RU2465058C1

RU2465058C1 - Ore suspension separation system hydrocyclone pump unit

Info

Publication number: RU2465058C1
Application number: RU2011139030/05A
Authority: RU
Inventors: Сергей Георгиевич Валюхов (RU); Сергей Георгиевич Валюхов; Валерий Николаевич Веселов (RU); Валерий Николаевич Веселов; Алексей Иванович Житенёв (RU); Алексей Иванович Житенёв; Виктор Петрович Запорожец (RU); Виктор Петрович Запорожец; Николай Павлович Селиванов (RU); Николай Павлович Селиванов
Original assignee: Закрытое Акционерное Общество Научно-Производственное Объединение "Тэн"
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2012-10-27

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention relates to ore suspension separation at dressing and metallurgical works. Proposed unit comprises polyhydrocyclone unit with distributor, electrically driven pump unit, suction and discharge pulp pipes, sump, water supply system, two-level ACS. Every hydrocyclone includes tapered cylinder casing with intake at its top communicated with pulp distributor via feed branch pie, cover with drain branch pipe, and sand bed. Hydrocyclone casing cylinder section ID is 2.7-3.3 times larger than drain branch pipe OD. Drain branch pipe cross-section area makes 1.05-1.75 of that of feed branch pipe and is 3.3-90 times larger than that of sand bed outlet channel at taper angle of casing bottom making 14-18 degrees. Sump is connected with water supply system to allow changing over to pulp wash-out, while turbine pump is communicated with water supply system to allow after-outage rinsing.

EFFECT: higher efficiency and quality, power savings.

6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к технике разделения суспензий руд насос-гидроциклонными установками на горно-обогатительных и металлургических комбинатах и может быть использовано в горно-рудной отрасли, черной и цветной металлургии, химической и других отраслях промышленности.The invention relates to techniques for the separation of ore suspensions by pump-hydrocyclone plants at mining and processing and metallurgical plants and can be used in the mining industry, ferrous and non-ferrous metallurgy, chemical and other industries.

Известна гидроциклонная установка механической очистки жидкости с автоматическим удалением обезвоженного осадка, включающая гидроциклонный узел очистки жидкости с входным и сливным патрубками и каналом для выхода сгущенного осадка, герметично соединенный верхней частью с каналом выхода сгущенного осадка и имеющий патрубок отвода обезвоженного осадка в нижней конической части, узел выгрузки обезвоженного осадка со средством перекрытия патрубка отвода обезвоженного осадка и источник давления. Дополнительно гидроциклонная установка содержит направляющую аппаратуру, связанную с источником давления, и чувствительный орган для контроля массы обезвоженного осадка в бункере, соединенный через направляющую аппаратуру с узлом выгрузки обезвоженного осадка. Узел выгрузки выполнен в виде пневмо- или гидроцилиндров, а гидроциклонный узел содержит два или более гидроциклонов, соединенных между собой монтажной плитой. Выходной канал сгущенного осадка образован разгрузочными патрубками гидроциклонов (RU 94033625 А1, 27.07.1996).Known hydrocyclone installation of mechanical fluid purification with automatic removal of dehydrated sludge, including a hydrocyclone fluid purification unit with inlet and drain pipes and a channel for exiting condensed sludge, hermetically connected to the upper part with an outlet channel for condensed sludge and having a pipe for discharging dehydrated sludge in the lower conical part unloading the dehydrated sludge with a means of shutting off the branch pipe of the drain of the dehydrated sludge and a pressure source. Additionally, the hydrocyclone installation includes a guide apparatus associated with a pressure source, and a sensitive organ for controlling the mass of the dehydrated sludge in the hopper, connected through the guide apparatus to the unloading unit of the dehydrated sludge. The unloading unit is made in the form of pneumatic or hydraulic cylinders, and the hydrocyclone unit contains two or more hydrocyclones interconnected by a mounting plate. The outlet channel of the condensed sediment is formed by discharge pipes of hydrocyclones (RU 94033625 A1, 07.27.1996).

Известна гидроциклонная установка, включающая емкости для исходной отработанной жидкости, шламового продукта и чистой жидкости, гидроциклон с входным, сливным и шламовым патрубками, насос для подачи исходной жидкости в гидроциклон, инжектор. Установка снабжена второй ступенью очистки в виде мультигидроциклона с входным, сливным и шламовым патрубками, установленного между гидроциклоном и емкостью чистой жидкости с входным и выходным патрубками (RU 2244598 С1, 20.01.2005).Known hydrocyclone installation, including tanks for the source of spent liquid, sludge product and clean liquid, a hydrocyclone with inlet, drain and sludge pipes, a pump for supplying the source fluid to the hydrocyclone, an injector. The unit is equipped with a second stage of purification in the form of a multi-hydrocyclone with inlet, drain and sludge nozzles installed between a hydrocyclone and a clean liquid tank with inlet and outlet nozzles (RU 2244598 C1, 01/20/2005).

