Pierwszenstwo: Opublikowano: 5.XII.1969 58735 KI. 1 c, 1/01 MKP B 03 d UKD v# Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Jan Swierniak, inz. Zbigniew Tur- czynski Wlasciciel patentu: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Urzadzenie do pomiaru, kontroli i regulacji ciezaru wlasciwego cieczy zawiesinowej i Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do po¬ miaru, kontroli i regulacji ciezaru wlasciwego cieczy zawiesinowej w zakladach wzbogacania mineralów stosujacych wzbogacalniki zawiesi¬ nowe.Znane urzadzenia do pomiaru, kontroli lub re¬ gulacji cieczy zawiesinowej maja czujniki ply¬ wakowe lub elektrodowe, które wspólpracuja od¬ dzielnie z pojedynczym ukladem naczyn polaczo¬ nych, zakonczonych u wylotu stala zwezka. Po¬ miar i kontrola cieczy zawiesinowej w ukladach naczyn polaczonych odbywa sie przez porówna¬ nie dwóch slupów wody: slupa cieczy zawiesino¬ wej ze stalym przelewem w rurze manometrycz- nej ze slupem czystej wody, dozowanej malym strumieniem przez rure o przekroju zmniejszo¬ nym w stosunku do rury manometrycznej, pola¬ czonej z odbiornikiem manometrycznym zakon¬ czonym stala zwezka. W zwiazku z tym zmiana gestosci lub ciezaru wlasciwego strumienia cieczy w rurze manometrycznej wywoluje zmienne po¬ lozenie slupa czystej wody w rurze wyskalowa- nej odpowiednio do chwilowej gestosci cieczy za¬ wiesinowej i oddzialywa na czujnik plywakowy lub elektrodowy.Urzadzenia zaopatrzone w czujniki plywakowe lub elektrodowe, wspólpracujace z pojedynczym ukladem naczyn polaczonych, zakonczonych sta¬ la zwezka maja wady polegajace na tym, ze zwezka o bardzo malej srednicy ulega czestemu 20 30 zatykaniu i zamuleniu przez zanieczyszczenia za¬ warte w cieczy i przez sama ciecz zawiesinowa.Urzadzenia te nie znalazly praktycznego zastoso¬ wania, poniewaz ich wady utrudniaja prawidlo-, we dzialanie ukladu naczyn polaczonych i czuj¬ ników, wymagaja przy tym stalej konserwacji, odkrecania i czyszczenia odbiornika manome- trycznego wraz z zwezka.Wykonywany pomiar i regulacja przez te urza¬ dzenia sa niedokladne z uwagi na brak czujnika do ciaglego pomiaru i wymagaja dla stwierdze¬ nia skladu zawiesiny dodatkowego recznego po¬ bierania okresowych prób, celem okreslenia cie¬ zaru wlasciwego zawiesiny dla prawidlowego do¬ zowania cieczy lub obciaznika. Prowadzi to do zaklócen w procesie rozdzielania koncentratu od przerostów i odpadów, poniewaz reczne pomiary i regulacja za pomoca sterowanych zaworów, zwlaszcza zaworów w obiegu cieczy ciezkiej ule¬ gajacych czestym zanieczyszczeniom, jest obar¬ czona duzym bledem i na skutek tego trudno jest utrzymac okreslona wartosc gestosci cieczy zawiesinowej. Stosowanie stalej zwezki w ukla¬ dzie naczyn polaczonych jest niepraktyczne, gdy w przypadku zanieczyszczenia zwezlu konieczne jest zatrzymanie calego urzadzenia w celu prze¬ czyszczenia zatkanej zwezki.Znane sa równiez elektryczne uklady sterowa¬ nia prostych elementów wykonawczych w posta¬ ci elastycznego weza z przeplywajaca woda, za- 5873558735 mocowanego na stale jednym koncem i luzno za¬ wieszonego w drugim koncu tak, ze mozna za pomoca elektromagnetycznego czlonu przestawiac i kierowac wode w rózne polozenia nad przegro¬ dami rozdzielczymi. Element wykonawczy w po¬ staci elastycznego weza ulega skurczom i defor¬ macjom na skutek zmian temperatury w zakla-. dach wzbogacania, powodujac nieprawidlowe kie¬ rowanie wody do obiegu przez przegrody roz¬ dzielcze, zaklócajac prawidlowosc procesu wzbo¬ gacania.Wspólna wada urzadzen zawierajacych wymie¬ nione elementy wykonawcze jest to, ze maja one wplyw tylko na rozrzedzenie cieczy zawiesino¬ wej woda i ograniczone dzialanie na zageszcze¬ nie zawiesiny przez hamowanie doplywu wody do procesu wzbogacania. Poza tym stosowane za¬ wory do dozowania zageszczonej cieczy w prak¬ tyce nie zdaja egzaminu z uwagi na szybka se¬ dymentacje cieczy ciezkiej przy zamknietej prze- pustnicy zaworu co wymaga czestego przemywa¬ nia czysta woda i wymiany zaworów zuzywaja¬ cych sie szybko na skutek erozyjnego dzialania cieczy z obciaznikiem.Celem wynalazku jest wyeliminowac wyzej wymienione wady.Cel ten zostal osiagniety dzieki temu, ze urza¬ dzenie zawierajace uklad naczyn polaczonych zlozony z manometrycznej rury zasilanej od gó¬ ry zageszczona ciecza oraz naczynia zasilanego czysta woda ma naczynie z czysta woda prze¬ dzielone przegroda na dwie oddzielne komory w których sa umieszczone równolegle dzialajace czujniki, plywakowy i elektrodowy. Plywakowy czujnik jest polaczony z pomiarowym potencjomet¬ rem a elektrodowy czujnik jest zaopatrzony w trzy przesuniete w pionie, odizolowane i zanu¬ rzone w wodzie elektrody wlaczone w obwód dwóch magnetycznych wzmacniaczy, z których jeden steruje praca pompy dozujacej zageszczo¬ na ciecz do obaegu cieczy zawiesinowej, a drugi jest polaczony z elektromagnesem zaopatrzonym w szczeki zaciskajace elastyczny waz, dozujacy czysta wode do obiegowego zbiornika cieczy za¬ wiesinowej.Naczynie zawierajace czujniki jest zamocowane nastawnie w plaszczyznie pionowej za posredni¬ ctwem mikrometrycznej sruby, tak aby mozna bylo dostosowac ustawienie elektrodowego czuj¬ nika do zadanego ciezaru wlasciwego cieczy za¬ wiesinowej. Wylot manometrycznej rury jest za¬ opatrzony w zwezke regulowana nastawna przy¬ slona.Urzadzenie wedlug wynalazku w zaleznosci od impulsów czujnika, automatycznie rozrzedza lub zageszcza ciecz zawiesinowa w obiegu, rejestru¬ jac jednoczesnie w sposób ciagly aktualny stan zageszczenia cieczy.Przedmiot #wynalazku jest uwidoczniony w przykladowym wykonaniu na rysunku, na któ¬ rym fig. 1 przedstawia ogólny schemat ideowy urzadzenia, a fig. 2 przedstawia schemat ele¬ ktryczny ukladu sterowania.Urzadzenie sklada sie z przelewowego zbiorni¬ ka 1 wraz z sitem, zamocowanego do wzbogacal- nika 2, skad wyplywa strumien cieczy zawiesino¬ wej zbocznikowany przez manometryczna rure 3 zaopatrzona u dolu w zwezke 4 oraz w regulo¬ wana przeslone §, do zbiornika 6, skad za po- 5 moca pompy 7 strumien jest transportowany z powrotem do wzbogacalnika 2.Urzadzenie jest wykonane w ukladzie naczyn polaczonych, w którym po jednej stronie stosuje sie rure 3k z ciecza zawiesinowa a po drugiej 10 stronie naczynie N zaopatrzone w czujniki ply¬ wakowy 9 i elektrodowy 10. Naczynie N jest za¬ mocowane przesuwnie w pionie za posrednictwem mikrometrycznej sruby 26 i prowadnicy 27. Na¬ czynie N jest przedzielone przegroda 25 na dwie 15 komory z których jedna jest zaopatrzona w ru¬ chomy plywak 15 polaczony poprzez wskazówko¬ we kolo wraz potencjometrem 16 z ciezarkiem 17 stanowiacym równoczesnie dodatkowy wskaznik 19, a druga komora jest zaopatrzona w trzy, 20 umieszczone na róznych poziomach odizolowane elektrody a, b, c, przy czym jedna, najwyzej umie¬ szczona elektroda a jest elektroda ruchoma, prze¬ znaczona do nastawienia strefy nieczulosci czuj¬ nika 1,0, natomiast pozostale dwie elektrody b 25 i c sa stale.Zadanie elektrody ej spelniaja scianki naczy¬ nia N. Rura 3 jest polaczona z naczyniem N za posrednictwem rury 8, trójnika 12 oraz dwóch elastycznych wezy 11 polaczonych od dolu z ko- 30 morami czujników 9 i 1,0. Rura 8 jest zakonczona lejem 14, umieszczonym powyzej naczynia N. Do leja 14 sa równiez doprowadzone dwie rury 13, które od góry sa polaczone za posrednictwem elastycznych wezy lla z komorami naczynia N. 35 Elektrody