Способ автоматического регулирования процессов углеобогащения и устройство для его осуществления

Способ автоматического регулирования процессов углеобогащения и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ автоматического регулирования процессов углеобогащения, включающий определение зольности и количества концентрата каждого процесса в отдельности, сравнение с заданньм и изменение качества продуктов отдельных процессов путем изменения их режима до устранения разбаланса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования качества конечного . продукта, зольность конечного продукта определяют с учетом транспортного Запаздывания по каждому каналу от точки контроля до точки смешивания и при отклонении этой величины от заданного значения поочередно, начиная с процесса с наименьшим транспортным запаздыванием, изменяютзольность концентрата соответствующих процессов на величину, равную частному от величины разбаланса на долевое участие концентрата соответствующего процесса в конечном продукте , причем поочередное управление процессами осуществляют при достижении возможных границ допустимого изменения качества на каждом процессе. 2. Устройство для автоматического регулирования процессов углеобогащения , содержащее датчики зольности концентрата по числу процессов обогащения , выходы которых подключены к блокам сравнения соответствующих регуляторов режимных параметров и перемножителям, выходы которых подключены на вход первого сумматора, датчики количества концентрата, по числу процессов обогащения, подключенные к входу второго сумматора, блоки формирования сигналов коррекции , выходы которых соединены с дами соответствующих регуляторов ре (Л жимных параметров,четвертый блок сравнения, к первому входу которого подключен задатчик зольности, а к второму - выход первого делителя, на соответствующие входы которого подключены выходы сумматоров, отличающееся тем, что оно допапнительно снабжено шестью делителями, . четырьмя блоками задержки, двумя о: перемножителями, задатчиками максимальных и задатчиками минимальных со граничных значений зольностей кон4:ib центратов соответствующих процессов, при этом блоки задержки включены меж0 ду датчиками зольности и количества OS концентрата и перемножителями двух процессов с наибольшими временами транспортного запаздывания сигналов от точек контроля до точки смешивания концентратов, второй выход второго сумматора подключен к первым входам второго, третьего и четвертого делителей, второй вход второго делителя подключен к выходу датчика количества концентрата процесса с наименьшим транспортным запа здывайием от точки контроля до точки смЪшивания, вторые входы третьего к четвертого делителей подключены к выходам перво

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС()УБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К ABTOPCHOMY СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ

1(21 ) 3491828/22-03 (22) 14.07.82 (46) 30.12.83. Бюл. Р 48 (72) В.A.Óëüøèí и В.С.Синепольский (71) Ворошиловградский филиал Института "Гипроуглеавтоматизация" (53) 621.3(088.8) (56) 1.. Авторское свидетельство СССР

9 662148, кл. В 031) 1/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 223181, кл.. Q 05 В 13/00, 1968 (прототип) .

3. Авторское свидетельство СССР

М 215291, кл. g 05 Q 27/02, 1968 (прототип) . (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ У1 ЛЕОБОГАЩЕНИЯ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ . (57) 1. Способ автоматического регулирования процессов углеобогащения, включающий определение зольности и количества концентрата каждого процесса в отдельности, сравнение с заданньм и изменение качества про. дуктов отдельных процессов путем изменения их режима до устранения раэбаланса, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования качества конечного . продукта, зольность конечного продукта определяют с учетом транспортного запаздывания по каждому каналу от точки контроля до точки смешивания и при отклонении этой величины оТ заданного значения поочередно, начиная с процесса с наименьшим транспортным запаздыванием, изменяют зольность концентрата соответствующих процессов на величину, равную частному от величины разбаланса на долевое участие концентрата соответствукщего процесса в конечном продукте, причем поочередное управление процессами осуществляют при достижении возможных границ допустимо„„SU„„1063466 А

3(61) В 032 1/00) g 05 В 13/00 го изменения качества на каждом процессе.

