СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОБЪЕМНОГО РАСХОДА УГОЛЬНО-КЕРОСИНОВОЙ СУСПЕНЗИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЛАГОРОЖЕННОГО БУРОГО УГЛЯ Российский патент 2017 года по МПК C10L5/04 C10L5/00 B04B1/20 C10L1/32 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к способу регулирования объемного расхода угольно-керосиновой суспензии, которую подают в центробежный сепаратор типа декантатора в процессе разделения твердой и жидкой фаз с использованием центробежного сепаратора типа декантатора; и устройству для изготовления облагороженного бурого угля.

Уровень техники

В настоящее время известен способ осуществления процесса разделения твердой и жидкой фаз с использованием центробежного сепаратора типа декантатора, механического отделения масляного растворителя от обезвоженной суспензии и получения осадка в результате этого (см., например, патентный документ 1).

Однако патентный документ 1 рассматривает процесс только до точки, в которой разделяются твердая и жидкая фазы (осадок и масляный растворитель) посредством использования центробежного сепаратора типа декантатора.

Когда количество подаваемой обезвоженной суспензии (количество содержащегося в ней твердого вещества), которую подают в центробежный сепаратор типа декантатора, увеличивается (случаю, когда обезвоженная суспензия представляет собой угольно-керосиновую суспензию, соответствует случай, в котором объемный расход сам по себе является большим, и случай, в котором является высокой концентрация содержащегося угля), иногда возникает ситуация, в которой обезвоженная суспензия закупоривает в середине проточный канал. В иных случаях иногда происходит так, что текучее состояние обезвоженной суспензии ухудшается и возникает явление колебания (главным образом, вибрация и дребезжание вращающегося вала). В результате этого иногда возникает ситуация, в которой увеличивается нагрузка, действующая на центробежный сепаратор типа декантатора, повреждаются составляющие детали, такие как коробка передач и подшипники, и снижается качество разделения твердой и жидкой фаз.

Список цитируемой литературы

Патентная литература

Патентный документ 1: публикация японской нерассмотренной патентной заявки №2010-116544

Сущность изобретения

Техническая проблема

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить способ регулирования объемного расхода угольно-керосиновой суспензии и устройство для изготовления облагороженного бурого угля, которые способны предотвращать ухудшение текучего состояния угольно-керосиновой суспензии и обеспечивать превосходное качество разделения твердой и жидкой фаз при предотвращении повреждений, вызываемых перегрузкой.

Решение проблемы

В настоящем изобретении предложен в качестве средства решения вышеупомянутой задачи способ регулирования объемного расхода угольно-керосиновой суспензии, в котором в процессе разделения твердой и жидкой фаз при подаче обезвоженной угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора и разделения угольно-керосиновой суспензии на твердую фракцию и жидкую фракцию целевое значение степени открытия определяют на основании разности между целевым значением и фактически измеренным значением крутящего момента, который действует на шнековый конвейер центробежного сепаратора типа декантатора; и степень открытия регулирующего расход клапана, который располагают в середине питающей линии для подачи угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора, устанавливают в зависимости от целевого значения степени открытия.

Посредством данного способа возможно непосредственно регулировать объемный расход таким образом, чтобы не вызывать перегрузку, на основании крутящего момента, который действует на шнековый конвейер; и предотвращать повреждение составляющих деталей. Кроме того, объемный расход угольно-керосиновой суспензии, которую подают в центробежный сепаратор типа декантатора, не увеличивается более чем в необходимой степени. В результате этого не ухудшается текучее состояние угольно-керосиновой суспензии и возможно предотвращать снижение качества разделения твердой и жидкой фаз.

Кроме того, в настоящем изобретении предложен в качестве средства решения вышеупомянутой задачи способ регулирования объемного расхода угольно-керосиновой суспензии, в котором в процессе разделения твердой и жидкой фаз при подаче обезвоженной угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора и разделении угольно-керосиновой суспензии на твердую фракцию и жидкую фракцию: целевое значение электрического тока, подаваемого в двигатель для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера центробежного сепаратора типа декантатора, определяют таким образом, что уровень жидкости в резервуаре угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора, может принимать постоянное значение; целевое значение степени открытия определяют на основании разности между целевым значением электрического тока и фактически измеренным значением электрического тока, подаваемого в двигатель; и степень открытия регулирующего расход клапана, который располагают в середине питающей линии для подачи угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора, устанавливают в зависимости от целевого значения степени открытия.

Посредством данного способа возможно косвенно регулировать объемный расход таким образом, что сила, действующая на шнековый конвейер, не может создавать перегрузку на основании значения электрического тока, подаваемого в двигатель для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера; возможно предотвращать повреждения составляющих деталей; и предотвращать снижение качества разделения твердой и жидкой фаз.

