Анализ результатов промышленных испытаний системы автоматического регулирования покамерной нагрузки двухкамерной мельницы

Analysis of the results of industrial tests of automatic control system load cell based two-chamber mill Adambaev M. , Maskenova B.

Анализ результатов промышленных испытаний системы автоматического регулирования покамерной нагрузки

двухкамерной мельницы

12

Адамбаев М. Д. , Маскенова Б. К.

]Адамбаев Мурат Джамантаевич /Adambaev Murat - кандидат технических наук, профессор, кафедра электроэнергетики и автоматизации технологических комплексов;

2Маскенова Балнур Кайырбековна /Maskenova Balnur - магистрант, специальность «Электроэнергетика»,

кафедра электроэнергетики и автоматизации технологических комплексов, Казахский национальный исследовательский технический университет имени К. И. Сатпаева,

г. Алматы, Республика Казахстан

Аннотация: в статье приведены результаты промышленных испытаний

двусвязанной системы автоматического управления покамерной загрузки двухкамерных мельниц. Установлено вредное взаимовлияние двух контуров друг на друга по внутренним технологическим перекрестным каналам связи. Последняя обосновывает необходимость придание автономных свойств сепаратным контурам регулирования, что значительно повышает технико-экономические показатели автоматизируемого процесса.

Abstract: the article presents the results of industrial testing dussasana automatic control system load cell based two-chamber mills. Installed harmful mutual influence of two circuits on each other by internal cross-technology communication channels. The latter justifies the need for giving the Autonomous properties of the separate control loops, which significantly improves technical and economic indicators of the automated process.

Ключевые слова: сухое измельчение, двухкамерная мельница, двухсвязанная система, автономные контура, инвариантность, промышленные испытания, техникоэкономические показатели.

Keywords: dry grinding, two-chamber mill, dvuhsvetny system, аutonomous circuit, invariance, industrial trials, technical and economic indicators.

На основе полученных ранее результатов исследований [1], таких как:

- обоснование необходимости регулирования режимов загрузки каждой камеры в отдельности и выбор управляемых величин и управляющих воздействий;

- учет статических и динамических взаимосвязей объекта;

- разработка и испытания системы автоматического контроля покамерной загрузки с использованием звукометрического метода, позволяющего выделить два сигнала, однозначно связанных с режимами загрузки камер мельницы - двухконтурная САР покамерной загрузки камер исследуемых шаровых мельниц.

Первый контур которого управляет режимом загрузки камеры крупного помола, воздействуя на величину исходного питания, а второй контур управляет режимом загрузки камеры мелкого помола, перераспределяя песковую нагрузку между камерами. Двухконтурная САР работает следующем образом (рис. 1). Шум камеры 1 воспринимается микрофоном 2 и подается в блок компенсации помех 3. С выхода блока компенсации помех 3 сигнал, функционально связанный с загрузкой только камеры 1, через регистрирующий прибор 11, являющийся индикатором уровня загрузки камеры 1, электронный регулятор 12 и управляющий магнитный усилитель 13 воздействует на исполнительный механизм 14.

44

Последний, в свою очередь, управляет силовым магнитным усилителем 15, которой при помощи двигателя постоянного тока 16 изменяет частоту вращения тарельчатого питания 17, варьируя количество исходного сырья, подаваемого в камеру 1. Шум камеры мелкого помола 10 воспринимается микрофоном 18.

Рис. 1. Блок-схема двухконтурной САР

Этот сигнал поступает в блок компенсации помех 3 и затем через прибор регистрирующий уровень загрузки 10 - в электронный регулятор 20. Откуда сигнал через магнитный усилитель 21 и исполнительный механизм 22 воздействует на распределительный орган песковой нагрузки 23, отклассифицированный в сепараторе 24, в который направляются продукты помола камер 1 и 10 при помощи элеватора 25.

После монтажа САР, настройки всех элементов системы и наладки её на процесс были произведены сравнительные испытания трех вариантов:

1. САР уровня загрузки только камеры крупного помола.

2. САР уровня загрузки только камеры мелкого помола.

3. Двухконтурной САР покамерной загрузки мельницы.

