一種管道輸送實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種管道輸送實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，屬于管道輸送領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，工業(yè)上礦物需求也大大增加。在大規(guī)模運(yùn)輸中，運(yùn)輸成本顯著降低，特別在運(yùn)輸量大，運(yùn)輸距離長(zhǎng)的情況下，比其他運(yùn)輸方式的費(fèi)用要低得多。運(yùn)輸設(shè)備的工作效率高，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，維修管理方便，操作人員少。由于被輸送的固體物料在管內(nèi)流動(dòng)，而大部分管道埋在地下，因此占地少、無(wú)噪聲、無(wú)震動(dòng)、無(wú)粉塵等，安全可靠且環(huán)保，不受氣溫、天氣等外界的影響，可全天候運(yùn)行。
[0003]由于以上優(yōu)點(diǎn)，管道輸送成為比較重要的輸送方式，但許多問(wèn)題亟待解決，如在處理復(fù)雜地形時(shí)的關(guān)聯(lián)問(wèn)題；由于多臺(tái)栗并、串聯(lián)動(dòng)等原因引起的壓力波動(dòng)；管道擁堵；管道工藝缺少完善的理論支持等問(wèn)題。所以搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是非常必要的，通過(guò)多項(xiàng)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，不僅可以了解、掌握和鞏固管道相關(guān)知識(shí)，還可以根據(jù)相關(guān)工藝實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及完善技術(shù)經(jīng)驗(yàn)得出的理論算法，更加深入的系統(tǒng)的進(jìn)行理論研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型提供了一種管道輸送實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以用于為工業(yè)管道運(yùn)輸提供理論支持，減小運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)設(shè)備的損壞，并在維護(hù)管理上更加方便簡(jiǎn)捷等。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:一種管道輸送實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括電源部分13、檢測(cè)部分14、控制部分15和執(zhí)行部分16 ;電源部分13分別給檢測(cè)部分14、控制部分15和執(zhí)行部分16供應(yīng)電能，檢測(cè)部分14、控制部分15連接執(zhí)行部分16 ;
[0006]所述執(zhí)行部分16包括儲(chǔ)水桶1、礦漿桶2、礦水池3、電動(dòng)機(jī)4、礦漿栗5、刀板閥I 6、刀板閥II 7、刀板閥III 8、刀板閥IV 9、刀板閥V 10、刀板閥VI 11、閥門12 ;其中儲(chǔ)水桶
I輸出端與刀板閥II 7相連接，刀板閥II 7輸出端與管道三通接頭一端相連接，三通接頭另兩端分別與刀板閥III 8輸出端和電動(dòng)機(jī)4控制下的礦漿栗5輸入端連接，而刀板閥III 8輸入端則與礦漿桶2的輸出端連接，礦漿栗5輸出端與刀板閥I 6的輸入端相連接，儲(chǔ)水桶I輸入端與管道輸尾端刀板閥IV 9的輸出端相連接，而刀板閥IV 9的輸入端與一個(gè)管道三通接頭相連接，三通接頭另兩端分別與管道輸尾端和礦漿桶2的三通接頭相連接，礦漿桶2的三通接頭分別與刀板閥VI11輸入端和刀板閥V 10輸入端相連接，刀板閥V 10輸出端與礦楽桶2輸入端相連接，最后刀板閥VI 11輸出端與礦水池3輸入端連接，而礦水池3中廢料經(jīng)過(guò)閥門12排出管道系統(tǒng)；
[0007]所述檢測(cè)部分14包括電磁流量計(jì)17和壓力變送器18 ;其中電磁流量計(jì)17安裝在管道輸尾端，壓力變送器18分別位于儲(chǔ)水桶I輸出端、礦漿桶2輸出端、環(huán)管主管道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)以及儲(chǔ)水桶I和礦漿桶2的輸入端；
[0008]所述控制部分15包括PLC可編程邏輯控制器19、低壓配電柜20、微型計(jì)算機(jī)21、手動(dòng)閥門控制柜22 ;其中微型計(jì)算機(jī)21輸出端與PLC可編程邏輯控制器19相連接，PLC可編程邏輯控制器19通過(guò)總線與低壓配電柜20連接，低壓配電柜20輸出信號(hào)給電動(dòng)刀板閥組，而手動(dòng)閥門控制柜22也與電動(dòng)刀板閥組連接。
[0009]所述電磁流量計(jì)17安裝方式是將管道斷口兩端和裝有電磁流量計(jì)17的管段兩端焊接法蘭，對(duì)應(yīng)法蘭并用螺絲固定，電磁流量計(jì)17固定在單獨(dú)的管段上。
