一种矿浆管道输送保护与控制系统的制作方法

本实用新型属于选矿厂管道技术领域，尤其是涉及一种矿浆管道输送保护与控制系统。

背景技术：

当前在矿山行业，对于铁精矿产品的运输主要还是采用皮带输送，火车输送和汽车输送的方式。而采用这些方式往往存在能耗高，投资大，对地形适应性差等，人工成本高的特点。所以当前矿山急需寻找一种能耗低，投资小，对地形适应性好的输送方式。

而管道输送由于沿线占地小，可以架空或埋地，可以翻山越岭敷设，对复杂地形的适应性非常好。且采用这种方式，只需要在源头设一个给料泵就能实现矿浆的最长可达数百公里的输送且不需再设置加压设施，其给料及输送能量的供应系统较为简单，成本低，投资低。且采用管道输送的方式，相对于皮带、汽车或者火车输送的方式，其输送成本可以降低30%-50%。

但是采用管道输送系统时，整个管道系统距离可能长达数百公里，中间大多穿山越岭，甚至埋地敷设，这要就要求整个管道系统在长达20年到30年的寿命期限内，要免维护，即管道可以免维护使用整个寿命周期。而铁精矿却有着比重大，颗粒硬度大的特点，这就容易造成管道的磨损，且管道还可能被矿浆内的溶解氧长时间腐蚀造成管道腐蚀，造成管道损坏。且管道输送时其压力往往达到20mpa以上，我们还必须防止由于误操作导致的管道爆裂。此外我们还必须采取有效的措施防止矿浆在输送段发生泄漏。

综上，我们有必要开发一种能有效的防止铁精矿输送发生磨损，腐蚀，爆裂，泄漏的保护与控制系统。

技术实现要素：

本实用新型的目的是一种能有效的防止铁精矿输送发生磨损、腐蚀、爆裂和泄漏的矿浆管道输送保护。

本实用新型的的目的是通过下述技术方案来实现的：

本实用新型的一种矿浆管道输送保护与控制系统，其特征在于，包括给料段、输送管线段、脱水段及plc控制器，

所述的给料段包括矿浆给矿管、喂料搅拌槽、喂料搅拌槽排料管、与喂料搅拌槽排料管连接的喂料泵、喂料泵排料管、与喂料泵排料管连接的隔膜泵，在所述给喂料搅拌槽的上部设有由亚硫酸钠溶液添加机构和石灰乳液添加机构，所述的矿浆给矿管设置在喂料搅拌槽的上部，在所述喂料搅拌槽排料管上设有浓度计和工艺补水管，在工艺补水管上设有电动调节阀ⅰ；

所述的输送管线段为输送管道，按生产实际要求设置输送管道的长度，所述的输送管道进料端与隔膜泵的出口连接，在输送管道上每隔20km-30km设置一个压力表；

所述脱水段设至于输送管道的末端，脱水段包括搅拌槽、过滤机和浓缩机，在输送管道的末端设有搅拌槽给料支管、过滤机支和浓缩机给料支管，所述的搅拌槽给料支管对应搅拌槽设置，过滤机支管对应过滤机设置，浓缩机给料支管对应浓缩机设置，在三个给料支管上分别设有电动开关阀；

所述的压力表、隔膜泵及电动开关阀均与plc控制器相连接。

优选地，所述的矿浆管道输送保护与控制系统，其特征在于，所述的亚硫酸钠溶液添加机构由亚硫酸钠溶液储罐、与亚硫酸钠溶液储罐连接的亚硫酸钠溶液排料管、设置在亚硫酸钠溶液排料管上的偏心螺杆泵ⅰ、流量计ⅰ及电动调节阀ⅱ，亚硫酸钠溶液排料管的出口与喂料搅拌槽连接，所述的偏心螺杆泵ⅰ、流量计ⅰ及电动调节阀ⅱ与plc控制器相连接。

