Способ управления скруббером Советский патент 1981 года по МПК E02F3/88 

I

Изобретение относится к управлению скрубберами в промывочных установках и на драгах.

Известны способы управления скрубберными промывочными установками, предусматривающие, с целью повышения эффективности грохочения, регулирование частоты вращения скруббера. К таким способам относится, например, способ управления скруббером на 210-литровых драгах Иркутского завода тяжелого машиностроения (ИЗТМ). Сущность способа заключается в следующем: оператор (кормовой машинист драги) устанавливает частоту вращения скруббера на основе визуальной оценки производительноати добычного комплекса драги, т. е. количества горной массы, поступающей в скруббер, и на основе также визуальной оценки физико-механических характеристик пород, таких как гранулометрический состав, степень связности 1.

Однако данный способ характеризуется следующими недостатками: на основе визуальных оценок вышеуказанных параметров не представляется возможным с требуемой точностью определить необходимую частоту вращения скруббера; корректировка частоты вращения скруббера осуществляется дискретно после того, как количество поступающей в скруббер породы существенно отклоняется от величины, оптимальной с точки зрения оператора, или когда физико-мех.анические свойства пород существенно изменяются. Указанные недостатки обуславливают повышенные потери полезного ископаемого при грохочении.

Известен также способ, заключающийся в том, что, с целью регулирования процесса дезинтеграции и грохочения, при изменении физико-механических свойств пород, изменяют угол наклона грохота 2.

Недостатки данного способа следующие: низкая эффективность процессов дезинтеграции и грохочения, поскольку физико-механические свойства пород определяются визуально из-за отсутствия в настоящее время специальных приборов контроля физикомеханических свойств пород; конструктивная сложность устройства, реализующего способ (дополнительная специальная рама и подъемный механизм); дискретность регулирования угла наклона.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ управления скруббером, основанный на измерении и регулировании частоты вращения скруббера и реализуемый с помощью вычислительного устройства, на один вход которого подают сигнал производительности добычного комплекса, а на другой - сигнал, величина которого зависит от физико-механических свойств пород. Выходной сигнал вычислительного устройства, про порциональный требуемой частоте вращения скруббера, сравнивают с сигналом текущей частоты вращения скруббера, и, Б неравенства этих сигналов, корректируют частоту вращения скруббера, пока сравниваемые сигналы на уравняются 3. Недостаток данного способа также заключается в низкой точности определения требуемой частоты вращения скруббера, обусловленной тем, что из-за отсутствия оперативного приборного контроля физико-механические свойства пород определяются визуально и тем, что частота вращения скруббера корректируется дискретно при изменении этих свойств. Низкая точность определения требуемой частоты вращения / скруббера приводит к повыщению потерь полезного компонента с галечной фракцией. Цель изобретения - повышение точности управления. Поставленная цель достигается тем, что регулированием формируют величину задания нагрузки привода скруббера, измеряют величину текущей нагрузки привода скруббера, сравнивают ее с величиной задания и изменяют частоту вращения скруббера прямо пропорционально величине рассогласования. Кроме того, определяют оптимальную толщину слоя породы в скруббере и величину момента холостого хода скруббера и сигнал задания нагрузки привода скруббера формируют путем определения суммы произ ведения величины оптимальной толщины слоя породы в скруббере на величину квадрата частоты вращения скруббера, величины оптимальной толщины слоя породы в скруббере и величины момента холостого хода скруббера. При этом реализуется зависимость: Мзад KaSonT «х. где Ki и К2 - коэффициенты пропорциональности, учитывающие удельный вес породы и геометрические параметры скруббера. При этом первое слагаемое учитырает изменение крутящего момента скруббера, связанное с действием центробежных сил, зависящих от текущей частоты вращения I скруббера, а второе слагаемое - нагрузку привода, связанную, с наличией требуемого количества грунта в скруббере при частоте вращения, приближающейся к нулю. Предлагаемый способ реализует критерий оптимальности грохочения, который связывает оптимальное грохочение с определенным коэффициентом заполнения сечения скруббера породой, а именно 0,90- 0,96, т. е. предполагает транспортировку породы с определенной толщиной слоя. Способ предусматривает контроль двух параметров: частоты вращения скруббера и нагрузки его привода, изменение которых не представляет технических трудностей и осуществляется непрерывно. Это обеспечивает непрерывный контроль соответствия фактического режима заданному и при отклонении - коррекцию частоты вращения скруббера. На чертеже показано устройство реализующее предлагаемый способ. Устройство включает привод скруббера 1, регулятор частоты его вращения 2, вычислительное устройство 3 и элемент сравнения 4. На один вход вычислительного устройства 3 подают сигнал текущей частоты вращения скруббера (flcKp ), а на другой вход - сигнал, соответствующий оптимальному заполнению сечения скруббера породой (Sonr )- Вычислительное устройство реализует выщеуказанную зависимость Mjag f(Sonr, Пскр). На выходе вычислительного устройства 3 получают сигнал требуемой (оптимальной) нагрузки Мзад привода скруббера 1, который поступает на элемент сравнения 4., На элемент сравнения 4 поступает также сигнал текущего значения нагрузки привода скруббера (М), обусловленный производительностью Q-подаваемой в скруббер в единицу времени породы. Разностный сигнал с элемента сравнения подают на вход регулятора частоты вращения 2 привода скруббера 1, который настроен таким образом, что при превыщении сигналом текущей нагрузки (М) сигнала требуемой нагрузки () частота скруббера повыщается и, наоборот, при сигнале М менее сигнала Mj частота вращения привода скруббера снижается. Примеры реализации данного способа управления скруббером при различных условиях, вызывающих изменение нагрузки его привода. При повыщении производительности Q увеличивается количество породы в скруббере, что обуславливает рост нагрузки М. Возникает разностный сигнал на выходе элемента сравнения 4 (М ), подаваемый на вход регулятора 2. Вследствие этого возрастает частота вращения привода скруббера (пск-р), что, в свою очередь, приводит к увеличению скорости перемещения породы в скруббере, уменьшению количества породы в нем и снижению нагрузки М. Величина е Mj при увеличении Пскр растет. Разностный (.М-МЬЭА) при этом уменьшается, и процесс стабилизируется.

