RU99725U1

RU99725U1 - DOSING DEVICE

Info

Publication number: RU99725U1
Application number: RU2010127062/05U
Authority: RU
Inventors: Глеб Юрьевич Черепанов; Василий Иванович Щетинин; Станислав Васильевич Щетинин
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Уралавтоматика инжиниринг"
Priority date: 2010-07-01
Filing date: 2010-07-01
Publication date: 2010-11-27

Abstract

Полезная модель относится к области обогащения руд и может использоваться для дозирования загрязненных и кристаллизующихся растворов, например, извести. В растворе извести, так называемом «известковом молоке», содержится большое количество, до 20% и более, нерастворимых песков, к тому же в контакте с воздухом раствор склонен к кристаллизации, что делает раствор извести сложно дозируемым реагентом. При непрерывном истечении дозируемых растворов, особенно при малых расходах, расходное отверстие дозатора (или щель) приходится уменьшать до нескольких миллиметров, и в этом случае оно, как правило, забивается практически мгновенно. Поэтому для надежной работы дозирующего устройства дозатор должен быть нечувствителен к реально существующей загрязненности растворов. Кроме того, надежность системы дозирования зависит не только от надежной работы дозатора, но и от состояния реагентопровода по которому раствор подается от дозатора к техническому оборудованию. Порции раствора извести сливаются в реагентопровод, по которому они движутся самотеком. В реагентопроводе имеется свободный доступ воздуха, особенно в перерывах между прохождением по нему доз или при остановке устройства дозирования. При контакте находящегося в реагентопроводе раствора извести с воздухом образуется нерастворимый осадок - углекислый кальций, который кристаллизуется на стенках трубопровода и цементирует осадок твердых частиц. Таким образом, при самотечном транспорте реагента реагентопровод интенсивно зарастает. Для его очистки с применением ударных и скребковых инструментов требуется многочасовой труд нескольких человек, так как длина реагентопровода может достигать 50 и более метров. Поэтому, как правило, диаметр реагентопровода выбирают с большим запасом, повышая тем самым срок службы реагентопровода и надежность работы устройства для дозирования. На одном предприятии количество дозаторов исчисляется десятками, условия их эксплуатации трудные, отказы дозаторов приводят к значительным технологическим потерям, поэтому для повышения их надежности и качества обслуживания требуется автоматическая диагностика их технического состояния и сигнализация аварийных отказов. Таким образом, технические результаты, достигаемые в процессе использования заявляемого устройства, заключаются в повышении надежности использования устройства для дозирования за счет автоматической диагностики его технического состояния и удобстве эксплуатации, связанном с удобством размещения заявляемого устройства в различных условиях, в том числе в ограниченном пространстве. Технические результаты достигаются за счет того, что устройство для дозирования преимущественно загрязненных и кристаллизующихся растворов, содержащее реагентопровод, который одним концом герметично соединен с проточной емкостью, а другим концом герметично соединен с установленным на его нижнем конце гидрозатвором, патрубок промывочной воды, соединенный с реагентопроводом, расходную шайбу, установленную на реагентопроводе, клапан воды, установленный на патрубке промывочной воды, согласно полезной модели снабжено клапаном слива раствора, герметично соединенным с реагентопроводом, размещенным после патрубка промывочной трубы, и датчиком давления, предназначенным для измерения давления в патрубке промывочной воды, установленным после клапана воды. The utility model relates to the field of ore dressing and can be used for dosing contaminated and crystallizing solutions, for example, lime. The lime solution, the so-called "milk of lime", contains a large amount, up to 20% or more, of insoluble sand, in addition, in contact with air, the solution is prone to crystallization, which makes the lime solution a difficult to dose reagent. With a continuous outflow of dosing solutions, especially at low costs, the dispensing orifice (or slot) must be reduced to a few millimeters, in which case, as a rule, it clogs almost instantly. Therefore, for reliable operation of the dispensing device, the dispenser must be insensitive to the real contamination of the solutions. In addition, the reliability of the dosing system depends not only on the reliable operation of the dispenser, but also on the condition of the reagent pipeline through which the solution is supplied from the dispenser to the technical equipment. Portions of the lime solution are poured into the reagent line, through which they move by gravity. The reagent line has free air access, especially during breaks between doses passing through it or when the dosing device is stopped. Upon contact of the lime solution in the reagent piping with air, an insoluble precipitate is formed - calcium carbonate, which crystallizes on the walls of the pipeline and cements the precipitate of solid particles. Thus, during gravity transport of the reagent, the reagent line is intensively overgrown. To clean it using percussion and scraper tools, it takes several hours for several people to work, since the length of the reagent pipe can reach 50 meters or more. Therefore, as a rule, the diameter of the reagent pipe is chosen with a large margin, thereby increasing the life of the reagent pipe and the reliability of the metering device. At one enterprise, the number of dispensers amounts to dozens, their operating conditions are difficult, dispenser failures lead to significant technological losses, therefore, to improve their reliability and quality of service, automatic diagnostics of their technical condition and alarm of emergency failures are required. Thus, the technical results achieved in the process of using the inventive device are to increase the reliability of using the device for dispensing due to automatic diagnosis of its technical condition and ease of use associated with the convenience of placing the inventive device in various conditions, including in a limited space. Technical results are achieved due to the fact that the device for dispensing predominantly contaminated and crystallizing solutions containing a reagent pipe, which is sealed at one end to a flow tank, and the other end is sealed to a water seal installed on its lower end, a flushing water pipe connected to the reagent pipe, a consumable washer installed on the reagent line, a water valve installed on the flushing water pipe, according to a utility model, is equipped with a discharge valve creator, hermetically connected to the reagent pipe, placed after the flushing pipe, and a pressure sensor designed to measure the pressure in the flushing water pipe installed after the water valve.

