[發(fā)明專利]一種煤水分離的固體管道輸煤系統(tǒng)及其輸送方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410348077.8
• 申請日: 2014-07-21
• 公開（公告）號: CN104139984B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸勝勇;嚴建華;李曉東;池涌;劉勇;蔣旭光;王飛;黃群星;馬增益;金余其;薄拯;倪明江;岑可法
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: B65G53/30
• 分類號: B65G53/30;B65G53/40;B65G53/52
• 代理公司: 杭州中成專利事務所有限公司33212
• 代理人: 周世駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明基于煤水分離式管道輸煤技術(shù)，具體涉及一種煤水分離的新型固體管道輸煤系統(tǒng)及其輸送方法。

背景技術(shù)

新型煤水分離式固體管道輸煤技術(shù)實現(xiàn)了在管道中固體壓縮煤與水的分離式遠程運輸，這種技術(shù)的概念是將煤首先模壓或擠壓成耐水抗磨的圓柱形煤柱，然后再經(jīng)由管道長距離輸送，既融合了管道運輸?shù)慕?jīng)濟性與環(huán)保性優(yōu)勢，又解決了傳統(tǒng)煤水混合式煤漿管道運輸方式的耗水量大，輸送末端煤水分離困難等問題，因此，進一步增大了管道運煤方式的優(yōu)勢。

目前管道輸送系統(tǒng)多應用于單相流動、液(氣)-固雙相混合流領(lǐng)域，輸送介質(zhì)一般呈氣態(tài)或者液態(tài)，管道僅需要滿足特定的強度要求防止泄露等問題發(fā)生，管道系統(tǒng)的曲率與通流通徑也沒有特殊要求。煤水分離式管道輸煤系統(tǒng)要求快速運送尺寸為0.9×D(管道內(nèi)徑)的圓柱形壓縮煤柱列，管道通流面積90％被煤柱橫截面所占據(jù)，液態(tài)水僅占煤柱截面積外的管道通流面積的10％，這種運輸介質(zhì)以固體部分為主的固體管道輸送系統(tǒng)給管道設(shè)計帶來困難，需要對整個管道系統(tǒng)的曲率與通流通徑加以約束，才可以實現(xiàn)無阻運行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種煤水分離的新型固體管道輸煤系統(tǒng)及其輸送方法。

為解決技術(shù)問題，本發(fā)明的解決方案是：

提供一種煤水分離的新型固體管道輸煤系統(tǒng)，包括水箱、主輸送管道、注入管道裝置、流量計、排氣閥、球閥、調(diào)節(jié)閥和變頻離心泵，所述水箱包括第一水箱、第二水箱和料倉補水箱，所述調(diào)節(jié)閥包括第一調(diào)節(jié)閥和第二調(diào)節(jié)閥，所述球閥包括第一球閥、第二球閥、第三球閥和第四球閥，所述注入管道裝置包括第一輔助管道、第二輔助管道和料倉，所述主輸送管道出口端與第一水箱相連通，主輸送管道的折管處與第一輔助管道相連通，所述第一輔助管道貫穿第一球閥并通過其管道上設(shè)有的折管處與第二輔助管道相連通，且在第一輔助管道上安裝有排氣閥；所述第二輔助管道貫穿通過第二調(diào)節(jié)閥連接到第二水箱，所述主輸送管道貫穿通過第三球閥與料倉相連通，所述料倉折管處貫穿通過第二球閥與第一輔助管道相連通后依次通過流量計、第一調(diào)節(jié)閥和變頻離心泵連接到第二水箱，所述第二水箱通過回流管與第一水箱相連通；所述料倉貫穿通過第四球閥，連接到料倉補水箱進行水封，且在料倉與料倉補水箱之間設(shè)有注入口；所述注入管道裝置的入口管道端通過軟管連接有水泵，且在該水泵與注入管道裝置的入口管道端之間加裝濾網(wǎng)。

本發(fā)明中，所述流量計、排氣閥、球閥、調(diào)節(jié)閥和變頻離心泵分別通過法蘭固定連接在各自對應管路上。

本發(fā)明中，所述4個快速反應電動球閥相互之間設(shè)有控制邏輯關(guān)系：第二球閥和第三球閥通過快速反應聯(lián)動控制，具有同開同關(guān)邏輯鎖定；第一球閥與第二球閥、第三球閥具有反向開關(guān)邏輯關(guān)系。即第一球閥開啟動作時，第二球閥和第三球閥關(guān)閉，反之同理。

本發(fā)明中，所述球閥為快速反應電動球閥，該快速反應電動球閥的閥門內(nèi)徑與主輸送管道內(nèi)徑、輔助管道內(nèi)徑、料倉內(nèi)徑的大小均相同。

所述快速反應電動球閥為現(xiàn)有技術(shù)，采用浮動型球閥閥座配合臺灣UM等快速電動執(zhí)行機構(gòu)，具有快速切斷和開啟管道連接的作用，開關(guān)時間可控制在1s以內(nèi)。

本發(fā)明中，所述第一輔助管道和第二輔助管道均設(shè)有的彎管處滿足下列關(guān)系式：

R_min＝l²/[8×(D-d)]-d/2

其中，R為彎管曲率半徑、R_min為彎管允許最小曲率半徑、D為管道內(nèi)徑、l為圓柱形固體物料長度、d為圓柱形固體物料直徑，其單位均為mm。

本發(fā)明中，所述主輸送管道的折管處、料倉的折管處和第一輔助管道的折管處均滿足下列關(guān)系式：

αmax=2sin-1[2×(1-K)K×2]]]>