Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Гидроциклон – это разновидность циклона, предназначен для работы с жидкой средой. Основная его цель заключается в сепарации или классификации подрешотного продукта по размеру и плотности его частиц.

Гидроциклон устройство, обычно используемое для дешламации, сгущения и классификации твердых частиц в жидкой среде или жидком растворе (пульпе).

В отличие от грохота, позволяющего просеивая твердые частицы и делить их в соответствии с их размерами, гидроциклон классифицирует частицы не только по размеру, но и по их плотности (по их однородности). Процесс разделения твердых частиц происходит вследствие действия силы гравитации и центробежной силы внутри циклона.

Параметры разделения частиц в жидком растворе зависят от класса размера частиц, от их формы, вязкости жидкости и, что самое важное, от относительной плотности и концентрации твердых частиц в жидком растворе.

Движение жидких и твердых частиц в гидроциклоне.

Движение потока в циклоне, не считая области питающего патрубка, носит циркуляционный характер, и имеет круговую симметрию, описывающую корпус циклона. Наибольшее количество поступающей жидкости движется во внешнем винтовом потоке, описывая конус циклона до его нижней части, где затем начинает разбиваться на два потока, один из которых движется по внутренней спирали в противоположном направлении движению основной массы. В результате, часть нисходящего потока выходит через песковую насадку, в то время как большая часть меняет свое направление и, поднимаясь по внутреннему винтовому потоку вверх, выходит через сливной патрубок. Сравнительно небольшая часть поступающего потока совершает короткие витки вдоль верхней части питательной камеры и внешней стороны сливной насадки, и увлекается основной массой сливного потока в слив. Движущиеся в пульпе твердые частицы под действием центробежной силы, ускоряясь, перемещаются к стенкам циклона. И чем больше масса частиц (размер или относительная плотность), тем больше эта сила. В результате более тяжелые частицы направляются в пески, а более легкие, увлекаемые внутренним потоком, уходят в слив.

Определенный процент не классифицируемых частиц (равный фактору разделения водного потока) независимо от их размеров увлекается потоком жидкости и уходит в пески. Это количество мелких частиц может быть уменьшено за счет увеличения плотности песков. [1]

Питание гидроциклонной установки CAVEX400CVX10 обычно выражается через показатель концентрации твердого по весу (сокращенно Cw). Cw оказывает существенное влияние на работу циклона по классификации. Существует зависимость, при которой с увеличением процента содержания твердых тел, граница разделения (выше d50) становится грубее. Например, увеличение Cw от 5 % до 20 % от объема, приблизительно удвоит крупность границы разделения циклона.

Давление необходимое для эффективной работы циклона, изменяется в соответствии с размерами и назначением циклона. При работе циклона необходимо производить точные замеры давления по манометру, установленному вместе с постоянным операционным давлением, расположенным на распределителе подачи или трубе подачи, смежное с входом циклона.

Давление должно быть:

– устойчиво в фиксированной непрерывной подаче;

– в пределах необходимого операционного диапазона, обычно от 50 до 150 кПа в зависимости от назначения процесса;

– изменение давления при подаче отразится на процессе классификации и в одном расколе. Чем выше давление, тем тонче разделение и ниже показатель водного раскола. [2]

1. Описание действующей системы управления электроприводом

Исходя из проектных данных, в настоящее время, питание гидроциклонов CAVEX400CVX10, поз.90-4, осуществляется асинхронным электродвигателем с фазным ротором марки 4АНК250SА4УЗ. Технические характеристики его, приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Технические характеристики асинхронного электродвигателя с фазным ротором 4АНК250SА4УЗ

Пуск и регулирование скорости вращения ротора электродвигателя осуществляется с помощью включения реостата в цепь ротора. Такой способ применяют для пуска двигателей с фазным ротором. Если в цепь ротора включить пусковой реостат, то активное сопротивление цепи ротора увеличится, а пусковой момент возрастает, одновременно повышается критическое скольжение.

Пусковой реостат имеет обычно три - шесть ступеней, что позволяет в процессе пуска постепенно уменьшать пусковое сопротивление, поддерживая высокое значение пускового момента двигателя. Сначала двигатель пускается при, соответствующем сопротивлении пускового реостата R_п3 = R_доб1 + R_доб2 + R_доб3, и развивает вращающий момент М_пmax. По мере увеличения частоты вращения вращающий момент Μ уменьшается и может стать меньше некоторого момента M_пmin. Поэтому при M=M_пmin часть пускового реостата R_доб3 выводят, замыкая контактор КЗ. Вращающий момент при этом мгновенно возрастает до М_пmax, а затем с увеличением частоты вращения изменяется, соответствуя сопротивлению реостата R_п2 ⁼ R_доб1 + R_доб2. При дальнейшем уменьшении момента Μ до M_пmin часть реостата R_доб2 снова выключается контактором К2, и двигатель переходит на работу, соответствуя сопротивлению R_п1= R_доб1.

Таким образом, при постепенном (ступенчатом) уменьшении сопротивления пускового реостата вращающий момент двигателя изменяется от М_пmax до M_пmin, а частота вращения возрастает по ломаной кривой. В конце пуска пусковой реостат полностью выводят контактором К1, обмотка ротора замыкается накоротко, и двигатель переходит на работу при полностью выведенном сопротивлении реостата. Выключение отдельных ступеней пускового реостата в процессе разгона двигателя может осуществляться вручную или автоматически. Таким образом, посредством реостата, включенного в цепь ротора, можно осуществить пуск двигателя при М_п≈М_тах и резко уменьшить пусковой ток.

