Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 15.11.1973 Opis patentowy opublikowano: 17.02.1975 76313 KI. 42r2, 11/13 MKP G05d 11/13 CZYTELNIA Twórcywynalazku: Zbigniew Turczynski, Anatol Hatwich, Aleksander Leszczynski, Benon Halama Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklady Konstrukcyjno-Mechanizacyjne Przemyslu Weglowego, Gliwice (Polska) Uklad sekwencyjny automatycznego sterowania parametrów ciezkich cieczy zawiesinowych w procesie wzbogacania kopalin Przedmiotem wynalazku jest uklad sekwencyjny automatycznego sterowania parametrów ciezkich cieczy zawiesinowych w procesie wzbogacania kopalin. Dotychczas znane sa oddzielne niezalezne bezstykowe uklady automatycznej stabilizacji ciezaru wlasciwego lub poziomu cieczy ciezkiej. Uklady te zawieraja czujniki w pos¬ taci listew z wbudowanymi zestykami zwiernymi zalaczanymi indukcyjnie za pomoca pola magnetycznego z magnesów proszkowych umocowanych na plywakach.Magnesy w zaleznosci od zmiany polozenia plywaków steruja popi '.ez uklady zestyków zwiernych i wzmacniacze magnetyczne zwalniaki elektrohydrauliczne z przestawnymi klapami'w zbiornikach lub w zawo¬ rach dozujac do zamknietego obiegu lub poza obieg: wode, ciezka ciecz rozcienczona lub zageszczona.Wada dotychczasowych ukladów automatycznego sterowania jest ograniczone zastosowanie ich tylko do stabilizacji pojedynczego parametru cieczy ciezkiej. Zastosowanie ukladów do równoczesnej stabilizacji wielu parametrów wymaga budowania oddzielnych drogich skomplikowanych urzadzen. Urzadzenia te maja wady, poniewaz nie dostosowane sa do wieloparametrowej regulacji w oparciu o optymalne operacje logiczne na posz¬ czególnych zmiennych w czasie parametrach ciezkich cieczy zawiesinowych. Optymalne operacje logiczne doty¬ cza zmiany w czasie parametrów cieczy ciezkiej, szczególnie rosnaca* i malejacej gestosci cieczy w zaleznosci od krytycznej procentowej zawartosci magnetytu i mulu w cieczy przy ustabilizowanej objetosci cieczy ciezkiej.Brak ustabilizowania jednego z parametrów w stalej jednostce, szczególnie objetosci cieczy wywoluje za¬ klócenia w procesie wzbogacania wegla i pogarsza jakosc produktu wzbogacania. Wady wyzej wymienione elimi¬ nuje calkowicie uklad wedlug wynalazku.Celem wynalazku jest zwiekszenie skutecznosci i wydajnosci procesu wzbogacania kopalin z równoczesnym umozliwieniem poprawy jakosci wzbogacanego produktu.Cel ten osiagnieto za pomoca trójpolozeniowego ukladu sterowania poziomu cieczy polaczonego zjednej strony poprzez zestyk zwiemy zadanego ustabilizowanego poziomu cieczy z trójpolozeniowym ukladem stero¬ wania ciezaru wlasciwego cieczy poprzez bramke logiczna malego i duzego ciezaru wlasciwego cieczy, natomiast z drugiej strony polaczonego poprzez elementy zanegowanej sumy, poprzez wzmacniacze elektroniczne, wzmac-2 76 313 niacze magnetyczne, zwalniald elektrohydrauliczne dozujace do zbiornika cieczy obiegowej zageszczona ciecz z kruszarki lub uruchamiajace pompe cieczy przelewowej, z niezaleznym dwupolozeniowym ukladem sterowania czesci niemagnetycznych, poprzez czujnik i potencjometr zadanego ciezaru wlasciwego i czujnik indukcyjny zawartosci czesci magnetycznych nieprzekraczajacych wartosci dopuszczalnej, uruchamiajacym poprzez wzmac¬ niacz róznicowy i rezystor, poprzez elementy logiczne zanegowanej sumy, wzmacniacz elektroniczny, wzmacniacz magnetyczny, zwalniak elektrohydrauliczny kierujacy poza obieg wzbogacania nadmiernie zamulona ciecz. * - Cel ten osiagnieto równiez za pomoca odmiany ukladu