a, b, c, sa polaczone poprzez uklad magnetycznych wzmacniaczy 20 z elektromagne¬ sem 22 zaopatrzonym w szczeki zaciskajace ela¬ styczny waz 21 z woda dozowana do zbiornika 6 oraz z pompa 23, dozujaca obciaznik ze zbiorni- 40 ka 24 do obiegowego zbiornika 6 cieczy zawiesi¬ nowej.Pomiar ciezaru wlasciwego cieczy zawiesinowej odbywa sie w czujnikach 9 i 10 przez porówna¬ nie slupa cieczy przeplywajacej przez rure 3 ze 45 slupem czystej wody wypelniajacej rure 8. Zmia¬ na wysokosci slupa wody*jest zalezna od ciezaru wlasciwego przeplywajacej w 'rurze 3 cieczy za¬ wiesinowej, przy czym wysokosc slupa tej cie¬ czy jest zawsze stala, gdyz stale przeplywa przez 50 nia ciecz zawiesinowa i rura 3 jest nia zawsze jednakowo wypelniona, natomiast wysokosc slu¬ pa wody w rurze 8 jest zmienna i zalezna od ge¬ stosci przeplywajacej cieczy zawiesinowej. Sred¬ nice zwezki 4 dostosowuje sie do parametrów 55 wystepujacych w procesie wzbogacania za porno¬ sa przeslony 5. Ustawienie czujnika 10 na inny zadany ciezar wlasciwy cieczy zawiesinowej do¬ konuje sie przez przesuniecie naczynia N w pla¬ szczyznie pionowej za pomoca mikrometrycznej 60 sruby. 26. Przez otwór w nastawnej elektrodzie a i rury 13 przelewa sie woda w przypadku, gdy jej poziom w naczyniu N podwyzszy sie nad¬ miernie.Uklad magnetycznych wzmacniaczy 20 jest za- 65 silany z transformatora Tr. Pierwotne uzwoje-58735 D nie Zl transformatora Tr jest przylaczone do sieci pradu zmiennego. Po stronie wtórnej tran¬ sformator Tr ma trzy uzwojenia Z2, Z3, Z4.Uzwojenie Zj£ sluzy do zasilania obu magnetycz¬ nych wzmacniaczy WmI i WmII. Uzwojenie Z3 zasila poprzez prostownik Prl uklad zadajacy, a uzwojenie Z4 poprzez prostowniki Pr2 oraz Pr3 zasila obwody sterujace wzmacniaczy WmI i WmII. W obwody sterujace wlaczone sa ponad¬ to elektrody a, b, c czujnika 10. Oporniki Rl, R2, R3, R4 sa przeznaczone do ustalenia poczat¬ kowego punktu pracy wzmacniaczy WmI i WmII.W przypadku zbyt malego ciezaru wlasciwego cieczy zawiesinowej w czujniku 10, elektrody a, b, c sa rozwarte i uzwojenie zadajace ZzII wy- sterowuje wzmacniacz WmII, który z kolei wy- sterowuje wzmacniacz WmIII przez który jest zasilany silnik pompy 23. Pompa 23 dodaje za¬ geszczona ciecz zawiesinowa ze zbiornika 24 do zbiornika 0, przy czym szczeki elektromagnesu 22 sa zacisniete. Zielona lampka LZ sygnalizuje zbyt maly ciezar wlasciwy cieczy zawiesinowej.W przypadku prawidlowego ciezaru wlasciwe¬ go cieczy zawiesinowej, elektrody b i c czujnika 10 sa zwarte przez wode, a w obwodzie steruja¬ cym wzmacniacza WmII plynie prad, który po¬ woduje najpierw odmagnesowanie wzmacniacza WmII a z kolei odmagnesowanie wzmacniacza WmIII na skutek czego silnik pompy 23 przestaje pracowac i pompa 23 nie dodaje do obiegu wzbogacania zageszczonej cieczy zawiesinowej.Wzmacniacz WmI przez caly czas jest odmagne- sowany i szczeki elektromagnesu 22 zaciskaja elastyczny waz 21, hamujac doplyw wody do obiegu cieczy zawiesinowej. Stan prawidlowej ge¬ stosci wskazuje zgasniecie lampki zielonej LZ i czerwonej LC.W przypadku zbyt duzego ciezaru wlasciwego cieczy zawiesinowej zwarte sa w czujniku 10 wszystkie trzy elektrody a, b, c i dodatkowo prad sterujacy plynie w obwodzie wzmacniacza WmI, powodujac jego wysterowanie i przeplyw 6 pradu przez cewke ZS. Szczeki elektromagnesu 22 zostaja rozwarte powodujac w ten sposób do¬ plyw wody do zbiornika 6. Stan zbyt duzego cie¬ zaru wlasciwego cieczy zawiesinowej jest sygna- 5 lizowany zaswieceniem sie czerwonej lampki LC.Równoczesnie na biezaco jest rejestrowany stan gestosci cieczy zawiesinowej przez rejestrator 18 przylaczony do potencjometru 16 sprzezonego z plywakowym czujnikiem 9. PL