Известна установка для размола руды и разделения фракций в гидроциклонах, содержащая приводимый в действие от электродвигателя насос, предпочтительно центробежный, для подачи объемного потока на заданную высоту, устройство управления двигателем для регулировки скорости вращения приводного двигателя насоса и соединенную с устройством управления двигателем и со множеством других составных частей установки управляющую вычислительную машину, в которую вводят измеряемые величины текущего потребления мощности приводного двигателя насоса (RU 2182045 С1, 10.05.2002).A known installation for grinding ore and separating fractions in hydrocyclones, containing a pump driven by an electric motor, preferably a centrifugal pump, for supplying a volumetric flow to a predetermined height, a motor control device for adjusting the rotation speed of the pump drive motor and connected to a motor control device and many other the components of the installation control computer, into which the measured values of the current power consumption of the drive motor are introduced sa (RU 2182045 C1, 10.05.2002).

Недостатками известных технических решений являются относительно повышенная сложность конструкции гидроциклонных установок, недостаточная отработанность технологических параметров и взаимной увязки геометрии сечений каналов гидроциклонов, а именно питательного, сливного патрубков и песковой насадки, определяющих гидродинамический баланс разделяемых потоков и вследствие этого повышенные энергозатраты при недостаточно высоком качестве фракционного разделения суспензий, в том числе содержащих частицы руд тонкого помола, необеспеченность длительной межремонтной работы указанных установок и систем, нерешенность вопросов защиты от абразивного стирания поверхностей, от которых зависит длительность межремонтной эксплуатации систем. При этом повышенный износ указанных поверхностей снижает срок их службы и приводит к эксплуатационному ухудшению качества разделения фракций мелких частиц, в том числе за счет повышения дисбаланса выходных сечений питательного, сливного и пескового каналов.The disadvantages of the known technical solutions are the relatively increased complexity of the design of hydrocyclone units, the lack of sophisticated technological parameters and the mutual coordination of the geometry of the cross sections of the channels of hydrocyclones, namely the feed, drain pipes and sand nozzles, which determine the hydrodynamic balance of the separated flows and, consequently, increased energy consumption with insufficiently high quality fractional separation suspensions, including those containing particles of finely ground ores, magnetizations long turnaround cycle operation of said plants and systems, unresolved issues erase protection from abrasive surfaces, which determine the duration of the turnaround cycle operating systems. At the same time, increased wear of these surfaces reduces their service life and leads to operational deterioration in the quality of separation of fractions of small particles, including by increasing the imbalance of the output sections of the feed, drain and sand channels.

Задача, решаемая изобретением, заключается в повышении эффективности и качества разделения суспензий руд по фракциям при снижении энергозатрат, а также в повышении стабильности и длительности работы без остановок на ремонт и замену быстроизнашиваемых деталей, совершенствовании конструкций гидроциклонов, системы взаимодействия агрегатов внутреннего транспорта кондиционно измельченных и негабаритных частиц руды в насос-гидроциклонной установке.The problem solved by the invention is to increase the efficiency and quality of the separation of ore suspensions into fractions while reducing energy consumption, as well as to increase the stability and duration of work without stopping for repairs and replacement of wearing parts, improving the designs of hydrocyclones, the system of interaction of internal transport units of conditionally ground and oversized ore particles in a hydrocyclone pump unit.

