使用工業水流量計監測浮選係統提高藥劑消耗的準確性
點擊次數：2266 發布時間：2021-01-16 12:33:59
摘要: 針對浮選成本高、效率低，浮選精煤質量難以保證的問題，呂家坨選煤廠的（de）浮選自動加藥及乳化（huà）控製係統采用以 S7 － 300 PLC 為控製器，用工業水流量計和煤泥濃（nóng）度計分（fèn）別檢測進入浮選係統的流量（liàng）和濃度，PLC 計算藥劑的加入量，變頻控製計量泵，乳化器實時準確的對藥劑實施乳化和加（jiā）入（rù）。生產實踐表明，控製軟件采用人工智能（néng）技術並結合數字濾波，使測量、計算數據存儲數據曲線，藥（yào）劑消耗量準確可靠。
開灤能源化工股份有限公司呂家坨選煤廠(以下簡稱呂（lǚ）家坨選煤廠) 設計能力為 3. 0 Mt /a，生產工藝為重介、浮選聯合工（gōng）藝，該廠浮選工藝為原生煤泥和重（chóng）介分流煤泥進入（rù） 2 個煤泥混料桶，然後進入 2 個（gè）礦漿預處理（lǐ）器，1 個礦漿預處理器供料2 個浮選機（jī），4 個浮選機的精礦進入再選預處理器，供再選浮選（xuǎn）機。呂家坨選煤廠（chǎng）煤泥水量大，浮選係統設備多、工藝複雜，每（měi）班操作人員少，實（shí）現其全麵自動化控製（zhì）是非常必要的。
浮選是洗選（xuǎn） ＜ 0. 5 mm 煤泥*有（yǒu）效的方法，利用浮選可以降低煤泥的（de）灰分和硫（liú）分。在我國，煤泥浮選的處理量一（yī）般占全部入選量的 20% 左右。因 此，在（zài）煤炭潔淨生產中（zhōng），強化、優化浮選過程是一個十分重（chóng）要的環節。傳統的（de）浮選生產都是依靠浮選司機經驗操作，生產效率（lǜ）較低，一些主（zhǔ）要工藝（yì）參數，如礦（kuàng）漿流量、礦漿濃度、藥劑添加、尾礦灰分等都沒有做到實時定量。人工操作相（xiàng）對於自動加藥和乳化作業（yè）既不準確也不及（jí）時，造成浮選成本高、效率低，浮選精煤質量難以保證。對該過程實現自動控製（zhì），可以提高精煤（méi）產率、準確控製（zhì）精煤灰分、節省浮選藥劑、改善工作環境和降（jiàng）低工人的勞動強度。
浮選自動加藥及乳化控製係統對穩定浮選精煤灰（huī）分，提高（gāo）藥劑（jì）分散度及顆粒接觸麵積起到了一定的作用，獲得了較好的經濟效益和社會效益，也是選煤廠實現人工智能控製的（de）有效（xiào）單（dān）元。
1 硬件（jiàn）構成
該係統設有自動控製櫃，配有工業控製計算機和礦漿濃度（dù）計、流（liú）量計（jì）、藥劑計量泵、藥劑乳（rǔ）化裝置等單元組成，根據選煤廠浮選工藝的設（shè）計（jì），在操作麵板和工控機均設有起泡劑和捕收劑的（de）設定旋鈕電位器，旋鈕設定隻針對噸幹煤泥的藥比，且具（jù）有全部的手、自動操作裝置（zhì）。儀表櫃內裝有流量計和濃度（dù）計等（děng）二次檢測儀表，乳化（huà）器的操作及控製在裝置（zhì）本身上。開關電源、隔離模塊、PLC 等安裝在操作台內部，為提高係（xì）統的可靠性，所有控製和信號線纜（lǎn）全部采用 ＲVVP － 銅芯聚氯（lǜ）乙烯絕緣屏（píng）蔽型護套軟電纜，該電纜外層有較密的銅（tóng）網屏蔽，信號穩定可靠。
1. 1 PLC 可編（biān）程序控製器（qì）
