EA035659B1 - Система контроля устойчивости гидроциклона - Google Patents

Система контроля устойчивости гидроциклона Download PDF

Info

Publication number
EA035659B1
EA035659B1 EA201890989A EA201890989A EA035659B1 EA 035659 B1 EA035659 B1 EA 035659B1 EA 201890989 A EA201890989 A EA 201890989A EA 201890989 A EA201890989 A EA 201890989A EA 035659 B1 EA035659 B1 EA 035659B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
hydrocyclone
air core
stability
parameter
inner air
Prior art date
Application number
EA201890989A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201890989A1 (ru
Inventor
Эдуардо Франсиско Оливарес Кастро
Original Assignee
Вулко С.А.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CL2010000403A external-priority patent/CL2010000403A1/es
Priority claimed from AU2010903282A external-priority patent/AU2010903282A0/en
Application filed by Вулко С.А. filed Critical Вулко С.А.
Publication of EA201890989A1 publication Critical patent/EA201890989A1/ru
Publication of EA035659B1 publication Critical patent/EA035659B1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/26Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force
    • B01D21/267Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force by using a cyclone
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/26Separation of sediment aided by centrifugal force or centripetal force
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D21/00Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/30Control equipment
    • B01D21/34Controlling the feed distribution; Controlling the liquid level ; Control of process parameters
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C11/00Accessories, e.g. safety or control devices, not otherwise provided for, e.g. regulators, valves in inlet or overflow ducting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04CAPPARATUS USING FREE VORTEX FLOW, e.g. CYCLONES
    • B04C5/00Apparatus in which the axial direction of the vortex is reversed
    • B04C5/08Vortex chamber constructions
    • B04C5/107Cores; Devices for inducing an air-core in hydrocyclones

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cyclones (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

Предложен способ эксплуатации гидроциклона, включающего разделительную камеру, использование которой предназначено для создания внутреннего воздушного сердечника, воздействующего на процесс разделения материалов, который включает одновременное измерение вибрационного параметра разделительной камеры и параметра устойчивости внутреннего воздушного сердечника в процессе эксплуатации гидроциклона. Результаты измерений сравнивают с заданными соответствующими параметрами, которые являются показателями устойчивой эксплуатации гидроциклона, и эксплуатационный параметр гидроциклона регулируют в зависимости от сравнения.