Кроме того, в настоящем изобретении предложен в качестве средства решения вышеупомянутой задачи способ регулирования объемного расхода угольно-керосиновой суспензии, в котором в процессе разделения твердой и жидкой фаз при подаче обезвоженной угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора и разделении угольно-керосиновой суспензии на твердую фракцию и жидкую фракцию целевое значение электрического тока, подаваемого в двигатель для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера центробежного сепаратора типа декантатора определяют таким образом, что уровень жидкости в резервуаре для угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора, может принимать постоянное значение; первое целевое значение степени открытия регулирующего расход клапана, который располагают в середине питающей линии для подачи угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора, определяют на основании целевого значения электрического тока; второе целевое значение степени открытия регулирующего расход клапана определяют на основании разности между целевым значением и фактически измеренным значением крутящего момента, который действует на шнековый конвейер центробежного сепаратора типа декантатора; и меньшее из первого целевого значения степени открытия и второго целевого значения степени открытия используют в качестве степени открытия регулирующего расход клапана.

Посредством данного способа, поскольку степень открытия регулирующего расход клапана регулируют с учетом уровня жидкости угольно-керосиновой суспензии в резервуаре и значения электрического тока в двигателе для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера, возможно более надежно предотвращать: создание перегрузки силой, действующей на шнековый конвейер; повреждение составляющих деталей; и снижение качества разделения твердой и жидкой фаз.

Кроме того, в настоящем изобретении предложен в качестве средства решения вышеупомянутой задачи способ регулирования объемного расхода угольно-керосиновой суспензии, в котором в процессе разделения твердой и жидкой фаз при подаче обезвоженной угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора и разделении угольно-керосиновой суспензии на твердую фракцию и жидкую фракцию целевое значение электрического тока, подаваемого в двигатель для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера центробежного сепаратора типа декантатора, определяют таким образом, что уровень жидкости в резервуаре для угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора, может принимать постоянное значение; первое целевое значение степени открытия регулирующего расход клапана, который располагают в середине питающей линии для подачи угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора, определяют на основании целевого значения электрического тока; второе целевое значение степени открытия регулирующего расход клапана определяют на основании разности между целевым значением и фактически измеренным значением крутящего момента, который действует на шнековый конвейер центробежного сепаратора типа декантатора; объемный расход угольно-керосиновой суспензии в питающей линии, проходящей от резервуара до центробежного сепаратора типа декантатора, определяют таким образом, что уровень жидкости в резервуаре для угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора, может принимать постоянное значение, и третье целевое значение степени открытия регулирующего расход клапана определяют на основании разности между определенным объемным расходом суспензии и фактически измеренным значением; и наименьшее из первого целевого значения степени открытия, второго целевого значения степени открытия и третьего целевого значения степени открытия используют в качестве степени открытия регулирующего расход клапана.

Посредством данного способа, поскольку степень открытия регулирующего расход клапана регулируют с учетом объемного расхода угольно-керосиновой суспензии, которая протекает в питающей линии, а также уровня жидкости угольно-керосиновой суспензии в резервуаре и значения электрического тока двигателя для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера, возможо более должным образом предотвратить создание перегрузки силой, действующей на шнековый конвейер; повреждение составляющих деталей; и снижение качества разделения твердой и жидкой фаз.

Оказывается желательным, что степень открытия регулирующего расход клапана увеличивается и уменьшается в заданном цикле.

С помощью данного способа оказывается возможно более должным образом предотвратить: закупоривание питающей линии и недостаточную текучесть посредством тонкой настройки увеличения и уменьшения объемного расхода угольно-керосиновой суспензии.

Кроме того, в настоящем изобретении предложено в качестве средства решения вышеупомянутой задачи устройство для изготовления облагороженного бурого угля, включающее: резервуар для хранения угольно-керосиновой суспензии; центробежный сепаратор типа декантатора, имеющий внешний вращающийся цилиндр и шнековый конвейер, установленный с возможностью относительного вращения во внешний вращающийся цилиндр и приводимый в действие двигателем; питающую линию, соединяющую резервуар с центробежным сепаратором типа декантатора; регулирующий расход клапан, установленный в питающей линии и регулирующий объемный расход угольно-керосиновой суспензии; датчик определения крутящего момента для измерения крутящего момента, действующего на шнековый конвейер; и регулирующую секцию, выполненную с возможностью в процессе разделения твердой и жидкой фаз при использовании центробежного сепаратора типа декантатора определения целевого значения степени открытия на основании разности между целевым значением крутящего момента, действующего на шнековый конвейер, и фактически измеренным значением, определенным с помощью датчика определения крутящего момента, и с возможностью регулирования степени открытия регулирующего расход клапана, расположенного в середине питающей линии для подачи угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора, на уровне целевого значения степени открытия.

Кроме того, в настоящем изобретении предложено в качестве средства решения вышеупомянутой задачи устройство для изготовления облагороженного бурого угля, включающее: резервуар для хранения угольно-керосиновой суспензии; датчик определения уровня жидкости для определения уровня жидкости угольно-керосиновой суспензии в резервуаре; центробежный сепаратор типа декантатора, имеющий внешний вращающийся цилиндр и шнековый конвейер, установленный с возможностью относительного вращения во внешний вращающийся цилиндр и приводимый в действие двигателем; питающую линию, соединяющую резервуар с центробежным сепаратором типа декантатора; регулирующий расход клапан, установленный в питающей линии и регулирующий объемный расход угольно-керосиновой суспензии; и регулирующую секцию, выполненную с возможностью определения целевого значения электрического тока, подаваемого в двигатель для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера центробежного сепаратора типа декантатора, таким образом, что уровень жидкости в резервуаре может принимать постоянное значение на основании обнаруженного сигнала датчика определения уровня жидкости, с возможностью определения целевого значения степени открытия на основании разности между целевым значением электрического тока и фактически измеренным значением электрического тока, подаваемого в двигатель, и с возможностью регулирования степени открытия регулирующего расход клапана, расположенного в середине питающей линии для подачи угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора, на уровне целевого значения степени открытия.

