11 Разработка схем автоматизации гравитационных процессов обогащения
Входные, выходные и возмущающие факторы процесса. Принцип управления отсадочной машиной. Системы контроля и локальные АСР. Схема автоматизации отсадчной машины. Структура факторов процесса тяжелосредной сепарации. Схема автоматизации процесса.
11.1 Схема автоматизации отсадочной машины
Особенностью современной отсадочной машины является большое число управляющих воздействий. Для примера рассмотрим отсадочную машину с роторным разгрузчиком для обогащения угля. Отсадочная машина характеризуется большим количеством управляющих воздействий (рис. 11.1). К ним относятся нагрузка (G), расход транспортной и подситной воды (Qт, Qп), расход воздуха (Qв), частота вращения роторного разгрузчика (wр), частота и амплитуда пульсации постели (fп , Ап).
Входные
возмущения связаны в основном с переменным
характером свойств сырья. Это – зольность,
ситовый и фракционный состав исходного
(Аис,
С, Ф).
На рисунке указаны промежуточные выходные параметры - разрыхленность и высота постели (Rп, Hп). Последние два фактора непосредственно влияют на выходные параметры - зольность продуктов (Аi) и их выход (γi).
При выборе регуляторов высоты и разрыхленности постели следует учитывать, что передаточная функция отсадочной машины по каналу "частота вращения разгрузчика" – "высота постели" представляет собой реальное интегрирующее звено с транспортным запаздыванием:
,
а
по каналам "расход подситной воды
или воздуха" – "разрыхленность
постели" передаточная функция имеет
вид апериодического звена первого
порядка с транспортным запаздыванием:
.
Таким образом, при разработке схемы автоматизации отсадочной машины принимаем, что к основным технологическим параметрам, определяющим качественно-количественные показатели ее работы, относятся разрыхленность постели и ее толщина (высота).
Разрыхленность постели предопределяет возможность ее расслоения по плотности. Она может изменяться путем регулирования расхода подситной воды и воздуха. Каналом управления разрыхленностью постели обычно принимают расход подситной воды. На схеме автоматизации (рис. 11.2) регулирование разрыхленности осуществляет система 1 (первое отделение машины).
Такая же система предусматривается и во втором отделении (на схеме не показана). Система содержит стандартные элементы автоматики датчик (1-1), вторичный показывающий прибор (1-2), регулятор с задатчиком (1-3 и 1-4), исполнительный механизм с регулирующим органом (1-5).
Толщина постели может регулироваться нагрузкой на машину и количеством выгрузки тяжелой фракции. Нагрузка на машину устанавливается постоянной (на схеме не показано), поэтому за основной канал управления толщиной постели принята частота вращения роторного разгрузчика, т.е. количество выгружаемой тяжелой фракции. На современных отсадочных машинах роторные разгрузчики укомплектованы тиристорным приводом (регулируемая частота вращения).
На схеме регулирование толщины постели осуществляется системой 2 (второе отделение машины). Эта система содержит станцию управления (2-5) тиристорным приводом (2-6). Подобная система установлена и в первом отделении (на рисунке не показана).
Ряд параметров процесса отсадки желательно контролировать. К ним относятся зольность концентрата (система контроля 3), нагрузка на машину (система 6). Для контроля перемещения цепей элеваторов установлены реле скорости с сигнализацией (системы 4 и 5).
На некоторых углеобогатительных фабриках эксплуатируется комплекс автоматизации отсадочных машин ОКА. Комплекс включает ряд функциональных блоков, позволяющих:
автоматическое регулирование высоты и разрыхленности постели;
оптимизацию процесса разделения угля с учетом зольности продуктов обогащения и производительности отсадочной машины;
контроль основных параметров процесса отсадки и сигнализацию о состоянии механизмов.