PL61385B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 21.XII.1970 61385 KI. 1 C, 1/01 MKP B 03 d, 1/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Ludwik Peist, Zbigniew Turczynski, Pawel Soj¬ ka, Jan Machon Wlasciciel patentu: Przedsiebiorstwo Montazowe Urzadzen Górniczych, Katowice (Polska) Automatyczny regulator gestosci cieczy Przedmiotem patentu jest automatyczny regula¬ tor gestosci cieczy zawierajacy pomiarowe naczynia polaczone z filtrem i uklad dwukierunkowych prze¬ dluzonych pomiarowych i regulacyjnych stref dzia¬ lania zlozonych z równolegle polaczonych zestyków zwiernych uruchamianych bezstykowo magnesami plywakowymi przeznaczonymi do ciaglej rejestra¬ cji i wielopolozeniowej regulacji gestosci cieczy.Dotychczas znane sa trójpolozeniowe automatycz¬ ne regulatory gestosci cieczy z pomiarowym ukla¬ dem naczyn polaczonych ze zwezka wspólpracuja¬ cych z czujnikami plywakowymi lub elektrodowy¬ mi.Uklady naczyn polaczonych skladaja sie z rury manometrycznej zakonczonej u dolu na wylocie zwezka przez która przeplywa ciecz mierzona oraz z rury z woda polaczona z odbiornikiem umocowa¬ nym do rury. Na górnym wylocie rury z woda za¬ mocowane sa czujniki plywakowe lub elektrodowe w ten sposób, ze przy zachowaniu stalego przelewu cieczy w rurze manometrycznej uzyskuje sie staly slup mierzonej cieczy, w którym pod wplywem zmiany gestosci nastepuja w ukladzie naczyn pola¬ czonych zmiany polozenia slupa czystej wody.W zaleznosci od zmian slupa czystej wody umo¬ cowany w rurze plywak zrównowazony ciezarkiem zmieniajac swoje polozenie wskazuje bezposrednio na skali gestosc cieczy lub poprzez stykowe ele¬ ktryczne uklady sterowania zalacza odpowiednie czlony wykonawcze serwomotory dozujac ciecz za¬ geszczona lub rozrzedzona utrzymujac stala gestosc cieczy. Znane czujniki dwu lub trójelektrodowe w ukladach naczyn polaczonych przeznaczone sa tyl¬ ko do sterowania czlonów wykonawczych. 5 W czujnikach trójeloktrodowych zmiany poloze¬ nia slupa wody bezposrednio elektrycznie zwieraja lub rozwieraja elektrody zalaczajac poprzez wzma¬ cniacze odpowiednie czlony wykonawcze. Wada ukladu naczyn polaczonych ze zwezka jest zanie- 10 czyszczony slup czystej wody drobnymi zawiesina¬ mi ponizej 1 mm, które wedruja z mierzonego slupa cieczy poprzez slup czystej wody do czujników za¬ nieczyszczajac plywaki lub elektrody przez co zo¬ staje zmniejszona dokladnosc dzialania regulatora l5 gestosci cieczy. Drobne zawiesiny osiadajac na ply¬ waku zwiekszaja jego ciezar a na elektrodach wy¬ woluja niepozadane zwarcia elektryczne zaklócajac prawidlowe dzialanie regulatorów. Stwarza to duze trudnosci w ruchu i eksploatacji poniewaz czujniki 20 wymagaja stalego czyszczenia i konserwacji oraz sa malo odporne na zanieczyszczenia i pyly.Szczególnie w czujnikach plywakowych plywak obciazony poprzez linke ciezarkiem wspólpracuja¬ cym ze stykowymi ukladami sterowania oraz ela¬ styczne gumowe uklady laczace przesuwne czujni¬ ki elektrodowe sa malo odporne na drgania, wilgoc i temperatury tropikalne. Oprócz tego wspólna za¬ sadnicza wada czujników jest ich konstrukcja, któ¬ ra ogranicza strefe dzialania i niedzialania regula¬ torów nie gwarantujac optymalnych parametrów 25 30 6138561385 dokladnosci pomiaru i regulacji w procesie wzbo¬ gacania kopalin. Wady wyzej wymienione eliminu¬ je automatyczny regulator gestosci cieczy wedlug wynalazku.Celem wynalazku jest zwiekszenie zakresu, sta¬ bilnosci, dokladnosci, pomiaru i regulacji gestosci cieczy z