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第 3 l 卷第 o 3期 2 0 1 0年 0 3月 煤 矿 机 械 Co a l Mi n e Ma c h i n e r y V0 1 . 3 1 NO . O 3 Ma r . 2 O1 O 煤泥管道输送的工业应用与测试 于治福 。K I 晓里 河北工程大学 机 电工程学 院, 河北 邯郸 0 5 6 0 3 8 摘要 通过实验仪 器及设备对高浓度黏稠物料的流变特性和管道输送性能测试,其 中输送 物料的浓度、 黏度、 容重等关键参数直接影响着试验结果, 因此 , 通过对工业应用系统的测试 , 校验 系统的准确性和可信度 . 及研究物料 的流变特性和管道输送特性具有重要的意义。 关键词 煤泥管道输送;工业应用;测试 中图分类号 T D 5 2 8 文献标志码 A 文章编号1 0 0 30 7 9 4 2 0 1 0 0 30 0 5 40 2 Be l t o f M e c h a n i c s An a l y s i s a n d S o l v i n g M e a s u r e s Y U Zh i - f u,TI A N Xi a o - l i C o l l e g e o f Me c h a n i c a l a n d E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g , He b e i U n i v e r s i t y o f E n g i n e e r i n g , H a n d a n 0 5 6 0 3 8 , C h i n a Ab s t r a c t e e x p e ri me n t al i n s t r u me n t s a n d e q u i p me n t t o t h e h i g h c o n c e n t r a t i o n o f v i s c o u s ma t e ri als 。 t h e r h e o l o g i c al p r o p e r t i e s a n d p i p e l i n e p e rf o r ma n c e t e s t i n g ,i n wh i c h t h e c o n c e n t r a t i o n o f ma t e r i al t r a n s p o r t , v i s c o s i t y , b u l k d e n s i t y a n d o t h e r k e y p a r a me t e r s o f a d i r e c t i mp a c t o n t h e t e s t r e s u l t s , t h e r e f o r e , t h r o u g h t h e a p p l i c a t i o n s y s t e m f o r i n d u s t r i al t e s 4 v e ri f y t h e a c c u r a c y a n d c r e d i b i l i t y o f t h e s y s t e m, a n d r e s e a r c h ma t e ri a l s , t h e r h e o l o g i c al p r o p e rti e s a n d p i p e l i n e p r o p e rti e s a r e o f g r e a t s i g n i fi c a n c e . Ke y wo r d s s l u r r y p i p e l i n e t r a n s p o r t a t i o n ; i n d u s t r i a l 印 p l i c a t i o n s ; t e s t 1 煤泥管道输送系统概况 洗煤厂压滤 出的煤泥经过刮板输送 机送 到煤 泥泵房 . 