Description

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к системе контроля устойчивости гидроциклонов и конкретно, но не исключительно, гидроциклонов, подходящих для использования в горной промышленности и химической технологии.
Уровень техники
Гидроциклоны обычно используют для разделения суспендированного материала, переносимого в жидкости, на два выходящих потока или фазы различной плотности. Например, в горной промышленности гидроциклоны обычно используют для разделения твердых материалов, которые находятся в суспензии, на более тяжелую (крупнозернистую) твердую фазу и легкую (мелкозернистую) твердую фазу для целей сортировки.
Во время нормальной устойчивой эксплуатации суспензия поступает через верхний впуск разделительной камеры гидроциклона, имеющий форму перевернутого конуса, причем более тяжелая твердая фаза выходит через нижний выпуск, а легкая твердая фаза выходит через верхний выпуск. Однако устойчивость гидроциклона во время такой эксплуатации может легко нарушаться, приводя к неэффективному процессу разделения, в результате чего избыток мелких частиц выходит через нижний выпуск или более крупные частицы выходят через верхний выпуск.
Одна форма неустойчивой эксплуатации известна под названием сепарация пыли на поворотах, в которой скорость выхода твердых частиц через нижний выпуск увеличивается в точке, где поток нарушается. Если не принимать своевременно меры по исправлению этой ситуации, накопление твердых частиц в выпуске приведет к отложениям в разделительной камере, внутренний воздушный сердечник исчезнет и через нижний выпуск будет выходить грубый канатообразный поток крупных твердых частиц. Сепарация пыли на поворотах может также приводить к тому, что существенная часть более тяжелой фазы будет выходить через верхний выпуск. Сепарация пыли на поворотах может быть вызвана рядом различных условий эксплуатации, некоторые из них включают, помимо прочего, изменения состава и вязкости суспензии, а также увеличение скорости подачи суспензии.
Еще одна форма неустойчивой эксплуатации заключается в том, что пропорция мелкодисперсного материала, неправильно выходящего через нижний выпуск, прогрессивно увеличивается до неприемлемого уровня. Эта форма неустойчивой эксплуатации может возникать, например, в результате изменений состава и вязкости поступающей суспензии, уменьшения скорости подачи суспензии и т.д.
Оба описанных выше состояния неустойчивой эксплуатации могут производить серьезные воздействия на последующие процессы, часто требуя дополнительной обработки (что, согласно оценкам, может значительно влиять на прибыль), а также приводить к ускоренному износу оборудования.
Предложены разнообразные способы определения и исправления неустойчивой эксплуатации гидроциклона. В большинстве из этих способов использованы преимущества отличительных характеристик устойчивой эксплуатации гидроциклона, которые заключаются в том, что более тяжелая твердый фаза во время устойчивой эксплуатации будет иметь постоянную зонтичную форму струи при выходе из отверстия нижнего выпуска гидроциклона.
Один такой способ представлен в патенте США № 5132024, который описывает датчик, установленный на внутренней стенке нижнего выпуска гидроциклона и предназначенный для контакта с выходящим потоком во время нормальной эксплуатации. Система выдает предупреждение, когда датчик оказывается неспособным определять поток (который служит показателем сепарации пыли на поворотах).
Однако следует отметить, что этот способ пригоден для обнаружения сепарации пыли на поворотах только после того, как она уже произошла, что может не предоставлять операторам достаточного времени для исправления ситуации. Кроме того, датчик склонен к ускоренному износу вследствие своего непосредственного контакта с выходящей крупнозернистой суспензией. Еще один недостаток заключается в том, что этот датчик не способен обнаруживать другой вид неустойчивой эксплуатации, который упоминается выше и включает обходное движение мелкодисперсных частиц через нижний выпуск.
Еще один способ представлен в патенте США № 6983850, который описывает вибрационный датчик, установленный на внешней стенке нижнего выпуска гидроциклона и предназначенный для обнаружения вибрационных изменений на стенке, что может служить показателем сепарации пыли на поворотах. Хотя вибрационный датчик, описанный в патенте США № 6983850, не подвергается износу и может быть способным определять сепарацию пыли на поворотах раньше, чем, например, датчик, описанный в патенте США № 5132024, он также имеет ряд недостатков. Например, этот вибрационный датчик предназначен только для измерения существенных изменений геометрии нижнего выпуска, которые происходят после начала сепарации пыли на поворотах. Кроме того, показания вибрационного датчика могут искажаться помехами от окружающего оборудования. Этот вибрационный датчик также не способен обнаруживать обходной поток мелкодисперсных частиц через нижний выпуск.
Сущность изобретения
В первом аспекте описаны варианты осуществления способа эксплуатации гидроциклона, где циклон включает разделительную камеру, использование которой предназначено для создания внутреннего воздушного сердечника, воздействующего на процесс разделения материалов, причем способ включает измерение вибрационного параметра разделительной камеры и параметра устойчивости внутренне- 1 035659 го воздушного сердечника в процессе эксплуатации гидроциклона;
осуществление сравнения этих измерений с заданными соответствующими параметрами гидроциклона, которые являются показателями его устойчивой и/или неустойчивой эксплуатации;
регулирование эксплуатационного параметра гидроциклона в зависимости от сравнения.
В определенных вариантах осуществления способ может дополнительно включать осуществление измерения параметра устойчивости в пространстве внутреннего воздушного сердечника. В определенных вариантах осуществления параметр устойчивости внутреннего воздушного сердечника может быть связан с геометрией внутреннего воздушного сердечника, например, диаметром внутреннего воздушного сердечника. В других определенных вариантах осуществления параметр устойчивости внутреннего воздушного сердечника может представлять собой давление внутри воздушного сердечника.
В определенных вариантах осуществления стадия регулирования может включать регулирование любого одного или нескольких из следующих эксплуатационных параметров: давление вводимого материала; размер впуска, через который материал проходит перед входом в разделительную камеру; размер верхнего выпуска для вывода первой фазы; размер нижнего выпуска для вывода второй фазы.
В определенных вариантах осуществления стадия регулирования может дополнительно включать осуществление первого регулирования эксплуатационного параметра (параметров) в ответ на определение того, что вибрационный параметр увеличивается по отношению к заданному параметру и что диаметр воздушного сердечника уменьшается.
В определенных вариантах осуществления способ может дополнительно включать осуществление первого регулирования эксплуатационного параметра (параметров) в ответ на определение того, что вибрационный параметр увеличивается по отношению к заданному параметру и что давление воздушного сердечника увеличивается.
В определенных вариантах осуществления способ может дополнительно включать осуществление второго регулирования эксплуатационного параметра (параметров) в ответ на определение того, что вибрационный параметр уменьшается по отношению к заданному параметру и что диаметр воздушного сердечника увеличивается.
В определенных вариантах осуществления способ может дополнительно включать осуществление второго регулирования эксплуатационного параметра (параметров) в ответ на определение того, что вибрационный параметр уменьшается по отношению к заданному параметру и что давление воздушного сердечника уменьшается.
