Двухканальное устройство для измерения и регистрации гранулометрического состава потоков пульпы

Полезная модель относится к устройствам измерения размеров частиц потока материала в области обогащения полезных ископаемых и может быть использована в горно-металлургической, горно-химической, абразивной, строительной и других отраслях промышленности. Двухканальное устройство для автоматического измерения и регистрации гранулометрического состава потоков пульпы, содержащее пробоотборники, пульпопроводы, баки стабилизации потоков пульпы, датчик крупности, устройство обработки и отображения информации, бак отвода пульпы, магистраль промывки водой датчика крупности, отличающее тем, что применен один общий бак стабилизации потоков, выполненный в виде единого корпуса, разделенного перегородкой на две части, в верхней части бака на подводящих пульпопроводах установлены гибкие шланги с тягами, прикрепленными к электромагнитам, управляемыми от устройства переключения, в донной части бака расположен патрубок для вывода пульпы в измерительную камеру датчика крупности; введены электромагнитное устройство переключения потоков пульпы и датчик крупности с датчиком перемещения 75511-75514; добавлены магистрали промывки водой и продувки воздухом пульпопроводов от пробоотборников до бака стабилизации потоков; введены устройства сопряжения и обработки информации о гранулометрическом составе пульпы двух потоков. Кроме того, в качестве датчика крупности использован датчик типа «ДТП-80».

Полезная модель относится к устройствам измерения размеров частиц потока материала в области обогащения полезных ископаемых и может быть использована в горно-металлургической, горно-химической, абразивной, строительной и других отраслях промышленности.

Известны следующие способы для определения содержания контрольного класса крупности в потоке материала: общепринятый ситовой анализ, седиментационный, фотометрический, кондуктометрический, лазерный, ультразвуковой и другие. Однако, из способов, реализованных в автоматизированных устройствах и опробованных в промышленных условиях, нашли применение немногие.

С использованием способа поглощения ультразвукового сигнала выполнены гранулометры типа ПСМ-100, ПСМ-200, ПСМ-300, ПСМ-400 американского производства [Л1, Л2].

Как правило, реализация указанных способов затруднена из-за недостатков, присущих им. Например, при использовании способа поглощения ультразвукового сигнала, необходима тщательная деаэрация пульпы, а также демагнитизация ее на магнитных рудах.

На обогатительных фабриках нашел применение также способ определения содержания контрольного класса крупности в пульпе, основанный на дискретных замерах самых крупных частиц твердой фазы пульпы микрометрическим щупом, реализованный в гранулометрах типа ПИК-074 [Л3, Л4].

Устройство для автоматического контроля и измерения гранулометрического состава пульп и растворов, содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде микрометрического щупа, датчик, электродвигатель, программное устройство, управляющее электродвигателем, регистрирующее

устройство, отличающее тем, что датчик перемещение-напряжение выполнен как индуктивный датчик одной из моделей 75511-75514 с высокочастотным питанием, щуп-шток жестко соединен через коромысло-плунжер с датчиком, профиль кулачка выполнен двухлепестковым эллипсоидным, верхняя часть штока выполнена в виде двухрожковой вилки [Л3].

Известно устройство измерения гранулометрического состава ПСИ 200 фирмы «Outokumpu electronics» в виде двух модификаций на один канал - Single line PSI 200 и на три канала - Multi line PSI 200, использующие также датчик крупности, основанный на дискретном замере твердых частиц пульпы микрометрическим щупом. Трехканальное устройство ПСИ 200 оснащено в каждом канале пробоотборным устройством с возможностью отсечения потока пульпы пневматическим клапаном через измерительный канал датчика, устройством промывки измерительного канала датчика крупности, устройством обработки информации с датчика крупности, устройством отображения информации по результатам измерения гранулометрического состава [Л5].

Недостатком известного устройства является то, что для стабилизации расхода потока через измерительный канал датчика крупности используются три стабилизационные емкости с регулированием уровня пульпы в каждом из них. Это влечет за собой утяжеление и усложнение конструкции, а также снижение надежности устройства.

