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Verfahren zur Regelung der Aufgabe von Trüben in Aufbereitungsanlagen
In Aufbereitungsanlagen für Trüben, insbesondere in Steinkohlen-Flotationsanlagen,
ist es erforderlich, an Apparaten zur Trennung von Wasser und Feststoff eine gleichbleibende
Menge bei konstanter Eindickung (Wichte) zu erzielen. Bisher erfolgten die hierzu
notwendigen Einstellungen von Hand, wobei größere Streuungen hinsichtlich Wichte
und Durchfluß in Kauf genommen werden mußten.
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In der Flotationstechnik ist die Einhaltung eines bestimmten Feststoffgehaltes
(Wichte) des Trübestromes deshalb besonders wichtig, weil Schwankungen der Trübezusammensetzung
zu Störungen des Trennvorganges führen.
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Zwecks Feststellung der Trübezusammensetzung wurden bisher von Zeit
zu Zeit Proben aus der Trübe entnommen und, den Ergebnissen der Messung ent-.,prechend,
entweder Flüssigkeit oder Feststoffe zug r e,e cr ben.
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Die Erfindung vermeidet diese umständliche und unzureichende Arheitsweise
durch selbsttätige Regelung der Wichte des Trübestromes.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erfüllung der oben .beschriebenen
grundsätzlichen Forderung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Trübestromgeschwindügkeit
ständig konstant gehalten wird und der Trübestrom aus einem Mischbehälter abfließt,
dem Dickstoff und Flüssigkeit über mit dem Transmitter -zusammenarbeitende Regelschieber
zugeführt werden, und daß die zeitlich zugeführte Gesamtmenge aus Flüssigkeit und
Dickstoff durch gegenläufig geschaltete Regelschiebersteuerungen konstant gehalten
wird.
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Vorzugsweise bei der Flotation von Steinkohle ist außerdem eine gleichbleibende
Kornzusammensetzung für die Qualität der Feinkohle von Bedeutung. Erfindungsgemäß
wird eine gleichbleibende Kornzusammensetzung dadurch erzielt, daß Abzugsquerschnitte
der unter den Waschwassereindickern für Grob- und Feinkorn angeordneten Regelschieber
verschieden sind. Durch geeignete Wahl des Verhältnisses der Abzugsquerschnitte
dieser Schieber ist die Einstellung einer bestimmten Kornzusammensetzung möglieh.
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In Aufbereitungsanlagen für Trüben sind die notwendigen : Zwischenbehälter
erfahrungsgemäß mit Überläufen versehen, die bei Durchflußschwankungen in Tätigkeit
treten. Dies wirkt sich nachteilig auf den Verfahrensablauf aus, da hierdurch ein
Teil des Trübestromes #den Verfahrensweg verläßt und unter Kostenaufwand wieder
eingebracht werden muß.
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Gemäß der Erfindung werden die Flüssigkeitsstände der Zwischenbehälter
meßtechnisch erfaßt. Durch geeignete Aufschaltung der Meßwerte auf Regel- und/oder
Steuerorgane läßt sich das überlaufen der Zwischenbehälter und damit eine nachteilige
Auswirkung auf den Verfahrensablauf verhindern.
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An Hand der Zeichnung wind dass erfindungsgemäße Verfahren und die
Anordnung zur Durchführung des Verfahrens näher beschrieben.
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Aus der Kohlenwäsche gelangt die Trübe in einen Waschwassereindicker
für Grobkorn 30 und in einen für Feinkorn 30' über zentrale Zuführungen 31, 31'.
Das Klarwasser wird an den Überlaufstellen 32, 32' abgeleitet. Der Dickstoff gelangt
über Leitungen 33. 33' mit Absperrorganen 34, 34' und Regelschiebern 35, 35' mit
nachgeschalteten Rohrleitungen 36, 36' zu einem Dickstoff-Sammelbehälter 37. In
den-Sammelbehälter 37 taucht ein- Rohr 38 ein, das über eine Leitung 39 mit einem
Transmitter 45 in Verbindung steht.
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Über ein Absperrorgan 42, eine Luftreinigung 40 mit nachgeschaltetem
Druckminderer 41 und Leitung 43 gelangt Druckluft über eine Feindrossel 41 a in
die Leitung 39 und strömt durch das Tauchrohr 38 aus. In der Leitung 39 stellt sich
ein Druck ein, der ein Maß für die Höhe des Dickstoffspiegels in den Behälter 37
gibt, wenn die Zusammensetzung des Dickstoffes annähernd konstant bleibt. Die Leitung
43 ist über eine Leitung 44 mit dem Transmitter 45 verbunden. ITierdurch erfolgt
die Einspeisung des Hilfsluftdruckes, der zur Bildung des Ausgangsdruckes am Transmitter
dient. Der Sollwert für den Behälterstand wird am Transmitter 45 mechanisch eingestellt.
