Способ автоматического регулирования режима работы сгустителя Советский патент 1990 года по МПК B01D21/01 G05D27/00 

иг.1

ленной суспензиях, регулировании концентрации сгущенной супензии в зависимости от расходов твердого и. исход ной суспензии и реагента, минимально необходимая величина которого периодически определяется в соответствии

с уравнением регрессии a,D + + где D - объемное значение плотности осветленной суспензии, FJ. и FP - объемные расходы осветленной суспензии и реагента, а, а - весовые коэффициенты. 2 ил.

Изобретение касается управления процессами обезвоживания суспензий на обогатительных фабриках, в частности процессами сгущения суспензий в радиальных сгустителях, и может быть использовано при очистке сточных вод в различных отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение работы сгустителя. Способ автоматического управления режимами работы сгустителя с переливом осветленной суспензии заключается в определении твердого в исходной и осветленной суспензиях, регулировании концентрации сгущенной суспензии в зависимости от расходов твердого в исходной суспензии и реагента, минимально необходимая величина которого периодически определяется в соответствии с уравнением регрессии A₁D_cF_с+A₂F_р→MIN где D_с - объемное значение плотности осветленной суспензии, F_с и F_р - объемные расходы осветленной суспензии и реагента, A₁, A₂ - весовые коэффициенты. 2 ил.

Изобретение относится к управлению процессами обезвоживания суспензий на обогатительных фабриках, в частности процессами сгущения суспензий в радиальных сгустителях, и может быть использовано при очистке сточных вод в различных отраслях проМьшленности.

Цель изобретения - повышение экономичности режима работы сгустителя.

На фиг.1 изображено устройство для реализации предлагаемого способа; на фиг.2 - модульную структуру используемого в устройстве вычислителя.

Устройство состоит из чана сгустителя 1, на котором установлен питатель 2. К питателю 2 присоединен трубопровод 3 суспензии питания и трубопровод А подачи реагента. Для разгрузки сгущенной суспензии на валу 5 привода установлены лопасти 6. Сгуститель оборудован сливным желобом 7,, к которому присоединен трубопровод 8 осветленной суспензии. Для отвода сгущенной суспензии к сгустителю присоединен трубопровод 9, на котором установлен разгрузочный клапан 10. На трубопроводе реагента 4 установлен регулирующий клапан 11. На трубопроводе 9 сгущенной суспензии установлен датчик 12 плотности сгущенной суспензии, соединенный с регулирующим прибором 13, выход которого через испол- нительный двигатель 14 соединен с регулирующим клапаном 10. На трубопроводе 3 суспензии питания установлен датчик 15 расхода, который через корректирующий блок-компенсатор 16 присоединен к регулирующему прибору 13, кроме того, на трубопроводе 3 установлен датчик 17 плотности, который через компенсатор 18 также присоединен к регулирующему прибору 13. На трубопроводе 4 реагента установле датчик 19 расхода, а на трубопроводе 8 осветленной суспензии установлены датчик 20 расхода и датчик 21

0

5

0

5

40

4f

50

55

плотности. Все три датчика 19, 20 и

21присоединены к вычислителю 22, один выход которого через исполнительный двигатель 23 присоеднен к регулирующему клапану 11, а другой выход присоединен к регулирующему прибору 13.

Модульная структура вычислителя

22показана на фиг.2. Вычислитель состоит из модуля перемножения 24, входы которого соединены с датчиками 20 и 21, а выход подключен к модулю минимизации 25. Выход модуля минимизации 25 присоединен к исполнительному двигателю 23. Вычислитель 22 имеет также, модуль перемножения 26, вход которого присоединен к выходу датчика 19, а выход подключен к модулю 25. Датчик 19 присоединен также непосредственно к модулю 25 и через, модуль-компенсатор 27 - к выходу вычислителя 22 на регулирующий прибор 13.

Способ автоматического управления режимом работы сгустителя заключается в следующем.

При изменении плотности или расхода питания, поступающего (см.фиг.1) в сгуститель 1 по трубопроводу 3 через питатель 2, датчики 15 и 17 через компенсаторы соответственно 16 и 18 подают упреждающий компенсирующий сигнал на регулирующий прибор 13 и, когда плотность сгущенной суспензии в трубопроводе 9 изменяется, датчик 12 плотности также подает сигнал -на регулирующий прибор 13, который отрабатывает все эти импульсы через ..сполнительный двигатель 14, воздействующий на регулирующий разгрузочный клапан 10.Клапан изменяет расход сгущенной суспензии таким образом, чтобы поддерживать стабильное значение плотности этон суспензии. Возмущение по питанию вызывает изменение плотности или -расхода осветленной суспензии, датчики расхода 20 и

плотности 21 передают сигналы на вычислитель 22, на который также подается сигнал по расходу реагента от датчика 19, Сигнал от датчика 19 в вычислителе 22 (фиг.2) поступает на модуль-компенсатор 27, который выполняет функции подобные блокам-компенсаторам 16 и 18. Сигнал от датчика 20 и 21 поступает в модуль 24. В этом модуле происходит непрерыв ное перемножение текущих величин D- Р,

С С

где

А, a,k,- А, - a, в а,В Теперь минимум находится явно

(Fp)opi -

(5)

10

P- opt 2X4 При вычислениях по (2) в начале по измеренному значению D в модуле 25 вычислителя производится пересчет

о . «c-D.).5-S- --.5-- ,

где D, D.J.- плотность твердой и зрид кой фазы суспензии, которые являются постоянными,

Расмотрим численный пример, пусть

от указанных датчиков и подача их на модуль 25, а также умножение D F.

