跳汰机物料床层松散度变化曲线检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种跳汰机物料床层松散度变化曲线检测方法及装置，属于矿山选煤物料床层检测技术领域。技术方案是：①使球状体周期性地沿着高度方向进入和退出脉动物料的不同床层；②采集球状体在脉动物料床层中所受悬浮液状态时的浮力信号，送入数据处理器；③数据处理器进行数据处理，将浮力信号所对应的压力值P，从最大值跌落到最小值的整个过程描绘出一条压力变化曲线，这条压力变化曲线就是床层松散度变化曲线。本发明专利技术的积极效果：及时、准确检测床层松散度变化曲线，有利于采取技术手段，使床层松散度稳定在一个适宜范围之内，稳定跳汰机选煤过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种跳汰机物料床层松散度变化曲线检测方法及装置，属于矿山选煤物料床层检测

技术介绍
跳汰机是一种传统煤炭分选设备。工作基本原理在槽体结构的跳汰机及其系统联合作用下，具有筛板的跳汰机槽体中产生脉动水流。煤炭等矿物料加入后，随着脉动水流上下波动，密度较大的物料下沉到接近跳汰机筛板较底部；密度较低的轻物料分布于较上部。下沉到接近筛板较底部有一定厚度的重物料，通常被称为跳汰物料床层(简称床层)。以筛板为基准，床层向上延伸的高度称为床层厚度；由于整个物料层随着脉动水流上下波动， 周期性地发生物料颗粒被抛起和回落，从而导致物料颗粒周期性地相互分离和压紧。物料颗粒相互分离，物料床层处于悬浮液状态。目前，跳汰机床层检测都是围绕床层厚度进行检测，经过合理设计和有一定经验现场调整，自由式浮标通常能悬浮在与其相对密度相近的床层位置，再利用位移传感器检测浮标高度，经过信号处理等环节，输出给排料等控制机构，达到对床层厚度的测控目的。存在的问题自由式浮标能够检测比较稳定的床层厚度及厚度变化，不能检测物料颗粒周期性地被分离和压紧过程及程度的床层分离程度。而对于床层分离程度的检测，未见应用，甚至对于床层分离程度检测的研究和论述都很罕见。目前，跳汰选煤业领域公知的技术是跳汰选煤过程中，脉动物料层按密度大小沿着高度方向分配于跳汰机筛板之上。距筛板越低，物料层平均密度越大；距筛板越高，物料层平均密度越小。跳汰机进入正常工作状态后，跳汰物料床层周期性进入(和退出)悬浮液状态。悬浮液状态的跳汰物料层悬浮液单位体积中，固体物料所占体积与固液混合物总体积的比例称为悬浮液固液比。颗粒相互分离程度为床层松散度X=l-Vd/V。Vd/V为悬浮液固液比。 床层松散度数值大小可以衡量悬浮液状态的物料颗粒相互分离程度。床层松散度λ数值越大，悬浮液单位体积中固体物料颗粒越少，颗粒相互分离程度越大；反之，λ数值越小， 颗粒相互分离程度越小。跳汰实践表明颗粒相互分离程度(床层松散度)应该控制在适当范围内。床层松散度偏大，会出现两个结果1、跳汰机透筛严重，精煤(好煤)产品透筛损失增加，给生产带来经济损失；2、细颗粒的重密度物料被过度强行托起，掺杂到跳汰精煤产品中，污染精煤产品造成产品质量不合格。床层松散度偏低，跳汰物料床层发死，物料颗粒分层程度降低甚至不再分层，也往往导致两个结果I、重物料排放过量带走精煤(好煤)；2、重物料污染精煤产品，造成产品质量不合格。因此，及时检测床层松散度变化曲线，并采取一定技术手段使床层松散度稳定在一定范围之内，达到进一步稳定跳汰机选煤过程的目的， 是本领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种跳汰机物料床层松散度变化曲线检测方法及装置，及时、准确检测床层松散度变化曲线，有利于采取一定技术手段，使床层松散度稳定在一定范围之内，稳定跳汰机选煤过程，解决
技术介绍
