Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Автоматичне керування процесами масляної агрегації
Загальна характеристика об'єкта керування
Всі різновиди процесу селективної масляної агрегації (СМА) незалежно від їх апаратурного забезпечення представляють у вигляді двох послідовно протікаючих етапів:
- А. Власне масляна селекція (вугілля);
- В. Агрегатування виділеного вугілля у флокули, агломерати або гранули.
Реалізація цих етапів може здійснюватися як автономно, так і в одному робочому об'ємі (за виключенням процесу по «амальгамному» механізму).
Основним каналом управління процесом СМА, дозволяючим впливати на крупність вугільних агрегатів, їх міцність, ступінь вилучення органічної маси з вихідного вуглевміщаючого продукту, зольність продуктів агломерації, кількість залишкових масел у воді є витрати масла-зв'язуючого. В залежності від прийнятої цільової функції, вихідного продукту, технологічної схеми алгоритм системи дозування зв'язуючого має різні складові, але головним принципом є пряма пропорційна залежність кількості подаваємого в процес масла від зовнішньої питомої поверхні вугілля.
Важливим параметром управління процесу СМА вугілля, який визначає ефективність етапу «А», є концентрація водневих йонів (рН-суспензії). Раціональне значення водневого показника середовища залежить від марки вилучаємого вугілля, фізико-хімічних властивостей мінеральної складової суспензії і може бути стабілізовано з допомогою системи автоматичного регулювання (САР) по відхиленню.
Вміст твердого в суспензії розглядається як регулюємий параметр в процесі «амальгування» i як стохастичне збурення у інших різновидах СМА (де в силу високого ступеню самовирівнювання процесу допускається його варіювання в межах 20…40% від оптимального). Для САР витратами зв'язуючого зміна вмісту твердого в суспензії розглядається як випадкове збурення.
Об'ємне навантаження (по пульпі) на технологічні апарати у всіх ви-падках СМА виконує функцію вхідного регулюємого параметру. САР цим параметром є системою по відхиленню. В той же час для САР витратами зв'язуючого зміна об'ємного навантаження є збуренням.
Зміна зольності та гранулометричного складу вихідної вугільної сировини належать до важливих стохастичних збурень, які можна зменшити попереднім усередненням вихідного матеріалу.
Ступінь турбулізації суспензії на всіх етапах процесу відіграє суттєву роль, задається на певному, наперед визначеному раціональному рівні і визначається конструктивними параметрами апарату агломерації (грануляції). Як правило, оперативно не регулюється.
Основними критеріальними вихідними параметрами процесів СМА є зольність відходів і концентрату, вологість концентрату, а в деяких випадках і його крупність, адгезійна здатність (липкість), міцність.
Керування процесом СМА за принципом «по відхиленню» наштовхується на такі труднощі: відсутність надійно діючих датчиків для оперативного контролю вихідних параметрів і складність реалізації подібних систем в силу значної інерційності об'єкта управління по більшості каналів і відсутності інваріантності дії локальних САР. У зв'язку з цим, при розробці схеми автоматизації процесів СМА максимально використовується принцип компенсації стохастичних збурень і стабілізації з допомогою локальних сис-тем регулювання «по відхиленню» не вихідних, а проміжних параметрів, які тісно корелюють з вихідними.
Згідно з цими положеннями, нижче описані пропонуємі схеми автоматизації двох технологій СМА — по «амальгамному» та «коалесцентному» механізмам.
Автоматизація «амальгамних» процесів СМА вугілля
Схема установки масляної грануляції вугілля (рис.) включає технологічне обладнання: ємкість для приготування суспензії (1), насос (2), двокаскадний апарат грануляції (3), обезводнюючий грохот (4), а також елементи автоматики. Схема автоматизації включає такі системи керування, контролю і регулювання:
- 1. Стабілізації рН-суспензії;
- 2. Контролю рівня суспензії;
- 3. Регулювання густини суспензії на етапі «А»;
- 4. Регулювання витратами вихідного вугілля;
- 5. Регулювання об'ємного навантаження на процес;
- 6. Дозування зв'язуючої рідини;
- 7. Регулювання густини суспензії на етапі «В»;
- 8. Контролю зольності відходів СМА.
Система автоматичного регулювання рН суспензії (САР-1) працює за принципом «по відхиленню» i складається з елементів: датчик рН(1-1), перетворювач для дистанційної передачі інформації (1-2), вторинний прилад (1-3), регулятор із задатчиком (1-4), пускова апаратура (1-5), виконавчий механізм з регулюючим органом (1-6) на тракті живлення регулятора середовища — розчину гідроксиду натрію.
