Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 17.06.1974 70710 KI. lc,l/01 MKP B03b 3/40 Twórcywynalazku: Jerzy Rabsztyn, FranciszekHudzikowski Uprawniony z patentu tymczasowego: Glówny Instytut Górnictwa, Katowice (Polska) Sposób samoczynnej regulacji ciezaru wlasciwego ciezkiej cieczy zawiesinowej do wzbogacania kopalini urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób samoczynnej regulacji ciezaru wlasciwego ciezkiej cieczy zawie¬ sinowej, przeznaczonej do wzbogacania kopalin uzytecznych oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Znane sa rózne sposoby samoczynnej regulacji ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej. Jeden z takich sposobów oparty na zasadzie piezometrycznej polega na zastosowaniu sztywno polaczonych rurek pomiarowych odleglych od siebie o pewna stala odleglosc. Rurki te, sa zanurzone w naczyniu, przez które przeplywa czesc cieczy obiegowej. Natomiast przez rurki pomiarowe przeplywa powietrze sprezone, wskutek czego pomiedzy tymi rurkami powstaje róznica cisnien wprost proporcjonalna do róznicy glebokosci zanurzenia rurek. Poniewaz róznica ta jest wielkoscia stala, stad powstala róznica cisnien, jest wprost proporcjonalna do ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej. Róznica cisnienia powietrza powstala w rurkach pomiarowych jest przekazywana do mierników, a nastepnie do regulatorów, które steruja zaworami zabudowanymi na rurociagach doprowadzajacych wode, wzglednie na rurociagu cieczy ciezkiej.Wada tego sposobu i urzadzenia jest stosunkowa duza bezwladnosc regulacji ciezaru wlasciwego ciezkiej cieczy, w przypadku zmian cisnienia roboczego, które powoduje zmniejszenie sie dokladnosci pomiaru. Poza tym ciecz ciezka ma tendencje do szybkiej sedymentacji w przewodach i naczyniach zmieniajac przy tym ich powierzchnie przekroju, co z kolei prowadzi do zmiany róznicy cisnienia, która jest wprost proporcjonalna do ciezaru wlasciwego cieczy oraz do uzyskiwania blednych pomiarów. Dodatkowa wada tego sposobu jest to, ze na dokladnosc pomiaru maja równiez swój wplyw, zmiana temperatury w czasie pomiaru, oraz stopniowe nasycanie powietrzem pomiarowym cieczy mierzonej.Inny znany sposób samoczynnej regulacji ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej polega na zastosowaniu regulatorów plywakowych, których plywak zanurzony w cieczy jest zamocowany na jednym koncu dzwigni.Natomiast na drugim koncu dzwigni jest zawieszony korek zamykajacy otwór w zbiorniku z woda. Jezeli np. ciezar wlasciwy cieczy rosnie, plywak podnosi sie razem z korkiem i otwiera doplyw wody do cieczy ciezkiej.W przypadku natomiast zmniejszania sie ciezaru cieczy plywak opada stopniowo zamykajac doplyw wody.Zasadnicza wada tego sposobu sa duze wahania ciezaru wlasciwego cieczy oraz to, ze umozliwia on tylko obnizenie ciezaru wlasciwego cieczy regulowanej.2 70710 Jeszcze inny sposób samoczynnej regulacji ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej polega na zastosowaniu regulatorów elektromagnetycznych. Prad elektryczny w tym sposobie przeplywa przez róznicowy mostek magnetyczny z dwoma jednakowymi cewkami indukcyjnymi, z których jedna jest nalozona na odcinek prze¬ wodu z materialu niemagnetycznego, którym przeplywa ciecz ciezka. Opór tej cewki zmienia sie w zaleznosci od zmian ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej wskutek czego zostaje zaklócona równowaga mostka i w obwodach przyrzadów pomiarowych poplynie prad elektryczny. Natezenie tego pradu jest proporcjonalne do ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej w przewodzie. Sposób ten ma te wade, ze opór przewodu, przez który przeplywa ciecz ciezka jest uzalezniony nie tylko od zawartosci obciaznika wlasciwego, ale równiez i od obciaznika blednego. Z tego wzgledu pomiary sa z reguly obarczone dosc duzym bledem.Wspólna wada wszystkich znanych dotychczas sposobów i urzadzen do samoczynnego regulow^ ;'" iezaru !