Способ автоматического регулирования процесса пневмосепарации угля и устройство для его осуществления

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 240376 (21) 2338555/22-03 f51) М. КЛ.з

Союз Советских

Соцналнстнческих

Республнн

В 03 В 13/00 с присоединением заявки Ф 2921614/22-03 (23) Приоритет

Госухарствеииый комитет

СССР по девам изобретеиий и открытий

Опубликовано -1502.82. Бюллетень йх 6

Дата опубликования описания 15.02.82

Ц31V4N 622. 765 (088.8) A.Ã.Подойников, В.И.Велокрылецкий, /Ю.A.Òðåíèí и A.E.Tpon (72) Авторы изобретения

Свердловский ордена Трудового Красного Зйаяени. / горный институт им. В.В.Вахрушева (73 ) Заявитель (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА

ПНЕВМОСЕПАРАЦИИ УГЛЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к обогащению угля на пневматических сепараторах.

Известен способ автоматического регулирования процесса гравитационного обогащения, включающий измерение содержания тяжелых фракций в отвальных хвостах и перемещение разделителей отвальных хвостов, в зависимости от измеренных значений.

Устройство для его осуществления содержит датчик содержания тяжелых фракций в отвальных хвостах, раз- ° делители, выполненные в виде ножей (1) °

Известные способ и устройство позволяют поддерживать оптимальное значение содержания тяжелых фракций только в отвальных хвостах, но не учитывает содержание тяжелых фракций в концентрате, что влияет на эффективность процесса обогащения.

Известен также способ автоматического регулирования процесса пневмосепарации угля, включающий измерение содержания тяжелых фракций в продуктах обогащения и изменение угла наклона разделительных ножей в зоне разделителя.

Известно устройство для его реализации, содержащее датчики содержания тяжелых фракций в продуктах обогащения, установленные на разделителях и выполненные в виде ножей с приводами (21 .

Известные способ и устройство имеют низкую точность регулирования иэ-за того, что положение разделителей продуктов обогащения не соответствует оптимальным положениям, Цель изобретения - повышение точности регулирования и сепарации в угле.

Поставленная цель достигается тем, что измеряют содержание тяжелых фракций в исходном угле, определяют границу раздела продуктов, соответствующую максимальной эффективности процесса, и изменение угла наклона разделительных ножей осуществляют внутри границы раздела продуктов, Устройство при этом снабжено дат- . чиком содержания тяжелых фракций.в угле, вычислительным блоком, датчиками положения разделителей и регуляторами положения разделителей, при этом датчики содержания тяжелых фракций в угле в продуктах обогащения и датчики положения разделителей

904780 соединены с вычислительным блоком, выходы которого через регуляторы положения разделителей связаны с приводами ножей разделителя, Сущность способа заключается в том, что измеряют содержание тяжелых фракций в материале и регулирование положения разделителей продуктов обогащения осуществляют в зависимости от измеренных значений, измеряют удаление разделителей от начала разгрузки материала с пневмосепаратора, измеряют содержание тяжелой фракции в потоке материала, а именно в исходном угле, давая информацию о составе поступающего на обогащение материала, и также измеряют содержание тяжелой фракции в окрестности границ раздела продуктов обогащения, обеспечивая контроль эа составом получаемых продуктов обогащения. В результате обработки полученных измерений, которые ведутся непрерывно, определяют оптимальное положение разделителей продуктов обогащения и производится их установка в это положение.

На чертеже. приведена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит датчик 1 содержания тяжелых фракций в угле, обогащаемом на сепараторе 2, датчики 3 и 4 содержания тяжелых фракций в продуктах обогащения, разделители

5 и 6, датчики положения 7 и 8 разделителей, вычислительный блок 9, регуляторы 10 и 11. приводы разделителей 12 и 13.

Устройство работает следующим образом.

В подлежащем обогащению угле измеряют содержание тяжелых фракций датчиком 1. Уголь подают на пневмосепаратор 2, и датчиками 3 и 4, установленными на разделителях 5 и

6 продуктов обогащения, контролируют содержание тяжелой фракции в зоне раздела продуктов обогащения.

Датчиками 7 и 8 измеряют положение разделителей 5 и 6,от начала разгрузки угля с пневмосепаратора 2.

Все измерения ведутся непрерывно.

Сигналы с датчиков 1, 3, 4, 7 и 8 поступают на вход вычислительного блока 9. Выходной сигнал с блока 9 через регуляторы 10 и 11 подается на приводы 12 и 13 разделителей 5 и 6> устанавливая их в-вычисленное оптимальное положение, которое соответствует оптимальному разделению продуктов обогащения для угля, проходящего через пневмосепаратор.

Вычислительный блок 9 работает по алгоритму, сущность которого заключается в следующем.