В определенных вариантах осуществления первое регулирование может представлять собой регулирование эксплуатационного параметра (параметров) в противоположном направлении относительно второго регулирования.
В определенных вариантах осуществления способ может дополнительно включать осуществление измерений вибрационного параметра на внешней стенке разделительной камеры.
Во втором аспекте описаны варианты осуществления системы контроля устойчивости гидроциклона, включающего разделительную камеру, использование которой предназначено для создания внутреннего воздушного сердечника, чтобы воздействовать на процесс разделения материалов, причем система контроля включает сенсорную систему, предназначенную для одновременного измерения вибрационного параметра разделительной камеры и параметра устойчивости внутреннего воздушного сердечника в процессе эксплуатации гидроциклона;
контроллер, предназначенный для сравнения измерений с заданными соответствующими параметрами гидроциклона, которые являются показателями по меньшей мере одного из устойчивого и неустойчивого состояния его эксплуатации, причем контроллер дополнительно предназначен для регулирования эксплуатационного параметра гидроциклона в зависимости от сравнения.
В определенных вариантах осуществления система может включать первый датчик, предназначенный для осуществления измерения параметра устойчивости в пространстве внутреннего воздушного сердечника.
В определенных вариантах осуществления первый датчик может представлять собой датчик приближения, занимающий центральное положение внутри разделительной камеры и предназначенный для измерения диаметра внутреннего воздушного сердечника на основании приближения твердого материала, циркулирующего вокруг внутреннего воздушного сердечника.
В определенных вариантах осуществления первый датчик может представлять собой датчик давления, занимающий центральное положение внутри разделительной камеры и предназначенный для измерения давления в пространстве внутреннего воздушного сердечника.
В определенных вариантах осуществления сенсорная система может включать вибрационный датчик, предназначенный для измерения вибрационного параметра. В определенных вариантах осуществления вибрационный датчик можно устанавливать на стенку разделительной камеры.
В определенных вариантах осуществления контроллер может быть предназначен для регулирования любого одного или нескольких из следующих эксплуатационных параметров: давление вводимого материала; размер впуска, через который материал проходит перед входом в разделительную камеру;
- 2 035659 размер верхнего выпуска для вывода первой фазы; размер нижнего выпуска для вывода второй фазы.
В определенных вариантах осуществления гидроциклон может включать дополнительный верхний выпуск камеры, в которой находится воздухопровод и в которой, кроме того, один из регулируемых параметров представляет собой давление внутри воздухопровода и/или его геометрию.
В определенных вариантах осуществления контроллер может быть предназначен для осуществления первого регулирования эксплуатационного параметра (параметров) в ответ на определение того, что вибрационный параметр увеличивается по отношению к заданному параметру и что диаметр воздушного сердечника уменьшается.
В определенных вариантах осуществления контроллер может быть предназначен для осуществления первого регулирования эксплуатационного параметра (параметров) в ответ на определение того, что вибрационный параметр увеличивается по отношению к заданному параметру и что давление воздушного сердечника увеличивается.
В определенных вариантах осуществления контроллер может быть предназначен для осуществления второго регулирования эксплуатационного параметра (параметров) в ответ на определение того, что вибрационный параметр уменьшается по отношению к заданному параметру и что диаметр воздушного сердечника увеличивается.
В определенных вариантах осуществления контроллер может быть предназначен для осуществления второго регулирования эксплуатационного параметра (параметров) в ответ на определение того, что вибрационный параметр уменьшается по отношению к заданному параметру и что давление воздушного сердечника уменьшается.
В определенных вариантах осуществления первое регулирование может представлять собой регулирование эксплуатационного параметра (параметров) в противоположном направлении относительно второго регулирования.
В третьем аспекте описаны варианты осуществления гидроциклона, оборудованного системой контроля устойчивости в соответствии со вторым аспектом.
В четвертом аспекте описаны варианты осуществления способа эксплуатации гидроциклона, где циклон включает разделительную камеру, использование которой предназначено для создания внутреннего воздушного сердечника, чтобы воздействовать на процесс разделения материалов, причем способ включает измерение параметра устойчивости внутреннего воздушного сердечника в процессе эксплуатации гидроциклона;
сравнение измерений с одним или несколькими заданными соответствующими параметрами устойчивости гидроциклона, которые являются показателями его устойчивой эксплуатации;
регулирование эксплуатационного параметра гидроциклона в ответ на определение того, что измерения представляют собой показатели отклонения от устойчивой эксплуатации, на основании сравнения.
В пятом аспекте описаны варианты осуществления системы контроля устойчивости гидроциклона, где циклон включает разделительную камеру, использование которой предназначено для создания внутреннего воздушного сердечника, чтобы воздействовать на процесс разделения материалов, причем система контроля включает сенсорную систему, предназначенную для измерения параметра устойчивости внутреннего воздушного сердечника в процессе эксплуатации гидроциклона;
контроллер, предназначенный для сравнения измерений с одним или несколькими заданными соответствующими параметрами устойчивости гидроциклона, которые являются показателями его устойчивой эксплуатации, причем контроллер дополнительно предназначен для регулирования эксплуатационного параметра гидроциклона в ответ на определение того, что измерения представляют собой показатели отклонения от устойчивой эксплуатации, на основании сравнения.
В шестом аспекте описаны варианты осуществления системы контроля устойчивости, которая может включать датчик устойчивости согласно второму или пятому аспектам.
В седьмом аспекте описаны варианты осуществления компьютерной программы, включающей по меньшей мере одну инструкцию, предназначенную для выполнения компьютерной системой в целях осуществления способа в соответствии с первым или четвертым аспектами.
В восьмом аспекте описаны варианты осуществления машиночитаемого носителя, в котором хранится машинный код согласно седьмому аспекту.
Другие аспекты, отличительные особенности и преимущества становятся очевидными из следующего подробного описания при его рассмотрении в сочетании с сопровождающими чертежами, которые представляют собой часть настоящего изобретения и посредством примера иллюстрируют принципы настоящего изобретения.
Описание чертежей
Сопровождающие чертежи способствуют пониманию разнообразных вариантов осуществления.
Фиг. 1А и B схематически представляют виды в разрезе гидроциклона, включающего установленные датчики сенсорной системы контроля устойчивости в соответствии с первым вариантом осуществления.
Фиг. 2А и B схематически представляют виды в разрезе гидроциклона, включающего установленные
- 3 035659 датчики сенсорной системы контроля устойчивости в соответствии со вторым вариантом осуществления.
Фиг. ЗА и B схематически представляют виды в разрезе гидроциклона, включающего установленные датчики сенсорной системы контроля устойчивости в соответствии с третьим вариантом осуществления.
Фиг. 4 схематически представляет контроллер сенсорной системы контроля устойчивости в соответствии с вариантом осуществления.
Подробное описание