Кроме того, в настоящем изобретении предложено в качестве средства решения вышеупомянутой задачи, устройство для изготовления облагороженного бурого угля, включающее: резервуар для хранения угольно-керосиновой суспензии; датчик определения уровня жидкости для определения уровня жидкости угольно-керосиновой суспензии в резервуаре; центробежный сепаратор типа декантатора, имеющий внешний вращающийся цилиндр и шнековый конвейер, установленный с возможностью относительного вращения во внешний вращающийся цилиндр и приводимый в действие двигателем; питающая линия, соединяющая резервуар с центробежным сепаратором типа декантатора; регулирующий расход клапан, установленный в питающей линии и регулирующий объемный расход угольно-керосиновой суспензии; и регулирующую секцию, выполненную с возможностью определения целевого значения электрического тока, подаваемого в двигатель для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера центробежного сепаратора типа декантатора, таким образом, что уровень жидкости в резервуаре может принимать постоянное значение на основании обнаруженного сигнала датчика определения уровня жидкости, с возможностью определения первого целевого значения степени открытия регулирующего расход клапана, расположенного в середине питающей линии для подачи угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора на основании целевого значения электрического тока, с возможностью определения второго целевого значения степени открытия регулирующего расход клапана на основании разности между целевым значением и фактически измеренным значением крутящего момента, который действует на шнековый конвейер центробежного сепаратора типа декантатора, и с возможностью использования меньшего из первого целевого значения степени открытия и второго целевого значения степени открытия в качестве степени открытия регулирующего расход клапана.

Кроме того, в настоящем изобретении предложено в качестве средства решения вышеупомянутой задачи устройство для изготовления облагороженного бурого угля, включающее резервуар для хранения угольно-керосиновой суспензии; датчик определения уровня жидкости для определения уровня жидкости угольно-керосиновой суспензии в резервуаре; центробежный сепаратор типа декантатора, имеющий внешний вращающийся цилиндр и шнековый конвейер, установленный с возможностью относительного вращения во внешний вращающийся цилиндр и приводимый в действие двигателем; питающую линию, соединяющую резервуар с центробежным сепаратором типа декантатора; регулирующий расход клапан, установленный в питающей линии и регулирующий объемный расход угольно-керосиновой суспензии; и регулирующую секцию, выполненную с возможностью определения целевого значения электрического тока, подаваемого в двигатель для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера центробежного сепаратора типа декантатора, таким образом, что уровень жидкости в резервуаре может принимать постоянное значение на основании обнаруженного сигнала датчика определения уровня жидкости, с возможностью определения первого целевого значения степени открытия регулирующего расход клапана, расположенного в середине питающей линии для подачи угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора на основании целевого значения электрического тока, с возможностью определения второго целевого значения степени открытия регулирующего расход клапана на основании разности между целевым значением и фактически измеренным значением крутящего момента, который действует на шнековый конвейер центробежного сепаратора типа декантатора, с возможностью определения объемного расхода угольно-керосиновой суспензии в питающей линии, проходящей от резервуара до центробежного сепаратора типа декантатора, таким образом, что уровень жидкости в резервуаре для угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора, может принимать постоянное значение, с возможностью определения третьего целевого значения степени открытия регулирующего расход клапана на основании разности между определенным объемным расходом суспензии и фактически измеренным значением, и с возможностью использования наименьшего из первого целевого значения степени открытия, второго целевого значения степени открытия и третьего целевого значения степени открытия в качестве степени открытия регулирующего расход клапана.

Оказывается желательным, что регулирующая секция увеличивает и уменьшает степень открытия регулирующего расход клапана в заданном цикле.

Полезные эффекты изобретения

Согласно настоящему изобретению, поскольку регулируется объемный расход угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора, возможно эффективно предотвращать: перегрузки и механическое повреждение центробежного сепаратора типа декантатора; или снижение качества разделения твердой и жидкой фаз. В результате этого возможно стабилизировать процесс получения облагороженного бурого угля.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 представляет изображение, схематически иллюстрирующее устройство для изготовления облагороженного бурого угля согласно первому варианту осуществления.

Фиг. 2 представляет изображение, схематически иллюстрирующее устройство для изготовления облагороженного бурого угля согласно второму варианту осуществления.

Фиг. 3 представляет изображение, схематически иллюстрирующее устройство для изготовления облагороженного бурого угля согласно третьему варианту осуществления.

Фиг. 4 представляет изображение, схематически иллюстрирующее устройство для изготовления облагороженного бурого угля согласно четвертому варианту осуществления.