中存在的上述问题。本专利技术的技术方案是一种跳汰机物料床层松散度变化曲线检测方法，包含如下工艺步骤①使球状体周期性地沿着高度方向进入和退出脉动物料的不同床层采集球状体在脉动物料床层中所受悬浮液状态时的浮力信号，送入数据处理器；③数据处理器进行数据处理，将浮力信号所对应的压力值P，从最大值跌落到最小值的整个过程描绘出一条压力变化曲线，这条压力变化曲线就是床层松散度变化曲线。检测床层松散度变化曲线，可以分别或同时结合球状体在脉动物料床层中所处位位置、球状体进入和退出脉动物料周期、跳汰物料床层的跳汰周期三个因素，来得出床层松散度变化曲线。I、单独结合球状体在脉动物料床层中所处位位置，得出不同脉动物料层的床层松散度变化曲线；具体步骤同时采集球状体在脉动物料床层中所处位置的信号，送入数据处理器；球状体在脉动物料床层中所受悬浮液状态时的浮力信号，结合位置信号传感器的信号数值，得出不同脉动物料层的床层松散度变化曲线，球状体在脉动物料床内进行逐层扫描，得出不同脉动物料层的床层松散度变化曲线。2、单独结合跳汰物料床层的跳汰周期，得出每一个跳汰周期不同脉动物料层的床层松散度变化曲线；具体步骤数据处理器在程序设定上，设定跳汰物料床层的跳汰周期， 根据球状体在脉动物料床层中所受悬浮液状态时的浮力信号，得出每一个跳汰周期不同脉动物料层的床层松散度变化曲线。3、结合球状体进入和退出脉动物料和跳汰物料床层的跳汰周期，得出周期性的床层松散度变化曲线；球状体周期性地沿着高度方向从进入到完全退出脉动物料层，完成一个逐层扫描周期Tj，物料颗粒周期性地相互分离和压紧全过程为跳汰物料床层的跳汰周期Tt，Tj大于Tt ;具体步骤数据处理器在程序设定上，Tj包含若干个Tt，每个跳汰周期 Tt检测出一条该周期松散度变化曲线。例如Tj设定为60秒，Tt设定为I秒；Tj=60S，插入持续时间为30S，那么，在一个插入全程就检测得到30条松散度变化曲线λ tl-30，按前面分析，插入过程从λ tl到λ t30—定是逐渐减小的；同样，一个球状体拔出全程也能检测得到30条松散度变化曲线Xtl-30，从Xtl到λ t30—定是逐渐增大的。球状体周期性地沿着高度方向从进入到完全退出脉动物料层，正反行程可以设定不相等，正反行程得到的松散度变化曲线λt的数量也就可以不一样。所述的使球状体周期性地沿着高度方向进入和退出脉动物料的不同床层，采用驱动机构来驱动球状体，在脉动物料床层中往复逐层插入和退出。所述驱动机构通过往复运动机构驱动球状体，在脉动物料床层中往复逐层插入和退出，拉压压力传感器采集球状体在脉动物料床层中所受悬浮液状态时的浮力信号，送入数据处理器；角位移传感器同时采集球状体在脉动物料床层中所处位置的信号，送入数据处理器。浮力信号所对应的压力值P，与床层松散度λ之间的关系式λ=1-(Ρ/ Vq -δ #)八ScrS P; >(P/ Vq) >δ &结合逐层扫描床层松散度变化曲线At的方式，使球状体周期性地沿着高度方向进入脉动物料层，按公式原理得出不同周期同一物料层的床层松散度变化曲线λ t，以及同一周期各物料层床层松散度变化曲线λ t的变化数据；公式中 λ床层松散度；Ρ浮力信号所对应的压力值；VQ球状体的体积；δ #脉动水密度；Stl物料颗粒平均密度；λ t床层松散度变化曲线，VQ、δ 7Κ> δ 0均为已知数值。床层自上至下，δ。范围在I. 4——2.2 (g/cm2)之间。获得了床层松散度变化曲线λ t，可以输出控制信号，调整驱动跳汰机脉动水的风压；床层松散度变化曲线λ t向上偏移，则减小跳汰机脉动水的风压；反之，则加强风压。调整驱动跳汰机脉动水的风压为公知的技术手段。本专利技术的理论依据按压强原理推导出一定体积的物体在跳汰物料床层处于悬浮液状态时，一定体积的物体受到床层的浮力与床层松散度之间有一定的对应关系。处于跳汰床层中一定体积的球状体Q受到周围床层物料颗粒D及脉动水的包围。球状体所受浮力等于球状体体积与其所处床层悬浮液平均密度的乘积。公式l:P=VQSh;P:球状体所受浮力；Vq :球状体体积；δ h :物料床层悬浮液平均密度；公式 2 : δ h =M/V V :悬浮液体积；M :体积V的悬浮液总质量；公式 3 =M=Vd δ 0+ (V-Vd) δ 水 Vd :体积本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大海，杨修远，
申请(专利权)人：杨大海，
类型：发明
国别省市：