Способ автоматического регулирования гидроциклона Советский патент 1982 года по МПК B04C11/00 G05D27/00 

(5) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

, Изобретение относится к способам автоматического управления гидродик лоном и может быть использовано в процессах производства обогащенного песка для строительных работ или в других отраслях, в которых исполь.зуются гидроциклоны.

Известен способ автоматического регулирования гидроциклона путем регулирования расходов и питания в зависимости от угла конуса зонта разгрузки песков U J.

Недостатком известного способа является ограниченность его применения режимом безнапорного истечения слива и сгущенного продукта, что характерно для конических гидроциклонов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ автоматического регулирования гидроциклона путем измерения давления внутри его вихревого потока и измеГИДРОЦИКЛОНА

нения расхода слива из гидроциклона 2.

Недостатком данного способа является то, что если заданный режим разделения, создаваемый распределением расходов слива и сгущенного продукта, дoctигaeтcя при переменном даф1ении в гидроциклоне, например в случае работы гидроциклона с

10 гидротранспортом, продуктов разделения за счет энергии питания, эффективность регулирования снимаетг ся. При значительных колебаниях давления регулирование становится

15 невозможным. Кроме того, вследствие интенсивного абразивного износа регулируемого выпускного отверстия сгущенного продукта и возможных забивок его крупными частицами .надежность регулирования умень шается.

Цель изобретения - повышение качества разделения. 3 Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют дав ление в двух точках радиуса вихцевого потока гидроциклона, вычисляют радиальный градиент давления в вихревом потоке, в зависимости 4)Т которого регулируют расход слива из гидроциклона, при этом радибльный градиент давления в вихревом потоке корректируют пропорционально текущим значениям расхода, концентрации твердого и содержания частиц заданной крупности (плотности) в питаниц или корректируют по отклонению концентрации твердого в сгущенном Продукте или по отклонению содержания в нем частиц заданной крупности, или по отклонению содержания частиц заданной-крупности. На фиг. 1 показана схема реализации способа автоматического регулирования гидроциклона с коррекцией градиента давления пц текущим значениям параметров питания; на фиг.2 то же, с коррекцией по отклонению параметров сгущенного продукта; на фиг. 3 - то же, с коррекцией по отклонению параметров слива. Способ осуществляется следуюи им образом. В гидроциклон 1 СОиг.Т) питание поступает через патрубок 2. Сгущенный продукт направляется под напором в гидротранспортный Турбопровод 3 а слив - через сливной патрубок k в трубопровод 5, снабженный регулирующим органом 6. Информация о распределении давления внутри вих ревого потока поступает от датчиков 7 и 8 на дифференциальный прибор 9, давления. В схемустабилизации градиента давления входит усилительнопреобразовательное устройство 1 О, регулятор 11, исполнительный механизм 12, регулирующий орган 6 и задатчик 13. В схеме коррекции заданного значения градиента давления по текущим значениям параметров питани имеются датчики расхода 1, концент ции 15 и характеристики 16 зернового состава, усилительно-преобразова тельные устройства и суммирую щее устройство 20, связанное с регу лятором 11. Если способ реализуется с коррекцией градиента по отклонению пар MefpOB сгущенного продукта, то схема коррекции состоит ( фиг.2 )f из дат чика 21 плотности сгущенного продук та или других его своиств, например содержания в нем частиц определенной крупности, и усилительно-преобразовательного устройства 22, связанного с регулятором 11. При реализации способа с коррекцией градиента по отклонению параметров слива ( фиг.З), схема коррекции состоит из датчика 23 содержания в сливе твердого или других свойств слива, например содержания в нем частиц определенной крупности и усилительно-преобразовательного устройства 2k, связанного с регулятором 11. При стабильном питании, поступающем в гидроциклон 1 через патрубок 2, случайное увеличение сопротивления трубопровода 3 неизбежно приводит к увеличению расхода слива. В этом случае с выхода прибора 9 давления, в который поступают импульсы от датчиков 7 и 8, снимается сигнал, соответствующий новому увели- . ченному градиенту давления. Этот сигнал, преобразованный в усилительно-преобразовательном устройстве 10, поступает в регулятор 11, который после сравнения с заданной величиной градиента вырабатывает команду исполнительному механизму12 на перемещение регулируеющего органа 6 и увеличение сопротивления трубопровода 5 до такой величины, при которой уменьшается расход слива, и с повышением давления внутри гидроциклона 1 градиент давления сравнивается с заданным. Случайное увеличение сопротивления трубопровода 5 или уменьшение сопротивления трубопровода 3 приводит к уменьшению расхода слива и уменьшению градиента давления ниже заданной величины. В этом случае по сигналу, поступающему от датчиков 7 и 8, регулятор 11 вырабатывает команду на перемещение регулирующего органа 6 в направлении уменьшения сопротивления трубопровода 5. Расход слива увеличивается, градиент давления становится равный заданному при понижении давления внутри гидроциклона П. Стабилизация градиента давления по радиусу вращения вихревого потока nyjeM регулирования расхода слива при колебании давления на выпускных патрубках гидроциклона 1 позволяет поддерживать постойнное значение крупности разделения в случае, когда характеристики питания не изменяются.

