logo search
4Курс_Автоматизац_Ч-1

13 Разработка схемы автоматизации процесса сгущения

Радиальный сгусттель, как объект автоматизации. Анализ факторной взаимосвязи . Обоснование принципа регулирования. Факторы управления. Контроль промежуточных выходных параметров. Схема автоматизации, ее анализ

Для примера рассмотрим автоматизацию процесса сгущение хвостов флотации в радиальном сгустителе, работающем на многих углеобогатительных фабриках. Важность поставленного вопроса объясняется тем, что чистота используемого в качестве оборотной воды слива во многом определяет эффективность последующих гравитационных процессов.

Радиальный сгуститель, как объект автоматизации, сложный инерционный объект (рис. 13.1). Характеризуется основными выходными параметрами – плотность сгущенного продукта (сг) и плотность слива (с).

Основные возмущающие воздействия – расход, плотность и гранулометрический состав твердой фазы питания (Qх, х, Г).

Промежуточные выходные параметры, непосредственно влияющие на выходные факторы, - высота осветленного слоя (Нсл) и его плотность (сл).

С точки зрения требований технологии целью управления радиальным сгустителя является: стабилизация плотности сгущенного продукта (сг = const) и выполнение условия сл < сл доп, где сл доп - допустимая плотность слива.

Управляющим воздействием по первому критерию может служить величина сечения выпускного отверстия сгустителя, по второму - расход флокулянта.

Однако реализация системы регулирования плотности слива (по отклонению) путем изменения расхода флокулянта проблематична.

Из теории авторегулирования известно, что если

об > 1/, (8.1)

где  - параметр, характеризующий среднюю скорость изменения возмущающего воздействия;

об - общее запаздывание объекта регулирования,

то система регулирования по отклонению становится бесполезной, даже в некоторых случаях вредной.

Радиальные сгустители по указанному каналу управления характеризуются большим значением инерционности [5], что приводит к выполнению условия (8.1), т.е. АСР неработоспособна.

Данная проблема может быть решена двумя способами. Первый – с помощью системы регулирования по возмущению (Qпит). Второй – стабилизацией высоты осветленного слоя в сгустителе путем изменения расхода флокулянта. По этому каналу инерционность объекта значительно меньшая и реализация АСР по отклонению реальна. Некоторую сложность представляет автоматический контроль высоты осветленного слоя. Ниже будет предложен вариант косвенной оценки толщины осветленного слоя.

Пример схемы автоматизации приведен на рис. 13.2. Здесь предусмотрено две системы авторегулирования по отклонению. Первая АСР (система 1) стабилизирует высоту осветленного слоя путем изменения расхода флокулянта.

В систему входит датчик высоты осветленного слоя (1-1) и обычные стандартные элементы.

Вторая АСР (система 2) стабилизирует плотность сгущенного продукта. Работа системы аналогично вышерассмотренным.

Аварийный контроль плотности слива осуществляется с помощью фотометрического мутномера (3-1), вторичного прибора с контактной группой и средств сигнализации (3-3). Это решение актуально для угольных обогатительных фабрик, где слив используется в качестве оборотной воды.

Учитывая высокую стоимость современных флокулянтов целесообразно осуществлять контроль их расхода с суммированием (система 5).

В схеме предусмотрена типичная схема дистанционного управления регулирующим органом на линии питания сгустителя.

На схеме не приведены системы сигнализации и защиты от перегруза фермы, которыми комплектуются радиальные сгустители с периферийным приводом.

Контрольные вопросы

  1. Изложите особенности автоматизации сгустителей хвостов угольной флотации.

  2. Перечислите возможные методы контроля высоты осветленного слоя в сгустителе.

  3. Приведите упрощенную схему автоматизации цилиндро-конического сгустителя.

Литература к разделу: [3], [5], [9]