Гидротранспортная установка Советский патент 1992 года по МПК B65G53/30 

Изобретение относится к промышленному транспорту, а именно к напорному гидротранспорту, и может быть использовано, например, на горных предприятиях при транспортировке твердого сыпучего материала.

Известно устройство для управления гидротранспортной установкой, содержащее датчики контроля окончания загрузки и выгрузки загрузочных камер, запорные клапаны сливных трубопроводов, служащие для сброса воды в емкость, запорные клапаны высоконапорных трубопроводов, переключающих воду, подаваемую высоконапорным насосом для выгрузки гидросмеси из загрузочных камер в магистральный трубопровод, Для загрузки гидросмеси в камеры служит насос низкого давления. На сливных трубопроводах для контроля окончания переключения запорных клапанов установлены конечные выключатели. Загрузочные камеры снабжены схемами И и НЕ. Для переключения запорных клапанов высоконапорных трубопроводов служит исполнительный блок. Обе камеры выполнены с обратными клапанами в начальном и конечном сечениях, управляемыми потоками гидросмеси.

Известное устройство работает следующим образом.

Происходит поочередное замещение воды гидросмесью при загрузке камер с вытеснением танспортной воды через запорный клапан на сливном трубопроводе в емкость. В это же время транспортный высоконапорный насос вытесняет загруженную гидросмесь из другой камеры в магистральный трубопровод.

По окончании заполнения камеры гидросмесью датчик контроля окончания загрузки этой камеры переводит запорный клапан на сливном трубопроводе, связанном с этой камерой, в закрытое положение. Закрытое положение этого клапана контролируется конечным выключателем, контакты которого открывают вход схемы И. Если к этому времени датчик окончания выгрузки другой камеры фиксирует окончание выгрузки, то он через схему НЕ открывает второй вход схемы И, а также этот датчик начинает открывать запорный клапан, установленный на сливном трубопроводе этой камеры. В это время схема И через исполнительный блок начинает закрывать запорный клапан, установленный на высоконапорном трубопроводе первой камеры, которая находилась под выгрузкой, и открывать запорный клапан высоконапорного трубопровода второй камеры, которая находилась под загрузкой, т.е. исполнительный блок переключает воду высокого давления на выгрузку гидросмеси из второй камеры в магистральный трубопровод, а первая камера начинает заполняться гидросмесью.

Аналогичным образом происходит переключение запорных клапанов при загрузке одной и выгрузке другой камеры.

Недостатком известной гидротранспортной установки является то, что в случае

0 возрастания давления в трубчатой загрузочной камере при вытеснении гидросмеси транспортным насосом в магистральный трубопровод (например, при поступлении в камеру гидросмеси повышенной плотности

5 при загрузке, застревании в камере или магистральном трубопроводе крупногабаритных кусков твердого материала или посторонних предметов) одновременно происходит снижение расхода по гидросме0 си в магистральном трубопроводе. Последнее означает уменьшение скорости в магистральном трубопроводе. При уменьшении скорости до значения, меньшего критического, в магистральном трубопроводе

5 начинается выпадение твердых частиц в осадок на нижней стенке трубопровода, т.е. процесс его заиливания. Сужение проходного сечения транспортного трубопровода вызывает дальнейшее увеличение давления

0 и снижение скорости вплоть до полного заиливания трубопровода и аварийного выхода из строя всей гидротранспортной установки. Очистка магистрального трубоп5 ровода от твердого материала (разбучива- ние) сопровождается существенными затратами труда и времени, происходит потеря производительности установки и ухудшение ее экономических показателей.

0 Кроме того, снижение скорости при вы- мыве гидросмеси из загрузочной камеры и образование осадка приводит к тому, что п ри последующей загрузке гидросмеси в эту камеру в сливную емкость выталкивается

5 вместе с водой и твердый материал. Попадание твердого в слив означает работу транспортного насоса не на воде, а на гидросмеси, что приводит к преждевременному износу и выходу из строя транспортного

0 насоса.

Цель изобретения - повышение надежности в работе гидротранспортной установки путем исключения заиления магистрального трубопровода.