Description

Полезная модель относится к области обогащения руд и может использоваться для дозирования загрязненных и кристаллизующихся растворов, например, извести.The utility model relates to the field of ore dressing and can be used for dosing contaminated and crystallizing solutions, for example, lime.

В растворе извести, так называемом «известковом молоке», содержится большое количество, до 20% и более, нерастворимых песков, к тому же в контакте с воздухом раствор склонен к кристаллизации, что делает раствор извести сложно дозируемым реагентом.The lime solution, the so-called "milk of lime", contains a large amount, up to 20% or more, of insoluble sand, in addition, in contact with air, the solution is prone to crystallization, which makes the lime solution a difficult to dose reagent.

При непрерывном истечении дозируемых растворов, особенно при малых расходах, расходное отверстие дозатора (или щель) приходится уменьшать до нескольких миллиметров, и в этом случае оно, как правило, забивается практически мгновенно. Поэтому для надежной работы дозирующего устройства дозатор должен быть нечувствителен к реально существующей загрязненности растворов.With a continuous outflow of dosing solutions, especially at low costs, the dispensing orifice (or slot) must be reduced to a few millimeters, in which case, as a rule, it clogs almost instantly. Therefore, for reliable operation of the dispensing device, the dispenser must be insensitive to the real contamination of the solutions.

Кроме того, надежность системы дозирования зависит не только от надежной работы дозатора, но и от состояния реагентопровода по которому раствор подается от дозатора к техническому оборудованию. Порции раствора извести сливаются в реагентопровод, по которому они движутся самотеком. В реагенто проводе имеется свободный доступ воздуха, особенно в перерывах между прохождением по нему доз или при остановке устройства дозирования. При контакте находящегося в реагентопроводе раствора извести с воздухом образуется нерастворимый осадок - углекислый кальций, который кристаллизуется на стенках трубопровода и цементирует осадок твердых частиц. Таким образом, при самотечном транспорте реагента реагентопровод интенсивно зарастает. Для его очистки с применением ударных и скребковых инструментов требуется многочасовой труд нескольких человек, так как длина реагентопровода может достигать 50 и более метров. Поэтому, как правило, диаметр реагентопровода выбирают с большим запасом, повышая тем самым срок службы реагентопровода и надежность работы устройства для дозирования.In addition, the reliability of the dosing system depends not only on the reliable operation of the dispenser, but also on the condition of the reagent pipeline through which the solution is supplied from the dispenser to the technical equipment. Portions of the lime solution are poured into the reagent line, through which they move by gravity. The reagent wire has free air access, especially during breaks between doses passing through it or when the dosing device is stopped. Upon contact of the lime solution in the reagent piping with air, an insoluble precipitate is formed - calcium carbonate, which crystallizes on the walls of the pipeline and cements the precipitate of solid particles. Thus, during gravity transport of the reagent, the reagent line is intensively overgrown. To clean it using percussion and scraper tools, it takes several hours for several people to work, since the length of the reagent pipe can reach 50 meters or more. Therefore, as a rule, the diameter of the reagent pipe is chosen with a large margin, thereby increasing the life of the reagent pipe and the reliability of the metering device.