Как известно, существующие системы регулирования загрузки мельниц рудой в подобных технологических схемах осуществляют стабилизацию только первой стадии измельчениях [2]. В работе показано, что такие системы не могут стабилизировать режимы двухстадиального измельчения. На рис. 2 приведены кривые изменение уровней загрузки камер и суммарной загрузки мельницы (нагрузка элеватора) при стабилизации уровня загрузки только первой стадии изменением величины исходного питания при постоянном соотношении песковой нагрузки между камерами, т. е. при отключенном втором контуре управления. При этом наблюдается, что стабилизация уровня загрузки первой стадии не дает стабилизации загрузки камеры мелкого помола и элеватора, которые определяются изменениями измельчаемости исходной руды, обусловленной постоянной шихтовкой руды, доставляемой из разных месторождений. Как видно из рис. 2, загрузка камеры мелкого помола изменяется от 10 % до 180 % (кривая 2), а загрузка элеватора изменяется от 25 % до 170 % (кривая 3). Попутно заметим, что загрузка элеватора следит за загрузкой камеры мелкого помола (кривые 3 и 2). Это обстоятельство подтверждает высокую корреляционную связь между этими параметрами и позволяет косвенно судить об измельчаемости руды по загрузке элеватора. На рис 2, б подведены данные испытания САР загрузки камеры мелкого помола изменением количества песковой нагрузки, подаваемой в эту камеру при постоянной величине исходного питания, т. е при отключенном первом контуре управления. При стабилизации загрузки только второй стадии (кривая 2), загрузки первой стадии (кривая I) элеватора (кривая 3) также изменяются в значительных пределах. С 20.00 часов до 4.00 часов загрузка камеры крупного помола увеличилась с 40 % до 200 %, в течение следующих двух часов снизилась до 15 %. К 8.00 часам поднялась до 185 % и

45

т. д. Суммарная нагрузка изменяется в этом случае от 80 до 140 %. Колебания суммарной нагрузки во втором варианте существенно снизились: 20-140 % против 25170 %, что говорит о более сильным влиянии на суммарную нагрузку нагрузки второй стадии. Таким образом, стабилизация загрузки одной стадии не стабилизирует работу другой стадии измельчения, что позволяет сделать вывод о неправильности существующей практики стабилизации режимов загрузки только одной стадии процесса двухстадиального измельчения.

Результаты испытаний двухконтурной САР загрузки обеих камер приведены на рис. 2в. Этот вариант дает лучший результат в смысле стабилизации загрузки камер. Но здесь выявляется одна особенность, заключающаяся в том, что амплитуда колебаний регулируемой величины камеры крупного помола увеличилась более чем в четыре раза, увеличилась частота автоколебаний этой величины по сравнения с результатами первого варианта.

Рис. 2. Результаты испытаний трех вариантов САР. I-загрузки I камеры; 2-загрузка П камеры; 3- загрузка

46

Это обстоятельство является следствием того, что в первом варианте САР регулирование загрузки первой стадии происходило при фиксированном положения органа распределения песковой нагрузки, изменение величины песковой нагрузки за счет изменения измельчаемости исходной руды носит плавный монотонной характер, и это возмущение легко компенсируется первым контуром. В случае же работы обоих контуров регулирования ухудшение качества регулирования в первом контуре объясняется вредным влиянием работы второго контура по перекрестному каналу связи (в данном случае канал: шибер-трубопровод-вход первой камеры).

Действительно, может сложиться такая пиковая ситуация, когда из-за уменьшения уровня загрузки первой камеры система будет увеличивать до максимума исходное питание, а в это же время из-за увеличения уровня загрузки первой камеры, второй контур переправит всю песковую нагрузку, которая достигает 150-350 % от величины исходного питания и состоит из материала, наиболее трудно измельчаемого, в первую стадию. Произойдет сложение двух максимальных потоков, что немедленно отразится на регулируемой величине первого контура, которая начнет снижать исходное питание да минимума. Далее идет обратный процесс, что может привести к созданию противоположной пиковой ситуации. Первый контур работает в тяжелых условиях, определяемых влиянием второго контура, при этом резко увеличивается как амплитуда, так и частота выходного сигнала первого контура. При установке максимальных задающих воздействий контуров регулирования, колебательность выходной величины первого контура еще более увеличится вплоть до потери управляемости - аварийного состояния «завала» камеры крупного помола.

Изменение же уровня загрузки первой камеры практически не оказывает влияния на режим работы второй камеры, что обусловлено следующими причинами:

1. Эти возмущения имеют небольшую амплитуду, определяемую качественными показателями первого контура регулирования.

