1.6. Параметрическая идентификация элементов

технологического комплекса флотации

Технологический комплекс флотации обычно включает в себя несколько операций флотации (основная, контрольная, перечистные), осуществляемых в флотомашинах различного типа (механические, пневматические, пневмомеханические), а иногда и операцию доизмельчения в замкнутом цикле.

Каждая операция флотации осуществляется в последовательно соединенных флотокамерах, общим количеством флотокамер в операции и производительностью флотомашины.

Отдельную флотационную камеру по каналам отходов и концентрата можно идентифицировать инерционным звеном первого порядка с запаздыванием

; (1.4)

где τ_к – время транспортного запаздывания, связанное с перетоком пульпы (по каналам концентрата τ_к=0), Т_к – постоянная времени флотокамеры.

Постоянная времени флотационной камеры зависит от ее рабочего объема V_р и производительности Q. Пренебрегая изменением объема из-за колебаний уровня пульпы и ее аэрированности, можно записать

, (1.5)

где V_Р – рабочий объем флотокамеры V_Р=(0.7-0.8) V_Г, V_Г – геометрический объем флотокамеры м³; Q – производительность флотокамеры, м³/ч.

Вычисленные по выражению (1.5) значения Т_К справедливы для каналов, динамические свойства которых определяются гидравлическими свойствами («объемный расход пульпы – плотность отходов», «расход твердого – расход твердого с отходами» и т.д.) и совместными гидравлическими и кинетическими свойствами («расход твердого – содержание металла в отходах», «объемный расход пульпы – содержание металла в отходах» и т.д.).

По каналам, динамические свойства которых определяются закономерностями кинетики флотации («содержание металла в руде – содержание металла в отходах»), переходные процессы протекают медленно, и поэтому Т_К=Т_К/(0.7-0.6).

Передаточная функция отдельной операции флотации, состоящей из n последовательно соединенных флотокамер, по каналам отходов запишется следующим образом:

, (1.6)

где τ₃ – время транспортного запаздывания в точке контроля выходной величины;

К - передаточный коэффициент операции по i-му каналу отходов.

Эта передаточная функция аппроксимируется передаточной функцией инерционного звена первого порядка с запаздыванием

, (1.7)

где - постоянная времени аппроксимирующего звена (всей операции флотации);

τ₁ – эквивалентное переходное запаздывание.

Величины Т и определяются по выражениям:

, (1.8)

, (1.9)

где a – коэффициент, определяемый числом флотокамер, n-число флотокамер.

Величины и τ₁ можно определить, пользуясь таблицей 1.1.

Время транспортного запаздывания флотокамеры по каналу отходов определяется гидравлическими процессами, происходящими в камере, а именно – накоплением пульпы и ее расходом через сливной порог. Тогда величину τ_к можно определить из выражения

, (1.10)

где S_к – площадь флотационной камеры, м²;

h – величина напора (уровень пульпы над сливным порогом), м;

q_о – объемный расход пульпы в отходах, м³/ч.

Учитывая последовательное соединение флотокамер во флотомашине и пренебрегая изменением объемного расхода пульпы с отходами, из-за расхода пульпы в концентрат, можно записать

(1.11)

Передаточная функция отдельной операции флотации по каналу концентрата для n камер запишется

, (1.12)

Где - передаточный коэффициент операции флотации по i-му каналу концентрата.

Это выражение может быть аппроксимировано передаточной функцией инерционного звена первого порядка с запаздыванием

, (1.13)

Где - постоянная времени аппроксимирующего звена (всей операции флотации);

Таблица 1.1

Параметры звена, аппроксимирующего объект с передаточной функцией

n	Tk
1	1	0
2	2.72	0.29
3	3.69	0.82
4	4.46	1.44
5	5.12	2.15
6	5.69	2.95
7	6.22	3.70
8	6.71	4.52
9	7.16	5.34
10	7.59	6.20

n	Tk
11	7.99	7.04
12	8.38	7.90
13	8.74	8.77
14	9.12	9.62
15	9.41	10.50
16	9.69	11.42
17	10.09	12.16
18	10.40	13.27
20	11.10	14.90
30	12.60	24.30

- переходное эквивалентное запаздывание по каналу концентрата.

, (1.14)

Коэффициенты передачи отдельных операций флотации определяются по качественно-количественной схеме конкретного технологического комплекса флотации с учетом весовых коэффициентов влияния на выходные параметры.

Контрольные вопросы к главе 1

1. Какие основные операции выделяются во флотационном процессе?

2. Какие машины и механизмы входят в технологический комплекс флотации?

3. Каковы основные задачи, решаемые при автоматизации флотации?

4. Какие управляющие воздействия можно выделить в технологическом комплексе флотации?

5. Что является управляемыми величинами комплекса?

6. Какие каналы управления можно выделить в технологическом комплексе флотации?

7. Что такое структурная идентификация комплекса?

8. Что такое параметрическая идентификация комплекса?

9. От чего зависит постоянная времени флотационной камеры?

10. Какими передаточными функциями описываются динамические свойства флотомашины по каналам концентрата и отходов?