論選煤廠工藝管道的設(shè)計(jì)研究

摘 要：結(jié)合選煤廠工藝管道設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，簡(jiǎn)要介紹了選煤廠管道設(shè)計(jì)所需基礎(chǔ)材料與設(shè)計(jì)原則，詳細(xì)闡述了管道設(shè)計(jì)過(guò)程中管材、閥門的選取、管道連接和管道布置等細(xì)節(jié)與大家共同探討。

關(guān)鍵詞：選煤廠；管道設(shè)計(jì)；基礎(chǔ)資料；設(shè)計(jì)過(guò)程

隨著社會(huì)不斷高速發(fā)展，選煤廠管道在選煤廠當(dāng)中廣泛運(yùn)用，在實(shí)踐當(dāng)中對(duì)于選煤廠的管道設(shè)計(jì)，必須要全方位的做到科學(xué)合理以及暢通無(wú)阻，與此同時(shí)后期的施工和檢修也做出全面分析，對(duì)此必須要有方便靈活性。

1 管道設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料

1.1 選煤工藝圖紙資料

在管道設(shè)計(jì)中，主要的工藝圖紙資料包括設(shè)備流程圖以及廠房設(shè)備安裝關(guān)系圖和工藝流程圖。管道設(shè)計(jì)工作人員在確定管道的直徑當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)結(jié)合工藝流程圖，進(jìn)行相關(guān)計(jì)算之后才能夠加以確定直徑，并且在選擇管道材質(zhì)的時(shí)候，需要根據(jù)管道中所輸送的物料特性進(jìn)行擇??；工作人員在確定管道與各個(gè)設(shè)備之間的正確走向，需要有力的結(jié)合工藝設(shè)備流程圖進(jìn)行選?。辉谌姹ＷC工藝設(shè)計(jì)合理的前提下，根據(jù)安裝關(guān)系圖中各個(gè)設(shè)備的位置進(jìn)行管路的鋪設(shè)，保證竣工后的大方美觀。

1.2 主廠房土建建設(shè)以及結(jié)構(gòu)形式

明確選煤廠門窗位置的大小以及主次梁的位置大小，應(yīng)當(dāng)全面根據(jù)土建施工圖進(jìn)行，各個(gè)專業(yè)之間的樓板都需要進(jìn)行預(yù)先留有洞孔。在實(shí)踐當(dāng)中進(jìn)行管道設(shè)計(jì)的時(shí)候諸如此類的問(wèn)題，都需要和土建、機(jī)械自動(dòng)化等設(shè)計(jì)工作人員進(jìn)行良好的溝通，這樣才能夠避免項(xiàng)目后期可能產(chǎn)生的失誤，以及避免二次返工的可能性產(chǎn)生。

選煤廠主廠房宜采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)或鋼框架結(jié)構(gòu)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)整體剛度大，傳力途徑明確，對(duì)于水平荷載和豎向振動(dòng)荷載有較高的承受能力?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算程序和施工方法都已比較成熟，對(duì)于結(jié)構(gòu)的安全性更有保證。由于廠房?jī)?nèi)一般有吊車運(yùn)行，所以其屋蓋形式一般為網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。國(guó)內(nèi)目前的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件、加工和安裝技術(shù)也已相當(dāng)成熟，普及應(yīng)用程度很高。以上兩種形式相結(jié)合對(duì)于主廠房的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和安全性具有較好的保障效果，相對(duì)于其他結(jié)構(gòu)形式更為合理。

1.3 非標(biāo)圖選煤廠管道

在實(shí)踐當(dāng)中，非標(biāo)圖選煤廠管道有大部分是與漏斗以及入料箱和分流器等非標(biāo)設(shè)備相互連接在一起。所以管道在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要與非標(biāo)設(shè)計(jì)工作人員隨時(shí)進(jìn)行溝通，保證非標(biāo)件的連接管道直徑、走向和坡度方面的要求。

2 管道設(shè)計(jì)過(guò)程

2.1 管徑的選取計(jì)算

管徑的選取主要取決于流量和流速，一般流體介質(zhì)流速≤3m/s，氣體流速≤100m/s，對(duì)含有固體顆粒的介質(zhì)，為了防止沉淀和堆積堵塞，其流速不應(yīng)過(guò)低。

對(duì)于清水管道，要涉及到流量計(jì)算、管徑計(jì)算、壓頭損失計(jì)算、選泵所需揚(yáng)程計(jì)算、電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算。對(duì)于煤泥水和重介質(zhì)管道會(huì)涉及到流量計(jì)算、臨界管徑計(jì)算、臨界流速計(jì)算、選取標(biāo)準(zhǔn)管徑及計(jì)算實(shí)際流速、壓頭損失計(jì)算、選泵所需總揚(yáng)程計(jì)算。

2.2 管材的選取

首先，無(wú)縫鋼管。在選煤廠當(dāng)中無(wú)縫鋼管的使用非常的廣泛，例如在煤泥水管道以及壓風(fēng)和真空管道當(dāng)中，普遍都是采用無(wú)縫管道。在煤泥管道中所使用的無(wú)縫管道厚度通常都要比標(biāo)準(zhǔn)的要厚，那么有些中小型選煤廠為了能夠節(jié)約投資，在重介質(zhì)管道中通常都是選用厚壁無(wú)縫鋼管。

其次，直縫卷焊鋼管。這種鋼管在選煤廠當(dāng)中的使用也是較為普遍，例如在一些大直徑的煤泥水管道和鼓風(fēng)管道都是采用此類鋼管。

再次，鑄鐵管。這類鐵管有著非常好的耐腐蝕性，最為常用的地方就是地下埋設(shè)的管道以及排污管道當(dāng)中使用。

最后，耐磨管。在重介質(zhì)管道中通常都是使用耐磨管，特別是在濃介質(zhì)以及合格介質(zhì)管道當(dāng)中使用的最為普遍，還有一些大型以及特大型的選煤廠煤泥水管等也普遍使用耐磨管。

