книги из ГПНТБ / Циперович, М. В. Обогащение углей в тяжелых суспензиях

Пьезометрические плотномеры просты, не требуют квалифици­ рованного обслуживания, однако контакт пьезотрубок с пульпой вызывает необходимость очистки пьезотрубок от налипающих частиц

202

утяжелителя и угля. Иа плотномерах «Ведаг» в схемах регулирова­ ния предусматривается периодическая очистка пьезотрубок водой, что обеспечивает стабильную работу всей системы.

Существенное влияние на работу пьезометрических плотномеров оказывает место установки пьезометрической станции. При выборе места установки решающими факторами являются гидродинамиче­ ский режим потоков пульпы и представительность запора.

Манометрические регуляторы плотности

В манометрических плотномерах отбор давления из колонки с протекающей суспензией производится непосредственным контак­

ется уравнением

от плотности суспензии. Так, при высоте колонки 2 м изменения плотности суспензии порядка 0,001 г/см3 приводят соответственно к изменению столба воды в манометрической трубке Н на 20 мм.

соответственно 6Х— Л8Хи Si + Лб^ где бх — заданная плотность, а Абх — изменение плотности суспензии, при которой обеспечивается замыкание цепи и подача сигнала или импульса в усилитель.

203

Гибкая резиновая трубка, которая соединяет сосуд с манометри­ ческой трубкой, дает возможность регулировать заданную плотность пульпы путем опускания или поднятия сосуда. При изменении плотности пульпы соответственно изменяется уровень жидкости в манометрической трубке и в сосуде с электродами.

Если уровень жидкости устанавливается между отметками I и II, переключения в электрической схеме не происходит. При достиже­

с подачей воды и суспензии высокой плотности. При параллельном подключении к манометрической трубке дифманометра и вторичного самопишущего прибора можно осуществить непрерывную регистра­ цию плотности на диаграмме. Точность регулирования, достигаемая

204

Р и с. IJ 9. П р и н ц и п и а л ь н а я схем а м ан ом етрического р егу л я то р а п л отн о сти РП С М -И ГИ :

I — манометрическая колонка; 2 — кольцевая камера; 3 — дифманометр; 4 — мембрана

плюсовой камеры; 5 — компенсатор; 6 — мембрана минусовой камеры; 7 — кольцевой воз­ духоотделитель; 8 — сборник переливов; 9 — конусный приемник; 10 — сливное отверстие; II клеммы станции управления; 12 — втулка; 13 — контакты трехпозиционного регули­

рующего устройства

Более совершенным является манометрический регулятор плот­ ности РПСМ-ИГИ [15]. Датчик плотномера (рис. 119) состоит из манометрической колонки 1, в которую суспензия поступает через воздухоотделитель 7.

Под нижней кромкой трубы расположен конический приемник суспензии, верхняя часть которого образует кольцевую камеру отбора давления.

При заполнении манометрической колонки 1 суспензия запирает воздух в кольцевой камере отбора давления, с которой при помощи ниппеля и шланга герметично соединена полость «плюс» дифманометра 3. Полость «минус» дифманометра соединена с гидравлическим компенсатором 5, который предназначен для уравновешивания определенной части давления, создаваемого столбом суспензии в измерительной трубке. Компенсатор залит дистиллированной водой.

205

При заполнении колонки 1 суспензией воздух, замкнутый в ка­ мере отбора давления, испытывает давление столба суспензии; дифманометр преобразует его в электрический сигнал, который пере­ дается вторичному регистрирующему и регулирующему прибору типа ЭПИД. Высота измеряемого столба суспензии принята в дат­ чике РПСМ равной 1 м.

Регулятор РПСМ-ИГИ позволяет производить регулирование

симости от концентрации в пульпе магнитного утяжелителя. На трубу, изготовленную из немагнитного материала, намотана катушка 1К.

При изменении плотности протекающей по трубе суспензии меняется индуктивное, а следовательно, и полное сопротивление катушки. Таким образом, по приращению сопротивления катушки 1К можно установить изменение плотности суспензии.

