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        濃密機溢流跑渾預警裝置的應用

        2020-05-21 02:37:32吳秋云李龍濃何加才
        磷肥與復肥 2020年3期
        關(guān)鍵詞:閥門深度

        盧 昌,吳秋云,李龍濃,何加才

        (云南磷化集團有限公司 安寧礦業(yè)分公司,云南 安寧 650304)

        濃密機在磷礦漿生產(chǎn)過程中起到濃縮脫水的作用,是生產(chǎn)流程中的重要組成部分。安寧礦業(yè)分公司(以下簡稱公司)原礦石經(jīng)破碎、磨礦、浮選3道工序加工出合格的精礦漿,將低濃度的精礦漿經(jīng)過濃密系統(tǒng)提升濃度至55%左右,然后通過管道輸送至下游用戶。濃密機的正常運行對公司精礦輸送的效率及廠內(nèi)回水的使用至關(guān)重要。公司使用的濃密機為NXZ系列中心傳動高效濃縮機,其自帶觀察孔,可觀察濃密機內(nèi)部礦漿的沉降情況,但經(jīng)過長期使用礦漿沉積附著在濃密機內(nèi)壁,清理困難,觀察孔已不能正常使用。

        公司原濃密系統(tǒng)澄清水層深度的監(jiān)測方法如下:一是僅憑肉眼觀測澄清水層液面,此辦法只在澄清水層深度小于30 cm時適用,達不到預警濃密跑混以提前做出調(diào)整措施的目的;二是采用取樣壺伸入澄清水層中,通過晃動取樣壺,觀測液面是否渾濁來判斷澄清水層深度,在澄清水層深度大于80 cm 時,很難通過晃動取樣壺使液面渾濁,此方法對濃密系統(tǒng)溢流跑渾預警效果差,效率低,且此監(jiān)測方法操作不便,存在較大的安全隱患。因此,急需找到一種方法監(jiān)測澄清水層深度,并實現(xiàn)跑渾預警。

        1 虹吸現(xiàn)象原理

        虹吸現(xiàn)象是指液體通過管道從液位高的一端經(jīng)過高出液面的管道自動(靜壓差)流向液位低的另一端,所用管道叫虹吸管[1](見圖1)。

        圖1 虹吸原理示意

        虹吸的實質(zhì)是因為液體壓強和大氣壓強而產(chǎn)生。因為h1<h2,所以根據(jù)帕斯卡定律p=ρgh[2],裝置中左管中的液體壓強小于右管的液體壓強,另外,在B點跟C點分別有大氣壓的作用,大氣壓表現(xiàn)為上低下高,但在此處B點與C點高度相對地球的大氣壓計算高度來說,可以忽略兩者間的大氣壓強差值,即p1≈p2。所以,(p1-ρgh1) >(p2-ρgh2),那么在A左端的壓強就大于A右端的壓強,在大氣壓和液體壓強的共同作用下,液體朝右方移動。

        虹吸現(xiàn)象中液體流動的動力是由液體的靜壓差提供,但要實現(xiàn)虹吸還必須滿足3 個條件:(1)B液面高于C液面,即虹吸的本質(zhì)仍是重力作用下的液體由高處向低處流,這是內(nèi)因;(2)虹吸管最高點的高度不超過B液面的p1/ρg,即虹吸需要借助液面B的壓力向上流動以越過虹吸管的最高點,這是外因;(3)虹吸管內(nèi)必須充滿液體達到液封狀態(tài),這是觸發(fā)條件[3]。

        2 自制溢流跑渾預警裝置

        2.1 預警裝置的設計

        對濃密機及溢流回水池進行實地測量,回水池內(nèi)液面距地面最大高度為2.60 m,濃密機距地面最大高度為7.35 m,濃密機內(nèi)液面距頂端最大距離為0.30 m,則澄清層液面距地面最小高度為7.05 m。澄清層液面最小距地高度大于回水池內(nèi)液面最大距地高度,滿足實現(xiàn)虹吸的內(nèi)因。

        濃密機距地面最大高度為7.35 m,澄清層液面距地面最小高度為7.05 m,選用的虹吸管管徑為DN32,則虹吸管最高點距澄清層的最大高度為0.62 m,小于大氣壓強支持的水柱高度(澄清層液體密度近似水的密度),滿足實現(xiàn)虹吸的外因。

        在虹吸管出口處安裝一只DN32 的閥門,閥門前端焊接一根帶閥門的補水管。關(guān)閉虹吸管出口處閥門,打開補水管閥門,使水充滿虹吸管達到液封狀態(tài),滿足實現(xiàn)虹吸的觸發(fā)條件。而后打開虹吸管出口處閥門,關(guān)閉補水管閥門,虹吸管可正常工作(見圖2)。

        圖2 裝置設計簡圖

        2.2 預警裝置的安裝

        自濃密機靠近溢流管處布置兩根DN32 的虹吸管至回水泵房后溢流回水池,兩根DN32 虹吸管插入濃密機澄清層深度分別為1.0、1.4 m。在兩根DN32 的虹吸管出口處分別安裝一只DN32 的閥門,閥門前端焊接一根帶閥門的補水管。一是用于DN32 鋼管在內(nèi)部含有空氣不能完成虹吸過程的時候進行充水液封,保證濃密機澄清水能夠正常引至回水池;二是在DN32 鋼管堵塞的時候能夠進行反沖,對管道進行疏通。

        2.3 預警裝置的使用

        在濃密機正常運行時,保持閥門常開,兩根虹吸管作為新增溢流水管使用,對濃密機溢流水進行實時監(jiān)控。當插入深度為1.4 m的DN32虹吸管出現(xiàn)跑渾時,距濃密機溢流整體出現(xiàn)跑渾還有2.0 ~2.5 h,崗位人員應關(guān)閉插入深度為1.4 m的虹吸管閥門,采取相應的控制措施,在一定時間后打開裝置檢查沉降情況是否好轉(zhuǎn);當插入深度為1.0 m的虹吸管出現(xiàn)跑渾時,距濃密機溢流整體出現(xiàn)跑渾還有1.0 ~1.5 h,崗位員工應關(guān)閉插入深度為1.0 m的虹吸管閥門,在采取相應控制措施的同時上報相關(guān)技術(shù)人員,并在一定時間后打開裝置檢查沉降情況是否好轉(zhuǎn)。

        2.4 應用效果

        自制濃密溢流跑渾預警裝置的使用,可以提前2.0 ~2.5 h 對濃密機跑渾進行預警,給崗位員工充足的時間采取一系列調(diào)整措施,形成提前布控的操作模式,從源頭上對濃密跑渾進行預警并加以控制,減少了濃密溢流跑渾的頻率,降低了跑渾帶走的精礦量。同時,避免了跑渾發(fā)生時為了迅速提高濃密機沉降效果而加大絮凝劑用量的情況,節(jié)約了絮凝劑的使用成本。

        3 結(jié)語

        利用虹吸原理自制濃密跑渾預警裝置,解決了濃密機澄清層監(jiān)測的盲點,為濃密系統(tǒng)的穩(wěn)定運行提供了保障。該預警裝置的應用為濃密機溢流跑渾預警開辟出了一條新的途徑,且裝置制作成本較低,取得效果明顯,具有廣泛的推廣價值。

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