[发明专利]一种煤水分离的固体管道输煤系统及其输送方法

说明书

技术领域

本发明基于煤水分离式管道输煤技术，具体涉及一种煤水分离的新型固体管道输煤系统及其输送方法。

背景技术

新型煤水分离式固体管道输煤技术实现了在管道中固体压缩煤与水的分离式远程运输，这种技术的概念是将煤首先模压或挤压成耐水抗磨的圆柱形煤柱，然后再经由管道长距离输送，既融合了管道运输的经济性与环保性优势，又解决了传统煤水混合式煤浆管道运输方式的耗水量大，输送末端煤水分离困难等问题，因此，进一步增大了管道运煤方式的优势。

目前管道输送系统多应用于单相流动、液(气)-固双相混合流领域，输送介质一般呈气态或者液态，管道仅需要满足特定的强度要求防止泄露等问题发生，管道系统的曲率与通流通径也没有特殊要求。煤水分离式管道输煤系统要求快速运送尺寸为0.9×D(管道内径)的圆柱形压缩煤柱列，管道通流面积90％被煤柱横截面所占据，液态水仅占煤柱截面积外的管道通流面积的10％，这种运输介质以固体部分为主的固体管道输送系统给管道设计带来困难，需要对整个管道系统的曲率与通流通径加以约束，才可以实现无阻运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种煤水分离的新型固体管道输煤系统及其输送方法。

为解决技术问题，本发明的解决方案是：

提供一种煤水分离的新型固体管道输煤系统，包括水箱、主输送管道、注入管道装置、流量计、排气阀、球阀、调节阀和变频离心泵，所述水箱包括第一水箱、第二水箱和料仓补水箱，所述调节阀包括第一调节阀和第二调节阀，所述球阀包括第一球阀、第二球阀、第三球阀和第四球阀，所述注入管道装置包括第一辅助管道、第二辅助管道和料仓，所述主输送管道出口端与第一水箱相连通，主输送管道的折管处与第一辅助管道相连通，所述第一辅助管道贯穿第一球阀并通过其管道上设有的折管处与第二辅助管道相连通，且在第一辅助管道上安装有排气阀；所述第二辅助管道贯穿通过第二调节阀连接到第二水箱，所述主输送管道贯穿通过第三球阀与料仓相连通，所述料仓折管处贯穿通过第二球阀与第一辅助管道相连通后依次通过流量计、第一调节阀和变频离心泵连接到第二水箱，所述第二水箱通过回流管与第一水箱相连通；所述料仓贯穿通过第四球阀，连接到料仓补水箱进行水封，且在料仓与料仓补水箱之间设有注入口；所述注入管道装置的入口管道端通过软管连接有水泵，且在该水泵与注入管道装置的入口管道端之间加装滤网。

本发明中，所述流量计、排气阀、球阀、调节阀和变频离心泵分别通过法兰固定连接在各自对应管路上。

本发明中，所述4个快速反应电动球阀相互之间设有控制逻辑关系：第二球阀和第三球阀通过快速反应联动控制，具有同开同关逻辑锁定；第一球阀与第二球阀、第三球阀具有反向开关逻辑关系。即第一球阀开启动作时，第二球阀和第三球阀关闭，反之同理。

本发明中，所述球阀为快速反应电动球阀，该快速反应电动球阀的阀门内径与主输送管道内径、辅助管道内径、料仓内径的大小均相同。

所述快速反应电动球阀为现有技术，采用浮动型球阀阀座配合台湾UM等快速电动执行机构，具有快速切断和开启管道连接的作用，开关时间可控制在1s以内。

本发明中，所述第一辅助管道和第二辅助管道均设有的弯管处满足下列关系式：

R_min＝l²/[8×(D-d)]-d/2

其中，R为弯管曲率半径、R_min为弯管允许最小曲率半径、D为管道内径、l为圆柱形固体物料长度、d为圆柱形固体物料直径，其单位均为mm。

本发明中，所述主输送管道的折管处、料仓的折管处和第一辅助管道的折管处均满足下列关系式：

αmax=2sin-1[2×(1-K)K×2]]]>