Если принять общую длину разгрузки за единицу, то процесс разделения материала на пневмосепараторе может быть описан интегральными кривыми извлечения легкой и тяжелой фракций по длине разгрузки. Аналитически интегральные кривые разде ления с достаточной степенью точности выражаются уравнениями х

f-a()-x) )+6()к), $5 "1+ а

1- а С1+Ы1- ))(<+>,(>- х,- ax)) )+ Ь С3-àí-х„-ьх)))".)-а()- x )) где х, — положение первого разделителя;

d0 oC — содержание тяжелых фракций в исходном угле;

А )(— ширина контролируемого потока раэгружаемого угля.

Качество угля, раэгружаемого в

65 окрестности границы раздела потока g где — величина извлечения легкой фракции по длине раэгруэКН; величина извлечения тяжелой фракции по длине разгрузки; х — положение разделителя;

a,b — коэффициенты разделения легких и тяжелых фракций соответственно °

Коэффициенты разделения а и b полностью характеризуют процесс разделения материала на пневмосепараторе.

Алгоритм определения оптимальных координат разделителей сводится к решению двух задач, а именно.определение коэффициентов разделения фракций по имеющимся данным качества материала в окрестности границ деления потока, раэгружаемого с пневмосепаратора, качества исходного ма30 териала и координат разделителей на момент вычисления; а также определение оптимальных положений разделителей продуктов обогащения по найденным коэффициентам разделения фрак35 ций, соответствующих максимуму эффективности обогащения.

Исходные данные следующие °

Суммарная длина разгрузки материала принята равной 1.

Качество материала в окрестности границ деления потока и в исходном материале определяется содержанием в нем частиц тяжелых фракций.

Извлечение фракций по длине разгрузочного борта однозначно опреде45 ляется удалением разделителей от начала разгрузки и коэффициентами разделения фракций.

Качество угля, раэгружаемого в окрестности границы раздела потока

5О на концентрат и промышленный продукт первым разделителем, определяется выражением

904780 на промышленный продукт и породу вторым разделителем, определяется выражением

1+

1- с 1- и (.1+6(1- w )К1+6(1-х — аХ)) а z

1+ 6 L1- а(1- х -ЬХ))(1-а(1-х )) I где x> — положение второго разделителя.

Решая совместно систему уравнений

< f„(oCa, Ь, xi)

fa(с а, Ь, х ) вычислительный блок определяет величину коэффициентов.

Эффективность процесса обогащения угля определяется выражением о

Х (16)(1-xi)

x È-а Х1-х,) 11б-бх Х1-а -ах,) (1- а-ах Х1+Ь-SХ ) а 1

Приравнивая частные производные ,от эффективности нулю, получаем уравнения для определения оптимального положения разделителей

Оптимальное положение первого разделителя, отделяющего концентрат от промышленного продукта, определяется выражением х+В,x,+ C,õ,+ D,õ,+E,х,+ F, = 0

Оптимальное положение второго разделителя, отделяющего промышленный продукт от породы, определяется ,выражением х +В х " +Сх +Dx+Ex+F 0

* Коэффициенты В, С, D, Е, P являются выражением параметров а и Ь.

Вычислительный блок, решая урав-; нения пятой степени, определяет величйны х1 и х, соответствующие максимальному значению функции Е, т, е. такое положение разделителей, при котором эффективность обогащения оптимальная.

Применение предлагаемого способа позволяет повысить эффективность обогащения и поддерживать ее максимальной как при изменении состава исходного материала, так и при изменении режима работы пневмосепаратора.

Формула изобретения

1. Способ автоматического регулирования процесса пневмосепарации угля, включающий измерение содержания тяжелых фракций в продуктах обогащения и изменение угла наклона разделительных ножей в зоне разделения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования и сепарации угля, измеряют содержание тяжелых фракций в исходном угле, определяют границу

20 раздела продуктов, соответствующую максимальной эффективности процесса, и изменение угла наклона разделительных ножей осуществляют внутри границы раздела продуктов.

25 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее датчики содержания тяжелых фракций в продуктах обогащения, установленные на разделителях и выполненные в ви 41) де ножей с приводами, о т л и ч а ющ е е с A тем, что оно снабжено датчиком содержания тяжелых .фракций в угле, вычислительным блоком, датчиками положения разделителей

35 и регуляторами положения разделителей при этом датчики содержания тяжелых фракций в угле и продуктах обогащения и датчики положения разделителей соединены с вычислительным блоком, выходы которого через регуляторы положения разделителей связаны с приводами ножей разделителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

45 В 400366, кл. В 03 В 13/04 1970.

2. Рожков В.Е., Рожкова E.E. Гравитационные методы обогащения угля.

M., Углетехиздат, 1975,с.152 (прототип).

Составитель В.Персиц

Редактор Н.Ромжа Техред,А.Бабинец Корректор Г.Огар

Заказ 205/13 Тираж 593 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул, Проектная, 4