Устройство автоматического управления процессом в гидравлическом классификаторе

 

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ В ГИДРАВЛИЧЕСКОМ Ю1АССИФНКАТОРЕ, содержащее датчик физических параметров слива классификации , регулятор с задатчиком, выходом подключенный к входу исполнительного механизма расхода воды в процесс,, соединенного срегулирующим клапаном, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, датчик физических параметров слива классификации выполнен в виде и-образного упругого желоба и преобразователя частоты колебаний желоба, которьш установлен на внешней стороне упругого желоба и подключен к регулятору.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗсЮ В 03 В 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3626328/22-03 (22) 22.07.83 (46) 30. 10.84. Вюл. Р 40 (72) Г.В.Сурнинов (53) 622.725(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 806125, кл. В 03 В 13/00, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

У 854443, кл. В 03 В 13/00, 1979 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

УПРАВЛЕНИЯ ПРОИЕССОГ1 В ГИДРАВЛИЧЕСКОМ КЛАССИФИКАТОРЕ, содержащее цат„„SU„„1121039 чик физических параметров слива классификации, регулятор с задатчиком, выходом подключенный к входу исполнительного механизма расхода воды в процесс,, соединенного с регулирующим клапаном, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, датчик физических параметров слива классификации выполнен в виде О -образного упругого желоба и преобразователя частоты колебаний желоба, который установлен на внешней стороне упругого желоба и подключен к регулятору.

1039

40

50

1 112

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при автоматизации процесса гидравлической классификации, например, в спиральных классификато-. рах типа КСН-30.

Известно устройство для контроля работы гидравлического классификатора, содержащее пробоотборники крупного и мелкого продуктов, датчики крупности, преобразующие удары па дающих зерен в электрические сигналы и электрическую схему контроля 1).

Недостатком известного устройства является то, что использование его в схеме автоматического управления процессом гидроклассификации затруднено из-за низкой надежности, обусловленной наличием пробоотборников, могущих забиваться щепой, песками и не обеспечивающих постоянный расход проб продукта, односторонностью информации только о грансоставе ко— нечных продуктов и отсутствие информации о вязкости, плотности, скорости восходящего потока пульпы в классификаторе, сложностью электрической схемы контроля.

Известно устройство автоматического управления процессом в гидравлическом классификаторе, содержащее датчик физических параметров слива

"классификации, регулятор с задатчиком, выходом подключенный ко входу исполнительного механизма расхода воды в процесс, соединенного с регулирующим клапаном t.2 ).

Однако это устройство характеризуется недостаточной информативностью, что приводит к невысокой точности управления.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве автоматического управления процессом в гидравлическом классификаторе, содержащем датчик физических параметров слива классификации, регулятор с задатчиком, выходом подключенный к входу исполнительного механизма расхода воды в процесс, соединенного с регулирующим клапаном, датчик физических параметров слива классификации выполнен в виде U -образного упругого желоба и преобразователя частоты колебаний желоба, который установлен на внешней стороне упругого желоба и подключен к регулятору.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства автоматического управ5

10 !

Ф

55 ления процессом в гидравлнческвм классификаторе, на фиг. 2 — датчик, помещенный в слив классификатора, вид сбоку, на фиг. 3 — график зависи мости частоты вибрации от грансостава слива.

Устройство автоматического управления процессом содержит датчик 1, выполненный в виде О -образного упругого желоба, установленный на сливном пороге классификатора 2, преобразователь частоты колебаний желоба

3, регулятор 4, задатчик 5, исполнительный механизм 6 расхода воды в процесс, регулирующий клапан 7 и трубопровод 8.

Датчик 1 представляет собой упругий U -образный желоб 9 с радиусом закругления R на месте изгиба. На левой половине желоба выполнен дополнительный<загиб 10 для навешивания на эластичный элемент 4, закрепленный на бортике классификатора 2. На правой половине желоба 9 имеются отверстия для крепления на опоре 12 через эластичный элемент 13, на внешней стороне упругого желоба преобразователя 3 частоты. Эластичные элементы 11 и 13 являются демпферами, препятствующими передаче собственной вибрации опоры 12 желобу 9.

Желоб 1 навешивается на бортик загибом 2 так, чтобы струя слива двигалась вдоль левой половины желоба и попадала в, Ч -образный карман 14 желоба 9.

Устройство работает следующим об-, разом.

Сигнал величины вибрации с датчика 1 усиливается преобразователем частоты 3, сравнивается в регуляторе 4 с заданным значением Р»<. задатчика 5. При величине разбаланса, превышающей зону нечувствительности регулятора 4, последний вырабатывает управляющее воздействие и через исполнительный механизм 6 воздейст/ дует на регулирующий клапан 7, изменяющий расход воды в классификатор

2 до тех пор, пока не восстановится нарушенное равновесие между измеренной и заданной величиной вибрации.

