УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ДОЗИРОВАНИЯ РЕАГЕНТОВ Российский патент 1995 года по МПК B01F15/04 B01F1/00 

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых и может найти применение при организации схем оборотного водоснабжения с использованием флокулянтов, преимущественно для схем водоснабжения при обогащении россыпных месторождений.

Известен механический перемешиватель для перемешивания нейтральной и щелочной пульпы с реагентами, содержащий цилиндрическую емкость, мешалку и электропривод [1]
Недостатки данного устройства отсутствие возможности равномерного распределения флокулянта в обрабатываемой суспензии, недостаточно эффективное растворение флокулянта, его неэффективное дозирование.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому устройству является установка для приготовления раствора ПАА, содержащая растворный бак с мешалкой, расходный бак, насос, дозатор-эжектор [2]
Недостатки данной установки неполное растворение реагента за счет несовершенной мешалки, повышенный расход реагента при кондиционировании технологической воды, необходимость в дополнительной рабочей силе в количестве 4 человек для обслуживания установки.

Цель изобретения улучшение условий растворения реагента и уменьшение его расхода при кондиционировании технологической воды.

Указанная цель достигается тем, что расходный бак выполнен непосредственно под растворным баком, лопасти мешалки выполнены в виде крыльев, которые имеют возможность изменения угла наклона их плоскости относительно оси мешалки при помощи зажимного устройства. По высоте оси мешалки крылья имеют противоположный наклон. Расходный и растворный баки дополнительно содержат датчики уровня верхнего и нижнего положений. Растворный бак дополнительно снабжен стационарными лопастями, установленными на стенках. Для регулировки расходов раствора флокулянта на трубопроводе установлены электромагнитные клапаны. Устройство имеет реле времени и воздушный дозатор порошкообразного флокулянта. Расход устанавливается автоматически по показаниям датчиков мутномера и расходомера. Дополнительно установлен автономный источник питания электроэнергией двигателей мешалки, насоса и воздуходувки. Расход раствора флокулянта устанавливается автоматически по сигналу электронно-вычислительной машины (ЭВМ), обрабатывающей данные мутномера и расходомера с учетом вещественного состава твердой и жидкой фаз оборотной воды и требуемого ее качества. На растворном баке дополнительно установлены датчик температуры и электронагреватель.

На фиг. 1 и 2 изображена схема, показывающая связь датчиков с ЭВМ; на фиг. 3 схема, содержащая автономный источник питания.

Устройство содержит привод 1, растворный бак 2 с мешалкой 3, лопасти 4 которой выполнены крылообразными, зажимное устройство 5, расходный бак 6, трубопровод 7, датчики 8 уровня жидкости, клапан 9 пропорционального дозирования, электромагнитные клапаны 10, дозатор 11 флокулянта, эжектор 12, насос 13, датчик 14 мутности, датчики 15 расхода, времени 16. При использовании установки в условиях низких температур она может дополнительно содержать датчик 17 температуры и нагреватель ТЭН 18.

Устройство содержит ЭВМ 19, соединенную своими входами с выходами датчика 15 расхода, датчика 8 уровня, датчика 16 времени, датчика 17 температуры, датчика 14 мутности. Своими выходами ЭВМ соединена с двигателем мешалки (привод 1), двигателем насоса 13, воздуходувки, с электронагревателями 18, с клапанами пропорционального дозирования 9, электромагнитными клапанами 10, дозатором 11 флокулянта и автономным источником 20 питания.

Устройство работает следующим образом.

Реагент загружается в растворный бак 2. Дозатором 11 бак заполняется водой, подаваемой насосом 13. По достижению контрольного уровня срабатывает датчик уровня жидкости 8 и при помощи электромагнитного клапана 10 подача жидкости прерывается. Одновременно включается привод 1, он вращает мешалку 3 с поворотными лопастями 4 в виде крыльев, которые имеют возможность изменения угла наклона их плоскости относительно оси мешалки при помощи зажимного устройства 5. Время работы привода регулируется реле времени, время устанавливается для полного растворения флокулянта. По истечении необходимого времени привод 1 отключается, срабатывает электромагнитный клапан 10 и приготовленный раствор флокулянта самотеком поступает в расходный бак 6. При заполнении бака 6 срабатывает датчик 8 уровня, который открывает электромагнитный клапан 9 и посредством эжектора 12, в котором происходит разбавление реагента до необходимой концентрации, начинается дозирование растворенного реагента из расходного бака 6. Количество реагента регулируется с помощью клапана 9 пропорционального дозирования. Доза флокулянта устанавливается в соответствии с показаниями датчиков мутности 14 и расхода 15. При достижении уровня нижней контрольной отметки срабатывает датчик 8, который закрывает электромагнитный клапан 9, прекращается дозировка реагента и цикл повторяется вновь. Установка может дополнительно содержать автономный источник электроэнергии. Расход раствора флокулянта может устанавливаться автоматически по сигналу ЭВМ, обрабатывающей данные мутномера и расходомера с учетом вещественного состава твердой и жидкой фаз оборотной воды и требуемого ее качества.