係統控製核心由西門子（zǐ） S7 － 300 的 CPU 及模擬量、數字量輸入∕輸出模塊（kuài）組成（chéng），輸入∕輸出通道均采取光電（diàn）隔（gé）離等措施，大大提高了係統的抗幹擾性能，可穩定工作在較惡（è）劣的（de）生產環（huán）境中。軟件采（cǎi）用 SIEMENS STEP7 6. 0 編程，用戶界麵（miàn）全部漢化，各功能采用菜單提示，界麵友好（hǎo），易於操作。控製程序主要完成的功能: 數（shù）據（jù）采集、數字濾波、控製模型運算、PID 輸（shū）出、存貯、顯示生產主要工藝參數及運行曆史曲線（xiàn）。呂家坨選煤廠（chǎng）采用 3 台礦漿預處（chù）理器、6 台 16 m3機械攪拌式浮選機，分兩（liǎng）期施工，在軟件設計時采用兩台 PLC 並行運行方式，兩台控製櫃分（fèn）別控製南北浮選係（xì）統和新係統，內部含有（yǒu） SIEMENS S7 － 300 係列 PLC，ABB 變頻器。計算機組成網絡係統，與兩台 PLC 組成（chéng） MPI網絡，係統*大的優點（diǎn）是獨立運行能力強。對計量（liàng）泵的控製是輸（shū）出動力電源，由變頻器直接接線（xiàn）到計量泵電動機。輸入信號是兩台流量計、兩台濃度計，是 4 ～ 20 mADC 信號。控製櫃采用 380VAC 動力電源。
1. 2 工業水（shuǐ）流量計
流量計一般采用電磁式結構，根據現場工藝狀況，分別在原礦漿管（guǎn）道和稀釋水管道（dào）上，根據管徑選用不同的規格，管徑一般在100 ～ 500 mm 之 間。本係統采用（yòng） LZD 一體防（fáng）爆型工業（yè）水流量計，整體設計符合 GB 3836-2000 爆炸性氣體使用環境要求，儀器儀表特點為: **的（de）單片機智能化（huà）管理，分流（liú）量段進行修正，確保（bǎo）流量計量的準確性與（yǔ）穩定（dìng）性; 傳感器測量管（guǎn）內無活動及阻流部件，因此無（wú）壓力損失，無阻塞; 合（hé）理選用襯裏材料及電*材料，可實現良好的（de）耐腐蝕性和耐磨性; 測（cè）量不（bú）受液體的密度、粘度（dù）、溫度、壓力（lì）和電導率變化（huà）的影響; 低頻矩形波勵磁，不受工頻及現場各種雜散幹擾的影（yǐng）響，工作穩定可靠; 不受流體方向影響，正、反向均可準確計量（liàng）; 高阻（zǔ）快速響應電路，無失真采集微弱信號和快速反應流量變化（huà）; 寬量程（chéng）比（bǐ） (0. 3 ～ 10 m /s)，滿量（liàng）程流（liú）速範圍寬; 具有小信（xìn）號切除功能，用（yòng）戶可通過設置切（qiē）除幹擾性小（xiǎo）流量; 大屏幕多參數同步顯示，瞬時流量、流速、正負向累計總量以及報警提示等（děng）; 故（gù）障（zhàng）自診（zhěn）斷功能，當流量計工作異常時，測量界麵顯示故障部位及報警; 紅外遙控功能（néng）、磁力感應式非（fēi）接觸操（cāo）作以及按鍵接觸操作（zuò），操作多樣、方便。測量精度（dù）可達 1. 5% ，相對（duì）濕度在 5% ～ 95% 之間。
安裝方向可垂直、水平、傾斜（xié），但水平安裝時要求二電*的中心軸線處於水平狀態，安（ān）裝應保證測量管內能充滿介質，不能（néng）有不滿管現象或（huò）有大量氣泡通過傳感器。對於液固兩相（xiàng）介質，*好是垂直（zhí）安裝，流體自下而上流動（dòng）。這樣既可避免固體顆粒在測量管中沉積，又使襯裏的磨損均勻，延長使用壽（shòu）命。為了避免在安裝後形成旋渦流，應保證連接管、密封件、接地環及感應器這四者同心連（lián）接（jiē），不要相互錯開。要（yào）求前置（zhì）直管段長為 5 倍管道內徑，後（hòu）置直管段長為 3 倍管道內徑。
