RU2538733C2 - Hydraulic cyclone unit with adjustable parameters - Google Patents
Hydraulic cyclone unit with adjustable parameters Download PDFInfo
- Publication number
- RU2538733C2 RU2538733C2 RU2012150701/05A RU2012150701A RU2538733C2 RU 2538733 C2 RU2538733 C2 RU 2538733C2 RU 2012150701/05 A RU2012150701/05 A RU 2012150701/05A RU 2012150701 A RU2012150701 A RU 2012150701A RU 2538733 C2 RU2538733 C2 RU 2538733C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hydrocyclone
- pulp
- toroid
- nozzle
- sand
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Jet Pumps And Other Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в которой осуществляются процессы классификации измельченного материала по крупности зерен в водной среде.The invention relates to the field of mineral processing, in which the processes of classification of crushed material by grain size in the aquatic environment are carried out.
Задачей создания гидроциклонной установки, включающей гидроциклоны, осуществляющие разделение исходного материала, насос, подающий пульпу под давлением в гидроциклон, зумпф и транспортирующие пульпу трубопроводы, приборы контроля параметров пульпы в процессе работы установки, датчики, передающие результаты замеров на аппаратуру автоматического контроля и управления гидроциклонной установкой (АСУ ГУ), исполнительные механизмы, выполняющие команды АСУ ГУ, является обеспечение заданных технологических параметров разделения исходной пульпы в условиях колеблющихся технологических процессов на обогатительных фабриках. Сложность этой задачи обусловлена непостоянством потоков пульпы, поступающей на классификацию. При работе гидроциклонной установки в замкнутом цикле с шаровыми мельницами, являющейся основной функцией гидроциклонов на обогатительной фабрике, наиболее часто нарушения установленного режима классификации материала происходят из-за колебаний производительности и циркулирующей нагрузки шаровых мельниц, при которых изменяется крупность продукта и плотность пульпы, поступающей в гидроциклоны. Колебания производительности и циркулирующей нагрузки шаровых мельниц вызываются эпизодическими изменениями прочности поступающего на обогащение сырья при отсутствии или недостаточности его усреднения.The task of creating a hydrocyclone installation, including hydrocyclones separating the source material, a pump that feeds the pulp under pressure to the hydrocyclone, a sump and pipelines transporting the pulp, pulp parameter monitoring devices during the operation of the unit, sensors transmitting the measurement results to the automatic control and control equipment of the hydrocyclone unit (ACS GU), actuators that execute the commands of ACS GU, is to provide the specified technological parameters for the separation of the original pulp in the conditions of fluctuating technological processes in processing plants. The complexity of this task is due to the inconsistency of the pulp flows entering the classification. When a hydrocyclone installation is operated in a closed cycle with ball mills, which is the main function of hydrocyclones in an enrichment plant, the most common violations of the established classification regime for the material are due to fluctuations in the productivity and circulating load of ball mills, in which the size of the product and the density of the pulp entering the hydrocyclones change . Fluctuations in the performance and circulating load of ball mills are caused by episodic changes in the strength of the raw material enriched for enrichment in the absence or insufficiency of its averaging.
Эти условия эксплуатации гидроциклонов выдвигают в качестве основного направления в разработке гидроциклонных установок повышение степени стабильности технологических характеристик продуктов разделения при колебаниях параметров исходного питания установок.These operating conditions of hydrocyclones put forward as the main direction in the development of hydrocyclone plants an increase in the degree of stability of the technological characteristics of separation products under fluctuations in the parameters of the initial power of the plants.
Известна гидроциклонная установка, состоящая из батареи гидроциклонов с песковыми насадками и сливными патрубками, шламового насоса, трубопроводов подачи пульпы и воды, запорных шиберов, контрольно-измерительной аппаратуры, включающей измерители давления пульпы, расходомеры воды, пульпы, уровнемер пульпы, регулировочный клапан подачи воды и преобразователь частоты, включенные в автоматическую систему управления гидроциклонной установкой (АСУ ГЦУ). (прототип: гидроциклонная установка Contiglass- R-System - Engineering Dobersek GmbH. http^//www.ed-mg.de/Contigiass-R-System. 87.0.html)Known hydrocyclone installation, consisting of a battery of hydrocyclones with sand nozzles and drain pipes, a slurry pump, pipelines for the supply of pulp and water, shut-off gates, instrumentation including pulp pressure meters, water flow meters, pulps, pulp level meter, water flow control valve and frequency converter included in the automatic control system of a hydrocyclone installation (ACS GTSU). (prototype: hydrocyclone unit Contiglass-R-System - Engineering Dobersek GmbH. http ^ //www.ed-mg.de/Contigiass-R-System. 87.0.html)
Приемами стабилизации показателей данной установки служат:Techniques for stabilizing the performance of this installation are:
1) поддержание постоянства плотности питания гидроциклонов;1) maintaining a constant power density of hydrocyclones;
2) сохранение заданного давления на входе в гидроциклон. С помощью АСУ ГЦУ регулируют:2) preservation of a given pressure at the inlet to the hydrocyclone. Using ACS GCU regulate:
- давление на входе в гидроциклон изменением частоты вращения рабочего колеса насоса,- pressure at the inlet to the hydrocyclone by changing the frequency of rotation of the impeller of the pump,
- уровень пульпы в зумпфе насоса подачей в зумпф вместе с исходной пульпой технической воды, при этом должна поддерживаться оптимальная плотность пульпы, подаваемой в гидроциклон.- the pulp level in the pump sump by feeding into the sump together with the initial slurry of industrial water, while the optimum density of the pulp supplied to the hydrocyclone should be maintained.
