Способ автоматического регулирования работы гидроциклона Советский патент 1980 года по МПК B04C11/00 G05D27/00 

1

Изобретение относится к способам автоматического регулирования работы гидроциклона и может быть использовано на обогатительных фабриках, в пищевой, химической и других отраслях 5 промышленности, особенно там,где нет возможности управлять входными параметрами (напором, содержанием твердого вещества в пульпе и ее фракционным составом), например, в гидротех- 10 нике.

Известен способ регулирования работы гидроциклона путем изменения диаметра песковой насадки l Известен способ автоматического 5 регулирования работы гидроциклона, в котором плотность слива регулируют воздействием на его расход 2.

, Недостатком этих способов является большой и неравномерный износ ре- 20 гулирующего органа.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ автоматического регулирования работы гидро- 25. циклона путем измерения гранулометрического состава слива и подачи воды в приемный зумпФ центробежного насо- . са в зависимости от величины этого параметра з.30

Недостатком данного способа является то, что изменение диаметра сливного патрубка повлечет за собой перестройку режима работы в гидроциклоне, что отрицательно скажется на чистоте изделия, а постоянно меняющийся уровень пульпы приведет систему в раскачку, что не позволит получить нужные пределы колебания содержания контролируемого класса. Способ имеет такхсе аппаратную избыточность и, как следствие, малую надежность, что объясняется еще и тем, что некоторые рабочие органы находятся непосредственно в потоке. Отсутствует плавность регулирования.

Целью изобретения является улучшение качества регулирования за счет расширения его диапазона.

Поставленная цель достигается тем/ что регулируют гранулометрический состав слива изменением положения оси гидроциклона.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего данный способ автоматического регули рования работы гидроциклона.

Устройство включает автоматический датчик-гранулометр 1, измеряющий гранулометрический состав слива, отОираемого пробоотборником 2. Сигнал с выхода датчика-гранулометра 1 поступает на блок 3 сравнения, представляющий собой нуль-орган, где напряжение с датчика-гранулометра 1 сравнивается с задающим напряжением. С выхода блока 3 сравнения сигнал поступает на усилитель 4, который усиливает входной сигнал по мощности. Выход усилителя соединен с исполнительным механизмом 5, представляющим собой электродвигатель. Сигнал с выхода исполнительного механизма 5 преобразованный в крутящий момент, поступает на редуктор б, который воздействует на положение гидроциклона относительно вертикальной оси таким образом, что увеличение крупности фракционного состава пульпы в сливе соответствует повороту гидроциклона по часовой .стрелке к вертикальной ос и наоборот, уменьшение, крупности Фрационного состава пульпы в сливе соответствует вращению гидроциклона против часовой стрелки к горизонтальной оси. Каждому определенному значению рассогласования, снима,емому с блока 3 сравнения соответствует вполне определенное положение угла между осью гидроциклона и вертикальной ось

Способ осуществляется следующим образом.

Исходный продукт разделения подается с помощью насоса 8 или.самонапорно в гидроциклон 7. Здесь под действием центробежных сил происходит разделение: более тяжелая )ракция прижимается к стенке :гидроциклона 7 и под действием внешнего потока выхо. дит в пески, более легкая фракция с

внутренним потоком будет выходить в слив. С некоторыми допущениями истечение жидкости в слив и пески можно считать свободным, так как в потоке гидроциклона 7 имеется воздушный вихрь - свободная поверхность.Тогда объем продукта, разгружаемого в пески, составит величину

Q /J Ш -V 2gh (1 ) где Л1 - коэффициент расхода;

ш - площадь -работающего песково;го отверстия;

h - напор в песковом отверстии, равный высоте гидроциклона.

Если изменить угол наклона гидроциклона относительно вертикальной оси, то напор на песковое отверстие изменится по закону косинуса. Тогда формула {1) примет вид

Q u7V2ghcos-H (2)

Формула (2) показывает, что угол наклона гидроциклона относительно вертикальной оси изменяет соотношение расходов пульпы гидроциклона в слив и пески и является технологическим приемом, обеспечивающим регулирование разделения по крупности и по объему между сливом и песками.

Если гидроциклон работает в установившемся режиме с постоянными h и Q, то

5 QH Чг + -3где Q , 2 и 0.-я, - производительность по входу, сливу и пескам, С учетом у1сазанного ранее Qj piA)- /2ghcos Ч

отсюда имеем

0 0., +,|ш-/2дНсо5Ч (з)

Так как мы можем перераспределять расходы то соответственно можно и управлять чистотой разделения по крупности. Допустим вся система работает на какой-то исходной пульпе с содержанием твердого |Ъ. Если содержание твердого уменьшилось до 2 где Ь 7 (2 , соответственно увеличивается чистота, слива, что по техничес0 КИМ нормам не допустимо, поворот гидроциклона на некоторый угол, против часовой стрелки, уменьшает расход в пески и тем самым восстанавливает технологические показатели.

5 Данный способ.автоматического регулирования работы гидроциклона технологичен в изготовлении и надежен в работе, так как содержит меньшее количество работающих устройств и обладает, малой инерционностью. Плавность отработки задания и подцержания заданного класса крупности в сливе обеспечит значительное улучшение разделения. Максимально расширен диапазон регулирования по крупности фракций в пульпе и по самому объему пульпы между сливом и песками. Обеспечено предотвращение нарушений в работе гидроциклона, так как при его забивании или уменьшении подачи пульпы система отрабатывает слив углом поворота, перераспределяя расходы до устойчивой работы гидроциклона.

Формула изобретения

5 Способ автомат-гч;еского регулирования работы гидроциклона путем измерения гранулометрического состава слива, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества регулирования за счет расширения его диапазона, регулируют гранулометрический состав слива измерением положения оси гидроциклона.

Источники информации,

5 принятые во внимание при экспертизе

1.Поваров А.И. Гидроциклоны. М., Госгортехиздат, 1961, с. 80.

2.Акопов М.Г. Основы обогащения углей в гидроциклонах. М., Недра, 1967, с. 91.

3. Авторское свидетельство СССР № 194665, кл. В 03 В 13/00, 1966 (прототип).

4