Автоматическое регулирование уровня пульпы во флотационных машинах.

 

Автоматическое регулирование (стабилизация) уровня пульпы во флотационных машинах осуществляется как аналоговыми, так и цифровыми системами стабилизации. Аналоговые системы регулирования выполняются на базе общепромышленных регуляторов (с широтно-импульсным или непрерывным сигналом), а цифровые системы регулирования – на базе программируемых логических контроллеров.

В качестве регулирующих органов в системах стабилизации уровня пульпы используются хвостовые шиберы камерных флотомашин (поворотные и с вертикальным перемещением) или пробковые краны разгрузочных отверстий чановых флотомашин.

В системах стабилизации уровня пульпы во флотомашинах используются электрические однооборотные или пневматические исполнительные механизмы. Последние дают лучшие механические характеристики блоку «ИМ-РО» и имеют более простую схему соединения ИМ с РО.

Усилителями мощности в системах регулирования служат магнитные пускатели, электронные усилители (для работы с электрическими ИМ) и преобразователи электрических сигналов в пневматические (для работы с пневматическими ИМ).

Схема автоматизации аналоговой системы стабилизации уровня пульпы во флотационной машине с использованием электрических (а) и пневматических (б) исполнительных механизмов представлена на рис.4.7.

Рисунок 4.7. Схема автоматизации аналоговой системы стабилизации уровня пульпы во флотомашине с использованием электрических (а) и пневматических (б) исполнительных механизмов: 1а, 1б – датчик уровня (Probe LU); 1в, 2в – вторичный прибор (Диск-250);

1г – электронный регулятор с ШИ выходом (РС-29-011); 1д – магнитный пускатель

(ПБР-2М); 1с – электрический однооборотный исполнительный механизм (МЭО);

2г – электронный регулятор с непрерывным выходным сигналом с ручным задатчиком

2с и блоком управления 2д (Р-17); 2ж – электропневматический преобразователь

(ЭПП); 1е – пневматический исполнительный механизм (позиционер)

 

Заданное значение уровня пульпы может устанавливаться либо оператором (ручным задатчиком регулятора) либо ЭВМ уровня Scada в зависимости от целевой функции управления всем процессом.

Аналоговые системы регулирования обеспечивают стабилизацию уровня пульпы во флотомашине в пределах ±5%.

Для стабилизации уровней пульпы во флотомашинах промышленного комплекса флотации требуется значительное количество автоматических систем, в результате в эксплуатации находится много идентичных технических средств контроля и регулирования, что усложняет обслуживание и ремонт и снижает надежность всей системы управления.

Выход из этой ситуации заключается в использовании автоматических систем стабилизации уровня на базе программируемых логических контроллеров.

Датчики уровня (например, Probe LU) подключаются к контроллеру через платы аналогового ввода, а выработанные команды управления с платы вывода на исполнительный элемент системы.

В контроллере заключена программа первичной обработки информации, формирования среднего текущего значения уровня пульпы, сравнение его с заданным, выработка управляющих воздействий, реализация их через исполнительные механизмы.

Управляющим воздействием служит время работы исполнительного механизма.

Фрагмент схемы автоматизации системы стабилизации уровня пульпы во флотомашине на базе программируемого контроллера представлена на рис.4.8.

В настоящее время большинство заводов (фирм) изготовителей комплектует выпускаемые или флотационные машины системами стабилизации расхода воздуха и уровня пульпы во флотомашине (отечественные чановые флотомашины типа РИФ и флотомашины фирмы Оутокумиу (Финляндия) типа ОК).

 

Рисунок 4.8 Сема автоматизации системы стабилизации уровня во флотомашине на базе программируемого логического контроллера.

1а, 1б – датчик уровня (Prob LU); 1в – вторичный прибор (ДИСК-250);

1г – электропневматический преобразователь (ЭПП);

1д – пневматический исполнительный механизм (позиционер).

 

На рис. 4.9. представлена структура автоматической системы стабилизации уровня пульпы чановой флотомашины типа РИФ на базе высокоточного микропроцессорного регулятора.

 

Рисунок 4.9 Структура автоматической системы стабилизации уровня пульпы во флотомашине

1 – пульт управления;

2 – датчик уровня пульпы;

3 – пробковый клапан;

4 – пневматический исполнительный механизм;

5 – автоматический регулятор;

6 – станция управления пневматическая.

 

Для поддержания уровня пульпы в каскадах флотомашин типа РИФ они оснащаются системой автоматической стабилизации уровня пульпы, которая:

· Обеспечивает высокую надежность за счет двухканальной системы регулирования;

· Предоставляет возможность визуального наблюдения текущего и заданного значений уровня пульпы, а также возможность быстрой смены задания и установок регулятора;

· Обладает высоким быстродействием, что обеспечивает плавность регулирования уровня пульпы;

· Обеспечивает возможность контроля текущего значения плотности пульпо-воздушной смеси;

· Обладает долговечностью, которая обеспечивается конструкцией датчика уровня пульпы, не склонного к зарастанию в отличии от поплавковых датчиков, а также использованием высоконадежного автоматического регулятора;

· Позволяет исключить влияние плотности пульпы за счет двух пьезометрических датчиков, опущенных на разную глубину камеры;

· Позволяет стабилизировать уровень пульпы с точностью ±10 мм при изменении уровня в диапазоне от 0 до 500 мм, за счет применения высокоточного микропроцессорного регулятора с двухканальной системой регулирования.

Контрольные вопросы к главе 4.

 

1. Какое влияние оказывает на показатели процесса флотации уровень пульпы и толщина слоя пены во флотомашине?

2. Чем определяется уровень пульпы во флотомашине?

3. Отчего зависит толщина слоя пены?

4. Какие типы датчиков можно применять для контроля уровня пульпы во флотомашине?

5. Поясните принцип действия ультразвуковых уровнемеров?

6. Поясните принцип действия датчика КУПП-40?

7. Что используется в качестве регулирующих органов в системах автоматического регулирования уровня пульпы?

8. В чем преимущество цифровых систем регулирования уровня перед аналоговыми?

9. Как вычисляется толщина слоя пены?

10. Для чего необходима стабилизация уровня пульпы во флотомашине?