Автоматизация технологического процесса установки Меррилл-Кроу ГОК "Кубака"

[Виктор]

   Доклад подготовил: Лабеко Виктор Олегович группа 341-об
Автоматизация технологического процесса установки Меррилл-Кроу ГОК "Кубака"

    В данной работе рассматривается автоматизация участка установки Мерриал-Кроу, находящаяся в ГОК «Кубака», в Северо-Эвенском районе, Магаданской области.
    Установка Меррилл-Кроу представляет собой сложную систему технических средств предназначенных для осаждения драгоценных металлов (золото, серебро) из цианистых растворов на цинк. В данном проекте будет осуществляться автоматизация участка приготовления и хранения флокулянта, а также участок дозирования и сгущения. Установка является сезонной т.к  четыре сгустителя находятся на открытом воздухе и подвержены температурным изменениям в условиях крайнего севера. Принципиальная схема всей установке приведена на рисунке 1.

Рисунок 1 - Принципиальная схема установки Меррилл-Кроу

     Цель проекта - повышение производительности и эффективности установки Меррилл-Кроу путем автоматизации некоторых ее участков. Основная задача обеспечить автоматическое регулирование уровня осадочной жидкости (уровня постели) в резервуарах сгущения (рис. 2).

Рисунок 2 - Сгуститель установленный на Меррилл-Кроу

     Одна из основных сложностей при управлении сгустителями состоит в том, что при функционировании данного технологического оборудования одновременно необходимо поддерживать на требуемом уровне целый ряд технологических параметров: плотность разгрузки, объемную производительность разгрузки, содержание твердого в сливе и т. д. Что в условиях реального технологического процесса, зачастую, усугубляется ограниченным количеством контролируемых автоматически параметров, отдавая всю ответственность управления технологическому персоналу, «ведущему процесс» на основе своих знаний и опыта. Однако очевидно, что при этом технологический персонал не в состоянии оценить текущий процесс и может регистрировать только последствия уже развившихся нарушений.
     Так, например, повышение содержания твердого в сливе сгустителя оператором фиксируется по факту уже случившегося нарушения. При этом он должен или уменьшить питание или увеличить разгрузку сгущенного продукта. В любом случае складывается практически аварийная технологическая ситуация, что негативно сказывается на работе узла сгущения в целом (повышения содержания твердого в сливах) и на работе последующих циклов (для флотации - снижение качества концентрата или снижение извлечения).
     Характерной чертой такого управления операцией сгущения является очевидная цикличность возникновения подобных ситуаций.
     Одним из основных принципов построения системы управления сгустителем является обеспечение контроля ключевых технологических параметров, позволяющих фиксировать самое начало развития технологического нарушения и позволяющих своевременно и корректно реагировать, не допуская создания технологической аварийной ситуации.
     Одним таких ключевых параметров в процессе сгущения является уровень раздела фаз (высота осветленного слоя), при котором обеспечивается кондиционный слив сгустителя, что и является основной задачей  проекта.
     Для контроля уровня раздела фаз предусматривается установка погружных ультразвуковых датчиков SONDAR 3000 (рис.3), производства фирмы IS Technologies Co. Ltd. непосредственно в сгустителе. Применение погружных датчиков позволят управлять уровнем раздела фаз и регистрировать нарушения процесса на начальной стадии.

