一種管道輸送實驗平臺的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種管道輸送實驗平臺，屬于管道輸送領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著我國經(jīng)濟的迅速發(fā)展，工業(yè)上礦物需求也大大增加。在大規(guī)模運輸中，運輸成本顯著降低，特別在運輸量大，運輸距離長的情況下，比其他運輸方式的費用要低得多。運輸設備的工作效率高，容易實現(xiàn)自動化控制，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，而大部分管道埋在地下，因此占地少、無噪聲、無震動、無粉塵等，安全可靠且環(huán)保，不受氣溫、天氣等外界的影響，可全天候運行。
[0003]由于以上優(yōu)點，管道輸送成為比較重要的輸送方式，但許多問題亟待解決，如在處理復雜地形時的關(guān)聯(lián)問題；由于多臺栗并、串聯(lián)動等原因引起的壓力波動；管道擁堵；管道工藝缺少完善的理論支持等問題。所以搭建實驗平臺是非常必要的，通過多項基礎(chǔ)實驗，不僅可以了解、掌握和鞏固管道相關(guān)知識，還可以根據(jù)相關(guān)工藝實驗驗證及完善技術(shù)經(jīng)驗得出的理論算法，更加深入的系統(tǒng)的進行理論研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型提供了一種管道輸送實驗平臺，以用于為工業(yè)管道運輸提供理論支持，減小運輸過程中對設備的損壞，并在維護管理上更加方便簡捷等。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:一種管道輸送實驗平臺，包括電源部分13、檢測部分14、控制部分15和執(zhí)行部分16 ;電源部分13分別給檢測部分14、控制部分15和執(zhí)行部分16供應電能，檢測部分14、控制部分15連接執(zhí)行部分16 ;
[0006]所述執(zhí)行部分16包括儲水桶1、礦漿桶2、礦水池3、電動機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輸出端和電動機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)過閥門12排出管道系統(tǒng)；
[0007]所述檢測部分14包括電磁流量計17和壓力變送器18 ;其中電磁流量計17安裝在管道輸尾端，壓力變送器18分別位于儲水桶I輸出端、礦漿桶2輸出端、環(huán)管主管道的最高點和最低點以及儲水桶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、微型計算機21、手動閥門控制柜22 ;其中微型計算機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通過總線與低壓配電柜20連接，低壓配電柜20輸出信號給電動刀板閥組，而手動閥門控制柜22也與電動刀板閥組連接。
[0009]所述電磁流量計17安裝方式是將管道斷口兩端和裝有電磁流量計17的管段兩端焊接法蘭，對應法蘭并用螺絲固定，電磁流量計17固定在單獨的管段上。
[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槽，然后焊接法蘭，將壓力變送器18固定端對應法蘭用螺絲固定在管道相應位置主體頂端的法蘭處，最后焊接密封。
[0011]本實用新型的工作過程是:
[0012]所述刀板閥組通過PLC可編程邏輯控制器19的編程界面控制，或通過PLC可編程邏輯控制器19連接的低壓配電柜20手動控制，再或直接用手動閥門控制柜22手動完成實驗。已發(fā)表的(宗炳辰.基于PLC的電機基本控制電路設計[J].電子科技，2014，05:88-89.)期刊文獻，文中提到“PLC控制由中心處理單元CPU、存儲器電源單元等組成，抗干擾能力強。其是采用一類可編程的存儲器，專為工業(yè)現(xiàn)場應用而設計，是微機技術(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)的接線復雜、功耗高以及靈活性差的缺點，同時又照顧到了維修人員的習慣，能夠靈活地應用于生產(chǎn)實踐中?！笨梢娎肞LC可編程邏輯控制器通過低壓配電柜對系統(tǒng)進行控制是現(xiàn)有的已成熟的技術(shù)。
[0013]“運輸水”過程:實驗開始將所有實驗設備復位，在電動刀板閥組全部為關(guān)閉狀態(tài)下運行電源部分13，啟動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通過低壓配電柜20控制刀板閥組的打開和關(guān)閉。打開儲水桶I輸出端的刀板閥II 7，桶中清水進入管道等待進入主管道，打開礦漿栗5輸出端的刀板閥I 6，在電動機4工作的情況下，礦漿栗5獲得能量并開始工作，則清水進入主管道；清水在礦漿栗5的推動下通過主管道環(huán)管的最高點和最低點，此時電磁流量計17和壓力變送器18測量數(shù)據(jù)，得出清水運行參數(shù)，打開與儲水桶I輸入端相連的刀板閥IV 9，清水進入儲水桶1，進行循環(huán)利用。