Настоящее изобретение относится к системе контроля устойчивости гидроциклона такого типа, который упрощает разделение смеси жидких или полужидких материалов на две целевые фазы. Система контроля устойчивости предназначена для того, чтобы обеспечивать обнаружение неустойчивой эксплуатации гидроциклона (по отношению к процессу разделения) на ранней стадии и осуществлять соответствующее регулирование для возвращения гидроциклона в режим устойчивой эксплуатации.
Рассмотрим фиг. 1А, на которой схематически представлен вид в разрезе гидроциклона 10 традиционной конструкции, включающей основной корпус 12, внутри которого находится камера 13. Камера 13 включает впускную секцию 14 и коническую разделительную секцию 15. Гидроциклон дополнительно включает впуск исходного материала (не показан на чертеже) для ввода содержащей частицы смеси в форме суспензии мелкодисперсного материала во впускную секцию 14 камеры 13. Выпуск 18 верхней фазы (далее называется верхний выпуск) занимает центральное положение на верхней стенке 20 камеры 13 для вывода первой из фаз. Выпуск 22 нижней фазы (далее называется нижний выпуск) занимает центральное положение на другом краю камеры 13 для вывода второй из фаз. Гидроциклон 10 предназначен для создания внутреннего воздушного сердечника, вокруг которого циркулирует суспензия. Во время устойчивой эксплуатации гидроциклон 10 работает таким образом, что легкая твердая фаза суспензии выводится через верхний выпуск 18, а более тяжелая твердая фаза выводится через нижний выпуск 22. Это лучше всего представлено на фиг. 1B, где созданный внутренний воздушный сердечник обозначен пунктирными линиями, которые проходят по длине корпуса 12.
Гидроциклон 10 оборудован системой контроля устойчивости, включающей один или более вибрационных датчиков (или преобразователей), которые предназначены для измерения вибрационного параметра основного корпуса 12. В контексте настоящего описания следует понимать, что термин вибрационный необходимо истолковывать в широком смысле, включая в его объем любое колебательное перемещение или движение, и в указанном качестве он может соответствовать (в зависимости от величины) изменениям положения с течением времени, и/или скорости, и/или ускорения. В проиллюстрированном варианте осуществления система контроля устойчивости включает множество низкочастотных вибрационных датчиков 12, которые установлены на внешней стенке камеры 13 основного корпуса 12 и предназначены для измерения изменений рабочей резонансной частоты гидроциклона 10 (которые создаются при контакте суспензии с внутренними стенками в процессе ее циркуляции вокруг воздушного сердечника). Следует понимать, что вибрационные датчики 12 могут преимущественно обнаруживать небольшие изменения гидродинамики процесса разделения, которые могут служить в качестве показателей отклонения от условий устойчивой эксплуатации.
Система контроля устойчивости дополнительно включает по меньшей мере один датчик 26, предназначенный для измерения параметра устойчивости воздушного сердечника, создаваемого внутри корпуса 12. Датчик 26 занимает центральное положение внутри корпуса 12 таким образом, что он находится в гидравлическом соединении с воздушным сердечником. Например, датчик 26 можно устанавливать на опорную конструкцию, которая присоединена к воротниковой части верхнего впуска 18. В одном варианте осуществления датчик 26 может представлять собой датчик давления, предназначенный для измерения давления внутри воздушного сердечника. В альтернативном варианте осуществления датчик 26 может быть предназначен для измерения геометрии воздушного сердечника. Например, датчик 26 может представлять собой датчик приближения, предназначенный для измерения приближения суспензии, циркулирующей вокруг воздушного сердечника (таким образом, он позволяет определять диаметр воздушного сердечника). В еще одном варианте осуществления можно одновременно использовать датчик приближения и датчик давления. Измерения давления и/или геометрии преимущественно предоставляют информацию о мелких изменениях, происходящих внутри воздушного сердечника, которые вибрационный датчик может оказаться неспособным обнаруживать и которые представляют собой еще одно свидетельство неустойчивости.
Рассмотрим фиг. 4, где система контроля устойчивости дополнительно включает контроллер в форме микропроцессора 30. Как представлено на фиг. 4, микропроцессор 30 содержит ряд модулей, в том числе коммуникационный модуль 32, предназначенный осуществлять связь с датчиками 24 и 26 для приема результатов измерений разнообразных параметров, которые непрерывно осуществляются в процессе эксплуатации гидроциклона 10. Сравнительный модуль 34 сравнивает эти результаты измерений с соответствующими заданными параметрами, которые являются показателями устойчивой или оптимальной эксплуатации гидроциклона 10. Заданные параметры содержатся в запоминающем устройстве 36. Контрольный модуль 38 предназначен осуществлять разнообразные контрольные функции в зависимости от выходных данных сравнительного модуля 34 для поддержания или восстановления устойчивости процесса разделения гидроциклона. В варианте осуществления контрольный модуль 38 предназначен
- 4 035659 для управления одним или несколькими исполнительными механизмами или подобными устройствами, предназначенными, чтобы регулировать давление поступающей суспензии, размер впуска исходного материала, размер выпуска 18 верхней фазы и размер выпуска 22 нижней фазы. Например, если требуется регулирование давления поступающей суспензии, контрольный модуль 38 может управлять работой насоса, имеющего переменную скорость ротора, и/или устройства, предназначенного для уменьшения или увеличения поперечного сечения впуска исходного материала. Следует понимать, что контроллер 30 может быть предназначен для регулирования любых желательных эксплуатационных параметров в целях управления гидродинамикой системы для поддержания или восстановления устойчивого процесса разделения.
Альтернативная конфигурация датчиков гидроциклона представлена на фиг. 2А. Согласно этому варианту осуществления гидроциклон 10' включает дополнительную верхнюю камеру 40, расположенную вблизи верхней стенки 20 корпуса 12 циклона. Дополнительная верхняя камера 40 вертикально прилегает к разделительной камере 13 и соединена с разделительной камерой 13 через дополнительный выпуск 42. Выпуск 44 верхней фазы находится в области дополнительной камеры 40, которая занимает радиальное положение относительно дополнительного выпуска 42. Согласно этой альтернативной конфигурации датчик 26 прикреплен к опорам, которые прикреплены к верхней части дополнительной камеры 40 (т.е. которые пересекают центральную ось гидроциклона 10'). Фиг. 2B иллюстрирует движение суспензии, которая проходит через гидроциклон 10' на фиг. 2А. Следует отметить, что выпуск 44 верхней фазы расположен по касательной относительно дополнительной камеры 40, и эта отличительная особенность способствует устойчивости воздушного сердечника. Помимо создания более устойчивого воздушного сердечника, согласно второму варианту осуществления суспензия не вступает в контакт или в тесный контакт с верхней частью дополнительной камеры 40, к которой прикреплен датчик 26; таким образом, увеличивается срок службы датчика 26.
Фиг. 3А представляет еще один вариант осуществления конфигурации датчиков гидроциклона. Согласно этому варианту осуществления дополнительная камера 40 гидроциклона 10 включает воздухопровод 44, который прилегает и образует гидравлическое соединение с воздушным сердечником, создаваемым в разделительной камере 13. Датчик 26 может представлять собой датчик давления в гидравлическом соединении с воздухопроводом 44, и контрольный модуль 38 предназначен для регулирования давления воздуха внутри воздухопровода 44, в результате чего косвенно регулируется давление внутри указанного воздушного сердечника (т.е. поддерживается или восстанавливается устойчивость). Фиг. 3B иллюстрирует движение суспензии, которая проходит через гидроциклон 10.