1. 3 濃度（dù）計（jì）
濃度計一般分為同位素濃度計和（hé）雙膜盒差（chà）壓濃（nóng）度計。雖然同位素濃度計的測量精度較高，但由於價格昂貴難於（yú）維（wéi）護和管理，目前現（xiàn）場一般（bān）推薦使用雙膜盒式濃度計，該儀表安裝容易、使用安全和易於管理，實踐證明（míng）這種方式的濃度計也能滿足（zú）生（shēng）產要求。選煤廠（chǎng）浮選生產中，入浮濃度是一個重要參數，它直接關係到洗選效果與精煤產率。*佳入浮濃度由小浮選試（shì）驗得出，多數（shù）選煤廠*佳入浮濃度在 80 ～ 120 g /L 之間。主（zhǔ）要技（jì）術參數為: 測量精度為 0. 25% ，通過儀表量程的遷移，選取密度測量變化範圍為 1 000 ～ 1 200 g /L 的上下限值（zhí），對應測量（liàng）信號為（wéi） 4 ～ 20 mA，實際誤差應在±0. 5 g /L。管徑（jìng）範圍為 0 ～ 750 mm，環（huán）境（jìng）溫度為 － 10 ～ 50 ℃。
1. 4 變頻式藥劑計量泵（bèng）
計量泵在市場上有多種方式，其流量調（diào）節基本有兩種: 一是調節泵的柱塞（sāi）行程長度; 二（èr）是采用變頻器改變電源頻率調節泵速，後者便於實現流量的控製（zhì）和計算機管理。主（zhǔ）要技術參數為: 測量精度為±1% ，測量範圍為 0 ～ 300 L /h 可調，環境溫度（dù）為－ 10 ～ 50 ℃。
1. 5 單一藥（yào）劑乳化器
選煤廠浮選藥劑乳化裝置是將藥（yào）劑和水（shuǐ）製成乳化液，實現藥劑的合理使用，將對浮選效果和節約藥劑起到一定的作用。在使（shǐ）用中可根據藥劑和水的配製比例觀察藥劑的乳化效果，通過乳化器操作箱內的（de）的電位器調整水泵轉速，即調整乳化壓力。自動加藥控製是根據入浮流量與（yǔ）入（rù）浮濃度的檢測結果，控（kòng）製（zhì）起泡劑與捕收劑的（de）加（jiā）入。乳化器的工作原理如圖 1 所示。
2 控（kòng）製原理及功能（néng）
2. 1 藥劑（jì）自動添加原理
藥劑添（tiān）加是浮選生產中的重要環節，其添加量的大（dà）小、準確與否和油醇配比等都直接（jiē）影（yǐng）響（xiǎng）產品的質（zhì）量、效果及經濟（jì）效益。傳統浮選司機憑（píng）經（jīng）驗調節油嘴加藥，沒有做（zuò）到定量，在流量、濃度、煤質發生變化時，不能及（jí）時調節，產品質量難以保證，尾礦跑粗現象嚴重。
STD － Ⅲ型浮選工藝參數自動（dòng）測控係統通過雙膜盒差壓計測量原礦漿濃度（dù）; 采（cǎi）用工（gōng）業水流量（liàng）計測量原礦漿流（liú）量，由 PLC 計算出入浮幹煤泥量和藥劑的瞬時添（tiān）加（jiā）量，用變頻式計量（liàng）泵完成浮選藥劑的添加。通過上位機還可以打印小時、班、天及（jí）月的運行數據（jù），更加有利於生產管理及技術分析，藥劑自動原理如圖 2 所示，k1、k2、k3 是計算修正參數。以 PID 算（suàn）法為（wéi）核心，通過優化控製程序計算出藥劑給定量，在捕收（shōu）劑和起泡劑管道上分別安裝藥劑（jì）測量（liàng）裝置，用於檢測藥劑的添加量。當藥劑測量值小於藥劑給定量時，PID 輸出增大，反之則減小。加藥泵變頻器控製原理如圖 3 所示。
