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

трубке 4, которая уменьшает турбулентность потоков суспензии на поверхности.

Циркуляционный сборник служит одновременно аккумулиру­ ющей емкостью и при остановке фабрики вмещает всю циркуляцион­ ную суспензию. Поэтому рабочая зона сборника находится в кони­ ческой части.

При минимальном уровне суспензии в сборник автоматически добавляются сгущенная суспензия и вода до достижения максималь­ ного уровня. Время регулирования уровня в сборнике 3—6 мин.

Для контроля уровня применяют также гамма-электронные реле РГЭ-2Н, работающие в паре с источником излучения кобальта-60

или цезия-130 [74].

На рис. 128 показан способ установки излучателей и гамма-реле в емкостях. Контейнер с радиоактивным источником закреплен на кронштейне у стенки бака.

Толщина слоя пульпы, перекрывающей излучение, обычно состав­ ляет 500 мм. Такая установка гамма-излучения является безопаснее установки сильных источников для просвечивания бака по диаметру.

Может быть применен и другой способ установки радиоактивных источников в облегченных контейнерах (рис. 129). Контейнеры крепятся на трубе, опускаемой в бак. Внутри трубы помещаются детекторы излучения, счетчики СТС-8. Счетчики соединяются кабе­ лем с гамма-реле.

Для стабилизации технологического процесса обогащения жела­ тельно регулировать производительность по суспензионному потоку.

21°

В колесные сепараторы типа СК для разделения угля по заданной плотности, обычно превышающей плотность кондиционной суспен­ зии на 0,03—0,04 г/см3, должно подаваться строго определенное количество суспензии, чтобы обеспечить необходимую скорость восходящего и горизонтального потоков. Увеличение скорости пото­ ков суспензии в сепараторе приводит к значительному засорению всплывшего продукта посторонними фракциями.

Обычные способы измерения расхода жидкости в пульпопрово­ дах (диафрагмы, трубки Вентури и др.) в этом случае не пригодны, так как они создают дополнитель­ ное сопротивление и быстро изна­ шиваются.

Надежным способом измерения расхода яляется индуктивный способ измерения [136]. В трубо­ провод встраивается измеритель­ ное устройство, труба которого выполнена из противоабразивного

I

материала (рис. 130). На наружной стороне элемента находятся катушки, в которых образуется электромагнитное поле, силовые линии которого проходят радиально через пульпопровод. Проходя­ щая через пульпопровод пульпа создает индукционное напряжение, пропорциональное скорости прохождения пульпы. Это напряжение улавливается двумя электродами, встроенными в стенки трубы. Измерение скорости потока осуществляется электронным устрой­

213

из двух седлообразных обмоток, создающих равномерное поле в зоне между электродами. Для защиты магнитной системы от внеш­ них помех датчик закрыт снаружи стальным кожухом.

Индукционные расходомеры НИИТеплоприбор и ОСКБ завода КИП в Харькове имеют более сложную схему.

§ 4 . К О Н Т Р О Л Ь И Р Е Г У Л И Р О В А Н И Е В Я ЗК О С Т И

II ЗА Ш Л А М Л Е Н Н О С Т П С У С П Е Н ЗИ И

В процессе обогащения угля в магнетитовых суспензиях изме­ няется содержание утяжелителя (магнитной составляющей) и шлама. При этом плотность суспензии может оставаться постоянной.

При значительном содержании шлама вязкость суспензии сильно возрастает. Степень зашламленности магнетитовой суспензии в зна­ чительной мере влияет на эффективность разделения.

С увеличением плотности кондиционной суспензии предельное содержание в ней шлама должно уменьшаться. При обогащении крупного угля в сепараторах по низкой плотности 1,35—1,45 г/см3 и при повышении зашламленности до 35% показатель Ер остается еще в установленных пределах. При обогащении угля по высокой плотности 1,7—1,9 г/см3 возрастание зашламленности более 20% приводит к снижению эффективности разделения.