2. Устройство для автоматического регулчрования процессов углеобогащения, содержащее датчики зольности концентрата по числу процессов обогащения, выходы которых подключены к блокам сравнения соответствующих регуляторов режимных параметров и перемножителям, выходы которых подключены на вход первого сумматора, датчики количества концентрата, по числу процессов обогащения, подключенные к входу второго сумматора, блоки формирования сигналов коррекции, выходы которых соединены с вхо- «р дами соотв е тс тв ующих регул я торов режимньж параметров,четвертый блок сравнения, к первому входу которого подключен задатчик зольности, а к С второму — выход первого делителя, на соответствукшие входы которого подключены выходы сумматоров, о т л и1 а ю щ е е с я тем, что оно дополительно снабжено шестью делителями, четырьмя блоками задержки, двумя перемножителями, задатчиками максимальных и задатчиками минимальных граничных значений зольностей концентратов соответствующих процессов, при этом блоки задержки включены между датчиками зольности и количества концентрата и перемножителями двух процессов с наибольшими временами транспортного запаздывания сигналов от точек контроля до точки смешивания концентратов, второй выход второго сумматора подключен к первым . входам второго, третьего и четвертого делителей, второй вход второго делителя подключен к выходу датчика количества концентрата процесса с наименьшим транспортным запаздывайием от точки контроля до точки смешивания, вторые входы третьего и четвертого делителей подключены к вьлодам перво1063466

25 г я третьего блоков задержки соответственно, выход второго делителя соединен с первым входом пятого делителя, второй вход которого соединен с выходом четвертого блока сравнения, выход второго делителя соединен также с первым входом четвертого пере множителя, второй вход которого 6ое, динен с вторым выходом первого блока формирования сигнала коррекции, выод третьего делителя. соединен с ервым входом шестого делителя, вто" рой вход которого соединен с выходом четвертого перемножителя, выход третьего делителя соединен также с первым входом пятого еремножителя, второй вход которого соединен с вторым выходом второго блока формирования сигнала коррекции, а выход под.Изобретение относится к обогащению полезных ископаемьгс и может быть использовано для автоматизации процессов обогащения угля.

Известен способ автоматического регулирования процессов углеобогащения (1) .

Однако известный способ харак териэуется недостаточной точностью регулирования зольности концентрата.

Известен также способ оптимального регулирования процесса обогащения, заключающийся в том, что изменяют фактическую среднюю зольность готового продукта, составленного иэ смеси концентратов обогащенных углей ра зных классов- крупности, и его суммарный выход, поддерживают заданный уровень средней зольности готового продукта, изменяя выход концетрата отделения обогащения в тяжелых средах, и поддерживают максимальный выход готового продукта, изменяя с помощью экспериментального регулятора выход концентрата отделений отсадки и флотации (2J .

Однако регулирование изменяет выхода концентрата. отделения обогащения в тяжелых средах в силу небольшого процентного содержания его (около

20%) в общей смеси концентратов (его долевого участия) не может перекрыть весь диапа зон,в оэможных отклонений зольности смеси, что приводит к снижению точности регулирования. Кроме того, не учитывается транспортное запаздывание"в потоках концентратов различных машинных классов, что также увеличивает ошибку регулирования зольности смеси концентратов . ключен к второму входу седьмого дь лителя, первый вход которого соединен с выходом четвертого делителя, первые входы блоков формирования сигналов коррекции соединены с выходами пятого, шестого и седьмого делителей соответственно, а вторые и третьи входы - к задатчикам максимальных и минимальных граничных значений вольностей концентратов соответствующих процессов, четвертый вход первого блока формирования сигнала коррекции соединен с выходом датчика зольности концентрата процесса с наименьшим временем транспортного запаздывания, четвертые. входы второго и третьего блоков формирования сигналов коррекции — с выходами второго и четвер того блоков задержки соответственно.

Известно устройство- автоматического регулирования процессов углеобогащения, содержащее экспериментальный регулятор, в котором установлены схемы сравнения с перемножителями по числу отделений обогащения и два сумматора, к входу первого сумматора пс9 ключены выходы всех перемножителей, а его вьмод присоединен к регулятору загрузки отделения обогащения в тяжелых средах, к входу второго сумматора подключены выходы всех датчиков количества, а выход сумматора подсоединен к. экстремальному регулятору, изменяющему уставки регуляторов загрузки отделений отсадки и флотации, причем выход каждого да тчик а з оль нос ти подключен од нов ременно к одному из зажимов схемы сравненияя и соотв етс тв ующему еремножителю f3) .