Кроме того, в известном устройстве применен датчик крупности частиц, точность измерения которого снижается в условиях изменения температуры пульпы [Л4].

Прототипом предполагаемому изобретению является устройство по [Л5].

Задачей настоящей полезной модели является создание устройства на два потока, для входа и выхода агрегата измельчения, применение более совершенных датчиков измерения крупности частиц, а также использование только одной емкости стабилизации потока пульпы через измерительный канал датчика.

От известного устройства [Л5] предложенная полезная модель отличается следующим - другой конструкцией всего устройства на два потока пульпы из разных источников пульпы, конфигурацией систем промывки водой и продувки воздухом всей системы, другим датчиком измерения крупности частиц, другим устройством обработки информации и отображения информации о грансоставе потоков пульпы. Может быть использован датчик крупности в соответствии с [Л3] датчиками перемещения модели 75511-75514, либо датчик с использованием [Л3, Л4] - ДТП-80, содержащий щуп-шток, соединенный через коромысло-плунжер с датчиком перемещения, отличающийся тем, что соединительный рычаг (коромысло) штока измерительного и штока преобразователя (плунжер) выполнен смещающимся вдоль их осей, причем величину 1} измерительного штока для установки соединительного рычага выбирают из условия

l₁₁=₀+l₂₂, где

;

l_i - длины деталей, входящих в систему измерений размера частицы,

_i - коэффициенты линейного расширения материалов деталей, входящих в систему измерения размера частицы.

Материалы измерительного штока и штока преобразователя выбирают из соответствия условию ₁>₂.

Благодаря этим отличительным особенностям новая полезная модель устройства для измерения и регистрации гранулометрического состава пульпы реализует более точное измерение размера частиц, регистрацию и отображение информации о грансоставе двух потоков пульпы, меньший вес и габариты устройства в целом.

Предложенная конструкция устройства представлена на рис.1, рис.2.

1, 2 - потоки пульпы первого и второго каналов

3, 4 - пробоотборники

5, 6 - магистрали воды

7, 8 - магистрали воздуха

9 - устройство электромагнитное переключения потоков пульпы

10, 11 - пульпопроводы первого и второго потоков пульпы

12 - бак стабилизации потоков пульпы

13 - часть стабилизационного бака для потока пульпы, формируемого к датчику крупности

14 - часть стабилизационного бака для транзитного потока пульпы

15 - пульпопровод между стабилизационным баком и датчиком крупности

16 - пульпопровод между стабилизационным баком и баком отвода пульпы для возврата в производственный процесс

17 - магистраль воды для промывки датчика крупности

18 - клапан на магистрали воды

19 - устройство промывки датчика крупности

20 - датчик крупности твердых частиц пульпы

21 - решетка на входе в бак стабилизации потоков

22 - бак отвода пульпы

23 - пульпопровод от бака отвода пульпы до магистрали технологического процесса

24 - микропроцессорное устройство обработки и отображения информации

25 - устройство сопряжения

26, 27 - электромагниты устройства переключения 9 потоков пульпы

28, 29 - шланги гибкие магистральные пульпопроводов 10, 11

30, 31 - устройство переключающее

32, 33 - пружины возврата устройства переключающего в исходное положение

Пульпа от каждого из пробоотборников через соответствующий пульпопровод поступает циклично в датчик измерения размера частиц под управлением устройства сопряжения, затем пульпа выводится в бак отвода.

Работа двухканального устройства для измерения и регистрации гранулометрического состава пульпы состоит в следующем:

Пульпа из одного из каналов 1 или 2 через один из пробоотборников 3 или 4 по пульпопроводам 10 и 11 поступает в бак стабилизации 12 потока пульпы. В зависимости от сигнала, поступающего на устройство электромагнитное переключения потоков пульпы, пульпа из пульпопроводов 10 и 11 поступает либо в одну 13, либо в другую часть 14 бака стабилизации 12. Из части 13 по пульпопроводу 15 через устройство промывки датчика 19 поступает в датчик крупности 20, где измерительное устройство производит измерение величины размеров твердых частиц.

