Способ автоматического регулирования процессов углеобогащения и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 00; ц 05 В 13/00 Е ИЗОБ СА ГЕЛЬСТВ АВТОРСКОМй.С,Синеполкий филиалматизация скийИнсти(56) 1Авто 9 662148, кл2Ав торс 9 2231 81, кл тотип) .3Авторс М 215291, кл тотип),с е т ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГ свидетельство СССРЗЯ 1/00, 1978,видетельство СССРВ 13/00, 1968 (просе св иде тель ств о СССРЧ 05 Ц 27/02, 1968 (про(54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРО 1 ЕССОВ УГЛЕОБОГАЩЕНИЯ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ,(57) 1, Способ автоматического регулирования процессов углеобогащения,включающий определение зольности иколичества концентрата каждого процесса в отдельности, сравнение сзаданньм и изменение качества про-дуктов отдельных процессов путемизменения их режима до устраненияраэбаланса, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения точностирегулирования качества конечного,продукта, зольность конечного продукта определяют с учетом транспортного запаздывания по каждому каналуот точки контроля до точки смешивания и при отклонении этой величиныот заданного значения поочередно,начиная с процесса с наименьшимтранспортным запаздыванием, изменяюзольность концентрата соответствующих процессов на величину, равнуючастному от величины разбаланса надолевое участие концентрата соответствукщего процесса в конечном продукте, причем поочередное управление процессами осуществляют при достижении возможных границ допустимо 801063466 го изменения качества на каждом процессе.2. Устройство для автоматического регулчрования процессов углеобогащения, содержащее датчики зольности концентрата по числу процессов обогащения, выходы которых подключены к блокам сравнения соответствующих регуляторов режимных параметров и перемножителям, выходы которых подключены на вход первого сумматора, датчики количества концентрата, по числу процессов обогащения, подключенные к входу второго сумматора, блоки формирования сигналов коррекции, выходы которых соединены с входами соответствующих регуляторов режимньж параметров,четвертый блок сравнения, к первому входу которого подключен эадатчик зольности, а к второму - выход первого делителя, на соответствукщие входы которого подключены выходы сумматоров, о т л иа ю щ е е с я тем, что оно дополительно снабжено шестью делителями,четырьмя блоками задержки, двумя перемножителями, задатчиками максимальных и задатчиками минимальных граничных значений зольностей концентратов соответствующих процессов, при этом блоки задержки включены между датчиками зольности и количества концентрата и перемножителями двух процессов с наибольшими временами транспортного запаздывания сигналов от точек контроля до точки смешивания концентратов, второй выход второго сумматора подключенк первым входам второго, третьего и четвертого делителей, второй вход второго делителя подключен к выходу датчика количества концентрата процесса с наименьшим транспортным запаздывайием от точки контроля до точки смешивания, вторые входы третьего и четвертого делителей подключены к вьгсодам перво1063466 10 15 20 25 гс я третьего блоков задержки соответственно, выход второго делителя соединен с первым входом пятого дели. теля, второй вход которого соединен с выходом четвертого блока сравнения, выход второго делителя соединен также с первым входом четвертого пешее множителя, второй вход которого 6 ое, динен с вторым выходом первого блока формирования сигнала коррекции, выод третьего делителя. соединен с ервым входом шестого делителя, вто" рой вход которого соединен с выходом четвертого перемножителя, выход третьего делителя соединен также с первым входом пятого перемножителя, второй вход которого соединен с вторым выходом второго блока формирования сигнала коррекции, а выход под.Изобретение относится к обогащению полезных ископаемьгс и может быть использовано для автоматизации процессов обогащения угля.Известен способ автоматического регулирования процессов углеобогащения 1 .Однако известный способ харак тери эуется недостаточной точ н остью регулирования зольности концентрата,Известен также способ оптимальнсго регулирования процесса обогащения, заключающийся в том, что изменяют фактическую среднюю зольность готового продукта, составленного иэ смеси концентратов обогащенных углей разных классов крупности, и его суммарный выход, поддерживают заданный уровень средней зольности готового продукта, изменяя выход концетрата отделения обогащения в тяжелых средах, и поддерживают максимальный выход готового продукта, изменяя с помощью экспериментального регулятора выход концентрата отделений отсадки и флотации 21 .