Недостатком прототипа является то, что установка применима при узких пределах колебания объемов поступающей на классификацию пульпы и не обеспечивает постоянство показателей разделения пульпы в условиях обогатительной фабрики, на которых эти колебания, как правило, значительны. Так поддержание постоянства плотности пульпы в зумпфе при подаче в него воды может быть достигнуто при небольших колебаниях величин производительности и циркулирующей нагрузки мельницы и большом объеме зумпфа, благодаря чему эти колебания сглаживаются.The disadvantage of the prototype is that the installation is applicable with a narrow range of fluctuations in the volume of pulp supplied to the classification and does not ensure the constancy of the separation of pulp in a dressing plant, in which these fluctuations are usually significant. So maintaining a constant pulp density in the sump when water is supplied to it can be achieved with small fluctuations in the values of productivity and the circulating load of the mill and a large volume of the sump, due to which these fluctuations are smoothed out.
Недостаток прототипа обусловлен главным образом тем, что используются только средства регулирования крупности разделения продукта и производительности гидроциклона: давление на входе в гидроциклон и подача пульпы; средства регулирования такого параметра как плотность песков, заданную величину которой необходимо выдерживать, например, при работе установки в замкнутом цикле с мельницами 2-й и 3-й стадий измельчения, отсутствуют. В связи с этим средствами прототипа невозможно устранить отрицательное влияние колебания плотности питания гидроциклонов на показатели разделения. Это можно проследить на основе анализа работы прототипа при разных нагрузках.The disadvantage of the prototype is mainly due to the fact that only means for regulating the size of the separation of the product and the performance of the hydrocyclone are used: pressure at the inlet of the hydrocyclone and pulp feed; there are no means for regulating such a parameter as the density of sands, a predetermined value of which must be maintained, for example, when the plant is operated in a closed cycle with mills of the 2nd and 3rd grinding stages. In this regard, the means of the prototype cannot eliminate the negative effect of fluctuations in the power density of hydrocyclones on the separation performance. This can be traced on the basis of the analysis of the prototype at different loads.
При заданной производительности мельницы, в замкнутом цикле с которой работает гидроциклонная установка, с поступлением в мельницу менее прочного сырья снижается циркулирующая нагрузка и соответственно объем пульпы, поступающей в зумпф насоса. При уменьшении объема пульпы происходят следующие изменения параметров работы АСУ ГЦУ:For a given mill capacity, in a closed cycle with which the hydrocyclone unit works, when the mill receives less durable raw materials, the circulating load and, accordingly, the volume of pulp entering the pump sump are reduced. With a decrease in the volume of pulp, the following changes in the parameters of the ACS GTSU occur:
1) снижается плотность пульпы, подаваемой в гидроциклон, в связи с подачей технической воды в зумпф для поддержания в нем заданного уровня пульпы;1) the density of the pulp supplied to the hydrocyclone is reduced in connection with the supply of process water to the sump to maintain a given level of pulp in it;
2) уменьшается гидродинамическое сопротивление гидроциклона, соответственно при установленной частоте вращения насоса увеличивается подача пульпы в гидроциклон.2) the hydrodynamic resistance of the hydrocyclone decreases, respectively, at a set pump speed, the flow of pulp to the hydrocyclone increases.
Функции АСУ ГЦУ при этом режиме работы сводятся к поддержанию в зумпфе заданных уровня пульпы подачей оборотной воды и давления разбавленной пульпы на входе в гидроциклон, стабилизируемого за счет изменения частоты вращения насоса и его производительности. Этот прием регулирования не устраняет отрицательного влияния на показатели разделения происходящего изменения плотности питания гидроциклонов. Колебание содержания твердого в питании гидроциклона приводит к изменению содержания твердого в сливе и песках гидроциклона и крупности слива (См. А.И.Поваров. Гидроциклоны на обогатительных фабриках. М.: Недра, 1978).The functions of the GCC ACS in this mode of operation are reduced to maintaining the set pulp level in the sump with the supply of circulating water and the diluted pulp pressure at the inlet of the hydrocyclone, stabilized by changing the pump speed and its performance. This control technique does not eliminate the negative effect on the separation indicators of the ongoing changes in the power density of hydrocyclones. Fluctuations in the solid content in the diet of a hydrocyclone leads to a change in the solids content in the sink and sands of the hydrocyclone and the size of the drain (See A.I. Povarov. Hydrocyclones in processing plants. M .: Nedra, 1978).
Возможно поддержание постоянной плотности пульпы изменением давления на входе в гидроциклон и его производительности пропорционально объему поступающей в зумпф пульпы, однако это недопустимо, так как при колебаниях давления и производительности гидроциклонов изменяется крупность разделяемых продуктов.It is possible to maintain a constant pulp density by changing the pressure at the inlet to the hydrocyclone and its productivity in proportion to the volume of pulp entering the sump, however, this is unacceptable, since the size of the separated products changes with fluctuations in pressure and hydrocyclone productivity.
При поступлении в мельницу более прочного сырья увеличивается циркулирующая нагрузка и повышается объем поступающей в зумпф пульпы. В данном случае приемом увеличения пропуска через гидроциклон возросшего объема пульпы служит повышение частоты вращения насоса и соответственно его производительности при увеличении давления на входе в гидроциклон. Недостатком является то, что с увеличением давления и производительности понижается крупность и выход твердой фазы слива, в то же время чаще перегружается песковое отверстие, при этом, наоборот, увеличивается выход и крупность слива.When the mill receives more durable raw materials, the circulating load increases and the volume of pulp entering the sump increases. In this case, the method of increasing the passage through the hydrocyclone of the increased pulp volume is to increase the pump speed and, accordingly, its performance with increasing pressure at the inlet to the hydrocyclone. The disadvantage is that with increasing pressure and productivity, the coarseness and yield of the solid phase of the drain decreases, while the sand hole is more often overloaded, while, on the contrary, the output and coarseness of the drain increases.