2.3 閥門的選取

（1）單閘板閘閥多用于煤泥水和重介質(zhì)管道系統(tǒng)；（2）平行式雙閘閥多用于清水或澄清水管道系統(tǒng)；（3）電動(dòng)閘閥一般用于大直徑（DN >400mm）及要求自動(dòng)調(diào)節(jié)的管道系統(tǒng)；（4）止回閥一般與調(diào)節(jié)流量閘閥串聯(lián)使用，以防止停泵時(shí)液體倒流；（5）截止閥通常只在小直徑的水管、浮選藥劑管等管道上使用。（6）蝶閥通常用于風(fēng)管和水管系統(tǒng)，用于快速開閉和調(diào)節(jié)風(fēng)水；（7）球閥主要用于低溫、高壓和粘度較大的介質(zhì)和要求快速啟閉的管路中。

2.4 管道的連接

生產(chǎn)管道和管件以及其他設(shè)備之間的連接，在實(shí)踐當(dāng)中所采取的處理方法都是利用焊接以及法蘭和承插等方式。然而焊接與法蘭連接在選煤廠管道設(shè)計(jì)中，使用的最為普遍。管道連接常用的兩種方式中，焊接是其主要的連接方式，針對(duì)不同的管徑以及管壁厚度的鋼管都能夠有效的使用焊接方法進(jìn)行處理，并且使用這種方式還能夠有效的降低投資成本，以及具有較高的嚴(yán)密性和牢固性。使用法蘭連接的優(yōu)點(diǎn)是具有可拆性，便于維修?？筛鶕?jù)選煤廠實(shí)際情況，對(duì)管道連接方式進(jìn)行選擇。對(duì)于法蘭盤的設(shè)置，既要考慮節(jié)省投資，又要考慮生產(chǎn)需要和檢修方便，因此，在離地面較近及易磨損堵塞的地方設(shè)置法蘭盤；離地面較遠(yuǎn)，拆卸不方便以及不易磨損堵塞的地方，則可采用直接焊接進(jìn)行連接。

2.5 管道的布置

首先，跳汰機(jī)管道布置。跳汰機(jī)配有水管和風(fēng)管，其主要用水管道有頂水和沖水，頂水管直徑與跳汰機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)配套，沖水管直徑根據(jù)噴水量的大小和噴水壓力確定，一般取80～100mm，設(shè)在給料機(jī)的中部或前端。

其次，脫水脫介篩管道布置。脫水篩和脫介篩均配篩下漏斗泄水和篩上噴水管，脫水篩的篩上噴水管一般布置在篩子前段，可以用單排管和多排管，篩下泄水管的布置應(yīng)滿足水力坡度要求并計(jì)算管徑。

再次，浮選機(jī)管道布置。浮選機(jī)管道有入料管、浮選尾礦管、精礦槽的沖水管和藥劑管，入料管是連接浮選機(jī)和礦漿預(yù)處理器的通道，應(yīng)設(shè)置截止閥，用以調(diào)節(jié)浮選機(jī)的給料量。

最后，介質(zhì)系統(tǒng)管道的布置。介質(zhì)管道布置應(yīng)注意以下問(wèn)題：①為了防止介質(zhì)在管道中沉淀而堵塞管道，管道拐彎處不宜采用90°的彎頭；②管道布置、安裝應(yīng)盡量減少閘閥數(shù)量，介質(zhì)管道的閘閥宜采用橡膠隔膜閥或者球閥，作全開或全閉用。

3 結(jié)束語(yǔ)

總而言之，選煤廠煤泥水、循環(huán)水、清水在實(shí)際工作中能否順暢流通，科學(xué)合理的進(jìn)行管道設(shè)計(jì)是前提。所以，在實(shí)踐當(dāng)中針對(duì)選煤廠管道的設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)全面合理的選擇科學(xué)經(jīng)濟(jì)的管徑及管路，只有這樣才能夠更好的達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的，在實(shí)踐當(dāng)中才可以正常的生產(chǎn)，提高工作效率。

參考文獻(xiàn)

[1]David M.Carrie，孫梅芳.論煤層洗選特性與選煤廠設(shè)計(jì)的結(jié)合[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì).2006（03）.

[2]史紅梅，景國(guó)東，王亞周，趙子明，郝煒峰.介休選煤廠降低介耗的實(shí)踐[J].煤炭加工與綜合利用.2011（01）.

[3]謝廣元，彭耀麗，陳增強(qiáng)，吳玲.研究型創(chuàng)新人才培養(yǎng)實(shí)踐教學(xué)體系研究-以礦物加工工程專業(yè)為例[J].煤炭高等教育.2012（03）.

[4]趙賀，石凱杰，趙祥，劉攀，郝海洋，徐聲.重介質(zhì)旋流器和無(wú)壓三產(chǎn)品重介質(zhì)旋流器在選煤工藝中的應(yīng)用及相關(guān)[J].中國(guó)科技信息.2010（10）.

[5]石常省，謝廣元，吳玲.選煤廠煤泥水閉路循環(huán)的分析和探討[J].煤炭加工與綜合利用.2003（01）.

[6]代志彬，張亞芹.煤礦用皮帶輸送機(jī)常見問(wèn)題及相應(yīng)解決方法概述[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）.2010（03）.

[7]杜淑坤.沉降過(guò)濾式離心脫水機(jī)在望峰崗選煤廠的應(yīng)用[J].煤炭加工與綜合利用.2011（01）.