【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及浆体输送管道技术与设备领域，尤其涉及一种浆体管道消能孔板及所用的消能装置。
技术介绍
1、浆体管道输送技术是以水为载体，将开采的原矿经过洗选或均质处理、研磨制成合适的粒度级配和浓度的浆体，通过管道经高压泵接力输送到终端用户，其本质上属于一种固-液两相流。在浆体输送系统中由于越野管道落差较大，或系统运行制度引起沿程阻力改变，导致下坡段的浆体除克服管道阻力外还有剩余位能，从而在该段管道上形成不满管流。若不采取措施消除多余位能，管道内的浆体流速从顶至底出现由小到大逐渐加速，即为加速流。加速流会严重磨损管道，降低管道的使用寿命，加速流还会引起管道气蚀、振动、弥合水击和真空堵塞等，严重危害浆体输送系统的稳定安全运行。本专利技术可以延长浆体输送系统的使用寿命，提高系统的安全性，降低工作环境噪声，对矿浆管道绿色生产和高效生产具有重要意义。
技术实现思路
1、针对现有技术中的问题或缺陷，本专利技术要解决的是现有技术的浆体管道输送系统容易产生加速流，带来磨损管道，降低管道的使用寿命，引起管道气蚀、振动、弥合水击和真空堵塞的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术涉及一种浆体管道消能孔板，包括法兰组件、耐磨件、壳体及缠绕式垫片。
3、所述法兰组件包括两片轴对称布置的法兰，法兰采用带颈对焊突面型，颈部与浆体管道固定密封连接，两片法兰的外周通过紧固连接件连接；壳体及耐磨件二者均为中空环形结构，其截面均呈l型，二者组合形成带空腔的中部环状结构后被两片法兰夹持在中间，两片
4、所述壳体与耐磨件紧密装配；壳体的内角为圆角；可以进一步提升振动条件下的使用寿命，壳体主要作用是为耐磨件提供支撑，满足孔板在浆体输送系统内的消能要求。
5、所述缠绕式垫片呈圆环状，设置于法兰和壳体、耐磨件的连接面，法兰面有特定的粗糙度以确保和垫片兼容而到达高标准的密封。缠绕式垫片可以进一步提升孔板的密封强度，防止密封失效引起浆体泄漏。
6、所述紧固连接件包括穿过两片法兰盘的盘面的螺柱，螺柱的底部套设有用于锁紧两片法兰盘的六角螺母；六角螺母上端还设置有平垫圈和弹簧垫圈。
7、进一步地，所述耐磨件密度大于3.05g/cm3，硬度大于2700hv，通过造粒、等静压成型、烧结和精坯加工等工艺流程加工制造；加工制造时保证耐磨件材料无裂纹、空洞和畸形；耐磨件为整体制造。
8、进一步地，所述耐磨件在浆体管道中不同位置处时候倒角、厚度和孔径均不同，孔径比
9、作为本专利技术的另一方面，还涉及一种浆体管道消能系统，其应用了上述的浆体管道消能孔板，包括来浆管线组件、消能主路管线组件、消能旁路管线组件、站后管线组件及储浆罐管线组件。
10、所述来浆管线组件包括来浆管路，来浆管路上依次布置有第一电动球阀、第一压力变送器及清管器接收口。
11、所述消能主路管线组件包括消能主路，消能主路一端连接在第一压力变送器及清管器接收口之间的来浆管路上；所述消能主路依次设置有第二电动球阀、至少一个固定消能孔板及至少一个消能环结构；每个消能环结构包括一个架设在消能主路上的电动球阀及架设在电动球阀两侧消能主路上的倒u型消能环；所述倒u型消能环上设置有可调消能孔板和可调消能空置器，倒u型消能环前端的消能主路上均设置有压力变送器，最末端的消能环结构出口端一侧的消能主路上设置有电动球阀；
12、其中固定消能孔板是指位置在消能主路和消能旁路上横向管道(非竖向消能环)设置的消能孔板；可调消能孔板是指设置在倒u型消能环上的消能孔板；固定消能孔板、可调消能孔板的结构和浆体管道消能孔板结构相同，但各自耐磨件在浆体管道中不同位置处时候倒角、厚度和孔径可以相同也可以不同；
13、所述消能旁路管线组件包括消能旁路，所述消能旁路的一端与第二电动球阀前端的消能主路连通，其末端与消能主路的末端连通；消能旁路上设置至少一个固定消能孔板和至少一个压力变送器，其末端还设置有电动球阀；
14、所述站后管线组件包括站后管路，站后管路的前端与消能主路的末端连通，站后管路上设置有浓度变送器和流量变送器；浓度变送器和流量变送器的后端均设置有压力变送器；
15、所述储浆罐管线组件包括储浆罐管线，所述储浆罐管线的前端与站后管路的末端连通，其末端与储浆罐连通；储浆罐管线上设置有电动刀闸阀。
16、进一步地，还包括站前爆破管线组件，所述站前爆破管线包括站前爆破管路，所述站前爆破管路的前端与自消能主路和消能旁路汇合点前的管路接入连通，站前爆破管路的末端与储浆罐连通；站前爆破管路上布置有高压手动球阀和高压爆破片。
17、进一步地，还包括站后爆破管线组件，站后爆破管线包括站后爆破管线，站后爆破管线的前端与站后管路连通，其末端与储浆罐连通。
18、进一步地还包括脱水浓密综合管线包括脱水浓密综合管路，所述脱水浓密综合管路的前端与储浆罐管线和站后管路汇合点后的管路连通，脱水浓密综合管路设置有电动刀闸阀。
19、进一步地，还包括冲洗水管路组件，冲洗水管路组件包括冲洗水泵及与冲洗水泵输出端连接的冲洗水管路；冲洗水管路通过不同的分支管路与消能主路、站后管路、设置在消能主路前端的站前爆破管路及设置在站后管路后端的站后爆破管线连通，不同的分支管路上均设置有电动刀闸阀。
20、进一步地，所述固定消能孔板和可调消能孔板使用以下公式计算消能压降水头δp：
21、