Типовая схема дозирования раствора извести, приведенная в книге Ронканена В.В. «Проектирование автоматизации обогатительных фабрик» (Москва, издательство «Недра», 1978, стр.134-135) (копия прилагается) включает контур циркуляции раствора и механизм дискретного слива раствора в реагентопровод. Но элементы слива и проточная поверхность реагентопровода постоянно контактирует с воздухом, быстро зарастают, их расходные характеристики нестабильны.A typical dosage scheme of a solution of lime, given in the book of Ronkanen V.V. "Designing the automation of concentration plants" (Moscow, Nedra Publishing House, 1978, pp. 134-135) (a copy is attached) includes a solution circulation loop and a discrete drainage solution into the reagent line. But the drain elements and the flow surface of the reagent line are constantly in contact with air, quickly overgrow, their flow characteristics are unstable.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату является «Устройство для дозирования» по патенту №26446, содержащее дозатор с приводом и расходным насадком, установленный в проточном коробе, и реагентопровод, расположенный наклонно, отличающееся тем, что оно снабжено гидрозатвором, укрепленным на нижнем конце реагентопровода, и штуцером подачи промывочной воды, установленным в месте герметичного соединения реагентопровода с расходным насадком, который герметично соединен с верхним концом реагентопровода, что предохраняет реагентопровод и дозатор от зарастания. Данное устройство может быть принято за прототип.The closest in technical essence to the achieved result is the "Dosing device" according to patent No. 26446, containing a dispenser with a drive and a consumable nozzle mounted in a flow box, and a reagent pipe located obliquely, characterized in that it is equipped with a water seal mounted on the lower end reagent piping, and a rinse water supply nozzle installed in the place of tight connection of the reagent piping with the consumable nozzle, which is hermetically connected to the upper end of the reagent piping, which wounds reagent line and dispenser from overgrowing. This device can be taken as a prototype.

Недостатком прототипа является то, что в момент промывки при открытом клапане слива дозатора вода уходит, в основном, в реагентопровод, слабо промывая дозатор и входные в него отверстия.The disadvantage of the prototype is that at the time of washing with the dispenser drain valve open, the water flows mainly into the reagent line, slightly washing the dispenser and its inlet openings.

На одном предприятии количество дозаторов исчисляется десятками, условия их эксплуатации трудные, отказы дозаторов приводят к значительным технологическим потерям, поэтому для повышения их надежности и качества обслуживания требуется автоматическая диагностика их технического состояния и сигнализация аварийных отказов.At one enterprise, the number of dispensers amounts to dozens, their operating conditions are difficult, dispenser failures lead to significant technological losses, therefore, to improve their reliability and quality of service, automatic diagnostics of their technical condition and alarm of emergency failures are required.

Таким образом, технические результаты, достигаемые в процессе использования заявляемого устройства, заключаются в повышении надежности использования устройства для дозирования за счет автоматической диагностики его технического состояния и удобстве эксплуатации, связанном с удобством размещения заявляемого устройства в различных условиях, в том числе в ограниченном пространстве.Thus, the technical results achieved in the process of using the inventive device are to increase the reliability of using the device for dispensing due to automatic diagnosis of its technical condition and ease of use associated with the convenience of placing the inventive device in various conditions, including in a limited space.

Технические результаты достигаются за счет того, что устройство для дозирования преимущественно загрязненных и кристаллизующихся растворов, содержащее реагентопровод, который одним концом герметично соединен с проточной емкостью, а другим концом герметично соединен с установленным на его нижнем конце гидрозатвором, патрубок промывочной воды, соединенный с реагентопроводом, расходную шайбу, установленную на реагентопроводе, клапан подачи воды, установленный на патрубке промывочной воды, согласно полезной модели снабжено клапаном слива раствора, герметично соединенным с реагентопроводом, размещенным после патрубка промывочной трубы, и датчиком давления, предназначенным для измерения давления в патрубке промывочной воды, установленным после клапана воды.Technical results are achieved due to the fact that the device for dispensing predominantly contaminated and crystallizing solutions containing a reagent pipe, which is sealed at one end to a flow tank, and the other end is sealed to a water seal installed on its lower end, a flushing water pipe connected to the reagent pipe, a consumable washer mounted on the reagent line, a water supply valve mounted on the flushing water pipe, according to a utility model, equipped with a valve willow solution, hermetically connected to the reagent pipe placed after the flushing pipe nozzle, and a pressure sensor for measuring pressure in the flushing water nozzle installed after the water valve.

