plc控制精煤脫水系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （論文） 任 務(wù) 書</p><p>　　姓名 *** </p><p>　　專業(yè) 電氣自動(dòng)化技術(shù) </p><p>　　任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 2013 年 3 月 4

2、 日</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）開始日期 2013 年 3 月 11 日</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）完成日期 2013 年 5 月 17 日</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目： PLC控制精煤脫水系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p>

3、<p>　　A·編制設(shè)計(jì) </p><p>　　B·設(shè)計(jì)專題（畢業(yè)論文） </p><p>　　指 導(dǎo) 教 師 </p

4、><p>　　系（部）主 任 </p><p>　　2013年 5 月24日</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　精煤脫水是精煤提煉當(dāng)中不可缺少的重要一步，它關(guān)系到精煤的質(zhì)量和價(jià)值，隨著自動(dòng)化控制技術(shù)的不斷提高，隨著工業(yè)企業(yè)用煤單位的要求不斷升高，從而精煤的質(zhì)量要求也

5、在不斷的升高，精煤的含水量是個(gè)很重要的質(zhì)量指標(biāo)，因此為了使精煤脫水系統(tǒng)能進(jìn)行高效率高質(zhì)量的脫水。現(xiàn)在社會(huì)上使用最廣泛的脫水系統(tǒng)就是浮選精煤脫水系統(tǒng)。為了提高設(shè)備能力、自動(dòng)化程度和安全可靠性；因此可以對現(xiàn)有的浮選精煤的脫水脫水系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)研究，改變現(xiàn)有直接通過加壓過濾機(jī)和臥式沉降離心脫水機(jī)對浮選精煤直接脫水、溢流精礦和濾液濃縮的控制方案，而是采用先進(jìn)的PLC控制技術(shù)進(jìn)行控制，使煤餅中的水分脫除，并降低到最小值，從而達(dá)到良好的脫水效果，實(shí)現(xiàn)

6、烘干脫水的目的</p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)就洗煤廠中的精煤脫水系統(tǒng)為研究對象，以PLC作為工具對精煤脫水控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，首先對PLC進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，然后針對精煤脫水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行PLC類型的選型與分析，根據(jù)輸入輸出點(diǎn)數(shù)，確定PLC機(jī)型，畫出硬件連線圖，然后進(jìn)行軟件分析編程，寫出梯形圖和語句表，最后進(jìn)行程序的下載、調(diào)試。</p><p>　　關(guān)鍵詞：精煤脫水；P

7、LC控制系統(tǒng)；精煤；系統(tǒng)調(diào)試；離心脫水機(jī)</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要1</b></p><p><b>　　目 錄2</b></p><p><b>　　第一章 緒 論3</b></p>

8、<p><b>　　1.1選題背景3</b></p><p><b>　　1.2精煤簡介4</b></p><p>　　1.3精煤脫水系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展6</p><p>　　1.4 脫水系統(tǒng)的現(xiàn)狀7</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)思路9</p><p&g

9、t;　　2.1精煤的脫水方法9</p><p>　　2.2浮選精煤的脫水10</p><p>　　2.3 PLC控制的方案13</p><p>　　第三章 總體結(jié)構(gòu)與硬件選型15</p><p>　　3.1控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)15</p><p>　　3.2浮選設(shè)備16</p><p>　

10、　3.3脫水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)18</p><p>　　3.4可編程控制器的選型22</p><p>　　3.4.1可編程控制器的應(yīng)用22</p><p>　　3.4.2可編程控制器的選型結(jié)果26</p><p>　　第四章 軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)27</p><p>　　4.1可編程控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)27</p>

11、<p>　　4.1.1可編程控制器的AC/DC連接27</p><p>　　4.1.2可編程控制器I/O 的設(shè)計(jì)28</p><p>　　4.1.3可編程控制器的安裝和調(diào)試32</p><p>　　4.2電機(jī)的接線圖與控制系統(tǒng)的程序34</p><p>　　4.3精煤脫水系統(tǒng)梯形圖程序34</p><

12、;p>　　4.4 PLC的具體防干擾措施35</p><p>　　第五章 系統(tǒng)的調(diào)試與管理38</p><p>　　5.1 洗煤脫水系統(tǒng)的調(diào)試38</p><p>　　5.2 系統(tǒng)存在不良現(xiàn)象分析39</p><p>　　第六章 總 結(jié)43</p><p><b>　　致 謝44</b

13、></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)45</b></p><p><b>　　第一章 緒 論</b></p><p><b>　　1.1選題背景</b></p><p>　　煤炭是我國最主要的能源，在已探明的化石能源資源總量中，煤炭占94.3%，石油和天然氣僅占5.