В целом причиной, определяющей низкую эффективность работы прототипа, является то обстоятельство, что реализуемый способ регулирования процесса разделения в гидроциклоне использует только прием оптимизации одного параметра подаваемой в гидроциклон пульпы: давления на входе, определяющего подачу пульпы, что является недостаточным, так как показатели разделения в большой степени зависят также от конструктивных параметров гидроциклона, в частности от размеров разгрузочных отверстий песковой насадки и сливного патрубка и их соотношения: от диаметра сливного патрубка зависит гидродинамическое сопротивление гидроциклона и соответственно его пропускная способность, от отношения диаметра песковой насадки к диаметру сливного патрубка - разгрузочного отношения - плотность продуктов разделения. Разгрузочное отношение определяет объемы песковой и сливной фракций, выделяемых гидроциклоном при разных плотностях питания (А.И.Поваров. Гидроциклоны на обогатительных фабриках. М.: Недра 1978). Достаточная для подачи в мельницу плотность песков достигается при определенных разгрузочных отношениях в зависимости от плотности питания гидроциклона. Следовательно для достижения заданной плотности песков при изменениях плотности питания необходимо изменять (регулировать) разгрузочное отношение гидроциклона.In General, the reason for the low efficiency of the prototype is the fact that the implemented method of regulating the separation process in the hydrocyclone uses only the optimization technique of one parameter of the pulp fed into the hydrocyclone: the inlet pressure, which determines the pulp supply, which is insufficient, since the separation indicators in to a large extent also depend on the design parameters of the hydrocyclone, in particular on the size of the discharge openings of the sand nozzle and the drain pipe and their ratio I: the hydrodynamic resistance of the hydrocyclone and, accordingly, its throughput, the ratio of the diameter of the sand nozzle to the diameter of the discharge nozzle — the discharge ratio — the density of the separation products depends on the diameter of the drain pipe. The discharge ratio determines the volumes of sand and discharge fractions emitted by the hydrocyclone at different feed densities (A.I. Povarov. Hydrocyclones in processing plants. M .: Nedra 1978). The density of sand sufficient to feed the mill is achieved at certain discharge ratios, depending on the power density of the hydrocyclone. Therefore, in order to achieve a given density of sands with changes in the supply density, it is necessary to change (adjust) the discharge ratio of the hydrocyclone.
Задачей настоящего изобретения является повышение степени стабилизации технологических показателей разделения пульпы в гидроциклонах в условиях колебания характеристик поступающих в гидроциклоны потоков пульпы.The objective of the present invention is to increase the degree of stabilization of technological indicators of pulp separation in hydrocyclones under conditions of fluctuating characteristics of pulp flows entering hydrocyclones.
Технический результат достигается тем, что гидроциклонная установка с регулируемыми конструктивными параметрами, состоящая из батареи гидроциклонов с песковыми насадками и сливными патрубками, шламового насоса с всасывающим и напорным трубопроводами, зумпфа, запорного шибера, трубопровода подачи технической воды, оснащенная контрольно-измерительной аппаратурой: измерителем давления пульпы, расходомером воды, уровнемером пульпы, регулировочным клапаном подачи воды и преобразователем частоты, включенными в автоматическую систему управления гидроциклонной установкой АСУ ГЦУ, согласно изобретению дополнительно оснащена устройствами автоматического регулирования конструктивных параметров гидроциклона: песковая насадка каждого гидроциклона оснащена регулируемой диафрагмой в виде упругого полого резинового тороида, расположенного между торцом песковой насадки и стальной прижимной втулкой в опоясывающем песковую насадку соленоиде, перемещающем прижимную втулку, которая при этом деформирует тороид сжатием с уменьшением его внутреннего диаметра, а к сливному патрубку соосно присоединен разгрузочный патрубок, оснащенный регулируемой диафрагмой в виде полого резинового тороида, расположенного между фланцем сливного патрубка и стальной прижимной втулкой в соленоиде, опоясывающем разгрузочный патрубок, соленоид, перемещая прижимную втулку, деформирует тороид с уменьшением его внутреннего диаметра, таким образом изменяя проходные сечения обоих разгрузочных каналов каждого гидроциклона. АСУ данной предлагаемой авторами гидроциклонной установки дополнительно к приемам регулирования технологических параметров (давление на входе, производительность) осуществляет приемы автоматического регулирования конструктивных параметров гидроциклона, в частности проходных сечений разгрузочных каналов, определяемых диафрагмами.The technical result is achieved by the fact that a hydrocyclone installation with adjustable design parameters, consisting of a hydrocyclone battery with sand nozzles and drain pipes, a slurry pump with suction and pressure pipes, a sump, a shut-off valve, a process water supply pipe, equipped with instrumentation: a pressure meter pulp, water flow meter, pulp level meter, water supply control valve and frequency converter included in the automatic system According to the invention, the hydrocyclone installation of the ACS GCU is additionally equipped with devices for automatically controlling the structural parameters of the hydrocyclone: the sand nozzle of each hydrocyclone is equipped with an adjustable diaphragm in the form of an elastic hollow rubber toroid located between the end of the sand nozzle and the steel pressure sleeve in the solenoid surrounding the sand nozzle, which moves the which at the same time deforms the toroid by compression with a decrease in its inner diameter, and to the drain the unloading pipe is coaxially connected to the tube, equipped with an adjustable diaphragm in the form of a hollow rubber toroid located between the flange of the drain pipe and the steel pressure sleeve in the solenoid, encircling the discharge pipe, the solenoid, moving the pressure sleeve, deforms the toroid with a decrease in its internal diameter, thus both discharge channels of each hydrocyclone. The automatic control system of this hydrocyclone installation proposed by the authors, in addition to the methods for regulating technological parameters (inlet pressure, productivity), provides automatic control methods for the structural parameters of a hydrocyclone, in particular, through sections of discharge channels defined by diaphragms.