Задание по величине вибрации Р устанавливают, исходя из требований режима классификации.

Колебания желоба от одного удара крупной частицы измерительная схема зарегистрирует в виде частотного сигнала .ЬФ . Сигнал .й4 будет тем

21039

Расход пульпы Йд через сливной порог классификатора определяется по

5 Формуле

Д ) =К1

Чкц (1)

)" кц

И„=К5 ) НЧ„, где Ъ вЂ” длина сливного порога;

k — коэффициент пропорциональнос6

10 ти.

Концентрация крупных частиц в сливе С превышающих критическую масКч су частицы M„4, удар которой может быть зарегистрирован измерительной схемой, определяются из уравнения

С„„=К М „й„„, (8) где K — коэффициент пропорциональЬ ности.

Подставляя выражения (7) и (8) в уравнение (6) получим

2 к+ где К К

Желоб вибрирует и от взаимодействия со всей протекающей массой пуль- . пы. Боковые потоки слива удерживают

30 определенный объем пульпы Ч„на желобе. При достижении объема пульпы, находящегося на пластине ч„ +

+дЧ, стенки желоба прогибаются и происходит сброс объема дЧя. Частота этих сбросов (вибраций) определяется по формуле

Ч„„=К,Ч„, „, (Ц

1) =К (1О)

8 дЧ

4„=Z1) N«(4)

Подставляя УРавнения (1) (2)., (2 ) 45 (3) в уравнение (4) получим „=К,М„„Ч „„,„К„„, () ЬЧ=Кэ (1 )

9 у еь где К,»

50 г

3 11 больше, чем скорость крупной частицы Чкч и чем короче путь ее L ч от одного столкновения с неровностью желоба до другого где К1 - коэффициент пропорциональности, учитывающий чувствительность измерительной схемы (датчик-преобразова-. тель частоты), а также материал, размеры и Форму же. лоба.

Величина пути L „„пропорциональна вязкости пульпы р.„и обратно пропорциональна силе F «, с которой частица прижимается к желобу: г п

=К i (2) кц 2 Рцс где К - коэффициент пропорциональг ности.

Так как поток пульпы движется по криволинейной траектории, заданной формой желоба, то частица прижимается к желобу с силой F«

М ки Чк4 (2 ) ис где И „„ — масса крупной частицы; к — радиус изгиба желоба.

11Л учитывая, что скорость частицы зависит от скорости и вязкости кч » пульпы где К, — коэффициент пропорциональности, Частота колебаний желоба 4;, при взаимодействии с М „крупными частицами

Скорость пульпы Ч„через сливной порог определяется по формуле

Ч„=)) 2 н где Н вЂ” высота напора жидкости.

Подставляя выражение V„ =. 2 Н в уравнение (5) получим

11=К42 НЧп М-и М кц Икц (где К1, — коэффициент пропорциональности, учитывающий чувствительность измерительной схемы, а также материал, размеры и форму желоба.

Величина .ЬЧ уменьшается с увеличением плотности пульпы у„

»гдe K9 — коэффициент пропорциональности.

Подставляя уравнение (11) в уравне ние (10), получим 2= . . Ь (2)

"е где К„= —, 10 К

Суммарная частота колебаний жело1 ба равна сумме колебаний М, +

1121039 1= „ п кц+ 1о пГп

12 9 и ъ Я ,Я Ф0

Ц

Р 30

I zo ф rO

Пнцемтрацию мсек ю. ЮЮ, Св, l& ФЬг,J

ВНШПИ Заказ 7849/6 Тираж 534 Ждписное

9zgaag ППП тент, г.ужхород, ул.Проектная, 4

Из уравнения (13) следует, что суммарная частота колебаний желоба зависит от основных параметров гидравлической классификации, от объемного расхода пульпы, что эквивалентно скорости восходящего потока пульпы в классификаторе, от плотности и вязкости пульпы, от грансостава пульпы и может служить обобщенным параметром автоматического управления процессом.

Зависимость величины вибраций Ч 15 от содержания песков в сливе имеет линейную,Грегрессивную) зависимость.

Задачей гидравлической классификации является разделение крупной фракции песков от мелкой фракции. Поэто- 20 му содержание крупной фракции песков

С„„, н сливе, готовом продукте, является основным параметром определения качества гидроклассификации.

ПлОтнОсть п и вязкОсть 4 пульпы скорость восходящего потока Ч „ — параметры, влияющие на ход классификации. Линейный характер зависимости величины вибрации датчика От

С„4 и зависимость g от )А.„, д„

Ч„ делает возможным использование параметра вибрации датчика, помещенного в слив, в качестве обобщенного параметра.

Использование изобретения позволяет увеличить вероятность безотказной работы схемы управления путем уменьшения числа измеряемых величин высокой надежности вибродатчика и отсутствия пробоотборных устройств.