一种浓缩机药剂智能制备添加系统的制作方法

本实用新型涉及选煤厂浓缩机处理煤泥水技术领域，具体地说是一种浓缩机药剂智能制备添加系统。

背景技术：

在煤炭洗选加工中，大量的细粒煤进入生产系统，增加了煤泥水处理作业的难度，而煤泥回收作业，是降低洗水浓度，实现选煤厂洗水闭路循环的重要环节。浓缩机作为煤泥水浓缩设备得到了广泛运用，它直径大，底流集中排放。我国大部分选煤厂采用的是在浓缩机中加入凝聚剂和絮凝剂来提高煤泥沉降速度，降低浓缩池水溢流浓度，保证循环水的可持续利用，实现选煤厂的洗水平衡。

目前，往浓缩池中添加凝聚剂和絮凝剂主要有：1、人工手动添加，即制备、添加都是人工操作。靠工人通过观测溢流水浊度，主观判断添加药剂，入料浓度，流量都是变化的，而且沉降需要一定的时间，加药一段时间后才能观测到溢流的变化，很难控制加药量，药耗很大；2、自动添加，通过对煤泥水浓度测量，反馈到控制系统，利用变频水泵加药，而控制系统多采用简单闭路循环，由于浓郁有一个滞后过程，这种控制不能达到稳定良好的效果。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种浓缩机药剂智能制备添加系统，解决目前大多数选煤厂在浓缩机药剂添加方面存在的自动化程度低，药剂浪费，循环水浓度不稳定等情况。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种浓缩机药剂智能制备添加系统，包括凝聚剂自动配备装置、絮凝剂自动配备装置、浓缩池、向浓缩池通入煤泥的浓缩池入料管以及PLC控制器，凝聚剂自动配备装置和絮凝剂自动配备装置均与浓缩池入料口连接分别为浓缩池提供凝聚剂和絮凝剂；浓缩池入料管上设有流量计和超声波浓度计，浓缩池上设有测量浓缩池溢流煤泥水浓度的浊度计，浓缩池底流泵出口管道上设有测量浓缩池底流煤泥水浓度的压差式浓度计Ⅲ。

本实用新型所述凝聚剂自动配备装置包括依次连接的凝聚剂加料桶、凝聚剂搅拌桶以及凝聚剂储备桶，凝聚剂加料桶与凝聚剂搅拌桶之间的连接管道上设置控制给料机构Ⅰ进行配料，控制给料机构Ⅰ的下端管道与清水管Ⅰ连接，清水管Ⅰ管路上设置控制阀Ⅰ控制清水的通入，凝聚剂搅拌桶上设有超声波液位计Ⅰ和压差式浓度计Ⅰ，凝聚剂搅拌桶与凝聚剂储备桶之间的连接管道上设有控制阀Ⅱ，凝聚剂储备桶上设有超声波液位计Ⅱ，凝聚剂储备桶通过药剂添加机构Ⅰ为浓缩池添加凝聚剂药剂。

本实用新型所述絮凝剂自动配备装置包括依次连接的絮凝剂加料桶、絮凝剂搅拌桶以及絮凝剂储备桶，絮凝剂加料桶与絮凝剂搅拌桶之间的连接官道上设置控制给料机构Ⅱ进行配料，控制给料机构Ⅱ的下端管道与清水管Ⅱ连接，清水管Ⅱ管路上设置控制阀Ⅲ控制清水的通入，絮凝剂搅拌桶上设有超声波液位计Ⅲ和压差式浓度计Ⅱ，絮凝剂搅拌桶和絮凝剂储备桶之间的连接管道上设有控制阀Ⅳ，絮凝剂储备桶上设有超声波液位计Ⅳ，絮凝剂储备桶通过药剂添加机构Ⅱ为浓缩池添加药剂。

本实用新型所述超声波液位计Ⅰ、压差式浓度计Ⅰ、超声波液位计Ⅱ、超声波液位计Ⅲ、压差式浓度计Ⅱ、超声波液位计Ⅳ、流量计、超声波浓度计、浊度计以及压差式浓度计Ⅲ分别与PLC控制器连接，PLC控制器分别与控制给料机构Ⅰ、控制阀Ⅰ、控制阀Ⅱ、药剂添加机构Ⅰ、控制给料机构Ⅱ、控制阀Ⅲ、控制阀Ⅳ、药剂添加机构Ⅱ连接。

