Комплексная механизация систем водоподготовки

 

Рисунок 3 - Здание решеток с механизированной очисткой пропускной способностью 70—280 тыс. м3/сут 1 — щитовой затвор типа шандора; 2 — щитовой затвор с электродвигателем; 3 — кран-балка; 4 — решетка с механизированной очисткой; 5 — горизонтальный ленточный конвейер; 6 — санузел; 7 — вентиляционная камера; 8 — помещение для щитов автоматики; 9 — насос для перекачки песка из песколовок; 10 — наклонный ленточный конвейер; 11 — насос для подачи воды в дробилку; 12 — дробилка

 

 

Количество  задерживаемых на решетках отбросов зависит от вида сточных вод, ширины прозоров решетки и способов ее очистки. Так, для бытовых сточных вод при ширине прозоров решетки 16 мм количество задерживаемых отбросов составляет 8 л на одного человека в год. Влажность задержанных отбросов принимается равной

На рисунке 3 показано здание решеток с механическими граблями. Отбросы, снимаемые граблями, передаются транспортером на молотковую дробилку, размещенную в одном помещении с решетками. Щитовые затворы, установленные на каналах, служат для выключения решеток из работы. Дробленые отбросы можно сбрасывать в сточную воду перед решетками или перекачивать в метантенки. Расход жидкости, подаваемой в дробилку, составляет 40 м3 на 1 т отбросов.

 

2.3 Решетки-дробилки РД-600

 

Рисунок 4 - Схема установки решетки-дробилки РД-600

 

Наибольшее  распространение получила дробилка Д-Зб, перерабатывающая 300—600 кг отбросов в 1 ч. Подача отбросов от решеток к  дробилке механизирована. Чаще всего  решетки располагают в отапливаемом и вентилируемом помещении. Кратность обмена воздуха равна 5.

Находят применение решетки-дробилки, которые одновременно задерживают твердые частицы, находящиеся  в воде, и перемалывают их. Принцип  действия установки состоит в  следующем. Решетку-дробилку (рис. 3) устанавливают  в камере с круговым движением сточных вод и на трубопроводе. Барабан, приводимый в движение электродвигателем через коробку передач, задерживает отбросы в прозорах шириной 8—10 мм. Затем эти отбросы подаются вращающимся барабаном к режущим гребням, которые и перемалывают твердые частицы. Последние в измельченном виде поступают снова в сточную воду. В решетках-дробилках скорость движения воды в прозорах и потеря напора значительно выше, чем в обычных решетках. При максимальном расходе потеря напора может достигнуть 10 см. Чтобы обеспечить нормальную работу решеток-дробилок и системы их каналов, необходимо регулировать наполнение в них и скоробь движения воды. Преимущество решеток-дробилок заключается в том, что для них не требуется устраивать специальные помещения.

Луцкий экспериментальный  завод Коммунмаша изготовляет круглые  решетки-дробилки типа КРД.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Система автоматического управления процесса дробления

 

Основное требование к процессу дробления заключается  в уменьшении крупности материала  до определяемой потреблением величины. Материалы, поступающие на дробление, как правило, отличаются значительными колебаниями физико-механических свойств и в первую очередь гранулометрического состава. Задача автоматического регулирования процесса дробления заключается в поддержании заданной крупности конечного продукта и в максимальном использовании подводимой к дробильным агрегатам энергии за счет оптимальной загрузки дробилок, а также получение наибольшей возможной производительности конечного продукта и в максимальном использовании подводимой к дробильным агрегатам энергии за счет оптимальной загрузки дробилок, а также получение наибольшей возможной производительности конечного продукта при наибольшей загрузке камеры дробления дробилок. В настоящее время дробилки имеют входные отверстия размером до 3100×3300 мм. Такие крупные куски могут стать причиной возникновения пиков момента сопротивления, которые приближаются к предельному вращающему моменту двигателя привода. Дальнейшая перегрузка может вызвать остановку дробилки, которую затем приходится освобождать вручную, что приводит к длительным простоям.