При изменении расхода питания восстановление заданного градиента давления происходит так же за счет регулирования расхода слива, но при этом, вследствие изменения скорости входа в гидроциклон 1 (фактора разделения), изменяется крупность разделения. Стабилизация крупности разделения в этом случае достигается коррекцией заданной величины градиента давления пропорционально си|- налу текущего значения расхода питания, поступающему от датчика 1 расхода на регулятор 11.

Так как скорость осаждения зерен в центробежном поле зависит от концентрации их в пульпе, изменение концентрации приводит к изменению крупности разделения. В связи с этим для стабилизации крупности разделения целесообразно, например, при увеличении концентрации твердого в питании уменьшить заданную величину градиента давления. Это осуществляется путем коррекции ладания пропорционально сигналу текущего значения концентрации, поступающему от датчика 15 концентрации на регулятор 11.

Также, как и в других типах классификаторов, несмотря на постоянство гидродинамических параметров потока, заданная крупность разделения в гидроциклоне 1 достигается при определенном соотношении между крупными и мелкими зернами. При изменении характеристики зернового состава питания, например при уменьшении доли мелких зерен, определяемой датчиком 16, на регулятор 11 поступает корректирующий сигнал, по которому заданная величина градиента увеличивается, гидродинамические параметры вихревого потока привог дятся в соответствие с новой характеристикой зернового состава, что обеспечивает стабилизацию крупности разделения.

Вследствие взаимосвязанности влияния на режим разделения расхода питания, характеристики зернового состаоа твердого и его концентрации в питании наиболее высокая точность регулирования гидроциклона 1 достигается одновременной коррекцией за292356

данной величины градиента давления по этим параметрам. С этой целью сиг налы от датчиков 14-1б поступают в суммирующее устройство 20. В зависимости от технологических условий коррекция может осуществляться по одному из названных параметров питания или по двум из них.

Если гидроциклон используется в

10 режимах, в которых предъявляются повышенные требования к качеству только одного продукта, например слива - в режиме осветления, или сгущенного продукта - в режиме сгущения, коррекцию градиента давления . осуществляют по более простой схеме; .

Стабилизация параметров сгущенного продукта - плотности или содержания частиц определенной крупности достигается коррекцией задания градиента давления по направлению изменения сигнале отклонения параметра от заданной величины ( фиг.2), который снимается с датчика 21 и поступает на усилительно-преобразовательное устройство 22 и далее на вход регулятора 11, По этому сигналу формируется изменение задания градиен3Q та в направлении ликвидации отклонения. Система работает с этим новым значением градиента до тех пор пока изменение ре) гидроцмклона 1 не скажется на качестве сгущенного продукта и на датчике 21 не пояг35вится вновь сигнал отклонения.

Регулирование гидроциклона 1 по схеме с коррекцией градиента давления по отклонению параметров слива (фиг.З) осуществляется аналогично.

40 При .отклонении содержания твердого в сливе или содержании частиц определенной крупности (плотности) с датчика 25 поступает в устройство 2 и далее на вход регулятора 11 сигнал,

45 соответствующий этому отклонению. По этому сигналу задание градиента давления корректируется до такой величип ны, при которой на датчике 23 исчезает сигнал отклонения. Регулятор 11

5 продолжает удерживать скорректированное значение градиента (как и по схеме на фиг.2), пока вновь не изменится качество слива и на датчике 23 не появится новый сигнал отклонения.

Данные для коррекции градиента давления могут вводиться в систему регулирования дискретно как в режиме

стабилизации крупности разделения, так и в режиме стабилизации слива и сгущенного продукта.

Применение предлагаемого способа позволит улучшить качество разделения исходного продукта в гидроциклоне .

Формула изобретения

1.Способ автоматического регулирования гидроциклона путем измерения давления внутри его вихревого потока и изменения расхода слива из гидроциклона, отличающийся тем, что, .с целью повышения качества разделения, дополнительно измеряют давление в двух. точках радиуса .вихревого потока гидроциклона, вычисляют радиальный градиент давления в вихревом потоке в зависимости от которого регулируют расход слива из гидроциклона.

2.Способ по h.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, 4to радиальный гра29235

диент давления в вихревом потоке корректируют пропорционально текущим значениям расхода, концентрации твердого и содержания частиц 5 заданной крупности в питании.

3. Способ по п.1, о тли ч аю щ и и с я тем, что радиальный градиент давления в вихревом потоке корректируют по отклонению концентрации твердого в сгущенном продукте или по отлонению содержания .в нем частиц заданной крупности.

. Способ поп.1,отлича. ю щ и и с я тем, что радиальный 15 градиент давления в вихревом потоке корректируют по отклонению содержания твердого в сливе или содержания частиц заданной крупности.

20 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

№ , кл. В 03 В 13/00, 1975. 25 2. Авторское свидетельство СССР № kBkOQ, кл. В 03 В 13/00, 1973.