Способ автоматического управления процессом разделения в обогатительном аппарате

 

Изобретение относится к горной пром-, сти и м.б. использовано для обогащения руд цветной и черной металлургии. Цель - повышение точности управления. Измеряют уровень пульпы в зумпфе гидроциклона. На входе последнего определяют давление пульпы . В питании гидроциклона определяют удельный вес твердого. Измеряют расход воды в зумпф гидроциклона. Определяют мощность привода насосной установки. Измеряют частоту вращения привода установки . Определяют напор, создаваемый установкой , и плотность прокачиваемой пульпы. Определяют коэффициент полезного действия установки и знаки текущих приращений напора ее. Коэффициент полезного действия установки и знак их логического произведения корректируют изменение расхода воды в зумпф гидроциклона обратно знаку произведения этих приращений. Т. о. при использовании данного способа достигается максимально возможный коэффициент полезного действия. 3, ил. .( (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1445790

В 03 В 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGKOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4ь мР

1 Ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2! ) 4164708/22-03 (22) 22.12.86 (46) 23.12.88. Бюл. № 47 (71) Криворожский горнорудный институт и

Криворожский южный горно-обогатительный комбинат им. XXV съезда КПСС (72) Л. P. Тисменецкий, Т. Ю. Трач, В. П. Хорольский,Е. К. Бабец, Я. М. Свердель и Л. И. Мишук (53-) 621.928.37 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 194665, кл. В 03 В 13/00, 1966.

Авторское свидетельство СССР № 1237257, кл. В 02 С 11/00, 1986. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗДЕЛЕНИЯ

В ОБОГАТИТЕЛЬНОМ АППАРАТЕ (57) Изобретение относится к горной пром-, сти и м.б. использовано для обогащения руд цветной и черной металлургии. Цель — повышение точности управления. Измеряют уровень пульпы в зумпфе гидроциклона. На входе последнего определяют давление пульпы. В питании гидроциклона определяют удельный вес твердого. Измеряют расход воды в зумпф гидроциклона. Определяют мощность привода насосной установки. Измеряют частоту вращения привода установки. Определяют напор, создаваемый установкой, и плотность прокачиваемой пульпы.

Определяют коэффициент полезного действия установки и знаки текущих приращений напора ее. Коэффициент полезного действия установки и знак их логического произведения корректируют изменение расхода воды в зумпф гидроциклона обратно знаку произведения этих приращений. Т. о. при использовании данного способа достигается максимально возможный коэффициент полезного действия. 3. ил.

1445790 где А, В, С вЂ” коэффициенты пропорциональности, определяемые в про- 35 цессе наладки системы управления; и> — номинальная частота вращения привода насоса, 1/с;

Q — расход насосной установки, 40

M з/ч. Π— частота вращения привода насоса 1/с; — уровень пульпы в зумпфе, м.

Плотность перекачиваемой пульпы определяется по сигналам датчиков 6, 10, 9 и 11 по формуле — — 1

P (2)

Н.g где Р— давление пульпы на входе в гидро- gp

ЦИКЛОН;

Н- напор насосной установки; — ускорение свободного падения.

По сигналам датчиков 6 — 8 рассчитывается удельный вес твердого в пульпе по формуле 55 и фй ш) кй(р-и )

Нр (3) Изобретение относится к горной промышленности, а именно к области автоматического управления разделения в обогатительном аппарате, и может быть использовано на обогатительных фабриках при обогащении руд цветной и черной металлургии.

Целью изобретения является повышение точности управления.

На фиг. 1 изображена блок-схема, реализующая данный способ; на фиг. 2 — графики положения характеристики трубопровода при изменении уровня пульпы в зумпфе гидроциклона и влияния его на рабочую точку насосной установки; на фиг. 3 — перемещения рабочей точки установки при регулировании уровня пульпы в зумпфе и частота 15 вращения привода насосной установки.

Способ осуществляется следующим образом.

Пульпа из зумпфа 1 откачивается насосной уста но в кой 2 с регул и руе мы м и р и вод ом

3 в гидроциклон 4. В вычислитель- 20 ный блок 5 подаются сигналы от датчика 6 давления пульпы, установленного на входе гидроциклона 4 датчика 7 расхода воды в зумпф 1гидроциклона 4, датчика

8 мощности привода насосной установки, 25 датчика 9 частоты вращения привода насосной установки, датчика 10 уровня пульпы в зумпфе гидроциклона и датчика 11 расхода пульпы в зумпф 1 гидроциклона. В вычислительном блоке 5 по сигналам датчиков 10, 11, 9 определяется напор, создаваемый на- 30 сосной установкой по выражению

Н = (А+Bh; — CQ<) (— т -), Н= (12,21-+5,828h — 0,42@<) () Ф) 2 где Π— удельный вес твердого в пульпе, т/м,.

Я - константа;

g - мощность двигателя насоса, кВт;

Р— давление пульпы на входе гидроциклона, кг/см2;

Н вЂ” напор, развиваемый насосом, м; — ускорение свободного падения, м/с- ; ц> — расход воды в зумпф гидроциклона, м.

По сигналам датчиков 6, 8, 9, 10 и 11 рассчитывается коэффициент полезного действия насосной установки по формуле

q = — — — -100/„= .100/,, о 1 », о (4)

1 1з 1|( где у — плотность перекачиваемой пульпы, т/м;

Я. — расход жидкости, подаваемой насосной установкой, т/ч;

̈́— избыточный напор, м;

1|1„— полезная мощность насосной установки, кВт;

| 1е — затраченная мощность насосной установки, кВт.

