专利名称：一种大运量长距离密闭接力管道输煤系统及方法
技术领域：
本发明涉及管道运输，具体涉及一种大运量长距离密闭接力管道输煤系统及方法。
背景技术：
管道运输行业发展已有一百多年的历史，其中通过管道运输的有石油、天然气、煤炭及其他矿产，美国在19世纪80年代就开始在实验室研究管道运输，其中20世纪50年代和60年代开始用于煤炭的管道世纪运输，对水煤浆的浓度设为45% 49%，这种浓度运输的成本过高，存在低效率运输的缺陷；中国专利ZL85100543.8，由中国科学院感光化学研究所发明的“高浓度水煤浆”，水煤浆含有添加剂，添加剂为腐植酸钠盐，其用量为煤(干基)重量的O. 05 10%之间，煤浆浓度为33% 70%，煤的粒度大小均小于300微米，该发明只涉及高浓度水煤浆，对于管道运输未公开，且浓度值过宽，同时还含有添加剂，美国的煤浆 浓度过稀，均存在增加运输成本的缺陷。又如“云南大红山管道有限公司”2009年02月13日申请的“一种矿浆管道运输装置”，申请号为200910008917. 5和2010年05月12日申请的“一种矿浆管道运输装置及其防堵控制方法”，申请号为201010169064. 6，该两项专利都用于一般短距离输送，不适宜大运量、长距离输送。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构合理，自动化程度高，使用及操作简便的一种大运量长距离密闭接力管道输煤系统。本发明的另一目的是提供一种大运量长距离密闭接力管道输煤方法。为了克服现有技术的不足，本发明的技术方案是这样解决的一种大运量长距离密闭接力管道输煤系统，该运输系统由煤制浆系统、泵站、管道、储浆罐、缓冲气罐、参数检测仪表组成，本发明的特殊之处在于所述煤仓与破碎及制浆系统连接；破碎及制浆系统与储浆系统一端连接，所述储浆系统另一端通过喂浆泵房与安全回路一端连接；安全回路另一端与第一泵站连接，其中所述第一泵站分别与清水池、废浆池连接；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进口管道依次分别与第一泵站开路系统、第二泵站开路系统、第三泵站开路系统、第四泵站开路系统连接；所述第五泵站的出口管道与第一终端连接；所述第一终端依次分别与第一用户，第二用户、输送泵站一端连接；所述输送泵站另两端分别与第二终端的第三用户连接；第三终端的第四用户连接。所述的泵站的主泵为活塞隔膜泵。所述的管道直径为273. Imm 610_。所述的管道壁厚为17. 5mm 7. 0mm。所述的储浆罐直径为Φ24πιΧ高25m。所述管道的全线分别设置至少四个截断阀室。一种所述的水煤浆密闭接力管道运输系统的运输方法，按下述步骤进行
I)、将制浆系统制出的煤浆首选通过站场内的喂浆泵及管道送入安全环路管道检测是否合格；2)、安全环路管道上通过安装的各种水力参数检测仪表检测煤浆的水力输送参数；3)、煤浆经过安全环路检测后进入第一泵站的输送主泵及管道，由主泵加压后将合格煤浆密闭输送到第二接力泵站管道；4)、再经第二接力泵站内主泵及管道加压输送到第三接力泵站，以此类推最终通过转输泵站输送到第一用户终端、第二用户终端、第三用户终端；5)、所述第一用户终端、第二用户终端、第三用户终端设置有储浆罐区域，所述储浆罐区域内安装至少三个储浆罐；6)、所述储浆罐内煤浆通过喂浆泵及管道再输入到终端工业场地内的脱水厂进行 脱水处理，脱水后的煤炭经过二次转运供给用户；7)、根据工艺系统需要，在每个泵站内都设置清水池及废浆池；8)、所述运输系统泵站由接力泵站和转输泵站组成，所述运输系统安装至少5个接力泵站，每个接力泵站内至少安装6台主泵，其中5台工作，I台备用；9)、所述接力泵站两端通过阀门、管线设置有第一开路系统、第二开路系统、第三开路系统、第四开路系统；10)、所述转输泵站内安装至少4台主泵，其中2台供给第一终端用户、另2台供给第二终端用户，工作方式为I用I备；11)、所述泵站入口汇管、排出汇管和泵上安装有压力仪表及超压泄放阀门；12)、为了减少泵进出口的压力脉动，主泵进、出口安装有缓冲气罐；13)、所述检测仪表包括密度计、流量计、压力变送器，密度计用于测定输送浆体的密度及浓度，流量计用于测定管道中浆体的流量、流速，压力变送器用于测定管道中浆体的摩阻损失；14)、在安全环路上安装一活动短管，输送煤浆前将短管称重计量，每隔一段时间将短管取下，洗净后再称重计量，根据前后的重量差准确地计算出管道的磨蚀量；15)、每个泵站内的主泵为并联连接，并采用电子耦合方式，对泵的启动及关闭进行控制。本发明与现有技术相比，具有结构合理，自动化程度高，使用及操作简便，减轻了火车及汽车的运输压力，减少了重载汽车对公路的磨损和交通事故的发生的特点，采用本种运输方式，对地形的适应性最大可达到±13%，沿途无任何的运输损失，由于管道深埋于冻土层以下，对气候的适应性强，沿途无任何飘尘等的污染，由于沿线仅有5个接力泵站、I个转输泵站(位于一个终端的场地内)和3个终端共8个永久占地构成，环节少，劳动定员少，仅200人，建成后，运费低于O. 15元/吨公里，比铁路和公路运费最少低50%，且煤源稳定、连续运输，对用户煤质的保证性很强，广泛用于煤炭及其他矿产行业。