[0014]“漿推水”過程:當需要輸送礦漿時，通過控制PLC可編程邏輯控制器19，打開礦漿桶2輸出端的刀板閥III 8同時關(guān)閉儲水桶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入管道進行環(huán)管運行；在電動機4控制的礦漿栗5工作的情況下，礦漿進入主管道，經(jīng)環(huán)管的最高點和最低點，電磁流量計17和壓力變送器18工作，測量礦漿的數(shù)據(jù)參數(shù)；當?shù)V漿滿管時，打開礦水池3入口處的刀板閥VI11并關(guān)閉儲水桶I入口處刀板閥IV 9，使礦漿頭和水尾經(jīng)由刀板閥VI11進入，通過閥門12排出管道系統(tǒng)，然后打開礦漿桶2入口處的刀板閥V 10，關(guān)閉刀板閥VI 11，礦漿重新進入礦漿桶2，進行礦漿的循環(huán)利用，從而完成礦漿的環(huán)管實驗。
[0015]“水推漿”過程(此過程是對環(huán)管管實驗結(jié)束后管道的清洗):當輸送過程結(jié)束后，打開儲水桶I輸出端的刀板閥II 7，同時關(guān)閉礦漿桶2的刀板閥III 8，清水再次在礦漿栗5的工作下進入主管道，打開刀板閥IV 9同時關(guān)閉刀板閥V 10，清水回到儲水桶1，經(jīng)過多次循環(huán)清洗后，打開刀礦水池3入口的板閥VI 11同時關(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，通過控制PLC可編程邏輯控制器19將所有設備恢復初始狀態(tài)，關(guān)閉刀板閥組、電動機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。上述過程均為PLC可編程邏輯控制器19通過總線定義低壓配電柜20上的按鈕進行控制的，對于刀板閥組還可以由手動閥門控制柜22上的開關(guān)按鈕進行手動控制。
[0016]本實用新型的有益效果是:
[0017]通過該實驗平臺可以驗證大量的技術(shù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，并可深入研究達到修正和提出算法理論的目的。為工業(yè)管道運輸提供理論支持，從多方面、多角度驗證及完善已有理論算法，使得在保證人員安全的情況下，達到更加經(jīng)濟高效的目的，減小運輸過程中對設備的損壞，并在維護管理上更加方便簡捷。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型執(zhí)行部分結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖2是本實用新型結(jié)構(gòu)方框圖；
[0020]圖3是本實用新型檢測部分結(jié)構(gòu)方框圖；
[0021]圖4是本實用新型控制部分結(jié)構(gòu)方框圖；
[0022]圖中各標號:1-儲水桶、2_礦楽桶、3_礦水池、4_電動機、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-檢測部分、15-控制部分、16-執(zhí)行部分、17-電磁流量計、18-壓力變送器、19-PLC可編程邏輯控制器、20-低壓配電柜、21-微型計算機、22-手動閥門控制柜。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型作進一步說明，但本實用新型的內(nèi)容并不限于所述范圍。
[0024]實施例1:如圖1-4所示，一種管道輸送實驗平臺，包括電源部分13、檢測部分14、控制部分15和執(zhí)行部分16 ;電源部分13分別給檢測部分14、控制部分15和執(zhí)行部分16供應電能，檢測部分14、控制部分15連接執(zhí)行部分16 ;
[0025]所述執(zhí)行部分16包括儲水桶1、礦漿桶2、礦水池3、電動機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輸出端和電動機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)過閥門12排出管道系統(tǒng)；
[0026]所述檢測部分14包括電磁流量計17和壓力變送器18 ;其中電磁流量計17安裝在管道輸尾端，壓力變送器18分別位于儲水桶I輸出端、礦漿桶2輸出端、環(huán)管主管道的最高點和最低點以及儲水桶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、微型計算機21、手動閥門控制柜22 ;其中微型計算機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通過總線與低壓配電柜20連接，低壓配電柜20輸出信號給電動刀板閥組，而手動閥門控制柜22也與電動刀板閥組連接。
[0028]所述電磁流量計17安裝方式是將管道斷口兩端和裝有電磁流量計17的管段兩端焊接法蘭，對應法蘭并用螺絲固定，電磁流量計17固定在單獨的管段上。
[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槽，然后焊接法蘭，將壓力變送器18固定端對應法蘭用螺絲固定在管道