При снижении производительности Q процесс протекает подобно описанному: уменьшается количество породы в скруббере, т. е, снижается поперечное сечение потока породы и, следовательно, нагрузка М. Возникает разностный сигнал противоположного знака (М М5ад). Частота вращения привода скруббера () уменьшается и это, с одной стороны, приводит к увеличению количества породы в скруббере и росту нагрузки М, а с другой стороны к уменьшению заданной нагрузки (MSift). Разностный сигнал (Мзад- М) при этом уменьшается, процесс стабилизируется.

Рассмотрим процесс управления скруббером при изменении физико-механических характеристик пород,и при постоянной подаче породы в скруббер.

При повышении долевого содержания мелкой фракции (подрешетной) в исходной породе увеличивается количество породы, просеиваемой через первые сеющие листы скруббера (соответственно возникает перегрузка первых шлюзов и недогрузка шлюзов, питаемых от последних перфорированных ставов скруббера). Из-за увеличения количества просеиваемой породы в скруббере, уменьшается нагрузка привода (М). Это обусловливает возникновение на выходе элемента сравнения 4 разностного сигнала, вследствие чего частота вращения скруббера (пскр) снижается до тех пор, пока текущее значение сигнала нагрузки привода (М) не увеличится до заданного значения сигнала нагрузки привода ()Замедление вращения скруббера обеспечивает выравнивание толщины слоя породы в нем и следовательно интенсивности грохочения по всей его длине, что улучшает условия обогащения подрешетной фракции, т. е. при этом достигается более равномерное распределение подрещетной фракции по шлюзам.

При повыщении долевого содержания крупной фракции (надрешетной) в исходной породе увеличивается количество породы, находящейся в скруббере. Растет нагрузка привода М, при этом происходит увеличение количества породы свыше оптимального, эффективность грохочения начинает снижаться, увеличиваются потери полезного компонента с галечной фракцией, сбрасываемой в отвал. Вследствие превышения текущего значения сигнала нагрузки рривода (М) над заданным (Мдаа) возникает разностный сигнал на выходе, элемента сравнения 4, обусловливающий повышение частоты вращения скруббера. При этом поперечное сечение потока породы в скруббере уменьшается. Текущее значение сигнала нагрузки привода (М) снижается до заданного значения (Mjaj) соответствующего оптимальному заполнению скруббера.

Предлагаемый способ позволяет оптимизировать процесс грохочения при переменной производительности и переменных физико-механических характеристиках пород. При этом влияние субъективных оценок оператора на показатели процесса исключается, поскольку регулирование процесса ведут по параметрам, контролируемым приборами, и подача в систему управляющих сигналов осуществляется автоматически и непрерывно.

Применение способа позволяет увеличить степень извлечения полезного компонента на 1-30/0.

Формула изобретения

20

. Способ управления скруббером, основанный на измерении и регулировании частоты вращения скр уббера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности управления, формируют величину задания нагрузки привода скруббера, измеряют величину текущей нагрузки привода скруббера, сравнивают ее с величиной задания и изменяют частоту вращения скруббера прямопропорционально величине рассогласования.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что определяют оптимальную толщину слоя породы в скруббере и величину момента холостого хода скруббера и сигнал задания нагрузки подвода скруббера формируют путем определения суммы произведения величины оптимальной толщины слоя породы в скруббере на величину квадрата частоты вращения скруббера, величины оптимальной толщины слоя породы в скруббере и величины момента холостого хода скруббера.

0

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Паспорт № 210 ДП к электродраге 210л. Модель 1950 г.,ИЗТМ, листы №№ 19 и 55.

5 2. Авторское свидетельство СССР № 202018, кл. В 07 В 1/18, 1965.

3.Ходыко С. А. и др. К вопросу создания системы автоматического регулирования процессов дезинтеграции и грохочения. Тезисы докладов НТС. Автоматизация технологических процессов и управление открытыми горными работами, СТИ, Свердловск, 1972, с. 74-75 (прототип).