2. 2 改變藥（yào）強（qiáng）控製浮選精煤灰分
在控製係統（tǒng）中，通過（guò）對入浮礦漿的流量、濃度檢測，計算出入浮的煤（méi）泥量（liàng），根據人工設定（dìng）的藥劑加入量/噸煤（méi）泥，計算出起泡劑和捕收劑的加入量，然後通過在線乳化，分別送到礦漿預處理器和浮選（xuǎn）機（jī）各室。調節藥（yào）強旋鈕可以改變噸煤耗油量，這樣選煤廠可根據客戶要（yào）求，方便生產出不同灰分等級的（de）浮（fú）選精煤（méi）產品。
2. 3 乳化器構成及操（cāo）作（zuò）
射流泵可產生一定壓力，通過文李（lǐ）氏管將藥劑吸入，並和水形成乳化液。
電氣操（cāo）作箱通過對電機頻率的調整可使射流泵改變（biàn）供水壓力，即（jí）達到調整乳化效果。操作箱上有啟動、停止按鈕，可控製射流泵的運行，操作箱內（nèi）部有一個電位器，可用來調（diào）節射（shè）流泵電機的轉速，即調節射（shè）流（liú）泵產生的水壓力，可通過乳化器上的壓力表觀察，一般壓力調節到（dào） 0. 25 ～ 0. 4 MPa 之間（jiān）即可，在變頻器的小顯示屏上可查看運轉速（sù）度，電機電流等參數。
在乳化（huà）裝置的進水管（guǎn）處應安裝有閥門，工作前將該（gāi）進水閥們打開，然後開啟操（cāo）作箱的（de）啟動按鈕，注意觀察供水壓力，通（tōng）常在 0. 25 ～ 0. 5 MPa 範圍內調整（zhěng） (注意觀察乳化（huà）效果) 調整射流泵壓力。該裝置停（tíng）止（zhǐ）時，按（àn）操作箱上的停止按鈕，關（guān）閉進水閥門。
係統的控製櫃、操作台和現場儀（yí）表在布線時，要（yào）信號線與動力線嚴格分開，無法分開的地方控製線（xiàn）要求穿管，以防動力電源幹擾控製信號。
2. 4 參數設（shè）定操作
係統具有電腦操作和控製櫃（guì）手動操作，而電腦操作又有手動和自動兩種方式，在自動狀態下有（yǒu）測量參數的實際值和人工給定值（zhí）得選擇。手動運行是通過拖動鼠標條改變藥劑量的添加。選擇自動時係統是根據流（liú）量、濃度、起泡劑設定（dìng）、捕收劑設定，自動確定（dìng）藥劑的加入量，此時手動拖動鼠標條是（shì）沒用的。藥劑比是由捕收劑除起泡劑運（yùn）算所得，在自動運行時，需**調（diào）整起泡劑設定和捕收（shōu）劑設定。
3 結語
以呂（lǚ）家坨選煤廠應用前後的對比，在正確使用的情況下，除穩定產品煤質量、縮小精煤灰分區間外，回（huí）收 率 可 提 高 1 ～ 1. 5 個 百 分 點，以 選 煤 廠(3. 0 Mt /a) 年處理60 萬 t 浮選煤泥計算，可多產出商品煤 0. 6 ～0. 9 萬 t ，按噸精煤中煤差價 500 元計（jì）算，可增加收入（rù）300 ～450 萬元 ; 另外還使浮選藥劑的消耗下降了 10 ～15 個百分點，節省藥劑 180 ～ 270萬元。浮選自動加藥及乳化控製（zhì）係統實現了（le）浮選生產過程中參數的精確實時檢測、內部數據浮點運算及精準的藥劑加入量自動（dòng）控製，實時在線的藥劑乳化及加（jiā）入，降低浮選藥劑消耗、穩（wěn）定了浮選精煤灰分、提高了浮選精煤產率、減（jiǎn）輕了工人勞動強度。該係（xì）統通過多種網絡接（jiē）口（kǒu）可實現與全廠自動化係統的（de）數據共享，下（xià）一（yī）步（bù）可結合浮（fú）選精煤灰分（fèn）和尾礦灰（huī）分的測（cè）量，采用大數據處理技術構建浮選灰分智（zhì）能控製閉環，實現浮選精煤灰分的在線測控，對提高選煤廠的運行（háng）質量和經濟效益有較（jiào）大的意義（yì）。