Измерение сопротивления производится по схеме .мостика. В ка­ честве двух плеч мостика используются: катушка 1К, внутри кото­ рой протекает суспензия, и катушка 2К без сердечника, служащая эталоном. Два других плеча образуют полуобмотки трансформа­ тора Тр.

206

Измерительные приборы включены последовательно между точ­ ками А и Б. Для выпрямления переменного тока служат полу­ проводниковые выпрямители СВ.

Протекающий ток пропорционален приращению сопротивления катушки, внутри которой протекает контролируемая суспензия.

В качестве измерительного прибора используется контактный гальванометр постоянного тока КГ, имеющий ртутные контакты: минимальный, нормальный и максимальный. Если плотность суспен­

вольтметр РГ.

Основным недостатком регуляторов, работающих по этому прин­ ципу, является то, что они реагируют только на изменения концен­ трации ферромагнитных частиц. При изменении содержания немаг­ нитных частиц в твердой фазе суспензии их показания не соответ­ ствуют истинной плотности, определяемой весовым методом (пикпометрической кружкой).

Радиоактивные плотномеры

Измерение плотности пульпы посредством проникающего излу­ чения основано на поглощении пульпой гамма-лучей. Относитель­ ное изменение интенсивности гамма-излучения пропорционально изменению плотности «просвечиваемой» среды [149].

Ампула с источником излучения помещается в свинцовый кон­ тейнер; поток излучения направляется только в сторону иониза­

ционной камеры.

Точность измерений зависит от плотности пульпы и диаметра трубопровода. Чем больше диаметр трубопровода, т. е. чем больше величина слоя поглощения (суспензии), тем выше точность измере­ ний. При чрезмерно уменьшенной величине диаметра точное опре­ деление плотности может быть затруднено вследствие налипания на стенки трубопровода твердых частиц или коррозии. Практически для измерения плотности оптимальным считают диаметры трубопро­

207

На рис. 122 изображена схема радиоактивного плотномера. Радиоактивный источник в специальной ампуле помещается в свин­ цовый контейнер-коллиматор.

Радиоактивный изотоп испускает поток проникающего гаммаизлучения, который, прежде чем попасть на детектор, ослабляется исследуемым материалом (трубопроводом с пульпой). Интенсивность излучения пропорциональна электрическому току, который возни­ кает при ионизации газового наполнителя (аргон или другой инерт­ ный газ). Измерения величины тока соответствуют плотности среды.

Рис. 122. Схема радиоактивного плотномера:

1 — пульпопровод; 2 — измерительная ионизационная камера; 3 — компенсационная камера; 4 измерительное устройство; 5— электро­ метр-усилитель; 6 — радиоактивный изотоп, 7 —источник питания

В качестве излучателя для компенсационной ионизационной камеры может быть использован либо основной источник, либо от­ дельный излучатель аналогичного типа и соответствующей актив­ ности. Электрометр-усилитель измерительного устройства состоит из усилителя постоянного тока, собранного на транзисторах, и пред­ варительного каскада с электрометрической лампой, которая обеспе­ чивает незначительный дрейф нулевой точки. Постоянное напряже­ ние с усилителя может быть подано на измерительный прибор или регулятор.

Плотномеры типа 11ЖР-2 используются для замера плотности кондиционной суспензии [91].

Проходя через толщу суспензии (рис. 123), движущейся по пульпопроводу 1, лучи источника (кобальта-60) 2 попадают на при­ емник излучения 3 и затем на электронный блок 5, к которому под­ ведено питание от сети напряжением 220 в. Импульс от электрон­ ного блока передается на регистрирующий вторичный прибор 6.

Для градуировки шкалы, а также проверки износа трубопровода излучатель 2 и приемник 3 поворачиваются вокруг шарнира 4 на 90° вниз и устанавливаются для просвечивания отрезка трубопро­ вода (положение Б). Для контроля прибора излучатель и приемник

208

поворачиваются на 90° вправо и устанавливаются для просвечива­ ния пластины свинца (положение В).

