CN210993149U - 一种浓密机测沉沙高度的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种浓密机测沉沙高度的装置，包括浓密机本体，所述浓密机本体包括进砂口、仓体和放砂口，所述进砂口位于仓体上部，所述放砂口位于仓体下部，在仓体的垂直方向上设有多个压力传感器，所述压力传感器与控制器相连接。本实用新型测量砂面高度的准确度高，理论上只要相邻传感器的间距足够小，砂面的测量精度就足够高；结构简单，稳定可靠，响应速度快；适应各种性质矿浆，参数调整方便。

Description

一种浓密机测沉沙高度的装置

技术领域

本实用新型涉及矿山尾砂浓密充填领域，尤其是涉及一种浓密机测沉沙高度的装置。

背景技术

在充填采矿中，膏体充填以及高浓度充填的应用范围越来越广。以浓密机为代表的砂浆浓缩装置，是实现矿山高效充填，提高充填质量的重要保证。

浓密机是基于重力沉降作用的固液分离设备，通常由金属焊接板作为结构材料建成带锥底的圆筒形深槽。可将含固量10%～20%的矿浆通过重力沉降浓缩至含固量为55%～75%的底流矿浆，借助安装于浓密机内慢速运转（1/5～1/3r/min）的耙或安装于浓密机底部的压气喷嘴的作用，使增稠的底流矿浆由浓密机底部的放砂口放出，浓密机上部产生较清澈的溢流，有顶部的环形溢流槽排出。

放砂浓度是浓密机的一个至关重要的性能参数，也是影响充填效果的主要因素，因此精确控制砂浆浓度十分重要。影响放砂浓度的因素主要有浓密机进料时的沉砂高度、造浆时浓密机内澄清水量及造浆效果等，其中沉砂高度因分界不明显、测量难度大成为最难控制的因素。

当前测量砂面高度的主要方式包括手动测量和利用重锤传感器测量，手动测量就是将一重物绑于细线上，从浓密机顶部垂直缓慢放入砂浆内，待其停止下沉时测出下放的细线长度，浓密机总高度减去测出的细线长度即为此时的沉砂高度。重锤传感器测量沉砂高度的原理是预先设定电机对重锤的拉力，当重锤在砂浆内受到的拉力、浮力和重力达到平衡时，就认为重锤已经接触到了沉砂面，传感器收回重锤并将测量的数据发送到控制***。

手动测量误差较大、效率不高且无法为充填控制***自动提供数据，重锤传感器虽然可以实现自动测量远程传输，但是由于浓密机在整个进砂过程中，仓内的砂浆浓度波动较大，因此在测量过程中重锤所受的浮力变化大，测量结果精度低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种浓密机测沉沙高度的装置，该装置设置多个压力传感器，利用相邻压力传感器之间的压力差来确定沉沙高度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种浓密机测沉沙高度的装置，包括浓密机本体，所述浓密机本体包括进砂口、仓体和放砂口，所述进砂口位于仓体上部，所述放砂口位于仓体下部，在仓体的垂直方向上设有多个压力传感器，所述压力传感器与控制器相连接。

进一步，在所述仓体的垂直方向上等间距设有多个压力传感器。

进一步，所述仓体上部远离进砂口的一侧设有溢流槽。

进一步，在所述仓体的垂直方向上设有多个阶梯阀。

进一步，所述溢流槽和阶梯阀均连接溢流管。

进一步，所述溢流槽与阶梯阀设于同一侧。

本实用新型的有益效果：

本实用新型测量砂面高度的准确度高，理论上只要相邻传感器的间距足够小，砂面的测量精度就足够高；结构简单，稳定可靠，响应速度快；适应各种性质矿浆，参数调整方便。

附图说明

图1—为本实施例的结构示意图；

图2—为压气造浆装置的结构示意图。

图中：1-溢流槽，2-溢流管，3-阶梯阀，4-压力传感器，5-仓体，6-放砂口，7-环形气管，8-喷嘴。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

参照图1和图2：一种浓密机测沉沙高度的装置，包括浓密机本体，所述浓密机本体包括进砂口（图未示）、仓体5和放砂口6，所述进砂口位于仓体上部，所述放砂口位于仓体下部，在仓体的垂直方向上设有多个压力传感器4，所述压力传感器与控制器相连接。

本实用新型的能用来测量浓密机中沉沙高度所用到的原理是P=ρgh，其中P代表压强，ρ代表密度，g代表重力加速度，h代表高度。浓密机内的沉沙是矿浆，呈液态状，可以应用上述公式进行压强的计算。

由上面的原理可知，到相邻两压力传感器的间距足够小时，砂面的测量精度就足够精确，实际应用中不可能间距无限小。因此，在仓体的垂直方向上设有多个压力传感器，具体的，可以在仓体的垂直方向上等间距设置10个压力传感器，更进一步，可以在离仓体底部4.7m处设置第一个压力传感器，定义为第一压力传感器，此处压力记为P1，高度记为h1，然后在第一压力传感器上方0.3m处设置第二压力传感器，此处压力记为P2，高度记为h2，依次类推直至设置第十压力传感器，第十压力传感器处的压力记为P10，高度记为h10。压力传感器选用型号为MIK-P300，或市场上其他满足要求的压力传感器。

从仓体上部的进砂口向仓体内投放矿浆，矿浆中带有水分，矿浆进入仓体内后，会出现分层现象，下层是砂浆，上层是水，为了将水排出，在仓体远离进砂口的一侧上部设有溢流槽1，当上层的水漫过溢流槽后，水会从溢流槽流出，溢流槽连接溢流管2，水从溢流槽流入到溢流管中，然后从溢流管的出口排出。随着不断的向仓体内进砂，上层的水从溢流槽排出，最后使得下层砂浆浓度增大。

在本实施例中，仓体的垂直方向上还设有多个阶梯阀3，多个可以是两个、三个、四个等，根据需求设置，阶梯阀3为设置在仓体上不同高度处的阀门，打开阶梯阀，仓体内上层的水可以从阶梯阀流出，阶梯阀连接溢流管，水从阶梯阀流入到溢流管中，然后从溢流管的出口排出。阶梯阀与溢流槽设于同一侧，方便安装溢流管。

由压力公式P=ρgh可知，当砂浆高度固定时，压力和砂浆浓度成正比，浓度越高压力越大。由于本装置的10个压力传感器是在垂直高度上等间距布置，每相邻的两个压力传感器的压差只与两压力传感器间的砂浆浓度相关且成正比。而砂浆浓度已知时，就可以反推出相邻的两传感器的压力差值，当压力差值达到该值时也即砂面达到了相邻压力传感器的上面一个压力传感器的位置。

在本实施例中，第一压力传感器、第二压力传感器……第十压力传感器均与控制器电连接，将算法P=ρgh输入到控制器中。从已知条件中，我们可以得知砂浆的密度ρ，重力加速度g，和第一压力传感器、第二压力传感器……第十压力传感器的高度h，将这些数据输入到控制器中，从而可以得到各个传感器的压力值。控制器可以选用品牌为SIEMENS/西门子，型号GGD的控制器，或者市面上其他满足条件的控制器。

首先，我们可以计算当砂浆均没过两相邻压力传感器的压力差。例如，当仓体内的砂浆没过第二传感器后，此时可以得知，

P1=ρgh1，

P2=ρgh2，

P2-P1=ρg（h2-h1）；

此时就可以得出两相邻压力传感器均被砂浆没过后的压力差为P_差=0.3ρg。

在本实施例中，预先设置好需要的砂浆浓度，计算出此时砂浆浓度下的砂浆密度ρ，根据尾砂性质和浓度的不同，砂浆密度不同，一般为1.5~1.8g/cm³，当确定仓体内进入的尾砂类型就可以确定砂浆密度。这样就能够得到在此时浓度下相邻两压力传感器之间的差值，将此差值输入到控制器中，设置成当任意两相邻压力传感器之间的差值达到设定值时，会提醒工作人员，停止往仓体内进砂。

然后，根据计算到的两相邻压力传感器的压力差来进行反推，例如，第八

压力传感器和第九压力传感器之间如果P_差=0.3ρg，那么砂浆就没过了第九压力传感器，砂浆到达了第九压力传感器上方，此时就看第九压力传感器与第十压力压力传感器之间的压力差；如果P_差<0.3ρg，那么就意味着此时矿浆未达到第九压力传感器，则查看第八压力传感器与第七压力传感器之间的压力差；以此类推，就可以得知砂浆面是处于哪两个相邻压力传感器之间；再此时两相邻压力传感器之间上层为水，下层为砂浆，根据两相邻压力传感器之间的压力差推断砂浆面的大概高度，误差小。如果将相邻两压力传感器之间的距离设置的足够小，压力传感器设置的足够多，测量出的砂面的高度就足够精确。

本实用新型的使用方法：矿浆通过进砂管道流入浓密机5内，液位不断升高，当液位达到溢流槽1的溢流口时，浓密机开始从溢流管道2溢出清水。此时浓密机一边进矿浆一边溢出清水，而浓密机内的尾砂不断的堆积，砂面不断升高，当整个浓密机内的砂浆浓度刚好达到充填要求，此时停止进砂。然后通过开启相应的阶梯阀3，放出多余的水量。最后通过压气造浆装置，将浓密机内的尾砂和水充分混合，形成均匀的浆体，打开放砂阀6放出砂浆。

参照图2，压气造浆的原理是通过空压机产生的高压风将浓密机中的料浆吹起，实现尾砂和水充分混合、放砂浓度几乎不波动的效果。

压气造浆的结构：浓密机仓体底部安装有多层环形气管7，在环形气管上间隔一定距离安装压气喷嘴8，构成压气造浆结构，环形气管连接空压机。

Claims (6)

1.一种浓密机测沉沙高度的装置，包括浓密机本体，所述浓密机本体包括进砂口、仓体和放砂口，所述进砂口位于仓体上部，所述放砂口位于仓体下部，其特征在于：在仓体的垂直方向上设有多个压力传感器，所述压力传感器与控制器相连接。

2.根据权利要求1所述一种浓密机测沉沙高度的装置，其特征在于：在所述仓体的垂直方向上等间距设有多个压力传感器。

3.根据权利要求1所述一种浓密机测沉沙高度的装置，其特征在于：所述仓体上部远离进砂口的一侧设有溢流槽。

4.根据权利要求3所述一种浓密机测沉沙高度的装置，其特征在于：在所述仓体的垂直方向上设有多个阶梯阀。

5.根据权利要求4所述一种浓密机测沉沙高度的装置，其特征在于：所述溢流槽和阶梯阀均连接溢流管。

6.根据权利要求5所述一种浓密机测沉沙高度的装置，其特征在于：所述溢流槽与阶梯阀设于同一侧。

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