Таким образом в устройство гидроциклонной установки внесены новые конструктивные элементы: регулируемые диафрагмы новой конструкции в обоих разгрузочных каналах гидроциклона.Thus, new structural elements have been introduced into the device of the hydrocyclone unit: adjustable diaphragms of a new design in both discharge channels of the hydrocyclone.
Новизна данного изобретения заключается в том, что сочетание регулируемых диафрагм в обоих разгрузочных каналах гидроциклонов установки обеспечивает возможность комплексного многокомпонентного автоматического регулирования движения потоков пульпы в гидроциклоне, определяющего главные его показатели: гидродинамическое сопротивление и распределение пульпы между сливным и песковым каналами. Регулированием соотношения песковой и сливной фракции разделяемого продукта достигается заданная плотность песков или слива при колебаниях плотности питания гидроциклона. Регулированием выпускных отверстий диафрагм достигается:The novelty of this invention lies in the fact that the combination of adjustable diaphragms in both discharge channels of the hydrocyclones of the installation provides the possibility of complex multi-component automatic control of the movement of pulp flows in the hydrocyclone, which determines its main indicators: hydrodynamic resistance and distribution of pulp between the drain and sand channels. By adjusting the ratio of the sand and the drain fraction of the product to be separated, a predetermined density of sands or discharge is achieved with fluctuations in the supply density of the hydrocyclone. By adjusting the outlet openings of the diaphragms is achieved:
1) стабилизация производительности гидроциклона при изменении плотности питания,1) stabilization of the performance of a hydrocyclone when changing the power density,
2) оптимизация разгрузочного отношения, определяемого как отношение диаметра отверстия диафрагмы песковой насадки к диаметру отверстия диафрагмы разгрузочного патрубка, с достижением заданной плотности песков или слива. Необходимость стабилизации производительности обусловлена следующим. При снижении плотности поступающей в гидроциклон пульпы снижается гидродинамическое сопротивление гидроциклона, в связи с чем увеличивается подача пульпы в гидроциклон насосом. При уменьшении отверстия диафрагмы разгрузочного патрубка увеличивается сопротивление гидроциклона и уменьшается его производительность и соответственно скорость потоков внутри гидроциклона, достигая заданных изначально величин, при которых осуществляется запрограммированное разделение зерен по крупности.2) optimization of the discharge ratio, defined as the ratio of the diameter of the opening of the diaphragm of the sand nozzle to the diameter of the opening of the diaphragm of the discharge nozzle, with the achievement of a given density of sand or discharge. The need to stabilize performance is due to the following. With a decrease in the density of the pulp entering the hydrocyclone, the hydrodynamic resistance of the hydrocyclone decreases, and therefore, the pulp supply to the hydrocyclone is increased by the pump. When the aperture of the discharge port is reduced, the resistance of the hydrocyclone increases and its productivity decreases and, accordingly, the flow rate inside the hydrocyclone reaches the initially set values at which the programmed grain separation by size is carried out.
Регулирование диафрагм позволяет изменять в процессе работы разгрузочное отношение и таким образом определять соотношение объемов песков и слива, влияя на показатели разделения при всех возможных параметрах исходного питания гидроциклонов: плотности пульпы и давления на входе. С увеличением разгрузочного отношения относительное количество песков возрастает, соответственно уменьшается выход слива и содержание твердого в песках; твердая фаза слива и песков становится тоньше (А.И.Поваров. Гидроциклоны на обогатительных фабриках. М.: Недра, 1978). Оптимальные результаты могут быть достигнуты при одновременном регулировании производительности гидроциклона и разгрузочного отношения изменением диаметров отверстий диафрагм. При снижении плотности питания гидроциклона АСУ ГЦУ выполняет следующие функции: а) регулирование производительности (пропускной способности) гидроциклона уменьшением отверстия диафрагмы разгрузочного патрубка; б)регулирование разгрузочного отношения в соответствии с плотностью питания гидроциклонов изменением отверстия диафрагмы песковой насадки. При увеличении циркулирующей нагрузки в цикле измельчения и объема поступающей на классификацию пульпы с большей плотностью автоматическое управление процессом включает: а) регулирование производительности (пропускной способности) гидроциклона на более плотной пульпе путем увеличения отверстия диафрагмы разгрузочного патрубка; б) дополнительное регулирование частоты вращения насоса при избыточных объемах поступления пульпы; в)увеличение отверстия диафрагмы песковой насадки до оптимального значения разгрузочного отношения.Diaphragm control allows you to change the discharge ratio during operation and thus determine the ratio of the volumes of sand and discharge, affecting the separation indicators for all possible parameters of the initial supply of hydrocyclones: pulp density and inlet pressure. With an increase in the discharge ratio, the relative amount of sands increases, respectively, the drain yield and the solids content in the sands decrease; the solid phase of the discharge and sands becomes thinner (A.I. Povarov. Hydrocyclones at the processing plants. M .: Nedra, 1978). Optimal results can be achieved while controlling the performance of the hydrocyclone and discharge ratio by changing the diameters of the apertures. With a decrease in the power density of the hydrocyclone, the ACS of the GCC performs the following functions: a) regulation of the performance (throughput) of the hydrocyclone by reducing the diaphragm opening of the discharge pipe; b) regulation of the discharge ratio in accordance with the power density of hydrocyclones by changing the aperture of the sand nozzle. With an increase in the circulating load in the grinding cycle and the volume of pulp coming to the classification with higher density, the automatic process control includes: a) regulation of the capacity (throughput) of the hydrocyclone on a denser pulp by increasing the opening of the diaphragm of the discharge pipe; b) additional regulation of the pump speed with excessive volumes of pulp; c) increasing the aperture of the sand nozzle to the optimal discharge ratio.