Задание регулятором всех отделений одинаковой зольности, равной зольности смеси концентратов, не верно, так как приводи г к дополнительным потерям, поскольку оптимальные режимы обогащения в разных отделениях имеют место при разных зольностях . Кроме того, не раскрыта структура и алгоритмы работы локальЗ0 ных регуляторов и оптимизатора.

Цель изобретения — повышение точности регулирования качества конечного п род ук та .

Поставленная цель достигается

35 тем, что согласно способу автоматического регулирования процессов углеобогащения, включающему определение зольности и количества концентрата каждого процесса в отдельности, срав1063466 нение с заданным и изменение качества продуктов отдельных процессов путем изменения их режима до устранения разбаланса, зольность конечного продукта определяют с учетом транспортного запаздывания по каждоау каналу. от точки контроля до точки смешивания и при отклонении этой величины от заданного значения поочередно, начиная с процесса с наименьшим транспортным запаздыванием, изменяют зольность концентрата соответствующих процессов на величину, равную частному от величины раэбаланса на долевое участие концентрата

:соотвествующего процесса в конечном 15 продукте, причем поочередное управление процессами осуществляют,при достижении возможных границ допустимого изменения качества на каждом процессе.

1 20

Устройство для автоматического регулирования процессов углеобогащения, содержащее датчики зольности концентрата по числу процессов обогащения, выходы которых подключены 25 к блокам сравнения соответствующих регуляторов режимных параметров и перемножителям, выходы которых подключены на вход первого сумматора, датчики количества концентрата по 30 числу процессов обогащения, подключенные к входу второго сумматора, блоки формирования сигналов коррекции, выходы которых соединены с входами соответствующих регуляторов 35 режимных параметров, четвертый блок сравнения, к первому входу которого подключен эадатчик зольности, а к второму - выход первого делителя, на соответствующие входы которого под- 4р ключены выходы сумматоров, дополнительно снабжено шестью делителями, четырьмя блоками задержки, двумя перемножителями и задатчиками максимальных и минимальных значений эольностей концентратов соответствующих. процессов, при этом блоки задержки влкючены между датчиками зольности и количества концентрата и перемножителяии двух процессов с наибольшими временами транспортного запаздывания сигналов от точек контроля до точки смешивания концетратов, второй выход второго сумматора подключен к первым входам второго третьего и четвертого делителей, 55 второй вход второго делителя подклк чен к выходу датчика количества кон-. центрата с наименьшим транспортным запаздыванием от точки контроля до точки смешивания, вторые входы Я) третьего и четвертого делителей подключены к выходам первого и третьего блоков задержки соответственно, выход второго делителя соединен с первым

ВхОдОм пятОГО делителя р В ОрОй нхОд 65 которого соединен с выходом четвертого блока сравнения, выход второго делителя соединен также с первым входом четвертого перемножителя, второй вход которого соединен с вторым выходом первого блоха формирования сигнала коррекции, выходом третьего делителя соединен с первым входом шестого делителя, второй вход которого соединен с выходом четвертого перемножителя, выход третьего делителя соединен также с первым входом пятого перемножителя, второй вход к.оторбго соединен с вторым выходом второго блока формирования сигнала коррекции, а выход подключен к второму входу седьмого делителя, первый вход которого соединен с выходом четвертого делителя, первые входы блоков формирования сигналов коррекции соединены с выходами пятого, шестого и седьмого делителей соответственно, а вторые и третьи входы -к задачикам максимальньж и минимальных граничных значений эольностей концентратов соответствующих процессов, четвертый вход первого блока формирования сигналов коррек:ции соединен с выходом датчика золь-ности концентрата процесса с наименьшим временем транспортного i запаздывания, а четвертые входы второго и третьего блоков формирования сигналов коррекции — с выходами второго и четвертого блоков задержки соответственно