由泵房的煤泥泵通过管路直达锅炉顶部入 料 口。泵房安装 2台煤泥泵, 一用一备 , 互为备用, 2 台泵共用一路管道。煤泥输送泵的有关参数为 煤 泥泵型号为 MN B 一 2 0 电机功率 1 6 0 k W, 转速 l 4 5 0 r / m i n 最 大输 送量 2 0 m ;动力 系统 油压 3 1 . 5 MP a 煤泥泵出口压力 2 4 MP a 。煤泥输送系统的管 路参数如下 输送距离 3 9 0 m; 最大高差 2 8 ; 管路有 效 内径 b l O 0 mm 加超高分子量聚乙烯管衬 ; 输送 煤泥质量浓度 6 6 %~ 6 8 %。 另外 。 系统还包括分流器 、 分配器 、 多功能给料器等管路设备和部件 , 整套系 统由中矿机电工程技术研究所研制生产 现场测试所用 的仪器及设备主要包括压力变 送器 、 电流信号采集模块 、 稳压直流 电源 、 信号电 缆 、 计算机及其数字信号显示软件等。 , 2 管路 系统及 压力传 感器位 置 管路的详细走势和压力变速器的安装位置如 图 1 所示 .在煤 泥泵 的出 I 1 到锅 炉入料 口的 3 9 0 范围内.将管路分成 4个 区段 .共安装压力变送 器 8个 . 见 图 1中的 I Ⅷ . 图 1中管路 长度单位 为 m。 3 全程管路的测试方法及数据采集 测试过程分 2次进行 . 实验 1是针对管路全程 压力降和局部直 管段 的压力降变化情况设计的测 试方案 . 共安装压力变送器 8个 . 分别布置于泵的 出I I 、 弯管、 直管 、 垂直管和出料 口等处 , 基本上反 应 了管路 内煤泥经过不 同管段处的压力变化趋势 和压力降情况 实验 2是为测试分流器 的压力降以 及验证直管段压力 降是否呈线性变化而设计 的测 试方案 . 共安装压力变送器 5个。本文是针对全程 管路的压力测试并分析其流变特性 。 第 4 区 段 匠 椒 捌 1}l }1 段 水 半 方 向 圈 1 煤泥管道输送系统示意图 4 压 力测试 与数据 采集 1 输送浓度煤泥的质量浓度为 6 6 %。 2 测试数据在不同的泵送流量下 , 压力变 送器测试的压力值如表 1 所示 。 从表 1 数据明显看出. 当输送流量大于 7 . 5 m 3 / h 时. 压力变速器的压力值没有明显 变化 , 说 明泵送 的最大流量为 7 . 5 m3 / h .这与实验室测定的最大流 量与压力的关系相符合 ,因此 ,只需计算小于 7 . 5 m 的流量与压力的相互关系 3 测试 曲线根 据测试 的压力 值与 输送 流 量和输送距离之 间的关 系 ,绘制流量一 压力 曲线 和距离一 压力之 间的关 系曲线 ,如 图 2和 图 3所 示 一 5 4 第 3 1 卷第0 3 期 煤泥管道输送的工业应用与测试于治福 , 等 V o 1 . 3 1 N o . 0 3 表 1 压力变送器压力值 输送量 单缸运行 输送频次 压力值/ MP a / m 3 . h 一 1时 / 次 m i l 2 3 4 5 甜 7 8 输送速度, % 图 2压 力 与泵 送 流 量之 间的 关 系 曲线 1 . 变送器 I 2 . 变送器 Ⅱ 3 . 变送器Ⅲ 4 . 变送器Ⅳ 5 . 变送器 V 6 . 变送器Ⅵ 7 . 变送器Ⅶ 8 . 变送器Ⅷ 0 5 0 l 0 o 1 5 0 2 0 0 2 5 0 3 0 0 3 5 0 4 0 0 距离, m 图 3输送距离与压力降关系曲线 J _巧 %2 . 5 %3 . 9 5 %4 .1 u U %5 .6 U %6 .2 5 %7 . 4 U% .3 U % 5实验测 定与工业 测定 的流变特 性分 析 针对实验室测试和现场的工业测试 . 比较两者 的异同点 1 煤泥的性质相同实验室管道输送的煤泥 和工业现场测定的煤泥都是来 自同一地区 . 即煤泥 的成分、 粒度级配等参数基本相同, 具有可比性; 2 输送系统相 同 实验室的管道输送系统和 工业现场的管道输送系统都是 同一研究所研制 . 管 路的规格 、 工作模式完全一样。