Благодаря дискретному режиму работы в момент открытия клапана слива раствора сливается большой объем порции раствора и в реагентопроводе возникает достаточно большая скорость потока, чтобы извлечь твердые частицы. При быстром закрытии клапана слива возникает гидроудар и происходит встряхивание выполняемого из пластиковых труб реагентопровода, что не позволяет слеживаться твердым частицам. Это дает возможность прокладывать отдельные участки реагентопровода горизонтально, что важно в стесненных условиях обогатительных фабрик.Due to the discrete mode of operation, at the moment of opening the drain valve, a large volume of a portion of the solution is discharged and a sufficiently high flow rate appears in the reagent conduit to remove solid particles. When the drain valve closes quickly, a water hammer occurs and the reagent piping made of plastic pipes is shaken, which prevents solid particles from caking. This makes it possible to lay separate sections of the reagent pipeline horizontally, which is important in the cramped conditions of concentration plants.

В разные моменты работы программы дозирования показания датчика давления различны. При закрытом клапане слива давление равно величине уровня раствора в проточной емкости. При открытии клапана слива давление падает вплоть до отрицательных значений за счет эффекта сифона, создаваемого в реагентопроводе перепадом потока. При промывке устройства создается давление, близкое к давлению в сети воды. При закрытом клапане слива промывается вход в клапан, при открытом клапане слива промывается сам клапан слива и реагентопровод. То есть наличие клапана слива раствора и его расположение на реагентопроводе после патрубка промывочной трубы обеспечивает более тщательную промывку деталей устройства.At different points in the dosing program, the pressure sensor readings are different. With the drain valve closed, the pressure is equal to the level of the solution in the flow tank. When the drain valve is opened, the pressure drops to negative values due to the siphon effect created in the reagent line by the differential flow. When flushing the device creates a pressure close to the pressure in the water network. When the drain valve is closed, the valve inlet is flushed; when the drain valve is open, the drain valve and reagent pipe are washed. That is, the presence of the solution drain valve and its location on the reagent line after the flushing pipe nozzle provides a more thorough flushing of the device parts.

Датчик давления контролирует все процессы, протекаемые в устройстве. В контролируемые моменты времени при отклонении от заданных предельных показаний датчика давления выдаются сигналы: «нет слива», «нет раствора», «нет промывки», «низкий уровень в проточной емкости», что позволяет вовремя исправить возникшую проблему, а значит улучшить качество обслуживания подобных устройств. При необходимости сигналы могут быть разделены на аварийные и предаварийные.The pressure sensor monitors all processes in the device. At controlled moments of time, when deviating from the set limit values of the pressure sensor, signals are issued: “no drain”, “no solution”, “no flushing”, “low level in the flow tank”, which allows you to fix the problem in time, and therefore improve the quality of service similar devices. If necessary, the signals can be divided into emergency and pre-alarm.

Подсоединение датчика давления к патрубку воды предохраняет его чувствительный элемент от зарастания.The connection of the pressure sensor to the water pipe prevents its sensitive element from overgrowing.

Клапан подачи воды может быть выполнен любым - электромагнитным, может быть просто вентиль. Главное - чтобы клапан открывал и перекрывал подачу воды в необходимый момент времени.The water supply valve can be made by any - electromagnetic, it can just be a valve. The main thing is that the valve opens and shuts off the water supply at the right time.

На фиг. показан разрез предлагаемого устройства для дозирования.In FIG. shows a section of the proposed device for dispensing.

Устройство для дозирования включает реагентопровод (4), который герметично присоединен к гидрозатвору (5), который установлен на нижнем конце реагентопровода (4). Другим концом реагентопровод (4) герметично соединен с проточной емкостью (3). В верхней части реагентопровода (4) расположены расходная шайба (2) и клапан слива раствора (1). Между ними к реагентопроводу (4) присоединен патрубок промывочной воды (6), на котором расположен электромагнитный клапан подачи воды (7). Перед клапаном подачи воды (7) на патрубке промывочной воды (6) расположен датчик давления (8).The metering device includes a reagent line (4), which is hermetically connected to a water seal (5), which is installed on the lower end of the reagent line (4). At the other end, the reagent line (4) is hermetically connected to the flow tank (3). In the upper part of the reagent line (4), a consumable washer (2) and a solution drain valve (1) are located. Between them, a flushing water pipe (6) is attached to the reagent line (4), on which a electromagnetic water supply valve (7) is located. In front of the water supply valve (7), a pressure sensor (8) is located on the flushing water pipe (6).

