Устройство для дозирования флотационных реагентов

Авторы патента:

G01F11 - Дозаторы с внешним управлением для повторяющегося отмеривания и выдачи заданных объемов жидких, газообразных или сыпучих тел из источника или резервуара независимо от веса тел и способа их подачи

Владельцы патента RU 2473050:

ОАО "Союзцветметавтоматика" (RU)

Изобретение относится к средствам дозирования автоматического импульсного дозирования жидких реагентов и может быть использовано на обогатительных фабриках при автоматизации технологического процесса обогащения руд. Изобретение направлено на возможность осуществления автоматической калибровки каналов дозирования реагентов, что обеспечивается за счет того, что устройство содержит напорный бак, блок управления дозирующими клапанами с периодом Т, оснащенное каналом приема-передачи информации, N каналов дозирования, измеритель расхода реагента на входе напорного бака и вычислительное устройство, на вход которого подключен выходной сигнал измерителя расхода реагентов, а каналы приема-передачи вычислительного устройства и блока управления дозирующими клапанами взаимно соединены. Для определения отказов дозирующих клапанов и напорного бака вычислительное устройство, интегрируя выходной сигнал измерителя расхода реагентов, производит вычисление расхода реагента за время, кратное периоду Т, осуществляет сравнение полученного расхода с суммарной величиной расхода реагента, установленной в каналах блока управления дозирующими клапанами. Указанная процедура может осуществляться непрерывно в течение всего периода дозирования. При отклонении расхода реагента больше допустимой величины реализуется алгоритм поиска отказавшего оборудования - канала дозирования или напорного бака. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области автоматизации производственных процессов, в частности к устройствам дозирования жидких флотационных реагентов при флотации руд цветных металлов.

Известно устройство [1] для дозирования реагентов, содержащее напорный бак, дозирующие клапаны, N каналов управления дозирующими клапанами, каждый из которых содержит реле времени, логические элементы и усилитель. Недостатком устройства [1] являются низкие надежность и ограниченные функциональные возможности.

Известно устройство [2], содержащее напорный бак, N каналов дозирования, каждый из которых содержит дозирующий клапан, а также микропроцессорный блок управления дозирующими клапанами, снабженный общей программой, состоящей из программных блоков, обеспечивающих:

- формирование управляющих сигналов дозирующими клапанами,

- создание базы данных катастрофических отказов каналов дозирования,

- учет заданных расходов реагентов по каждому каналу.

Недостатком устройства [2] является отсутствие контроля фактического расхода реагента по каналам дозирования, контроля параметрических отказов дозирующих клапанов, контроля работы напорного бака и отсутствие автоматической калибровки дозирующих клапанов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту - прототипом предлагаемого устройства является устройство [2].

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей устройства - дополнение устройства функциями калибровки каналов дозирования, выявление параметрических отказов дозирующих клапанов и напорного бака. С этой целью в устройство [2] введены измеритель расхода реагента на входе напорного бака, в котором дополнительно установлены первый и второй поплавковые клапаны, вычислительное устройство, оснащенное программными блоками:

- калибровки каналов дозирования,

- сравнения текущего расхода реагента с расходом, заданным в блоке управления дозирующими клапанами,

- алгоритма поиска неисправного оборудования,

- приема-передачи информации между вычислительным устройством и блоком управления дозирующими клапанами.

На Рис.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства, где изображены:

1 - измеритель расхода реагента,

1.1 - входной штуцер,

1.2 - выходной штуцер,

2 - напорный бак, включающий первый и второй поплавковые клапаны

3 - реагент,

4 - первый поплавок,

5 - первое запорное устройство,

6 - штанга второго поплавкового клапана,

7 - дроссельный штуцер,

8 - второе запорное устройство,

9 - второй поплавок,

10 - каналы дозирования,

11 - дозирующие клапаны,

12 - блок управления дозирующими клапанами, включающий первое вычислительное устройство,

12.1 - дисплей,

12.2 - клавиатура,

13 - канал приема-передачи информации,

14 - второе вычислительное устройство,

14.0 - общий программный блок вычислительного устройства,

14.1 - программный блок калибровки каналов дозирования,

14.2 - программный блок вычисления величины отклонения входного и заданного расхода реагента,

14.3 - программный блок алгоритма поиска неисправного оборудования,

14.4. - программный блок приема/передачи информации,

14.5. - программный блок для ввода сигнала измерителя расхода реагента,

15 - канал приема информации от измерителя расхода реагента.