mozliwoscia nastawienia jej wartosci zada¬ nej przy jak najmniejszej strefie nieczulosci.Cel ten osiagnieto za pomoca naczyn polaczonych z filtrem i ukladu zlozonego z dwóch plywaków z magnesami umieszczonymi wewnatrz oddzielnych rur wypelnionych razem woda, wspólpracujacych z polaczonymi równolegle pomiarowymi i regulacyj¬ nymi zestykami zwiernymi umocowanymi na zew¬ natrz rur w sposób staly w jednej pionowej pla¬ szczyznie i przesuwnie w dwóch róznych pionowych plaszczyznach.Przedzial dokladnosci regulacji gestosci cieczy L nastawia sie przy pomocy sruby zmieniajacej w róznych plaszczyznach wzajemna odleglosc górnych i i dolnych zestyków zwiernych.Nastawienie wartosci zadanej uzyskuje sie przez wspólne przemieszczenie calego ukladu za pomoca sruby regulacyjnej. Przedluzone strefy dzialania stalego pomiarowego ukladu i ukladu przesuwnego regulacyjnego sa uniwersalne i gwarantuja w sze¬ rokich zakresach ciagla rejestracje i wielopoloze- niowa regulacje gestosci cieczy w zakresie od 1 do 4 G/cm3 w róznych zakladach wzbogacania kopalin.Bardzo duze zblizenie strefy nieczulosci zapew¬ nia przy dobranych optymalnych parametrach na¬ czyn polaczonych wieksza dokladnosc pomiaru i re¬ gulacji.Zastosowanie filtra w pomiarowym ukladzie na¬ czyn polaczonych ze zwezka uniemozliwia przeni¬ kanie stalego obciaznika lub innej zawiesiny do slu¬ pa wody pomiarowej, oraz zwieksza stabilnosc ukladu pomiarowego ograniczajac drgania slupa wody w naczyniach polaczonych.Bezstykowe sterowanie równoleglych zestyków zwiernych za pomoca magnesów umocowanych pod plywakami, oraz sterowanie zwalniaków elektrohy¬ draulicznych poprzez indukcyjne dlawiki nasycone zwieksza trwalosc i pewnosc dzialania regulatora, oraz czyni go odpornym na pyly, wilgoc, drgania i temperatury tropikalne. Automatyczny regulator wedlug wynalazku uwidoczniono w przykladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia wzbogacalnik i zbiornik zawiesiny ciezkiej obiegowej z automatycznym regulatorem gestosci cieczy, fig. 2 — schemat ideowy automatycznego sterowania zwalniakami elektrohydraulicznymi, fig. 3 — uklad strefy pomiarowej, natomiast fig. 4 — uklad strefy sterowniczej.Obieg zamkniety procesu wzbogacania wegla w zawiesinie ciezkiej przedstawiony na fig. 1 sklada sie ze wzbogacalnika 1, zbiornika cieczy obiegowej 2 i pompy 3.Urzadzenie do automatycznej regulacji gestosci cieczy zawiesinowej zawiera uklad naczyn pola¬ czonych skladajacy sie ze zbiornika rozdzielczego 4 z sitem lukowym szczelinowym 5, rury przelewowej 6, rury manometrycznej 7 zakonczonej zwezka 8 od¬ galezionej odbiornikiem 9, rura 10 wraz z filtrem 11, oraz zawiera automatyczny regulator skladajacy sie z szafy pomiarowo sterujacej regulatora lfr i czlonów wykonawczych zwalniaków elektrohydra¬ ulicznych z ciecza zageszczona 13 i rozrzedzona 14.Szafa pomiarowa sterujaca regulatora 12 przedsta- 5 wiona na rysunku fig. 1 ma zamocowane wewnatrz trzy rury z woda 16, 17, 18 stanowiace wspólne na¬ czynie polaczone. W górnej czesci rury 16 zabudo¬ wany jest rotametr 19 i kurek regulacyjny 20, na¬ tomiast górne czesci rur 17 i 18 odpowietrzone sa 10 wspólna rura 21. Wewnatrz rur 17 i 18 umieszczone sa plywaki z magnesami 22, 23.Wewnatrz szafy regulatora 12 w poblizu rury 17 zabudowany jest na stale uklad strefy pomiarowej 24 polaczony poprzez tablice pomiarowa 25 z reje- 15 stratorem 26, natomiast obok rury 18 zabudowany jest w róznych plaszczyznach pionowych uklad strefy sterujacej górnej 27 i dolnej 28 przesuwny za