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

Схема содержит устройство 1, подающее уголь на обогащение, отделение 2 классификации рядового угля, отделения 3,4 и 5 обогащения (тяжелосреднее обогащение, отсадка и флотация), датчик 6 режимного параметра каждого процесса (плотности суспензии, высота отсадочной постели, нагрузка на машину и т.п.), блок 7 сравнения текущего значения режимного параметра с каждого процесса с заданием, регулятор 8, исполнительный механизм 9 режимного параметра, задатчик 10 режимного параметра, датчик 11 зольности концентрата, блок 12 сравнения, регулятор 13 качества концентрата, исполнительное устройство 14 регулятора качества концентрата (корректор задания режимного параметра), сумматор 15, задатчик 16 зольности концентрата, датчик 17 количества концентрата (например, к онв ейерные в есы), блоки

18 — 21 задержки сигналов датчиков качества и количества второго процесса, устройство 22 для смешивания концентратов, перемножители 23,24 и 25, сумматоры 26 и 27, делитель

28, блок 29 сравнения, эадатчик 30

1063466 зольности, делители 31 -. 36, блоки

37,38 и 39 формирования сигналов коррекции, задатчики 40,41 и 42 максимальных граничных значений зольности концентратов соответствующих процессов, эадатчики 43,44 и 45 минимальных граничных значений зольнс стей концентратов, множители 46 и 47, ключи 48 и 49, элемент 50 памяти, блоки 51 и 52 сравнения текущей зольности концентрата соответствующего процесса с максимальным и минимальным граничными значениями зольности соответственно, нуль-органы .63 и 54, элементы ЙЛИ

55 и 56, регуляторы 57,58 и 59 ре- 15 жимных параметров .

Рядовой уголь подается устройством 1 в отделение 2 классификации, где осуществляется рассев угля на три машинных класса. Затем каждый 7(} машинный класс подается на обогащение в соответствующие отделения 3, 4 и 5 обогащения На выхоле каждого отделения установлены датчики контроля зольности концентрата 11 (золомеры) и количества 17 (например, ленточные весы) .

Каждое из отделений обогащения снабжено идентичными по выполняемым функциям регуляторами режимных параметров, представляющими собой системы автоматического регулирования двухъярусной структуры. Нижний ярус образован системами автоматического регулирования режимных параметров, имеющих наиболее тесную корреляционную связь с зольностью концентрата.

В качестве режимных параметров могут исполь зоваться, например, плотность суспенэии процесса тяжелосредного обогащения, высота постели отсадоч- 4О ной машины, нагрузка флотационной машины и др.

Каждая система регули ров а ни я режимного параметра содержит датчик 6 режимного параметра, блок 7 сравне45 ния текущего значения параметра с заданньм, регулятор 8, исполнительный меха ни зм 9 и зада тчик 1 0 .

Верхний ярус системы обеспечивает регулирование зольности концентрата. Каждый контур этой системы содержит, кроме указанных датчиков

11 контроля зольности, блок 12 сравнения, регулятор 13 зольности и исполнительное устройство 14 — корректор задания режимного параметра.

Задание зольности каждому процессу осуществляется собтветственно задатчиком 16. Сумматор 15 учитывает поправку задания от блоков 37,38 и 39 60 формирования сигналов коррекции.

Система регулирования режимного параметра обеспечивает стабилизацию заданного его значения. Если зольность концентрата oòëè ÷àåòñÿ от заданной, система регулированиязольности корректирует з ада ни е системы регулирования режимного параметра так,чтобы отклонение зольности стремилось к нулю.

Концентраты всех трех отделений смешиваются в устройстве 22. На выходах датчиков количества и качества двух процессов, имеющих большое транспортное запаздывание от места измерения до точки смешивания концентратов, подключены блоки 18 — 21 задержки сигналов, осуществляющие задержку сигналов второго процесса на величинуд2 = q, (ь — время запаздьвания в первом процессе, — время запаздывания во втором процессе) и сигналов третьего процесса на величину д = q - с (С вЂ” время запаздывания в третьем процессе) . Причем < < и с с с .Сигналы с датчиков контроля количества и зольности каждого из процессов перемножаются в множителях 23,24 и 25 соответственно по формуле(„; A „, (С,„,, А„, - количество и зольность концентрата -го процесса g =3 — количество процессов) и суммируются в сумматоре 26 по фор\ 3 муле K „; А,; . В сумматоре 27 про<=1 1 изводится операция сложения ккзличест1 з ва всех процессов по формуле . Цк, т.ц