Поставленная задача решается тем, что предлагаемая насос-гидроциклонная установка системы разделения суспензий руд, согласно изобретению, содержит полигидроциклонный блок с распределителем, электронасосный агрегат, состоящий, по меньшей мере, из одного пульпового турбонасоса с электроприводом, всасывающий и напорный пульпопроводы, зумпф, систему технологического водоснабжения, запорно-регулировочную арматуру с исполнительными механизмами, датчики контроля давления, расхода технологической воды в системе и уровня рудосодержащей суспензии - пульпы в зумпфе, а также, предпочтительно, двухуровневую систему автоматического управления и контроля, включающую пульт местного управления и контроля и место оператора системы верхнего контроля, при этом каждый гидроциклон содержит цилиндроконический корпус с приемной камерой в верхней части, соединенный питательным патрубком с распределителем пульпы и снабжен крышкой со сливным патрубком, выступающим внутрь корпуса, по меньшей мере, на большую часть высоты приемной камеры, а также песковой насадкой, объединенной понизу одноименным коллектором с аналогичными насадками других гидроциклонов, с возможностью возврата на домол отсепарированных в полигидроциклонном блоке негабаритно крупных частиц, причем полигидроциклонный блок содержит от двух до четырнадцати гидроциклонов производительностью каждый 100÷250 м³/ч пропускаемой через него суспензии, при этом внутренний диаметр цилиндрической части корпуса гидроциклона, определяющий наибольший центробежный разбег объемной спиральной закрутки потока суспензии, выполнен превышающим в 2,7-3,3 раз выходной диаметр сливного патрубка, а площадь поперечного сечения последнего составляет 1,05÷1,75 площади поперечного сечения питательного патрубка и в 3,3÷9,0 раз превышает площадь поперечного сечения выходного канала песковой насадки при угле конусности в нижней части корпуса, равном 14÷18 град, кроме того зумпф снабжен патрубком налива технологической воды, а также посредством регулируемо перекрываемого всасывающего пульпопровода сообщен на вход с турбонасосом, который в свою очередь сообщен напорным пульпопроводом с распределителем полигидроциклонного блока, при этом зумпф через тройник и упомянутый всасывающий пульпопровод сообщен напорным трубопроводом с системой технологического водоснабжения с возможностью регулируемого переключения на размыв пульпы в зумпфе, а турбонасос аналогично сообщен с системой технологического водоснабжения с возможностью постостановочной промывки турбонасоса.The problem is solved in that the proposed pump-hydrocyclone installation of a system for separating ore suspensions, according to the invention, comprises a polyhydrocyclone block with a distributor, an electric pump unit consisting of at least one pulp turbopump with an electric drive, a suction and pressure pulp pipelines, a sump, a process system water supply, shut-off and control valves with actuators, sensors for monitoring pressure, process water flow in the system and the level of ore-containing su hoses - pulps in the sump, and also, preferably, a two-level automatic control and control system, including a local control and control panel and a place for an operator of the upper control system, with each hydrocyclone containing a cylinder-conical housing with a receiving chamber in the upper part, connected by a feed pipe to a distributor pulp and is equipped with a lid with a drain pipe protruding into the housing, at least to a large part of the height of the receiving chamber, as well as a sand nozzle, united at the bottom oimennym collector with similar attachments to other hydrocyclones, with the possibility of return to regrinding the separated in poligidrotsiklonnom block oversized large particles, wherein poligidrotsiklonny unit comprises from two to fourteen hydrocyclones capacity every 100 ÷ 250 m ³ / h were passed through the suspension, with the inner diameter of cylindrical portion the hydrocyclone body, which determines the largest centrifugal take-off of the volumetric spiral swirl of the suspension flow, made 2.7-3.3 times the output diameter p of the drain pipe, and the cross-sectional area of the latter is 1.05 ÷ 1.75 of the cross-sectional area of the feed pipe and is 3.3 ÷ 9.0 times larger than the cross-sectional area of the outlet channel of the sand nozzle at a taper angle of 14 in the lower part of the body ÷ 18 degrees, in addition, the sump is equipped with a nozzle for filling process water, and also, through an adjustable overlapping suction slurry pipe, it is communicated to the inlet with a turbopump, which in turn is connected by a pressure pulp pipe with a polyhydrocyclone distributor of the block, the sump through a tee, said suction and pressure line communicates slurry pipeline from the process water system with the possibility of switching on the controlled erosion of pulp in the sump, and similar turbo pump communicates with the process water system with the possibility of flushing postostanovochnoy turbopump.

При этом в качестве пульпового насоса может быть принят турбонасос типа пульповый горизонтальный центробежный производительностью от 200 до 3500 м³/ч, например, марок от ПГН 200 до ПГН 3500 или применяют сблокированную систему аналогичных насосов, обеспечивающих в совокупности требуемую суммарную производительность.Moreover, a turbopump type pulp horizontal centrifugal pump with a capacity of 200 to 3500 m ³ / h, for example, grades from PGN 200 to PGN 3500, or an interlocked system of similar pumps that together provide the required total capacity, can be used as a pulp pump.

Напорный трубопровод, предназначенный для сообщения турбонасоса с системой технологического водоснабжения для постостановочной промывки, может быть снабжен фильтром, датчиком контроля давления воды, затвором с электроприводом, предпочтительно автоматически управляемым, и реле протока воды.A pressure pipe for connecting a turbopump with a process water supply system for post-stop flushing can be equipped with a filter, a water pressure control sensor, an electrically operated shutter, preferably automatically controlled, and a water flow switch.