Первый поплавок 4 и первое запорное устройство 5 являются первым запорным клапаном. Второй поплавок 9, второе запорное устройство 8 и штанга второго поплавкового клапана являются вторым запорным клапаном. Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Под управлением блока 12, содержащего N каналов формирования управляющих воздействий в виде ШИМ сигналов с периодом Т, дозирующие клапаны 11 включаются на определенное время. При этом доза реагента, вытекающая из дозирующего клапана, пропорциональна длительности включенного состояния клапана в течение периода Т при постоянном значении уровня реагента в напорном баке.

Регулирование уровня реагента 3 в расходном баке осуществляется следующим образом. При уменьшении уровня реагента 3 в напорном баке 2 первое запорное устройство 5, расположенное в торце первого поплавка 4, открывает выходной штуцер 1.2 измерителя расхода реагента 1 и уровень реагента 3 в напорном баке восстанавливается. При уменьшении выходного потока реагента 3 первый поплавок 4 поднимается, перекрывая выходной штуцер 1.2, и уровень реагента 3 восстанавливается. Поплавковый затвор, содержащий штангу 6, запорное устройство 8 и поплавок 9, при увеличении уровня реагента 3 в напорном баке перекрывает дроссельный штуцер 7 и давление в расходном баке 2 увеличивается, что вызывает повышение входного расхода реагента 3. Измеритель расхода реагента 1 передает эту информацию в вычислительное устройство, а программный блок 14.2 выполняет вычисление величины текущего входного потока реагента 3 измерителем 1 за время, кратное периоду Т, и заданного суммарного расхода реагента 3 в каналах дозирования, и передает посредством общего программного блока 14.0 в программный блок 14.3 выполнения алгоритма, реализующего поиск неисправного оборудования. Программный блок 14.4 реализует алгоритм приема-передачи информации между блоками 12 и 14. Программный блок 14.5 реализует алгоритм приема информации от измерителя 1 расхода реагента по каналу приема информации от измерителя расхода реагента 15.

Для нормального функционирования предлагаемого устройства необходимо предварительно выполнить следующие операции:

- калибровку каналов дозирования 10,

- задать период Т работы блока 12 управления дозирующими клапанами 11,

- установить расход в каналах дозирования 10.

Режим калибровки дозирующих клапанов 11 реализуется программным блоком 14.1 по следующему алгоритму.

Дозирующие клапаны 11 каждого канала 10 последовательно по одному включаются на определенное время, измеряется расход реагента 3 за это время и определяется секундный расход реагента 3 каждого канала дозирования. 10. Полученные значения секундного расхода запоминаются в блоке управления дозаторами 12 и используются в режиме дозирования.

Период Т работы блока 12 устанавливается вычислительным устройством 14 по каналу приема-передачи 13 или с клавиатуры 12.2 блока управления 12 дозирующими клапанами. Величина заданного расхода каналов дозирования контролируется по индикатору 12.1 блока 12.

Расходы реагента 3 по каждому каналу дозирования 10 устанавливаются путем задания в процентах от максимального расхода реагента 3 в каждом канале дозирования 10 по каналу приема-передачи 13 или клавиатурой 12.2.

Таким образом, предлагаемое устройство в отличие от прототипа обеспечивает формирование базы данных:

- неисправности дозирующих клапанов 11,

- неисправность напорного бака 2,

- уменьшение входного потока реагента 3 ниже допустимого.