不同之处是泵的输 送量不一样 , 实验室的煤泥输送泵为 1 0 工业现场 的输送泵为 2 0 。差异并不影响输送结果的可比性 3 测定方式相 同 实验室的管路压力测试系 统和工业现场的测试系统都是 同一厂家生产的压力 变送器 不同之处是实验室采用的是 电压型压力变 送器 .通过特制的传压装置将物料的压力转换为油 压而间接测量 工业现场 电压型的压力变送器信号 衰减严重 。 因此改用电流型压力变送器直接测量 4 压力变送器 的安装位置相似实验室管路 测试 系统安装的压力变送器考虑了泵的弯管压力 降、 全程管路压力降等各个方面 。 尽可能地反映系统 的压力变化与物料输送、 管路长度之间的关系。工业 现场选取的测试点同样考虑了泵的出口压力 、弯管 压力降、 全程压力降等各个方面 ; 5 物料在管路 中的输送速度部分相同 由于 实验室的煤泥泵输送流量是工业现场煤泥泵流量 的 1 / 2 . 在管道直径相同的情况下. 煤泥在管路中的 运动速度相差 1 / 2 , 而煤泥泵的输送流量无极调节 . 因此 , 采用额定流量的 2 5 %~ 1 0 0 %. 间隔为 5 %的流 量输送时.总有 1 1 2的测试值是在相同输送速度下 输送时得到 6结语 通过管道输送煤泥的实验测定和工业现场测定 分析 , 比较两者的流变参数和流变方程 . 见表 2 所示。 表 2实验测试与工业测试煤泥的参数 从煤泥的测试结果知 .实 验输送 的煤泥浓度 高 、 黏度大 , 剪切应力大 工业现场 的煤泥则相反 。 由于浓度 的变化使得黏度值相差数倍 . 因此 。 可以 得 出结论是浓度是影 响黏度和管道输送系统流变 特性的关键参数之一 综上所述 , 影响物料 的浓度 、 黏度 、 流变特性的 参数并不是单一作用 , 而是互相影响、 互相作用。 参考文献 。 [ 1 ] 吴淼 , 赵学义 , 金贽, 等. 粘稠物料管道输送实验系统的设计 与测 试方法[ J ] . 机电产 品开发与创新 , 2 0 0 4, 4 2 5 2 7 . [ 2 ] 吴淼 , 潘 越 , 赵 国瑞 , 等. 煤 泥膏体管道输送压力 分布的研 究[ J ] . 煤 炭学报 , 2 0 0 3 , 6 2 9 3 1 . 作者简介 于治 1 9 5 4 一 , 山东 日照人 , 教授 , 主要从事矿山机 电方面的教学与研究 . 发表论文 2 0多篇. 责任编辑 卢盛春 收稿 日期 2 0 0 9 1 1 - 1 8 ■ 0◆‘◆0◆-◆-◆◆ ◆◆’ 挖 掘 机 在 _ fl -_ r筒 冻 结 表 土 段 快 速 施 工 的 应 用 我国冻结井表土一直采用人工挖掘装罐 , 曾有多家建井单位尝试机械掘土均未成功。 兖州矿业 集团 有限责任公 司、 中煤第一建设公 司第 三十一工程处和中国矿业 大学在 山东赵楼矿井副井冻结法凿井施工中 , 首次尝试采用机械化配套设备一 C X 5 5 B型挖掘 机挖土装罐 . 取得 了良 好 的效果。 德 国C X 5 5 B型挖掘机 由发动机 、 车架 、 回转机构 、 液压系统 、 推土板和行走履带组成。挖斗容积 0 . 2 1 m 3 挖 掘机外形规格 5 .3 0 mx 1 . 9 6 iX 2 . 6 0 m; 水平旋转角度 1 3 5 o ; 最大挖掘距离 5 . 8 9 m; 最大挖掘深度 3 . 5 0 I n ; 最大挖掘高度 5 . 2 1 I n 。 挖掘机挖土分层分片挖掘 , 厚度 1 i n左右 。 先挖 罐窝放置吊桶 。3个 吊桶随着挖掘机在主、 副提下 的位置变化而交替使用。挖掘机位置比其他地方高出 0 .3 加 .4 m. 以便装罐 提升吊桶时挖掘 机避开提升位置。在冻土未进入荒径时可使用铲斗开帮 。 掘进高度超过 1 . 5 in为宜 。采用挖掘机掘进 以后 . 应提前考虑封 口盘提升 E 1 与吊盘喇 叭 I 1 能否通过挖掘机 。 f 李剑峰1 5 5 7 6 5 4 3 2 l O B d 罨
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