优选地，所述的石灰乳液添加机构由石灰乳溶液储罐、与石灰乳溶液储罐连接的石灰乳溶液排料管、设置在石灰乳溶液排料管道上的偏心螺杆泵ⅱ、流量计ⅱ及电动调节阀ⅲ，石灰乳溶液排料管的出口与喂料搅拌槽连接，所述的偏心螺杆泵ⅱ、流量计ⅱ及电动调节阀ⅲ与plc控制器电性连接。

优选地，在所述隔膜泵的出口处的输送管道上设有网孔为2mm-3mm的过滤器，在过滤器11的前后设置有隔离阀。

优选地，所述搅拌槽的容积储存6-8小时输送管道的输送量。

优选地，在所述的压力表上设置低压报警器和高压报警器，其低压报警压力值设置为正常压力值的70%-80%。

优选地，所述的偏心螺杆泵ⅰ和偏心螺杆泵ⅱ采用变频电机驱动。

本实用新型的优点是：

由于采用了本实用新型的矿浆管道输送保护系统，有效地避免了输送段发生泄漏、爆裂事故的发生，提高了系统运行的稳定性和可靠性，防止了安全事故的发生，同时通过设计浓度计、压力计及相关电动调节阀等设备对该系统内的部件进行监控，提高了系统的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的a部放大图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本实用新型的具体实施方式。

如图1和图2所示，本实用新型的一种矿浆管道输送保护与控制系统，其特征在于，包括给料段、输送管线段、脱水段及plc控制器，

所述的给料段包括矿浆给矿管6、喂料搅拌槽1、喂料搅拌槽排料管2、与喂料搅拌槽排料管2连接的喂料泵3、喂料泵排料管4、与喂料泵排料管4连接的隔膜泵5，在所述给喂料搅拌槽1的上部设有由亚硫酸钠溶液添加机构7和石灰乳液添加机构8，所述的矿浆给矿管6设置在喂料搅拌槽1的上部；在所述喂料搅拌槽排料管2上设有浓度计21和工艺补水管19，在工艺补水管19上设有电动调节阀ⅰ20,所述喂料搅拌槽1的容积储存6-8小时矿浆管道输送量。

由于铁精矿比重大在喂料搅拌槽下部容易沉积，从而导致喂料搅拌槽排料浓度高于输送浓度，输送浓度过高则会增加管道的磨损。因此，本实用新型的系统在给料段的喂料搅拌槽的喂料搅拌槽排料管上设有浓度计实时监测排料浓度，并通过自动联锁调整工艺补水管上的电动调节阀ⅰ的开度调节补水量，从而将排料浓度控制在设定浓度，有利的降低了管道的磨损，且为自动联锁控制，控制精度高，不需人工操作。

本实用新型所述的亚硫酸钠溶液添加机构7由亚硫酸钠溶液储罐71、与亚硫酸钠溶液储罐连接的亚硫酸钠溶液排料管72、设置在亚硫酸钠溶液排料管72上的偏心螺杆泵ⅰ73、流量计ⅰ74及电动调节阀ⅱ75，亚硫酸钠溶液排料管的出口与喂料搅拌槽1连接，所述的偏心螺杆泵ⅰ73、流量计ⅰ74及电动调节阀ⅱ75亦与plc控制器相连接。

在给料段设有亚硫酸钠溶液添加机构，通过向给料段喂料搅拌槽中添加浓度为1%-2%亚硫酸钠溶液，这部分亚硫酸钠可以充分的吸收矿浆中的溶解氧，避免了溶解氧的存在对管道输送的腐蚀，有利的保护了管道。

本实用新型所述的石灰乳液添加机构8由石灰乳溶液储罐81、与石灰乳溶液储罐81连接的石灰乳溶液排料管82、设置在石灰乳溶液排料管道82上的偏心螺杆泵ⅱ83、流量计ⅱ84及电动调节阀ⅲ85，石灰乳溶液排料管的出口与喂料搅拌槽1连接，所述的偏心螺杆泵ⅱ83、流量计ⅱ84及电动调节阀ⅲ85亦与plc控制器电性连接。

