УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ПЛОТНОСТИ И РАСХОДА ТВЁРДОГО В ПОТОКЕ ПУЛЬПЫ Российский патент 2020 года по МПК G01F1/78 

Предлагаемое изобретение относится к области контроля и автоматизации производственных процессов, в частности для измерения параметров пульпы на выходе измельчительного комплекса мельница-классификатор в процессе обогащения руды на обогатительных фабриках - горно-металлургической и химической промышленности.

Известно устройство для измерения весового расхода и весового дозирования жидких флотационных реагентов (весовой расходомер-дозатор) патент РФ 2537099, приоритет от 14.05.2013г. [1] .Недостатком устройства [1] является ограничения использования его для измерения потока жидкости с частицами твердого пульпы, выпадающими в осадок и невозможностью автоматического контроля расхода твердого в пульпе.

Наиболее близким по технической сущности - прототипом предлагаемого устройства является устройство [1].

Целью предлагаемого изобретения является упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей. На Рис.1 изображена функциональная схема устройства, на которой обозначены:

1. Полая труба с щелью

2. Гибкое соединение

3. Подвижная труба делителя пробы

4. Привод

5. Распределитель пульпы.

6. Накопительная ёмкость

7. Датчики веса

8. Датчик уровня пульпы

9. Запорный клапан

10. Блок вычисления и управления БВУ

11. Информационное табло

12.Клапан для промывки накопительной ёмкости

представительной пробы при изменениях плотности и расхода потока пульпы. Нижний конец трубы 1 без щели выходит из основания потока и подсоединяется к верхнему торцу гибкого соединения 2, а к противоположному торцу гибкого соединения 2 подсоединяется подвижная труба делителя пробы 3, к которой прикреплен привод 4. В предлагаемое устройство введены распределитель пульпы 5, накопительная ёмкость 6, оснащенная датчиками веса 7, датчиком пульпы 8 и запорным клапаном 9, причем, сигналы датчики веса 7, датчик уровня 8 и управляющий вход запорного клапана 9 подключены к входам блока вычисления и управления 10 БВУ. Один из выходов БВУ подключен к введенному в устройство информационному табло 11.

Предлагаемое устройство работает под управлением блока вычислений и управления БВУ 10 следующим образом.

В исходном состоянии подвижная труба делителя пробы 3 под действием привода пневматического 4 устанавливается в положение, при котором проба пульпы, отбираемая пробоотборником на базе полой трубы 1, посредством распределителя пульпы 5 возвращается в поток.

Цикл работы устройства начинается с измерения веса Рт порожней накопительной ёмкости 6 и запоминания этого веса, закрывания запорного клапана 9 и перевода приводом пневматическим 4 подвижной трубы делителя пробы 3 в положение, при котором отбираемая пробоотборником (полая труба 1) проба пульпы заливается в накопительную ёмкость 6. При этом вес накопительной ёмкости 6 увеличивается и в ней повышается уровень пульпы. При достижении уровня пульпы датчика уровня 8 (заполнение фиксированного объёма Vo), сигнал которого поступает на блок вычисления и управления 10. Управляющие сигналы блока вычисления и управления 10 открывают запорный клапан 9 и включают привод пневматический 4, который переводит отбираемую пробу в поток. В каждом цикле работы предлагаемого устройства определяются вес (масса) пульпы Р в накопительной ёмкости 6 и время Тн заполнения фиксированного объёма Vo пульпой в накопительной ёмкости 6.

Перечень констант, вводимых в блок вычисления и управления 10 (БВУ):

Vo - фиксированный датчиком уровня пульпы 8 объем накопительной пробы

Dтв. - плотность исходного твердого (например, руды) в пульпе,

Рт - вес порожней накопительной емкости (контрольный вес),

Эж - плотность несущей жидкости (воды),

L - ширина потока пульпы,

I - ширина щели пробоотборной полой трубы 1.