Определение причины отклонения заданного суммарного расхода реагента 3 от реального определяется также путем непрерывного контроля сигнала измерителя расхода реагента 1 и текущего суммарного заданного расхода реагента 3, заданного в блоке управления дозирующими клапанами.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом, обладает отличительными свойствами, а именно - выполняет автоматическую калибровку дозирующих клапанов 11, осуществляет контроль параметрических отказов каналов дозирования 10, контроль отказов напорного бака 2, контроль потока реагента 3, поступающего в напорный бак 2. Это достигается тем, что в устройство введены новые элементы и программные средства, и новые связи между элементами устройства.

В предлагаемом устройстве реализован критерий изобретения, а именно - введены новые элементы и связи между ними, введены новые программные блоки. Устройство применяется при автоматизации технологических процессов флотации.

Литература

1. Патент РФ 2184388, G05D 11/13, БИ №18, 27.6.02.

2. Патент РФ 2270980, G05D 11/13, БИ №6, 22.02.06.

1. Устройство для дозирования флотационных реагентов, содержащее напорный бак, N идентичных каналов дозирования, каждый из которых содержит дозирующие клапаны, блок управления дозирующими клапанами, оснащенный первым вычислительным устройством и каналом приема-передачи информации, работающий периодически с установленным периодом Т, отличающееся тем, что в устройство введен напорный бак, оснащенный первым и вторым поплавковыми клапанами, измеритель расхода реагента, установленный на входе напорного бака, и введено второе вычислительное устройство, оснащенное программным блоком калибровки каналов дозирования, программным блоком вычисления величины отклонений входного расхода реагента за кратное число периодов Т от суммарного расхода реагента, заданного в блоке управления дозирующими клапанами за это же время, программным блоком, реализующим алгоритм определения неисправности дозирующих клапанов и напорного бака, программным блоком канала приема-передачи информации и программным блоком приема информации от измерителя расхода реагента.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выходной сигнал измерителя расхода реагента подключен к входу вычислительного устройства, а выходной канал приема-передачи информации вычислительного устройства подключен к выходному каналу приема-передачи информации блока управления дозирующими клапанами.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в напорный бак помещен поплавковый клапан в виде штанги, к которой прикреплено запорное устройство, причем к одному торцу штанги прикреплен поплавок, а другой выведен из напорного бака через дроссельный штуцер.

Изобретение относится к области измерительной техники и направлено на обеспечение возможности автоматического дозирования сыпучих материалов с повышенной точностью и одновременно в матрицы многоместной паллеты, обеспечивая при этом функциональную надежность и технологическую безопасность.

Клапан для дозирования вязкой текучей среды, в частности для дозирования красок // 2459183

Изобретение относится к средствам дозирования и может быть использовано в окрасочной технике. .

Установка дозированной инжекции криогенной жидкости и система управления для нее // 2456499

Изобретение относится к криогенной технике, а именно к установкам дозированной инжекции криогенной жидкости и, в том числе, для капельного дозирования криогенной жидкости.

Способы и системы для детектирования и герметизации сухих надвижных соединений в соединительном узле трубопровода // 2451910

Способ дозированного удаления жидкости и воздушно-клапанный дозатор // 2437844

Изобретение относится к способам и устройствам для дозированного выведения жидкости из емкости при необходимости поддержания определенного устойчивого уровня жидкости, преимущественно к биологическим системам с самотечным сливом жидкости при очистке хозяйственно-бытовых сточных вод активным илом во взвешенном состоянии, и представляет собой способ дозированного удаления жидкости, включающий подачу жидкости в емкость и выведение жидкости самотеком за пределы емкости, при этом отбор и дозирование жидкости для выведения из емкости осуществляют в ее средней зоне, а выведение жидкости осуществляют в зоне предельного нижнего уровня жидкости, находящейся выше уровня отбора и дозирования жидкости, причем дозирование для выведения из емкости жидкости осуществляют посредством воздушного пузырькового клапана с диафрагмой и мембраной поверхностного натяжения на границе вода-воздух, а изменение скорости удаления жидкости из емкости осуществляют посредством регулирования подачи воздуха в зону формирования пузырькового клапана, причем в случае резкого повышения уровня жидкости в емкости и при превышении ее максимального рабочего уровня производят аварийный слив жидкости, а воздушный поток используют как эрлифт для вывода жидкости.