開灤能源化工股份有限公司呂家坨選煤廠(以下簡稱呂（lǚ）家坨選煤廠) 設計能力為 3. 0 Mt /a，生產工藝為重介、浮選聯合工（gōng）藝，該廠浮選工藝為原生煤泥和重（chóng）介分流煤泥進入（rù） 2 個煤泥混料桶，然後進入 2 個（gè）礦漿預處理（lǐ）器，1 個礦漿預處理器供料2 個浮選機（jī），4 個浮選機的精礦進入再選預處理器，供再選浮選（xuǎn）機。呂家坨選煤廠（chǎng）煤泥水量大，浮選係統設備多、工藝複雜，每（měi）班操作人員少，實（shí）現其全麵自動化控製（zhì）是非常必要的。
浮選是洗選（xuǎn） ＜ 0. 5 mm 煤泥*有（yǒu）效的方法，利用浮選可以降低煤泥的（de）灰分和硫（liú）分。在我國，煤泥浮選的處理量一（yī）般占全部入選量的 20% 左右。因 此，在（zài）煤炭潔淨生產中（zhōng），強化、優化浮選過程是一個十分重（chóng）要的環節。傳統的（de）浮選生產都是依靠浮選司機經驗操作，生產效率（lǜ）較低，一些主（zhǔ）要工藝（yì）參數，如礦（kuàng）漿流量、礦漿濃度、藥劑添加、尾礦灰分等都沒有做到實時定量。人工操作相（xiàng）對於自動加藥和乳化作業（yè）既不準確也不及（jí）時，造成浮選成本高、效率低，浮選精煤質量難以保證。對該過程實現自動控製（zhì），可以提高精煤（méi）產率、準確控製（zhì）精煤灰分、節省浮選藥劑、改善工作環境和降（jiàng）低工人的勞動強度。
浮選自動加藥及乳化控製係統對穩定浮選精煤灰（huī）分，提高（gāo）藥劑（jì）分散度及顆粒接觸麵積起到了一定的作用，獲得了較好的經濟效益和社會效益，也是選煤廠實現人工智能控製的（de）有效（xiào）單（dān）元。
1 硬件（jiàn）構成
該係統設有自動控製櫃，配有工業控製計算機和礦漿濃度（dù）計、流（liú）量計（jì）、藥劑計量泵、藥劑乳（rǔ）化裝置等單元組成，根據選煤廠浮選工藝的設（shè）計（jì），在操作麵板和工控機均設有起泡劑和捕收劑的（de）設定旋鈕電位器，旋鈕設定隻針對噸幹煤泥的藥比，且具（jù）有全部的手、自動操作裝置（zhì）。儀表櫃內裝有流量計和濃度（dù）計等（děng）二次檢測儀表，乳化（huà）器的操作及控製在裝置（zhì）本身上。開關電源、隔離模塊、PLC 等安裝在操作台內部，為提高係（xì）統的可靠性，所有控製和信號線纜（lǎn）全部采用 ＲVVP － 銅芯聚氯（lǜ）乙烯絕緣屏（píng）蔽型護套軟電纜，該電纜外層有較密的銅（tóng）網屏蔽，信號穩定可靠。
1. 1 PLC 可編（biān）程序控製器（qì）
係統控製核心由西門子（zǐ） S7 － 300 的 CPU 及模擬量、數字量輸入∕輸出模塊（kuài）組成（chéng），輸入∕輸出通道均采取光電（diàn）隔（gé）離等措施，大大提高了係統的抗幹擾性能，可穩定工作在較惡（è）劣的（de）生產環（huán）境中。軟件采（cǎi）用 SIEMENS STEP7 6. 0 編程，用戶界麵（miàn）全部漢化，各功能采用菜單提示，界麵友好（hǎo），易於操作。控製程序主要完成的功能: 數（shù）據（jù）采集、數字濾波、控製模型運算、PID 輸（shū）出、存貯、顯示生產主要工藝參數及運行曆史曲線（xiàn）。