5 Указанная цель достигается тем, что предлагаемая гидротранспортная установка, содержащая загрузочные трубчатые камеры, соединенные с насосом загрузки и магистральным трубопроводом соответственно через загрузочные на входе и разгрузочные на выходе обратные клапаны и с

транспортным насосом запорными и сливными трубопроводами с запорными клапанами, блок управления запорными клапанами, через логическую схему соединенный с установленными на загрузочных камерах датчиками давления, снабжена установленными на магистральном трубопроводе датчиком расхода, соединенным с блоком управления через логическую схему, которая включает в себя элементы И по чис- лу загрузочных камер, входами связанные с соответствующими датчиками давления и датчиком расхода, и элемент ИЛИ, входом связанный с элементами И, а выходом - с блоком управления.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемой гидротранспортной установки.

Установка содержит трубные.загрузоч- ные камеры 1 и 2, насос 3 загрузки, магист- ральный трубопровод 4, транспортный насос 5, сливную емкость 6, напорные трубопроводы 7, сливные трубопроводы 8, запорные клапаны 9-12, обратные клапаны 13 - 1.6, датчики 17 и 18 давления,-датчик 19 расхода, элементы И 20 и 21, элемент ИЛИ 22 и блок 23 управления.

Выходные сигналы датчиков 17 и 18 подключены соответственно к первым входам элементов И 20 и 21, а выходной сигнал датчика 19 подключен к вторым входам элементов И 20 и 21. Выходы элементов И 20 и 21 соединены с входом элемента ИЛИ 22. Выходной сигнал элемента ИЛИ 22 подается на вход блока 23 управления.

Предлагаемая гидротранспортная установка работает следующим образом.

Сигналы от блока 23 управления, воздействуя на привод запорных клапанов 9- 12, переключают их. При этом запорные клапаны 9 и 12 принимают открытое положение, а запорные клапаны 10 и 11 - закрытое. Высоконапорная вода от транспортного насоса 5 поступает в камеру 2 через открытый запорный клапан 9, при этом обратные клапаны 14 и 15 закрыты, а обратный клапан 16 открыт, т.е. камера 2 подключена к магистральному трубопроводу 4 и к транспортному насосу 5 и отключена от насоса 3 загрузки и ее сливного трубоп- ровода 8. Гидросмесь из камеры 2 высоко- напорной водой вытесняется в магистральный трубопровод. В это время камера 1 отключена от транспортного высоконапорного насоса 5 (запорный клапан 10 закрыт), поэтому обратный клапан 13 открыт, а обратный клапан 15 закрыт высоким давлением в магистральном трубопроводе, и гидросмесь, подаваемая в камеру 1 насосом 3, вытесняет воду в сливной трубопроводе 8 этой камеры через открытый запорный клапан 12.

Таким образом, изданном цикле происходит загрузка камеры 1 гидросмесью и вы- мыв гидросмеси из камеры 2 в магистральный трубопровод. В тот момент, когда камера 1 полностью загружается гидросмесью, а камера 2 очищается от гидросмеси, блок 23 управления выдает команду на переключение запорных клапанов: запорные клапаны 9 и 12 переходят в закрытое положение , а запорные клапаны 10 и 11 - в открытое . При этом происходит вымыв гидросмеси из камеры 1 в магистральный трубопровод 4 и заполнение камеры 2 гидросмесью с вытеснением технической воды, оставшейся от предыдущего цикла, в сливную емкость 6.

Таким образом, путем соответствующего переключения запорных клапанов 9-12 по командам, поступающим от блока 23 управления, обеспечивается поочередное подключение трубных загрузочных камер к насосу 3 для загрузки гидросмесью с последующим вымывом ее в магистральный трубопровод 4 с помощью транспортного насоса 5. Чтобы исключить аварийную ситуацию - заиливание магистрального трубопровода или попадание гидросмеси в сливную емкость в результате повышения давления и снижения расхода в магистральном трубопроводе, предлагаемая гидротранспортная установка оснащена датчиками 17 и 18 давления, установленными на камерах, .датчиком 19 расхода в магистральном трубопроводе, элементами И 20,

21и элементом ИЛИ 22.