Наиболее простой схемой контроля и поддержания верхнего уровня заполнения камеры дробления  является схема с уровнемером, устанавливаемом  на неподвижной боковой стенке дробилки на высоте, равной примерно 2/3 высоты камеры дробления. При равенстве в установившемся режиме производительности питателя и дробилки уровень заполнения меняется незначительно. В случае снижения производительности дробилки питатель останавливается или переводится на пониженную скорость подачи. В качестве уровнемера может быть использовано гамма-радиоактивное реле, электронный сигнализатор уровня и т.п. Такая система автоматического регулирования обеспечивает безаварийную эксплуатацию узла «питатель – дробилка», надежно контролирует и предотвращает переполнение камеры дробления при не соответствии производительностей питателя и дробилки, а также при попадании в камеру дробилки негабаритов или металла. Существуют также системы регулирования производительности дробилки по току двигателя дробилки или по мощности, затрачиваемой двигателем дробилки, но схемы регулирования загрузки дробилки по уровню предпочтительнее схем регулирования по току или расходу энергии, поскольку первые точнее позволяют определять истинную загрузку дробилки и поддерживать ее на максимальном значении при изменяющемся качестве исходного питателя. Однако более перспективными являются комбинированные схемы, которые регулируют производительность дробилки по нескольким параметрам.

С целью повышения  точности регулирования была разработана  система с коррекцией по текущему значению производительности (рисунок 5), измеряемой косвенным образом по мощности, потребляемой приводным двигателем отводящего конвейера. Поддержание заданной производительности дробилки достигается путем настройки датчиков 1Дн и 2Дн. Если нагрузка приводных двигателей 5 и 1 отводящего конвейера и дробилки меньше заданной, то с помощью выходных реле датчиков 2 и 4 через электронный блок 3 подается команда на включение пластинчатого питателя 6. В процессе дробления питатель отключается в том случае, когда нагрузка хотя бы на одном из двигателей превышает значение, на которое настроены датчики.

 
Рисунок 5 - Система с коррекцией по текущему значению производительности

В системе автоматической загрузки дробилки, созданной ВНИИнеруд, ВНИИСтройДорМаш и институтом Тяжпромавтоматика (рисунок 6), регулируемые параметры – производительность и уровень – контролируются электротензометрическими конвейерами веса 1 и фотоэлектрическим уровнемером 2.

 
Рисунок 6 - Система автоматической загрузки дробилки

 

Два контура управления, включающие в себя регуляторы уровня и производительности 3 и 4, через  промежуточный блок 5 воздействует на ток подмагничивания однофазных силовых магнитных усилителей 6. Выпрямленное напряжение усилителей подается на обмотку якоря приводного электродвигателя дробилки. Если в автоматическом режиме регулируемые величины превысят установленные для них предельные значения, на блок 5 поступит сигнал, и питатель выполняющий функцию исполнительного органа, до тех пор будет снижать свою производительность, пока сигнал не исчезнет. Если уровень не превышает нижнего заданного значения (0,6 высоты камеры дробления), регулятор уровня выключается, и регулирование осуществляется по производительности. При заполнении дробилки до верхнего максимального допустимого значения – 0,9 высоты камеры-регулятор останавливает питатель. При опускании уровня заполнения ниже предельного значения регулирование ведется только по сигналу датчика производительности. Недостаток системы заключается в применении системы регулирования релейного действия. Это приводит к быстрому износу пусковой аппаратуры, редуктора и пластинчатого питателя из-за частых пусков. Но эта система может быть превращена в линейную систему управления при соответствующей замене аппаратуры. Вместо привода релейного действия может быть применен привод пластинчатого питателя с индукторной муфтой скольжения; привод с двигателем постоянного тока, питателем от управляемого магнитного усилителя, или привод с кремниевым выпрямителем. В этом случае получается система регулирования производительности конечного продукта дробления с последовательной коррекцией по значению производительности.

Криворожсский горнорудный  институт разработал систему регулирования загрузки дробилки (рисунок 7). Изобретение относится к управлению конусными дробилками, может быть использовано в черной и цветной металлургии, в ПСМ и в химической промышленности и позволяет повысить точность регулирования.