Используя результаты измерений веса Р заполненной до датчика уровня накопительной ёмкости 6, время наполнения фиксированного объёма Vo накопительной ёмкости 6 и введенные в блок вычисления и управления 10 БВУ константы, вычисляются следующие параметры пульпы:

Плотность пробы пульпы: D_п=(P-P_т)/V_o

Расход пробы пульпы Q_п=V_o/Т_н

Концентрация твердого в пульпе С=D_тв.(D_п-D_ж)/D_п(D_тв.-D_ж.)

Расход твердого в пробе пульпы Q_тв.=С Q_п

Расход твердого в потоке пульпы Q_тв. в потоке = L С Q_п/1

Вычисленные параметры потока пульпы по каналу связи передаются на информационное табло 11, в том числе плотность пульпы и расход твердого в потоке пульпы.

Предлагаемое устройство обладает новизной, является полезным и может быть использовано, например, для контроля работы мельницы или измельчительного комплекса мельница-классификатор при обогащении руд цветных металлов.

Литература

1. Устройство для измерения весового расхода и весового дозирования жидких флотационных реагентов (весовой расходомер-дозатор жидкости) патент РФ 2537099, приоритет от 14.05.2013г.

Изобретение относится к устройству для автоматического контроля плотности и расхода твердого в потоке пульпы, к области автоматизации производственных процессов, в частности для измерения параметров пульпы на выходе измельчительного комплекса мельница-классификатор в процессе обогащения руды на обогатительных фабриках горнометаллургической и химической промышленности. Устройство для автоматического контроля плотности и расхода твердого в потоке пульпы содержит накопительную ёмкость, оснащенную датчиком веса и датчиком уровня пульпы, запорным управляемым клапаном на выпускном выходе ёмкости. Также устройство содержит пробоотборник, обеспечивающий отбор представительной пробы из потока пульпы по содержанию в ней твердого, выполненный в виде полой трубы с щелью по её образующей на всю высоту потока, причем щель трубы расположена встречно потоку, выход пробоотборника сочленен гибким соединением с входом распределителя в виде полой подвижной трубы, нижний конец которой перемещают приводом по заданной программе, периодически соединяя его с накопительной ёмкостью, оснащенной датчиками веса и датчиком уровня пульпы. При этом устройство содержит блок вычислений и управления, на вход которого подключены сигналы датчиков веса и датчика уровня пульпы, по которым блок вычислений и управления периодически по заданному алгоритму рассчитывает значения плотности пульпы и расхода твердого в потоке пульпы с выдачей сигналов на табло и в систему автоматического управления процессом измельчения твердого в потоке пульпы, осуществляя управление подвижной трубой распределителя и выпускным клапаном накопительной ёмкости. Технический результат - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для автоматического контроля плотности и расхода твердого в потоке пульпы, содержащее накопительную ёмкость, оснащенную датчиком веса и датчиком уровня пульпы, запорным управляемым клапаном на выпускном выходе ёмкости, отличающееся тем, что оно содержит пробоотборник, обеспечивающий отбор представительной пробы из потока пульпы по содержанию в ней твердого, выполненный в виде полой трубы с щелью по её образующей на всю высоту потока, причем щель трубы расположена встречно потоку, выход пробоотборника сочленен гибким соединением с входом распределителя в виде полой подвижной трубы, нижний конец которой перемещают приводом по заданной программе, периодически соединяя его с накопительной ёмкостью, оснащенной датчиками веса и датчиком уровня пульпы, при этом устройство содержит блок вычислений и управления, на вход которого подключены сигналы датчиков веса и датчика уровня пульпы, по которым блок вычислений и управления периодически по заданному алгоритму рассчитывает значения плотности пульпы и расхода твердого в потоке пульпы с выдачей сигналов на табло и в систему автоматического управления процессом измельчения твердого в потоке пульпы, осуществляя управление подвижной трубой распределителя и выпускным клапаном накопительной ёмкости.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в накопительную ёмкость подведена труба с клапаном подачи промывной воды, управляемым блоком вычислений и управления.