УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПОТОКА ПУЛЬПЫ Российский патент 2014 года по МПК B03B11/00 G05D7/06 

Изобретение касается обогащения полезных ископаемых и относится к устройствам для распределения потоков пульпы между отдельными потребителями в обогатительной, химической, строительной и других отраслях промышленности.

Известен пульподелитель, содержащий подводящий канал, сообщающийся с приемным патрубком, соединенным с раздаточными патрубками и образующим с ними тройник делительной ячейки распределительного блока (RU патент №2108164, кл. B03B 11/00, 1998 г.). Раздаточные патрубки сообщаются с отводящими каналами. Тройник выполнен с возможностью поворота относительно оси приемного патрубка, расположенного в опорах под углом к вертикали.

Недостатком данного устройства является низкая точность распределения потоков, обусловленная тем, что при изменении гранулометрической характеристики твердых частиц материала пульпы для одной и той же величины смещения положения раздаточных патрубков относительно оси приемного патрубка соотношения количества материала, поступающего в нижний и верхний патрубки, будет различной. Дело в том, что под действием гравитационных сил в потоке происходит сегрегация материала по крупности. Чем крупнее и тяжелее частички, тем быстрее они оседают и тем большая часть исходного материала уносится потоком нижнего по высоте относительно оси приемного патрубка раздаточного патрубка, и чем больше разница между высотами верхнего и нижнего патрубков, тем сильнее сегрегация материала и хуже точность распределения потоков.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматического контроля и распределения потоков пульпы, содержащее пульподелитель с выходными отводами с установленными на них исполнительными механизмами регулирования расхода (SU а.с. №1787548, кл. B03B 11/00, 1993 г.). Устройство включает приемную камеру с выпускными окнами прямоугольной формы, перекрываемыми шиберными затворами с приводами, и распределительную камеру с раздаточными патрубками. Данное устройство обеспечивает в течение определенного периода времени равномерное или в заданной пропорции распределение потока между потребителями.

Недостатком рассматриваемого устройства является низкая точность распределения потоков пульпы за счет абразивного износа и ухудшения геометрических параметров элементов регулирования потоков. Кроме того, при распределении потоков не учитываются качественные характеристики перерабатываемой руды.

Технический результат, на достижение которого направлено настоящее изобретение, заключается в повышении точности распределения потоков пульпы между параллельно работающими линиями в условиях изменения за счет абразивного износа геометрических параметров элементов регулирования расходов пульпы на выходе из пульподелителя и больших колебаний качественных характеристик перерабатываемой руды.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для автоматического контроля и распределения потоков пульпы, содержащем пульподелитель с выходными отводами и установленными на них исполнительными механизмами регулирования расхода, согласно изобретению, каждый выходной отвод пульподелителя дополнительно содержит расходомер, при этом выход каждого расходомера и вход каждого исполнительного механизма регулирования расхода соединены, соответственно, с первым входом и с первым выходом соответствующих каналов дополнительно установленного многоканального регулирующего контроллера, а каждый канал содержит задатчик текущего расхода пульпы, выход которого соединен со вторым входом многоканального регулирующего контроллера.

Кроме того, технический результат достигается тем, что оно содержит расходомер пульпы на входе в пульподелитель, датчик содержания полезных компонентов и датчик физико-химических свойств перерабатываемой руды, выходы которых соединены, соответственно, с 1-м, 2-м и 3-м входами дополнительно установленного функционального блока, при этом выходы последнего соединены с суммирующими входами соответствующих задатчиков.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства для автоматизированного контроля и распределения потока пульпы.

Устройство для автоматического контроля и распределения потоков пульпы содержит пульподелитель 1 с выходными отводами, каждый из которых содержит расходомер 2 и исполнительный механизм 3 регулирования расхода. Выход каждого расходомера 2 соединен с первым входом дополнительно установленного многоканального регулирующего контроллера 4, а вход каждого исполнительного механизма 3 соединен с первым выходом соответствующего канала многоканального регулирующего контроллера 4. Каждый канал дополнительно содержит задатчик 5 текущего расхода пульпы, выход которого соединен с его вторым входом. Устройство также включает на входе в пульподелитель 1 расходомер 9 пульпы, датчики 6 содержания полезных компонентов и датчики 7 физико-химических свойств перерабатываемой руды, выходы которых соединены, соответственно, с 1-м, 2-м и 3-м входами функционального блока 8, а выходы функционального блока 8 соединены с соответствующими суммирующими входами задатчиков 5.

Устройство для автоматического контроля и распределения потоков пульпы работает следующим образом.

Начальные величины заданий X1зад, X2зад, …, Xnзад задатчиков 5 устанавливают на значениях, близких к верхнему пределу измерения расходомера 2. Устройство включается в работу. Сигналы X1, X2, …, Xn, пропорциональные выходным потокам, с выходов расходомеров 2 поступают на сигнальные входы многоканального регулирующего контроллера 4. Регулирующий контроллер 4 по величине рассогласования между сигналами, поступающими с задатчиков 5 и расходомеров 2, формирует управляющие сигналы Y1, Y2, …, Yn на исполнительные механизмы 3 регулирования расхода таким образом, чтобы свести к нулю величину рассогласования по каждому каналу.