Датчики 18 и 17 давления выдают сигнал при достижении заранее установленного значения Рмакс, а датчик расхода выдает сигнал при достижении заранее установленного значения расхода Омин.

Предложим, что при вымывке камеры 1 произошло повышение давления до Рмакс и одновременно в магистральном трубопроводе расход понизился до значения Омин. В этом случае сигналы от датчиков 18 и 19 поступят на вход элемента И 21. Появившийся на выходе элемента И 21 сигнал поступает на вход элемента ИЛИ 22, и следовательно, независимо от наличия или отсутствия сигнала на втором входе элемента ИЛИ, на выходе ИЛИ появляется сигнал. При поступлении сигнала от элемента ИЛИ

22на вход блока 23 управления последний выдает сигналы, воздействуя на привод запорных клапанов 9-12 следующим образом: запорные клапаны 9 и 10 принимают открытое положение, а запорные клапаны 11 и 12 - закрытое, т.е. загрузочные камеры и магистральный трубопровод переводятся на промывку чистой (технической) водой.

Если повышение давления до Рмакс произошло при вымыве камеры 2 с одновременным понижением расхода в магистральном трубопроводе до Омин, то аналогичным образом сигналы от датчиков 17 и 19 давления подаются на входы элемента И 20, и выходной сигнал элемента И 20, поступая на вход элемента ИЛИ 22, вы- зывает появление сигнала на выходе элемента ИЛИ, в результате чего на входе блока 23 появляется сигнал, и гидротранспортная установка устанавливается в режим промывки загрузочных камер и магистрального трубопровода.

Таким образом, предлагаемое введение в гидротранспортную установку дополнительных по сравнению с прототипом элементов (датчика расхода, элементов И, ИЛИ, а также их соединение) позволяет исключить аварийный режим работы гидротранспортной установки в случае начинающегося процесса заиления (забучи- вания) магистрального трубопровода или загрузочных камер вследствие повышения плотности гидросмеси, попадания крупногабаритных кусков материала или посторонних предметов в трубопроводы установки. Устранение последствий аварийной ситуа- ции, выражающейся в заиливании магистрального трубопровода, требует существенных затрат труда и времени. Кроме того, предлагаемое техническое решение позволяет исключить попадание твердого в слив при загрузке гидросмеси в камеру и предотвратить износ транспортного насоса вследствие его работы на гидросмеси. Формула изобртения

Гидротранспортная установка, содержащая загрузочные трубчатые камеры, соединенные с насосом загрузки и магистральным трубопроводом соответственно через загрузочные на входе и разгрузочные на выходе обратные клапаны и с транспортным насосом напорными и сливными трубопроводами с запорными клапанами, блок управления запорными клапанами, через логическую схему соединенный с установленными на загрузочных камерах датчиками давления, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена установленным на магистральном трубопроводе датчиком расхода, соединенным с блоком управления через логическую схему, которая включаете себя элементы И по числу загрузочных камер, входами связанные с соответствующими датчиками давления и датчиком расхода, и элемент ИЛИ, входом связанный с элементами И, а выходом - с блоком управления.

Изобретение относится к промышленному транспорту и может быть использовано на горных предприятиях при транспортировке твердого сыпучего материала. Сущность изобретения: гидротранспортная установка снабжена датчиками давления 17,18 и элементами И 20,21 по числу загрузочных камер, датчиком расхода 19 в магистральном трубопроводе и элемен/J 7 / том ИЛИ 22. Один вход каждого элемента И соединен с датчиком давления соответствующей этому элементу И загрузочной камеры, другой - с датчиком расхода в магистральном трубопроводе. Выходы элементов И соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого связан с блоком управления запорными клапанами. При превышении допустимого давления в камере (1) и одновременном снижении расхода в магистральном трубопроводе 4 до минимального значения сигналы от датчиков 18 и 19 поступают на вход элемента И 21. На выходе элемента И 21 появляется сигнал, поступающий на вход элемента ИЛИ, с выхода элемента ИЛИ 22 сигнал поступает на вход блока управления 23, в результате чего последний выдает команду на соответствующее переключение запорных клапанов, 1 ил. 15 4 Ё х| со СО СО СЛ О