論選煤廠工藝管道的設計研究

摘 要：結合選煤廠工藝管道設計經(jīng)驗，簡要介紹了選煤廠管道設計所需基礎材料與設計原則，詳細闡述了管道設計過程中管材、閥門的選取、管道連接和管道布置等細節(jié)與大家共同探討。

關鍵詞：選煤廠；管道設計；基礎資料；設計過程

隨著社會不斷高速發(fā)展，選煤廠管道在選煤廠當中廣泛運用，在實踐當中對于選煤廠的管道設計，必須要全方位的做到科學合理以及暢通無阻，與此同時后期的施工和檢修也做出全面分析，對此必須要有方便靈活性。

1 管道設計基礎資料

1.1 選煤工藝圖紙資料

在管道設計中，主要的工藝圖紙資料包括設備流程圖以及廠房設備安裝關系圖和工藝流程圖。管道設計工作人員在確定管道的直徑當中，應當結合工藝流程圖，進行相關計算之后才能夠加以確定直徑，并且在選擇管道材質的時候，需要根據(jù)管道中所輸送的物料特性進行擇取；工作人員在確定管道與各個設備之間的正確走向，需要有力的結合工藝設備流程圖進行選取；在全面保證工藝設計合理的前提下，根據(jù)安裝關系圖中各個設備的位置進行管路的鋪設，保證竣工后的大方美觀。

1.2 主廠房土建建設以及結構形式

明確選煤廠門窗位置的大小以及主次梁的位置大小，應當全面根據(jù)土建施工圖進行，各個專業(yè)之間的樓板都需要進行預先留有洞孔。在實踐當中進行管道設計的時候諸如此類的問題，都需要和土建、機械自動化等設計工作人員進行良好的溝通，這樣才能夠避免項目后期可能產(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構或鋼框架結構。框架結構整體剛度大，傳力途徑明確，對于水平荷載和豎向振動荷載有較高的承受能力。框架結構的設計計算程序和施工方法都已比較成熟，對于結構的安全性更有保證。由于廠房內一般有吊車運行，所以其屋蓋形式一般為網(wǎng)架結構。國內目前的網(wǎng)架結構設計軟件、加工和安裝技術也已相當成熟，普及應用程度很高。以上兩種形式相結合對于主廠房的結構穩(wěn)定性和安全性具有較好的保障效果，相對于其他結構形式更為合理。

1.3 非標圖選煤廠管道

在實踐當中，非標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設備相互連接在一起。所以管道在進行設計的時候，需要與非標設計工作人員隨時進行溝通，保證非標件的連接管道直徑、走向和坡度方面的要求。

2 管道設計過程

2.1 管徑的選取計算

管徑的選取主要取決于流量和流速，一般流體介質流速≤3m/s，氣體流速≤100m/s，對含有固體顆粒的介質，為了防止沉淀和堆積堵塞，其流速不應過低。

對于清水管道，要涉及到流量計算、管徑計算、壓頭損失計算、選泵所需揚程計算、電動機功率計算。對于煤泥水和重介質管道會涉及到流量計算、臨界管徑計算、臨界流速計算、選取標準管徑及計算實際流速、壓頭損失計算、選泵所需總揚程計算。

2.2 管材的選取

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

其次，直縫卷焊鋼管。這種鋼管在選煤廠當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的管道以及排污管道當中使用。

最后，耐磨管。在重介質管道中通常都是使用耐磨管，特別是在濃介質以及合格介質管道當中使用的最為普遍，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）電動閘閥一般用于大直徑（DN >400mm）及要求自動調節(jié)的管道系統(tǒng)；（4）止回閥一般與調節(jié)流量閘閥串聯(lián)使用，以防止停泵時液體倒流；（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）蝶閥通常用于風管和水管系統(tǒng)，用于快速開閉和調節(jié)風水；（7）球閥主要用于低溫、高壓和粘度較大的介質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備之間的連接，在實踐當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計中，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，以及具有較高的嚴密性和牢固性。使用法蘭連接的優(yōu)點是具有可拆性，便于維修。可根據(jù)選煤廠實際情況，對管道連接方式進行選擇。對于法蘭盤的設置，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置法蘭盤；離地面較遠，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行連接。

2.5 管道的布置

首先，跳汰機管道布置。跳汰機配有水管和風管，其主要用水管道有頂水和沖水，頂水管直徑與跳汰機設計時配套，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，設在給料機的中部或前端。

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滿足水力坡度要求并計算管徑。

再次，浮選機管道布置。浮選機管道有入料管、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和礦漿預處理器的通道，應設置截止閥，用以調節(jié)浮選機的給料量。

最后，介質系統(tǒng)管道的布置。介質管道布置應注意以下問題：①為了防止介質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、安裝應盡量減少閘閥數(shù)量，介質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 結束語

總而言之，選煤廠煤泥水、循環(huán)水、清水在實際工作中能否順暢流通，科學合理的進行管道設計是前提。所以，在實踐當中針對選煤廠管道的設計，應當全面合理的選擇科學經(jīng)濟的管徑及管路，只有這樣才能夠更好的達到優(yōu)化設計的目的，在實踐當中才可以正常的生產(chǎn)，提高工作效率。

參考文獻

[1]David M.Carrie，孫梅芳.論煤層洗選特性與選煤廠設計的結合[J].內蒙古煤炭經(jīng)濟.2006（03）.

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

[3]謝廣元，彭耀麗，陳增強，吳玲.研究型創(chuàng)新人才培養(yǎng)實踐教學體系研究-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.重介質旋流器和無壓三產(chǎn)品重介質旋流器在選煤工藝中的應用及相關[J].中國科技信息.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.煤礦用皮帶輸送機常見問題及相應解決方法概述[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）.2010（03）.

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