Методология работы системы контроля устойчивости включает измерение вибрационного параметра разделительной камеры и параметра устойчивости внутреннего воздушного сердечника в процессе эксплуатации гидроциклона с использованием датчиков/преобразователей 24 и 26, которые описаны выше. Результаты измерений затем передаются в контроллер 30, который сравнивает эти результаты измерений с заданными соответствующими параметрами, которые являются показателями устойчивой эксплуатации гидроциклона. Контроллер 30 может затем регулировать один или более эксплуатационных параметров гидроциклона, если на основании сравнения определено, что данные результаты измерений представляют собой свидетельство отклонения от устойчивой эксплуатации гидроциклона.
Например, первое регулирование эксплуатационного параметра (параметров) можно осуществлять в ответ на определение того, что вибрационный параметр увеличивается по отношению к заданному параметру и что диаметр воздушного сердечника уменьшается. Такое сравнение может служить свидетельством сепарации пыли на поворотах, и, таким образом, первое регулирование может представлять собой, например, уменьшение скорости или давления поступающей суспензии (или регулирование другого эксплуатационного параметра, известное для устранения состояния неустойчивости вследствие сепарации пыли на поворотах). В качестве альтернативы, когда датчик 26 предназначен для измерения давления, первое регулирование можно осуществлять в ответ на определение одновременного увеличения вибрации и давления воздушного сердечника.
Когда сравнение является показателем неустойчивости в результате избытка мелкодисперсных частиц, выходящих обходным путем через нижний выпуск 22 (т.е. происходит относительное уменьшение вибрации и увеличение размеров или уменьшение давления), с помощью контроллера 30 можно осуществлять второе регулирование. Второе регулирование можно осуществлять противоположным первому регулированию (например, можно увеличивать скорость исходного материала или давление, а также регулировать другие эксплуатационные параметры, известные для устранения состояния неустойчивости вследствие обходного пути мелкодисперсных частиц).
Следует отметить, что представленные выше варианты осуществления могут служить для обнаружения неустойчивости в процессе разделения гидроциклона на очень ранней стадии посредством одновременного наблюдения гидродинамических условий, т.е. посредством вибрационного датчика (датчиков), а также характеристик воздушного сердечника. Другими словами, варианты осуществления созданы на основании понимания того, что оптимальные условия эксплуатации не являются зависимыми исключительно от гидродинамики суспензии или от геометрии воздушного сердечника, но определяются сочетанием этих двух факторов. По существу, для определенных гидродинамических условий существу
- 5 035659 ет интервал, в пределах которого могут изменяться свойства воздушного сердечника без отклонения от оптимальной эксплуатации. Однако для различных гидродинамических условий интервалы, в пределах которых могут изменяться свойства воздушного сердечника без отклонения от оптимальной эксплуатации, не являются одинаковыми. Другими словами, вибрационные датчики позволяют обнаруживать малые отклонения гидродинамических условий в процессе разделения (связанные с конечными отклонениями от состояния оптимальной эксплуатации), которые не обязательно наблюдаются в воздушном сердечнике, в то время как датчики давления и/или геометрии воздушного сердечника позволяют обнаруживать малые изменения в процессе разделения (связанные с конечными отклонениями от состояния оптимальной эксплуатации), которые не обязательно наблюдаются в вибрациях.
Еще одно преимущество по меньшей мере одного из описанных вариантов осуществления заключается в том, что система контроля устойчивости способна своевременно обнаруживать присутствие инородных тел в гидроциклоне, таких как размольные шары или стержни, которые поступают с предшествующего процесса помола и которые могут воздействовать на внутреннюю геометрию гидроциклона и в результате этого серьезно ухудшать разделительную способность гидроциклона и/или его целостность.
В альтернативном варианте осуществления контроллер может быть предназначен для одновременного хранения заданных показателей устойчивой эксплуатации и неустойчивой эксплуатации и результатов измерений, полученных от датчиков, которые сравнивают с заданными показателями для определения начала сепарации пыли на поворотах или обходного движения мелкодисперсных частиц. В качестве альтернативы контроллер может сохранять только заданные показатели неустойчивой эксплуатации при определении только на основании данных результатов (т.е. никакое регулирование не осуществляется до тех пор, пока результаты измерений не будут соответствовать заданным показателям неустойчивой эксплуатации).
В следующем альтернативном варианте система контроля устойчивости может содержать только датчик параметра устойчивости для воздушного сердечника (т.е. давления или приближения), и результаты измерений сравнивают с соответствующими параметрами устойчивости, которые являются показателями устойчивой или неустойчивой эксплуатации, чтобы определять отклонение от условий устойчивой эксплуатации.
В приведенном выше описании определенных вариантов осуществления для целей ясности введена определенная терминология. Однако настоящее описание не предназначено для ограничения конкретными терминами, выбранными указанным образом, и следует понимать, что каждый конкретный термин включает другие технические эквиваленты, которые действуют аналогичным способом для достижения аналогичной технической цели. Такие термины как верхний и нижний, выше и ниже, а также аналогичные термины используются в качестве слов, позволяющих удобно описывать положение относительно опорных точек, и их не следует истолковывать как ограничительные термины.
В настоящем описании слово включающий следует понимать в его открытом смысле, то есть в смысле включения, и оно, таким образом, не ограничено своим закрытым смыслом, то есть смыслом состоящий только из. Соответствующее значение следует придавать однокоренным словам включать, включенный и включает, когда они встречаются.
Предшествующее описание приведено в отношении нескольких вариантов осуществления, которые могут иметь общие характеристики и отличительные особенности. Следует понимать, что одну или несколько отличительных особенностей любого варианта осуществления можно сочетать с одной или несколькими отличительными особенностями других вариантов осуществления. Кроме того, любая одиночная отличительная особенность или сочетание отличительных особенностей в любом из вариантов осуществления могут представлять собой дополнительные варианты осуществления.
Кроме того, приведенное выше описание содержит только некоторые варианты осуществления настоящего изобретения, и можно осуществлять их изменения, модификации и замены отклонения от объема и идеи описанных вариантов осуществления, поскольку эти варианты осуществления являются иллюстративными и неограничительными.
Кроме того, настоящее изобретение описано в связи с тем, что в данное время рассматривается в качестве наиболее практичных и предпочтительных вариантов осуществления, и следует понимать, что настоящее изобретение не должно быть ограничено описанными вариантами его осуществления, но, напротив, оно предназначено для включения разнообразных модификаций и эквивалентных конфигураций, которые находятся в пределах объема и идеи настоящего изобретения. Кроме того, разнообразные варианты осуществления, описанные выше, можно осуществлять в связи с другими вариантами осуществления, например, аспекты одного варианта осуществления можно сочетать с аспектами другого варианта осуществления, чтобы осуществлять следующие варианты осуществления. Кроме того, каждый независимый отличительный признак или компонент любого данного сочетания может составлять дополнительный вариант осуществления.