sekwencyjnego zawierajacego oddzielny niezalezny dwupolozeniowy uklad sterowania poziomu cieczy z zestykiem zwiernym dobrego i zestykiem malego poziomu, zalaczajacy poprzez magnes, elementy logiczne zanegpwanej sumy, wzmacniacz elektroniczny, wzmacniacz mag¬ netyczny, zwalniak elektrohydrauliczny dozujacy zageszczona ciecz z rekuperacji w przypadku obnizenia sie poziomu w zbiorniku cieczy obiegowej, dwupolozeniowy uklad sterowania ciezaru wlasciwego cieczy zawieraja¬ cej zestyk zwiemy dobrego i duzego ciezaru wlasciwego i uruchamiajacy poprzez wzmacniacz magnetyczny zwalniak elektrohydrauliczny dozujacy wode, oraz dwupolozeniowy uklad sterowania czesci magnetycznych i niemagnetycznych w cieczy, zawierajacy czujnik i rezystor zawartosci dopuszczalnych czesci magnetycznych w cieczy tak, ze uruchomienie zwalniaka elektrohydraulicznego i skierowanie poza obieg wzbogacania nadmiernie zamulonej cieczy zalezy od granicznych dopuszczalnych wartosci mierzonych przez czujnik ciezaru wlasciwego i zawartosci czesci magnetycznych w cieczy.Uklad wedlug wynalazku uwidoczniono w przykladowym wykonaniu na rysunku na którym fig. 1 przed¬ stawia ideowy uklad sterowania, natomiast fig. 2 - odmiane ukladu sterowania.Logiczny elektryczny uklad sterowania parametrów ciezkich cieczy zawiera trój polozeniowe sterowanie ciezarem wlasciwym cieczy w zaleznosci od trójpolozeniowego sterowania poziomu cieczy, oraz niezalezne dwupolozeniowe sterowanie czesciami niemagnetycznymi w cieczy.Odmiana ukladu sterowania zawiera trzy niezalezne uklady sterowania parametrami cieczy: to jest dwupo¬ lozeniowy uklad sterowania poziomu cieczy, dwupolozeniowy uklad sterowania ciezaru wlasciwego cieczy, oraz dwupolozeniowy uklad sterowania ciezarami magnetycznymi i niemagnetycznymi w cieczy.Sterowanie ciezarem wlasciwym cieczy uzaleznione jest od sterowania poziomu cieczy w zbiorniku obiego¬ wym. Sterowanie zawartosci skladników niemagnetycznych odbywa sie w zaleznosci od róznicy pomiaru ciezaru wlasciwego cieczy i zawartosci czesci magnetycznych w cieczy.Uklad sekwencyjny automatycznego sterowania parametrami ciezkich cieczy zawiera trójpolozeniowy uklad sterowania poziomu cieczy, który dziala, gdy poziom cieczy w zbiorniku obiegowym procesu wzbogacania kopalin jest minimalny; wtenczas sygnal poziomu z magnesu 1 zamocowanego na plywaku zamyka zestyk zwiemy 2 i poprzez obwód zlozony z elementów logicznych zanegowanej sumy 3,4 polaczonych szeregowo ze wzmacniaczem elektronicznym 5, poprzez wzmacniacz magnetyczny 6 przestawia za pomoca zwalniaka elektro¬ hydraulicznego 7 klape w zbiorniku rozdzielczym, dozujac do zbiornika obiegowego gesta ciecz z kruszarki.Równoczesnie uklad poprzez element logiczny 4, wzmacniacz elektroniczny 8 i wzmacniacz magnetyczny 9 otwiera za pomoca zwalniaka elektrohydraulicznego 10 zawór, dozujac do obiegu wode. Uklad podtrzymuje sie przez bramke logiczna 11, której wyjscie polaczone jest z wejsciem elementu logicznego 3.Gdy poziom w zbiorniku obiegowym jest wlasciwy, sygnal zestyku zwiernego 12 wylacza jednoczesnie za pomoca zwalniaków elektrohydraulicznych 7,10 zbiornik rozdzielczy i zawór, hamujac dozowanie cieczy zagesz¬ czonej i wody.Gdyby w czasie regulacji ciezar wlasciwy cieczy ciezkiej wzrósl poprzez zmiane zawartosci czesci niemag¬ netycznych lub magnetycznych i poziom cieczy osiagnalby stan maksymalny, wtedy sygnal od zestyku zwierne¬ go 13 poprzez elementy logiczne zanegowanej sumy 14, 15, wzmacniacz elektroniczny 16 i wzmacniacz magne¬ tyczny 17 