图I为本发明运输系统结构示意图。图中1-煤仓，2-破碎及制浆系统，3-合格储浆系统，4-喂浆泵房，5-安全回路，6 10为1# 5#泵站，11-清水池，12-废浆池，13 16为1# 4#开路系统，17-第一用户，18-第二用户，19-输送泵站，20-第三用户，21-第四用户，I III为第一 第三终端。
具体实施例方式下面结合附图及实施例对发明的内容作进一步说明参照图I所示，一种大运量长距离密闭接力管道输煤系统，该运输系统由煤制浆系统、泵站、管道、储浆罐、缓冲气罐、参数检测仪表组成，所述煤仓I与破碎及制浆系统2连接；破碎及制浆系统2与储浆系统3 —端连接，所述储浆系统3另一端通过喂浆泵房4与安全回路5 —端连接；安全回路5另一端与第一泵站6连接，其中所述第一泵站6分别与清水池11、废浆池12连接；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的进口管道依次分别与第一泵站开路系统13、第二泵站开路系统14、第三泵站开路系统15、第四泵站开路系统16连接；所述第五泵站的出口管道与第一终端I连接；所述第一终端I依次分别与第一用户17，第二用户18、输送泵站19 一端连接；所述输 送泵站19另两端分别与第二终端II的第三用户20连接；第三终端的第四用户21连接。所述的泵站的主泵为活塞隔膜泵。所述的管道直径为273. Imm 610_。所述的管道壁厚为17. 5mm 7. 0mm。所述的储浆罐直径为Φ24πιΧ高25m。所述管道的全线分别设置至少四个截断阀室。—种所述的水煤浆密闭接力管道运输系统的运输方法，按下述步骤进行I)、将制浆系统2制出的煤浆首选通过站场内的喂浆泵4及管道送入安全环路5管道检测是否合格；2)、安全环路5管道上通过安装的各种水力参数检测仪表检测煤浆的水力输送参数；3)、煤浆经过安全环路5检测后进入第一泵站6的输送主泵及管道，由主泵加压后将合格煤浆密闭输送到第二接力泵站7管道；4)、再经第二接力泵站7内主泵及管道加压输送到第三接力泵站8，以此类推最终通过转输泵站19输送到第一用户终端I、第二用户终端II、第三用户终端III ；5)、所述第一用户终端I、第二用户终端II、第三用户终端III设置有储浆罐区域，所述储浆罐区域内安装至少三个储浆罐；6)、所述储浆罐内煤浆通过喂浆泵及管道再输入到终端工业场地内的脱水厂进行脱水处理，脱水后的煤炭经过二次转运供给用户；7)、根据工艺系统需要，在每个泵站内都设置清水池11及废浆池12 ；8)、所述运输系统泵站由接力泵站和转输泵站组成，所述运输系统安装至少5个接力泵站，每个接力泵站内至少安装6台主泵，其中5台工作，I台备用；9)、所述接力泵站两端通过阀门、管线设置有第一开路系统13、第二开路系统14、第三开路系统15、第四开路系统16 ；10)、所述转输泵站内安装至少4台主泵，其中2台供给第一终端用户、另2台供给第二终端用户，工作方式为I用I备；
11)、所述泵站入口汇管、排出汇管和泵上安装有压力仪表及超压泄放阀门；12)、为了减少泵进出口的压力脉动，主泵进、出口安装有缓冲气罐；13)、所述检测仪表包括密度计、流量计、压力变送器，密度计用于测定输送浆体的密度及浓度，流量计用于测定管道中浆体的流量、流速，压力变送器用于测定管道中浆体的摩阻损失；14)、在安全环路上安装一活动短管，输送煤浆前将短管称重计量，每隔一段时间将短管取下，洗净后再称重计量，根据前后的重量差准确地计算出管道的磨蚀量；15)、每个泵站内的主泵为并联连接，并采用电子耦合方式，对泵的启动及关闭进行控制。综上所述，下面就运行系统分别叙述如下
实施例I一、管输工艺主要设计参数I、设计煤浆浓度、流速及管径本设计煤浆重量为53%，管输流速要同时满足安全流速及运量的要求，本项目管输浓度、流速与管径选择见表4-4-2。管道直径对应设计流速表表4-4-权利要求