Claims (4)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Способ эксплуатации гидроциклона, включающего разделительную камеру, использование которой предназначено для создания внутреннего воздушного сердечника, чтобы воздействовать на процесс разделения материалов, причем способ включает измерение параметра устойчивости внутреннего воздушного сердечника в процессе эксплуатации гидроциклона, причем измерение параметра устойчивости осуществляют используя датчик измерения устойчивости, который находится в гидравлическом соединении с внутренним воздушным сердечником;
    сравнение измерений с одним или несколькими заранее заданными соответствующими параметрами устойчивости гидроциклона, которые являются показателями его устойчивой эксплуатации;
    регулирование эксплуатационного параметра гидроциклона в ответ на определение того, что измерения представляют собой показатели отклонения от устойчивой эксплуатации, на основании сравнения, причем параметр устойчивости представляет собой (а) давление внутри воздушного сердечника или (b) диаметр внутреннего воздушного сердечника.
  2. 2. Способ по п.1, в котором измерение параметра устойчивости осуществляют в пространстве внутреннего воздушного сердечника.
  3. 3. Система контроля устойчивости гидроциклона, включающего разделительную камеру, использование которой предназначено для создания внутреннего воздушного сердечника, чтобы воздействовать на процесс разделения материалов, причем система контроля включает сенсорную систему, предназначенную для измерения параметра устойчивости внутреннего воздушного сердечника в процессе эксплуатации гидроциклона, причем измерение параметра устойчивости осуществляют используя датчик измерения устойчивости, который расположен в пространстве внутреннего воздушного сердечника и находится в гидравлическом соединении с внутренним воздушным сердечником;
    контроллер, предназначенный для сравнения измерений с одним или несколькими заранее заданными соответствующими параметрами устойчивости гидроциклона, которые являются показателями его устойчивой эксплуатации, причем контроллер дополнительно предназначен для регулирования эксплуатационного параметра гидроциклона в ответ на определение того, что измерения представляют собой показатели отклонения от устойчивой эксплуатации, на основании сравнения, причем параметр устойчивости представляет собой (а) давление внутри воздушного сердечника или (b) диаметр внутреннего воздушного сердечника.
  4. 4. Система по п.3, в которой датчик измерения устойчивости предназначен для осуществления измерений параметров в пространстве внутреннего воздушного сердечника.
EA201890989A 2010-04-23 2011-04-19 Система контроля устойчивости гидроциклона EA035659B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CL2010000403A CL2010000403A1 (es) 2010-04-23 2010-04-23 Sistema de monitoreo y control de un hidrociclon del tipo que permite separar un material en dos fases y que comprende al menos un sensor de vibracion fijado en la parte externa del hidrociclon y al menos un sensor que mide la presion y/o una variable asociada a la geometria del nucleo de aire que se genera en el hidrociclon; y metodo de operacion.
AU2010903282A AU2010903282A0 (en) 2010-07-22 Hydrocyclone monitoring and control system comprising a vibration sensor fastened to the hydrocyclone external part, a pressure-gauge sensor and/or a variable associated to the air core geometry generated inside the hydrocyclone during its operation; and operation method of the hydrocyclone