Технологический эффект предлагаемой согласно изобретению гидроциклонной установки заключается в том, что регулированием размеров отверстий разгрузочного патрубка и песковой насадки и соответственно разгрузочного отношения достигается постоянство плотности песков при колебаниях плотности питания гидроциклонов в замкнутых циклах с мельницами 2-й и 3-й стадий измельчения, где требуется высокая постоянная плотность поступающих в мельницу песков в виде циркулирующей нагрузки, или плотности слива в первой стадии измельчения, в которой плотность слива контролируется перед последующим обогащением.The technological effect of the hydrocyclone plant proposed according to the invention is that by adjusting the size of the openings of the discharge nozzle and the sand nozzle and, accordingly, the discharge ratio, the density of the sand is constant during fluctuations in the supply density of hydrocyclones in closed cycles with mills of the 2nd and 3rd grinding stages, where it is required high constant density of sands entering the mill in the form of a circulating load, or discharge density in the first grinding stage, in which The drainage lot is monitored before subsequent enrichment.
Увеличение плотности слива гидроциклонов в первой стадии измельчения достигается повышением плотности питания гидроциклона и уменьшением отверстия диафрагмы песковой насадки.An increase in the density of the discharge of hydrocyclones in the first grinding stage is achieved by increasing the power density of the hydrocyclone and reducing the aperture of the sand nozzle.
На фиг.1 приведена схема предлагаемой гидроциклонной установки с регулируемыми конструктивными параметрами,Figure 1 shows a diagram of the proposed hydrocyclone installation with adjustable design parameters,
На фиг.2 показан разрез песковой насадки с диафрагмой.Figure 2 shows a section of a sand nozzle with a diaphragm.
На фиг.3 приведен разрез разгрузочного патрубка с диафрагмой.Figure 3 shows a section of a discharge pipe with a diaphragm.
На фиг.1 приведена схема гидроциклонной установки с новыми конструктивными элементами, расширяющими область регулируемых в процессе работы параметров разделения пульпы.Figure 1 shows a diagram of a hydrocyclone plant with new structural elements that expand the range of pulp separation parameters that are adjustable during operation.
Установка состоит из батареи гидроциклонов 1 с оснащенными диафрагмами песковыми насадками 2 и разгрузочными патрубками 3, являющихся продолжением сливных патрубков гидроциклона, шламового насоса 4 с всасывающим 5 и напорным 6 трубопроводами, запорного шибера 7, зумпфа 8, измерителя давления 9, трубопровода технической воды 10, расходомера воды 11, уровнемера 12, регулировочного клапана подачи воды 13, сливных труб 14, трубы отвода песков 15, преобразователя частоты 16.The installation consists of a battery of hydrocyclones 1 with sand nozzles 2 equipped with diaphragms and discharge pipes 3, which are a continuation of the drain pipes of a hydrocyclone, a slurry pump 4 with a suction 5 and a pressure 6 pipelines, a shutter gate 7, a sump 8, a pressure meter 9, a process water pipe 10, a water flow meter 11, a level gauge 12, a water supply control valve 13, drain pipes 14, a sand discharge pipe 15, a frequency converter 16.
Контрольно-измерительными приборами с датчиками осуществляется замер параметров технологического режима: давления пульпы на входе в гидроциклон, уровня заполнения зумпфа, расхода технической воды и пульпы, подаваемых в зумпф, плотности пульпы, степень открытия диафрагм относительно исходного положения. На основе полученных данных с помощью АСУ, к которой подключается гидроциклонная установка, осуществляется непрерывный контроль и управление ее работой, обеспечивая поддержание заданных параметров технологического процесса: уровня пульпы в зумпфе, давления пульпы на входе в гидроциклон и его производительности, плотности песков и слива гидроциклона и крупности продуктов разделения.Instrumentation with sensors measures the parameters of the technological mode: pulp pressure at the inlet to the hydrocyclone, sump filling level, process water and pulp flow rate supplied to the sump, pulp density, diaphragm opening degree relative to the starting position. Based on the data obtained, the automatic control system, to which the hydrocyclone unit is connected, continuously monitors and controls its operation, ensuring that the specified process parameters are maintained: pulp level in the sump, pulp pressure at the inlet to the hydrocyclone and its density, sand density and hydrocyclone discharge and particle size separation products.
Для реализации управления гидродинамическим сопротивлением насоса и распределением объемов песков и слива разработано новое устройство диафрагм, регулирующих размеры отверстий выходных каналов гидроциклона: в песковой насадке и разгрузочном патрубке, служащем продолжением сливного патрубка гидроциклона.To implement control of the hydrodynamic resistance of the pump and the distribution of sand and drain volumes, a new diaphragm device has been developed that regulates the size of the openings of the outlet channels of the hydrocyclone: in the sand nozzle and discharge pipe, which serves as a continuation of the drain pipe of the hydrocyclone.
