Устройство для автоматическогоуправления процессом помола b шаровоймельнице c вводом поверхностно- активного вещества
ОП ИСАНИE
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскин
Социалистических
Реслу6лии
Э с присоединением заявки М— В 02 С 25/ 0 (23) Приоритет— Опубликовано 5.07.81- тиоллетень М 26 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 621,9 6 (088.8) Дата опубликования описания 17.07.81 Э.Я. Гутерман, О.И. Рогозина, А.А. Савин, Н.Н.« Савш«е@, И.Е. Шейнин и В.В. Шутов М / " . i:, k" т«««« - 1".,;" =,.,, (72) А вторы изобретения 4я Р11 Всесоюзный научно-исследовательский и проект конструкторский институт по автоматизации пр промьепленности строительных материалов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОМОЛА В ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЕ С ВВОДОМ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНОГО ВЕЩЕСТВА Изобретение относится к устройств вам автоматического управления процессом измельчения в шаровой трубной мельнице и может найти применение в цементной, горнообогатительной и других отраслях промышленности, где применяется тонкое измельчение материалов. Дпя интенсификации процесса измельчения в мельницу вводятся различные поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые ослабляют агломерацию, гидратацию, адсорбционную прочность частиц материала, очищают шары и бронефутеровку измельчительного агрегата. Известно устройство введения ПАВ в первую камеру мельницы, снабженное датчиком производительности по готовому продукту, выход которого подключен ко входу регулятора расхода ПАВ (! 1. Недостатком данного устройства -является тс, что оно предусматривает изменение подачи ПАВ пропорционально производительности по готовому продукту, в то время как эффектив" ность ввода ПАВ определяется, с одной стороны, его концентрацией в из мельчаемом материале, находящемся внутри мельницы, с другой стороны, изменяющимися свойствами материала. Известно также устройство для автоматического управления процессом помола. в шаровой мельнице с вводом ПАВ, включающее датчик тонко ти помола и датчик уровня заполнения мельницы материалом, и задатчик степени измельчения готового продук та, выходы которых соединены со вхо дами регулятора расхода исходного материала, выход которого подлючен к регулирующему органу расхода исходного материала, и регулятор расхода ПАВ, на входь« которого подкл«вчены датчик уровня заполнения мель«ицы материалом и задатчик концентрации поверхностно-активного вещест 845847 25 55 ва, а выход соединен со входом регулирующего органа расхода поверхностно-активного вещества (2 1. Недостатком данного устройства является то, что оно не обеспечивает оптимального управления с точки зрения минимизации удельных затрат электроэнергии на помол. Это происходит вследствие того, что концентрация ПАВ в измельчаемом материале поддерживается постоянной. Однако зависимость величины удельных затрат на помол при постоянной степени .измельчения готового продукта не только зависит от концентрации ПАВ, но и носит экстремальный характер; имея явно выраженный минимум при некоторых значениях концентрации ПАВ ,в измельчаемом материале. При этом положение экстремальной точки смещается в зависимости от изменений свойств размалываемого материала. Экстремальная зависимость удельных затрат на измельчение от концентрации ПАВ в материале при постоянной степени измельчения готового продукта объясняется тем что если мельница работает в режиме, соответствующем левой ветви экстремальной характеристики, то повышение концентрации ПАВ ведет к более интенсивному процессу измельчения вследствие того, что все образованные заново поверхности материала покрываются монослоеем ПАВ. В случае, если концентрация ПАВ превысила некоторое оптимальное значение, в материале наблюдается избыток ПАВ. Тогда ПАВ начинает дейстьовать как клейкое вещество и в некоторых случаях на выходе мельницы можно наблюдать крупные склеенные куски материала из-за повышенной концентрации ПАВ. Скорость продвижения материала по мельнице уменьшается, уровень заполнения мельницы материалом увеличивается, производительность падает, удельные затраты на измельчение увеличиваются, т.е. мельница переходит в режим, соответствующий правой ветви экстремальной характеристики. Цель изобретения — снижение удельных затрат. электроэнергии на помол. Цель достигается тем, что устройство для автоматического управления процессом помола в шаровой мельнице с вводом поверхностно-активного вещества, включающее датчик тонкости помола и датчик уровня заполнения мельницы материалом, и задатчик степени измельчения готового продукта, выходы которых соединены со входами регулятора расхода исходного материала, выход которого подключен к регулирующему органу расхода исходного материала, и регулятор расхода поверхностно-активного вещества, на входы которого подключены датчик уровня заполнения мельницы материалом и задатчик концентрации поверхностно-активного вещества, а выход соединен со входом регулирующего органа расхода поверхностно-активного вещества, снабжено датчиком мощности, потребляемой приводом мельницы, датчиком производительности по готовому продукту, блоком деления и экстремальным регулятором, причем датчик мощности, потребляемой приво.