Ikkinchi bob quyuqlashtirish jarayonining umumlashtirilgan matematik modelni ishlab chiqishga bag'ishlangan

Tadqiqotlar natijasida qalinlashuv jarayonini avtomatlashtirishga imkon beradigan turg'unlik sifatini nazorat qilish usuli va qurilmasi ishlab chiqildi.


To'rtinchi bobda quyuqlashuv jarayonining avtomatlashtirilgan boshqarish tizimi, modeli va algoritmi ishlab chiqilgan va o'rganilgan.

Hozirgi vaqtda pıhtılaşma ishini tartibga solish vaqtinchalik dastur orqali amalga oshiriladi.

Ammo tizimning bunday ishlashi mahsulotning katta miqdordagi qiymatini yo'qotishiga olib keladi, shuning uchun biz quyuqlashtirgichdagi turg'unlik pauzasini avtomatik ravishda tartibga solish tizimini ishlab chiqdik, uning davomiyligi boshqaruv tizimida turg'unlik sifati va aniqlangan qatlam balandligining o'lchangan qiymati asosida aniqlanadi. Shu bilan birga, quyi drenajni tizimdagi quyuqlashtirgichdan chiqarish, aniqlangan qatlam chuqurligini hisobga olgan holda pastki drenajning ma'lum zichligiga yetganda boshlanadi va pastki drenajdagi qattiq tarkib suyuq fazadagi qattiq tarkibga teng bo'lganda tugaydi.

Pulpani quyuqlashtirgich ustida ishlab chiqilgan boshqaruv tizimining blok-sxemasi
Yuqoridagi sistemaning ishlash prinsipini ko’rib chiqamiz.
Pulpa yuqori qismi slindersimon va pastki qismi konussimon quyuqlashtirgichga (1) doimiy ravishda tushib turadi. Chokayotgan qattiq faza markaziy chiqish yo’nalishiga qarab harakatlanadiva uning chiqib ketishiga konussimon shakli yordam beradi.
Tushish quvuriga zichlik o'lchagich (plotnomer) o'rnatilgan (2). Pastki drenajning ma'lum bir zichligiga erishilganda, 2-plotnomerdan signal 3-ikkilamchi qurilmaga va undan 4-mikroprotsessorni boshqarish blokiga yuboriladi, u yuqori drenaj darajasini boshqarish moslamasi 7 tomonidan aniqlangan aniqlangan qatlamning chuqurligini hisobga olgan holda, pastki drenajni chiqarish uchun boshqaruv signalini hosil qiladi, u aktuator 5 va pastki drenajni chiqarish valfi 6 yordamida amalga oshiriladi va u bu jarayon davomiyligini belgilaydi. Qattiq fazani vaqti-vaqti bilan so’rib olish uning qatlami quyqaning pastki qismida to'planganda boshlanadi, bu esa quyuqlashtirgichni ishdan chiqarish xavfini tug'dirmaydi va suyuqlikning qattiq fazasi boyitilgan paytgacha amalga oshiriladi.
Turg'unlik sifatini tartibga solish 9-boshqaruv bloki yordamida amalga oshiriladi, bu sirt faol moddalarni etkazib berishni o'zgartiradi va shu bilan birga 8-spektr analizatoridan unga keladigan signal orqali quyuqlashtiruvchiga pulpa oqimini o'zgartiradi.
Ishlab chiqilgan tizim SCADA muhitida mikroprotsessor texnologiyasidan foydalangan holda tizim ASUTP sexining tarkibiga kiruvchi quyi tizim sifatida amalga oshiriladi.
Aniqlangan qatlam chuqurligi bo'yicha turg'unlik sifatini nazorat qilish tizimini tadqiq qilish va ishlab chiqish, quyuqlashuv jarayonini boshqarish tizimlarini tadqiq qilish va ishlab chiqish, shuningdek boshqarish parametrlarini va ularning raqamli qiymatlarini tanlash - zarrachalarni cho'ktirishning soddalashtirilgan modelini zonal usul asosida quyuqlash jarayoniga qo'llash, bu esa qattiq zarrachalarni qalinlashtirgichda cho'ktirish sxemasi va dasturini ishlab chiqish uchun imkon yaratadi.
Tadqiqot uchun quyidagi parametrlar tanlandi:
-quyuqlashtiruvchining diametri;
- quyuqlashtiruvchining balandligi;
-modelni hisoblash uchun zonalar soni;
-o'rtacha qattiq tarkib (yoki konsentratsiya, 100 kg/m3);
-eritmani etkazib berish tezligi V₀ (1 l/s);
-drenaj chegaralari (500 g/l, ya'ni pastki drenajdagi qattiq kontsentratsiya) va pastki drenajni tushirishni to'xtatish uchun kontsentratsiya belgilanadi.
Suspenziyani cho'ktirish paytida tortishish kuchi ta'sirida qattiq zarrachalarning sekin cho'kishi sodir bo'ladi va boshida zarrachalar tushishi erkin bo’ladi. Suspenziyadagi qattiq zarrachalarning cho'kish tezligi differentsial tenglama bilan tavsiflanadi:


bu erda h-suspenziya darajasining balandligi, t-yog'ingarchilik vaqti,
k-mutanosiblik koeffitsienti, D-zarrachalarning o'rtacha kattaligi, y_t-zarrachalarning solishtirma og’irligi,
US - suspenziyaning solishtirma og'irligi, z-suspenziyaning nisbiy yopishqoqligi.
Suspenziyaning yopishqoqligi quyidagi Bachinskiy formulasi bo'yicha hisoblanadi:

bu erda z_J-toza suyuqlikning yopishqoqligi, -suyuqlikdagi qattiq moddaning hajmli konsentratsiyasi.
Matematik tavsifga muvofiq, oqim tenglamasidan foydalanish asosli (vaqt bo'yicha konsentratsiyalarning o'zgarishi):

va cheklangan farqlar usuli bilan oqim tenglamasini aniqlaymiz:

(8) va (9) tenglamalar soddalashtirilgan matematik model bo'lib, uning asosida 9-rasmda ko'rsatilgan pulpada qattiq zarrachalarni cho'ktirish jarayonini boshqarish tizimini modellashtirish sxemasi ishlab chiqilgan.

Sanoatda ma'lum bo'lgan boshqaruv tizimlari bo'yicha olib borilgan tadqiqotlar asosida biz ishlab chiqqan quyuqlashuv jarayonini boshqarish usuli va uni amalga oshirish uchun moslamadan foydalanish, quyuqlashuv jarayonini boshqarish sxemasi, boshqaruv tizimining soddalashtirilgan matematik modelidan foydalanish shuningdek, tahlil qilish va modelini ishlab chiqishga imkon beradi.
MATLAB va SIMULINK amaliy dasturlar to'plami yordamida tizimni modellashtirish dasturi va oqim sxemasi o'rganildi va pulpada qattiq, zarrachalarni cho'ktirish jarayonini boshqarish ishlab chiqildi. (10-rasm).