Однако регулирование изменяет выхода концентрата отделения обогащения н тяжелых средах в силу небольшого процентного содержания его (около 20) в общей смеси концентратов (его долевого участия) не может перекрыть весь диапа зон,н оэможных отклонений зольности смеси, что приводит к снижению точностр регулирования, Кроме того, не учитынается транспортное запаздывание"в потоках концентратов Различных машинных классов, что также увеличивает ошибку регулирования зольности смеси концентратов . ключен к второму входу седьмого дьлителя, пррвый вход которого соединен с выходом четвертого делителя,первые входы блоков формирования сигналов коррекции соединены с выходамипятого, шестого и седьмого делителейсоответственно, а вторые и третьивходы - к задатчикам максимальныхи минимальных граничных значенийвольностей концентратов соответствующих процессов, четвертый вход первого блока формирования сигнала кор"рекции соединен с выходом датчиказольности концентрата процесса с наименьшим временем транспортного запаздывания, четвертые.входы второго итретьего блоков формирования сигналовкоррекции - с выходами второго и четвертого блоков задержки соответственно,Известно устройство автоматического регулирования процессов углеобогащения, ссдержащее экспериментальный регулятор, н котором установлены схемы сравнения с перемножителями по числу отделений обогащения и дна сумматора, к входу первого сумматора псЬключены выходы всех перемножителей, а его вьмод присоединен к регулятору загрузки отделения обогащения в тяжелых средах, к входу второго сумматора подключены выходы всех датчиков количества, а выход сумматора подсоединен к. экстремальному регулятору, изменяющему ус танки регуляторон загрузки отделений отсадки и флотации, причем выход каждого датчика зольности подключен однонременно к одному из зажимов схемы сраннени я и соотн е тс тн ующ ему неремнсжителю 31 .Задание регулятором нсех отделений одинаковой зольности, равной зольности смеси концентратов, не верно, так как приводит к дополнительным потерям, поскольку оптимальные режимы обогащения н разных отделениях имеют место при разных зольностях. Кроме того, не раскрыта структура и алгоритмы работы локаль ных регуляторов и оптимизатора.Цель изобретения - повышение точности регулирования качества конечного продукта.Поставленная цель достигается 35 тем, что согласно способу автоматического регулирования процессон углеобогащения, включающему определениезольности и количества концентрата каждого процесса в отдельности, сравнение с заданным и изменение качества продуктов отдельных процессовпутем изменения их режима до устранения разбаланса, зольность конечного продукта определяют с учетомтранспортного запаздывания по каждому каналу от точки контроля до точкисмешивания и при отклонении этойвеличины от заданного значения поочередно, начиная с процесса с наименьшим транспортным запаздыванием,изменяют зольность концентрата соответствующих процессов на величину,равную частному от величины раэбаланса на долевое участие концентрата.соотвествующего процесса в конечном 15продукте, причем поочередное управление процессами осуществляют,придостижении возможных границ допустимого изменения качества на каждомпроцессе. 20Устройство для автоматическогорегулирования процессов углеобогащения, содержащее датчики зольностиконцентрата по числу процессов обогащения, выходы которых подключены 25к блокам сравнения соответствующихрегуляторов режимных параметров иперемножителям, выходы которых подключены на вход первого сумматора,датчики количества концентрата по 30числу процессов обогащения, подключенные к входу второго сумматора,блоки формирования сигналов коррекции, выходы которых соединены с входами соответствующих регуляторов 35режимных параметров, четвертый блоксравнения, к первому входу которогоподключен эадатчик зольности, а квторому - выход первого делителя, насоответствующие входы которого подключены выходы сумматоров, дополнительно снабжено шестью делителями,четырьмя блоками задержки, двумяперемножителями и задатчиками максимальных и минимальных значений эольностей концентратов соответствующих.процессов, при этом блоки задержкивлкючены между датчиками зольностии количества концентрата и перемножителяии двух процессов с наиболь"шими временами транспортного запаздывания сигналов от точек контролядо точки смешивания концетратов,второй выход второго сумматора подключен к первым входам второго,третьего и четвертого делителей, 55второй вход второго делителя подключен к выходу датчика количества кон-.