Недостатком данного способа является его относительная сложность обслуживания, частый износ щеточно-коллекторного узла, неэкономичность, так как при увеличении скольжения, потери в цепи ротора растут, следовательно, КПД двигателя падает. Плюс к этому, механическая характеристика двигателя становится более пологой и мягкой, из-за чего небольшое изменение момента нагрузки на валу, вызывает большое изменение частоты вращения и необходимость применения более дорогих двигателей с фазным ротором. Кроме того, указанные двигатели имеют несколько худшие рабочие характеристики, чем двигатели с короткозамкнутым ротором такой же мощности. В связи с этим двигатели с фазным ротором применяют только при тяжелых условиях пуска, когда необходимо развивать максимально возможный пусковой момент. Принципиальная электрическая схема пуска асинхронного двигателя представлена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 – Схема реостатного пуска асинхронного двигателя

Описанный принцип работы электродвигателя насоса питания гидроциклонной батареи CAVEX400CVX10 имеет массу недостатков, в сравнении с электродвигателями с короткозамкнутым ротором. В данном проекте автоматизации технологического процесса предусматривается регулирование частоты вращения ротора электродвигателя посредством преобразователя частоты. В связи с этим будет произведена замена действующего электродвигателя на электродвигатель с короткозамкнутым ротором.

2 Разработка автоматизированной системы управления

технологическим процессом

2.1 Назначение и цели

Для современного горно-перерабатывающего предприятия становится характерной тенденция применения больше объёмного высокопроизводительного технологического оборудования. Не составляет исключения и оборудование классификации по крупности, на смену традиционным громоздким классификаторам приходят высокоэффективные и высокопроизводительные насос - гидроциклонные установки. Процессы рудо подготовки, включая измельчение и классификацию, играют ключевую роль в работе последующих обогатительных пределов. Понимая важность данного аспекта, были разработаны единые принципы автоматизации систем классификации, использующих насос - гидроциклонные установки. Использование разрабатываемых АСУ позволяет превратить насос - гидроциклонные установки в дальнейшем полностью автономные системы, не требующие ручного управления. Это является важным обстоятельством и большим преимуществом использования систем управления на технологическом процессе.

Система представляет собой структуру, которую можно условно разделить на три уровня:

– «первый уровень» – уровень датчиков;

– «второй уровень» – уровень регистрации и сбора данных, реализован на базе логического программируемого контроллера. На этом уровне решаются задачи сбора информации с датчиков;

– «третий уровень» – уровень интерфейса «технолог–управляющая система», реализован с использованием операторских станций визуализации.

Исходя из вышеописанного, предлагается следующая структура построения системы. В помещении оператора предлагается установить управляющий контроллер, который будет отвечать за ввод в систему сигналов с датчиков.

Центральный контроллер (а также устройство ввода дискретных сигналов, устройства сопряжения) предлагается установить в специальных герметичных шкафах, в которых оборудование будет защищено от воздействия пыли, а также закрыто от несанкционированного доступа на ключ.

Так как в помещении операторской уже существует два независимых ввода питания, то предлагается запитывать шкафы с оборудованием с автоматического ввода резерва (АВР), к которому подключается источник бесперебойного питания, с которого затем запитывается источник питания контроллера. При пропадании питания на одном из вводов автоматически подключается резервный ввод. Для удержания системы в работе на момент перехода с одного ввода на другой, система автоматически переходит на питание от аккумуляторных батарей источника бесперебойного питания.

Между центральным контроллером и датчиками/механизмами должна присутствовать линия связи. Данная сеть должна быть достаточно скоростной для обеспечения необходимого времени реакции системы на изменении входных сигналов на вводных модулях удаленной периферии.

Для связи центрального контроллера со станциями визуализации должна присутствовать линия связи верхнего уровня, обеспечивающая передачу данных с контроллера на станцию, а также передачу необходимых данных со станции на контроллер.

Обогатительные комплексы занимают промежуточное положение в цепи производственных процессов добычи и использования полезных ископаемых. На вход обогатительных фабрик поступает сырьё, вещественный состав которого отличается значительным непостоянством во времени, а на выходе должен быть получен кондиционный продукт, удовлетворяющий потребителя по своим качественным показателям. Решение этой задачи невозможно без автоматизации контроля процессов обогащения, регулирования режимов работы машин и механизмов.

Одной из важнейших задач автоматизированного управления производственным процессом является установление и поддержание оптимального технологического режима, то есть такого комплекса значений основных технологических параметров, которые обеспечивают наиболее высокие экономические показатели процесса. Успешное выполнение этой задачи при сложности процессов обогащения невозможно без применения средств автоматики и вычислительной техники.

Автоматизация обогатительных процессов – высшая ступень получения и использования информации, обеспечивающая достижение поставленных целевых функций, а также облегчающая труд обслуживающего персонала, расширяющая их возможную зону обслуживания и, в итоге, повышающая производительность труда.

Основа систем автоматизации – автоматические системы регулирования (АСР) отдельными параметрами. На их основе создаются автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП).

Автоматизированные системы управления решают следующие основные задачи:

– измерение параметров процесса и контроль состояния оборудования;

– централизованный сбор и первичная обработка информации;

– мониторинг технологических показателей;

– расчёт технико-экономических показателей.

Основной целью создания автоматизированной системы управления является повышение эффективности функционирования действующей обогатительной фабрики за счет следующих факторов:

Характеристики

Список файлов ВКР