Следует отметить, что практическое применение радиоизотоп­ ных плотномеров затруднительно в связи со сравнительно дорогой аппаратурой и повышенными требованиями по технике безопас­ ности.

На отечественных установках для обогащения углей в тяжелых суспензиях нашли широкое применение манометрические регуляторы

Рис. 123. Схема установки радиоактивного плотномера ПЖР-2

плотности, сравнительно простые по конструкции и позволяющие производить регулирование с достаточной точностью. Такими регу­ ляторами являются РПСМ и АРПС-ЗА.

Пьезометрические регуляторы применяются ограниченно, однако при соответствующем обслуживании они надежны в работе.

§ 3 . К О Н Т Р О Л Ь И Р Е Г У Л И Р О В А Н И Е У Р О В Н Я В ЕМ К О С Т Я Х И РА С Х О Д А С У С П Е Н ЗИ И

Регуляторы плотности и связанные с ними системы, регулиру­ ющие другие параметры суспензии (содержание магнетита и вяз­ кости), работают с определенным запаздыванием выравнивания этих параметров до заданных.

При неизменном объеме суспензии в рабочих емкостях запазды­ вание в восстановлении плотности будет постоянным.

При увеличении объема рабочей суспензии увеличивается и время восстановления плотности до заданной.

При отсутствии в емкостях уровнемеров в случае переполнения емкостей, время выравнивания плотности может быть неопределен­ ным (при подаче в кондиционную суспензию воды, например, когда бак кондиционной суспензии работает с переливом).

При малом объеме рабочей суспензии возникает опасность сброса насосов при отводе суспензии на регенерацию.

Уровнемеры обычно включаются в схему регулирования в комплексе с регуляторами плотности суспензии. При понижении уровня суспензии до заданного значения подается сигнал на исполнительный механизм, кото­ рый открывает воду в сборник кон­ диционной суспензии. Так как при

этом плотность суспензии снижается, регулятор плотности доводит

еедо кондиционной путем подачи в бак сгущенной суспензии. Регуляторы уровня могут включаться и на подачу в бак сгущен­

ной (плотности, большей кондиционной) суспензии. В этом случае регулятор доводит плотность суспензии до заданной, подавая в бак воду.

При повышении уровня суспензии до заданного часть суспензии отводится на регенерацию, а магнетит (концентрат магнитных сепа­ раторов) — в емкость сгущенной суспензии.

Могут быть приняты и другие схемы регулирования уровня. Принципиальная схема поплавкового уровнемера, оборудован­

ного сигнализацией, изображена на рис. 124 [87].

Поплавок с помощью троса соединен с противовесом, на котором укреплена стрелка, перемещающаяся по шкале. На направляющих противовеса укреплены контакты. Контакт 4 замыкается при мини­ мальном значении уровня суспензии, и на диспетчерском пункте загорается контрольная лампа ЛСЪ. Контакт 5 включает лампу ЛСХ при максимально допустимом уровне суспензии.

210

Иа рис. 125 показана принципиальная схема поплавкового уров­ немера с непрерывной передачей показаний на диспетчерский пункт. На одном конце рычага укреплен поплавок, а на другом подвешена катушка К г. При изменении уровня жидкости катушка переме­ щается вертикально вдоль железного сердечника, на нижней части

нике кондиционной суспензии. Противовес перемещается по шкале, указывающей уровень суспензии в сборнике.

Указатель уровня может быть использован в схемах распределе­ ния суспензии по емкостям. В этом случае трос крепится к гибкому шлангу на трубопроводе, и при изменении уровня в одной из емко­ стей, путем перекидки шланга в делительном устройстве, восстанав­ ливается уровень до заданного.

Электродный указатель уровня суспензии (рис. 127), применя­ емый на тяжелосредних установках фирмы Саарбергверке АГ (ФРГ) [77], состоит из трех электродов, опущенных в емкость на разную глубину.

Электродный указатель состоит из латунного контакта 1, плотно вставленного в пластмассовую трубку 2. Внутри пластмассовой трубки проходит «сердечник» 3, который выводится к контакту на требуемую высоту. Электроды подвешены в защитной пластмассовой