呂家坨選煤廠（chǎng）采用 3 台礦漿預處（chù）理器、6 台 16 m3機械攪拌式浮選機，分兩（liǎng）期施工，在軟件設計時采用兩台 PLC 並行運行方式，兩台控製櫃分（fèn）別控製南北浮選係（xì）統和新係統，內部含有（yǒu） SIEMENS S7 － 300 係列 PLC，ABB 變頻器。計算機組成網絡係統，與兩台 PLC 組成（chéng） MPI網絡，係統*大的優點（diǎn）是獨立運行能力強。對計量（liàng）泵的控製是輸（shū）出動力電源，由變頻器直接接線（xiàn）到計量泵電動機。輸入信號是兩台流量計、兩台濃度計，是 4 ～ 20 mADC 信號。控製櫃采用 380VAC 動力電源。
1. 2 工業水（shuǐ）流量計
流量計一般采用電磁式結構，根據現場工藝狀況，分別在原礦漿管（guǎn）道和稀釋水管道（dào）上，根據管徑選用不同的規格，管徑一般在100 ～ 500 mm 之 間。本係統采用（yòng） LZD 一體防（fáng）爆型工業（yè）水流量計，整體設計符合 GB 3836-2000 爆炸性氣體使用環境要求，儀器儀表特點為: **的（de）單片機智能化（huà）管理，分流（liú）量段進行修正，確保（bǎo）流量計量的準確性與（yǔ）穩定（dìng）性; 傳感器測量管（guǎn）內無活動及阻流部件，因此無（wú）壓力損失，無阻塞; 合（hé）理選用襯裏材料及電*材料，可實現良好的（de）耐腐蝕性和耐磨性; 測（cè）量不（bú）受液體的密度、粘度（dù）、溫度、壓力（lì）和電導率變化（huà）的影響; 低頻矩形波勵磁，不受工頻及現場各種雜散幹擾的影（yǐng）響，工作穩定可靠; 不受流體方向影響，正、反向均可準確計量（liàng）; 高阻（zǔ）快速響應電路，無失真采集微弱信號和快速反應流量變化（huà）; 寬量程（chéng）比（bǐ） (0. 3 ～ 10 m /s)，滿量（liàng）程流（liú）速範圍寬; 具有小信（xìn）號切除功能，用（yòng）戶可通過設置切（qiē）除幹擾性小（xiǎo）流量; 大屏幕多參數同步顯示，瞬時流量、流速、正負向累計總量以及報警提示等（děng）; 故（gù）障（zhàng）自診（zhěn）斷功能，當流量計工作異常時，測量界麵顯示故障部位及報警; 紅外遙控功能（néng）、磁力感應式非（fēi）接觸操（cāo）作以及按鍵接觸操作（zuò），操作多樣、方便。測量精度（dù）可達 1. 5% ，相對（duì）濕度在 5% ～ 95% 之間。
安裝方向可垂直、水平、傾斜（xié），但水平安裝時要求二電*的中心軸線處於水平狀態，安（ān）裝應保證測量管內能充滿介質，不能（néng）有不滿管現象或（huò）有大量氣泡通過傳感器。對於液固兩相（xiàng）介質，*好是垂直（zhí）安裝，流體自下而上流動（dòng）。這樣既可避免固體顆粒在測量管中沉積，又使襯裏的磨損均勻，延長使用壽（shòu）命。為了避免在安裝後形成旋渦流，應保證連接管、密封件、接地環及感應器這四者同心連（lián）接（jiē），不要相互錯開。要（yào）求前置（zhì）直管段長為 5 倍管道內徑，後（hòu）置直管段長為 3 倍管道內徑。
1. 3 濃度（dù）計（jì）