Фиг. 5 представляет график, иллюстрирующий изменение объемного расхода в питающей линии устройства для изготовления облагороженного бурого угля согласно пятому варианту осуществления.

Описание вариантов осуществления

Далее варианты осуществления настоящего изобретения разъясняются со ссылкой на прилагаемые чертежи.

Первый вариант осуществления

Фиг. 1 схематически иллюстрирует устройство для изготовления облагороженного бурого угля согласно первому варианту осуществления. Данное устройство для изготовления облагороженного бурого угля включает в себя резервуар 1 для хранения угольно-керосиновой суспензии и центробежный сепаратор типа декантатора 2 для разделения угольно-керосиновой суспензии, подаваемой из резервуара 1, на твердую фракцию и жидкую фракцию.

Угольно-керосиновую суспензию подают произвольно в резервуар 1. Как правило, угольно-керосиновую суспензию подают таким образом, что уровень жидкости в резервуаре 1 можно поддерживать почти на постоянном уровне. Уровень жидкости угольно-керосиновой суспензии в резервуаре 1 определяют датчиком определения уровня жидкости 3.

Насос 5, первый клапан 6 и второй клапан 7 соединяют последовательно от стороны резервуара в середине питающей линии 4, которая проходит от резервуара 1 до центробежного сепаратора типа декантатора 2. Роль первого клапана 6 заключается в том, чтобы регулировать объемный расход угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора 2. Роль второго клапан 7 заключается в том, чтобы увеличивать и уменьшать объемный расход угольно-керосиновой суспензии в заданном интервале в питающей линии 4 (подробности разъясняются в описании пятого варианта осуществления, которое будет представлено далее). Кроме того, присутствует линия возврата флегмы 8, которая проходит от точки между насосом 5 и первым клапаном 6 до резервуара 1.

Центробежный сепаратор типа декантатора 2 имеет конфигурацию, в которой цилиндрический корпус 10, который содержит шнековый конвейер (не представленный на чертеже), находится в основном корпусе 9 сепаратора. Вращающаяся цилиндрическая секция 12, приводимая во вращательное движение двигателем 11, выступает вперед из концевой секции шнекового конвейера. Вращающуюся цилиндрическую секцию 12 поддерживают во вращающемся состоянии опорной плитой 13, установленной на одной концевой стороне основного корпуса 9 сепаратора. Кроме того, вращающуюся цилиндрическую секцию 12 присоединяют к питающей линии 4 и угольно-керосиновая суспензия втекает внутрь. Вращающийся вал 14 выполнен с возможностью выступания вперед из другой концевой секции шнекового конвейера и поддержания во вращающемся состоянии опорной плитой 15, установленной на другой концевой стороне основного корпуса 9 сепаратора. Крутящий момент шнекового конвейера определяют измерителем крутящего момента 16. Крутящий момент, определенный измерителем крутящего момента 16, преобразуется в электрический сигнал (от 4 до 20 мА постоянного тока) передатчиком 17 и передается в регулятор 18. Регулятор 18 передает управляющий сигнал первому клапану 6 на основании принятого определенного значения крутящего момента и регулирует степень открытия этого клапана. Хотя это не представлено на чертеже, выпускающее твердое вещество отверстие для выхода осадка (твердого вещества), полученного посредством отделения твердого вещества от жидкости, и выпускающее жидкое вещество отверстие для выхода жидкого вещества находятся на другой концевой секции основного корпуса 9 сепаратора.

В устройстве для изготовления облагороженного бурого угля, имеющем вышеупомянутую конфигурацию, угольно-керосиновую суспензию разделяют на твердую фракцию и жидкую фракцию следующим образом.

Сначала на основании соотношения между условиями питающей нагрузки угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора 2 (объемный расход угольно-керосиновой суспензии, концентрация твердого вещества, содержащегося в угольно-керосиновой суспензии, и т.д.; здесь используют объемный расход угольно-керосиновой суспензии), и установленным значением крутящего момента центробежного сепаратора типа декантатора 2 целевое значение крутящего момента (значение установленного параметра SV) устанавливают заблаговременно на основании эмпирического значения, такого как экспериментальный результат.

Кроме того, возможно фактически приводить в действие центробежный сепаратор типа декантатора 2 и тонко регулировать целевое значение крутящего момента (значение SV) на основании крутящего момента, определенного датчиком определения крутящего момента (определенное значение крутящего момента).

После этого оператор вводит целевое значение крутящего момента (значение SV) через DCS (распределенную систему управления) согласно разности рабочего параметра центробежного сепаратора типа декантатора 2 и других параметров. Затем используют регулирование с обратной связью (здесь пропорционально-интегрально-дифференциальное регулирование (PID)) на основании оклонения между введенным целевым значением крутящего момента (значение SV) и определенным значением крутящего момента (значение параметра давления (PV))), которое передается от передатчика 17, и полученное вычисленное значение (значение регулируемого параметра (MV)) передается первому клапану 6 как сигнал управления. В результате этого степень открытия первого клапана 6 изменяют в соответствии с сигналом управления, и регулируют объемный расход.