本实用新型所述控制给料机构Ⅰ和控制给料机构Ⅱ均为螺旋给料机和风机。

本实用新型所述药剂添加机构Ⅰ和药剂添加机构Ⅱ均为隔膜式计量泵。

本实用新型所述控制阀Ⅰ、控制阀Ⅱ、控制阀Ⅲ和控制阀Ⅳ均为电磁阀。

本实用新型的有益效果是：本实用新型设计合理，可以实现药剂的只能自动配制及添加：1、利用超声波液位计和压差式浓度计，实现药剂自动配制存储，完全自动，无需人工干预，对于粉末状的药剂，螺旋给料机和风机的方式比起使用阀门控制下落的方式，更加有效快捷，不会堵住管道；2、使用隔膜计量泵添加药剂，更加精准，并且自动控制给量，不需要另加变频器控制速度；3、在浓缩池入料管处加装超声波浓度计和流量计，浓缩池溢流的浊度计和底流的浓度计，PLC取得这些信号，进行前馈控制+反馈模糊控制的配合优化，确保药剂精准添加。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图；

图2为本实用新型自动控制系统示意图。

图中标记：1、凝聚剂加料桶，2、控制给料机构Ⅰ，3、清水管Ⅰ，4、控制阀Ⅰ，5、凝聚剂搅拌桶，6、超声波液位计Ⅰ，7、压差式浓度计Ⅰ，8、控制阀Ⅱ，9、凝聚剂储备桶，10、超声波液位计Ⅱ，11、药剂添加机构Ⅰ，12、絮凝剂加料桶，13、控制给料机构Ⅱ，14、清水管Ⅱ，15、控制阀Ⅲ，16、絮凝剂搅拌桶，17、超声波液位计Ⅲ，18、压差式浓度计Ⅱ，19、控制阀Ⅳ，20、絮凝剂储备桶，21、超声波液位计Ⅳ，22、药剂添加机构Ⅱ，23、浓缩池入料管，24、流量计，25、超声波浓度计，26、浊度计，27、浓缩池，28、压差式浓度计Ⅲ。

具体实施方式

如图所示，一种浓缩机药剂智能制备添加系统，包括凝聚剂自动配备装置、絮凝剂自动配备装置、浓缩池27、向浓缩池27通入煤泥的浓缩池入料管23以及PLC控制器，凝聚剂自动配备装置和絮凝剂自动配备装置均与浓缩池27入料口连接分别为浓缩池27提供凝聚剂和絮凝剂；浓缩池入料管23上设有流量计24和超声波浓度计25，浓缩池27上设有测量浓缩池溢流煤泥水浓度的浊度计26，浓缩池27底流泵出口管道上设有测量浓缩池底流煤泥水浓度的压差式浓度计Ⅲ28；

所述凝聚剂自动配备装置包括依次连接的凝聚剂加料桶1、凝聚剂搅拌桶5以及凝聚剂储备桶9，凝聚剂加料桶1与凝聚剂搅拌桶5之间的连接管道上设置控制给料机构Ⅰ2进行配料，控制给料机构Ⅰ2的下端管道与清水管Ⅰ3连接，清水管Ⅰ3管路上设置控制阀Ⅰ4控制清水的通入，凝聚剂搅拌桶5上设有超声波液位计Ⅰ6和压差式浓度计Ⅰ7，凝聚剂搅拌桶1与凝聚剂储备桶9之间的连接管道上设有控制阀Ⅱ8，凝聚剂储备桶9上设有超声波液位计Ⅱ10，凝聚剂储备桶9通过药剂添加机构Ⅰ11为浓缩池27添加凝聚剂药剂；

所述絮凝剂自动配备装置包括依次连接的絮凝剂加料桶12、絮凝剂搅拌桶16以及絮凝剂储备桶20，絮凝剂加料桶12与絮凝剂搅拌桶16之间的连接官道上设置控制给料机构Ⅱ13进行配料，控制给料机构Ⅱ13的下端管道与清水管Ⅱ14连接，清水管Ⅱ14管路上设置控制阀Ⅲ15控制清水的通入，絮凝剂搅拌桶16上设有超声波液位计Ⅲ17和压差式浓度计Ⅱ18，絮凝剂搅拌桶16和絮凝剂储备桶20之间的连接管道上设有控制阀Ⅳ19，絮凝剂储备桶20上设有超声波液位计Ⅳ21，絮凝剂储备桶20通过药剂添加机构Ⅱ22为浓缩池27添加药剂；

