reforef.ru 1
УДК 62-5

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ОБОГАЩЕНИЯ УГЛЕЙ

НА ВИБРАЦИОННО-ПНЕВМАТИЧЕСКОМ СЕПАРАТОРЕ
Логинов В.А., студент; Гавриленко Б.В., к.т.н., (Ph.D.), доцент

(Донецкий национальный технический университет, г. Донецк, Украина)
При вибрационно-пневматическом обогащении под действием воздушного потока и одновременного механического встряхивания происходит разделение горной массы, находящейся на перфорированной рабочей поверхности машины [1]. В зависимости от крупности и плотности зёрен материала происходит его разрыхление и расслаивание. Разделение материала на продукты осуществляется путем перемещения образующихся слоев постели по рабочей поверхности машины в нескольких направлениях (веерное разделение).

В вибрационно-пневматических сепараторах (рис. 1) отделение образующихся слоев происходит постепенно на всей площади рабочей поверхности, что обеспечивает на разных участках различную концентрацию материала в зависимости от плотности и крупности зёрен. Разгрузка производится с периферийных участков дек.

Рисунок 1 – Схема сепаратора СВП-5.5х1:

1 – вентилятор; 2 – воздуховод; 3 – опора; 4 – подъемный механизм; 5 – дека; 6 – постель; 7 – приводной механизм; 8 – зонт
Высота псевдосжиженного слоя в сепараторе регулируется расходом ожижающего воздуха, подаваемого вентилятором и количеством твердого материала на питателе. Основные технологические параметры, участвующие в процессе вибрационно-пневматического обогащения углей приведены в табл. 1.
Таблица 1 – Основные технологические параметры вибрационно-пневматического обогащения

Технологический параметр

Влияние на процесс обогащения

Существуюший способ регулирования

нагрузка

питателя,


непрерывная подача и выбор

количества исходного угля для сепаратора

частотное

управление

приводом

питателя

расход

воздуха,

определяет качество продуктов обогащения и обеспечивает необходимую степень

разрыхленности постели

вручную

частота пульсаций воздушного потока,

улучшает разрыхление постели, ускоряет процесс разделения и сокращает на 25 % расход воздуха

частотное

управление

приводом

пульсаторов

амплитуда колебаний короба,

изменяют степень разрыхленности

постели

вручную

частота

колебаний короба,

частотное

управление

приводом

угол

продольного наклона

деки,

изменяет толщину постели и скорость

движения материала по деке сепаратора

вручную

угол

поперечного

наклона

деки,

изменяет скорость разгрузки верхнего (угольного) слоя постели

вручную



Основная задача регулирования вибрационно-пневматических сепараторов заключается в выборе такого режима их работы, при котором обеспечивается наилучшее отделение посторонних примесей из угля при его минимальных потерях в отходах. Вместе с тем, анализ таблицы 1 показывает, что технологический процесс вибрационно-пневматического обогащения углей не автоматизирован и управление сепаратором осуществляется оператором вручную, исходя из его знаний и опыта, что приводит к низкому качеству и снижению эффективности получения конечного продукта.

Управление процессом обогащения на сепараторе сводится к регулированию общего расхода воздуха через деку, амплитуды и частоты колебаний короба сепаратора. От рационального выбора этих параметров зависит производительность пневматического обогащения [2]. На качество получения конечного продукта пневматического обогащения также влияют положение разделяющих ножей в приёмных воронках, углы наклона деки в двух плоскостях, высота бокового и торцевого порогов, а также другие конструктивные характеристики сепаратора. На рисунке 2 приведена обобщенная структурная схема разрабатываемой системы автоматического управления вибрационно-пневматическим сепаратором.



Рисунок 2 – Обобщенная структурная схема системы управления сепаратором

Управляющее воздействие u(t) представлено величинами: расхода воздуха через деку, амплитуды и частоты колебаний короба сепаратора. Основными возмущающими воздействиями f(t), оказывающими влияние на управление сепаратором, являются гранулометрический состав угля и его плотность. Вектор наблюдения y(t) представлен зольностью концентрата АК, зольностью промпродукта АП/П, зольностью отходов АОТХ , эффективностью разделения ε и степенью разрыхленности постели. Регулирование в системе управления осуществляется по контурам подачи горной массы и воздуха, а также контуру частоты колебаний деки.


Таким образом, использование системы автоматического управления вибрационно-пневматическим сепаратором позволит обеспечить поддержание заданной производительности с сохранением качества конечного продукта обогащения.

Перечень ссылок


  1. Справочник по обогащению углей. Под ред. И.С.Благова, А.М.Коткина, Л.С.Зарубина. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1984, 614 с.

  2. Б.Д.Бесов Аппаратчик пневматического обогащения углей. Справочное пособие для рабочих. М.: Недра, 1988, 77 с.