Для заметок к лекции № 12 Лекция № 13 Автоматизация флото-фильтровального отделения

В лекции изложені вопросы:

Флотация, как объект автоматизации. Факторная взаимосвязь процесса. Регулирующие, выходные и возмущающие воздействия. Схема автоматизации флотации. Параметры управления работой вакуум-фильтра. Схема автоматизации, особенности.

Схема автоматизации угольной флотации

Флотация – наиболее сложный технологический процесс, зависящий как от управляемых технологических параметров, так и от неуправляемых, как правило, носящих случайный характер. Объектом управления в данном случае является сам процесс, включающий аппарат подготовки пульпы (АКП), флотационные машины и питатели реагентов.

Входные воздействия и выходные параметры процесса угольной флотации представлены на рис. 13.1.

На рисунке указаны входные (регулируемые) факторы: объемная нагрузка на флотацию (Q), разжиженность пульпы (R), расход реагента собирателя (q_с) и вспенивателя (q_в).

К возмущающим воздействиям отнесены факторы: зольность исходного шлама (А_ис); гранулометрический, фракционный и петрографический состав шлама соответственно (Г, Ф и П).

Основные выходные параметры, определяющие эффективность процесса, представлены показателями: зольность и выход концентрата (А_кт, γ_кт) и зольность хвостов флотации (А_хв).

Дополнительными промежуточными выходными факторами могут служить уровень пульпы в ванне флотомашине (Н_ф), разжиженность хвостов и концентрата (R_хв, R_кт) и объемный выход хвостов флотации (Q_хв).

На рис. 13.2 показан вариант схемы автоматизации процесса угольной флотации.

В соответствие с выполненным анализом в схему автоматизации включаем следующие системы.

1. Система стабилизации объемной нагрузки на процесс (система 1), содержащая первичный датчик расхода (поз. 1-1), вторичный показывающий и регистрирующий прибор (1-2), регулятор расхода (1-3), задатчик (1-4), исполнительный механизм (1-5) и регулирующий орган (1-6), установленный на питающем пульпопроводе.

2. Система контроля содержания твердого в пульпе (система 2).

3. Система дозирования реагента-собирателя (система 3).

4. Система дозирования реагента-пенообразователя (система 4)

5. Системы контроля зольности концентрата (система 5) и отходов (система 6).

6. Системы дискретного контроля с сигнализацией верхнего и нижнего уровней реагентов в баках (системы 7 и 8).

Следует отметить, что приведенная схема (как и нижеследующие) реализует первый этап автоматизации. В дальнейшем, при наличии надежно действующих первичных датчиков параметров и алгоритмов управления, в схему автоматизации можно ввести централизованный управляющий комплекс на базе микропроцессорной техники.

Схема автоматизации процесса обезвоживания на вакуум-фильтре

На рис. 13.3 показана структура факторов вакуум-фильтра.

Основными выходными параметрами являются производительность фильтра по кеку и его влажность (G, W_к). Дополнительные выходные факторы – расход и плотность фильтрата (q_ф, δ_ф).

К промежуточному выходному параметру следует отнести уровень пульпы в ванне вакуум-фильтра (Н_п), во многом опреде-ляющим его режим работы.

Возмущающие воздействия представляются гранулометрическим составом концентрата (Г), разжиженностью и температурой пульпы (R_п, Т_п). Основными управляющими воздействиями на объект приняты объемная нагрузка (Q_п), разряжение в дисках фильтра (Р) и частота вращения дисков (w_д).

С учетом изложенного рассмотрим фрагмент схемы автоматизации процесса обезвоживания флотоконцентрата на вакуум-фильтре, приведенный на рис. 13.4.

Следует учесть, что вакуум-фильтр является сложным объектом управления, так как имеется существенная взаимосвязь между различными факторами.

Принимаем для рассматриваемой схемы автоматизации 3 независимые системы:

1. Система стабилизации уровня пульпы в ванне вакуум-фильтра (поз.1).

1. Система регулирования влажности кека (поз. 2).

2. Система контроля верхнего уровня пульпы в зумпфе (поз. 3).

Контрольные вопросы

1. Дайте характеристику факторной взаимосвязи флотационного процесса.

2. Изложите принципы разработки схемы автоматизации дозирования реагентов.

3. Раскройте требования к схемам автоматизации угольной флотации.

4. Объясните особенности вакуум-фильтра как объекта автоматизации.

5. Перечислите факторы, влияющие на процесс фильтрации.

6. Составьте исходные данные для проектирования схемы автоматизации вакуум-фильтра.

Литература к лекции: [4], [5], [9]