Зашламленность суспензии оказывает также влияние на потери магнетита с хвостами магнитных сепараторов в процессе регенера­ ции суспензии, при работе магнитных сепараторов с номинальной нагрузкой или с небольшой перегрузкой. При повышенном содержа­ нии шлама увеличиваются потери утяжелителя с продуктами обо­ гащения. Магнитная проницаемость магнетитовой суспензии посто­ янной плотности закономерно уменьшается с увеличением ее зашлам­ ленности.

С допустимой ошибкой по результатам контроля магнитной про­ ницаемости суспензии постоянной плотности можно судить о ее зашламленности или вязкости.

Схема автоматического контроля и регулирования зашламлен­ ности магнетитовой суспензии показана на рис. 133 [14].

214

С датчиком плотномера совмещен индуктивный датчик содержа­ ния магнетита. Вторичный прибор типа ЭПП-09 производит запись плотности суспензии и ее зашламленности. Позиционный регулятор, встроенный в ЭПП-09, через электрический исполнительный меха­ низм осуществляет регулирование потока суспензии, направляемой в систему регенерации.

Измерение концентрации магнетита на фабриках ЧССР [57] производится прибором, принцип действия которого основан на изменении индуктивности катушки в зависимости от количества магнетита, осевшего за определен­ ное время на полюсах электромаг­ нита (рис. 134).

пензии; 6 — переходная приставка; 7 — показы­

вающий, записывающий и регулирующий прибор ЭПП-09

Количество осевшего магнетита пропорционально концентрации его в суспензии. Включение и выключение катушек производится

спомощью реле времени. Изменение тока в катушке, зависящее от

ееиндуктивности, фиксируется регистрирующим прибором. При превышении концентрации магнетита подается световой сигнал.

Регулятор концентрации магнетита РКМ-1 предназначен для

контроля, регистрации и регулирования концентрации магнетита

всуспензиях (рис. 135).

Изменение индуктивного сопротивления датчика производится

дифференциальной схемой, выходное напряжение которой, пропор­ циональное концентрации магнетита, измеряется прибором типа ЭПИД.

На рис. 136 показана схема автоматического регулирования зашламленности суспензии на одной из установок фирмы Саарбергверке [77].

215

Принцип измерения зашламленности основан на изменении ин­ дуктивности обмотки, которая зависит от содержания магнетита. Для суспензии определенной плотности по количеству утяжелителя и шлама устанавливают степень зашламленности в процентах.

Рис. 135. Регулятор концентрации магнетита РКМ-1:

1 — прибор; 2 — кабель; 3 — датчик; 4 — кабель датчика

Регулятор сравнивает определяемое фактическое значение за­ шламленности с заданным и при превышении последнего часть сус-

Рис. 136. Схема измерения и регулирования зашламленности суспензии:

1 — замер плотности рабочей суспензии; 2 —

ция зашламленности; 8 — регулятор; 9— сус­ пензия на регенерацию; 10 — суспензия в цир­

куляцию

пензии отводится на регенерацию. В качестве исполнительного органа используется система «Эльдро», которая устанавливается в распределительной емкости.

216

Измерение вязкости суспензии осложняется свойствами суспен­ зии и прежде всего быстрым осаждением взвешенных частиц (магне­ тита и шлама). Поэтому вязкость суспензии замеряется с погреш­ ностями. Основным недостатком ротационных вискозиметров, напри­ мер, является ошибка в измерениях за счет центробежных скоростей частиц при их соприкосновении с телом вращения.

К ротационным вискозиметрам, применяемым для измерения вязкости суспензий, относятся РВ-2 (рис. 137) ленинградского завода «Редуктор», ЭВИ-57 ПЛ Горьковского исследовательского физико-технического института (ГИФТИ) и вискозиметр филиала ПРИ.

В синхронном электровискозиметре ЭВИ-57 ПЛ определение вязкости сводится к изменению угла 0 между векторами приложен­ ного напряжения и э. д. с., индуктируемой в обмотке статора син­ хронного д§игателя. У синхронного двигателя, находящегося в ре­ жиме холостого хода (ротор вращается в воздухе), векторы индук­ тированной э. д. с. и приложенного напряжения сдвинуты между собой на 180°.