центрата с наименьшим транспортнымзапаздыванием от точки контроля доточки смешивания, вторые входы 60третьего и четвертого делителей подключены к выходам первого и третьегоблоков задержки соответственно, выходвторого делителя соединен с первымвходом пятого деяителя,второй вход 65 которого соединен с выходом четвертого блока сравнения, выход второго делителя соединен также с первым входом четвертого перемножителя, второй вход которого соединен с вторым выходом первого блоха формирования сигнала коррекции, выходом третьего делителя соединен с первым входом шестого делителя, второй вход которого соединен с выходом четвертого перемножителя, выход третьего делителя соединен также с первым входом пятого перемножителя, второй вход которого Соединен с вторым выходом второго блока Формирования сигнала коррекции, а выход подключен к второму входу седьмого делителя, первый вход которого соединен с выходом четвертого делителя, первые входы блоков формирования сигналов коррекции соединены с выходами пятого, шестого и седьмого делителей соответственно, а вторые и третьи входы -к задачикам максимальньк и минимальных граничных значений эольностей концентратов соответствующих процессов, четвертый вход первого блока формирования сигналов коррекции соединен с выходом датчика зольности концентрата процесса с наименьшим временем транспортногозапаздывания, а четвертые входы второго и третьего блоков формирования сигналов коррекции - с выходами второго и четвертого блоков задержки соответственноНа чертеже изображена схема предлагаемого устройства.Схема содержит устройство 1, подающее уголь на обогащение, отделение 2 классификации рядового угля, отделения 3,4 и 5 обогащения (тяжелосреднее обогащение, отсадка и флотация), датчик 6 режимного параметра каждого процесса (плотности суспензии, высота отсадочной постели, нагрузка на машину и т,п.), блок 7 сравнения текущего значения режимного параметра с каждого процесса с заданием, регулятор 8, исполнительный механизм 9 режимного параметра, задатчик 10 режимного параметра, датчик 11 зольности концентрата, блок 12 сравнения, регулятор 13 качества концентрата, исполнительное устройство 14 регулятора качества концентрата (корректор задания режимного параметра), сумматор 15, задатчик 16 зольности концентрата, датчик 17 количества концентрата (например, к онв ейерные в есы), блоки 18 - 21 задержки сигналов датчиков качества и количества второго процесса, устройство 22 для смешивания концентратов, перемножители 23,24 и 25, сумматоры 26 и 27, делитель 28, блок 29 сравнения, эадатчик 30зольности, делители 31 -.36, блоки37,38 и 39 формирования сигналовкоррекции, задатчики 40,41 и 42 максимальных граничных значений зольнос"ти концентратов соответствующихпроцессов, эадатчики 43,44 и 45минимальных граничных значений вольностей концентратов,множители 46и 47, ключи 48 и 49, элемент 50памяти, блоки 51 и 52 сравнениятекущей зольности концентрата соответствующего процесса с максимальным и минимальным граничными значениями зольности соответственно,нуль-органы .63 и 54, элементы ЙЛИ55 и 56, регуляторы 57,58 и 59 режимных параметров .Рядовой уголь подается устройством 1 в отделение 2 классификации,где осуществляется рассев угля натри машинных класса. Затем каждый 2 Омашинный класс подается на оботащение в соответствующие отделения 3,4 и 5 обогащения. На выхоле каждогоотделения установлены датчики контролязольности концентрата 11 (золомеры)и количества 17 (например, ленточныевесы) .Каждое из отделений обогащенияснабжено идентичными по выполняемымфункциям регуляторами режимных параметров, представляющими собой системы автоматического регулированиядвухъярусной структуры. Нижний ярусобразован системами автоматическогорегулирования режимных параметров,имеющих наиболее тесную корреляционную связь с зольностью концентрата.В качестве режимных параметров могутиспользоваться, например, плотностьсуспенэии процесса тяжелосредногообогащения, высота постели отсадоч Оной машины, нагрузка флотационноймашины и др.Каждая система регулирования режимного параметра содержит датчик 6 режимного параметра, блок 7 сравне 45 ния текущего значения параметра с заданньм, регулятор 8, исполнительный механизм 9 и эадатчик 10.Верхний ярус системы обеспечивает регулирование зольности концентрата. Каждый контур этой системы содержит, кроме указанных датчиков 11 контроля зольности, блок 1 2 сравнения, регулятор 13 зольности и исполнительное устройство 14 - корректор задания режимного параметра. Задание зольности каждому процессу осуществляется собтветственно задатчиком 16. Сумматор 15 учитывает поправку задания от блоков 37,38 и 39 60 формирования сигналов коррекции.