Конкретно, степень открытия первого клапана 6 определяют в соответствии со следующим выражением:

Выражение 1:

Mv(t): управляющий выход,

e(t): управляющее отклонение (целевое значение крутящего момента SV - определенное значение крутящего момента PV),

PB: пропорциональная область (%),

Ti: время интегрирования (мин),

Td: время дифференцирования (мин),

(PB, Ti, и Td представляют собой регулирующий параметр управляющего отклонения).

Угольно-керосиновая суспензию подают из резервуара 1 в центробежный сепаратор типа декантатора 2 посредством насоса 5, в то время как степень открытия первого клапана 6 регулируют, как описано выше. В центробежном сепараторе типа декантатора 2 шнековый конвейер вращается под действием двигателя 11, и угольно-керосиновую суспензию, подаваемую во вращающуюся цилиндрическую секцию 12, разделяют на твердую фракцию и жидкую фракцию. После разделения твердое вещество и жидкое вещество выходят из выпускающего твердое вещество отверстия и выпускающего жидкое вещество отверстия, соответственно.

Согласно первому варианту осуществления, поскольку степень открытия первого клапана 6 регулируют, учитывая крутящий момент (целевое значение крутящего момента SV и измеренное значение крутящего момента PV) шнекового конвейера, возможно регулировать объемный расход угольно-керосиновой суспензии таким образом, чтобы не вызывать перегрузку центробежного сепаратора типа декантатора 2; и предотвращать снижение качества разделения твердой и жидкой фаз.

Второй вариант осуществления

Фиг. 2 схематически иллюстрирует устройство для изготовления облагороженного бурого угля согласно второму варианту осуществления. Данное устройство для изготовления облагороженного бурого угля отличается от устройства согласно первому варианту осуществления следующим образом. Здесь в следующих разъяснениях часть, соответствующая конфигурации согласно первому варианту осуществления, представлена идентичным обозначением, и соответствующее разъяснение не приводится.

С помощью измерителя крутящего момента 16 измеряют только крутящий момент, действующий на шнековый конвейер, и не используют для регулирования степени открытия первого клапана 6. Затем значение электрического тока, используемого для мотора 11, чтобы приводить во вращение шнековый конвейер, и степень открытия первого клапана 6 регулируют следующим образом на основании определенного сигнала датчика определения уровня жидкости 3, чтобы определить уровень жидкой угольно-керосиновой суспензии в резервуаре 1.

Таким образом, каскадное регулирование осуществляют на основании уровня жидкости, определенного датчиком определения уровня жидкости 3, и значения электрического тока двигателя 11, и установленное значение (значение SV) электрического тока, используемого для двигателя 11, определяют таким образом, что уровень жидкости в резервуаре 1 может принимать постоянное значение. Затем вычисленное значение (MV значение) вычисляют в соответствии с выражением 1, которое приведено выше, на основании отклонения между определенным установленным значением (значение SV) и фактически измеренным значением (значение PV) крутящего момента, которое определяют датчиком определения крутящего момента. Затем степень открытия первого клапана 6 регулируют в соответствии с вычисленным значением.

Согласно второму варианту осуществления, поскольку значение электрического тока, подводимого к двигателю 11 для вращения шнекового конвейера, и степень открытия первого клапана 6 регулируют на основании уровня жидкости угольно-керосиновой суспензии в резервуаре 1, возможно регулировать объемный расход угольно-керосиновой суспензии таким образом, чтобы не происходила перегрузка центробежного сепаратора типа декантатора 2, и при этом уровень жидкости угольно-керосиновой суспензии в резервуаре 1 сохранял постоянное значение; а также предотвращать снижение качества разделения твердой и жидкой фаз.

Третий вариант осуществления

Фиг. 3 схематически иллюстрирует устройство для изготовления облагороженного бурого угля согласно третьему варианту осуществления. Данное устройство для изготовления облагороженного бурого угля отличается от устройств согласно первому варианту осуществления и второму варианту осуществления следующим образом. Здесь в следующих разъяснениях часть, соответствующая конфигурации согласно первому варианту осуществления или второму варианту осуществления, представлена идентичным обозначением, и соответствующее разъяснение не приводится.

Таким же образом, как в первом варианте осуществления, первое целевое значение крутящего момента (значение SV1) устанавливают на основании соотношения между условиями питающей нагрузки угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора 2, и установленным значением крутящего момента центробежного сепаратора типа декантатора 2. Затем первое вычисленное значение (значение MV1), которое представляет собой первое целевое значение степени открытия, вычисляют в соответствии с выражением 1 на основании отклонения между первым целевым значением крутящего момента (значение SV1), которое было установлено, и первым фактически измеренным значением (значение PV1), которое определяют датчиком определения крутящего момента.

Кроме того, таким же образом, как во втором варианте осуществления, каскадное регулирование осуществляют на основании уровня жидкости, определенного датчиком определения уровня жидкости 3, и значения электрического тока двигателя 11, и второе установленное значение (значение SV2) электрического тока, подаваемого в двигатель 11, определяют таким образом, что уровень жидкости в резервуаре 1 может принимать постоянное значение. Затем второе вычисленное значение (значение MV2), которое представляет собой второе целевое значение степени открытия, вычисляют в соответствии с выражением 1 на основании отклонения между определенным вторым установленным значением (значение SV2) и вторым фактически измеренным значением (значение PV2) электрического тока, подаваемого в двигатель 11, для вращения шнекового конвейера.