uruchamia zwalniakiem 18 pompe przelewowa, kierujac poza obieg nadmiar cieczy.W przypadku gdy poziom cieczy w zbiorniku obiegowym zmaleje do wartosci zadanej sygnal zestyku zwiernego 12, wylacza zwalniak 18 pompy przelewowej.Regulacja ciezaru wlasciwego cieczy jest uzalezniona od regulacji poziomu w ten sposób, ze w przypadku wlasciwego poziomu sygnal z zestyku zwiernego 12 uruchamia przez bramki logiczne 19, 20 uklad trójpoloze- niowej regulacji ciezaru wlasciwego cieczy.Gdy ciezar wlasciwy cieczy w zbiorniku obiegowym jest maly, to wtedy pojawia sie sygnal na zestyku zwiernym 21, który poprzez bramke 19, elementy logiczne 22, 23, wzmacniacz elektroniczny 24 i wzmacniacz magnetyczny 25 przestawia . za pomoca zwalniaka 26 klape w zbiorniku rozdzielczym, dpzujac do obiegu za¬ geszczona ciecz z rekuperacji.76 313 3 Jezeli ciezar wlasciwy w zbiorniku obiegowym jest wlasciwy zwalniak 26 zostaje wylaczony sygnalem z zestyku27. :..W przypadku gdy ciezar wlasciwy cieczy jest za duz#, wtedy sygnal z zestyku zwiernego 28 przez bramke 20, elementy logiczne zanegowanej sumy 29, 30, wzmacniacz elektroniczny 31 i wzmacniacz magnetyczny 32 uruchamia zwalniakiem 33, zawór dozujac do obiegu wode.Gdy ciezar wlasciwy posiada wlasciwa wartosc, sygnal z zestyku 27 wylacza zwalniak 33, który zamyka zawór i hamuje doplyw wody. Regulacja zawartosci czesci niemagnetycznych w cieczy ciezkiej odbywa sie na podstawie pomiaru mulu w zaleznosci od róznicy pomiaru ciezaru wlasciwego cieczy za pomoca czujnika i po¬ tencjometru 34 oraz wskaznika 35, a takze pomiaru zawartosci czesci magnetycznych za pomoca mostka induk¬ cyjnego 36 i wskaznika 37, które wartosci sa porównywane na wzmacniaczu róznicowym 38. Miernik 40 napiecia na rezystorze 39 na wyjsciu wzmacniacza 38 wskazuje zawartosc skladnika niemagnetycznego.Gdy zawartosc czesci niemagnetycznych jest maksymalna, wtedy sygnal z rezystora 39 poprzez rezystor 41, former impulsów 42, elementy logiczne zanegowanej sumy 43, 44, wzmacniacz elektroniczny 45 i wzmac¬ niacz magnetyczny 46, poprzez zwalniak elektrohydrauliczny 47 przestawia klape w zbiorniku rozdzielczym, kierujac ciecz z mulem poza obieg wzbogacania. Gdy zawartosc czesci niemagnetycznych jest minimalna, sygnal z rezystora 39 poprzez rezystor 48, former 49, element logiczny 44, wzmacniacz elektroniczny 45 i wzmacniacz magnetyczny 46 wylacza zwalniak 47 przestawiajac klape w zbiorniku, która dozuje z powrotem ciecz do zam¬ knietego obiegu wzbogacania.Odmiana sekwencyjnego ukladu automatycznego sterowania parametrami w cieczy ciezkiej dziala w ten sposób, ze w przypadku obnizenia sie poziomu cieczy od wartosci zadanej w zbiorniku cieczy obiegowej dziala dwupolozeniowy uklad sterowania poziomu cieczy i poprzez magnes M zabudowany na plywaku, zestyk zwier- ny Z2 malego poziomu, elementy logiczne zanegowanej sumy NI, N2, wzmacniacz elektroniczny W1, wzmac¬ niacz magnetyczny Wm1 zalacza zwalniak elektrohydrauliczny S1, który dozuje zageszczona ciecz z rekuperacji.W przypadku wzrostu ciezaru wlasciwego cieczy o wartosci zalozonej dziala dwupolozeniowy uklad sterowania, który poprzez magnes M zabudowany na plywaku, zestyk zwiemy Z4 duzego ciezaru wlasciwego cieczy, po¬ przez elementy logiczne N3, N4, wzmacniacz elektroniczny W2, wzmacniacz magnetyczny Wm2 zalacza zwalniak elektrohydrauliczny S2 do zbiornika cieczy obiegowej. W analogiczny sposób jak w zasadniczym ukladzie dziala dwupolozeniowy uklad sterowania czesciami magnetycznymi i niemagnetycznymi wedlug odmiany. PL PL