Известно устройство в виде резиновой манжеты, изменяющее сечение отверстия песковой насадки с помощью сжатого воздуха (А.И.Поваров. Гидроциклоны на обогатительных фабриках. М.: Недра, 1987) Недостатком этого устройства является сложность, обусловленная необходимостью герметизировать пространство вокруг манжеты, в которое подается сжатый воздух,A device in the form of a rubber cuff is known that changes the cross section of a hole in a sand nozzle using compressed air (A.I. Povarov. Hydrocyclones in processing plants. M .: Nedra, 1987). The disadvantage of this device is the complexity due to the need to seal the space around the cuff, into which compressed air is supplied
На фиг.2 паказан схематично разрез песковой насадки 17 с диафрагмой предлагаемой конструкции, выполненной в виде полого тороида 18 с прижимной шайбой 19 и соленоида 20, где d1 - внутренний диаметр тороида (диаметр отверстия диафрагмы), d2 - диаметр отверстия песковой насадки.Figure 2 shows schematically a section through a sand nozzle 17 with a diaphragm of the proposed design, made in the form of a
Полый тороид изготовляется из упругой резины, способной восстанавливаться после сжатия, прижимная втулка - из малоуглеродистой стали. Тороид и втулка устанавливаются в полиуретановой трубке соленоида, которая прикрепляется к торцу песковой насадки, при этом тороид верхней поверхностью прижат к торцу песковой насадки, нижней и боковиной - к горизонтальной и вертикальной круговым поверхностям втулки. Внутренний диаметр тороида d1 равен (1-0,9)d2 - диаметра отверстия на выходе из песковой насадки.The hollow toroid is made of elastic rubber that can recover after compression, the pressure sleeve is made of mild steel. The toroid and sleeve are installed in a polyurethane tube of the solenoid, which is attached to the end of the sand nozzle, while the toroid is pressed against the end of the sand nozzle with its upper surface, and the lower and side sides to the horizontal and vertical circular surfaces of the sleeve. The inner diameter of the toroid d 1 is equal to (1-0.9) d 2 is the diameter of the hole at the outlet of the sand nozzle.
Диафрагма функционирует следующим образом. При включении электропитания соленоида 20 стальная прижимная втулка 19 перемещается вверх, сжимая полый резиновый тороид 18. При этом происходит упругая деформация стенок тороида внутрь тороида, в связи с чем уменьшается диаметр d1. Увеличению внешнего диаметра тороида при сжатии препятствует внутренняя вертикальная круговая поверхность втулки.The diaphragm operates as follows. When the power supply of the
При отключении питания соленоида резиновый тороид за счет своей упругости возвращает свою исходную конфигурацию.When the power supply of the solenoid is turned off, the rubber toroid returns to its original configuration due to its elasticity.
На фиг.3 показан предлагаемый разгрузочный патрубок 22 с диафрагмой 23. Разгрузочный патрубок соосно присоединен к сливному патрубку 21. Диафрагма в виде полого тороида из упругой резины 23 и стальная цилиндрическая втулка 24 помещены в разгрузочный патрубок, который опоясан соленоидом 25, при этом тороид упирается нижней поверхностью во фланец сливного патрубка 21, верхней - во втулку, внешней - во внутреннюю поверхность сливного патрубка.Figure 3 shows the proposed
Внутренний диаметр тороида d1 равен внутреннему диаметру патрубка d4.The inner diameter of the toroid d 1 is equal to the inner diameter of the pipe d 4 .
Отверстие диафрагмы разгрузочного патрубка при включении электропитания соленоида уменьшается благодаря сжатию тороида перемещаемой вниз втулки 24 и восстанавливается в прежнем размере за счет упругости резины при отключении питания соленоида.The opening of the diaphragm of the discharge pipe when turning on the power supply to the solenoid is reduced due to the compression of the toroid of the downwardly moving
В обоих устройствах по фиг.2 и фиг.3 предусмотрено переключение соленоида на снятие нагрузки с тороида путем опускания втулки (фиг.2) или подъема втулки (фиг.3).In both devices of FIG. 2 and FIG. 3, the solenoid is switched to relieve the load from the toroid by lowering the sleeve (FIG. 2) or lifting the sleeve (FIG. 3).
Диафрагма по фиг.2 функционирует аналогично диафрагме по фиг.3. Функционирование предлагаемой авторами гидроциклонной установки в замкнутом цикле с мельницей происходит следующим образом. Пульпа слива мельницы поступает в зумпф, откуда насосом подается на классификацию в батарею гидроциклонов. Слив гидроциклонов, содержащий готовые по крупности классы измельченного материала, направляется на последующее обогащение, пески, содержащие относительно крупные классы, возвращаются в мельницу в виде циркулирующей нагрузки.The diaphragm of FIG. 2 functions similarly to the diaphragm of FIG. 3. The operation of the proposed hydrocyclone installation in a closed cycle with a mill is as follows. The mill discharge pulp enters the sump, from where it is pumped for classification into the hydrocyclone battery. Draining of hydrocyclones containing ready-to-size classes of crushed material is sent for subsequent enrichment, sands containing relatively large classes are returned to the mill in the form of a circulating load.