22、k＝f(β,α,γ,re)
23、所述消除的总压降：p总＝a*δp1+b*δp2......+n*δpn
24、上述公式中：p总-消除总压降，mh2o；
25、其中δp1、δp2、......、δpn是不同体型参数的消能孔板在管道中的消除压降，a、b、......、n是不同体型参数的消能孔板各自对应的布置数量；
26、上述公式中：δp-消能压降水头，mh2o；ρ-浆体密度，m3/h；k-消能系数；ν-管道内的浆体流速，m/s；α-厚径比；β-孔径比；γ-角径比；re-雷诺数；消能系数k是关于厚径比α、孔径比β、角径比γ和雷诺数的函数，函数关系通过流体力学和试验拟合建立,具体方法如下：
27、通过实验，收集不同条件下，即不同的位置处耐磨件倒角、厚度、孔径和雷诺数，的消能压降水头δp和流速v的数据，使用实验数据，对消能系数k进行拟合；基于拟合结果，建立一个数学模型来描述k的计算方法并使用额外的实验数据来验证模型的准确性。
28、进一步地，所述消能系数k采用下式计算：
29、
30、c0,c1,c2,c3是通过实验数据拟合得到的修正系数。
31、δt是温度变化量，相对于标准操作温度；
32、δρ是浆体密度变化量，相对于标准操作密度；
33、δμ是浆体动力粘度变化量，相对于标准操作粘度；
34、是基础消能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种浆体管道消能孔板，其特征在于，包括法兰组件(1001)、耐磨件(1002)、壳体(1004)及缠绕式垫片(1007)；
2.根据权利要求1所述的浆体管道消能孔板，其特征在于，所述耐磨件(1002)密度大于3.05g/cm3，硬度大于2700HV，通过造粒、等静压成型、烧结和精坯加工等工艺流程加工制造；加工制造时保证耐磨件材料无裂纹、空洞和畸形；耐磨件为整体制造。
3.根据权利要求1所述的浆体管道消能孔板，其特征在于，所述耐磨件的体型参数倒角(1021)、厚度(1022)和孔径(1023)定义如下，浆体管道中布置多个配备不同体型参数耐磨件的浆体管道消能孔板。
4.一种浆体管道消能系统，其特征在于，其应用了权利要求1所述的浆体管道消能孔板，包括来浆管线组件、消能主路管线组件、消能旁路管线组件、站后管线组件及储浆罐管线组件；
5.据权利要求4所述的浆体管道消能系统，其特征在于，还包括站前爆破管线组件和站后爆破管线组件；所述站前爆破管线包括站前爆破管路(108)，所述站前爆破管路(108)的前端与自消能主路(104)和消能旁路103
6.据权利要求4所述的浆体管道消能系统，其特征在于，还包括脱水-浓密综合管线包括脱水-浓密综合管路(106)，所述脱水-浓密综合管路(106)的前端与储浆罐管线(107)和站后管路(105)汇合点后的管路连通，脱水-浓密综合管路(106)设置有电动刀闸阀。
7.据权利要求4-6任一权利要求所述的浆体管道消能系统，其特征在于，还包括冲洗水管路组件，冲洗水管路组件包括冲洗水泵(8)及与冲洗水泵输出端连接的冲洗水管路(110)；冲洗水管路(110)通过不同的分支管路与消能主路(104)、站后管路(105)、设置在消能主路前端的站前爆破管路(108)及设置在站后管路后端的站后爆破管线(109)连通，不同的分支管路上均设置有电动刀闸阀。
8.据权利要求4-6任一权利要求所述的浆体管道消能系统，其特征在于，所述固定消能孔板或可调消能孔板确定消能压降水头Δp的方法为：
9.据权利要求8所述的浆体管道消能系统，其特征在于，所述消能系数k采用下式计算：
10.一种浆体管道消能系统的消能方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种浆体管道消能孔板，其特征在于，包括法兰组件(1001)、耐磨件(1002)、壳体(1004)及缠绕式垫片(1007)；
2.根据权利要求1所述的浆体管道消能孔板，其特征在于，所述耐磨件(1002)密度大于3.05g/cm3，硬度大于2700hv，通过造粒、等静压成型、烧结和精坯加工等工艺流程加工制造；加工制造时保证耐磨件材料无裂纹、空洞和畸形；耐磨件为整体制造。
3.根据权利要求1所述的浆体管道消能孔板，其特征在于，所述耐磨件的体型参数倒角(1021)、厚度(1022)和孔径(1023)定义如下，浆体管道中布置多个配备不同体型参数耐磨件的浆体管道消能孔板。
4.一种浆体管道消能系统，其特征在于，其应用了权利要求1所述的浆体管道消能孔板，包括来浆管线组件、消能主路管线组件、消能旁路管线组件、站后管线组件及储浆罐管线组件；
5.据权利要求4所述的浆体管道消能系统，其特征在于，还包括站前爆破管线组件和站后爆破管线组件；所述站前爆破管线包括站前爆破管路(108)，所述站前爆破管路(108)的前端与自消能主路(104)和消能旁路103汇合点前的管路接入连通，站前爆破管路(108)的末端与储浆罐(7...
【专利技术属性】
技术研发人员：白宗玺，陈益滨，王铁力，王珂，刘城，王倩，潘建伟，黄孟，刘炫，柳富明，郭欢，朱继圣，李用芝，王向前，
申请(专利权)人：中煤科工集团武汉设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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