Питающая напорный трубопровод системы технологического водоснабжения магистраль может быть наделена общим расходомером и на участке после врезки напорного трубопровода наделена затвором, предпочтительно с автоматически управляемым электроприводом, регулируемо отделяющим магистраль от патрубка открытого налива технологической воды в зумпф, при этом упомянутый общий расходомер, предпочтительно, сообщен с блоком сбора и анализа текущей информации системы автоматического управления и контроля.The supply line to the process water supply system can be endowed with a common flow meter and, at the site after inserting the pressure line, can be endowed with a shutter, preferably with an automatically controlled electric drive, which can be adjusted to separate the line from the open pipe for filling the process water into the sump, while the said total flow meter is preferably connected to a unit for collecting and analyzing current information of an automatic control and monitoring system.

Система автоматического управления и контроля, выполненная двухуровневой, может быть оснащена блоками сбора, оценки информации от датчиков и выработки команд на пуск, останов, поддержание сбалансированной работы упомянутых агрегатов, технологических систем и исполнительных механизмов, а место оператора системы контроля оснащено устройствами визуализации параметров технологических процессов, в том числе, по меньшей мере, одним компьютером, монитором и принтером с сохранением значений технологических и диагностических параметров в базе данных в течение не менее двенадцати месяцев и с возможностью отражать, воспроизводить данные схемы и данные о состоянии оборудования.A two-level automatic control and monitoring system can be equipped with blocks for collecting, evaluating information from sensors and generating commands for starting, stopping, maintaining balanced operation of the mentioned units, technological systems and actuators, and the operator’s operator’s place is equipped with visualization devices for technological process parameters , including at least one computer, monitor and printer, while maintaining the values of technological and diagnostic parameters in b See data for at least twelve months, and with the ability to reflect, to reproduce the data schema and equipment status data.

Каждый гидроциклон, разработанный с вариантной производительностью разделения суспензий руд от 100 до 250 м³/ч и более, может быть выполнен, предпочтительно, сборным, состоящим из секций в виде сопряженных по высоте тел вращения с числом промежуточных цилиндрических секций, кроме цилиндрической приемной камеры, от нуля до двух, а конических - от одной до трех, и снабжен внутренней футеровкой из износостойкого материала, например резины или полиуретана.Each hydrocyclone designed with a variant capacity for separating ore suspensions from 100 to 250 m ³ / h or more, can be preferably assembled, consisting of sections in the form of height-conjugated rotation bodies with the number of intermediate cylindrical sections, except for the cylindrical receiving chamber, from zero to two, and conical from one to three, and is equipped with an internal lining of wear-resistant material, such as rubber or polyurethane.

Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, состоит в повышении эффективности и качества разделения суспензий руд за счет разработанных в изобретении взаимосвязи разделения между гидроциклонами потоков пропускаемой суспензии с их последующим рациональным объединением в полигидроциклонном блоке, сочетающем повышенную производительность с улучшенным качеством выделения из суспензий в гидроциклонах кондиционных фракций руд, возвратом некондиционно крупных частиц на домол посредством разработанного в изобретении соотношения диаметров и площадей поперечного сечения питательного, сливного патрубка и песковой насадки, а также гидравлического объединения потока некондиционно крупных частиц из указанных насадок одноименным с ними коллектором. При этом разработанная система объединения гидроциклонов в блоки снижает центробежное изнашивающее воздействие на истираемые рабочие детали гидроциклонов, что приводит к более длительному сохранению проектных параметров, улучшая в эксплуатации качество разделения руд, повышая производительность и длительность межремонтной работы насос-гидроциклонной установки.The technical result provided by the given set of features is to increase the efficiency and quality of separation of ore suspensions due to the relationship developed between the separation of hydrocyclones of flows of suspended suspension and their subsequent rational combination in a polyhydrocyclone unit, combining increased productivity with improved quality of separation from suspensions in conditioned hydrocyclones fractions of ores by returning substandardly large particles to the mantle by means of developed in the invention, the ratio of diameters and cross-sectional areas of the nutrient, drain pipe and sand nozzle, as well as the hydraulic combination of the flow of unusually large particles from these nozzles by the collector of the same name with them. At the same time, the developed system for combining hydrocyclones into blocks reduces the centrifugal wear effect on abrasive working parts of hydrocyclones, which leads to a longer preservation of design parameters, improving the quality of ore separation in operation, increasing the productivity and duration of the overhaul operation of the pump-hydrocyclone unit.

