УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТЕПЕНИ АЭРИРОВАННОСТИ ПУЛЬПЫ В КАМЕРЕ ФЛОТАЦИОННОЙ МАШИНЫ
DEVICE TO MEASURE PUMP AERATION IN FLOTATION MACHINE CHAMBER

Одним из важнейших параметров при флотации руд цветных металлов является насыщенность пульпы воздухом - степень аэрированности пульпы в камере флотационной машины. Степень аэрированности пульпы определяется как процентное содержание объема воздуха в пульпе. Предлагаемое устройство предназначено для измерения степени аэрированности дальнейшего использования результатов измерения для регулирования технологического процесса флотации. Известны вибрационные плотномеры для измерения плотности пульпы [1]. Плотномеры [1] сложны и имеют низкую точность.
Устройство для измерения степени аэрированности (количества воздуха в пульпе) известно [2]. Известное устройство содержит систему приборов измерения косвенных параметров - датчиков уровня и давления пульпы с последующей математической обработкой сигналов указанных приборов в вычислительном комплексе. Устройство [2] сложно, имеет низкие точность и надежность. Прототипом предлагаемого устройства является [2].
С целью упрощения конструкции устройства, повышения его точности и надежности предлагается устройство, представленное на чертеже, где изображены:
1 - флотационная машина,
2 - пена,
3 - пульпа,
4 - аэратор,
5 - первый тензометрический датчик силы,
6 - соединительная тяга первого измерительного буйка,
7 - успокоитель - деаэратор,
7.1 - вход успокоителя - деаэратора,
7.2 - выход успокоителя - деаэратора,
8 - первый измерительный буек,
9 - второй тензометрический датчик силы,
10 - соединительная тяга второго измерительного буйка
11 - второй измерительный буек,
12 - успокоитель поперечных колебаний пульпы,
13 - труба аэратора,
14 - вычислительное устройство,
15 - выход вычислительного устройства - степень аэрации пульпы
Предлагаемое устройство состоит из первой и второй силоизмерительных систем, которые обеспечивают измерение веса измерительных буйков 8 и 11 соответственно, находящихся в пульпе различной насыщенности воздухом во флотационной машине в успокоителе-деаэраторе 7 и успокоителе 12 соответственно. Выходные сигналы силоизмерительных систем подключены на вход вычислительного устройства 14, в котором производится вычисление степени аэрации - процентное содержание воздуха в аэрированной пульпе 15.
Первая и вторая идентичные силоизмерительные системы, каждая из которых состоит из тензометрического датчика силы, соединительной тяги и измерительного буйка. Причем, измерительный буек первой силоизмерительной системы установлен в успокоителе-деаэраторе 7, погруженном в пульпу 3, а измерительный буек второй силоизмерительной системы установлен в успокоителе 12, погруженном в пульпу 3 в непосредственной близости от успокоителя-деаэратора 7. Выходы тензометрических датчиков силы 5 и 9 подключены к входам вычислительного устройства 14. Площадь сечения входа 7.1 успокоителя-деаэратора в 10-20 раз больше площади сечения выхода успокоителя-деаэратора и расположена в вертикальной плоскости.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
Воздух по трубе аэратора 13 поступает в аэратор 4 и, выходя из аэратора, поступает в пульпу 3, насыщая ее воздухом. В таком состоянии пульпа поступает в успокоитель 12, который практически исключает горизонтальные колебания пульпы. Плотность пульпы при насыщении ее воздухом уменьшается, и поэтому сила натяжения Fт2 увеличивается. Одновременно аэрированная пульпа поступает на вход успокоителя-деаэратора, освобождаясь от воздуха. В успокоителе-деаэраторе плотность пульпы увеличивается, и деаэрированная пульпа перемещается к выходу успокоителя-деаэратора и выходит из него, и сила натяжения Fт1 соединительной тяги 6 первого измерительного буйка уменьшается. Сигналы Fт1 и Fт2 поступают на входы вычислительного устройства 14, в котором реализуется вычисление степени β аэрированности пульпы как функции Fт1 и Fт2 и веса Р буйка 8 в воздухе, а именно:
β={(Fт2-Fт1)/(P-Fт1)}×100%.
Полученная зависимость может быть преобразована в выражение:
β=(1-ρд/ρа)×100%,
где ρд и ρa - плотность деаэрированной и плотность аэрированной пульпы соответственно,
β - степень аэрированности пульпы.
Предлагаемое устройство осуществляет прямые измерения физических параметров пульпы, однозначно связанных с силами натяжения Fт1 и Fт2 соединительных тяг 6 и 10 соответственно. Поэтому конечный результат - выход вычислительного устройства 15 - измерение степени аэрированности пульпы реализуется с высокой точностью, а введение в предлагаемое устройство первой и второй идентичных силоизмерительных систем, каждая из которых состоит из тензометрического датчика силы, измерительного буйка и соединительной тяги, приводит к высокой его надежности.
Предлагаемое устройство является новым, полезным, обладает отличительными свойствами, широко применимо при автоматизации процесса флотации на обогатительных фабриках и поэтому соответствует требованиям, предъявляемым к изобретению.
Источники информации
1. Ю.П.Жуков «Вибрационные плотномеры», М.: Энергоатомиздат, 1991 г., стр.32-36 (Б-ка по автоматике; вып.678).
2. Журнал «Современные технологии автоматизации» №4, 2008 г. - СТА 4/2008, стр.34-38.