所述的偏心螺杆泵ⅰ73和偏心螺杆泵ⅱ83采用变频电机驱动。

本实用新型的系统，在给料段设有石灰乳液添加机构，通过向给料段喂料搅拌槽中添加浓度为5%-10%的石灰乳，这部分石灰乳的加入，通过在输送的过程中氢氧化钙反应成碳酸钙在管道内壁上结垢形成垢层，可有利的阻绝矿粒与管道金属内壁的接触，有效了阻止了管道的磨损。

本实用新型所述输送管线段为输送管道9，按生产实际要求设置输送管道9的长度，所述的输送管道9进料端与隔膜泵5的出口连接，在输送管道9上每隔20km-30km设置一个压力表10；在所述的压力表10上设置低压报警器和高压报警器，其低压报警压力值设置为正常压力值的70%-80%。

本实用新型的系统，在所述隔膜泵5的出口处的输送管道9上设有网孔为2mm-3mm的过滤器11，在过滤器11的前后设置有隔离阀12。有效地阻止了过大的颗粒和杂物进入到管道内，有效的防止了管道被过大过硬的杂物造成的磨损，保护了管道。且在过滤器的前后设置有隔离阀，在过滤器堵塞时，通过关闭隔离阀，可实现过滤器的快速更换。

在输送管道9每隔20-30km设置一个压力表10，当管道泄漏，压力降低为正常压力值的70%-80%，自动报警并将信号传递到控制室，这样plc控制器就能自动判定泄漏点所在的输送区段，大大降低了泄漏点排查的时间，有利于尽快修复管道，保护管道。

本实用新型所述脱水段设至于输送管道9的末端，脱水段包括搅拌槽16、过滤机17和浓缩机18，在输送管道9的末端设有搅拌槽给料支管13、过滤机支管14和浓缩机给料支管15，所述的搅拌槽给料支管13对应搅拌槽16设置，过滤机支管14对应过滤机17设置，浓缩机给料支管15对应浓缩机18设置，在三个给料支管上分别设有电动开关阀；

所述脱水段的工作模式为：

1）当过滤机和浓缩机的电动开关阀一旦误操作均未打开时，系统自动打开设置于搅拌槽料给料支管上的电动开关阀，矿浆可以应急排放至搅拌槽；

2）正常生产时，搅拌槽给料支管和浓缩机电动开关阀关闭，过滤机给料支管上电动开关阀打开，矿浆给入过滤机进行脱水作业，过滤产品即为最终产品；

3）当过滤机因故停车时，过滤机给料支管和浓缩机给料支管上的电动开关阀关闭，搅拌槽的电动开关阀打开，矿浆给入搅拌槽进行缓冲，缓冲时间6-8小时，利用此段时间进行过滤机检修，如6-8小时后，过滤机仍无法正常工作，整个输送系统停车；当过滤车间恢复生产时，矿浆经搅拌槽内的输送泵送至过滤机；

4）当管道为冲洗水，过滤机给料支管和搅拌槽给料支管上阀门关闭，浓缩机给料支管上的阀门打开，矿浆给至浓缩机，浓缩后的底流经底流泵输送至过滤机。

本实用新型的系统，当过滤机和浓缩机的电动开关阀一旦误操作均未打开时，系统自动打开设置于搅拌槽给料支管上的电动开关阀，矿浆可以应急排放至搅拌槽。通过自动联锁检保证了在管道末端至少有一个矿浆出口，避免了管道末端全封闭导致的管道内压力持续增高导致的管道爆裂，有利的保护了输送管道。

本实用新型压力表10、隔膜泵5的电机、偏心螺杆泵的变频电机、输送泵的电机、流量计、压力计、电动调节阀ⅰ、电动调节阀ⅱ、电动调节阀ⅲ及各电动开关阀均与plc控制器相连接。

本实用新型的plc控制器作为系统的控制中心，主要是对系统的相关部件进行管理控制，负责读取数据、传输信息及对有关数据进行分析判断，形成控制指令。形成对整个矿浆管道输送系统的协调管控，使得矿浆管道输送系统的运行更加可靠稳定，并可远程操作，自动化程度高，不需要设置现场操作工，降低了人工成本。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上部”、“下部”、“左侧”、“右侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。