CN108704343A - 一种浓缩机耙子转速实时调控系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于尾矿水处理领域，具体涉及一种浓缩机耙子转速实时调控系统及方法，包括流量计和浓度计、可编程控制器PLC、上位机以及变频器，流量计和浓度计安装在浓缩机的入料管处，用于监测矿浆实时的流量数据和浓度数据，并把信号传输给可编程控制器PLC，可编程控制器PLC通过设置好的浓缩机耙子转速控制算法得出浓缩机耙子的合适转速，并在上位机上显示出来，同时可编程控制器PLC把浓缩机转速控制信号传输给变频器，变频器与浓缩机耙子的转动电机相连，进而改变耙子转速，实现对耙子转速的实时控制，有效地防止了压耙事故的发生以及提高了浓缩机的工作效率。

Description

一种浓缩机耙子转速实时调控系统及方法
技术领域
本发明专利属于尾矿水处理领域，尤其涉及一种浓缩机耙子转速实时调控系统及方法。
背景技术
浓缩机是一种连续工作的浓缩和澄清设备，主要用于选矿工艺中尾矿水的浓缩和澄清。浓缩机工作时一般均采用中心给料，料浆被送入浓缩机中心的受料筒内，再流进沉降区。其主要是利用重力沉降原理将矿浆中的固体颗粒沉降到池底，沉砂从底流口排出，澄清水从溢流堰排出，从而达到固液分离的目的。
料浆一般是直接给入浓缩机给料筒上部，浓缩机的耙子位于浓缩机底部，用于将沉积在浓缩机底部的物料刮向底部中心的底流口，并用泵抽走，澄清水从溢流口排出。但是目前的浓缩机因不能自动控制转速而存在很大的问题，即：当浓缩机耙子转速高时，电耗高，而且会扰乱流场；当耙子转速低时，电耗低，但不能及时刮走沉淀物料，排料慢，导致压耙事故。
发明内容
本发明的目的是为了实现浓缩机耙子转速的实时调控，避免耙子转速过低时，不能及时排料而导致压耙事故，同时防止耙子转速过高时，耙子搅拌扰乱流场而使颗粒无法沉降。
为达到上述目的，本发明提供了一种浓缩机耙子转速实时调控系统及方法，具体的技术方案如下：
一种浓缩机耙子转速的实时调控系统，其特征在于，包括：
流量计和浓度计：安装在浓缩机入料管上，用于测量矿浆的流量和浓度，获得矿浆实时的流量数据和浓度数据；
可编程控制器PLC：用于采集流量计和浓度计测得的矿浆流量数据和浓度数据信号，把得到的数据通过设置好的浓缩机耙子转速控制算法进行处理，计算出浓缩机耙子的合适转速，并把浓缩机转速的控制信号传输给变频器；
变频器：与浓缩机中耙子的转动电机相连接，在变频器接收到控制信号后，控制转动电机的转速，进而达到控制浓缩机耙子转速的目的；
上位机：用于显示矿浆的实时浓度和流量，以及浓缩机耙子的实时转速。
所述的浓缩机耙子转速实时调控系统，其特征在于，所述的流量计和浓度计可以监测浓缩机入料矿浆的流量和固体浓度，从而得到浓缩机入料的固体量。
所述的浓缩机耙子转速实时调控系统，其特征在于，所述的PLC和变频器可以实时控制浓缩机靶子的转速。
一种浓缩机耙子转速实时调控方法，其特征在于，根据所述的浓度计和流量计监测到的矿浆实时的流量数据和浓度数据，把数据信号传输给可编程控制器PLC，可编程控制器PLC计算出矿浆中的固体量并通过浓缩机耙子转速控制算法来计算出合适的浓缩机耙子转速，并通过变频器实时控制浓缩机耙子的转速，即：浓缩机入料的固体量大则加快耙子转速，固体量少则减慢耙子转速，以此来控制浓缩机耙子的转速，防止压耙事故和颗粒无法沉降事故的发生。
所述的浓缩机耙子转速控制算法，其特征在于，计算浓缩机耙子转速所用的函数为：其中，υ为浓缩机耙子转速，Q为矿浆的流量，C为矿浆的固体浓度，S为浓缩机的沉降面积，a为尾矿性质的影响系数。
本发明的有益效果在于：
本发明运用了一种全新的控制系统和控制方法来防止压耙事故的发生和颗粒无法沉降事故的发生，即通过给料量和给料浓度来计算出浓缩机入料固体量，再通过浓缩机耙子转速控制算法计算出浓缩机耙子的合适转速，并通过变频器实时控制浓缩机耙子的转速。本发明方法新颖，结构清晰，能实现对耙子转速的实时控制，能有效防止压耙事故的发生以及提高浓缩机的工作效率。