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201890989A1 EA201890989A1 (ru) 2018-09-28
EA035659B1 true EA035659B1 (ru) 2020-07-23

Family

ID=44833550

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201291101A EA032107B1 (ru) 2010-04-23 2011-04-19 Система контроля устойчивости гидроциклона
EA201890989A EA035659B1 (ru) 2010-04-23 2011-04-19 Система контроля устойчивости гидроциклона

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201291101A EA032107B1 (ru) 2010-04-23 2011-04-19 Система контроля устойчивости гидроциклона

Country Status (18)

Country Link
US (2) US8951418B2 (ru)
EP (2) EP2957345B1 (ru)
CN (2) CN105057127B (ru)
AP (1) AP2012006538A0 (ru)
AR (1) AR081335A1 (ru)
AU (1) AU2011242398B2 (ru)
BR (1) BR112012027011B1 (ru)
CA (1) CA2796100C (ru)
CL (1) CL2012002960A1 (ru)
EA (2) EA032107B1 (ru)
ES (2) ES2616739T3 (ru)
MX (1) MX2012012206A (ru)
PE (1) PE20130924A1 (ru)
PH (2) PH12012502111A1 (ru)
PL (2) PL2957345T3 (ru)
PT (1) PT2957345T (ru)
WO (1) WO2011130783A1 (ru)
ZA (1) ZA201207860B (ru)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10394207B2 (en) 2009-06-12 2019-08-27 CiDRA Corporate Service Inc. Techniques for optimizing performance of cyclones
EA032107B1 (ru) * 2010-04-23 2019-04-30 Вулко С.А. Система контроля устойчивости гидроциклона
GB201021528D0 (en) * 2010-12-20 2011-02-02 Cyclotech Ltd Hydrocyclone condition monitoring
WO2016051275A2 (en) * 2014-10-02 2016-04-07 Emerson Electric (Us) Holding Corporation (Chile) Limitada Monitoring and controlling hydrocyclones using vibration data
US10830623B2 (en) * 2015-02-05 2020-11-10 Cidra Corporate Services, Inc. Sensor detection of the presence of an air core in a fluid conductor, and the flow rate of the fluid in the conductor
RU2744003C2 (ru) * 2016-08-10 2021-03-01 Эф-Эл-Смидт А/С Беспроводная система управления гидроциклоном для контроля "веревочного" слива и износа
CA3037673C (en) * 2016-09-21 2022-02-22 Michael A. Davis Anomaly detection and neural network algorithms for pst hydrocyclone condition monitoring
WO2019173874A1 (en) 2018-03-15 2019-09-19 Vulco S.A. Hydrocyclone monitoring system and method
CN113557093B (zh) * 2019-01-11 2024-01-05 美卓奥图泰芬兰有限公司 用于检测柱状状态的形成的水力旋流器
CN113198624B (zh) * 2021-05-08 2022-03-01 华东理工大学 两相流体强传质逆流接触的方法和装置
GB2609484B (en) * 2021-08-05 2023-08-23 Vulco Sa Hydrocyclone Optimisation
NO348948B1 (en) * 2021-11-18 2025-07-28 Sandcatch Solutions As Hydrocyclone
KR102665417B1 (ko) * 2022-06-17 2024-05-13 하이비스 주식회사 포집 성능이 향상된 먼지 포집기
KR102665415B1 (ko) * 2022-06-17 2024-05-13 하이비스 주식회사 포집 성능이 향상된 먼지 포집기
KR102665416B1 (ko) * 2022-06-17 2024-05-13 하이비스 주식회사 포집 성능이 향상된 먼지 포집기

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU912294A1 (ru) * 1980-07-10 1982-03-15 Производственно-Техническое Предприятие "Сибэнергоцветмет" Способ регулировани работы гидроциклона
WO1991000387A1 (en) * 1989-07-03 1991-01-10 Oy Tampella Ab Method of purifying pulp of contaminations heavier than it and a separating apparatus
US5248442A (en) * 1989-10-20 1993-09-28 Mintek Method and apparatus for measuring shade of hydrocyclone underflow
DE19508430A1 (de) * 1995-03-09 1996-09-12 Schauenburg Masch Hydrozyklon
WO1998037307A1 (en) * 1997-02-25 1998-08-27 Baker Hughes Incorporated Apparatus for controlling and monitoring a downhole oil/water separator
WO2001003840A1 (en) * 1999-07-09 2001-01-18 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation A system for monitoring mechanical waves from a moving machine
RU2179482C2 (ru) * 2000-03-28 2002-02-20 Кубанский государственный аграрный университет Способ регулирования работы гидроциклона и гидроциклон
JP2002066600A (ja) * 2000-08-30 2002-03-05 Nkk Corp 固形物分離装置
US20030173271A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Watters Larry A. System and method for controlling water-only cyclones
WO2005002748A1 (en) * 2003-06-25 2005-01-13 Krebs Engineers Corporation Hydrocyclone roping detector and method