* wlasciwego cieczy ciezkiej jest ich niepewne dzialanie, oraz czeste przerwy i przestoje w pracy. Poza tym ! stosowane dotychczas uklady regulujace i urzadzenia sa skomplikowane i wymagaja stalej fachowej i licznej obslugi.Wymienionych wad i niedogodnosci nie ma w sposobie samoczynnej regulacji ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej bedacym przedmiotem niniejszego wynalazku. Istota tego sposobu polega na tym, ze najpierw mierzy sie cisnienie cieczy ciezkiej w rurociagu doprowadzajacym, odprowadzajacym, lub bezposrednio w aparacie technologicznym na dwóch róznych poziomach. Nastepnie przekazuje sie wartosc tych cisnien za pomoca posredniego czynnika hydraulicznego do przetwornika róznicy cisnien. Przetwornik ten uruchamia odpowiednie zawory doprowadzajace do urzadzenia wzbogacajacego ciecz ciezka, lub rozcienczajaca tak, aby utrzymac w tym urzadzeniu stale wymagany ciezar wlasciwy cieczy.Zaleta sposobu wedlug wynalazku jest miedzy innymi to, ze ciezar wlasciwy cieczy ciezkiej mierzy sie bezposrednio w rurociagu lub w urzadzeniu technologicznym, przez co unika sie bledów spowodowanych sedymentacja tej cieczy. Poza tym przez mierzenie cisnienia cieczy na dwóch róznych poziomach i przekazywania tego cisnienia za pomoca hydrulicznego czynnika posredniego do przetwornika róznicy cisnien, uzyskano bardzo duza dokladnosc regulacji, która umozliwia utrzymanie w urzadzeniu technologicznym cieczy ciezkiej wzbogaca¬ jacej o ciezarze wlasciwym minimalnie odchylajacym sie od wartosci zadanej.Przedmiotem wynalazku jest równiez urzadzenie do stosowania opisanego wyzej sposobu samoczynnej regulacji ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej. Istota tego urzadzenia polega na tym, ze odprowadzajacy lub doprowadzajacy ciecz ciezka rurociag jest zaopatrzony w zbiorniki przekaznikowe, umieszczone na dwóch róznych poziomach. Kazdy z tych zbiorników jest oddzielony membrana od strumienia cieczy przeplywajacej pizez ten rurociag i jest polaczony przewodem rurowym wypelnionym czynnikiem hydraulicznym ze znanym membranowym przetwornikiem róznicy cisnien. Poza tym urzadzenie ma regulator pneumatyczny polaczony z jednej strony za pomoca przewodu z przetwornikiem i z rurociagiem powietrza sprezonego, a z drugiej strony z zaworami, które odpowiednio reguluja doplyw do aparatu technologicznego cieczy ciezkiej lub rozcienczajacej.Zbiorniki przekaznikowe moga byc równiez umieszczone na dwóch róznych poziomach bezposrednio na sciance aparatu technologicznego lub w jego wnetrzu. Dzieki takiej konstrukcji urzadzenia wyeliminowano calkowicie bledy w pomiarach oraz uzyskano taka dokladnosc regulacji, jakiej dotychczas nie mozna bylo osiagnac za pomoca zadnego ze znanych urzadzen. Wazna równiez zaleta urzadzenia wedlug wynalazku jest jego prosta konstrukcja latwa w wykonaniu i w obsludze, oraz pewna w dzialaniu. Poza tym urzadzenie to zapewnia ciagly pomiar i rejestracje ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej z przekazaniem danych do dyspozytorni oraz umozliwia regulacje reczna ciezaru wlasciwego ze zdalnym sterowaniem organami wykonawczymi.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladowym wykonaniu na rysunku przedstawiajacym schematycznie urzadzenie do samoczynnej regulacji ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej.Jak uwidoczniono na rysunku urzadzenie do samoczynnej regulaqi ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej sklada sie z dwóch przekaznikowych zbiorników 1 zabudowanych na obiegowym rurociagu 2 na dwóch róznych poziomach. Kazdy zbiornik 1 jest wyposazony w membrane 3 i jest polaczony za pomoca przewodów 4 z przetwornikiem 5 róznicy cisnien komory 6 i 7, przy czym oba przewody 4 sa wypelnione ciecza porównaw¬ cza. Przetwornik 5 jest polaczony z jednej strony przewodem 8 z rurociagiem powietrza sprezonego zredukowa¬ nego na reduktorze 9 do wartosci 1,4 atn, a z drugiej strony za pomoca przewodu 10 z pneumatycznym regula¬ torem 11 polaczonym z rurociagiem powietrza sprezonego przewodem 12. Pneumatyczny regulator 11 jest polaczony równiez z tablica wskazników sygnalizacyjnych oraz z dwoma organami 13 wykonawczymi, z których jeden steruje zaworem 14 zabudowanym na rurociagu doprowadzajacym ciecz ciezka, a drugi zaworem 15 zabudowanym na rurociagu cieczy rozcienczajacej doprowadzanej do technologicznego aparatu 16. Na tablicy wksazników sygnalizacyjnych sa zabudowane: sygnalizator cisnienia 17, sygnalizacja swietlna minimum 18 i maksimum 19 oraz akustyczny sygnal 20. Przekaznikowe zbiorniki 1 moga byc równiez zabudowane na dwóch róznych