Затем вычисленное первое вычисленное значение (значение MV1) и второе вычисленное значение (значение MV2) сравнивают (выбирают меньшее значение), и степень открытия первого клапана 6 регулируют на основании меньшего выбранного значения (электрического тока).

Согласно третьему варианту осуществления, поскольку степень открытия первого клапана 6 регулируют на основании меньшего из первого вычисленного значения (значение MV1) и второго вычисленного значения (значение MV2), не происходит быстрого изменения степени открытия. В результате этого возможно должным образом разделить угольно-керосиновую суспензию на твердую фракцию и жидкую фракцию, в то время как угольно-керосиновую суспензию перемещают в более устойчивом состоянии по сравнению с первым вариантом осуществления и вторым вариантом осуществления.

Четвертый вариант осуществления

Фиг. 4 схематически иллюстрирует устройство для изготовления облагороженного бурого угля согласно четвертому варианту осуществления. Данное устройство для изготовления облагороженного бурого угля отличается от устройства согласно первому варианту осуществления следующим образом. Здесь в следующих разъяснениях часть, соответствующая конфигурации согласно первому варианту осуществления, представлена идентичным обозначением, и соответствующее разъяснение не приводится.

Таким же образом, как в первом варианте осуществления, первое целевое значение крутящего момента (значение SV1) устанавливают на основании соотношения между условиями питающей нагрузки угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора 2, и установленным значением крутящего момента центробежного сепаратора типа декантатора 2. Затем первое вычисленное значение (значение MV1), которое представляет собой первое целевое значение степени открытия, вычисляют в соответствии с выражением 1 на основании отклонения между первым целевым значением крутящего момента (значение SV1), которое было установлено, и первым фактически измеренным значением (значение PV1) крутящего момента шнекового конвейера, которое измеряют датчиком определения крутящего момента.

Кроме того, таким же образом, как во втором варианте осуществления, каскадное регулирование осуществляют на основании уровня жидкости, определенного датчиком определения уровня жидкости 3, и значения электрического тока двигателя 11, и второе установленное значение (значение SV2) электрического тока, подаваемого в двигатель 11, определяют таким образом, что уровень жидкости в резервуаре 1 может принимать постоянное значение. Затем второе вычисленное значение (значение MV2), которое представляет собой второе целевое значение степени открытия, вычисляют в соответствии с выражением 1 на основании отклонения между определенным вторым установленным значением (значение SV2) и вторым фактически измеренным значением (значение PV2) электрического тока, подаваемого в двигатель 11, для вращения шнекового конвейера.

Кроме того, объемный расход суспензии, который представляет собой целевое значение, определяют таким образом, что уровень жидкой угольно-керосиновой суспензии в резервуаре 1 может принимать постоянное значение. Кроме того, в питающей линии 4 располагают прибор измерения расхода суспензии 19 и измеряют объемный расход угольно-керосиновой суспензии, протекающей в питающей линии 4. Затем каскадное регулирование осуществляют на основании отклонения между целевым значением объемного расхода суспензии и определенным значением объемного расхода суспензии, которое определяют прибором измерения расхода суспензии, и третье вычисленное значение (значение MV3), которое представляет собой третье целевое значение степени открытия, вычисляют согласно выражению 1.

После этого степень открытия первого клапана 6 регулируют на основании наименьшего значения из вычисленных первого вычисленного значения (MV1), второго вычисленного значения (MV2) и третьего вычисленного значения (MV3).

Согласно четвертому варианту осуществления, поскольку степень открытия первого клапана 6 подвергают управлению с обратной связью на основании наименьшего значения из первого вычисленного значения (MV1), второго вычисленного значения (MV2) и дополнительного третьего вычисленного значения (MV3) первого клапана 6, вычисленного из установленного значения (значение SV3) и фактически измеренного значения (PV3) объемного расхода суспензии, возможно должным образом разделить угольно-керосиновую суспензию на твердую фракцию и жидкую фракцию, в то время как угольно-керосиновая суспензия перемещается в еще более устойчивом состоянии по сравнению с третьим вариантом осуществления.

Пятый вариант осуществления

В устройстве для изготовления облагороженного бурого угля согласно пятому варианту осуществления применяют следующее регулирование, которое является пригодным для использования в любой из конфигураций согласно первому, второму, третьему и четвертому вариантам осуществления.

Таким образом, осуществляется очень малое изменение степени открытия первого клапана 6 в питающей линии 4. Конкретно, как показано на графике на Фиг. 5, степень открытия первого клапана 6 увеличивают и уменьшают в течение постоянного периода (t), и осуществляют так называемое тактовое регулирование. В результате этого возможно предотвратить закупоривание питающей линии 4, в частности первого клапана 6. Здесь период (t) и амплитуда увеличения и уменьшения (±X%, например, ±1%) можно произвольно устанавливать в зависимости от условий потока (разность внутреннего диаметра питающей линии 4 и другие) угольно-керосиновой суспензии, и можно устанавливать надлежащие значения посредством эксперимента и т.д. Кроме того, когда осуществляют тактовое регулирование посредством первого клапана 6, возможно также осуществлять регулирование расхода посредством изменения степени открытия первого клапана 6 или посредством изменения степени открытия второго клапана 7.