на постоянный параметр а., хранящийся ,г „к y V - ример, г в памяти вычислителя 22. Модуль 26 J ° 0,0079 т/м, FC 240 , получает текущую величину расхода ,9м/ч,а- коэффициенты рег- реагента Рр и умножает ее на постоян- России, периодически пересчитываемые ный параметр а. Модуль вычисления оптимума (минимума) 25 корректирует 20 значение и формирует целевую функцию: сумму расхода твердого и расхода реагента, причем эти составляющие умножены на весовые коэффициенты. Кроме

25

того, на модуль 25 подается сигнал FP от датчика расхода реагента 19, который сравнивается .со значением ограничений Рр, и Рр, хранящимся в памяти вычислителя.

Вычисление минимума целевой функции в модуле 25 производится поисковым методом, например одним из методов стохастической оптимизации. В соответствии с предлагаемым методом вычисляется регрессионная зависимость

DC/C f(Fp), (1) где Dg - откорректированное значение DJ., вычисление значения П по с учетом значений плотности твердой и жидкой фазы, которые принимаются постоянными, позволяет получить произведение в левой части (1), как массовый расход твердого в осветленной суспензии.

Регрессивная зависмость (1) для процесса осветления, суспензии имеет вид

D. -1.:,Рр + + В, .(2) где k, k - коэффициенты уравнения регрессии; В - постоянная.

Целевую функцию в соответствии с форлумой изобретения запишем так

a,D FC + , (3) где а, а - весовые коэффициенты, имеющие размерность руб/т и руб/м.

С учетом (2) и (3) целевая функция (3) приобретает вид

в модуле 25 лока 22, равны соответственно k 5,81 т/м ; ki Г, Г5:т.ч/ В - 6,2 т/м5. Принимая а, 8,3, а. 29,5, найдем, что А. 18,72. А, 9,545, В 51,46.

Оптимальное значение расхода реагента, рассчитанное по 5, оказывается равным

(Fp)opt 098- Таким образом, для рассматриваемого случая следует произвести увели- 30 чение расхода реагента от 0.90 до 0,98, т.е. на 9%. Формула изобретения

35

40

4S

50

55

a,D;:

F.-t- ajF.

- А,Fp f (4)

+ AeF + в ,

Способ автоматического регулирования режима работы сгустителя путем изменения расхода сгущенной суспен- зии в зависимости от ее плотности и плотности суспензии питания, измерения и регулирования расхода реагента, плотности и расхода осветленной суспензии на выходе сгустителя, корректировки плотности сгущенной суспензии по расходу суспензии питания, отличающийся, тем, что, с целью повышения экономичности работы сгустителя, измеряют расход суспензии питания и периодически определяют минимально необходимый расход реагента в соответствии с уравнением регрессии

I/

а, Dg F(, + agFp- min, где Dj - объемное значение плотности

осветленной суспензии; объемные расходы осветленной

суспензии и реагента; 2 весовые коэффициенты, по величине которого корректируют плотность осветленной и сгущенной суспензии.

1606147

где

А, a,k,- А, - a, в а,В. Теперь минимум находится явно

(Fp)opi -

(5)

P- opt 2X4 При вычислениях по (2) в начале по измеренному значению D в модуле 25 вычислителя производится пересчет

о . «c-D.).5-S- --.5-- ,

где D, D.J.- плотность твердой и зрид- кой фазы суспензии, которые являются постоянными,

Расмотрим численный пример, пусть

„к y V - ример, г J ° 0,0079 т/м, FC 240 , ,9м/ч,а- коэффициенты рег- России, периодически пересчитываемые

„к y V - ример, г J ° 0,0079 т/м, FC 240 , ,9м/ч,а- коэффициенты рег- России, периодически пересчитываемые

в модуле 25 лока 22, равны соответственно k 5,81 т/м ; ki Г, Г5:т.ч/м В - 6,2 т/м5. Принимая а, 8,3, а. 29,5, найдем, что А. 18,72. А, 9,545, В 51,46.

Оптимальное значение расхода реагента, рассчитанное по 5, оказывается равным

(Fp)opt 098- Таким образом, для рассматриваемого случая следует произвести увели- 30 чение расхода реагента от 0.90 до 0,98, т.е. на 9%. Формула изобретения

5

0

S

0

5

Способ автоматического регулирования режима работы сгустителя путем изменения расхода сгущенной суспен- зии в зависимости от ее плотности и плотности суспензии питания, измерения и регулирования расхода реагента, плотности и расхода осветленной суспензии на выходе сгустителя, корректировки плотности сгущенной суспензии по расходу суспензии питания, отличающийся, тем, что, с целью повышения экономичности работы сгустителя, измеряют расход суспензии питания и периодически определяют минимально необходимый расход реагента в соответствии с уравнением регрессии

I/

а, Dg F(, + agFp- min, где Dj - объемное значение плотности

осветленной суспензии; объемные расходы осветленной

суспензии и реагента; 2 весовые коэффициенты, по величине которого корректируют плотность осветленной и сгущенной суспензии.

Фи2.2