Дозатор жидкости // 2434204

Изобретение относится к средствам дозирования и предназначено для использования в области сельскохозяйственного машиностроения как дозатор жидких кормов. .

Устройство для дозирования газонаполненных напитков // 2431807

Изобретение относится к области пищевой промышленности и предназначено для дозирования двухфазных жидкостей, например, таких как, пиво, игристое вино и т.д. .

Дозатор сыпучих продуктов для приготовления напитков и машина, содержащая упомянутый дозатор // 2427308

Дозатор-смеситель // 2415386

Изобретение относится к средствам дозирования и может быть использовано в различных отраслях техники при приготовлении смесей, например, в животноводстве и в строительстве.

Раздаточный резервуар для текучего продукта // 2406430

Изобретение относится к раздаточному резервуару для текучего продукта, в частности для сыпучего продукта, содержащему в себе корпус резервуара, днище резервуара, крышку резервуара и приемное устройство для порционной выдачи продукта из раздаточного резервуара.

Способ и устройство дозирования // 2477455

Изобретение относится к средствам технологии дозирования сыпучих продуктов и направлено на повышение точности, непрерывности и надежности дозирования, что обеспечивается за счет того, что дозирование сыпучих продуктов осуществляют в псевдожиженном слое, который создается вибрацией бункера с сыпучим продуктом, при этом равномерная сыпучесть продукта обеспечивается постоянством уровня псевдоожиженного слоя, формируемым вибрацией бункера, причем постоянство уровня расходного сыпучего продукта в вибробункере с контролем его минимального количества в загрузочной камере осуществляется загрузочным устройством

Дозирующее устройство // 2478918

Изобретение относится к области дозирующей техники и предназначено преимущественно для дозирования песка

Измерительное устройство // 2480716

Пополняемый контейнер многократного использования, применяемый к машине для приготовления напитков // 2484752

Изобретение относится к пополняемому контейнеру многократного использования для хранения текучего продукта, содержащему резервуар с верхней открытой оконечностью, средства для закрывания верхней открытой оконечности резервуара, причем указанные средства могут открываться при контактном давлении на них и могут закрываться при прекращении контактного давления на них

Весовой дозатор дискретного действия для порошкообразных материалов // 2485450

Изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в различных отраслях промышленности, где необходимо использование весового дискретного дозирования порошкообразных материалов

Дозатор жидкостей и сыпучих материалов // 2486478

Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов в различных областях промышленности и предназначено для автоматизации технологических процессов, связанных с дозированием жидкостей и сыпучих материалов

Корпус питателя лопастного и способ его изготовления // 2488782

Изобретение относится к выдувному оборудованию, используемому для нагнетания тепло- и звукоизоляции в строительные конструкции, в частности к питателям для транспортировки сыпучих материалов через зоны с разным давлением

Дозатор-смеситель // 2490601

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при производстве кормовых сыпучих смесей

Направляющий выдачной клапан // 2491515

Изобретение относится к средствам выдачи текучего или иного вещества из контейнера или другого источника, пригодно для встраивания в раздаточное укупорочное средство для использования со сжимаемым контейнером

Способ измерения расхода жидкости // 2505788

Изобретение относится к технике измерения расхода жидкости и может быть использовано при испытаниях двигателей. Способ измерения расхода жидкости основан на определении массы жидкости, вытесняемой из мерной емкости за время вытеснения, и характеризуется тем, что используют дополнительную сравнительную емкость, которую заправляют рабочей жидкостью до достижения верхнего уровня той же жидкости в мерной емкости, создают и поддерживают в течение всего времени вытеснения одинаковое давление газа вытеснения в обеих емкостях, а в течение времени вытеснения жидкости из мерной емкости измеряют разность давлений жидкости у основания емкостей, преобразуют эту разность в выходной сигнал, который регистрируют, обрабатывают и отображают измеренный расход жидкости в реальном масштабе времени. Технический результат - возможность проводить длительные ресурсные испытания двигателей с измерением расхода жидкости в реальном масштабе времени. 1 ил.