Согласно пятому варианту осуществления возможно эффективно предотвращать закупоривание угольно-керосиновой суспензии в питающей линии 4, в частности в регулирующем расход клапане посредством увеличения и уменьшения объемного расхода угольно-керосиновой суспензии в питающей линии 4 в определенном интервале.

Список условных обозначений:

1 - Резервуар

2 - Центробежный сепаратор типа декантатора

3 - Датчик определения уровня жидкости

4 - Питающая линия

5 - Насос

6 - Первый клапан (регулирующий расход клапан)

7 - Второй клапан

8 - Линия возврата флегмы

9 - Основной корпус сепаратора

10 - Цилиндрический корпус

11 - Двигатель

12 - Вращающаяся цилиндрическая секция

13 - Опорная плита

14 - Вращающийся вал

15 - Опорная плита

16 - Измеритель крутящего момента

17 - Передатчик

18 - Регулятор

Изобретение описывает способ регулирования объемного расхода угольно-керосиновой суспензии, в котором в процессе разделения твердой и жидкой фаз при подаче обезвоженной угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора и разделении угольно-керосиновой суспензии на твердую фракцию и жидкую фракцию целевое значение электрического тока, подаваемого в двигатель для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера центробежного сепаратора типа декантатора, определяют таким образом, что уровень жидкости в резервуаре для угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора, может принимать постоянное значение; целевое значение степени открытия определяют на основании разности между целевым значением электрического тока и фактически измеренным значением электрического тока, подаваемого в двигатель; и степень открытия регулирующего расход клапана, который располагают в середине питающей линии для введения угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора, регулируют в зависимости от целевого значения степени открытия. Также описываются варианты способа регулирования объемного расхода угольно-керосиновой суспензии и устройства для выполнения этих способов. Технический результат заключается в возможности эффективно предотвращать перегрузки и механические повреждения центробежного сепаратора типа декантатора или снижать качество разделения твердой и жидкой фаз. В результате этого возможно стабилизировать процесс получения облагороженного бурого угля. 6 н.п. ф-лы, 5 ил.

1. Способ регулирования объемного расхода угольно-керосиновой суспензии, в котором в процессе разделения твердой и жидкой фаз при подаче обезвоженной угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора и разделении угольно-керосиновой суспензии на твердую фракцию и жидкую фракцию:

целевое значение электрического тока, подаваемого в двигатель для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера центробежного сепаратора типа декантатора, определяют таким образом, что уровень жидкости в резервуаре для угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора, может принимать постоянное значение;

целевое значение степени открытия определяют на основании разности между целевым значением электрического тока и фактически измеренным значением электрического тока, подаваемого в двигатель; и

степень открытия регулирующего расход клапана, который располагают в середине питающей линии для введения угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора, регулируют в зависимости от целевого значения степени открытия.

2. Способ регулирования объемного расхода угольно-керосиновой суспензии, в котором в процессе разделения твердой и жидкой фаз при подаче обезвоженной угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора и разделении угольно-керосиновой суспензии на твердую фракцию и жидкую фракцию:

целевое значение электрического тока, подаваемого в двигатель для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера центробежного сепаратора типа декантатора, определяют таким образом, что уровень жидкости в резервуаре для угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора, может принимать постоянное значение;

первое целевое значение степени открытия регулирующего расход клапана, который располагают в середине питающей линии для подачи угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора, определяют на основании целевого значения электрического тока;

второе целевое значение степени открытия регулирующего расход клапана определяют на основании разности между целевым значением и фактически измеренным значением крутящего момента, который действует на шнековый конвейер центробежного сепаратора типа декантатора; и

меньшее из первого целевого значения степени открытия и второго целевого значения степени открытия используют в качестве степени открытия регулирующего расход клапана.

3. Способ регулирования объемного расхода угольно-керосиновой суспензии, в котором в процессе разделения твердой и жидкой фаз при подаче обезвоженной угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора и разделении угольно-керосиновой суспензии на твердую фракцию и жидкую фракцию:

целевое значение электрического тока, подаваемого в двигатель для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера центробежного сепаратора типа декантатора, определяют таким образом, что уровень жидкости в резервуаре для угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора, может принимать постоянное значение;

первое целевое значение степени открытия регулирующего расход клапана, который располагают в середине питающей линии для подачи угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора, определяют на основании целевого значения электрического тока;

второе целевое значение степени открытия регулирующего расход клапана определяют на основании разности между целевым значением и фактически измеренным значением крутящего момента, который действует на шнековый конвейер центробежного сепаратора типа декантатора;

объемный расход угольно-керосиновой суспензии в питающей линии, проходящей от резервуара до центробежного сепаратора типа декантатора, определяется таким образом, что уровень жидкости в резервуаре для угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора, может принимать постоянное значение, и третье целевое значение степени открытия регулирующего расход клапана определяют на основании разности между определенным объемным расходом суспензии и фактически измеренным значением; и

наименьшее из первого целевого значения степени открытия, второго целевого значения степени открытия и третьего целевого значения степени открытия используют в качестве степени открытия регулирующего расход клапана.