Сущность изобретения поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

на фиг.1 изображена насос-гидроциклонная установка автоматизированной системы разделения рудной суспензии, технологическая схема;figure 1 shows a pump-hydrocyclone installation of an automated system for the separation of ore suspension, flow chart;

на фиг.2 - полигидроциклонный блок с распределителем, вид спереди;figure 2 - polyhydrocyclone block with a distributor, front view;

на фиг.3 - технологическая компановка гидроциклонов в блоке, вариант с двумя гидроциклонами, закоммутированными с распределителем питательными патрубками, вид сверху;figure 3 - technological layout of hydrocyclones in the block, an option with two hydrocyclones, commutated with a distributor of nutrient pipes, top view;

на фиг.4 - гидроциклон с частичным разрезом, вид спереди.figure 4 - hydrocyclone with a partial section, front view.

Насос-гидроциклонная установка системы разделения суспензий руд содержит полигидроциклонный блок 1 с распределителем 2, электронасосный агрегат, состоящий, по меньшей мере, из одного пульпового турбонасоса 3 с электроприводом 4, всасывающий и напорный пульпопроводы 5 и 6 соответственно, зумпф 7, систему 8 технологического водоснабжения, запорно-регулировочную арматуру с исполнительными механизмами, датчик 9 контроля давления, датчик расхода технологической воды в системе и датчик 10 уровня рудосодержащей суспензии - пульпы в зумпфе 7. Насос-гидроциклонная установка включает также, предпочтительно, двухуровневую систему 11 автоматического управления и контроля, включающую пульт 12 местного управления и контроля и место 13 оператора системы верхнего контроля.The pump-hydrocyclone installation of the system for separating ore suspensions contains a polyhydrocyclone block 1 with a distributor 2, an electric pump unit consisting of at least one pulp turbopump 3 with an electric drive 4, suction and discharge slurry pipelines 5 and 6, respectively, sump 7, system 8 of the technological water supply , shut-off and control valves with actuators, a pressure control sensor 9, a process water flow sensor in the system, and an ore-containing suspension level sensor 10 - pulp in the sump 7. The pump The hydrocyclone unit also includes, preferably, a two-level system 11 for automatic control and monitoring, including a remote control 12 for local control and monitoring and a place 13 for the operator of the upper control system.

Каждый гидроциклон 14 содержит цилиндроконический корпус 15 с приемной камерой 16 в верхней части, соединенный питательным патрубком 17 с распределителем 2 пульпы и снабжен крышкой со сливным патрубком 18, выступающим внутрь корпуса 15, по меньшей мере, на большую часть высоты приемной камеры 16, а также песковой насадкой 19, объединенной понизу одноименным коллектором с аналогичными насадками других гидроциклонов 14, с возможностью возврата на домол отсепарированных в полигидроциклонном блоке 1 негабаритно крупных частиц.Each hydrocyclone 14 contains a cylinder-conical housing 15 with a receiving chamber 16 in the upper part, connected by a feed pipe 17 to a pulp distributor 2 and provided with a cover with a drain pipe 18 protruding into the housing 15 at least to a large part of the height of the receiving chamber 16, and sand nozzle 19, combined downward by the collector of the same name with similar nozzles of other hydrocyclones 14, with the possibility of returning oversized large particles separated in the polyhydrocyclone block 1 to the dome.

Полигидроциклонный блок 1 содержит от двух до четырнадцати гидроциклонов 14 производительностью каждый 100÷250 м³/ч пропускаемой через него суспензии. Внутренний диаметр цилиндрической части корпуса 15 гидроциклона 14, определяющий наибольший центробежный разбег объемной спиральной закрутки потока суспензии, выполнен превышающим в 2,7-3,3 раз выходной диаметр сливного патрубка 18, а площадь поперечного сечения последнего составляет 1,05÷1,75 площади поперечного сечения питательного патрубка 17 и в 3,3÷9,0 раз превышает площадь поперечного сечения выходного канала песковой насадки 19 при угле конусности в нижней части корпуса 15, равном 14÷18 град.The polyhydrocyclone block 1 contains from two to fourteen hydrocyclones 14 with a capacity of 100 ÷ 250 m ³ / h of suspension passed through it. The inner diameter of the cylindrical part of the housing 15 of the hydrocyclone 14, which determines the largest centrifugal run of the volumetric spiral swirl of the suspension flow, is 2.7-3.3 times greater than the outlet diameter of the drain pipe 18, and the cross-sectional area of the latter is 1.05 ÷ 1.75 area the cross section of the feed pipe 17 and 3.3 ÷ 9.0 times exceeds the cross-sectional area of the output channel of the sand nozzle 19 with a taper angle in the lower part of the housing 15 equal to 14 ÷ 18 degrees.

Зумпф 7 снабжен патрубком (на чертежах не показано) налива технологической воды, а также посредством регулируемо перекрываемого всасывающего пульпопровода 5 сообщен на вход с турбонасосом 3, который в свою очередь, сообщен напорным пульпопроводом 6 с распределителем 2 полигидроциклонного блока 1. Зумпф через тройник 20 и упомянутый всасывающий пульпопровод 5 сообщен напорным трубопроводом 21 с системой 8 технологического водоснабжения с возможностью регулируемого переключения на размыв пульпы в зумпфе 7. Турбонасос 3 аналогично сообщен с системой 8 технологического водоснабжения с возможностью постостановочной промывки турбонасоса 3.The sump 7 is equipped with a nozzle (not shown in the drawings) for filling the process water, and also through an adjustable suction slurry pipe 5 is connected to the inlet with a turbopump 3, which, in turn, is connected by a pressure slurry pipe 6 with a distributor 2 of a polyhydrocyclone block 1. The sump through a tee 20 and said suction slurry pipe 5 is connected by a pressure pipe 21 with a process water supply system 8 with the possibility of adjustable switching to washing the pulp in the sump 7. Turbo pump 3 is likewise communicated with 8 subject process water, with washing postostanovochnoy 3 turbopump.

В качестве пульпового насоса 3 принят турбонасос типа пульповый горизонтальный центробежный производительностью от 200 до 3500 м³/ч, например, марок от ПГН 200 до ПГН 3500 или применяют сблокированную систему аналогичных насосов, обеспечивающих в совокупности требуемую суммарную производительность.As a pulp pump 3, a turbopump type horizontal centrifugal pulp pump with a capacity of 200 to 3500 m ³ / h, for example, grades from PGN 200 to PGN 3500, is adopted or an interlocked system of similar pumps is used that together provide the required total capacity.

Напорный трубопровод 21, предназначенный для сообщения турбонасоса 3 с 8 системой технологического водоснабжения для постостановочной промывки, снабжен фильтром, датчиком контроля давления воды, затвором 22 с электроприводом, предпочтительно автоматически управляемым, и реле протока воды.The pressure pipe 21, intended for communication of the turbopump 3 with 8 process water supply system for post-stop flushing, is equipped with a filter, a water pressure control sensor, a shutter 22 with an electric actuator, preferably automatically controlled, and a water flow switch.

Питающая напорный трубопровод 21 системы 8 технологического водоснабжения магистраль 23 наделена общим расходомером и на участке после врезки напорного трубопровода 21 наделена затвором 24, предпочтительно с автоматически управляемым электроприводом, регулируемо отделяющим магистраль 23 от патрубка открытого налива технологической воды в зумпф 7. Общий расходомер, предпочтительно, сообщен с блоком сбора и анализа текущей информации системы 11 автоматического управления и контроля.The supply pressure pipe 21 of the process water supply system 8, the line 23 is endowed with a common flow meter and in the area after the injection pipe 21 is inserted, it is endowed with a shutter 24, preferably with an automatically controlled electric drive, which can be adjusted to separate the line 23 from the open pipe for filling the process water into the sump 7. The total flow meter, preferably communicated with the unit for collecting and analyzing current information of the system 11 of automatic control and monitoring.

Система 11 автоматического управления и контроля, выполненная двухуровневой, оснащена блоками сбора, оценки информации от датчиков и выработки команд на пуск, останов, поддержание сбалансированной работы упомянутых агрегатов, технологических систем и исполнительных механизмов. Место 13 оператора системы контроля оснащено устройствами визуализации параметров технологических процессов, в том числе, по меньшей мере, одним компьютером, монитором и принтером с сохранением значений технологических и диагностических параметров в базе данных в течение не менее двенадцати месяцев и с возможностью отражать, воспроизводить данные схемы и данные о состоянии оборудования.The two-level automatic control and control system 11 is equipped with blocks for collecting, evaluating information from sensors and generating commands for starting, stopping, and maintaining the balanced operation of the said units, technological systems, and actuators. Seat 13 of the control system operator is equipped with devices for visualization of technological process parameters, including at least one computer, monitor and printer, storing the values of technological and diagnostic parameters in the database for at least twelve months and with the ability to reflect and reproduce circuit data and equipment status data.

Каждый гидроциклон 14, разработанный с вариантной производительностью разделения суспензий руд от 100 до 250 м³/ч и более, выполнен, предпочтительно, сборным, состоящим из секций 25 в виде сопряженных по высоте тел вращения с числом промежуточных цилиндрических секций, кроме цилиндрической приемной камеры 16, от нуля до двух, а конических - от одной до трех, и снабжен внутренней футеровкой 26 из износостойкого материала, например резины или полиуретана.Each hydrocyclone 14, designed with a variant capacity for separating ore suspensions from 100 to 250 m ³ / h or more, is preferably made up of an assembly consisting of sections 25 in the form of height-conjugated rotation bodies with the number of intermediate cylindrical sections, except for the cylindrical receiving chamber 16 , from zero to two, and conical from one to three, and is provided with an inner lining 26 of wear-resistant material, for example rubber or polyurethane.

Работа заявленной насос-гидроциклонной установки осуществляется следующим образом.The operation of the claimed pump-hydrocyclone installation is as follows.

Осуществляют запуск турбонасоса 3 с пульта 12 местного управления, расположенного у электронасосного агрегата, или с места 13 оператора системы управления верхнего уровня. Затвор 24 переводят в положение «ОТКРЫТ» при положении затвора 27 «ОТКРЫТ» и положении затвора 22 «ЗАКРЫТ». Зумпф 7 наполняют водой до отметки H_min. Определяют начало подачи пульпы в зумпф 7 при минимальных оборотах турбонасоса 3 по показаниям датчика 10 уровня. Доводят насос до рабочих оборотов, и создают необходимое давление на входе в гидроциклоны 14 блока 1.The turbopump 3 is started from the local control panel 12 located at the electric pump unit, or from the position 13 of the operator of the upper-level control system. The shutter 24 is moved to the “OPEN” position with the shutter position 27 “OPEN” and the shutter position 22 “CLOSED”. Sump 7 is filled with water to the level of H _min . The beginning of the pulp supply to the sump 7 is determined at the minimum speed of the turbopump 3 according to the readings of the level 10 sensor. Bring the pump to operating speed, and create the necessary pressure at the inlet to the hydrocyclones 14 of block 1.

В процессе работы системы разделения суспензию руды турбонасосом 3 по напорному пульпопроводу 6 подают в гидроциклоны 14 блока 1. Пульпа поступает в гидроциклоны 14 через распределитель 2. Поток пульпы ускоряется в питательном патрубке 17 гидроциклона 14 и подводится в его цилиндрическую часть. Далее пульпа спирально скользит вниз по внутренней конической части корпуса 15 гидроциклона 14 к песковой насадке 19. Основная часть извлекаемой мелкодисперсной фракции в виде суспензии поднимается вверх и через сливной патрубок 18 направляется в другие системы отделения воды, сушки и накопления продукта. Более крупные фракции через песковую насадку 19 уходят вниз на домол.During the operation of the separation system, the ore suspension of the turbopump 3 through the pressure pulp line 6 is fed into the hydrocyclones 14 of the block 1. The pulp enters the hydrocyclones 14 through the distributor 2. The pulp stream is accelerated in the feed pipe 17 of the hydrocyclone 14 and is fed into its cylindrical part. Further, the pulp spirally slides downward along the inner conical part of the housing 15 of the hydrocyclone 14 to the sand nozzle 19. The main part of the extracted finely dispersed fraction in the form of a suspension rises up and through the drain pipe 18 is sent to other systems for separating water, drying and accumulating the product. Larger fractions through the sand nozzle 19 go down to the dome.

Системой автоматического управления и контроля поддерживают постоянными два параметра - постоянное давление на входе в гидроциклон 14 и заданный уровень суспензии руды в зумпфе 7. Постоянное давление поддерживают регулированием подачи количества воды в зумпфе 7, а уровень суспензии - изменением оборотов турбонасоса 3.The automatic control and monitoring system maintains two parameters constant: a constant pressure at the inlet to the hydrocyclone 14 and a predetermined level of ore suspension in the sump 7. A constant pressure is maintained by controlling the flow of water in the sump 7, and the suspension level by changing the speed of the turbopump 3.

Останов турбонасоса 3 осуществляют также с пульта 12 местного управления, расположенного у электронасосного агрегата или с места 13 оператора системы управления верхнего уровня.The stop of the turbopump 3 is also carried out from the local control panel 12 located at the electric pump unit or from the place 13 of the operator of the upper level control system.