Über die Leitungen 46, 46' wind der Befehl pneumatisch,
hydraulisch
oder-in anderer geeigneterer Weise -den Steuerungen 47, 47' dei- Regelscliieber.35,
35' ZU-geführt. . ' Die Steuerungen 47, 47' stehen über ein Absperrorgan 48, einen
nachgeschalteten - Druckminderer 49 und einen. Luftreiniger 50 über -Leitungen 51,
51" miteiner Druckluftquelle (nicht dargestellt) in Verbindung. Ferner befindet
sich zwischen dem Drucltminiderer 49 und dem Luftreiniger 50 eine Abzweigung, die
über Leitungen 52 und 52' mit den Steuerungen 47, 47' verbunden ist (Zuführung der-
Arbeitsluft). Eine gestrichelt dargestellte Leitung 53, die mit einer noch näher
zu beschreibenden Meßeinrichtung verbunden wird, ist ebenfalls zu den Steuerungen
47, 47' geführt. Die Regelschieber 35, 35`, deren Öffnungsquerschnitte verschieden
sind, beeinflussen den Dickstoffzufluß zum Behälter 37 derart, daß in diesem Behälter
eine annähernd konstante Spiegelhöhe eingehalten wird, wobei zur Erzielung einer
bestimmten Kornzusammensetzung der Trübe die Teilströme aus dem Waschwassereindicker
für Grobkorn 30 und Feinkorn 31
durch geeignete Wahl des Verhältnisses der
Öffnungsquerschnitte einstellbar sind.
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Aus dem Behälter 37 gelangt der Dickstoff über eine Pumpe 54 und eine
Leitung 55 zu einem Dickstoffbehälter 56. In den Behälter 56 ragt in ähnlicher Weise
wie bei Behälter 37 ein Tauchrohr 57 hinein, das über Leitung 58 mit einem Transmitter
64 verbunden ist. Eine (nicht dargestellte) Druckluftquelle steht über Absperrorgan
59, Druckminderer 60, Luftreiniger 61, Feindrossel 60 a und Leitung 62 über Leitung
58 mit dem Tauchrohr 57 in Verbindung und hält in Leitung 58 einen solchen Druck
aufrecht; daß die Luft stetig aus der in der Flüssigkeit liegenden (Öffnung des
Tauchrohres 57 in die Trübe abströmen kann. Der in der Leitung 58 herrschende Druck
bildet die Spiegelhöhe .des im Behälter 56 vorhandenen Dickstoffes ab. Zwischen
Luftreiniger 61 und Feindrossel 60 a zweigt eine Leitung 63 ab, über ,die der Transmitter
64 mit Hilfsluft gespeist wird.
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Transmitter 64 steht über die Leitungen 53, 53' mit den Steuerungen
47, 47' der Regelschieber 36, 35' in Verbindung. Zweckmäßig sind Trans:mitter 64
und/ oder die Steuerungen 47, 47' so anisgelegt, daß die Regelschieber 35, 35' schließen,
sobald der Dickstoffspiegel in dem Behälter 56 einen vorgegebenen Wert überschreitet.
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Aus dem Behälter 56 gelangt der Dickstoff über Absperrorgan 65 und
Leitung 66 zu einem Regel-;;chieber 67 und von dort über Leitung 68 zu einem Mischer
69. Der Mischer 69 steht ferner über eine Klärspitze 70, Absperrorgan 71, Regelschieber
72 und Leitung 73 mit einer Flüssigkeitszuleitung in Veririndung. In dem Mischer
69 wird die Flüssigkeit mit dem Dickstoff vermischt. Die Trübe fließt über ein Absperrorgan
74 und eine Leitung 75 zu einem Meßrohr 76, das so angeordnet ist, daß die Trübe
im wesentlichen senkrecht aufwärts strömen kann. In das Meßrohr ragen zwei Tauchrohre
unterschiedlicher Länge 77 und 78, in die über die Feindrossel 79 und 80 Luft eingespeist
wird. Der sich in den Leitungen 81 und 82 einstellende Druck ist ein Maß für die
Eintauchtiefe der Rohre. Bei vorgegebener Eintauchdifferenz ist die Druckdifferenz
in den Leitungen 81 lind, 82 ein Maß für die Wichte der Trübe.