[0010]所述壓力變送器18安裝方式是在管道主體選定位置的管段頂端開(kāi)槽，然后焊接法蘭，將壓力變送器18固定端對(duì)應(yīng)法蘭用螺絲固定在管道相應(yīng)位置主體頂端的法蘭處，最后焊接密封。
[0011]本實(shí)用新型的工作過(guò)程是:
[0012]所述刀板閥組通過(guò)PLC可編程邏輯控制器19的編程界面控制，或通過(guò)PLC可編程邏輯控制器19連接的低壓配電柜20手動(dòng)控制，再或直接用手動(dòng)閥門控制柜22手動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)。已發(fā)表的(宗炳辰.基于PLC的電機(jī)基本控制電路設(shè)計(jì)[J].電子科技，2014，05:88-89.)期刊文獻(xiàn)，文中提到“PLC控制由中心處理單元CPU、存儲(chǔ)器電源單元等組成，抗干擾能力強(qiáng)。其是采用一類可編程的存儲(chǔ)器，專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，是微機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)的繼電接觸控制技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，克服了繼電控制系統(tǒng)的接線復(fù)雜、功耗高以及靈活性差的缺點(diǎn)，同時(shí)又照顧到了維修人員的習(xí)慣，能夠靈活地應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中?！笨梢?jiàn)利用PLC可編程邏輯控制器通過(guò)低壓配電柜對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制是現(xiàn)有的已成熟的技術(shù)。
[0013]“運(yùn)輸水”過(guò)程:實(shí)驗(yàn)開(kāi)始將所有實(shí)驗(yàn)設(shè)備復(fù)位，在電動(dòng)刀板閥組全部為關(guān)閉狀態(tài)下運(yùn)行電源部分13，啟動(dòng)PLC可編程邏輯控制器19和低壓配電柜20，PLC可編程邏輯控制器19通過(guò)低壓配電柜20控制刀板閥組的打開(kāi)和關(guān)閉。打開(kāi)儲(chǔ)水桶I輸出端的刀板閥II 7，桶中清水進(jìn)入管道等待進(jìn)入主管道，打開(kāi)礦漿栗5輸出端的刀板閥I 6，在電動(dòng)機(jī)4工作的情況下，礦漿栗5獲得能量并開(kāi)始工作，則清水進(jìn)入主管道；清水在礦漿栗5的推動(dòng)下通過(guò)主管道環(huán)管的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，此時(shí)電磁流量計(jì)17和壓力變送器18測(cè)量數(shù)據(jù)，得出清水運(yùn)行參數(shù)，打開(kāi)與儲(chǔ)水桶I輸入端相連的刀板閥IV 9，清水進(jìn)入儲(chǔ)水桶1，進(jìn)行循環(huán)利用。
[0014]“漿推水”過(guò)程:當(dāng)需要輸送礦漿時(shí)，通過(guò)控制PLC可編程邏輯控制器19，打開(kāi)礦漿桶2輸出端的刀板閥III 8同時(shí)關(guān)閉儲(chǔ)水桶I輸出端的刀板閥II 7，使礦漿桶2中已攪拌均勻的礦漿進(jìn)入管道進(jìn)行環(huán)管運(yùn)行；在電動(dòng)機(jī)4控制的礦漿栗5工作的情況下，礦漿進(jìn)入主管道，經(jīng)環(huán)管的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，電磁流量計(jì)17和壓力變送器18工作，測(cè)量礦漿的數(shù)據(jù)參數(shù)；當(dāng)?shù)V漿滿管時(shí)，打開(kāi)礦水池3入口處的刀板閥VI11并關(guān)閉儲(chǔ)水桶I入口處刀板閥IV 9，使礦漿頭和水尾經(jīng)由刀板閥VI11進(jìn)入，通過(guò)閥門12排出管道系統(tǒng)，然后打開(kāi)礦漿桶2入口處的刀板閥V 10，關(guān)閉刀板閥VI 11，礦漿重新進(jìn)入礦漿桶2，進(jìn)行礦漿的循環(huán)利用，從而完成礦漿的環(huán)管實(shí)驗(yàn)。
[0015]“水推漿”過(guò)程(此過(guò)程是對(duì)環(huán)管管實(shí)驗(yàn)結(jié)束后管道的清洗):當(dāng)輸送過(guò)程結(jié)束后，打開(kāi)儲(chǔ)水桶I輸出端的刀板閥II 7，同時(shí)關(guān)閉礦漿桶2的刀板閥III 8，清水再次在礦漿栗5的工作下進(jìn)入主管道，打開(kāi)刀板閥IV 9同時(shí)關(guān)閉刀板閥V 10，清水回到儲(chǔ)水桶1，經(jīng)過(guò)多次循環(huán)清洗后，打開(kāi)刀礦水池3入口的板閥VI 11同時(shí)關(guān)閉刀板閥IV 9，廢水排入礦水池3，經(jīng)由閥門12排出管道系統(tǒng)。