SU929235A1

SU929235A1 - Hydraulic cyclone automatic control method

Info

Publication number: SU929235A1
Application number: SU802959297A
Authority: SU
Inventors: Федор Васильевич Золотарев
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт нерудных строительных материалов и гидромеханизации
Priority date: 1980-07-17
Filing date: 1980-07-17
Publication date: 1982-05-23

Description

(5) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ (5) AUTOMATIC REGULATION METHOD

, Изобретение относитс к способам автоматического управлени гидродик лоном и может быть использовано в процессах производства обогащенного песка дл строительных работ или в других отрасл х, в которых исполь .зуютс гидроциклоны. The invention relates to methods for automatically controlling the hydrodynamic and can be used in the processes of producing enriched sand for construction work or in other areas in which hydrocyclones are used.

Известен способ автоматического регулировани гидроциклона путем регулировани расходов и питани в зависимости от угла конуса зонта разгрузки песков U J.There is a known method of automatic adjustment of a hydrocyclone by adjusting the flow rates and power, depending on the angle of the cone of the unloading umbrella sand U J.

Недостатком известного способа вл етс ограниченность его применени режимом безнапорного истечени слива и сгущенного продукта, что характерно дл конических гидроциклонов .The disadvantage of this method is that its use is limited by the regime of free-flow after discharge of condensate and condensed product, which is typical for conical hydrocyclones.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ автоматического регулировани гидроциклона путем измерени давлени внутри его вихревого потока и измеГИДРОЦИКЛОНАThe closest to the invention in its technical essence and the achieved result is a method of automatic control of a hydrocyclone by measuring the pressure inside its vortex flow and measuring the hydrocyclone

нени расхода слива из гидроциклона 2. no drain flow from a hydrocyclone 2.

Недостатком данного способа вл етс то, что если заданный режим разделени , создаваемый распределением расходов слива и сгущенного продукта, дoctигaeтc при переменном даф1ении в гидроциклоне, например в случае работы гидроциклона с The disadvantage of this method is that if a given separation mode created by the distribution of the costs of the discharge and the condensed product is attained with variable daptating in a hydrocyclone, for example, in the case of a hydrocyclone with

10 гидротранспортом, продуктов разделени за счет энергии питани , эффективность регулировани снимаетг с . При значительных колебани х давлени регулирование становитс 10 by hydrotransport, separation products due to the energy of the feed, the efficiency of regulation is removed. With significant pressure fluctuations, the regulation becomes

15 невозможным. Кроме того, вследствие интенсивного абразивного износа регулируемого выпускного отверсти сгущенного продукта и возможных забивок его крупными части цами .надежность регулировани умень шаетс .15 impossible. In addition, due to the intense abrasive wear of the adjustable outlet of the condensed product and the possible clogging of its large particles, the reliability of the adjustment is reduced.