Рисунок 3 - погружной ультразвуковых датчиков SONDAR 3000

     Регулирование уровня осадочной жидкости возможно путем изменения концентрации флокулянта в сгустителях  или увеличении мощности насоса откачивающего осадочную жидкость.
     Флокулянт в сгустителе подается по трубопроводу, в каждый по отдельной линии. Контроль количества подаваемого флокулянта осуществляется путем пневмо-ЗРА, точнее позиционерами  установленными на пневмодвигатели задвижек. Давление в каждой линии трубопровода обеспечивают насосы мощностью 20кВт. В зависимости от концентрации флокулянта в сгустителе изменяется и уровень постели, чем больше флокулянта тем уровень выше.
     Второй способ регулирования уровня пастели, это увеличении откачивающей мощности насоса Warman (рис 4.).
     Шламовые насосы Warman применяется для гидравлической транспортировки высоко абразивных материалов в самых тяжелых условиях эксплуатации. Агрегаты электронасосные на основе шламовых насосов Warman проектируются по специальному техническому заданию заказчика и следовательно наиболее полно и оптимально отвечают его потребностям. Конструкция шламового насоса Warman вобрала в себя опыт долгих лет промышленной эксплуатации и множества усовершенствований и поэтому шламовый насос Warman является насосом с самой минимальной эксплуатационной стоимостью. Шламовые насосы Warman имеют самый широкий выбор износостойких материалов из которых изготавливаются детали проточной части. Подбор оптимального материала шламового насоса Warman в зависимости от условий эксплуатации дает максимальную эффективность и наименьшие затраты.

Рисунок 4 - Шламовые насос Warman

     Для подключения такого мощного насоса (на 65кВт) потребуется частотный преобразователь Hyundai N700V-900HF (рис. 5). Преобразователь частоты HYUNDAI N700V-900HF - универсальный преобразователь частоты с улучшенным векторным управлением, обеспечивающий высокие динамические характеристики, малое время реакции привода на изменение нагрузки, предназначен для  управления общепромышленным электроприводом. Привод станочного оборудования, транспортеры, конвейеры, смесители, экструдеры, дозаторы, системы вентиляции, насосы, дымососы, подъемно-транспортные механизмы, лебедки, краны, лифтовое оборудование, пресс, резак, промышленная стиральная машина и т.п. Другими словами рассчитан на любое применение - от самых мощных нагрузок с постоянным моментом на номинальной нагрузке до простых с переменной нагрузкой.

Рисунок  5 - Преобразователь частоты HYUNDAI N700V-900HF

     Кроме основной задачи в проекте была выполнена автоматизация  участка приготовления и хранения флокулянта. В резервуар приготовления флокулянта был установлен тэн. Задача тэна заключается в нагреве воды, для улучшении растворения флокулянта и уменьшении времени приготовления.
     Для управления рассматриваемыми участками установки Мерриалл-Кроу была спроектирована система управления.
     Структурная схема аппаратного управления представлена на рисунке 6.  

Рисунок 6 - Структурная схема управляющих устройств

   
      Управляющие устройство в данном проекте, компании ОВЕН. Для основных функций управления был выбран ПЛК160 + модули МУ110-8И и МУ110-8А для увеличения аналоговых входов, выходов. Для реализации автоматизации на участке приготовления, хранения флокулянта используются ПЛК154. Все ПЛК по средствам Ethernet HAB подключены к ПЛК 323 выполняющий функции сервера. SCADA система взаимодействует только с ПЛК323, а он в свою очередь взаимодействует со всеми управляющими устройствами, рассматриваемых участков установки Меррилл-Кроу.
      В заключении можно отметить, что данный проект полностью выполняет поставленную цель, а именно путем автоматизации участков дозирования, сгущения, приготовления и хранения флокулянта может быть достигнуто повышение производительности и эффективности установки, снижения времени всего технологического процесса Меррилл-Кроу.
 

[ran]

Для подключения такого мощного насоса (на 65кВт) потребуется частотный преобразователь Hyundai N700V-900HF
А другие ПЧ не могут подойти?

[Виктор]

Для подключения такого мощного насоса (на 65кВт) потребуется частотный преобразователь Hyundai N700V-900HF
А другие ПЧ не могут подойти?

Существует множество других ПЧ которые мы можем установить в замену выбранному, такие как INTEK, Emotron, Danfoss и другие.
    Преимущество Hyundai N700V:
    - Улучшенное управление скоростными параметрами;
    - Улучшенная защита от повреждений внешнего и внутреннего воздействия;
    - Встроенная функция регенеративного торможения;
    - Повышенная стабилизация рабочего процесса, что позволяет заказать его для работы с частыми сменами нагрузок;
    - Наличие многофункционального дисплея и усовершенствованного пид-регулятора.