濃度計一般分為同位素濃度計和（hé）雙膜盒差（chà）壓濃（nóng）度計。雖然同位素濃度計的測量精度較高，但由於價格昂貴難於（yú）維（wéi）護和管理，目前現（xiàn）場一般（bān）推薦使用雙膜盒式濃度計，該儀表安裝容易、使用安全和易於管理，實踐證明（míng）這種方式的濃度計也能滿足（zú）生（shēng）產要求。選煤廠（chǎng）浮選生產中，入浮濃度是一個重要參數，它直接關係到洗選效果與精煤產率。*佳入浮濃度由小浮選試（shì）驗得出，多數（shù）選煤廠*佳入浮濃度在 80 ～ 120 g /L 之間。主（zhǔ）要技（jì）術參數為: 測量精度為 0. 25% ，通過儀表量程的遷移，選取密度測量變化範圍為 1 000 ～ 1 200 g /L 的上下限值（zhí），對應測量（liàng）信號為（wéi） 4 ～ 20 mA，實際誤差應在±0. 5 g /L。管徑（jìng）範圍為 0 ～ 750 mm，環（huán）境（jìng）溫度為 － 10 ～ 50 ℃。
1. 4 變頻式藥劑計量泵（bèng）
計量泵在市場上有多種方式，其流量調（diào）節基本有兩種: 一是調節泵的柱塞（sāi）行程長度; 二（èr）是采用變頻器改變電源頻率調節泵速，後者便於實現流量的控製（zhì）和計算機管理。主（zhǔ）要技術參數為: 測量精度為±1% ，測量範圍為 0 ～ 300 L /h 可調，環境溫度（dù）為－ 10 ～ 50 ℃。
1. 5 單一藥（yào）劑乳化器
選煤廠浮選藥劑乳化裝置是將藥（yào）劑和水（shuǐ）製成乳化液，實現藥劑的合理使用，將對浮選效果和節約藥劑起到一定的作用。在使（shǐ）用中可根據藥劑和水的配製比例觀察藥劑的乳化效果，通過乳化器操作箱內的（de）的電位器調整水泵轉速，即調整乳化壓力。自動加藥控製是根據入浮流量與（yǔ）入（rù）浮濃度的檢測結果，控（kòng）製（zhì）起泡劑與捕收劑的（de）加（jiā）入。乳化器的工作原理如圖 1 所示。
2 控（kòng）製原理及功能（néng）
2. 1 藥劑（jì）自動添加原理
藥劑添（tiān）加是浮選生產中的重要環節，其添加量的大（dà）小、準確與否和油醇配比等都直接（jiē）影（yǐng）響（xiǎng）產品的質（zhì）量、效果及經濟（jì）效益。傳統浮選司機憑（píng）經（jīng）驗調節油嘴加藥，沒有做（zuò）到定量，在流量、濃度、煤質發生變化時，不能及（jí）時調節，產品質量難以保證，尾礦跑粗現象嚴重。
STD － Ⅲ型浮選工藝參數自動（dòng）測控係統通過雙膜盒差壓計測量原礦漿濃度（dù）; 采（cǎi）用工（gōng）業水流量（liàng）計測量原礦漿流（liú）量，由 PLC 計算出入浮幹煤泥量和藥劑的瞬時添（tiān）加（jiā）量，用變頻式計量（liàng）泵完成浮選藥劑的添加。通過上位機還可以打印小時、班、天及（jí）月的運行數據（jù），更加有利於生產管理及技術分析，藥劑自動原理如圖 2 所示，k1、k2、k3 是計算修正參數。以 PID 算（suàn）法為（wéi）核心，通過優化控製程序計算出藥劑給定量，在捕收（shōu）劑和起泡劑管道上分別安裝藥劑（jì）測量（liàng）裝置，用於檢測藥劑的添加量。當藥劑測量值小於藥劑給定量時，PID 輸出增大，反之則減小。加藥泵變頻器控製原理如圖 3 所示。
2. 2 改變藥（yào）強（qiáng）控製浮選精煤灰分
在控製係統（tǒng）中，通過（guò）對入浮礦漿的流量、濃度檢測，計算出入浮的煤（méi）泥量（liàng），根據人工設定（dìng）的藥劑加入量/噸煤（méi）泥，計算出起泡劑和捕收劑的加入量，然後通過在線乳化，分別送到礦漿預處理器和浮選（xuǎn）機（jī）各室。調節藥（yào）強旋鈕可以改變噸煤耗油量，這樣選煤廠可根據客戶要（yào）求，方便生產出不同灰分等級的（de）浮（fú）選精煤（méi）產品。