4. Устройство для изготовления облагороженного бурого угля, содержащее:

резервуар для хранения угольно-керосиновой суспензии;

датчик определения уровня жидкости для определения уровня жидкой угольно-керосиновой суспензии в резервуаре;

центробежный сепаратор типа декантатора, имеющий внешний вращающийся цилиндр и шнековый конвейер, установленный с возможностью относительного вращения во внешний вращающийся цилиндр и приводимый в действие двигателем;

питающую линию, соединяющую резервуар с центробежным сепаратором типа декантатора;

регулирующий расход клапан, установленный в питающей линии и регулирующий объемный расход угольно-керосиновой суспензии; и

регулирующую секцию, выполненную с возможностью определения целевого значения электрического тока, подаваемого в двигатель для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера центробежного сепаратора типа декантатора, таким образом, что уровень жидкости в резервуаре может принимать постоянное значение на основании обнаруженного сигнала датчика определения уровня жидкости, с возможностью определения целевого значения степени открытия на основании разности между целевым значением электрического тока и фактически измеренным значением электрического тока, подаваемого в двигатель, и регулирования степени открытия регулирующего расход клапана, расположенного в середине питающей линии для подачи угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора, на уровне целевого значения степени открытия.

5. Устройство для изготовления облагороженного бурого угля, содержащее:

резервуар для хранения угольно-керосиновой суспензии;

датчик определения уровня жидкости для определения уровня жидкости угольно-керосиновой суспензии в резервуаре;

центробежный сепаратор типа декантатора, имеющий внешний вращающийся цилиндр и шнековый конвейер, установленный с возможностью относительного вращения во внешний вращающийся цилиндр и приводимый в действие двигателем;

питающую линию, соединяющую резервуар с центробежным сепаратором типа декантатора;

регулирующий расход клапан, установленный в питающей линии и регулирующий объемный расход угольно-керосиновой суспензии; и

регулирующую секцию, выполненную с возможностью определения целевого значения электрического тока, подаваемого в двигатель для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера центробежного сепаратора типа декантатора, таким образом, что уровень жидкости в резервуаре может принимать постоянное значение на основании обнаруженного сигнала датчика определения уровня жидкости, определения первого целевого значения степени открытия регулирующего расход клапана, расположенного в середине питающей линии для введения угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора на основании целевого значения электрического тока, определения второго целевого значения степени открытия регулирующего расход клапана на основании разности между целевым значением и фактически измеренным значением крутящего момента, который действует на шнековый конвейер центробежного сепаратора типа декантатора, и использования меньшего из первого целевого значения степени открытия и второго целевого значения степени открытия в качестве степени открытия регулирующего расход клапана.

6. Устройство для изготовления облагороженного бурого угля, содержащее:

резервуар для хранения угольно-керосиновой суспензии;

датчик определения уровня жидкости для определения уровня жидкой угольно-керосиновой суспензии в резервуаре;

центробежный сепаратор типа декантатора, имеющий внешний вращающийся цилиндр и шнековый конвейер, установленный с возможностью относительного вращения во внешний вращающийся цилиндр и приводимый в действие двигателем;

питающую линию, соединяющую резервуар с центробежным сепаратором типа декантатора;

регулирующий расход клапан, установленный в питающей линии и регулирующий объемный расход угольно-керосиновой суспензии; и

регулирующую секцию, выполненную с возможностью определения целевого значения электрического тока, подаваемого в двигатель для его вращения и приведения в действие шнекового конвейера центробежного сепаратора типа декантатора, таким образом, что уровень жидкости в резервуаре может принимать постоянное значение на основании обнаруженного сигнала датчика определения уровня жидкости, с возможностью определения первого целевого значения степени открытия регулирующего расход клапана, расположенного в середине питающей линии для подачи угольно-керосиновой суспензии в центробежный сепаратор типа декантатора на основании целевого значения электрического тока, определения второго целевого значения степени открытия регулирующего расход клапана на основании разности между целевым значением и фактически измеренным значением крутящего момента, который действует на шнековый конвейер центробежного сепаратора типа декантатора, определения объемного расхода угольно-керосиновой суспензии в питающей линии, проходящей от резервуара до центробежного сепаратора типа декантатора таким образом, что уровень жидкости в резервуаре для угольно-керосиновой суспензии, подаваемой в центробежный сепаратор типа декантатора, может принимать постоянное значение, определения третьего целевого значения степени открытия регулирующего расход клапана на основании разности между определенным объемным расходом суспензии и фактически измеренным значением, и использования наименьшего из первого целевого значения степени открытия, второго целевого значения степени открытия и третьего целевого значения степени открытия в качестве степени открытия регулирующего расход клапана.