дом мельницы, и датчик производительности по готовому продукту подключены ко входам блока деления, выход кототорого подключен ко входу экстремального регулятора, выход которого соединен со входом задатчика концентрации поверхностно-активного вещества. . На чертеже представлена блок-схема данного устройства. Устройство содержит мельницу 1, датчик 2 тонкости помола, датчик 3 . уровня заполнения мельницы материалом (в качестве такого датчика может быть использован электроакустический датчик), регулятор 4 расхода исходного материала, задатчик 5 степени измельчения готового продукта, регулирующий орган б расхода исходного материала, регулятор 7 расхода ПАВ, регулирующий орган 8 расхода ПАВ, датчик 9 мощности, потребляемой приводом мельницы, датчик 10 производительности мельницы по готовому продукту (в качестве датчика производительности может быть использован расходомер готового продукта или счетчик числа переключений камерного насоса), блок Il деления, экстремальный регулятор 12 концентрации ПАВ, задатчик 13 концентрации IIAB. Мельница работает в режиме, соответствующем левой ветви экстремальной зависимости удельных затрат электроэнергии на помол от концентрации ПАВ в измельчаемом материале. Пусть дано пробное воздействие по увеличению концентрации ПАВ. Увеличение кон5 8458 центрации ПАВ способствует улучшению условий помола и увеличению степени измельчения готового, продукта. Увеличение степени измельчения готового продукта фиксируется датчиком 2 через некоторый интервал времени, который превышает время переходного процесса, и регулятор 4 вырабатывает воздействие, направленное на компенсацию этого изменения за счет увеличения расхода исходного материала. Увеличение производительности фиксируется датчиком 9, сигнал с которого поступает на блок 11 деления, на другой вход которого подают сигнал об изменении мощности, потребляемой приводом. В блоке деления производится вычисление удельных затрат электроэнергии на помол как отношения величины сигнала мощности к ве- щ личине сигнала производительности. Величина мощности также меняется вследствие изменения загрузки мельницы. Однако величина мощности возрастает не в такой значительной мере, л как производительность мельницы. Это объясняется тем, что основная часть мощности затрачивается на 1перемещение мелющих тел, а не материальной загрузки. В результате от- gp ношение 1чощности к производительности уменьшается и экстремальный регулятор 12 концентрации ПАВ, который работает в режиме поиска минимума входной переменной, вырабатывает воздействие на увеличение концентрации ПАВ в материале. Этот сигнал через задатчик 13 концентрации ПАВ поступает на вход регулятора 7 расхода ПАВ. На второй вход регулятора ПАВ подают сигнал 40 с выхода датчика уровня заполнения первой камеры мельницы материалом для поддержания расхода ПАВ в мельницу пропорционально количеству материала в зоне дробления. Выход регу" 4s лятора расхода ПАВ соединен со входом регулирующего органа расхода ПАВ. При переходе объекта в режим, соответствукяций правой ветви экстремальной характеристики, увеличение кон- sO центрации ПАВ приводит к уменьшению степени измельчения готового продукта, увеличению удельных затрат элект. роэнергии на помол и экстремальный регулятор осуществляет реверс в сто- 55 рону уменьшения концентрации ПАВ. Оптимальное значение концентрации ПАВ в материале изменяется при изме47 6 некии свойств измельчаемого матери ла, условий помола, а также при из менении заданного значения степени измельчения готового продукта. При изменении указанных факторов найде ное ранее экстремальным регуляторо значение концентрации ПАВ перестае быть оптимальным и экстремальный регулятор осуществляет поиск новог значения концентрации ПАВ, соотве ствующего минимальным удельным зат там электроэнергии на помол. Формула изобретения Устройство для автоматического управления процессом помола в шаровой мельнице с вводом поверхностноактивного вещества, включающее датчик тонкости помола и датчик уровня заполнения мельницы материалом и за датчик степени измельчения готового продукта, выходы которых соединены со входами регулятора расхода исход ного материала, выход которого подк чен к регулирующему органу расхода исходного материала, и регулятор расхода поверхностно-активного вещества, на входы которого подключе датчик уровня заполнения мельницы м териалом и задатчик концентрации поверхностно-активного вещества, и выход соединен. со входом регулирующего органа расхода поверхностноактивного вещества, о т л.и ч а ющ е е с я тем, что, с целью снижения удельных затрат электроэнергии, устройство снабжено датчиком мощности, потребляемой приводом мельни цы, датчиком производительности по готовому продукту, блоком делени и экстремальным регулятором, причем датчик мощности, потребляемой приво дом мельницы и датчик производитель ности по готовому продукту подключены ко входам блока деления, выход которого подключен ко входу экстремального регулятора, выход которого соединен со входом задатчика концен рации поверхностно-активного вещес ва. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Дешко 10.И. Измельчение материалов в цементной промышленности. Стройиздат, 19663 с.185-187. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2454842/33 кл. В 02 С 25/00, 1977. 845847 Составитель В. Алекперов Редактор Л. Тюрина Техред А.Ач Корректор М. Пожо Заказ 5265 2 Тираж 661 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