1.一种大运量长距离密闭接力管道输煤系统，该运输系统由煤制浆系统、泵站、管道、储浆罐、缓冲气罐、参数检测仪表组成，其特征在于所述煤仓(I)与破碎及制浆系统(2)连接；破碎及制浆系统(2)与储浆系统(3) —端连接，所述储浆系统(3)另一端通过喂浆泵房(4)与安全回路(5)—端连接；安全回路(5)另一端与第一泵站(6)连接，其中所述第一泵站(6)分别与清水池(11)、废浆池(12)连接；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)的进口管道依次分别与第一泵站开路系统(13)、第二泵站开路系统(14)、第三泵站开路系统(15)、第四泵站开路系统(16)连接；所述第五泵站的出口管道与第一终端(I )连接；所述第一终端(I )依次分别与第一用户(17)，第二用户(18)、输送泵站(19)一端连接；所述输送泵站(19)另两端分别与第二终端(II)的第三用户(20)连接；第三终端的第四用户(21)连接。
2.根据权利要求I所述的一种大运量长距离密闭接力管道输煤系统，其特征在于所述的泵站的主泵为活塞隔膜泵。
3.根据权利要求I所述的一种大运量长距离密闭接力管道输煤系统，其特征在于所述的管道直径为273. Imm 610_。
4.根据权利要求I所述的一种大运量长距离密闭接力管道输煤系统，其特征在于所述的管道壁厚为17. 5mm 7. 0mm。
5.根据权利要求I所述的一种大运量长距离密闭接力管道输煤系统，其特征在于所述的储浆罐直径为Φ24πιΧ高25m。
6.根据权利要求I所述的一种大运量长距离密闭接力管道输煤系统，其特征在于所述管道的全线分别设置至少四个截断阀室。
7.—种权利要求I的所述的水煤浆密闭接力管道运输系统的运输方法，按下述步骤进行 1)、将制浆系统(2)制出的煤浆首选通过站场内的喂浆泵(4)及管道送入安全环路(5)管道检测是否合格； 2)、安全环路(5)管道上通过安装的各种水力参数检测仪表检测煤浆的水力输送参数； 3)、煤浆经过安全环路(5)检测后进入第一泵站(6)的输送主泵及管道，由主泵加压后将合格煤浆密闭输送到第二接力泵站(7)管道； 4)、再经第二接力泵站(7)内主泵及管道加压输送到第三接力泵站(8)，以此类推最终通过转输泵站(19)输送到第一用户终端(I )、第二用户终端(II)、第三用户终端(III)； 5)、所述第一用户终端(I)、第二用户终端(II)、第三用户终端(III)设置有储浆罐区域，所述储浆罐区域内安装至少三个储浆罐； 6)、所述储浆罐内煤浆通过喂浆泵及管道再输入到终端工业场地内的脱水厂进行脱水处理，脱水后的煤炭经过二次转运供给用户； 7)、根据工艺系统需要，在每个泵站内都设置清水池(11)及废浆池(12)； 8)、所述运输系统泵站由接力泵站和转输泵站组成，所述运输系统安装至少5个接力泵站，每个接力泵站内至少安装6台主泵，其中5台工作，I台备用； 9)、所述接力泵站两端通过阀门、管线设置有第一开路系统(13)、第二开路系统(14)、第三开路系统(15)、第四开路系统(16)；.10)、所述转输泵站内安装至少4台主泵，其中2台供给第一终端用户、另2台供给第二终端用户，工作方式为I用I备； . 11)、所述泵站入口汇管、排出汇管和泵上安装有压力仪表及超压泄放阀门； . 12)、为了减少泵进出口的压力脉动，主泵进、出口安装有缓冲气罐； . 13)、所述检测仪表包括密度计、流量计、压力变送器，密度计用于测定输送浆体的密度及浓度，流量计用于测定管道中浆体的流量、流速，压力变送器用于测定管道中浆体的摩阻损失； .14)、在安全环路上安装一活动短管，输送煤浆前将短管称重计量，每隔一段时间将短管取下，洗净后再称重计量，根据前后的重量差准确地计算出管道的磨蚀量； .15)、每个泵站内的主泵为并联连接，并采用电子耦合方式，对泵的启动及关闭进行控制。
全文摘要
本发明公开了一种大运量长距离密闭接力管道输煤系统及方法。运输流程为煤浆通过喂浆泵送入环路管道，经检测合格后进入一级泵站的输送主泵及管道，由主泵加压将合格煤浆密闭输送到第二接力泵站及管道至用户终端。泵站内都设置清水池及废浆池；泵站由接力泵站和转输泵站组成，泵站入口汇管、排出汇管和泵上安装有压力仪表及超压泄放阀门，主泵进、出口安装有缓冲气罐；泵站内的主泵为并联连接，并采用电子耦合方式，对泵的启动及关闭进行控制。具有结构合理，自动化程度高，使用及操作简便，减轻了火车及汽车的运输压力，减少了重载汽车对公路的磨损和交通事故的发生。
文档编号B65G53/30GK102862822SQ201210404140
公开日2013年1月9日 申请日期2012年10月22日 优先权日2012年10月22日
发明者吴嘉林, 张卫东, 周秀隆, 涂昌德, 甘正旺 申请人:中煤科工集团武汉设计研究院