Цель изобретени - повышение качества разделени . 3 Поставленна цель достигаетс тем, что дополнительно измер ют дав ление в двух точках радиуса вихцевого потока гидроциклона, вычисл ют радиальный градиент давлени в вихревом потоке, в зависимости 4)Т которого регулируют расход слива из гидроциклона, при этом радибльный градиент давлени в вихревом потоке корректируют пропорционально текущим значени м расхода, концентрации твердого и содержани частиц заданной крупности (плотности) в питаниц или корректируют по отклонению концентрации твердого в сгущенном Продукте или по отклонению содержани в нем частиц заданной крупности, или по отклонению содержани частиц заданной-крупности. На фиг. 1 показана схема реализации способа автоматического регулировани гидроциклона с коррекцией градиента давлени пц текущим значени м параметров питани ; на фиг.2 то же, с коррекцией по отклонению параметров сгущенного продукта; на фиг. 3 - то же, с коррекцией по отклонению параметров слива. Способ осуществл етс следуюи им образом. В гидроциклон 1 СОиг.Т) питание поступает через патрубок 2. Сгущенный продукт направл етс под напором в гидротранспортный Турбопровод 3 а слив - через сливной патрубок k в трубопровод 5, снабженный регулирующим органом 6. Информаци о распределении давлени внутри вих ревого потока поступает от датчиков 7 и 8 на дифференциальный прибор 9, давлени . В схемустабилизации градиента давлени входит усилительнопреобразовательное устройство 1 О, регул тор 11, исполнительный механизм 12, регулирующий орган 6 и задатчик 13. В схеме коррекции заданного значени градиента давлени по текущим значени м параметров питани имеютс датчики расхода 1, концент ции 15 и характеристики 16 зернового состава, усилительно-преобразова тельные устройства и суммирую щее устройство 20, св занное с регу л тором 11. Если способ реализуетс с коррекцией градиента по отклонению пар MefpOB сгущенного продукта, то схема коррекции состоит ( фиг.2 )f из дат чика 21 плотности сгущенного продук та или других его своиств, например содержани в нем частиц определенной крупности, и усилительно-преобразовательного устройства 22, св занного с регул тором 11. При реализации способа с коррекцией градиента по отклонению параметров слива ( фиг.З), схема коррекции состоит из датчика 23 содержани в сливе твердого или других свойств слива, например содержани в нем частиц определенной крупности и усилительно-преобразовательного устройства 2k, св занного с регул тором 11. При стабильном питании, поступающем в гидроциклон 1 через патрубок 2, случайное увеличение сопротивлени трубопровода 3 неизбежно приводит к увеличению расхода слива. В этом случае с выхода прибора 9 давлени , в который поступают импульсы от датчиков 7 и 8, снимаетс сигнал , соответствующий новому увели- . ченному градиенту давлени . Этот сигнал, преобразованный в усилительно-преобразовательном устройстве 10, поступает в регул тор 11, который после сравнени с заданной величиной градиента вырабатывает команду исполнительному механизму12 на перемещение регулируеющего органа 6 и увеличение сопротивлени трубопровода 5 до такой величины, при которой уменьшаетс расход слива, и с повышением давлени внутри гидроциклона 1 градиент давлени сравниваетс с заданным. Случайное увеличение сопротивлени трубопровода 5 или уменьшение сопротивлени трубопровода 3 приводит к уменьшению расхода слива и уменьшению градиента давлени ниже заданной величины. В этом случае по сигналу, поступающему от датчиков 7 и 8, регул тор 11 вырабатывает команду на перемещение регулирующего органа 6 в направлении уменьшени сопротивлени трубопровода 5. Расход слива увеличиваетс , градиент давлени становитс равный заданному при понижении давлени внутри гидроциклона П. Стабилизаци градиента давлени по радиусу вращени вихревого потока nyjeM регулировани расхода слива при колебании давлени на выпускных патрубках гидроциклона 1 позвол ет поддерживать постойнное значение крупности разделени в случае, когда характеристики питани не измен ютс .The purpose of the invention is to improve the quality of separation. 3 The goal is achieved by additionally measuring the pressure at two points of the vortex hydrocyclone radius, calculating the radial pressure gradient in the vortex flow, depending on 4) T of which the discharge flow from the hydrocyclone is adjusted, while the radial pressure gradient in the vortex flow is adjusted proportional to current consumption values, the concentration of solids and the content of particles of a given size (density) in the feeds, or corrected by the deviation of the concentration of the solid in the condensed Product or by deviation eniyu content therein a predetermined particle size, or by the deviation content predetermined-size particles. FIG. Figure 1 shows a scheme for implementing a method for automatically controlling a hydrocyclone with correction of a pressure gradient pc to the current values of the power parameters; in figure 2 the same, with correction for the deviation of the parameters of the condensed product; in fig. 3 - the same, with correction for deviation of drainage parameters. The method is carried out in the following manner. Hydroclone 1 SOIG.T) feeds through the nozzle 2. The condensed product is directed under pressure to the hydrotransport Turboproject 3 and the discharge goes through the drain nozzle k to the pipeline 5 equipped with a regulator 6. Information about the distribution of pressure within the vortex flow comes from the sensors 7 and 8 to differential device 9, pressure. The pressure gradient stabilization system includes an amplifier-1 conversion device, a regulator 11, an actuator 12, a regulator 6, and a setting device 13. In the system for correcting a given value of the pressure gradient according to the current values of the power parameters there are flow sensors 1, concentration 15 and characteristics 16 of the grain composition, amplifier-converting devices and summing device 20 associated with controller 11. If the method is implemented with gradient correction for the deviation of the condensed product MefpOB pairs, then and the correction consists (FIG. 2) f of the density sensor 21 of the condensed product or its other properties, for example, the content of particles of a certain size in it, and the amplifying and converting device 22 connected with the controller 11. When implementing the method with gradient correction according to the deviation of the drainage parameters (FIG. 3), the correction circuit consists of a sensor 23 of containing solid or other properties of the drain in the drain, for example, the content of particles of a certain size in it and an amplifier-converter device 2k associated with regulator 1 1. With a stable supply to the hydrocyclone 1 through the nozzle 2, an accidental increase in the resistance of the pipeline 3 inevitably leads to an increase in the discharge flow. In this case, the output of the device 9 pressure, which receives impulses from sensors 7 and 8, receives a signal corresponding to a new increase. pressure gradient. This signal, converted in amplifying device 10, enters regulator 11, which, after comparing with a predetermined gradient value, generates a command to the actuator 12 to move regulator 6 and increase the resistance of pipeline 5 to such a value at which the discharge flow decreases, and by increasing the pressure inside the hydrocyclone 1, the pressure gradient is compared with the given one. An accidental increase in the resistance of pipeline 5 or a decrease in the resistance of pipeline 3 leads to a decrease in the discharge flow rate and a decrease in the pressure gradient below a predetermined value. In this case, the signal coming from sensors 7 and 8, the controller 11 generates a command to move the regulator 6 in the direction of decreasing the resistance of the pipeline 5. The discharge flow increases, the pressure gradient becomes equal to that set with decreasing pressure inside the hydrocyclone P. Stabilization of pressure gradient along The radius of rotation of the vortex flow, nyjeM, controlling the discharge of the discharge when the pressure fluctuates at the outlet nozzles of the hydrocyclone 1, allows maintaining a constant value of the separation size in the ae, when the power characteristics are not changed.