poziomach bezposrednio w sciance technologicznego aparatu 16, jak to uwidoczniono na rysunku liniami przerywanymi, lub tez we wnetrzu tego aparatu.3 70710 Samoczynne regulowanie ciezaru wlasciwego ciezkiej cieczy zawiesinowej do wzbogacania kopalin zgodnie z wynalazkiem odbywa sie w nastepujacy sposób. Pomiar ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej w obiegowym rurociagu odbywa sie na zasadzie równowagi hydrostatycznej slupów tej cieczy. Jeden z tych slupów dziala poprzez membrane 3 i czynnik hydrauliczny w przewodzie 4 najedna strone membrany przetwornika 5 róznicy cisnien. Z drugiej strony tej membrany dziala slup cieczy pochodzacej od drugiego zbiornika 1. Z przetwornika 5 wychodzi do regulatora 11 sygnal znormalizowany proporcjonalny do wskazan ciezaru wlasciwego na calym jego zakresie. W regulatorze 11 nastepuje porównywanie wartosci zadanej ciezaru wlasciwego z otrzymana wartoscia mierzona przez przetwornik 5. Jesli obie porównywane wartosci sa równe uklad regulacyjny urzadzenia znajduje sie w równowadze i regulator U wysyla jednakowy sygnal wynoszacy 0,6 kG/cm2 na oba organy, wykonawcze, które przy tym sygnale utrzymuja zawory 14 i 15 w stanie zamknietym. Ten sam sygnal jest wysylany równiez do sygnalizatora cisnienia 17, który przy takiej wartosci sygnalu nie wysyla dalej zadnego impulsu. Z chwila zmniejszenia sie ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej w rurociagu 2 lub w technologicznym aparacie 16 zmierzonego przez przetwornik 5 sygnal wyslany przez ten przetwornik do regulatora U wprowadzi róznice miedzy wartoscia zmierzona a zadana, która wytraci uklad regulatora z równowagi. W zwiazku z czym regulator 11 wysyla wyzszy sygnal od sygnalu 0,6 kG/cm2 proporcjonalny do powstalej róznicy na oba organy 13 wykonawcze, które sa tak nastawione, ze przy sygnale wyzszym jeden z organów wykonawczych 13 zaczyna otwierac zawór 14 i dopuszczac zageszczona ciecz ciezka do technologicznego aparatu 16 zageszczajac w nim ciecz wzbogacajaca, az do momentu osiagniecia prawidlowego, zadanego ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej.Natomiastdrugi organ wykonawczy przy takim sygnale utrzymuje zawór 15 w stanie zamknietym. Zarówno przetwornik 5 jak i regulator 11 sa zasilane powietrzem sprezonym oczyszczonym za pomoca filtra i zredukowa¬ nym do cisnienia 1,4 kG/cm2 na reduktorze 9. W przypadku nie osiagniecia prawidlowego ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej w technologicznym aparacie 16, pomimo ciaglego dopuszczania przez organ wykonawczy cieczy ciezkiej zageszczonej, sygnal z regulatora 11 zostaje równoczesnie wyslany do sygnalizatora cisnienia 17. Sygnal ten spowoduje wyslanie impulsu uruchamiajacego sygnalizacje swietlna maksimum 19 i akustyczny sygnal 20 informujac tym samym obsluge o braku cieczy ciezkiej zageszczonej lub o nieszczelnosciach w instalacji techno¬ logicznej wzglednie o innych nieprawidlowosciach w pracy tej instalacji.Zwiekszenie ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej w obiegowym rurociagu 2 lub w technologicznym aparacie 16 zostaje zmierzone przez przetwornik 5 z którego odpowiedni sygnal zostanie przeslany do regulatora 11.W regulatorze U sygnal ten zostaje porównywany zwartoscia zadana i podobnie jak poprzednio jego uklad zostaje wytracony z równowagi, W zwiazku z czym regulator 11 wysle do obydwu organów wykonawczych nizszy sygnal od sygnalu, w którym jego uklad byl W równowadze proporcjonalny do powstalej róznicy miedzy wartoscia zadana a zmierzona. Organy wykonawcze sa tak nastawione, ze przy takim sygnale otwiera sie zawór 15 i ciecz rozcienczajaca zaczyna doplywac do technologicznego aparatu 16 az do momentu osiagniecia prawidlowego ciezaru wlasciwego cieczy ciezkiej. Natomiast drugi organ wykonawczy przy takim sygnale utrzymuje zawór 14 w stanie zamknietym. W przypadku nie osiagniecia prawidlowego ciezaru wlasciwego pomimo ciaglego otwarcia zaworu 15 cieczy rozcienczajacej, zanizony sygnal zostanie równoczesnie wyslany do sygnalizatora cisnienia 17. Sygnal ten spowoduje wyslanie impulsu uruchamiajacego sygnalizacje swietlna minimum 18, oraz akustyczny sygnal 20 informujace obsluge o braku wody lub o innych nieprawidlowosciach wystepujacych w instalacjach urzadzenia. PL PL