 

 
Рисунок 7 - Система автоматической загрузки дробилки

 

Система содержит питатель 1, грохот 2, дробилку 3, конвейер 4 подгрохотного  продукта, конвейер 5 дробленного продукта, привод 6 питателя, датчик 7 производительности грохота, блок 8 определения соотношения, блок 9 сравнения соотношений, задатчик 10, датчик 11 уровня руды в дробилке, регулятор 12, электроприводы 13 и 14 грохота и дробилки, датчик 15 производительности дробилки, пороговые элементы 16 и 17, блоки 18 и 19 задержки и коммутаторы 20—22. Формула изобретения. Система регулирования загрузки дробилки с грохотом, питателем, конвейерами дробящего и подгрохотных продуктов, содержащая блок определения соотношения; блок сравнения соотношений; задатчик, датчик уровня руды в дробилке; датчик производительности грохота; регулятор и электроприводы питателя, грохота и дробилки, причем датчик производительности грохота подключен к первым входам блока определения соотношения. Выход через блок сравнения соотношений соединен с первым входом задатчика, второй вход которого соединен с датчиком уровня руды в дробилке. Выходной сигнал задатчика через регулятор поступает на электропривод питателя.

Особенность данной системы  в том, что для повышения точности регулирования, она снабжена тремя  коммутаторами, двумя пороговыми элементами, двумя блоками задержки и датчиком производительности дробилки. Датчик производительности дробилки подключен ко второму входу блока определения соотношения, выход которого соединен с входами пороговых элементов. Выход первого порогового элемента соединен с первыми входами первого и второго коммутаторов и второго блока задержки, второго – со вторым входом первого коммутатора и входом первого блока задержки. Сигнал с первого блока задержки поступает на входы второго коммутатора и второй блок задержки. Привод дробилки соединен через третий коммутатор со вторым блоком задержки. Выход первого коммутатора соединен с приводом питателя, а выход второго коммутатора соединен с приводом.

Следует отметить также  недостатки предложенных последних  двух систем. В системе, предложенной институтом «Кривбасспроект» на питателе используется датчик веса, который снижает надежность системы. Использование последовательной коррекции, как принципа построения системы регулирования также можно отнести к недостаткам данных систем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Основные задачи создания законченных систем машин, приборов и высоко эффективных технологических  процессов, позволяющих комплексно механизировать и автоматизировать весь процесс от поступления сырья  до отгрузки готовой продукции, включая транспортирование, хранение, погрузку – выгрузку и доставку потребителю.

  К основным задачам механизации и автоматизации производства в настоящее время относят:

- Переход к  массовому применению высокоэффективных  систем машин и технологических процессов, обеспечивающих комплексную механизацию и автоматизацию производственного процесса, техническое перевооружение основных его отраслей.

- Поднять техническую  перевооружённость труда, неуклонно  сокращать во всех отраслях  численность работников, занятых ручным трудом.

- Обеспечить  рост выпуска законченных систем  машин для комплексной механизации  и автоматизации погрузочно–разгрузочных,  складских и ремонтных работ.

- Улучшить использование  подвижного состава, добиться  ритмичности погрузки и выгрузки грузов.

 Сейчас реализуются  мероприятия, направленные на  развитие магистрального и промышленного  железнодорожного транспорта: внедрение  новейших универсальных и специализированных  транспортных средств; увеличение  грузоподъёмности и мощности  подвижного состава. Кроме того, улучшается взаимодействие различных видов транспорта, совершенствуется технология организации перевозок, ускоряется внедрение высокоэффективных машин и высокосовершенных систем автоматического управления.

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1. Виноградов  Ю.Г., Орлов К.С. Материаловедение  для слесарей-монтажников. М. 1983

2. Тавастшерна  Р.И. Монтаж технологических трубопроводов.  М.1980

3. Тавастшерна  Р.И, Бесман А.И., Позднышев В.С.  Технологические трубопроводы промышленных  предприятий. Справочник строителя. М. 1991

4. А.С.Копылов,  В.М.Лавыгин, В.Ф.Очков «Водоподготовка»  М.: Издательство МЭИ, 2003.

5. Фрог Б.Н., Левченко  А.П. «Водоподготовка» Издательство: Изд. МГУ. Уч. пособие, 2003.

6. Миклашевский  Н. «Чистая вода. Системы очистки и бытовые фильтры» Издательство BHV-СПб, 2004.

7. Журба М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М. «Водоснабжение: Проектирование систем и сооружений: В 3 т. Т. 2: Очистка и кондиционирование  природных вод.», АСВ 2004.