Датчик давления 8 контролирует процесс слива из емкости 3. Наличие слива из емкости 3 свидетельствует о том, что через устройство проходит раствор (когда открыт клапан 7).The pressure sensor 8 monitors the process of draining from the tank 3. The presence of a drain from the tank 3 indicates that a solution passes through the device (when valve 7 is open).

Также датчик давления 8 контролирует процесс промывки устройства и контролирует наличие необходимого напора в емкости 3.Also, the pressure sensor 8 controls the washing process of the device and monitors the presence of the necessary pressure in the tank 3.

Гидрозатвор 5 предотвращает попадание воздуха в реагентопровод 4, следовательно предотвращается процесс кристаллизации раствора (извести) в реагентопроводе 4.A water trap 5 prevents air from entering the reagent line 4, therefore, the process of crystallization of the solution (lime) in the reagent line 4 is prevented.

Расходная шайба 2 задает напор потока раствора (извести). Сечение шайбы 2 значительно меньше, чем сечение реагентопровода 4. За счет разницы расхода потока через шайбу 2 и возможный расход потока через реагентопровод 4 при открытии устройства создается давление в реагентопровде 4 и датчик давления 8 реагирует на это давление. Т.е. наличие показаний на датчике давления 8 при открытии устройства свидетельствует о том, что поток раствора течет по реагентопроводу 4, устройство работает.The washer 2 sets the pressure of the solution flow (lime). The cross section of the washer 2 is much smaller than the cross section of the reagent line 4. Due to the difference in the flow rate through the washer 2 and the possible flow rate through the reagent line 4, when the device is opened, pressure is created in the reagent line 4 and the pressure sensor 8 responds to this pressure. Those. the presence of readings on the pressure sensor 8 when opening the device indicates that the flow of the solution flows through reagent line 4, the device is working.

Устройство дозирования работает следующим образом.The dispensing device operates as follows.

При открытом клапане 1 известь из емкости 3 поступает через расходную шайбу 2 в реагентопровод к гидрозатвору 5. При этом показания датчика давления 8 падают вплоть до отрицательных значений (вакуум). Понижение давления свидетельствует о наличии протока раствора (извести) через устройство.When the valve 1 is open, lime from the tank 3 enters through the washer 2 into the reagent line to the hydraulic lock 5. In this case, the pressure sensor 8 drops to negative values (vacuum). A decrease in pressure indicates the presence of a flow of solution (lime) through the device.

Для промывки устройства открывают клапан 7 и в систему начинает поступать вода для промывки. При этом давление в системе резко возрастает, соответственно резко возрастают показания датчика давления 8, что свидетельствует о том, что идет процесс промывки.To flush the device, open valve 7 and water for flushing begins to flow into the system. In this case, the pressure in the system increases sharply, respectively, the readings of the pressure sensor 8 sharply increase, which indicates that the washing process is in progress.

Предварительно при открытом клапане слива (1) реагентопровод заполняется водой через клапан подачи воды (7). Гидрозатвор (5) удерживает реагентопровод (4) всегда заполненным жидкостью. После этого устройство дозирования включается в автоматический режим. Производительность устройства определяется частотой и длительностью включения клапана слива (1). Частота промывки определяется, в основном, качеством раствора. Например, при ежеминутном включении клапана слива, клапан воды включается один раз в час на несколько секунд, что не нарушает хода дозирования раствора и достаточно для промывки.Previously, with the drain valve (1) open, the reagent line is filled with water through the water supply valve (7). A water trap (5) keeps the reagent line (4) always filled with liquid. After that, the dosing device is switched on in automatic mode. The performance of the device is determined by the frequency and duration of the drain valve (1). The frequency of washing is determined mainly by the quality of the solution. For example, when the drain valve is turned on every minute, the water valve turns on once an hour for several seconds, which does not interrupt the course of dispensing the solution and is sufficient for washing.

Claims

A device for dispensing predominantly contaminated and crystallizing solutions, containing a reagent line, which is sealed at one end to a flow tank and the other end is sealed to a water seal installed on its lower end, a flushing water pipe connected to the reagent line, a washer installed on the reagent line, and a valve water supply, installed on the flushing water pipe, characterized in that the device is equipped with a solution drain valve, hermetically connected to the reagent by a lead placed after the flushing pipe nozzle and a pressure sensor for measuring pressure in the flushing water nozzle installed after the water valve.