Если тормозить двигатель (погружением ротора в жидкость), то ротор, не меняя своей скорости, отстанет от вращающегося поля сектора на некоторых! угол 0т,. На такой же угол сместится и вектор

217

валу двигателя, тем больше угол ©л.

В замкнутой цепи невозможно отделить э. д. с. от напряжения.

трубок.

Расход пульпы через батарею трубок происходит под напором Н г. Расход из приемной камеры 4 происходит в результате накопления некоторого объема пульпы с напорной высотой Н 2.

Поскольку высота Н 1 постоянна, то изменение вязкости пульпы и, следовательно, коэффициентов истечения в трубках будет оказы­ вать влияние на уровень пульпы в приемной емкости. Следова­ тельно, измеряя уровень пульпы в приемной камере 4 напоромером, можно косвенно определить и вязкость среды.

§ 5. СХЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУ Л И РО ВА Н И Я ПАРАМ ЕТРОВ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА Н А УСТАН ОВКАХ

С ТЯЖ ЕЛ О Й СУСПЕНЗИЕЙ

Схемы автоматического регулирования плотности, вязкости и других параметров суспензии обычно компонуются в зависимости от выбранной технологической схемы установки и принятых утяже­ лителя и системы регулирования.

Простейшие схемы предусматривают регулирование только плот­ ности суспензии. В этом случае опытным путем устанавливается необходимое количество суспензии, которое должно отводиться на регенерацию.

218

В некоторых схемах, наряду с регуляторами плотности, преду­ смотрены уровнемеры в емкостях, магнитомеры и вискозиметры, работающие как контрольные приборы.

В наиболее совершенных схемах предусматривается автоматиче­ ское регулирование плотности, вязкости и других параметров суспензии с взаимосвязанным регулированием.

На обогатительной фабрике «Фонсдорф» в Австралии [150] круп­ ный уголь обогащается в тяжелой суспензии с получением в одном

метр; 7 — регулятор

постоянными с помощью пневматического регулирующего прибора, работающего по принципу микросопла (рис. 139).

Для компенсации потерь магнетита, имеющих место в цикле циркуляции суспензии плотностью 1,65 г/см3, компенсационной заслонкой отсекается часть потока рабочей суспензии плотностью

плотностью суспензии в отделении барабана с суспензией плот­

ностью 1,65 г/см8.

Воду, выведенную при регенерации суспензии, заменяют свежей. На руднообогатительной фабрике «Calbecht» часть потока мине­ ральной суспензии проходит через мерный бак с ареометром (рис. 140). В качестве индикатора прибора служит кольцевой дифферен­ циальный манометр, показания которого снимаются потенциометром и сравниваются в мостике с заданной величиной. Ток мостика включает регулятор с пропорционально-интегральным действием.

219

Серводвигатели питаются выходным током регулятора; они опу­ скают или поднимают скребки сгустителя суспензии.

Принципиальная схема подключения регулятора АРПС-1 при­ ведена на рис. 141.

Часть оборотной суспензии отводится из сепаратора в мано­ метрическую колонку, а часть суспензии — через делитель в соорннк кондиционной суспензии либо в сборник некондиционной суспен­

ная проницаемость суспензии и хвостов магнитных сепараторов контролируется индуктивным датчиком ИД. Сигналы от датчиков поступают на прибор ЭПП-09, записывающий на диаграмму три параметра: плотность, зашламленность и потери магнетита с хво­ стами регенерации. Зашламленность регулируется автоматически с помощью исполнительного механизма ИМ, который при возраста­ нии шлама в суспензии отводит часть ее на регенерацию. Такая схема позволяет поддерживать зашламленность суспензии с откло­

нениями ±15 г/л от заданной 170 г/л при плотности 1,73 ±

± 0,015 г/см3.

Для осуществления непрерывного контроля и регулирования плотности рабочей суспензии в секции тяжелых суспензий обогати­

220