pomoca srub regulacyjnych 29 polaczony po¬ przez tablice sterujaca 30 z zwalniakami elektro- 20 hydraulicznymi 13, 14 i lampkami sygnalizacyjnymi.Oba uklady 27 i 28 umocowane sa w uchwycie z wskaznikiem 31 na srubie 32, nad skala 33.Uklad automatycznego sterowania zwalniakami elektrohydraulicznymi przedstawiony na fig. 2 skla- 25 da sie ze strefy sterujacej górnej 27 i dolnej 28 za¬ silanej z transformatora Tr o napieciu 220/10 V po¬ przez uklad prostowników Plf P2 polaczonych z trój¬ fazowymi dlawikami nasyconymi DNi, DN2 laczacy¬ mi silniki Slf S2 zwalniaków elektrohydraulicznych 30 13, 14, których stan pracy sygnalizuja lampka czer¬ wona LC i lampka zielona LZ.Uklad strefy pomiarowej przedstawiony na fig. 3 sklada sie z zestyków zwiernych wodorowych Zzo, Zzx do Zzn, Z'zt, Z'zn polaczonych szeregowo z 35 opornikami Ro, Rit — Rn i R'4 — R'n laczacych reje¬ strator R. Uklad strefy sterujacej dolnej przedsta¬ wiony przykladowo na rysunku fig. 4 sklada sie z identycznych elementów co uklad strefy górnej, to jest równolegle polaczonych zestyków zwiernych z 40 cewka sterujaca dlawika nasyconego DN^ Zasada dzialania urzadzenia do automatycznego regulowania gestosci cieczy polega na tym, ze zbo- cznikowany pod wzbogacalnikiem 1 glówny stru¬ mien cieczy obiegowej skierowany przez zbiornik 45 rozdzielczy 4, sito lukowe 5 i rure manometryczna 7 zakonczana zwezka 8 równowazony jest poprzez slup czystej wody wyplywajacej ze zbiornika 15 z predkoscia okolo 20 1/godz poprzez rure 16 w szafie regulatora 12 i poprzez filtr 11 stanowiacy uklad 50 naczyn polaczonych.Z uwagi na staly przelew mieszanej cieczy zawie¬ sinowej w rurze 7 i ciagly doplyw czystej wody po¬ przez rure 16 w szafie regulatora 12 nastepuje w ukladzie naczyn polaczonych równowaga hydrosta- 55 tyczna dwóch slupów cieczy i kazda zmiana gestosci cieczy zawiesinowej powoduje podwyzszenie lub ob¬ nizenie slupa czystej wody w rurach 17 i 18 wedlug; uproszczonego równania Hcz • Qcz ~ Hw • qw 60 Poniewaz wysokosc slupa cieczy zawiesinowej jest wielkoscia stala Hcz = const a gestosc wody czystej 9w = 1 to przyrost gestosci cieczy Acz jest propor¬ cjonalny do przyrostu slupa czystej wody A Hw. 65 Apc 'AH¥5 Kazda zmiana wysokosci slupa czystej wody z uwagi na odpowietrzenie 21 powoduje wewnatrz rur 17 i 18 stanowiacych wspólne naczynie polaczone zmiane polozenia plywaków z magnesami 22, 23 i zalaczenie poprzez uklad strefy pomiarowej 24 zabudowany na tablicy pomiarowej 25 rejestrator 26 wykazujacy dana gestosc cieczy, oraz poprzez odpowiednie strefy sterujace górna 27 lub dolna 28 i bezstykowy uklad sterowania zabudowany na ta¬ blicy sterujacej 30 zalaczenie odpowiednich zwal- niaków elektrohydraulicznych 13 i 14 dozujacych ciecz zageszczona lub rozrzedzona w takich ilosciach aby utrzymac stala zadana wartosc gestosci cieczy zawiesinowej dostosowanej do parametrów nomi¬ nalnych wzbogacalnika 1.Zgodnie z zasada dzialania automatycznego uni¬ wersalnego ukladu sterowania regulacji (fig. 2, fig. 4) w przypadku malej gestosci cieczy plywak 23 zajmuje dolne polozenie i zalacza indukcyjnie po¬ przez pole magnesu dolny uklad zestyków zwier- nych zasilany z transformatora Tr poprzez prostow¬ nik Pt i uruchamia dlawik nasycony DNj otwiera¬ jac zwalniak elektrohydrauliczny 13 z ciecza za¬ geszczona, zamykajac zwalniak elektrohydrauliczny 14 z ciecza rozrzedzona.W przypadku duzej gestosci cieczy plywak zaj¬ muje górne polozenie i zalacza poprzez magnes — górny uklad zestyków zwiernych zasilany