От датчика крупности 20 электрический сигнал поступает в микропроцессорное устройство обработки и отображения информации 24 и после соответствующих вычислений отображает значение размера частиц каждого из потоков пульпы.

Переключение потоков пульпы производится через определенные временные промежутки устройства 24 через устройство сопряжения 25 воздействием на электромагниты 26, 27 устройства переключения 9. Пульпа, прошедшая через датчик крупности 20. поступает в бак 22 отвода пульпы и через пульпопровод 23 выводится в технологический поток пульпы производственного агрегата измельчения. В бак отвода 22 потока пульпы по пульпопроводу 16 отводится через 14 также пульпа из пульпопроводов, которая не попала в измерительную камеру 13 устройства.

На баке стабилизации потоков пульпы над измерительной частью его закреплена решетка 21, препятствующая попаданию в датчик крупности слишком больших частиц и других посторонних включений. Над баком стабилизации 13 размещено устройство 9 переключения, состоящего из двух электромагнитов 26, 27, соединенных с устройством переключения 30, 31 с одной стороны и с пружинами возврата 32, 33 с другой стороны.

Для обеспечения устойчивой работы устройства в целом, выполнены магистрали 5, 6, 7, 8, 17 для промывки пульпопроводов и датчика крупности водой и воздухом под давлением.

Магистраль подвода воды к датчику снабжена управляемым от 24 клапаном 18. Может быть использован датчик крупности ДТП-80 по [Л3, Л4, Л7] вместо используемого датчика крупности по [Л5].

Предложенная полезная модель имеет изобретательский уровень, так как использована новая конструкция устройства - один бак стабилизации потока пульпы, устройство переключения потоков, магистрали промывки водой и продува воздухом, новый датчик крупности частиц, обеспечивающие меньшую материалоемкость и меньший вес конструкции.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ультразвуковые гранулометры фирмы «Аутометрикс», США, М., Черметинформация, 1981 г.

2. Каталог фирмы «Аутометрикс», США, 1998 г.

3. Свидетельство ПМ №20965 G 01 N 15/02, БИ №34 от 10.12.2001 г. «Устройство для автоматического измерения гранулометрического состава пульпы».

4. Патент №2207542, G 01 N 15/02, БИ №18 от 27.06.2003 г. «Устройство для автоматического контроля гранулометрического состава пульпы и растворов».

5. Каталоги фирмы «Outokumpy electronics» стр.1-6. «PSI-200».

6. Каталог завода «Измерен» Преобразователи индуктивные, модели 75511-75514, г. Санкт-Петербург. 1997 г.

7. Датчик крупности ДТП-80. М.,2003 г., ОАО СЦМА, 2Е2.328.003.

1. Двухканальное устройство для автоматического измерения и регистрации гранулометрического состава потоков пульпы, содержащее пробоотборники, пульпопроводы, баки стабилизации потоков пульпы, датчик крупности, устройство обработки и отображения информации, бак отвода пульпы, магистраль промывки водой датчика крупности, отличающееся тем, что применен один общий бак стабилизации потоков, выполненный в виде единого корпуса, разделенного перегородкой на две части, в верхней части бака на подводящих пульпопроводах установлены гибкие шланги с тягами, прикрепленными к электромагнитам, управляемыми от устройства переключения, в донной части бака расположен патрубок для вывода пульпы в измерительную камеру датчика крупности, введены электромагнитное устройство переключения потоков пульпы и датчик крупности с датчиком перемещения одной из моделей 75511-75514, добавлены магистрали промывки водой и продувки воздухом пульпопроводов от пробоотборников до бака стабилизации потоков, введены устройства сопряжения и обработки информации о гранулометрическом составе пульпы двух потоков.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве датчика крупности использован датчик типа “ДТП-80”.