В делительном устройстве 28 определяется ожидаемое среднее значение зольности смеси концентратов по формуле „; А„„. с (1) л з

Вычисленное по этой формуле значение ожидаемой зольности в устройстве 29 сравнения сравнивается заданной зольностью смеси концентратов

А„ . Сигнал, пропорциональный зас дайной зольности, поступает с задатчика 30 зольности. B делителях 31, .32 и 33 определяются долевые участия концентратов соответствующих процессов в общей смеси концентратов по формуле Ск

1 =, (2)

С кл

Разность сигналов а A„полученная на выходе блока 29 сравйения, подается на первый вход делителя 34,а на второй вход- сигнал с выхода делителя 31.

На выходе делителя 34 получается сигнал. пропорциональный величине с с ,ЬА„, 6А<< который поступает на пер7 вый вход вычислительного устройства

37. На третий и второй входы блока

37 формирования сигнала коррекции подаются сигналы от задатчиков верхнего 40 и нижнего 43 граничных значений качества концентрата первого процесса, а на четвертый вход — си гнал с второго выхода датчика 11 зольности первого процесса.

1063466

Блоки 38 и 39 формирования сигналов коррекции второго и третьего процессов идентичны блоку 37, который содержит два ключа 48 и 49, элемент 50 памяти, блоки 51 и 52 сравнения зольности концентрата первого 5 процесса с верхним и нижним граничными значениями этой зольности, нуль:органы 53 и 54 и элементы ИЛИ 55 и 56;

Если (3) (4) имеются сйгниЪлы на выходе устройств

51 и 52 сравнения, которые в здефотвуют на нудь-органы 53 и 54. При этом на выходах последних сигналы 35 отсутствуют. 1огда через ключ 48 сигнал с перемножителя 34 поступает.

:на вход сумматора 15, где,. алгебраически складываясь с заданным значением от задатчика 16, поступает на вход блока 12 сравнения.

Если зольность концентрата выход ит за заданную границу A„, или и JNol(C

Aê.«„ т-е ° иа выходе одного из устройства сравнения 51 или 52 сигнал равен йулю и срабатывает соответствукщий нульорган %3 .или 54, который через эяемент ИЛИ подает сигнал на входы ключей 48 и 49. Ключ 48 размыкается, а ключ 49 замыкается, на выходе вычислительного устройства остается сигнал, соответствующий граничному зна», чению зольности концентрата, так как на сумматор 15 поступает соответствующий сигнал с элемента памяти 50, Оставшийся разбаланс ссс с

ОАк ="к Ах макс (6)

/,поступает с выхода сумматора 51 или

52 через элемент ИЛИ на вход перемножителя 46, где восстанавливается оставшийся разбаланс зольности смеси концентрата по формуле (8)

64„= SА.

Этот сигнал поступает на вход делителя 35, где определяется сигнал поправки зольности второго процесса по формуле

g 4c (9)

0 кт

Блок 38 обрабатывает сигнал аналогичным образом. Если при этом бу дет достигнута граница допустимого диапазона изменения зольности концен тра, оставшийся разбаланс подается на вход перемножителя 47, где восстанавливается оставшийся разбаланс смеси по формуле с (10)

ВАМТ -84 q, а в делителе 36 определяется поправка зольности для третьего процесса по формуле (11)

Uz=8Añ 1%, Обработка сигнала U блока 39 формирования сигнала коррекции осуществляется аналогичным путем.

Если при этом достигается граница допустимой зольности концентрата, процесс коррекции прекращается. Поэтому в блоке 39 отсутствует элемент ИЛИ, аналогичный элементу 56 °

1.0634 66

Составитель И.Назаркина..

Редактор Н.Безродная Техред Л.Пилипенко Корректор И.Муска

Заказ 10384/9 Тираж 580 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и Открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП Патент, г . Ужгород, ул. Проектная, 4