z tran¬ sformatora Tr poprzez prostownik P2 i uruchamia dlawik nasycony DN2, otwierajac zwalniak elektro¬ hydrauliczny 14 z ciecza rozrzedzona, zamykajac zwalniak elektrohydrauliczny 13 z ciecza zageszczo¬ na.W przypadku prawidlowej zadanej gestosci cie¬ czy plywak z magnesem zajmuje posrednie poloze¬ nie neutralne pomiedzy górnym i dolnym ukladem zestyków zwiernych 27, 28 wylaczajac oba uklady dzialania zamykajace oba zwalniaki elektrohydra¬ uliczne 13, 14 z ciecza zageszczona i rozrzedzona.Stan duzej gestosci cieczy sygnalizuje w szafie pomiarowej 12 lampka kontrolna LC koloru czer¬ wonego, stan malej gestosci cieczy sygnalizuje lam¬ pka LZ koloru zielonego, natomiast stan prawidlo¬ wej gestosci cieczy sygnalizuje stan wylaczenia lampki czerwonej LC i lampki zielonej LZ.Nastawienie zadanej procesem technologicznym .gestosci cieczy dokonuje sie przez wspólne prze¬ mieszczenie obu sterujacych ukladów zestyków zwiernych górnych 27 i dolnych 28 za pomoca prze¬ kladni i sruby 32 uruchamianej recznie kolem na¬ tomiast stopien dokladnosci regulacji zmian gestos- 6 ci cieczy ustawia sie przez zmiane wzajemnej odle¬ glosci ukladów 27, 28 za pomoca srub 29.Zasada dzialania automatycznego ukladu pomia¬ rowego i rejestrujacego gestosci cieczy (fig. 3). pole- 5 ga na tym, ze rejestrator zasilany pradem I o na¬ pieciu U poprzez uklad zestyków zwiernych pola¬ czonych szeregowo z opornikami Rt — RN, Ro, R/, RN' dobranymi do napiecia zasilania regulatora i zakresu pomiaru gestosci cieczy Ao z wycechowa- io niem punktu zerowego i maksymalnego rejestro¬ wanej gestosci wzajemnej odleglosci zestyków zwiernych k dostosowanej do danej gestosci i pola dzialania magnesu plywaka i spadków napiec wy¬ stepujacych na opornikach wedlug wzorów K=^r—*—i i RN--^ra RN Ldcm3• J J L AJ PL PL

Claims (4)

1. Zastrzezenia patentowe 20 1. Automatyczny regulator gestosci cieczy z ukla¬ dem naczyn polaczonych zawierajacym rure mano- metryczna zakonczona od dolu zwezka i rure po¬ miarowa z woda i plywakiem, znamienny tym, ze 25 zawiera naczynia polaczone rur (7), (10) z filtrem (11) i uklady dwukierunkowych przedluzonych stref dzialania w postaci stalej strefy pomiarowo reje¬ strujacej (24) i przesuwnej górnej (27) i dolnej strefy sterujacej (28) zlozonych z zestyków zwiernych wo- so dorowych uruchamianych magnesami zabudowany¬ mi na plywakach (22), (23).

2. Automatyczny regulator wedlug zastrz. 1, zna¬ mienny tym, ze strefa pomiarowa rejestrujaca (24) umocowana równolegle do pionowej rury z woda 35 (16) wewnatrz której zanurzony jest plywak z ma¬ gnesem (22) sklada sie z równolegle polaczonych ze¬ styków zwiernych (Zzn) i do nich szeregowo pola¬ czonych oporników (Rn) z rejestratorem (20), któ¬ rych wzajemna odleglosc miedzy soba i ilosc dosto- 40 sowana jest do dlugosci rury (16) zakresu i doklad¬ nosci pomiaru gestosci cieczy w zaleznosci od wy¬ miarów geometrycznych i sily magnetycznej ma¬ gnesu.

3. Automatyczny regulator wedlug zastrz. 1, 2 45 znamienny tym, ze przesuwna strefa sterujaca gór¬ na (27) i dolna (28) za pomoca srub (29) umocowana jest w dwóch róznych plaszczyznach pionowych po¬ miedzy rura z woda i plywakiem z magnesem (23) w ten sposób, ze przez zmiane wzajemnej odleglosci 50 obu ukladów (27), (28) nastawia sie stopien doklad¬ nosci regulacji zmian gestosci cieczy. fKI. 1 c, 1/01 61385 MKP B 03 d, 1/00 *odaKI. 1 c, 1/01 61385 MKP B 03 d, 1/00 K F<9 2KI. 1 c, 1/01 61385 MKP B 03 d, 1/00 F/$. 3.KI. 1 c, 1/01 61385 MKP B 03 d, 1/00 A/.

4. PL PL