В память ЭВМ заложены оптимальные технологические режимы приготовления и дозирования реагентов, которые ЭВМ реализует в процессе эксплуатации устройства. Так, например, оператор загрузил необходимое количество флокулянта в дозатор 11 и включил на ЭВМ режим приготовления рабочего раствора флокулянта. ЭВМ посредством команды через выход 13 включает насос 13, открывает электромагнитный клапан 10 и происходит заполнение водой растворного бака 2. После достижения водой определенного уровня датчик уровня 8 посылает сигнал на ЭВМ и она отключает насос 13. Затем включает электродвигатель мешалки 1, дозатор 11 и реле времени. По истечении определенного времени датчик времени 16 подает сигнал на ЭВМ, и ЭВМ отключает электродвигатель мешалки, дозатор и открывает электромагнитный клапан 10 для переливания приготовленного раствора реагента в расходный бак 6. Аналогичным образом может быть включен режим приготовления новой порции раствора бака 2. Из растворного бака 6, посредством управления клапаном 9 пропорционального дозирования, ЭВМ подает необходимое количество раствора флокулянта через эжектор 12 в схему водоснабжения. Расход флокулянта определяется в зависимости от данных, поступающих на ЭВМ с датчика 14 мутности и датчика 15 расхода. При отклонении мутности воды в схеме водоснабжения от заданного значения датчик 14 подает на ЭВМ сигнал рассогласования и ЭВМ посредством клапана 9 пропорционального дозирования увеличивает или уменьшает расход флокулянта до достижения требуемой мутности воды. При отклонении расхода воды в схеме водоснабжения от заданного значения датчик 15 расхода подает сигнал на ЭВМ и ЭВМ аналогичным образом поддерживает оптимальный расход флокулянта.

В зависимости от типа флокулянта и температурных колебаний окружающей среды ЭВМ посредством управления режимами работы ТЭНов 18 поддерживает оптимальную температуру воды в растворном баке 2, исходя из данных датчиков 17 температуры.

В случае работы установки от автономного источника питания 20 ЭВМ аналогичным образом управляет процессом приготовления и дозирования флокулянта за счет энергии вырабатываемой автономным источником питания. В память ЭВМ могут быть заложены различные режимы приготовления и дозирования реагентов, которые оператор включает в зависимости от конкретных условий.

Использование: для обогащения полезных ископаемых. Сущность изобретения: устройство для приготовления и дозирования реагентов содержит растворный бак с мешалкой, расходный бак, трубопровод и насос. Для улучшения условий растворения реагента и уменьшения его расхода при кондиционировании технологической воды расходный бак выполнен под растворным баком, усовершенствованы лопасти мешалки. Расходный и растворный бак содержат датчики уровня верхнего и нижнего положений. Для регулировки расходов раствора флокулянта на трубопроводе установлены электромагнитные клапаны, реле времени и дозатор порошкообразного флокулянта. Расход флокулянта может устанавливаться автоматически по сигналу ЭВМ. Дополнительно может быть установлен автономный источник питания электроэнергией двигателей. 6 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И ДОЗИРОВАНИЯ РЕАГЕНТОВ, содержащее растворный бак с мешалкой, расходный бак, дозатор, насос и трубопроводы, отличающееся тем, что расходный бак установлен непосредственно под растворным баком, лопасти мешалки выполнены крылообразными, установлены с возможностью изменения их угла атаки при помощи зажимного устройства, расходный и растворный баки снабжены датчиками верхнего и нижнего уровней, растворный бак дополнительно снабжен стационарными лопастями, установленными на стенках бака, устройство снабжено электромагнитными клапанами, установленными на трубопроводе подачи реагента, реле времени. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лопасти мешалки по высоте установлены с противоположным наклоном. 3. Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что дозатор реагента снабжен воздуходувкой. 4. Устройство по пп. 1 3, отличающееся тем, что оно снабжено автономным источником питания, соединенным с двигателем мешалки насосом и воздуходувкой. 5. Устройство по пп. 1 4, отличающееся тем, что оно снабжено датчиками расхода и мутности воды. 6. Устройство по пп. 1 5, отличающееся тем, что растворный бак дополнительно снабжен электронагревателем и датчиком температуры. 7. Устройство по пп. 1 6, отличающееся тем, что оно содержит электронно-вычислительную машину, соединенную входами с датчиками расхода уровня, времени, температуры, мутности, а выходами с двигателем мешалки, электромагнитными клапанами, дозатором флокулянта, насосом, электронагревателями и источником питания, при этом устройство снабжено клапанами пропорционального дозирования, соединенными с электронно-вычислительной машиной.