Система регулирования режимного параметра обеспечивает стабилизацию заданного его значения, Если зольность концентрата отличается от заданной, 65 система регулированиязольности корректирует з ада ни е системы регулирования режимного параметра так,чтобы отклонение зольности стремилось к нулю.Концентраты всех трех отделений смешиваются в устройстве 22. На выходах датчиков количества и качества двух процессов, имеющих большое транспортное запаздывание от места измерения до точки смешивания концентратов, подключены блоки 18 - 21 задержки сигналов, осуществляющие задержку сигналов второго процесса на величинуЬ 2,:, (ь - время запаздывания в первом процессе,- время запаздывания во втором процессе) и сигналов третьего процесса на величину д 1: - фГ (С - время запаздывания в третьем процессе) . Причеми с с с,СИгналы с датчиков контроля количества и зольности каждого из процессов перемножаются в множителях 23,24 и 25 соответственно по формуле(; А , (СА, - количество и зольность концентрата-го процесса (:3 - количество процессов) и суммируются в сумматоре 26 по форсмуле Е , А,; . В сумматоре 27 про 1=1 1 изводится операция сложения каличест3 ва всех процессов по формуле 7 Цк, т 1 В делительном устройстве 28 определяется ожидаемое среднее значение зольности смеси концентратов по Формуле 6; ААс"-1(1)л зкВычисленное по этой формуле значение ожидаемой зольности в устройстве 29 сравнения сравнивается заданной зольностью смеси концентратов А. Сигнал, пропорциональный засдайной зольности, поступает с задатчика 30 зольности. В делителях 31, ,32 и 33 определяются долевые участия концентратов соответствующих процессов в общей смеси концентратов по формуле Ск(2)бссрРазность сигналов ь А,полученная на выходе блока 29 сравйения, подается на первый вход делителя 34,а на второй вход- сигнал с выхода делителя 31,На выходе делителя 34 получается сигнал. пропорциональный величинес с,ЬА, АА который поступает на первый вход вычислительного устройства 37. На третий и второй входы блока 37 формирования сигнала коррекции подаются сигналы от задатчиков верхнего 40 и нижнего 43 граничных значений качества концентрата первого процесса, а на четвертый вход - си гнал с второго выхода датчика 11зольности первого процесса.Блоки 38 и 39 формирования сигналов коррекции второго и третьегопроцессов идентичны блоку 37, который содержит два ключа 48 и 49, элемент 50 памяти, блоки 51 и 52 сравнения зольности концентрата первого 5процесса с верхним и нижним гранич"ными значениями этой зольности, нульорганы 53 и 54 и элементы ИЛИ 55 и 56;Если10(4)имеются сйгниЪлы на выходе устройств51 и 52 сравнения, которые взде 9 отвуют на нудь-органы 53 и 54. Приэтом на выходах последних сигналы 15отсутствуют. 1 огда через ключ 48сигнал с перемножителя 34 поступает.на вход сумматора 15, где,. алгебраически складываясь с заданным значением от задатчика 16, поступает на 2вход блока 12 сравнения,Если зольность концентрата выхоит за заданную границу А, илифдщкАкан т еиа выходе одного из устройства сравнения 51 или 52 сигнал равен йулюи срабатывает соответствукщий нульорган %3 .или 54, который через эяемент ИЛИ подает сигнал на входы ключей 48 и 49. Ключ 48 размыкается, аключ 49 замыкается, на выходе вычислительного устройстваостается сигнал, соответствующий граничному зна,чению зольности концентрата, так какна сумматор 15 поступает соответствующий сигнал с элемента памяти 50,Оставшийся разбаланссс с сО" с ="к Акмркс (6)Этот сигнал поступает на входделителя 35, где определяется сигналпоправки зольности второго процессапо формуледс (9)О- .ктБлок 38 обрабатывает сигнал аналогичным образом. Если при этом будет достигнута граница допустимого диапазона изменения зольности концентра, оставшийся разбаланс подается на вход перемножителя 47, где восстанавливается оставшийся разбаланс смеси по формулекг " к %з(10) а в делителе 36 определяется поправка зольности для третьего процесса по формуле(11)Ц = 8 А 1( Обработка сигнала 0 блока 39 формирования сигнала коррекции осуществляется аналогичным путем. Если при этом достигается граница допустимой зольности концентрата, процесс коррекции прекращается. Поэтому в блоке 39 отсутствует элемент ИЛИ, аналогичный элементу 56,поступает с выхода сумматора 51 или52 через элемент ИЛИ на вход перемножителя 46, где восстанавливаетсяоставшийся разбаланс зольности смесиконцентрата по формуле1063466 Составитель И,Назаркинаедактор Н.Безродная Техред Л.Пилипенко Корректор И.Мус исно илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 каз 10384/9 Тираж 580 ВНИИПИ Государств енного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Ритета СССР крытийкая наб.,