Способ автоматического регулирования гидроциклона
Иллюстрации
Реферат
.строительных материалов и гидромеханизации (54) СПОСОБ АВТОНАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
ГИДРОЦИКЛОНА
Изобретение относится к способам автоматического управления гидроцик лоном и монет быть использовано в процессах производства обогащенного песка для строительных работ или в других отраслях, в которых используются гидроциклоны, Известен способ автоматического
О регулирования гидроциклона путем регулирования расходов воды и питания в зависимости от угла конуса
"зонта" разгрузки песков (1 ).
Недостатком известного. способа является ограниченность его применения режимом беэнапорного 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 изменения расхода слива из гидроциклонд (2 ).
Недостатком данного способа является то, что если заданный режим разделения, создаваемый распределениемьрасходов слива и сгущенного продукта, достигается при переменном да@пении в гидроциклоне, например в случае работы гидроциклона с
10 гидротранспортом, продуктов разделения за счет энергии питания, эффективность регулирования снижает-, ся. При значительных колебаниях давления регулирование становится
13 невозможным. Кроме того, вследствие интенсивного абразивного износа регулируемого выпускного отверстия сгущенного продукта и возмож20 ных эабивок его крупными частицами.надежность регулирования умень. шается.
Цель изобретения - повышение качества разделения.
9235 4
3 92
Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют дав ление 0 двух точках радиуса вихФ левого потока гидроциклона, вычисляют радиальный градиент давления в вихревом потоке, в зависимости фт которого регулируют расход слиsa из гидроциклона, при этом радиальный градиент давления в вихревом потоке корректируют пропорционально текущим значениям расхода, концентрации твердого и содержания частиц заданной крупности (плотности) в питани 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 по текущим значениям параметров питания; на фиг.2то же, с коррекцией по отклонению параметров сгущенного продукта; на фиг. 3 - то же, с коррекцией по отклонению параметров слива.
Способ осуществляется следующим образом.
В гидроциклон 1 (фиг.l) питание поступает через патрубок 2. Сгу- . щенный продукт направляется под напором в гидротранспортный турбопровод 3, а слив - через сливной патрубок 4 в трубопровод 5, снабженный регулирующим органом 6; Информация о распределении давления внутри вихревого потока поступает от датчиков
7 и 8 на дифференциальный прибор 9, давления. В схему стабилизации градиента давления входит усилительнопреобразовательное устройство 10, регулятор 11, исполнительный механизм 12, регулирующий орган 6 и задатчик 13. В схеме коррекции заданного значения градиента давления по текущим значениям параметров питания имеются датчики расхода 14, концентрации 15 и характеристики 16 зернового состава, усилительно-преобразовательные устройства 17-19 и суммирующее устройство 20, связанное с регулятором 11.
Если способ реализуется с коррекцией градиента по отклонению параметров сгущенного продукта, то схема коррекции состоит (фиг.2 ) из датчика 21 плотности сгущенного продук5
Зо
° . та или других его свойств, например содержания в нем ча=тиц определенной крупности, и усилительно-преобразовательного устройства 22, связанного с регулятором 11.
При реализации способа с коррекцией градиента по отклонению параметров слива (фиг.3), 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 24, 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 механизму 12 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 равным заданному при понижении давления внутри гидроциклона j1).
Стабилизация градиента давления по радиусу вращения вихревого потока путем регулирования расхода слива при колебании давления на выпускных патрубках гидроциклона 1 позволяет поддерживать постоянное 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 пульпы в гидроциклон 1 (фактора разделения), изменяется крупность разделения. Стабилизация крупности разделения в этом случае достигается коррекцией заданной величины градиента давления пропорционально сигналу текуцего значения расхода питания, поступаюцему от датчика 14 расхода на регулятор 11.
Так как скорость осаждения зерен в центробежном поле зависит от концентрации их в пульпе, изменение концентрации приводит к йзменению крупности разделения. В связи с этим для стабилизации крупности раз- деления целесообразно, например, при увеличении концентрации твердого в питании уменьшить заданную величи". ну градиента давления. Это осуществляется путем коррекции задания 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 приво; дятся в соответствие с новой характеристикой зернового состава, что обеспечивает стабилизацию крупности разделения.
Вследствие взаимосвязанности влияния на режим разделения расхода питания, характеристики зернового состава твердого и его концентрации в питании наиболее высокая точность регулирования гидроциклона 1 достигается одновременной коррекцией за929235 6 данной величины градиента давления
4О
5О
55 по этим параметрам. С этой целью сиг налы от датчиков 14-.16 поступают в суммирующее устройство 20. В эависимости от технологических условий коррекция может осуществляться по одному из названных параметров пита-, ния или по двум иэ них.
Если гидроциклон используется в таких 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 сигнала 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 фор- . мируется изменение задания градиента в направлении ликвидации отклонения. Система работает с этим новым значением градиента до тех пор пока изменение режима гидроциклона
1 не скажется на качестве сгущенного продукта и на датчике 21 не поя.-вится вновь сигнал отклонения.
Регулирование гидроциклона 1 по схеме с коррекцией градиента давления по отклонению параметров слива (фиг.3) осуществляется аналогично.
При отклонении содержания твердого в сливе или содержании частиц определенной крупности (плотности) с датчика 23 поступает в устройство 24 и далее на вход регулятора ll сигнал, соответствующий этому отклонению. По этому сигналу задание градиента давления корректируется до такой величи ны, при которой на датчике 23 исчезает сигнал отклонения. Регулятор 11 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
929235 стабилизации крупности разделения, так и в режиме стабилизации слива и сгущенного продукта.
11рименение предлагаемого способа позволит улучшить качество разделения исходного продукта в гидроциклоне.
5 формула изобретения 1О
2О
1. Способ автоматического регулирования гидроциклона путем измерения давления. внутри его вихревога 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 п.1, о т л и ч а юшийся тем, что радиальный градиент давления в вихревом потоке корректируют пропорционально текущим значениям расхода, концентрации твердого и содержания частиц заданной крупности в питании.
3. Способ по и ° 1, о т л и ч аю шийся тен, что радиальный градиент давления в вихревом потоке корректируют по отклонению концентрации твердого в сгуценном продукте или по отлонению содержания в нем частиц заданной крупности °
4. Способ по п.1, о т л и ч а . ю шийся тем, что радиальный ,градиент давления в вихревом потоке корректируют по отклонению содержания твердого в сливе или содержания частиц заданной крупности.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
N 543410, кл. B 03 B 13/00, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР
N 484004, кл. В 03 В 13/00, 1973.
Составитель Э. Склярский
Редактор В.Данко Техред A. Бакинец Корректор 11 С1ар ши
Заказ 3361/11 Тираж 614 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, l(-35, Раушская.наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4