Способ автоматического регулирования процесса пневмосепарации угля и устройство для его осуществления Советский патент 1982 года по МПК B03B13/00 

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к обогащению угля на пневматических сепараторах.

Известен способ автоматического регулирования процесса гравитационного овогаадения, включающий измерение содержания тяжелых фракций в отвальных хвостах и перемещение разделителей отвальных хвостов, в зависимости от измеренных значений.

Устройство для его осуществления содержит датчик содержания тяжелых фракций в отвальных хвостах, раз-делители, выполненные в виде ножей (П. ,

Известные способ и устройство позволяют поддерживать оптимальное значение содержания тяжелых фракций только в отвальных хвостах, но не учитывает содержание тяжелых фракций в концентрате, что влияет на зффективность процесса обогащения.

Известен также способ автоматического регулирования процесса пневмосепарации угля, включающий измерение содержания тяжелых фракций в продуктах обогащения и изменение угла наклона разделительных ножей в зоне разделителя.

Известно устройство для его реализации, содержащее датчики содержания тяжелых фракций в продуктах обогащения, установленные на разделителях и выполненные в виде ножей с приводами 2.

Известные способ и устройство имеют низкую точность регулирования из-за того, что положение раздели10телей продуктов обогащения не соответствует оптимальным положениям.

Цель изобретения - повышение точности регулирования и сепарации в угле.

15

Поставленная цель достигается тем, что измеряют содержание тяжелых фракций в исходном угле, определяют границу раздела продуктов, соответствующую максимальной эффективности

20 процесса, и изменение угла наклона разделительнксс ножей осуществляют «внутри границы раздела продуктов,

Устройство при этом снабжено дат- . чиком содержания тяжелых фракций-в

25 угле, вычислительным блоком, датчиками положения разделителей и регуляторами положения разделителей, при этом датчики содержания тяжелых фракций в угле в продуктах обогащения

10 и датчики положения разделителей

соединены с вычислительным блоком, выходы которого через регуляторы положения разделителей связаны с приводами ножей разделителя.

Сущность способа заключается в I том, что измеряют содержание тяжелых фракций в материале и регулирование положения разделителей продуктов обогащения осуществляют в зависимости от измеренных значений, измеряют удалениеразделителей от начала разгрузки материала с пневмосепаратора, измеряют содержание тяжелой фракции в потоке материала, а именно в исходном угле, давая информацию о составе поступающего на обогащение материсша, и также измеряют содержание тяжелой фракции в окрестности границ раздела продуктов обогащения, обеспечивая контроль за составом получаемых продуктов обогащения. В результате обработки полученных измерений, которые ведутся непрерывно, определяют оптимальное положение разделителей продуктов обогащения и производится их установка в это положение.

На чертеже/приведена блок-схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит датчик 1 содержания тяжелых фракций в угле, обогащаемом на сепараторе 2, датчики 3 и 4 содержания тяжелых фракций в продуктах обогащения, разделители

5и 6, датчики положения 7 и 8 разделителей, вычислительный блок 9, регуля оры 10И 11, поиводы разделителей 12 и 13.

Устройство работает следующим образом.

В подлежащем обогащению угле измеряют содержание тяжелых фракций датчиком 1, Уголь подают на пневмосепаратор 2, и датчиками 3 и 4, установленными на разделителях 5 и

6продуктов обогащения, контролируют содержание тяжелой фракции в зоне раздела продуктов обогащения. Датчиками 7 и 8 измеряют положение разделителей 5 и 6 ,от начала разгрузки угля с пневмосепаратора 2 Все измерения ведутся непрерывно. Сигналы с датчиков 1, 3, 4, 7иЬ поступают на вход вычислительного блока 9. Выходной сигнал с блока 9 через регуляторы 10 и 11 подается

на приводы 12 и 13 разделителей 5 и 6 устанавливая их в вычисленное оптимальное положение, которое соответствует оптимальному разделению продуктов обогащения для угля, проходящего через ,пневмосепаратор.

Вычислительный блок 9 работает по алгоритму, сущность которого заключается в следующем.

Если принять общую ,длину разгрузки за единицу, то процесс разделения материала на пневмосепараторе

может быть описан интегральными кривыми извлечения легкой и тяжелой фракций по длине разгрузки. Аналитически интегральные кривые разде ления с достаточной степенью точности выражаются уравнениями

г

-аИ-х)

l -tU-ifl

Q где - величина извлечения легкой фракции по длине разгрузки

с - величина извлечения тяжелой фракции по длине разгрузки;

, X - положение разделителя;

а,Ь - коэффициенты разделения легких и тяжелых фракций соответственно.

