Способ автоматического управления процессом разделения в обогатительном аппарате

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ 14457 ЕСПУБЛИ 19) В 03 В 13 ГОСУД ПО ДЕ ЗОБРЕ СА ИДЕТЕЛЬСТВУ ТОР СКО ут и ельП- ИЯ д поТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Криворожский горнорудный инститКриворожский южный горно-обогатитный комбинат им. ХХЧ съезда КПСС(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГОРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗДЕЛЕВ ОБОГАТИТЕЛЬНОМ АППАРАТЕ(57) Изобретение относится к горной псти и м.б, использовано для обогащенияцветной и черной металлургии. Цель -вышение 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.где А, В, С - коэффициенты пропорциональности, определяемые в про- Зсцессе наладки системы управления;и - номинальная частота враще.ния привода насоса, 1/с;О, - расход насосной установки, 40м/ч;ш, - частота вращения приводанасоса 1/с;1 ъ - уровень пульпы в зумпфе, м,Плотность перекачиваемой пульпы определяется по сигналам датчиков 6, 10, 9 и 11по формуле 3Р(2)Нгде Р - давление пульпы на входе в гидроциклон;Н - напор насосной установки;- ускорение свободного падения,По сигналам датчиков 6 - 8 рассчитывается удельный вес твердого в пульпе по формуле 55 Н Жйш)ХЙ(Р - Н )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 повышениеточности управления.На фиг. 1 изображена блок-схема, реализующая данный способ; на фиг. 2 - графикиположения характеристики трубопроводапри изменении уровня пульпы в зумпфе гидроциклона и влияния его на рабочую точкунасосной установки; на фиг. 3 - перемещения рабочей точки установки при регулировании уровня пульпы в зумпфе и частота 15вращения привода насосной установки.Способ осуществляется следующим образом.Пульпа из зумпфа 1 откачивается насосной установкой 2 с регулируемым приводом3 в гидроциклон 4. В вычислительный блок 5 подаются сигналы отдатчика 6 давления пульпы, установленногона входе гидроциклона 4 датчика 7 расхода воды в зумпф 1 гидроциклона 4, датчика8 мощности привода насосной установки, 2датчика 9 частоты вращения привода насосной установки, датчика 10 уровня пульпы взумпфе гидроциклона и датчика 11 расходапульпы в зумпф 1 гидроциклона. В вычислительном блоке 5 по сигналам датчиков 10,11, 9 определяется напор, создаваемый насосной установкой по выражениюН = (А.+ВЬ; - СЯ) ( - то-,-) ,Н, = (12,21-+5,8281; - 0,421-.),) ( ц" ) Ф) 2где о - удельный вес твердого в пульпе, т/м,К- константа;М - мощность двигателя насоса, кВт;Р - давление пульпы на входе гидроциклона, кг/см;Н- напор, развиваемый насосом, м;- ускорение свободного падения, м/с-;ц - расход воды в зумпф гидроциклона, м.По сигналам датчиков 6, 8, 9, 10 и 11рассчитывается коэффициент полезногодействия насосной установки по формуле1 = --- 100/,=,100/3" Я.Н о Йк о(4)14 з 1(где у - плотность перекачиваемой пульпы, т/м;9 - расход жидкости, подаваемой насосной установкой, т/ч;и - избыточный напор, м;й - полезная мощность насосной установки, кВт;1 с- 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 Ьакс, 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 Ьмцм до Ькин +1 ре =Ьмакс и количество и шагов регулирования уровня пульпы в зумпфе от Ими до Ьма с опеределяется как п=макс-Г мин О РесдЯ бн--- , где л Ь - величина одного шага регулирования. При выборе направления первого шага изменения расхода воды в зумф определяется текущий уровень пульпы в зумпфе Ь, и сравнивается с величиной 6 м, +е в " . Если2111 + ьЬто с целью предотвращения аварийной ситуации первый шаг изменения расхода воды в зумпф делается в сторону уменьшения, если жеЬ + 1 (6) то в сторону увеличения расхода воды.После изменения расхода воды в зумпф гидроциклона определяются знаки приращений напора и коэффициента полезного дей 1445790зствия насосной установки. При совпадении знаков приращений расход воды в зумпф уменьшают, при противоположных знаках расход воды увеличивают. При этом упоавляющий сигнал от вычислительногоблока 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 сигнал 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 режима - 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/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 Ь) ) 1 мцн +. - . Поскольку Ьйасин + 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, КПДф 1, и уровень в зумпфе Ь,. В вычислительном блоке 5 определяются знаки текущих приращений напора и КПДН - Н)0Так 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 ре жима значения или уровень пульпы в зумпфе не достигнет своей нижней границы 11 . 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 б.ппк;: уменьшает частоту вращения привода 3;:; сосной установки 2. При этом рабочая п 1:.:.:. займет положение 5 (фиг. 3, кривая в) и, рабочей характеристике насоса Я - Н. Пр: 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 перекачк пульпы. При этом качество разделения в гилроциклоне поллерживается на заданном уровне. Формула изобретения 35 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 Способ автоматического управления процессом разделения в обогатительном аппарате, включающий измерение уровня пульпы в зумпфе гидроциклона, измерение лгвления пульпы на вхоле гидроциклона, определение удельного веса твердого в питании гидроциклона, измерение расхода воды в зумпф гидроциклона, измерение мощности привола насосной установки, изменение расхода воды в зумпф гидроциклона и изменение частоты вращения привода насосной установки в зависимости от удельного веса тверлого в питании гидроциклона, отличающийся тем, что, с целью повышения точности уп. равления, измеряют частоту вращения привода насосной установки, определяют напор, создаваемый насосной установкой, опрелеляют 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 произведения и корректируют изменение расхода воды в зумпф гилроциклона обратно знаку произведения знаков этих приращений.1445790 Фи Алексеев По Р по делам иаушская наб иятие, г. Уж Производст Редактор С. ПеЗаказ 6639/12ВНИИПИ Г Составитель рь Техред И. Верес Тираж 526 ударственного комитета СС 113035, Москва, Ж - 35, Р енно-полиграфическое предп