При изменении расхода питани восстановление заданного градиента давлени происходит так же за счет регулировани расхода слива, но при этом, вследствие изменени скорости входа в гидроциклон 1 (фактора разделени ), измен етс крупность разделени . Стабилизаци крупности разделени в этом случае достигаетс коррекцией заданной величины градиента давлени пропорционально си|- налу текущего значени расхода питани , поступающему от датчика 1 расхода на регул тор 11.When the supply flow rate changes, the preset pressure gradient is also restored by adjusting the discharge flow rate, but at the same time, due to the change in the speed of entry into the hydrocyclone 1 (separation factor), the separation size changes. The stabilization of the separation size in this case is achieved by correcting the specified value of the pressure gradient proportional to the sym | - the current value of the power consumption coming from the flow sensor 1 to the regulator 11.

Так как скорость осаждени зерен в центробежном поле зависит от концентрации их в пульпе, изменение концентрации приводит к изменению крупности разделени . В св зи с этим дл стабилизации крупности разделени целесообразно, например, при увеличении концентрации твердого в питании уменьшить заданную величину градиента давлени . Это осуществл етс путем коррекции ладани пропорционально сигналу текущего значени концентрации, поступающему от датчика 15 концентрации на регул тор 11.Since the rate of sedimentation of grains in a centrifugal field depends on their concentration in the pulp, a change in concentration leads to a change in the separation size. In this connection, in order to stabilize the separation size, it is advisable, for example, to increase the specified value of the pressure gradient with increasing concentration of solid in the feed. This is accomplished by correcting the voltage signal in proportion to the signal of the current concentration value coming from the concentration sensor 15 to the controller 11.

Также, как и в других типах классификаторов , несмотр на посто нство гидродинамических параметров потока, заданна крупность разделени в гидроциклоне 1 достигаетс при определенном соотношении между крупными и мелкими зернами. При изменении характеристики зернового состава питани , например при уменьшении доли мелких зерен, определ емой датчиком 16, на регул тор 11 поступает корректирующий сигнал, по которому заданна величина градиента увеличиваетс , гидродинамические параметры вихревого потока привог д тс в соответствие с новой характеристикой зернового состава, что обеспечивает стабилизацию крупности разделени .Also, as in other types of classifiers, despite the constant hydrodynamic flow parameters, the specified particle size in hydrocyclone 1 is achieved with a certain ratio between large and small grains. When the nutritional grain composition changes, for example, when the fraction of small grains, detected by sensor 16, decreases, the regulator 11 receives a correction signal, according to which the given gradient value increases, the hydrodynamic parameters of the vortex flow lead to the new characteristic of the grain composition, provides stabilization of the separation size.

Вследствие взаимосв занности вли ни на режим разделени расхода питани , характеристики зернового состаоа твердого и его концентрации в питании наиболее высока точность регулировани гидроциклона 1 достигаетс одновременной коррекцией за292356Due to the interrelation of the effect on the mode of separation of the power consumption, the characteristics of the grain composition of the solid and its concentration in the power supply, the highest accuracy of adjustment of the hydrocyclone 1 is achieved by simultaneous correction of

данной величины градиента давлени по этим параметрам. С этой целью сиг налы от датчиков 14-1б поступают в суммирующее устройство 20. В зависимости от технологических условий коррекци может осуществл тьс по одному из названных параметров питани или по двум из них.given the value of the pressure gradient according to these parameters. For this purpose, the signals from the sensors 14-1b are fed to the summing device 20. Depending on the technological conditions, the correction can be carried out according to one of the mentioned power parameters or two of them.