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3358938A (en) 1965-07-08 1967-12-19 Union Carbide Canada Ltd Method of control of particle size utilizing viscosity
US4587024A (en) * 1984-08-21 1986-05-06 Premiere Casing Services, Inc. Method and apparatus for separating particles fluidly suspended in a slurry
US4670161A (en) 1984-08-21 1987-06-02 Premiere Casing Services, Inc. Method and apparatus for separating particles fluidly suspended in a slurry
US5132024A (en) * 1988-10-26 1992-07-21 Mintek Hydro-cyclone underflow monitor based on underflow slurry stream shape
ZA915315B (en) * 1991-07-09 1992-04-29 Mintek Measurement method and apparatus for hydrocyclones
CN1247310C (zh) 2001-03-26 2006-03-29 威尔沃尔曼有限公司 水力旋流器本身的以及与水力旋流器有关的改进
WO2004101161A1 (fr) * 2003-05-16 2004-11-25 Haimo Technologies Inc. Separateur centrifuge gaz-liquide reglable et procede de separation
US7241393B2 (en) 2003-11-24 2007-07-10 Texaco Inc. Method and apparatus for separating solids from a slurry
GB0406494D0 (en) * 2004-03-23 2004-04-28 Power Technologies Invest Ltd System and method for pulverizing and extracting moisture
EA032107B1 (ru) 2010-04-23 2019-04-30 Вулко С.А. Система контроля устойчивости гидроциклона

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU912294A1 (ru) * 1980-07-10 1982-03-15 Производственно-Техническое Предприятие "Сибэнергоцветмет" Способ регулировани работы гидроциклона
WO1991000387A1 (en) * 1989-07-03 1991-01-10 Oy Tampella Ab Method of purifying pulp of contaminations heavier than it and a separating apparatus
US5248442A (en) * 1989-10-20 1993-09-28 Mintek Method and apparatus for measuring shade of hydrocyclone underflow
DE19508430A1 (de) * 1995-03-09 1996-09-12 Schauenburg Masch Hydrozyklon
WO1998037307A1 (en) * 1997-02-25 1998-08-27 Baker Hughes Incorporated Apparatus for controlling and monitoring a downhole oil/water separator
WO2001003840A1 (en) * 1999-07-09 2001-01-18 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation A system for monitoring mechanical waves from a moving machine
RU2179482C2 (ru) * 2000-03-28 2002-02-20 Кубанский государственный аграрный университет Способ регулирования работы гидроциклона и гидроциклон
JP2002066600A (ja) * 2000-08-30 2002-03-05 Nkk Corp 固形物分離装置
US20030173271A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Watters Larry A. System and method for controlling water-only cyclones
WO2005002748A1 (en) * 2003-06-25 2005-01-13 Krebs Engineers Corporation Hydrocyclone roping detector and method

Also Published As

Publication number Publication date
ZA201207860B (en) 2013-06-29
MX2012012206A (es) 2013-05-01
PE20130924A1 (es) 2013-09-14
ES2616739T3 (es) 2017-06-14
PL2560768T3 (pl) 2016-04-29
EP2560768B1 (en) 2015-08-12
BR112012027011A8 (pt) 2017-11-14
CN102947006B (zh) 2015-08-05
EA201291101A1 (ru) 2013-04-30
PL2957345T3 (pl) 2017-06-30
EP2957345A1 (en) 2015-12-23
EA032107B1 (ru) 2019-04-30
AU2011242398B2 (en) 2015-02-05
CL2012002960A1 (es) 2013-02-15
US20160214120A1 (en) 2016-07-28
CN105057127B (zh) 2018-01-02
CN105057127A (zh) 2015-11-18
EP2560768A4 (en) 2014-08-06
US8951418B2 (en) 2015-02-10
EP2560768A1 (en) 2013-02-27
US20130220938A1 (en) 2013-08-29
BR112012027011B1 (pt) 2020-11-03
CA2796100C (en) 2018-06-05
BR112012027011A2 (pt) 2017-07-18
US9770723B2 (en) 2017-09-26
CN102947006A (zh) 2013-02-27
PH12015501700A1 (en) 2015-09-28
EP2957345B1 (en) 2016-11-23
CA2796100A1 (en) 2011-10-27
WO2011130783A1 (en) 2011-10-27
PT2957345T (pt) 2017-03-08
ES2550211T3 (es) 2015-11-05
AP2012006538A0 (en) 2012-10-31
AU2011242398A1 (en) 2012-10-25
PH12012502111A1 (en) 2013-02-04
AR081335A1 (es) 2012-08-08
EA201890989A1 (ru) 2018-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA035659B1 (ru) Система контроля устойчивости гидроциклона
CN107073485A (zh) 用于监测和/或调节离心机的运行的方法
Konrath et al. Process monitoring and control for constant separation conditions in centrifugal classification of fine particles
Dubey et al. Roping: Is it an optimum dewatering performance condition in a hydrocyclone?
EA001025B1 (ru) Устройство и способ разделения смеси, состоящей из менее плотной и более плотной жидкостей
Farghaly et al. Controlled wash water injection to the hydrocyclone underflow
AU2004253503B2 (en) Hydrocyclone roping detector and method
JP2020169942A (ja) 粒子耐摩耗性評価装置
JP2020186405A (ja) ディーゼルエンジン用燃料油の浄化の方法
AU2015202405A1 (en) Stability Control System For a Hydrocyclone
JP2009179927A (ja) チップ圧の測定による、蒸解容器または含浸容器のチップレベルの測定及び制御のための方法及びシステム
JP6957819B2 (ja) 汚泥脱水装置、汚泥脱水装置の制御方法およびプログラム
US20150080203A1 (en) Method for separating a dispersion
CN113557093B (zh) 用于检测柱状状态的形成的水力旋流器
JP2016145804A (ja) 金属検出装置
AU2022323905B2 (en) Hydrocyclone optimisation
BR112024000291B1 (pt) Otimização de hidrociclone
RU2571785C9 (ru) Способ управления плотностью песков разгрузки дешламатора
Park Separation of polymer particles using a hydrocyclone
JP2003190760A (ja) 合成樹脂供給量制御装置及び制御方法
JPH09206583A (ja) 懸濁液供給制御装置および懸濁液供給制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KG MD TJ TM