Автоматизация машины отсадочной МО-105

В качестве объекта регулирования на участке “Отсадка” выбираем машину отсадочную (МО-105). Данный аппарат является основным объектом на участке “Отсадка”. Здесь происходит процесс разделения смеси минеральных зерен по удельному весу в восходящих и нисходящих струях воды и воздуха.

Как управляемый объект процесс отсадки в отсадочных машинах (МО-105) характеризуется следующими параметрами (рисунок 1.3.3.)

Входные:

- расход руды в машину g;

- гранулометрический состав руды С_x;

- содержание минерала в руде L;

- высота слоя постели h;

- крупность постели d;

- расход транспортной воды g_тр;

- расход сжатого воздуха g_в;

- расход подрешетной воды g_п;

- диаметр насадок разгрузочных устройств d_н;

- число пульсаций n;

- высота сливного порога h_сл.

Выходные:

- выход концентрата ¡_b;

- содержание минерала в общем концентрате b;

- эффективность процесса E;

- извлечение полезного продукта в концентрат e.

Рисунок 1.3.3. Структурная схема объекта регулирования

Управляемыми параметрами выступают выход и содержание полезного продукта в общем концентрате, а также его извлечение в концентрат. Кроме того, ход процесса отсадки характеризуется разрыхленностью постели, амплитудой пульсаций материала, скоростью восходящего и нисходящего потоков.

Основные возмущающие воздействия – расход обогащаемого материала в машину g, его ситовой С_x и фракционный состав, содержание минерала в руде a.

Управляющими воздействиями процесса отсадки служат расход транспортной воды g_тр, расходы подрешетной воды g_п ,расход воздуха g_в, число пульсаций n, давление воздуха в воздушной камере p, высота сливного порога h_сл.

Колебания гранулометрического состава исходной руды вызывают изменение эффективности процесса, мелкие частицы практически не разделяются по плотности и их основная масса выносится в верхние слои постели и уносится в слив.

Изменение влажности исходного материала приводит к ошибкам контроля нагрузки машины. Недостаточная влажность материала приводит к слипанию частиц, материал не обладает достаточной взвешенностью, что приводит к формированию неоднородной постели и плохой управляемости процесса.

Высота сливного порога h_сл определяет высоту надпостельного слоя обогащаемого материала в момент отсутствия взвешивания. При взвешивании материала наиболее легкая часть его уносится водой в слив. Высота сливного порога во время работы не изменяется, она устанавливается в процессе наладки машины.

Существенное влияние на процесс отсадки оказывают параметры искусственной постели - крупность и высота слоя. От крупности постели зависит режим нагрузки тяжелых продуктов, так как обогащаемый материал проникает под решето через щели между зеркалами искусственной постели. Толщина слоя и крупность постели изменяются во время работы машины вследствие износа и эти параметры можно отнести к возмущениям процесса. Параметры искусственной постели периодически восстанавливаются во время профилактических ремонтов.

Расход подрешетной воды g_п - один из основных регулирующих воздействий , применяемых при оперативном управлении процессом. Его регулирующее действие обеспечивается:

- изменением скорости восходящего потока, приводящим к изменению разрыхленности постели;

- изменением скорости нисходящего потока, вызывающим изменение всасывания мелких классов материала под решето;

- перемещением верхних слоев материала к сливному порогу, способствующему разгрузке его через порог;

- удалением шлака из проточной части отсадочной машины.

В процессе управления процессом можно регулировать общий расход воды и расход в отдельные камеры машины.

Изменение давления воды в магистрали оказывает возмущающее воздействие на процесс отсадки.

Наиболее часто в качестве регулирующих воздействий процесса отсадки используются параметры сжатого воздуха – давление и расход, регулирование которых осуществляется задвижкой на общем воздухопроводе. При этом изменяется давление в воздушной камере и расходы воздуха в отдельные камеры.

Регулирующее действие расхода воздуха основывается на его влиянии на разрыхленность постели в результате изменения амплитуды колебаний.

Оперативное управление частотой возможно при регулировании частоты вращения золотникового устройства пульсатора.

Отсадочную машину можно представить в виде последовательного соединения камер, каждая из которых характеризуется одинаковыми входными и выходными параметрами, управляемыми величинами, использованием идентичных управляющих воздействий, идентичностью задач управления.

Это обстоятельство создает предпосылки покамерного управления процессом отсадки с целью формирования качества концентрата каждой камеры, обеспечивающего требуемое качество общего концентрата и максимальный выход его для всей отсадочной машины.

Статические свойства отсадочных машин получены в виде уравнений регрессии:

b= a₀+a₁ g ; ¡_b=b₀-b₁g,

или множественной

e_к^a = c₀ + c₁ g + c₂ a + c₃ g_тр + c₄ g_п + c₅ g_в + c₆ h + c₇ p,

где e_к^a – извлечение алмаза в концентрат.

Динамические свойства отсадочной машины определяются гидродинамическими процессами и конструктивными особенностями. Например, отсадочная машина с разгрузочным устройством по каналу << производительность разгрузочного устройства (т/ч) – высота тяжелого слоя постели (см) >> имеет интегрирующие свойства

W₁ (p)=h(p)/g_u =(k_h/p) e^-pth ,

а по каналу << давление воздуха в воздушной камере -максимальная высота подъема контролирующего слоя постели >> - свойства звена с запаздыванием:

W₂ (p)=А_max(p)/p(p) = k_Ae^-ptA