Если гидроциклон используетс вIf a hydrocyclone is used in

10 режимах, в которых предъ вл ютс повышенные требовани к качеству только одного продукта, например слива - в режиме осветлени , или сгущенного продукта - в режиме сгущени , коррекцию градиента давлени . осуществл ют по более простой схеме; .There are 10 modes in which there are increased requirements for the quality of only one product, for example, discharge in the clarification mode, or condensed product in the condensation mode, pressure gradient correction. carried out according to a simpler scheme; .

Стабилизаци параметров сгущенного продукта - плотности или содержани частиц определенной крупности достигаетс коррекцией задани градиента давлени по направлению изменени сигнале отклонени параметра от заданной величины ( фиг.2), который снимаетс с датчика 21 и поступает на усилительно-преобразовательное устройство 22 и далее на вход регул тора 11, По этому сигналу формируетс изменение задани градиен3Q та в направлении ликвидации отклонени . Система работает с этим новым значением градиента до тех пор пока изменение ре) гидроцмклона 1 не скажетс на качестве сгущенного продукта и на датчике 21 не по г35 витс вновь сигнал отклонени .The stabilization of the parameters of the condensed product — the density or particle content of a certain size — is achieved by correcting the pressure gradient setting in the direction of changing the signal of the parameter deviation from a given value (Fig.2), which is removed from the sensor 21 and fed to the amplifying device 22 and then to the controller input 11, This signal generates a change in the gradient 3Q setting in the direction of eliminating the deviation. The system works with this new gradient value until the change in the re) hydro-clone 1 does not affect the quality of the condensed product and the sensor 21 does not respond 35 hr again the deviation signal.

Регулирование гидроциклона 1 по схеме с коррекцией градиента давлени по отклонению параметров слива (фиг.З) осуществл етс аналогично. The adjustment of the hydrocyclone 1 according to the scheme with the correction of the pressure gradient according to the deviation of the drainage parameters (Fig. 3) is carried out similarly.

40 При .отклонении содержани твердого в сливе или содержании частиц определенной крупности (плотности) с датчика 25 поступает в устройство 2 и далее на вход регул тора 11 сигнал, 40 When the deviation of the solid content in the discharge or the content of particles of a certain size (density) from the sensor 25 enters the device 2 and then to the input of the regulator 11, a signal

45 соответствующий этому отклонению. По этому сигналу задание градиента давлени корректируетс до такой величип ны, при которой на датчике 23 исчезает сигнал отклонени . Регул тор 1145 corresponding to this deviation. By this signal, the setting of the pressure gradient is adjusted to such a magnitude that the deviation signal disappears from sensor 23. Regulator tor 11

5 продолжает удерживать скорректированное значение градиента (как и по схеме на фиг.2), пока вновь не изменитс качество слива и на датчике 23 не по витс новый сигнал отклонени .5 continues to hold the corrected gradient value (as in the scheme of FIG. 2) until the drain quality changes again and a new deflection signal does not appear on the sensor 23.

Данные дл коррекции градиента давлени могут вводитьс в систему регулировани дискретно как в режимеData for pressure gradient correction can be entered into the control system discretely as in the mode

стабилизации крупности разделени , так и в режиме стабилизации слива и сгущенного продукта.stabilization of the particle size of the separation, and in the mode of stabilization of the drain and the condensed product.

Применение предлагаемого способа позволит улучшить качество разделени исходного продукта в гидроциклоне .The application of the proposed method will improve the quality of the separation of the starting product in a hydrocyclone.

Claims

1. A method for automatically controlling a hydrocyclone by measuring the pressure inside its vortex flow and changing the discharge flow rate from the hydrocyclone, characterized in that, in order to improve the quality of separation, the pressure in two is additionally measured. points of the radius of the vortex flow of the hydrocyclone, calculate the radial pressure gradient in the vortex flow, depending on which regulate the flow rate of the flow from the hydrocyclone.

2. Method according to h.1, about tl and h ayusch and with that, 4to radial grain 29235

The pressure in the vortex flow is adjusted in proportion to the current values of the flow rate, the concentration of solids and the content of particles 5 of a given size in the feed.

3. The method according to claim 1, for which the radial pressure gradient in the vortex flow is corrected by the deviation of the concentration of the solid in the condensed product or by the deviation of the content of particles of a given size in it.

. The way pop.1 is different. This is because the radial 15 pressure gradient in the vortex flow is corrected for the deviation of the solid content in the drain or the content of particles of a given size.

20 Sources of information

taken into account in the examination

1. USSR author's certificate

No. At 03 B 13/00, 1975. 25 2. USSR inventor's certificate No. kBkOQ, cl. B 03 B 13/00, 1973.