Управление гидроциклонной установкой осуществляется встроенной автоматической системой, обеспечивающей стабилизацию основных показателей продуктов разделения при колебаниях объемов поступающего на классификацию слива мельницы, при которых плотность пульпы, подаваемой в гидроциклон после вынужденного разбавления для поддержания заданного уровня, тоже колеблется.The hydrocyclone unit is controlled by a built-in automatic system that ensures stabilization of the main indicators of the separation products with fluctuations in the volumes of the mill discharge for classification, at which the density of the pulp supplied to the hydrocyclone after forced dilution to maintain a given level also fluctuates.
Со встроенными диафрагмами предлагаемая гидроциклонная установка осуществляет с помощью системы автоматического управления следующие функции:With integrated diaphragms, the proposed hydrocyclone unit performs the following functions using the automatic control system:
1) при снижении плотности пульпы, подаваемой в гидроциклон:1) with a decrease in the density of pulp supplied to the hydrocyclone:
а) уменьшение отверстия диафрагмы разгрузочного патрубка до снижения производительности гидроциклона по пульпе, равной исходной производительности. Таким образом максимально восстанавливаются гидродинамические параметры потоков пульпы в гидроциклоне и условия разделения зерен по крупности, изменившиеся при снижении плотности питания;a) reducing the opening of the diaphragm of the discharge pipe to reduce the performance of the hydrocyclone in the pulp, equal to the original performance. In this way, the hydrodynamic parameters of the pulp flows in the hydrocyclone and the grain separation conditions by size, which changed with decreasing feed density, are restored to the maximum;
б) уменьшение отверстия диафрагмы песковой насадки до оптимального значения разгрузочного отношения при данных плотности подаваемой в гидроциклон пульпы и диаметре отверстия диафрагмы разгрузочного патрубка. При этом достигается заданная плотность песков при изменении плотности питания гидроциклона;b) reducing the aperture of the sand nozzle diaphragm to the optimum discharge ratio with the given density of the pulp supplied to the hydrocyclone and the diameter of the diaphragm opening of the discharge nozzle. At the same time, the specified density of the sand is achieved when the power density of the hydrocyclone changes;
в) одновременное уменьшение размеров отверстий диафрагм разгрузочного патрубка и песковой насадки при сохранении оптимального значения их разгрузочного отношения. При этом достигается за счет увеличения сопротивления гидроциклона снижение его производительности до поддержания заданного уровня пульпы в зумпфе при подаче в него воды или без;c) simultaneous reduction in the size of the openings of the diaphragms of the discharge pipe and sand nozzle while maintaining the optimal value of their discharge ratio. This is achieved by increasing the resistance of the hydrocyclone to a decrease in its productivity to maintain a given level of pulp in the sump when water is supplied to it or without it;
г) одновременное изменение размеров отверстий диафрагм с поддержанием оптимального разгрузочного отношения в зависимости от плотности разделяемой в гидроциклоне пульпы и изменении подачи пульпы в гидроциклон насосом. При этом достигается при увеличении подачи снижение крупности слива; при снижении подачи - увеличение крупности слива при заданной плотности пульпы;d) the simultaneous change in the size of the holes of the diaphragms while maintaining the optimal discharge ratio depending on the density of the pulp shared in the hydrocyclone and the change in the pulp supply to the hydrocyclone by the pump. At the same time, with an increase in feed, a decrease in the size of the drain is achieved; with a decrease in supply, an increase in the size of the drain at a given pulp density;
2) при эпизодическом увеличении объема пульпы, поступающей в зумпф насоса:2) with an episodic increase in the volume of pulp entering the sump of the pump:
а) синхронно увеличиваются отверстия диафрагм песковой насадки и разгрузочного патрубка с достижением разгрузочного отношения, оптимального для плотности пульпы, поступающей в гидроциклон. При этом достигается стабилизация плотности продуктов разделения и их крупности;a) synchronously increase the apertures of the diaphragms of the sand nozzle and the discharge pipe to achieve a discharge ratio optimal for the pulp density entering the hydrocyclone. In this case, stabilization of the density of separation products and their fineness is achieved;
б) при растущем увеличении уровня пульпы в зумпфе увеличивается частота вращения насоса до стабилизации уровня.b) with a growing increase in pulp level in the sump, the pump speed increases until the level stabilizes.
С увеличением отверстия диафрагмы разгрузочного патрубка уменьшается гидродинамическое сопротивление гидроциклона и повышается его производительность при данной частоте вращения насоса, соответственное увеличение отверстия диафрагмы песковой насадки обеспечивает пропускную способность гидроциклона по пескам при возросшей производительности при стабильных показателях по крупности и плотности продуктов.With an increase in the opening of the diaphragm of the discharge nozzle, the hydrodynamic resistance of the hydrocyclone decreases and its productivity increases at a given speed of the pump, a corresponding increase in the opening of the diaphragm of the sand nozzle ensures the throughput of the hydrocyclone in the sands at an increased productivity with stable indicators of particle size and density.
Предлагаемая авторами гидроциклонная установка изготовляется из освоенных промышленностей элементов, кроме разгрузочного патрубка и песковой насадки с диафрагмами. Полые тороиды изготовляются свариванием двух резиновых желобчатых полуколец выпуклостью наружу. Желобчатые полукольца отливаются из резины упругих износостойких марок.The hydrocyclone plant proposed by the authors is made from elements mastered by industries, except for the discharge pipe and sand nozzle with diaphragms. Hollow toroids are made by welding two rubber grooved half rings with a bulge outward. Grooved half rings are molded from rubber of elastic wear-resistant grades.