Коэффициенты разделения а и Ь Q полностью характеризуют процесс разделения материала на пневмосепараторе .

Алгоритм определения оптимальных координат разделителей сводится к решению двух задач, а именно;опреде5 ление коэффициентов разделения фракций по имеющимся данным качества материала в окрестности границ деления потока, разгружаемого с пневмосепаратора, качества исходного материала и координат разделителей на момент вычисления; а также опреде- , ление оптимальных положений разделителей продуктов обогащения по найденным коэффициентам разделения фракций, соответствующих максимуму эффективности обогащения.

Исходные данные следующие. Суммарная длина разгрузки материала принята равной 1.

п Качество материала в окрестности границ деления потока и в исходном материале определяется содержанием в нем частиц тяжелых фракций.

Извлечение фракций по длине разгрузочного борта однозначно определяется удалением разделителей от начала разгрузки и коэффициентс1ми разделения фракций.

Качество угля, разгружаемого в окрестности границы раздела потока 0 на концентрат и промышленный продукт первым разделителем, определяется выражением

-х -а (1-х,Ш14(1-х,-Дх)

1«-f- C1-oiH-)t,-ux)i:i-a(l- х)

где Х| - положение первого разделителя;60 сС - содержание тяжелых фракций

в исходном угле; д X - ширина контролируемого потока разгружаемого угля. Качество угля, разгружаемого в 65 окрестности границы раздела потока

на промьлапенный продукт и породу вторым разделителем, определяется выражением

-« n«-{.(l-Xi)lCUfe(1-Xj,-uX).

1 + - (1-Xj-uX)Cf-a(l-Xjn

I где Xj - положение второго разделителя.

Решая совместно систему уравнений

, f, (е,а, Ъ, X,) 1 fj (,а, Ь, Xt)

вычислительный блок определяет величину коэффициентов.

Эффективность процесса обогащения угля определяется выражением

х,И-о1Н1-)

Xa,()(i-M

(i-«-axjXl+6- x 1 (i-l,-l,Xj,xi-a«-ax,)

в

Приравнивая частные производные ,от эффективности нулю, получаем уравнения для определения оптимального положения разделителей

SE

.

ffx

Оптимальное положение первого разделителя, отделяющего концентрат от промышленного продукта, определяется выражением 3, С, xf+ D,x7+E, X, + F, 0

Оптимальное положение второго разделителя, отделяющего промышленный продукт от породы, определяется ,выражением х + + , + F О

Коэффициенты В, С, D, Е, Р являются выражением параметров а и Ь

Вычислительный блок, решая урав-L нения пятой степени, определяет величины х и t соответствующие максимальному значению функции Е, т, е, такое положение разделителей, при котором эффективность обогащения оптимальная.

Применение предлагаемого способа гюзволяет повысить эффективность обогащения и поддерживать ее максимальной как при изменении состава исходного материала, так и при изменении режима работы пневмосепаратора.

Формула изобретения

0 1. Способ автоматического регулирования процесса пневмосепарации угля, включающий измерение содержания тяжелых фракций в продуктах обогащения и изменение угла наклона разделительных ножей в зоне разделения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования и сепарации угля, измеряют содержание тяжелых фракций в исходном угле, определяют границу

0 раздела продуктов, соответствующую максимальной эффективности процесса, и изменение угла наклона разделительных ножей осуществляют внутри границы раздела продуктов.

5 2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее датчики содержания тяжелых фракций в продуктах обогащения, установленные на разделителях и выполненные в виде ножей с приводами, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком содержания тяжелых -фракций в угле, вычислительнь 1 блоком, датчиками положения разделителей

5 и регуляторами положения разделителей, при этом датчики содержания тяжелых фракций в угле и продуктах обогащения и датчики положения разделителей соединены с вычислительным блоком, выходы которого через регуляторы положения разделителей связаны с приводами ножей разделителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 5 ( 400366, кл. В 03 В 13/04, 1970.

2.Рожков В.В., Рожкова Е.Е. Гравитационные методы обогащения угля. М., Углетехиздат, 1975,с.152 (прототип) .

1

, j . 2

II

Фу VvYV VVvVT

rd

ОС

Тг

f f