По программе в вычислительном блоке 5 определяется направление первого шага из- ° менения расхода воды в зумпф 1 гидроциклона 4 исходя из того, что для выбранных управляющих воздействий ограничением является допустимый верхний уровень пульпы в зумпфе Ь„„,, определяемый высотой зумпфа. Нижним ограничением по уровню пульпы в зумпфе является условие неразрывности потоков при изменении частоты вращения двигателя. В результате исследований для условий ЮГОКа установлено, что данное условие надежно выполняется при уровне пульпы в зумпфе не менее 1/3 его высоты. Таким образом, уровень пульпы в зумпфе может быть в пределах от h до 1 |»|| + ||ре| =1|ма||с и количество и шагов регулирования уровня пульпы в зумпфе от Ьм«» до змее опеределяется как п = | |ма»с-г| |вн О | е| .дЯ Дн — — —, где лh — величина одного шага регулирования. При выборе направления первого шага изменения расхода воды в зумф определяется текущий уровень пульпы в зумпфе h„и сравнивается с величиной h „», +- -е — ". Если

h;)h„„„+ Ьп" то с целью предотвращения аварийной ситуации первый шаг изменения расхода воды в зумпф делается в сторону уменьшения, если же

hM«+ "—, (6) то в сторону увеличения расхода воды.

После изменения расхода воды в зумпф гидроциклона определяются знаки приращений напора и коэффициента полезного дей1445790

Формула изобретения

55 н,— н„>о з ствия насосной установки. При совпадении знаков приращений расход воды в зумпф уменьшают, при противоположных знаках расход воды увеличивают. При этом упоавляющий сигнал от вычислительного блока 5 через усилитель 12 поступает на исполнительный механизм 13 регулирующего органа 14 подачи воды, который изменит расход воды в зумпф 1 гидроциклона 4 согласно выработанному управляющему воздействию.

Для обеспечения заданного качества выходного продукта гидроциклона 4 вычислительный блок 5 по программе после достижения коэффициентом полезного действия максимального значения выдает управляющий сиг.— нал на тиристорный преобразователь, который изменяет частоту вращения привода насосной установки, приводя ее в соответствующие удельному весу твердого в пульпе при стабилизированном уровне пульпы в зумпфе 1. Термин «максимально возможный КПД для данного режим໠— это максимальная величина КПД, которую можно получить при данном состоянии оборудования и переменных процесса путем смещения гидравлической характеристики трубопровода в направлении максимального КПД изменением уровня пульпы в зумпфе гидроциклона.

Исследования показали, что при существующих типоразмерах оборудования и компановки данным путем возможно повышение

КПД на 5 — 70/о.

Предположим, что система работает в установившемся режиме в точке 1 (фиг. 3).

Ей соответствует рабочий напор на характеристике Н, и коэффициент полезного действия я„, предположим этому значению соотверствует уровень пульпы в зумпфе h„)

) Ь „„+ Р— . Поскольку h ) h + первый шаг делается в сторону уменьшения расхода воды в зумпф. Вычислительный блок

5 по программе выдает управляющий сигнал через усилитель 12 на исполнительный механизм 13, который изменяет положение регулирующего органа подачи воды и уменьшает расход воды в зумпф 1. После этого рабочая точка 1 перемещается в точку 2 (на кривой б). Этой точке соответствует напор

Н, КПДq и уровень в зумпфе h„. В вычислительном блоке 5 определяются знаки текущих приращений напора и КПД

Так как знаки этих приращений совпадают, вычислительный блок 5 выдает сигнал на уменьшение расхода воды. Так будет происходить до тех пор, пока КПД не достигнет максимально возможного для данного ре5

10 ) 5

30 жима значения или уровень пульпы в зумпфе не достигнет своей нижней границы h,„.

После чего уровень пульпы в зумпфе стабилизируют и в вычислительном блоке 5 определяется удельный вес по выражению (3).

Так как расход воды в зумпф гидроциклона уменьшен, удельный вес твердого в пульпе (при этом же типе перерабатываемой руды) увеличился, плотность пульпы увеличилась, следовательно, увеличилось и давление на входе гидроциклона 4. Для обеспечения за данного качества продукта разделения гп;роциклона тиристорный преобразователь по сигналу от вычислительного блок;: уменьшает частоту вращения привода 3;:; сосной установки 2. При этом рабочая п:.:.:: займет положение 5 (фиг. 3, кривая в} и, рабочей характеристике насоса Q — H. Hp:: этом коэффициент полезного действия останется неизменным и максимальным.

Таким образом, при управлении по данному способу достигается максимально возможный коэффициент полезного действия насосной установки для данного режима (определяемого состоянием оборудования, его топологической структурой, типом руды и режимными параметрами процесса) путем изменения характеристики трубопровода и снижается за счет этого удельный расход электроэнергии на перекачкх пульпы. При этом качество разделения в гидроциклоне поддерживается на заданном уровне.

Способ автоматического управления процессом разделения в обогатительном аппарате, включающий измерение уровня пульпы в зумпфе гидроциклона, измерение давления пульпы на входе гидроциклона, определение удельного веса твердого в питании гидроциклона, измерение расхода воды в зумпф гидроциклона, измерение мощности привода насосной установки, изменение расхода воды в зумпф гидроциклона и изменение частоты вращения привода насосной установки в зависимости от удельного веса твердого в питании гидроциклона, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, измеряют частоту вращения привода насосной установки, определяют напор, создаваемый насосной установкой, определяют плотность перекачиваемой пульпы, определяют коэффициент полезного действия насосной установки, определяют знаки текущих приращений напора насосной установки, коэффициента полезного действия насосной установки и знак их логического»роизведения и корректируют изменение расхода воды в зумпф гидроциклона обратно знаку произведения знаков этих приращений.

1445790

Н2 ф 2

Фиг.s

Составитель Г. Алексеева

Редактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор M. Максимишинец

Заказ 6639/12 Тираж 526 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4