Полезность данного изобретения заключается в том, что благодаря повышению степени стабилизации показателей разделения пульпы в гидроциклоне достигаются более высокие результаты обогащения продуктов классификации на обогатительных фабриках.The usefulness of this invention lies in the fact that by increasing the degree of stabilization of the indicators of pulp separation in a hydrocyclone, better results are obtained for the enrichment of classification products in processing plants.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012150701/05A RU2538733C2 (en) | 2012-11-27 | 2012-11-27 | Hydraulic cyclone unit with adjustable parameters |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012150701/05A RU2538733C2 (en) | 2012-11-27 | 2012-11-27 | Hydraulic cyclone unit with adjustable parameters |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012150701A RU2012150701A (en) | 2014-06-10 |
| RU2538733C2 true RU2538733C2 (en) | 2015-01-10 |
Family
ID=51213877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012150701/05A RU2538733C2 (en) | 2012-11-27 | 2012-11-27 | Hydraulic cyclone unit with adjustable parameters |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2538733C2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111036389A (en) * | 2019-05-17 | 2020-04-21 | 成都市锐晨科技有限公司 | Automatic control hydraulic magnetic force short cone swirler ore dressing system |
| CN111036387A (en) * | 2019-05-17 | 2020-04-21 | 成都市锐晨科技有限公司 | Automatic control ore dressing system for hydraulic short cone cyclone |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU850229A1 (en) * | 1979-11-30 | 1981-07-30 | Ленинградский Ордена Ленина, Орденаоктябрьской Революции И Ордена Тру-Дового Красного Знамени Горный Ин-Ститут Им.Г.B.Плеханова | Method of automatic controlling of hydraulic cyclone |
| SU1456240A1 (en) * | 1987-02-23 | 1989-02-07 | Горьковский политехнический институт им.А.А.Жданова | Hydrocyclone |
| SU1650259A1 (en) * | 1989-04-25 | 1991-05-23 | Всесоюзное Научно-Производственное Объединение Соляной Промышленности | Hydrocyclone |
| EP0522215A2 (en) * | 1991-07-09 | 1993-01-13 | Mintek | Measurement method and apparatus for hydrocyclones |
| US6284096B1 (en) * | 1999-07-06 | 2001-09-04 | Voith Sulzer Papiertechnik Patent Gmbh | Process for discharging impurities from a hydrocyclone and a hydrocyclone |
-
2012
- 2012-11-27 RU RU2012150701/05A patent/RU2538733C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU850229A1 (en) * | 1979-11-30 | 1981-07-30 | Ленинградский Ордена Ленина, Орденаоктябрьской Революции И Ордена Тру-Дового Красного Знамени Горный Ин-Ститут Им.Г.B.Плеханова | Method of automatic controlling of hydraulic cyclone |
| SU1456240A1 (en) * | 1987-02-23 | 1989-02-07 | Горьковский политехнический институт им.А.А.Жданова | Hydrocyclone |
| SU1650259A1 (en) * | 1989-04-25 | 1991-05-23 | Всесоюзное Научно-Производственное Объединение Соляной Промышленности | Hydrocyclone |
| EP0522215A2 (en) * | 1991-07-09 | 1993-01-13 | Mintek | Measurement method and apparatus for hydrocyclones |
| US6284096B1 (en) * | 1999-07-06 | 2001-09-04 | Voith Sulzer Papiertechnik Patent Gmbh | Process for discharging impurities from a hydrocyclone and a hydrocyclone |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Гидроциклонная установка Contiglass-R-System-Engineering Dobersek GmbH. http^//www.ed-mg.de/Contiglass-R-System.87.0.html. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012150701A (en) | 2014-06-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2011209989B2 (en) | System comprising centrifugal separator and method for controlling such a system | |
| RU2538733C2 (en) | Hydraulic cyclone unit with adjustable parameters | |
| CA2678307C (en) | Method for thickening and thickening apparatus | |
| RU76253U1 (en) | HYDROCYCLONE-CLASSIFIER | |
| US10745310B2 (en) | Dewatering systems and methods | |
| CN103790059A (en) | Device and method for medium-concentration beating fed through medium-concentration pulp pump | |
| RU2375120C1 (en) | Hydrocyclon and method of control of hydrocyclon operation | |
| CN115970881B (en) | Sorting system and clean coal quality control method | |
| CN107876207A (en) | A kind of separation of coarse slime tail ore deposit quantifies and the system and method for continuous pulp discharge | |
| CN109555971B (en) | Concentrator pipeline system and control flow thereof | |
| CN203715986U (en) | Intermediate concentration pulping and feeding device with stable pulping strength | |
| US10794797B2 (en) | Device and method for sampling, preparing and analysing a sample | |
| US9861911B2 (en) | Thickener dilution tube | |
| CN110270442B (en) | Automatic monitoring control system of hydrocyclone | |
| Kosonen et al. | Performance optimization of paste thickening | |
| CN102758330A (en) | Automatic alkali concentration detection and control device | |
| RU2550878C1 (en) | Water treament device | |
| AU2022323905A1 (en) | Hydrocyclone optimisation | |
| CN104714565A (en) | Control method with deviation rate adjustment function | |
| CN203916928U (en) | Wet process of FGD hydrocyclone | |
| CN113599863B (en) | Early warning type anti-blocking method for column type rake-free paste thickener | |
| RU2179482C2 (en) | Method of control of operation of hydrocyclone and hydrocyclone for realization of this method | |
| CN103774482A (en) | Medium-concentration pulping feeding device with stable pulping intensity and feeding method thereof | |
| CN209034335U (en) | Sym-closene chloridization process pH automatic regulating system | |
| CN206783569U (en) | Casein segregation section flow controling adjustment device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161128 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190925 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |