SU1641430A1 - Способ автоматического управлени процессом разделени в гидроциклоне - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к химической и горной промышленности и предназначено дл  автоматического управлени  работой гидроциклонов. Цель - повышение надежности и качества разделени . Пульпа подаетс  через питающий патрубок в гидроциклон (ГЦ) 1, где образуетс  воздушный столб (ВС) с пониженным давлением. Из ВС посредством импульсной трубки 3 откачивают воздух. Измер ют удельный вес Изобретение относитс  к автоматическому управлению работой гидроциклонов и может быть использовано на обогатительных фабриках цветной и черной металлургии , а также в химической и угольной промышленности. Цель изобретени  - повышение надежности и качества разделени . На фиг. 1 представлена гидравлическа  характеристика системы трубопроводов; на фиг. 2 - изменение положени  характеристики трубопровода при изменении сечени  (УВ) твердого в сливе и питании ГЦ 1 с помощью датчиков УВ 9, 10. Задатчиком 13 устанавливаетс  требуемое значение качества работы ГЦ 1 определ емое величиной К ()/di, где62 и 6 -УВ твердого в сливе и питании ГЦ 1. В вычислительном устройстве 11 по сигналам, поступающим с датчиков 9, 10, рассчитываетс  текущее значение К, которое поступает на регул тор 12 и сравниваетс  с заданным от за- датчика 13. Изменение режима работы ГЦ 1 осуществл етс  изменением количества откачиваемого воздуха из В С. При этом количество откачиваемого воздуха из ВС увеличивают, если относительна  величина приращени  УВ твердого в сливе и питании ГЦ 1 меньше заданной и уменьшают, если относительна  величина приращени  УВ твердого больше заданной. Изменение количества откачиваемого воздуха из ВС регулируетс  изменением положени  запорного элемента 5 на трубоп, оводе 4 по сигналу регул тора 12 посредством исполнительного механизма 6. 4 ил. песковой насадки гидроциклона и уровн  пульпы в зумпфе и их вли ние на рабочую точку насоса; на фиг. 3 схема разгрузки песков через песковую насадку; на фиг. 4 - структурна  схема устройства, реализующего предлагаемый способ автоматического управлени  процессом разделени . Способ осуществл етс  следующим образом . Измер ют удельный вес твердого в сливе и питании гидроциклона. Определ ют относительную величину приращени  удельI Ј СО о

Description

ного веса твердого в сливе и питании гидроциклона и регулируют выход песков. Регулирование выхода песков осуществл ют регулированием откачивани  воздуха из воздушного столба гидроциклона. Количество откачиваемого воздуха из воздушного столба гидроциклона измен ют пропорционально изменению относительной величины приращени  удельного веса твердого в сливе и питании гидроциклона до достижени  этой величиной заданного значени , причем количество откачиваемого воздуха увеличивают, если относительна  величина приращени  удельного веса твердого в сливе и питании гидроциклона меньше заданной , и уменьшают, если относительна  величина приращени  удельного веса твердого больше заданной.

Способ осуществл етс  с помощью устройства , где 1 - гидроциклон; 2 - воздушный столб гидроциклона с введенной в него импульсной трубкой 3; 4 - система трубопроводов; 5 - запорный элемент с исполнительным механизмом 6; 7- вакуум- насос; 8 - привод вакуум-насоса; 9 и 10 датчики удельного веса твердого в питании и сливе соответственно; 11 - вычислительное устройство; 12 - регул тор; 13 - задат- чик.

Пульпа подаетс  в гидроциклон 1 через питающий патрубок. При нормальном процессе классификации в гидроциклоне образуетс  воздушный столб 2 с пониженным давлением. Из воздушного столба 2 через введенную в него импульсную трубку 3 по системе трубопроводов 4 вакуум-насосом 7 с приводом 8 откачиваетс  воздух. Количество откачиваемого воздуха регулируетс  изменением положени  запорного элемента 5, который св зан с исполнительным механизмом 6. Запорный элемент 5 установлен на трубопроводе 4. Удельный вес твердого в сливе дг и питани  di контролируютс  датчиками удельного веса 9 и 10 соответственно. Задатчиком 13 устанавливаетс  требуемое из технологических соображений значение качества работы гидроциклона, определ емое величиной

к-fe-fr

В вычислительном устройстве 11 по сигналам, поступающим с датчиков 9 и 10, рассчитываетс  текущее значение К, которое подаетс  на регул тор 12, на который поступает также и сигнал от задатчика 13с заданным значением Ко. Значение величины К поддерживаетс  на заданном уровне

путем изменени  количества откачиваемого воздуха из воздушного столба 2, которое регулируетс  изменением положени  запорного элемента 5 на трубопроводе 4 по

сигналу регул тора 12 посредством исполнительного механизма 6.

В процессе работы насосный агрегат и система трубопроводов, на которой установлены гидроциклоны, наход тс  в опре0 деленной технологической св зи. Напор в рабочей точке системы определ етс  пересечением рабочей характеристики Q - Н и гидравлической характеристики трубопровода Нт. Характеристика трубопровода

5 (фиг. 1) определ етс  следующим уравнением

Нт Нг + а02,(1)

где Q - расход насосной установки; а - коэффициент, завис щий от количества

0 и вида гидравлических местных сопротивлений 2R|, потер  напора на которых равна Shi; Нг- геодезическа  высота подъема.

Таким образом, при неизменной ха5 рактеристике насоса изменение сечени , песковой насадки вызывает изменение гидравлического сопротивлени  гидроцикло-. на, а следовательно, и коэффициента а уравнени  (1), Геодезическа  высота подъ0 ема Нг определ етс  уровнем пульпы в зумпфе и посто нна при посто нном уровне. На фиг. 2 видно, что гидравлическа  характеристика трубопровода смещаетс  вдоль оси ординат в соответствии с уровнем пульпы в

зумпфе (кривые 5з и Si); при посто нном уровне (Нг const) и переменных гидравлических сопротивлени х трубопровода измен етс  угол наклона гидоавлической л характеристики трубопровода, i идравличе- ское сопротивление трубопровода 2 RI измен етс  при изменении сечени  S песковой насадки гидроциклона. При уменьшении проходного сечени  АВ (фиг. 3) увеличиваетс 

,. гидравлическое сопротивление трубопровода ZRi, при увеличении сечени  АВ 2 RI уменьшаетс . Таким образом, крутизна гидравлической характеристики трубопровода тем больше, чем больше

g гидравлическое сопротивление трубопровода 2 RI (фиг. 2). На фиг. 2 показано несколько гидравлических характеристик системы трубопровода дл  различных сечений S(S 82 83) песковой насадки гидроциклона,

5 т.е. различных гидравлических характеристик трубопровода. При изменении количества откачиваемого воздуха из воздушного столба гидроциклона измен етс  разрежение в нем. При увеличении разрежени  диаметр воздушного столба увеличиваетс . При посто нном диаметре песковой насадки АВ с ростом диаметра воздушного столба СД (см. фиг. 3) уменьшартс  сечение (АВ - СД), через которое происходит разгрузка песков, что приводит к увеличению гидравлического сопротивлени  трубопровода 2R . Как видно из ф«г. 2, увеличение гидравлического сопротивлени  трубопровода приводит к увеличению крутизны гидравлической характеристики трубопровода Q - Н. При изменении гидравлического сопротивлени  измен етс  м положение рабочей точки насосной установки (на фиг. 2 это точки 1, 2,3} Ках- дой рабочей точке (1, 2, 3) соогветстиует определенное качество выходного продукта . В качестбв критери  оценкч -соче- етвп выходного продук а гидроцик/.она выбрана прецпОл енма  в относительна  величина К прирэщенл  удельного веса твердого а сливе м питании гидроцвкспона

дг-&1 --дГПрм измене.чии условий работы охно- логичэского оборудовани  / з лен е «с  СТЕЗ процесса разделеы Ч, К-зно -зр, при изменении уровн  пульпы в зур-пфе изменитс  геодезическа  чысота ,одъам& Нг, предположим с Hr-j РЗ Ь,2 , . риз ом рабоча  точка установки займет nonoxei-ше З. Измен   количество откачиваемого из зоз- душного столба гидроциклона воздуха, можно сместить рабочую точку установки в прежнее положение 3 и добитьс  прежнего качества разделени  в гидроциклоке.

