Способ измерения массового расхода твердой фазы в пульповом потоке Советский патент 1991 года по МПК G01F1/86 

Изобретение относится к автоматическому контролю и управлению процессами обогащения минерального сырья v может быть использовано на обогатительных фабриках мокрых методов рудоподготовки и сепарации.

Цель изобретения - упрощение способа измерения путем косвенного определения i плотности пульпы.

Сущность способа заключается в следующем.

Основным управляемым параметром центробежных насосов является подача (объемный расход пульпы) Vn, а управляющими могут быть число оборотов рабочего колеса п, сопротивление трубопровода I, Влияет на подачу Vn также вязкость пульпы. Известно, что мощность N, потребляемая

двигателем центробежного насоса, прямо пропорциональна числу оборотов рабочего колеса в кубической степени, а также разнице осевого давления перекачиваемой пульпы до и после рабочего колеса (), поэтому упрощенно N можно определить, как

+ (P2-Pi),(1)

где Nn - постоянная часть затрачиваемой мощности (на трение в подшипниках и т.д.);

NBP - мощность, затрачиваемая на перекачку пульпы (NBp - п3);

К - коэффициент, зависящий от конструкции насоса и размеров подводящего пульпу патрубка.

Величина массового расхода Мтв в пуль- повом потоке определяется выражением

MTB Ki -Vn -fb.(2)

где/On - плотность пульпы;

Ki - коэффициент плотности твердой фазы.

В условиях стабилизации уровня пульпы в зумпфе путем изменения скорости вра- щения насоса, частота оборотов характеризует объемный расход

Vn K2 п,(3)

где Ка - коэффициент пропорциональности. Действительная рабочая характеристика отличается от идеальной вследствие увеличения сопротивления трубопровода при увеличении расхода пульпы, поэтому в способе присутствует делинеаризация сигнала числа оборотов по закону Vn8 Vn - К2 i,

Vn K2 n-K2 А -г/(Л)

где i - сопротивление трубопровода;

А - удельное сопротивление трубопровода, зависящее от диаметра и шероховатости внутренней поверхности труб; L- длина трубопровода. Уточнение коэффициента А производится при эксплуатации систе «ы. Значеима плотности пульпы, необходимое для реализации выражения (2), получается из уравнения (1) при вычитании из общего сигнала мощности N сигнала Мл и Nap, причем ЕЬ- питание Nn производится в динамическое режиме при коэффициенте пропорциональности Кз, так как потери мощности к а трение в подшипниках насоса яа&иеял от режима работы насоса. Оба смгигла нормированы одинаково в пределах минимального и максимального рзоходоь перекачиваемого пульпового продукта, при этом, разность сигналов сравнения, получаемых как по одному (мощность), гак w по другому (число оборотов) измерению, пропорциональна искомому третьему слагаемому прззой части уравнения (1), которое прямо пропорционально величине, плотности перекачиваемой пульпы в условиях стабилизации уровня пульпы в зумпфе.

Вязкость пульпы мало зависит от незначительно изменяющейся температуры и связана главным образом с плотностью пульпы, поэтому полученное значение плотности является общим показателем вязкости-плотности перекачиваемой пульпы. Коэффициент Ki плстно-тм сырья коррею - руетгя дискретно при изменении типа сырья.

На чертеже представлено устройство, реализующее способ.

Устройство содержит зумпф 1, куда подают исходную пульпу,, центробежный насос 2, откачивающий пульпу ьз зумпфа, уровнемер 3, фиксирующий ы передающий .ицения на регулятор 4 скорости вращения центробежного насоса, измеритель 5 мощности, потребляемой двигателем насоса, измеритель б скорости вращения (числя

оборотов), 6jiO 7 преобразования, демпби- ровэния и нормирования, блок 8 вычитания, блок 9 демпфирования и нормирования, блок 10 возведения в кубическую степень, задающее усгройстао 11, бло 11; нзл1 ней0 ных преобразований, блок 13 умножения и вторичный прибор 14.

Устройство работает следующие образом.

5 Регулятор 4 непоерывно производи выработку управляющих сигналов .эме«е- ния скорости вращения цечтроЬежного на coca 2 по величине дисбаланса СУП нала. поступающего отдатчика 3 уровня и сигнала

0 уста&ки регулятора 4, Мощность, потребляемую двигателем насоса, непрерывно измеряют измерителен 5 и подан:-; на вход бпока 7 преобразоБ -ия, где производят ние пассивной части мощности, используя

5 сигнал с задающего устройства 11, которой подают астрзчно нз вхс блока 7, а демпфирование л нормирование предстз- ригельной части мощности, используя не сгроечкие параметры ьпокэ. С выхода

0 б юка 7 преобразованный сигнзп подают на вход блока 8 сровкения, дэ его созвнивают с преобразованным сигналом числа о5орг- Юй цеигообежного насосе, который ют с измерителя б скорости врэшения,

5 смонтированного на насоса, нормиоу- KJT и демпфируют в бпоке 9, возводят в кубическую степень а блоке 10 Полученный ьз выходе блока 8 сигнал разности подает на вход блока 13 умножение, на Бторой а

Cf ЕХОД подают через блок 12 делине р1 зации сигнал с блокя 9 попуче ный в ,( пере иожения сигнал с выхода блоха подают на вторичный при&о& г,/.ч отображения и , щии. На вход задоюшего ройства 11 с целью динамического вычитания пассивной части, потребляемой двигателем насоса мощности подают сигнал с выхода блока 12 нелинейных преобразований, пропорциональный подаче насоса.

0 Настройка коэффициентов демпфирования и усиления блоков 7, 8, 1 1, коэФФт и- енгог к.инййной зппрохсимэцич пабочк.; зон бл t a 12, овод коррекции пс плы VQW сырья в 5локе 13 производится з период

5 и эксплуатации -устройствр.

Изобретекие позволяет упростить способ измерения массового расхода твердой фсзн о пуяьпавом потоке, а также повысить его ,г.уатациониую нэд жность,

Формула изобретения Способ измерения массового расхода тпгфдой фазы в лульповсн потоке, оключй- ЮЩУЙ стабилизацию уровня ПУЛЬПЫ, мзмаре.ние числа оборотов м.ентробеж.- ого 5 центро5ь чного касоса. по которой опреде насоса и плотности пульпы, по которым cv ляют плотность пулы1Ы.

дя о рзсходе, о т л ь ч j ю ь;, ° и с « р-&, и:о с налью упрощения способа iv/к-чм косвенного определения плотности пульта, намеряют мощность, лотсзбляргуо даигатеяг 1

Изобретение относится к автоматическому контролю и управлению процессами обогащения минерального сырья и может быть использовано на обогатительных фабриках мокрых методов рудоподготовки и сепарации. Целью изобретения является упрощение способа измерения путем косвенного определения плотности пульпы. Массовый расход определяется по формуле Мтв Ki Vn pn. Величина объемного1 расхода Vn определяется по числу оборотов двигателя центробежного насоса, которую измеряют непрерывно в процессе откачки от зумпфа пульпы, уровень которой поддерживается постоянным. Измеряют мощность двигателя центробежного насоса, по величине которой после выделения из нее представительной части определяют плотность /Зп. Коэффициент Ki плотности сырья корректируется дискретно при изменении типа сырья. 1 ил.