САР-1 близька до інваріантної, основне збурення можливе з боку об'ємного навантаження. Проведені аналітичні дослідження подібної системи показали, що задовільний перехідний процес забезпечується Пі-законом регулювання при запасі стійкості по модулю і фазі відповідно 0,6 та 45 °. Найбільш відповідальною є система САР-6, яка працює в режимі систе-ми стеження з корегуємим коефіцієнтом передачі. Вхідний сигнал системи формується в блоці множення (6-1), де здійснюється розрахунок навантажен-ня на процес по твердому продукту. Вхідна інформація на функціональний блок поступає з реєструючих вторинних приладів вмісту твердого в суспензії (3-3) та її об'ємних витрат (5-3). Регулюючий блок (6-2) має задатчик (Н) для зміни питомих витрат зв'язуючого в залежності від зольності і грануломет-ричного складу вихідного вугілля. В подібному режимі компенсації збурень працює і САР-7, призначена для стабілізації густини суспензії на другому каскаді гранулятора. Вхідний сигнал тут також знімається з блоку навантаження по твердому продукту (6-1), пропорційно якому з заданим коефіцієнтом (задатчик Н) регулятор (7-1) дозує воду в процес. Треба зауважити, що реалізація САР-7 утруднена в зв'язку з технічною складністю оперативного контролю густини суспензії, що містить вугільно-масляні структури. Інші системи автоматичного регулювання (САР-3, САР-5) працюють за принципом «по відхиленню» i включають ті ж функціональні елементи, що і САР-1.
Автоматизація «коалесцентних» процесів СМА вугілля
На рис. показана раціональна схема автоматизації процесів СМА по «коалесцентному» механізму. Вихідна суспензія характерна випадковими значеннями вмісту твердої фази (переважно в межах 150–250 г/л) та змінним гранулометричним складом. Ці фактори розглядаються як збурення. Узагальнена схема включає такі системи:
- — контролю вмісту класу 0-0,1 мм;
- — САР рН-суспензії;
- — контролю густини суспензії;
- — САР об'ємного навантаження;
- — САР витрат зв'язуючої речовини;
- — контролю рівня суспензії;
- — контролю зольності відходів.
На відміну від вище розгляненої схеми автоматизації тут передбачається складна багатоконтурна САР витрат зв'язуючого. Основний вхідний сигнал цієї САР, як і раніше, формується у функціональному блоці (5-1) у вигляді величини відображаючої навантаження по твердому продукту. Регулюючий блок (5-2) поряд з цим сигналом одержує інформацію про вміст в суспензії тонких класів від вторинного приладу (1-3), який за допомогою корегуючої ланки змінює вихідний сигнал керування теристорним перетворювачем (5-3). Останній змінює частоту обертання ротора двигуна (5-4), тобто регулює продуктивність шестерневого насосу подачі зв'язуючого (5).
Література
- Білецький В. С., Сергеев П. В., Папушин Ю. Л. — Теорія і практика селективної масляної агрегації вугілля — Донецьк: Грань. — 1996. — 264 с.
- Папушин Ю. Л., Білецький В. С. Основи автоматизації гірничого виробництва. — Донецьк : Східний видавничий дім, 2007. — 168 с. — .
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Avtomatichne keruvannya procesami maslyanoyi agregaciyiZagalna harakteristika ob yekta keruvannyaVsi riznovidi procesu selektivnoyi maslyanoyi agregaciyi SMA nezalezhno vid yih aparaturnogo zabezpechennya predstavlyayut u viglyadi dvoh poslidovno protikayuchih etapiv A Vlasne maslyana selekciya vugillya V Agregatuvannya vidilenogo vugillya u flokuli aglomerati abo granuli Realizaciya cih etapiv mozhe zdijsnyuvatisya yak avtonomno tak i v odnomu robochomu ob yemi za viklyuchennyam procesu po amalgamnomu mehanizmu Osnovnim kanalom upravlinnya procesom SMA dozvolyayuchim vplivati na krupnist vugilnih agregativ yih micnist stupin viluchennya organichnoyi masi z