阀信号。

针对第二控制阀6：将第二控制阀6的控制程序选为集中控制，此时，上位机屏幕发出开阀信号，开到位信号为1、屏幕关阀信号为1以及停阀信号为1时，第二控制阀6处于开阀中并能够自锁，经预设时间(本文设置为26秒)实现开阀功能后停止开阀；当上位机屏幕发出关阀信号，关到位信号为1、屏幕开阀信号为1以及停阀信号为1时，第二控制阀6处于关阀中并能够自锁，经预设时间(本文设置为26秒)后实现关阀功能后停止关阀；当上位机屏幕发出停阀信号5秒后，终止停阀信号。

此外，阀门故障的控制程序图如图6所示，具体地，当开阀开到位或者关阀关到位二者其一出现故障时，则报出阀门故障指令。

程序中的变量说明可以参照表1。

表1

本发明所提供的一种远距离管道输送设备，包括上述具体实施例所描述的管道输送尾站装置；远距离管道输送设备的其他部分可以参照现有技术，本文不再展开。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明所提供的远距离管道输送设备及其管道输送尾站装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。