2. 3 乳化器構成及操（cāo）作（zuò）
射流泵可產生一定壓力，通過文李（lǐ）氏管將藥劑吸入，並和水形成乳化液。
電氣操（cāo）作箱通過對電機頻率的調整可使射流泵改變（biàn）供水壓力，即（jí）達到調整乳化效果。操作箱上有啟動、停止按鈕，可控製射流泵的運行，操作箱內（nèi）部有一個電位器，可用來調（diào）節射（shè）流泵電機的轉速，即調節射（shè）流（liú）泵產生的水壓力，可通過乳化器上的壓力表觀察，一般壓力調節到（dào） 0. 25 ～ 0. 4 MPa 之間（jiān）即可，在變頻器的小顯示屏上可查看運轉速（sù）度，電機電流等參數。
在乳化（huà）裝置的進水管（guǎn）處應安裝有閥門，工作前將該（gāi）進水閥們打開，然後開啟操（cāo）作箱的（de）啟動按鈕，注意觀察供水壓力，通（tōng）常在 0. 25 ～ 0. 5 MPa 範圍內調整（zhěng） (注意觀察乳化（huà）效果) 調整射流泵壓力。該裝置停（tíng）止（zhǐ）時，按（àn）操作箱上的停止按鈕，關（guān）閉進水閥門。
係統的控製櫃、操作台和現場儀（yí）表在布線時，要（yào）信號線與動力線嚴格分開，無法分開的地方控製線（xiàn）要求穿管，以防動力電源幹擾控製信號。
2. 4 參數設（shè）定操作
係統具有電腦操作和控製櫃（guì）手動操作，而電腦操作又有手動和自動兩種方式，在自動狀態下有（yǒu）測量參數的實際值和人工給定值（zhí）得選擇。手動運行是通過拖動鼠標條改變藥劑量的添加。選擇自動時係統是根據流（liú）量、濃度、起泡劑設定（dìng）、捕收劑設定，自動確定（dìng）藥劑的加入量，此時手動拖動鼠標條是（shì）沒用的。藥劑比是由捕收劑除起泡劑運（yùn）算所得，在自動運行時，需**調（diào）整起泡劑設定和捕收（shōu）劑設定。
3 結語
以呂（lǚ）家坨選煤廠應用前後的對比，在正確使用的情況下，除穩定產品煤質量、縮小精煤灰分區間外，回（huí）收 率 可 提 高 1 ～ 1. 5 個 百 分 點，以 選 煤 廠(3. 0 Mt /a) 年處理60 萬 t 浮選煤泥計算，可多產出商品煤 0. 6 ～0. 9 萬 t ，按噸精煤中煤差價 500 元計（jì）算，可增加收入（rù）300 ～450 萬元 ; 另外還使浮選藥劑的消耗下降了 10 ～15 個百分點，節省藥劑 180 ～ 270萬元。浮選自動加藥及乳化控製（zhì）係統實現了（le）浮選生產過程中參數的精確實時檢測、內部數據浮點運算及精準的藥劑加入量自動（dòng）控製，實時在線的藥劑乳化及加（jiā）入，降低浮選藥劑消耗、穩（wěn）定了浮選精煤灰分、提高了浮選精煤產率、減（jiǎn）輕了工人勞動強度。該係（xì）統通過多種網絡接（jiē）口（kǒu）可實現與全廠自動化係統的（de）數據共享，下（xià）一（yī）步（bù）可結合浮（fú）選精煤灰分（fèn）和尾礦灰（huī）分的測（cè）量，采用大數據處理技術構建浮選灰分智（zhì）能控製閉環，實現浮選精煤灰分的在線測控，對提高選煤廠的運行（háng）質量和經濟效益有較（jiào）大的意義（yì）。
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