vihidnogo vuglevmishayuchogo produktu zolnist produktiv aglomeraciyi kilkist zalishkovih masel u vodi ye vitrati masla zv yazuyuchogo V zalezhnosti vid prijnyatoyi cilovoyi funkciyi vihidnogo produktu tehnologichnoyi shemi algoritm sistemi dozuvannya zv yazuyuchogo maye rizni skladovi ale golovnim principom ye pryama proporcijna zalezhnist kilkosti podavayemogo v proces masla vid zovnishnoyi pitomoyi poverhni vugillya Vazhlivim parametrom upravlinnya procesu SMA vugillya yakij viznachaye efektivnist etapu A ye koncentraciya vodnevih joniv rN suspenziyi Racionalne znachennya vodnevogo pokaznika seredovisha zalezhit vid marki viluchayemogo vugillya fiziko himichnih vlastivostej mineralnoyi skladovoyi suspenziyi i mozhe buti stabilizovano z dopomogoyu sistemi avtomatichnogo regulyuvannya SAR po vidhilennyu Vmist tverdogo v suspenziyi rozglyadayetsya yak regulyuyemij parametr v procesi amalguvannya i yak stohastichne zburennya u inshih riznovidah SMA de v silu visokogo stupenyu samovirivnyuvannya procesu dopuskayetsya jogo variyuvannya v mezhah 20 40 vid optimalnogo Dlya SAR vitratami zv yazuyuchogo zmina vmistu tverdogo v suspenziyi rozglyadayetsya yak vipadkove zburennya Ob yemne navantazhennya po pulpi na tehnologichni aparati u vsih vi padkah SMA vikonuye funkciyu vhidnogo regulyuyemogo parametru SAR cim parametrom ye sistemoyu po vidhilennyu V toj zhe chas dlya SAR vitratami zv yazuyuchogo zmina ob yemnogo navantazhennya ye zburennyam Zmina zolnosti ta granulometrichnogo skladu vihidnoyi vugilnoyi sirovini nalezhat do vazhlivih stohastichnih zburen yaki mozhna zmenshiti poperednim userednennyam vihidnogo materialu Stupin turbulizaciyi suspenziyi na vsih etapah procesu vidigraye suttyevu rol zadayetsya na pevnomu napered viznachenomu racionalnomu rivni i viznachayetsya konstruktivnimi parametrami aparatu aglomeraciyi granulyaciyi Yak pravilo operativno ne regulyuyetsya Osnovnimi kriterialnimi vihidnimi parametrami procesiv SMA ye zolnist vidhodiv i koncentratu vologist koncentratu a v deyakih vipadkah i jogo krupnist adgezijna zdatnist lipkist micnist Keruvannya procesom SMA za principom po vidhilennyu nashtovhuyetsya na taki trudnoshi vidsutnist nadijno diyuchih datchikiv dlya operativnogo kontrolyu vihidnih parametriv i skladnist realizaciyi podibnih sistem v silu znachnoyi inercijnosti ob yekta upravlinnya po bilshosti kanaliv i vidsutnosti invariantnosti diyi lokalnih SAR U zv yazku z cim pri rozrobci shemi avtomatizaciyi procesiv SMA maksimalno vikoristovuyetsya princip kompensaciyi stohastichnih zburen i stabilizaciyi z dopomogoyu lokalnih sis tem regulyuvannya po vidhilennyu ne vihidnih a promizhnih parametriv yaki tisno korelyuyut z vihidnimi Zgidno z cimi polozhennyami nizhche opisani proponuyemi shemi avtomatizaciyi dvoh tehnologij SMA po amalgamnomu ta koalescentnomu mehanizmam Avtomatizaciya amalgamnih procesiv SMA vugillyaShema avtomatizaciyi procesu SMA vugillya po amalgamnomu mehanizmu 1 zmishuvach 2 nasos 3 aparat granulyaciyi 4 grohot 5 tehnichna voda 6 vihidne podribnene vugillya 7 regulyator seredovisha 8 granulyat 9 vidhodi Shema ustanovki maslyanoyi granulyaciyi vugillya ris vklyuchaye tehnologichne obladnannya yemkist dlya prigotuvannya suspenziyi 1 nasos 2 dvokaskadnij aparat granulyaciyi 3 obezvodnyuyuchij grohot 4 a takozh elementi avtomatiki Shema avtomatizaciyi vklyuchaye taki sistemi keruvannya kontrolyu i regulyuvannya 1 Stabilizaciyi rN suspenziyi 2 Kontrolyu rivnya suspenziyi 3 Regulyuvannya gustini suspenziyi na etapi A 4 Regulyuvannya vitratami vihidnogo vugillya 5 Regulyuvannya ob yemnogo navantazhennya na proces 6 Dozuvannya zv yazuyuchoyi ridini 7 Regulyuvannya