Выходные сигналы расходомера 9, датчиков 6 содержания полезных компонентов и датчиков 7 физико-химических свойств пульпы, например величины pH, поступают на вход функционального блока 8. Назначением функционального блока 8 является корректировка заданий каналам регулирования выходных потоков по результатам анализа количественных и качественных характеристик перерабатываемой руды.

Алгоритм работы функционального блока в режиме анализа количественных характеристик заключается в расчете величины установок заданий X1зад, X2зад…Xnзад расходов для каждого канала регулирования по формуле

$$\text{X1зад}=\text{K1}\times \text{Xобщ; X2зад}=\text{K2}\times \text{Xобщ; }\dots \text{Xnзад}=\text{Kn}\times \text{Xобщ}\text{, (1)}$$

где

Xобщ - величина входного потока, (м³/ч), определяемая по показаниям расходомера 9;

Ki - коэффициент пропорциональности для i-того канала (i=1, 2, …, n), устанавливаемый исходя из соблюдения условия

$${\displaystyle \sum _{\text{i}=\text{1}}^{\text{n}}\text{Ki}}\text{=1}\text{, (2)}$$

i -порядковый номер канала регулирования контроллера 4;

n - количество отводов, функционирующих на момент включения устройства.

Сигналы, пропорциональные расчетным значениям X1зад, X2зад, …, Xnзад, с выходов функционального блока 8 поступают на входы соответствующих задатчиков 5, одновременно начальные значения X1зад, X2зад, …, Xnзад сбрасываются в "0".

В режиме анализа качественных характеристик в функциональном блоке 8 реализуется алгоритм распознавания образов, который по совокупности признаков, характеризующих содержания полезных компонентов, минералогический состав, физико-химические свойства руды, позволяет отнести перерабатываемую в текущий момент времени руду к конкретному технологическому сорту. Как правило, при существенных различиях свойств флотируемости руд, характерных для различных сортов руд, эффективная переработка их возможна при индивидуальном подборе номенклатуры реагентов и конкретной компоновке технологической схемы. В связи с этим, на предприятиях, перерабатывающих несколько сортов руд, выделяют линии, предназначенные для переработки конкретных сортов руд. В нашем случае, функциональный блок 8, после решения задачи распознавания сорта руды, формирует выходные сигналы, поступающие на вход задающих устройств таким образом, что линии, предназначенные для данного типа руды, остаются в работе, а оставшиеся линии выводятся из работы путем сброса задания на "0".

Таким образом, введение в состав устройства многоканального регулирующего контроллера 4 с задатчиками 5 текущего расхода пульпы для каждого канала регулирования, расходомеров 9 пульпы на входе и на выходных отводах, датчиков 6 и 7 содержания полезных компонентов и физико-химических свойств перерабатываемой руды, а также функционального блока 8 позволяет повысить точность работы устройства для автоматического контроля и распределения потоков пульпы между параллельно работающими линиями даже в условиях изменения за счет абразивного износа геометрических параметров элементов регулирования расходов пульпы на выходе из пульподелителя и больших колебаний качественных характеристик перерабатываемой руды.

Изобретение касается обогащения полезных ископаемых и относится к устройствам для распределения потоков пульпы между отдельными потребителями в обогатительной, химической, строительной и других отраслях промышленности. Устройство для автоматического контроля и распределения потоков пульпы содержит пульподелитель с выходными отводами и установленными на них исполнительными механизмами регулирования расхода. Каждый выходной отвод пульподелителя дополнительно содержит расходомер. Выход каждого расходомера и вход каждого исполнительного механизма регулирования расхода соединены, соответственно, с первым входом и с первым выходом соответствующих каналов дополнительно установленного многоканального регулирующего контроллера. Каждый канал содержит задатчик текущего расхода пульпы, выход которого соединен со вторым входом многоканального регулирующего контроллера. Устройство содержит расходомер пульпы на входе в пульподелитель, датчик содержания полезных компонентов и датчик физико-химических свойств перерабатываемой руды, выходы которых соединены, соответственно, с 1-м, 2-м и 3-м входами дополнительно установленного функционального блока, при этом выходы последнего соединены с суммирующими входами соответствующих задатчиков. Технический результат - повышение точности распределения потоков пульпы между параллельно работающими линиями в условиях изменения за счет абразивного износа геометрических параметров элементов регулирования расходов пульпы на выходе из пульподелителя и больших колебаний качественных характеристик перерабатываемой руды. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для автоматического контроля и распределения потоков пульпы, содержащее пульподелитель с выходными отводами и установленными на них исполнительными механизмами регулирования расхода, отличающееся тем, что каждый выходной отвод пульподелителя дополнительно содержит расходомер, при этом выход каждого расходомера и вход каждого исполнительного механизма регулирования расхода соединены, соответственно, с первым входом и с первым выходом соответствующих каналов дополнительно установленного многоканального регулирующего контроллера, а каждый канал содержит задатчик текущего расхода пульпы, выход которого соединен со вторым входом многоканального регулирующего контроллера.

2. Устройство для автоматического контроля и распределения потоков пульпы по п.1, отличающееся тем, что содержит расходомер пульпы на входе в пульподелитель, датчик содержания полезных компонентов и датчик физико-химических свойств перерабатываемой руды, выходы которых соединены, соответственно, с 1-м, 2-м и 3-м входами дополнительно установленного функционального блока, при этом выходы последнего соединены с суммирующими входами соответствующих задатчиков.