此時(shí)，通過(guò)控制PLC可編程邏輯控制器19將所有設(shè)備恢復(fù)初始狀態(tài)，關(guān)閉刀板閥組、電動(dòng)機(jī)4以及礦漿栗5，最后關(guān)閉PLC可編程邏輯控制器19和低壓配電柜20。上述過(guò)程均為PLC可編程邏輯控制器19通過(guò)總線定義低壓配電柜20上的按鈕進(jìn)行控制的，對(duì)于刀板閥組還可以由手動(dòng)閥門控制柜22上的開(kāi)關(guān)按鈕進(jìn)行手動(dòng)控制。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017]通過(guò)該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)可以驗(yàn)證大量的技術(shù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并可深入研究達(dá)到修正和提出算法理論的目的。為工業(yè)管道運(yùn)輸提供理論支持，從多方面、多角度驗(yàn)證及完善已有理論算法，使得在保證人員安全的情況下，達(dá)到更加經(jīng)濟(jì)高效的目的，減小運(yùn)輸過(guò)程中對(duì)設(shè)備的損壞，并在維護(hù)管理上更加方便簡(jiǎn)捷。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型執(zhí)行部分結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)方框圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型檢測(cè)部分結(jié)構(gòu)方框圖；
[0021]圖4是本實(shí)用新型控制部分結(jié)構(gòu)方框圖；
[0022]圖中各標(biāo)號(hào):1-儲(chǔ)水桶、2_礦楽桶、3_礦水池、4_電動(dòng)機(jī)、5_礦楽栗、6_刀板閥1、7-刀板閥I1、8-刀板閥II1、9-刀板閥IV、10-刀板閥V、11-刀板閥V1、12-閥門、13-電源部分、14-檢測(cè)部分、15-控制部分、16-執(zhí)行部分、17-電磁流量計(jì)、18-壓力變送器、19-PLC可編程邏輯控制器、20-低壓配電柜、21-微型計(jì)算機(jī)、22-手動(dòng)閥門控制柜。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但本實(shí)用新型的內(nèi)容并不限于所述范圍。
[0024]實(shí)施例1:如圖1-4所示，一種管道輸送實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，包括電源部分13、檢測(cè)部分14、控制部分15和執(zhí)行部分16 ;電源部分13分別給檢測(cè)部分14、控制部分15和執(zhí)行部分16供應(yīng)電能，檢測(cè)部分14、控制部分15連接執(zhí)行部分16 ;
[0025]所述執(zhí)行部分16包括儲(chǔ)水桶1、礦漿桶2、礦水池3、電動(dòng)機(jī)4、礦漿栗5、刀板閥I 6、刀板閥II 7、刀板閥III 8、刀板閥IV 9、刀板閥V 10、刀板閥VI 11、閥門12 ;其中儲(chǔ)水桶
I輸出端與刀板閥II 7相連接，刀板閥II 7輸出端與管道三通接頭一端相連接，三通接頭另兩端分別與刀板閥III 8輸出端和電動(dòng)機(jī)4控制下的礦漿栗5輸入端連接，而刀板閥III 8輸入端則與礦漿桶2的輸出端連接，礦漿栗5輸出端與刀板閥I 6的輸入端相連接，儲(chǔ)水桶I輸入端與管道輸尾端刀板閥IV 9的輸出端相連接，而刀板閥IV 9的輸入端與一個(gè)管道三通接頭相連接，三通接頭另兩端分別與管道輸尾端和礦漿桶2的三通接頭相連接，礦漿桶2的三通接頭分別與刀板閥VI11輸入端和刀板閥V 10輸入端相連接，刀板閥V 10輸出端與礦楽桶2輸入端相連接，最后刀板閥VI 11輸出端與礦水池3輸入端連接，而礦水池3中廢料經(jīng)過(guò)閥門12排出管道系統(tǒng)；
[0026]所述檢測(cè)部分14包括電磁流量計(jì)17和壓力變送器18 ;其中電磁流量計(jì)17安裝在管道輸尾端，壓力變送器18分別位于儲(chǔ)水桶I輸出端、礦漿桶2輸出端、環(huán)管主管道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)以及儲(chǔ)水桶I和礦漿桶2的輸入端；
[0027]所述控制部分15包括PLC可編程邏輯控制器19、低壓配電柜20、微型計(jì)算機(jī)21、手動(dòng)閥門控制柜22 ;其中微型計(jì)算機(jī)21輸出端與PLC可編程邏輯控制器19相連接，PLC可編程邏輯控制器19通過(guò)總線與低壓配電柜20連接，低壓配電柜20輸出信號(hào)給電動(dòng)刀板閥組，而手動(dòng)閥門控制柜22也與電動(dòng)刀板閥組連接。
[0028]所述電磁流量計(jì)17安裝方式是將管道斷口兩端和裝有電磁流量計(jì)17的管段兩端焊接法蘭，對(duì)應(yīng)法蘭并用螺絲固定，電磁流量計(jì)17固定在單獨(dú)的管段上。
[0029]所述壓力變送器18安裝方式是在管道主體選定位置的管段頂端開(kāi)槽，然后焊接法蘭，將壓力變送器18固定端對(duì)應(yīng)法蘭用螺絲固定在管道