gustini suspenziyi na etapi V 8 Kontrolyu zolnosti vidhodiv SMA Sistema avtomatichnogo regulyuvannya rN suspenziyi SAR 1 pracyuye za principom po vidhilennyu i skladayetsya z elementiv datchik rN 1 1 peretvoryuvach dlya distancijnoyi peredachi informaciyi 1 2 vtorinnij prilad 1 3 regulyator iz zadatchikom 1 4 puskova aparatura 1 5 vikonavchij mehanizm z regulyuyuchim organom 1 6 na trakti zhivlennya regulyatora seredovisha rozchinu gidroksidu natriyu SAR 1 blizka do invariantnoyi osnovne zburennya mozhlive z boku ob yemnogo navantazhennya Provedeni analitichni doslidzhennya podibnoyi sistemi pokazali sho zadovilnij perehidnij proces zabezpechuyetsya Pi zakonom regulyuvannya pri zapasi stijkosti po modulyu i fazi vidpovidno 0 6 ta 45 Najbilsh vidpovidalnoyu ye sistema SAR 6 yaka pracyuye v rezhimi siste mi stezhennya z koreguyemim koeficiyentom peredachi Vhidnij signal sistemi formuyetsya v bloci mnozhennya 6 1 de zdijsnyuyetsya rozrahunok navantazhen nya na proces po tverdomu produktu Vhidna informaciya na funkcionalnij blok postupaye z reyestruyuchih vtorinnih priladiv vmistu tverdogo v suspenziyi 3 3 ta yiyi ob yemnih vitrat 5 3 Regulyuyuchij blok 6 2 maye zadatchik N dlya zmini pitomih vitrat zv yazuyuchogo v zalezhnosti vid zolnosti i granulomet richnogo skladu vihidnogo vugillya V podibnomu rezhimi kompensaciyi zburen pracyuye i SAR 7 priznachena dlya stabilizaciyi gustini suspenziyi na drugomu kaskadi granulyatora Vhidnij signal tut takozh znimayetsya z bloku navantazhennya po tverdomu produktu 6 1 proporcijno yakomu z zadanim koeficiyentom zadatchik N regulyator 7 1 dozuye vodu v proces Treba zauvazhiti sho realizaciya SAR 7 utrudnena v zv yazku z tehnichnoyu skladnistyu operativnogo kontrolyu gustini suspenziyi sho mistit vugilno maslyani strukturi Inshi sistemi avtomatichnogo regulyuvannya SAR 3 SAR 5 pracyuyut za principom po vidhilennyu i vklyuchayut ti zh funkcionalni elementi sho i SAR 1 Avtomatizaciya koalescentnih procesiv SMA vugillyaShema avtomatizaciyi procesu SMA vugillya po koalescentnomu mehanizmu 1 buferna yemkist 2 nasos 3 aparat granulyaciyi 4 vidsazhuvalna centrifuga 5 shesternevij nasos 6 vihidna pulpa 7 regulyator seredovisha 8 vidhodi 9 koncentrat Na ris pokazana racionalna shema avtomatizaciyi procesiv SMA po koalescentnomu mehanizmu Vihidna suspenziya harakterna vipadkovimi znachennyami vmistu tverdoyi fazi perevazhno v mezhah 150 250 g l ta zminnim granulometrichnim skladom Ci faktori rozglyadayutsya yak zburennya Uzagalnena shema vklyuchaye taki sistemi kontrolyu vmistu klasu 0 0 1 mm SAR rN suspenziyi kontrolyu gustini suspenziyi SAR ob yemnogo navantazhennya SAR vitrat zv yazuyuchoyi rechovini kontrolyu rivnya suspenziyi kontrolyu zolnosti vidhodiv Na vidminu vid vishe rozglyanenoyi shemi avtomatizaciyi tut peredbachayetsya skladna bagatokonturna SAR vitrat zv yazuyuchogo Osnovnij vhidnij signal ciyeyi SAR yak i ranishe formuyetsya u funkcionalnomu bloci 5 1 u viglyadi velichini vidobrazhayuchoyi navantazhennya po tverdomu produktu Regulyuyuchij blok 5 2 poryad z cim signalom oderzhuye informaciyu pro vmist v suspenziyi tonkih klasiv vid vtorinnogo priladu 1 3 yakij za dopomogoyu koreguyuchoyi lanki zminyuye vihidnij signal keruvannya teristornim peretvoryuvachem 5 3 Ostannij zminyuye chastotu obertannya rotora dviguna 5 4 tobto regulyuye produktivnist shesternevogo nasosu podachi zv yazuyuchogo 5 LiteraturaBileckij V S Sergeev P V Papushin Yu L Teoriya i praktika selektivnoyi maslyanoyi agregaciyi vugillya Doneck Gran 1996 264 s Papushin Yu L Bileckij V S Osnovi avtomatizaciyi girnichogo virobnictva Doneck Shidnij vidavnichij dim 2007 168 s ISBN 978 966 317 004 6