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Eine andere nicht dargestellte Anordnung zur Wiahtemessung besteht
darin, das Meßrohr 76 unter Beibehaltung der Meßeinrichtung mit zwei Tauchrohren
durch einen Zwischenbehälter zu ersetzen, z. ß. ähnlich dem Behälter 37. Der dem
Transmitter 83 eingespeiste Differenzdruck wird in dem Transmitterteil84 in einen
Ausgangsdruck umgeformt undüber Leitung 89 mit Abzweig 91 als Stellbefehl auf Steuerungen
90 und 92 der Regelschieber 67 -und 72 .weitergegeben. Die Speisung des Transmitters
83 mit Hiafsl:uft erfolgt über Absperrorgan 85, Druckminderer 86, Luftreiniger 87
und Leitung 88. Den Steuerungen 90 und 92 der Regelschieber 67 und 72 wird über
Absperrorgan 93, Druckminderer 94, Luftreiniger 95 und Leitungen 96, 96' Hilfsluft
zugeführt. Ferner stehen die Steuerungen 90 und 92 über Leitungen 97, 97' mit einer
Abzweigung zwischen Druckminderer 941
und Luftreiniger 95 in Verbindung. Hierdurch
erfolgt die Versorgung der Steuerungen 90 und 92 mit gereinigter Arbeitsluft des
notwendigen Druckes.
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Die beschriebene Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Die Regelschieber
35, 35', 67 und 72 sind Stellglieder mit völlig geradem Durchgang für den Flüssigkeitsstrom.
Hierdurch wird auf bei hohen Eindickungen (z. B. 500 bis 600 g Feststoff
Je Liter Wasser) eine sichere Einstellung des Zuflusses im Dauerbetrieb erreicht.
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Der Höhenstand in den Behältern 37 und 56 wird durch die Drucklufttauchrohre
38 bzw. 57 gemessen, denen Luft unter konstantem Druck zuströmt. Von der zugeführten
Luft entweicht durch die im Höhenstand zu messende Trübe soviel in die Atmosphäre,
daß sich .in den Leitungen 39 bzw. 58 Drücke einstellen, die von der Tauchtiefe
und -dem spezifischen Gewicht der Flüssigkeit bestimmt werden. Die Wichteänderungen
infolge von Änderungen der Eindickung der Trübe können im allgemeinen vernachlässigt
werden. Der in den Tauchrohren 38 bzw. 57 und den angeschlossenen Leitungen 39 bzw.
58 herrschende Druck ergibt somit eine hinreichend genaue Angabe des; Behälterstandes,
-und der Meßwert wird durch die erwähnten Transmitteranordnungen 45 bzw. 64 verstärkt
und den Regelschfebersteuerungen zugeführt. Die Regelschiebersteuerungen 47, 47'
sind dabei so ausgelegt, daß sie einen im wesentlichen gleichbleibenden Stand des
Dickstoffspiegels im Behälter 37 einregeln, während ein Überschreiten einer vorgegebenen
Spiegelhöhe im Behälter 56 über Transmitter 64 und Leitungen 53, 53' ein Schließen
der Regelschieber 35, 35' unabhängig von der Spiegelhöhe in 37 bewirkt. Hierdurch
wird erreicht, daß die Überläufe der Behälter 37, 56 uni, 69 nur bei außergewöhnlichen
Betriebsverhältnissen in Kraft treten, während Störungen infolge Durchflußschwankungen
normalerweise von den Waschwassereladickern 30,30' aufgenommen werden.
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Die Wichte der Trübe wird hinter dem Auslauf des Mischers 69, der
beispielsweise als Turborührwerk ausgebildet sein kann, durch die Meßstrecke 76
gemessen, und die gemessene Größe wird zur Regelung der Trübezusammensetzung benutzt.
Das Meßverfahren, das in dem gezeichneten Fall angewandt wird, beruht auf der Erfassung
der statischen Druckdifferenz der FPüss:igkeitssäule. Durch .die Meßstrecke des
Meßrohres 76 wird der Trübestrom senkrecht von unten nach oben mit praktisch gleichbleibender
Strömungsgeschwindigkeit geleitet.
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Der von dem pneumatischen Transmitter in einen Luftdruck umgewandelte
Meßwert steuert den Feststoffzufluß und den Klarwasserzufluß über die Regelschiebersteuerungen
90 und 92, und die Schieberbewegungen bei den Regelschiebern 67 und 72 erfolgen
derart gegenläufig, -daß die Summe des zugeführten Feststoffes und ,des Klarwassers
in der Zeiteinheit .gleichbleibt und dadurch bei gleichzeitiger Regelung
der
Trübezusammensetzung ein konstante Trübezufluß eingehalten wird.