Таким образом, за счет разработанной в изобретении взаимосвязи разделения потоков пропускаемой суспензии между гидроциклонами и их последующего рационального объединения на выходе из полигидроциклонного блока, повышается производительность и улучшается качество выделения в гидроциклонах кондиционных фракций руд. При этом разработанная система объединения гидроциклонов в блоки снижает центробежное изнашивающее воздействие на истираемые рабочие детали гидроциклонов, что приводит к более длительному сохранению проектных параметров, улучшая в эксплуатации качество разделения руд, повышая производительность и длительность межремонтной работы насос-гидроциклонной установки.Thus, due to the relationship developed in the invention for separating the flows of the passed suspension between hydrocyclones and their subsequent rational combination at the outlet of the polyhydrocyclone unit, the productivity is increased and the quality of the separation of conditioned ore fractions in hydrocyclones is improved. At the same time, the developed system of combining hydrocyclones into blocks reduces the centrifugal wear effect on abrasive working parts of hydrocyclones, which leads to a longer preservation of design parameters, improving the quality of ore separation in operation, increasing the productivity and the duration of the overhaul operation of the pump-hydrocyclone unit.

Claims

1. Pump-hydrocyclone installation of a separation system for an ore suspension, characterized in that it contains a polyhydrocyclone unit with a distributor, an electric pump unit consisting of at least one pulp turbopump with an electric drive, a suction and pressure pulp pipelines, a sump, a process water supply system, a shut-off control valves with actuators, sensors for monitoring pressure, process water flow in the system and the level of ore-containing suspension - pulp in the sump, and also, prefer flaxen, a two-level system of automatic control and monitoring, including a local control and monitoring station and a place for an operator of the upper control system, each hydrocyclone containing a cylindrical housing with a receiving chamber in the upper part, connected by a feed pipe to the pulp distributor and equipped with a cover with a drain pipe protruding inside the housing, at least to a large part of the height of the receiving chamber, as well as a sand nozzle, combined downward by the collector of the same name with similar nozzles other hydrocyclones, with the possibility of returning oversized large particles separated in the polyhydrocyclone block to the domino, and the polyhydrocyclone block contains from two to fourteen hydrocyclones with a capacity of each 100 ÷ 250 m ³ / h of suspension passed through it, while the inner diameter of the cylindrical part of the hydrocyclone body, which determines the largest centrifugal take-off of the volumetric spiral swirl of the suspension flow, made 2.7-3.3 times the outlet diameter of the drain pipe, and the cross-sectional area of the latter is 1.05–1.75 of the cross-sectional area of the feed pipe and is 3.3–9.0 times larger than the cross-sectional area of the output channel of the sand nozzle at a taper angle of 14–18 ° in the lower part of the body; in addition, the sump it is equipped with a nozzle for filling process water, and also through an adjustable suction pulp line is communicated to the inlet with a turbopump, which, in turn, is connected by a pressure pulp line with a distributor of a polyhydrocyclone unit, with the sump through the tee and mentioned The second suction slurry pipeline is connected by a pressure pipeline to the process water supply system with the possibility of adjustable switching to the pulp erosion in the sump, and the turbopump is similarly connected to the process water supply system with the possibility of post-stop washing of the turbopump.

2. The pump-hydrocyclone installation according to claim 1, characterized in that a turbopump type horizontal centrifugal pulp pump with a capacity of 200 to 3500 m ³ / h, for example, grades from PGN 200 to PGN 3500, or a blocked system of similar pumps is used as a pulp pump providing together the required total performance.

3. The pump-hydrocyclone installation according to claim 1, characterized in that the pressure pipe for connecting the turbopump with the process water supply system for post-stop flushing is equipped with a filter, a water pressure control sensor, an electric shutter, preferably automatically controlled and a water flow switch .

4. The pump-hydrocyclone installation according to claim 1, characterized in that the supply pressure pipe of the process water supply system is endowed with a common flow meter and is equipped with a shutter, preferably with an automatically controlled electric drive, that separates the line from the open pipe of the process water in the sump, while the aforementioned common flow meter is preferably in communication with the unit for collecting and analyzing current information of the automatic control system and control.

5. The pump-hydrocyclone installation according to claim 1, characterized in that the two-level automatic control and monitoring system is equipped with blocks for collecting, evaluating information from sensors and generating commands for starting, stopping, and maintaining balanced operation of the said units, technological systems, and executive mechanisms, and the operator’s position of the control system is equipped with devices for visualizing the parameters of technological processes, including at least one computer, monitor and printer with saving values technological and diagnostic parameters in the database for at least twelve months and with the ability to reflect, reproduce circuit data and equipment status data.

6. The pump-hydrocyclone installation according to claim 1, characterized in that each hydrocyclone designed with a variant capacity for separating ore suspensions from 100 to 250 m ³ / h, is preferably made prefabricated, consisting of sections in the form of bodies of revolution mated in height with the number of intermediate cylindrical sections, except for the cylindrical receiving chamber, from zero to two, and conical from one to three, and is provided with an internal lining of wear-resistant material, for example rubber or polyurethane.