所述超声波液位计Ⅰ6、压差式浓度计Ⅰ7、超声波液位计Ⅱ10、超声波液位计Ⅲ17、压差式浓度计Ⅱ18、超声波液位计Ⅳ21、流量计24、超声波浓度计25、浊度计26以及压差式浓度计Ⅲ28分别与PLC控制器连接，PLC控制器分别与控制给料机构Ⅰ2、控制阀Ⅰ4、控制阀Ⅱ8、药剂添加机构Ⅰ11、控制给料机构Ⅱ13、控制阀Ⅲ15、控制阀Ⅳ19、药剂添加机构Ⅱ22连接。

进一步，所述控制给料机构Ⅰ2和控制给料机构Ⅱ13均为螺旋给料机和风机，控制给料机构采用螺旋给料机加风机，凝聚剂和絮凝剂粉末可以从加料桶通过自动控制进入搅拌桶，实现自动配料。

进一步，所述药剂添加机构Ⅰ11和药剂添加机构Ⅱ22均为隔膜式计量泵，采用隔膜式计量泵，药剂添加到浓缩池中可以实现精准控制， 隔膜式计量泵利用特殊设计加工的柔性隔膜取代活塞，由于隔膜的隔离作用，在结构上真正实现了被计量流体与驱动润滑机构之间的隔离，使得泵的使用寿命提高，通过模拟量控制速度可实现精准给料。

进一步，所述控制阀Ⅰ4、控制阀Ⅱ8、控制阀Ⅲ15和控制阀Ⅳ19均为电磁阀。

本实用新型设计原理及工作方法：

凝聚剂的配备方法：PLC控制器通过凝聚剂储备桶9上的超声波液位计Ⅱ10判断凝聚剂药剂不足时，自动打开凝聚剂加料桶1下的控制给料机构2以及控制清水通入的控制阀Ⅰ4，进入凝聚剂搅拌桶5，通过凝聚剂搅拌桶5内安装的压差式浓度计Ⅰ7和上方的超声波液位计Ⅰ6，控制凝聚剂搅拌桶5内药剂的浓度和液位；当凝聚剂搅拌桶5内药剂搅拌均匀浓度合格时，自动打开凝聚剂搅拌桶5和凝聚剂储备桶9之间的的控制阀Ⅱ8，药剂流入凝聚剂储备桶9，当凝聚剂储备桶9即将满时关闭控制阀Ⅱ8。

絮凝剂的配备方法：PLC控制器通过絮凝剂储备桶12上的超声波液位计Ⅱ21判断絮凝剂药剂不足时，自动打开絮凝剂储备桶12下的控制给料机构Ⅱ13以及控制清水通入的控制阀Ⅱ15，进入絮凝剂搅拌桶16，通过絮凝剂搅拌桶16内安装的压差式浓度计Ⅱ18和上方的超声波液位计Ⅲ17，控制絮凝剂搅拌桶16内药剂的浓度和液位；当絮凝剂搅拌桶16内药剂搅拌均匀浓度合格时，自动打开絮凝剂搅拌桶16和絮凝剂储备桶20之间的的控制阀Ⅳ19，药剂流入絮凝剂储备桶20，当絮凝剂储备桶20即将满时关闭控制阀Ⅳ19。

药剂的智能添加方法：PLC控制器通过安装在浓缩池27入料管23上的超声波浓度计25和流量计24，计算出进入浓缩池27的煤泥量，按照实验最佳比例打开药剂添加机构Ⅰ11和药剂添加机构Ⅱ22添加药剂，即前馈调节，同时，通过安装在浓缩池27溢流的浊度计26和底流的压差式浓度计Ⅲ28，通过模糊控制来调节药剂的添加量，即反馈模糊调节。模糊控制的流程为：采集溢流浊度和底流浓度，计算误差和误差变化，然后其根据量化因子进行量化，查询模糊控制规则查询表，得到输出量，最后转为实际控制值。