附图说明
图1为本发明提供的一种浓缩机耙子转速实时调控系统及方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示，本发明的浓缩机耙子转速的实时调控系统，包括：
流量计和浓度计：安装在浓缩机入料管上，可以监测浓缩机入料矿浆的流量和固体浓度，获得矿浆实时的流量数据和浓度数据，从而得到浓缩机入料的固体量。
可编程控制器PLC：用于采集流量计和浓度计测得的矿浆流量数据和浓度数据信号，把得到的数据通过设置好的浓缩机耙子转速控制算法进行处理，计算出浓缩机耙子的合适转速，并把浓缩机转速的控制信号传输给变频器；
变频器：与浓缩机中耙子的转动电机相连接，在变频器从PLC接收到控制信号后，可以实时控制浓缩机靶子的转速；
上位机：用于显示矿浆的实时浓度和流量，以及浓缩机耙子的实时转速。
进一步，所述的浓缩机耙子转速的实时调控方法，具体为：根据所述的浓度计和流量计监测到的矿浆实时的流量数据和浓度数据，把数据信号传输给可编程控制器PLC，可编程控制器PLC计算出矿浆中的固体量并通过浓缩机耙子转速控制算法来计算出合适的浓缩机耙子转速，并通过变频器实时控制浓缩机耙子的转速，即：浓缩机入料的固体量大则加快耙子转速，固体量少则减慢耙子转速，以此来控制浓缩机耙子的转速，防止压耙事故和颗粒无法沉降事故的发生。
进一步，浓缩机耙子转速控制算法所用的函数为：其中，υ为浓缩机耙子转速，Q为矿浆的流量，C为矿浆的固体浓度，S为浓缩机的沉降面积，a为尾矿性质的影响系数。
本发明的优点在于运用一种全新的控制系统和控制方法来防止压耙事故的发生和颗粒无法沉降事故的发生，由于目前的浓缩机因不能自动控制转速而存在很大的问题：当浓缩机耙子转速高时，电耗高，而且会扰乱流场；当耙子转速低时，电耗低，但不能及时刮走沉淀物料，排料慢，导致压耙事故。本发明通过监测浓缩机给料量和给料浓度来计算出入料固体量，再通过浓缩机耙子转速控制算法计算出浓缩机耙子的合适转速，进而实现对浓缩机耙子转速的实时控制，以此来防止压耙事故的发生以及提高浓缩机的工作效率。
不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种浓缩机耙子转速实时调控系统，其特征在于，包括：
流量计和浓度计：安装在浓缩机入料管上，用于测量矿浆的流量和浓度，获得矿浆实时的流量数据和浓度数据；
可编程控制器PLC：用于采集流量计和浓度计测得的矿浆流量数据和浓度数据信号，把得到的数据通过设置好的浓缩机耙子转速控制算法进行处理，计算出浓缩机耙子的合适转速，并把浓缩机转速的控制信号传输给变频器；
变频器：与浓缩机中耙子的转动电机相连接，在变频器接收到控制信号后，控制转动电机的转速，进而达到控制浓缩机耙子转速的目的；
上位机：用于显示矿浆的实时浓度和流量，以及浓缩机耙子的实时转速。
2.根据权利要求1所述的浓缩机耙子转速实时调控系统，其特征在于，所述的流量计和浓度计可以监测浓缩机入料矿浆的流量和固体浓度，从而得到浓缩机入料的固体量。
3.根据权利要求1所述的浓缩机耙子转速实时调控系统，其特征在于，所述的PLC和变频器可以实时控制浓缩机靶子的转速。
4.一种浓缩机耙子转速实时调控方法，其特征在于，根据所述的浓度计和流量计监测到的矿浆实时的流量数据和浓度数据，把数据信号传输给可编程控制器PLC，可编程控制器PLC计算出矿浆中的固体量并通过浓缩机耙子转速控制算法来计算出合适的浓缩机耙子转速，并通过变频器实时控制浓缩机耙子的转速，即：浓缩机入料的固体量大则加快耙子转速，固体量少则减慢耙子转速，以此来控制浓缩机耙子的转速，防止压耙事故和颗粒无法沉降事故的发生。
5.根据权利要求4所述的浓缩机耙子转速控制算法，其特征在于，计算浓缩机耙子转速所用的函数为：其中，υ为浓缩机耙子转速，Q为矿浆的流量，C为矿浆的固体浓度，S为浓缩机的沉降面积，a为尾矿性质的影响系数。
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