Предположим, что система работает в установившемс  состо нии, соответствующем точке 3 на фиг. 2, Этой точке соответствует напор Нз и ргэсход насосной установки Оз, сэчекие гесковой насадки 5з и геодезическа  высота подъема Hrf. Допустим уоовекь пульпы в зумпфе повысилс , следовательно, геодезическа  высота подъема уменьшилась и, предположим, стала равной НГ2- Гидравлическа  характеристика трубопровода опустилась, рабоча  точка установки зан ла положение 3. Этой точке соответствует напор Из, расход Оз, сечение песковой насадки 5з. Уменьшение напора Н и увеличение расхода Q приводит к тому, что в слив станет больше поступать нераскрытых минералов. В результате этого величина 62 уменьшитс , следовательно , уменьшитс  и величина К, котора  определитс  в вычислительном устройстве 11 по сигналам датчиков 9 и 10. На выходе

регул тора 12 по витс  рассогласование, вследствие которого исполнительный механизм 6 приоткроет запорный элемент 5, количество откачиваемого воздуха из ооздушного столба -2 увеличитс . Гидравлическое сопротивление возрастет, напор Н увеличитс , расход питани  Q в гидроциклон уменьшитс , в слив станет больше поступать мелких частиц. Вследствие этого величина & увеличитс , следовательно увеличитс  и величина К. Так будет продолжатьс  до тех пор, пока текущее значение величины К не станет равным заданному.

Предположим, свойства перерабатываемок руды изменились в сторону улучше- , . Вследствие этого увеличитс  удельный чес твердого в сливе dz , увеличитс  и величина К, поскольку рост (За значительно больше, чем 5i . Увеличение 5i приводит к

увеличению плотности перекачиваемой пульпы, котора , в свою очередь, приводит к росту гидравлического сопротивлени  сети Ј RJ , При этом система из точки 3 перейдет, например, в точку 2. На выходе

регул тора 12 по витс  сигнал рассогласовани , по которому исполнительный механизм 6 прикроет запорный элемент 5, уменьшив количество откачиваемого воздуха из воздушного столба 2 гидроциклона 1.

При этом гидравлическое сопротивление уменьшитс , крутизна гидравлической характеристики уменьшитс , рабоча  точка системы, скольз  по рабочей характеристике насоса 0-Н, займет положение 3 (фиг. 2).

При ухудшении свойств перерабатываемой руды система работает аналогично в противоположном направлении.

В качестве датчиков 9 и 10 удельного веса твердого в питании и сливе гидроциклона может быть использовано известное устройство. В качестве вычислительного устройства 11, задатчика 13, регул тора 12 может быть использован микропроцессорный комплекс на базе элементов КТС ЛИУС2 из номенклатурного перечн  технических средств КТС ЛИУС-2, Дл  реализации предлагаемого способа управлени  достаточным будет следующий состав технических средств из указанного номенклатурного перечн : элемент ввода сигналов посто нного тока КС 31.33, элемент пам ти КС54.16; контроллер микропроцессорный КС 59.04; элемент вывода сигналов посто нного тока КС,32,08; клавиатура функциональна 

кв 27.47; источник питани  дл  питани 

элементов КТС ЛИУС-2-КС.32.08 (ГСП Мик- родат).

В качестве вакуум-насоса 7 используетс  насос типа ВМ-120М производительностью 128 м3/мин дл  одной или нескольких батарей гидроциклонов 6 зависимости от их диаметра; в качестве запорного элемента 5 на воздухопроводе 4 используетс  газова  задвижка типа 30 ч 17бк с условным проходом Ду m 50 мм, сочлененна  с исполнительным механизмом 6 типа МЭО.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ автоматического управлени  процессом разделени  в гидроциклоне, включающий измерение удельного веса твердого в сливе и питании гидроциклона, определение относительной величины приращени  удельного веса твердого в сливе и питании гидроциклона и регулирование выхода песков, отличающийс  тем, что,

   0

   5

   с целью повышени  надежности и качества разделени , регулирование выхода песков осуществл ют регулированием откачивани  воздуха из воздушного столба гидроциклона , при этом количество откачиваемого воздуха из воздушного столба гидроциклона измен ют пропорционально изменению относительной величины приращени  удельного веса твердого в сливе и питании гидроциклона до достижени  этой величиной заданного значени , причем количество откачиваемого воздуха увеличивают, если относительна  величина приращени  удельного веса твердого в сливе и питании гидроциклона меньше заданной, и уменьшают, если относительна  величина приращени  удельного веса твердого больше заданной.

   ///

   Q,Qt Q

   Фиг. 2

   Питание