2. Прежде чем отразиться на уровне загрузки второй камеры, возмущение проходит через первую камеру измельчения, элеватор, сепаратор, трубопровод, при этом сказываются фильтрующие свойства объекта, играющие в данном случае положительную роль.

3. Часть этого возмущения в виде готовой продукции отводится сепаратором из системы, часть возвращается в камеру крупного измельчения на доизмельчение, и только оставшаяся часть попадает на вход второй камеры.

Следовательно, возмущение от работы первого контура на второй по перекрестному каналу связи носит монотонный характер небольшой амплитуды, поэтому хорошо компенсируется вторым контуром управления, который практически не оказывает влияние на амплитуду колебательной выходной величины, хотя частота автоколебаний несколько увеличивается.

Сравнение кривых изменения загрузки элеватора при испытаниях трех вариантов САР позволяет сделать заключение, что стабилизация суммарной загрузки мельницы в рассматриваемой последовательности резко возрастает (кривые 3, рис. 2, а, б, в). Последнее улучшает работу классифицирующих элементов системы, а, следовательно, повышает стабильность гранулометрического состава готового продукта. Разброс процентного содержания некондиционного класса при автоматическом и ручном управлении составил соответственно 1,2 % и 4 %, что может благоприятно сказаться на последующих операциях по обогащению руд.

Длительные испытания двухконтурной САР загрузки двухкамерной шаровой мельницы показали, что вследствие широкого изменения измельчаемости руды (время изменения измельчаемости руды от минимума до максимума приблизительно равно 2-3 часа, см. рис. 2б), производительность агрегата меняется в значительных пределах. В связи с чем требуется периодическая корректировка задания первого контура для повышения эффективности управления процессом, а также поддержания определенной величины циркулирующей нагрузки в системе для нормальной работы

47

второго контура. Для мягких руд следует повышать задание первого контура, а для твердых руд - снижать его.

Таким образом, для дальнейшего повышения эффективности управления процессом с использованием двухконтурной САР необходимо решить следующие две задачи:

1. Разработать алгоритм коррекции задания первого контура регулирования и произвести техническую реализацию этого алгоритма [3].

2. Разработать устройство, позволяющее компенсировать вредное влияние сильной перекрестной связи по технологическому каналу от работы второго контура управления на первый [4].

Литература

1. Адамбаев М. Д.Повышение эффективности процесса сухого измельчения. Монография. LAP LAMBERT Academic Publishing: Saarbrucken, Deutschland / Германия, 2014. 237 с.

2. Адамбаев М. Д. Автоматическое управление процессами сухой рудоподготовки -Алматы: Комплекс, 2004. 163 с.

3. Адамбаев М. Д., Тогжанова Ж. К., Байназарова Л. А. / А.С. РК № 16388 Комбинированный способ автоматического управления загрузкой двухкамерной сепараторной мельницы и устройство для его осуществления.

4. Адамбаев М. Д., Байназарова Л. А., Тогжанова Ж. К. / А.С. РК № 15804 Способ взаимосвязанного управления покамерной загрузкой двухкамерной сепараторной мельницы и устройство для его осуществления.

The possibility of using fish raw material in the production of minced meat Zabalueva Yu. , Ivanov A. , Burhanova A.

1 Забалуева Юлия Юрьевна / Zabalueva Yuliya - доцент, кандидат технических наук; 2Иванов Александр Юрьевич / Ivanov Alexander - аспирант;

3Бурханова Анастасия Галимзяновна /Burhanova Anastasiya - магистр, кафедра технологии мясных и консервированных продуктов,

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение Высшего образования Восточно-Сибирский государственный университет технологий и управления, г. Улан-Удэ

Аннотация: в статье представлены результаты исследований возможной

частичной замены в производстве котлетных фаршей основного мясного сырья белково-жировой пастой из молок лососевых рыб. Изучены функциональнотехнологические и органолептические свойства пасты и котлетных фаршей. Abstract: the article presents the results of investigations ofpossible partial replacement the main raw meat by protein-fatty paste from salmon milt in the production of minced meat. The functional and technological and sensory properties of the paste and minced meat were studied.

Ключевые слова: белково-жировая паста, котлетный фарш, молоки лососевых рыб, качество.

Keywords: protein-fatty paste, minced meat, salmon milt, quality.

48