懸浮液密度的自動控制

高

（龍煤七臺河礦業(yè)有限責任公司龍湖選煤廠，黑龍江七臺河154600）

懸浮液密度的自動控制

（龍煤七臺河礦業(yè)有限責任公司龍湖選煤廠，黑龍江七臺河154600）

懸浮液密度檢測技術主要有雙管壓差密度計、水柱平衡密度計、放射性同位素密度計、懸浮液密度自動控制系統(tǒng)。選煤廠中最常用的是雙管壓差密度計和水柱平衡密度計，放射性同位素密度計使用較少。

懸浮液；密度；自動控制

1　雙管壓差密度計

雙管壓差密度計結構如圖1所示。

圖1　雙管壓差密度計Fig.1Double tube gradiomanometer

工作原理：把長短兩管插入密度為ρSU的被測懸浮液中，兩者插入深度分別為h1和h2。一定壓強的氣體經(jīng)節(jié)流閥7（直徑0.75mm）給入雙管中，充滿雙管后又克服管端壓力進入懸浮液。由于節(jié)流閥前后的壓降隨氣體流速的增大而增大，在被測懸浮液流速很慢而密度均勻時，按流體靜力學原理，液體內(nèi)部某一點的壓力等于其深度與密度相乘。

雙管壓差密度自動控制裝置由測量部分、信號放大部分和執(zhí)行機構三部分組成。測量部分隨時檢測密度變化情況，并在超過規(guī)定密度時發(fā)出信號；信號放大部分將檢測機構發(fā)出的電信號接收過來，通過放大器放大后，送入執(zhí)行機構；通過執(zhí)行機構來調(diào)節(jié)懸浮液的密度，使懸浮液的密度保持穩(wěn)定。

2　水柱平衡密度計

水柱平衡密度計結構如圖2所示。

圖2　水柱平衡密度計Figure 2 Meterwater colum n equilibrium density

它是利用壓差原理來測定的。被測懸浮液，通過介質(zhì)箱1的固定篩，脫除大塊后，進入重介管2從噴嘴4流出。為保持液面高度的穩(wěn)定，另一部分懸浮液則從介質(zhì)箱溢流管7流出。重介管的直徑大于噴嘴直徑，因此，管內(nèi)懸浮液流速小，可視為靜止狀態(tài)。定壓箱5的清水緩慢經(jīng)過清水管6，也通過噴嘴4流出。從噴嘴4流出的水和懸浮液的混合物去稀介質(zhì)桶。按流體靜力學原理，在水和懸浮液都通過噴嘴4流出時，水柱的壓力與懸浮液柱的壓力相等。

由于重介管長度h是固定的，水的密度P是1g/cm3，因此，水柱高度H的變化，直接反映懸浮液密度的變化。實際應用中，把水柱高度的變化值轉換成電信號，經(jīng)過放大輸入執(zhí)行機構。水柱平衡密度計電控系統(tǒng)見圖3。

圖3　水柱平衡密度計電控系統(tǒng)Figure 3 Meter water co lum n equilibrium density electronic control system

3　放射性同位素密度計

放射性同位素密度計最常用的是“穿透式”。它是按7射線穿過懸浮液時被吸收的程度大小測定懸浮液密度。其簡單原理是：將一放射源放在裝有懸浮液的管道一側.而將被測定γ射線強度的接收器放在管道另一側（見圖4）。γ射線穿過懸浮液后有一部分射線被懸浮液吸收，吸收的射線強度與懸浮液密度成正比。所以，懸浮液的密度可按接收器所測得的總放射性強度大小確定。

圖4　放射性同位素密度計結構簡圖Figure 4 Radioisotope densitym eter structure diagram

4　懸浮液密度自動控制系統(tǒng)

圖5是我國某選煤廠使用的水柱平衡密度計自動控制系統(tǒng)。從合格懸浮液輸送管內(nèi)引出的被測懸浮液，經(jīng)固定篩篩出煤粒，篩下懸浮液經(jīng)定壓漏斗進入重介質(zhì)管，再進入?yún)R流槽。同時清水經(jīng)清水管也進入?yún)R流槽，匯流后，由節(jié)流嘴排至變流箱。此時密度指示管顯示出一個水位高度，就可從旁邊的標尺上讀出此時的密度值。

圖5　水柱平衡密度計自動控制系統(tǒng)Figure.5 Meterwater column equilibrium density automatic control system

在生產(chǎn)中，懸浮液密度正常，電動執(zhí)行器不轉動。此時由密度計噴嘴噴出的懸浮液，經(jīng)變流箱流入合格介質(zhì)桶。在懸浮液密度升高或降低時，插入測量管中的電極浸水深度發(fā)生變化，發(fā)出不同的電流信號，經(jīng)放大器放大后，使用電動執(zhí)行器帶動變流箱內(nèi)的閘板。在對懸浮液密度進行調(diào)節(jié)的同時，介質(zhì)桶的液位也在不斷變化。因此，介質(zhì)桶內(nèi)又設置有液位自動調(diào)節(jié)裝置，并與密度自動控制裝置統(tǒng)一組成一個調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在液位低于規(guī)定值時，液位計就發(fā)出信號給執(zhí)行機構，向合格介質(zhì)桶內(nèi)添加懸浮液，使液位達到規(guī)定值。液位過低，表明磁鐵礦量少，要添加新磁鐵礦補充；液位過高，合格懸浮液的密度肯定降低，要加大分流量進行濃縮。

［1］黃占軼.淺析重介選煤過程中懸浮液回收與凈化［J］.中小企業(yè)管理與科技，2013，（01）:191-192.

［2］李勇.重介選煤廠介質(zhì)系統(tǒng)管理淺談［J］.中小企業(yè)管理與科技，2012，（31）:76.

［3］解國輝.選礦工藝［M］.徐州:中國礦業(yè)大學出版社，2011.

Autom atic contro l of the suspension density

GAOChong
（Longhu Coal Preparation Plant Longmei Coal Qitaihe Coal Preparation PlantMining Co.，Ltd.，Qitaihe 154600，China）

Suspension density detection technologies include dual gradiomanometer，equilibrium density meter water column，radioisotope densitymeter，suspension density automatic control system.Coal is themost commonly used double-barreled gradiomanometer and equilibrium density meter of water，less use of radioisotope densitometer.

Suspension；density；automatic control

TD94

B

1674-8646（2015）03-0030-02