[发明专利]一种基于安全环管检测煤浆流变性能的装置及方法

说明书

本发明公开了一种基于安全环管检测煤浆流变性能的装置，包括储浆罐，储浆罐内设置有搅拌器；储浆罐与喂浆泵通过管道相连；喂浆泵连接安全环管的一端；安全环管另一端与储浆罐相连通；安全环管局部为弯管；弯管沿煤浆流动方向连接有磨蚀短管；还公开了一种基于安全环管检测煤浆流变性能的方法；本发明的装置与实际管道同规格，装有多种检测仪表和装置，可做循环工业化煤浆流变特性检测实验，也可做进入主管线实际运输前煤浆安全特性检测。本发明的的方法可直接检测实际生产时煤浆流变特性、检测值可校验初始设计和修正经验参数。

技术领域

本发明属于管道输煤技术领域，具体涉及一种基于安全环管检测煤浆流变性能的装置；还涉及一种基于安全环管检测煤浆流变性能的方法。

背景技术

浆体大管径长距离管道输送已成为目前继铁路、公路、空运、船运后地第五种运输方式，具有绿色、节能、高能、适宜于地形复杂等优点，但是对其研究一直处于管径和长度缩小版的管道实验室阶段，利用小型环管试验数据进行数值模拟、理论公式、经验参数等方式推断浆体在实际运输中的状态，具有脱离实际的局限性。本装置具有和实际管道同规格、装有多种检测仪表和设备、环管可连接储罐进行循环，也可连接主管道进行实际输送的特点；可以进行实际管道输送状态和数据检测，指导制浆工艺；还可以观察管道内壁实际磨损情况；又可以用少量煤浆进行循环试验，也可以在实际输送前检测煤浆流变特性，保证煤浆参数合格后进入主管道，确保主管道安全运行。

煤浆流变特性对于煤浆两相流长距离管道输送具有决定性的影响，是保障管道安全运行的第一道关口，而其检测一般局限于车间采样-实验室化验-模拟生产数据，可能存在取样缺乏代表性、检测结果失真、实验室与生产脱离等风险。利用本环管装置，可以实时检测生产运行时的煤浆流变特性，校验初始设计值和经验系数，探究实际生产的数据规律，从而使实验与生产零误差，保障管道安全运行。

杨志强，陈得信，高谦，邹龙.金川矿山混合充填料浆环管试验系统与管输特性研究[J].有色金属工程，2017，7(1)：64-70，其中关于金山矿山充填料浆管道输送的环管试验系统中设计了3条不同管径的环管，管径均小于实际管道，仅适用于实验室做小型试验研究，不能作为实际运输前的安全监测；该试验方法基于小型环管的检测数据探究了管输阻力的影响因素及其规律，对实际生产具有一定的指导作用，但不能作为实际生产数据直接利用，需要结合生产探究实际生产的经验系数。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种基于安全环管检测煤浆流变性能的装置，与实际管道同规格，装有多种检测仪表和装置，可做循环工业化煤浆流变特性检测实验，也可做进入主管线实际运输前煤浆安全特性检测。

本发明的第二个目的是提供一种基于安全环管检测煤浆流变性能的方法，可直接检测实际生产时煤浆流变特性、检测值可校验初始设计和修正经验参数。

本发明所采用的第一个技术方案是，一种基于安全环管检测煤浆流变性能的装置，包括储浆罐，储浆罐内设置有搅拌器；储浆罐与喂浆泵通过管道相连；喂浆泵连接安全环管的一端；安全环管另一端与储浆罐相连通；安全环管局部为弯管；弯管沿煤浆流动方向连接有磨蚀短管；

安全环管的入口处设置有压差变送器a、上中下采样点a；安全环管的水平直管部分设置有PH计、温度变送器、电磁流量计、密度计；安全环管出口处设置有压差变送器b、上中下采样点b；其中，电磁流量计位于密度计上游。

本发明的特点还在于：

安全环管的规格与实际输送管道主干线规格一致，外径为559～610mm，壁厚为9～17.5mm，粗糙度为0.2～0.3mm，长度为250～300m；

安全环管的水平敷设角度为0°。

磨蚀短管长度为0.8～1.2m。

弯管的弯度半径为4～6D，D为安全环管的外径。