14、7%。我國又是煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)大國，在一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，煤炭約占70%。2003年我國煤炭產(chǎn)量達(dá)17.36億噸，今年前3季度產(chǎn)煤已達(dá)到13億噸，全年預(yù)計(jì)將達(dá)到19億噸，新能源技術(shù)開發(fā)和產(chǎn)業(yè)建設(shè)短期內(nèi)不足以形成規(guī)模化供應(yīng)。長期以來，國內(nèi)70%的燃料和工業(yè)動(dòng)力、60%的化工原料和60%的民用商品能源，都是由煤炭提供的。隨著國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，能源需求不斷增加，對煤炭的需求量也將越來越大，在今后50年內(nèi)我國以煤炭作為主要能源的格局不會(huì)有根本

15、性變化。</p><p>　　大量的原煤直接燃燒造成的煤煙型為主的大氣污染，嚴(yán)重制約了我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)健康發(fā)展。2002年我國煙塵排放量為1012Mt，SO2排放量為1926Mt，酸雨面積已超過國土面積的30%，而燃煤造成的煙塵和SO2排放量分別占到70%和85%。為了減少環(huán)境污染，提高煤炭的轉(zhuǎn)化燃燒率，國家和用戶對煤炭質(zhì)量和品種的要求日趨嚴(yán)格，使圍繞煤炭潔凈加工與利用的潔凈煤技術(shù)形成蓬勃發(fā)展的態(tài)勢。</

16、p><p>　　發(fā)展選煤提高精煤度質(zhì)量是保護(hù)環(huán)境的需要，是煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。眾所周知，我國是煤炭生產(chǎn)和消耗大國，在一次能源構(gòu)成中煤炭占據(jù)3/4的高額比重，而且這樣的態(tài)勢直到21世紀(jì)初葉不會(huì)改變。然而，大量燃用煤炭已引起嚴(yán)重的環(huán)境問題，且將隨煤炭生產(chǎn)量和消耗量的增加而日趨嚴(yán)重。為了保護(hù)環(huán)境，為了煤炭工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，煤礦必須向社會(huì)提供潔凈能源。發(fā)展?jié)崈裘杭夹g(shù)是煤炭工業(yè)的必然選擇。選煤是潔凈煤技術(shù)的源

17、頭和基礎(chǔ)，是現(xiàn)階段最為成熟，最為經(jīng)濟(jì)的手段。因此，在潔凈煤技術(shù)起步時(shí)期，首先要加速發(fā)展選煤。隨著《大氣污染防治法》實(shí)施力度的加強(qiáng)，電廠等用煤大戶必將轉(zhuǎn)向采購優(yōu)質(zhì)煤炭。洗選煤市場份額的增大，將為選煤的發(fā)展拓寬道路。以市場經(jīng)濟(jì)為主體的產(chǎn)煤國家的多年經(jīng)驗(yàn)證明，在市場經(jīng)濟(jì)條件下，對于多數(shù)煤礦來說，選煤廠是不可缺少的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。</p><p>　　選煤是使用物理、物理化學(xué)方法，將原煤分成不同質(zhì)量、規(guī)格產(chǎn)品的加工過程。選煤可

18、以出去煤中的雜質(zhì)，包括矸石和50%~70%的硫，提高煤炭產(chǎn)品的質(zhì)量、增加煤炭品種、減少無效運(yùn)輸、提高熱效率、節(jié)約能源、減少SO2、NOT和煙塵的排放量。選煤還是綜合利用資源，提高煤炭企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段。因此，選煤已成為煤炭工業(yè)現(xiàn)代化生產(chǎn)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)和潔凈煤技術(shù)中的源頭技術(shù)，是煤炭深加工的基礎(chǔ)和前提。發(fā)展煤炭洗選加工既可滿足國民經(jīng)濟(jì)快速、健康發(fā)展，對煤炭的需求又能使煤炭污染在總量上有所減少，改變生態(tài)環(huán)境惡化狀況，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境

19、的協(xié)調(diào)發(fā)展。我國選煤工業(yè)起步較晚，20世紀(jì)50年代才開始建立起自己的選煤工業(yè)，經(jīng)歷了兩次快速發(fā)展時(shí)期。20世紀(jì)70年代以“洗煤保鋼”為主要內(nèi)容的選煤大發(fā)展，是原煤入選比例由1970年的10%增長到1980年的17%，基本滿足了我國鋼鐵工業(yè)對煉焦煤質(zhì)的要求;2000年以來，選煤工業(yè)進(jìn)入新的快速發(fā)展時(shí)期。到2005年，我國煤炭產(chǎn)量大21.3億噸，原煤入選量7.04億噸，原煤入選比例達(dá)到33%。</p><p>　　一

20、個(gè)洗選廠所包含的主要生產(chǎn)設(shè)備和過程，在一個(gè)煤洗選廠包括原煤、洗煤、末煤等車間，其中洗煤車間主要用于洗煤和脫水。本文主要的研究對象為精煤脫水部分，全廠控制系統(tǒng)主要由原煤車間、洗煤車間、洗末煤車間，精煤脫水屬于洗煤廠工作范圍之一。近年來大量改造和幾年前原來設(shè)計(jì)思路，遠(yuǎn)不能達(dá)到現(xiàn)在安全生產(chǎn)運(yùn)行的需要以及用煤單位工業(yè)企業(yè)的需求，為此必須對洗煤廠精煤脫水系統(tǒng)迸行完善和改造，保證生產(chǎn)的安全高效的進(jìn)行，同時(shí)為企業(yè)形成工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。</

21、p><p>　　目前，在工控領(lǐng)域PLC控制和上位機(jī)組態(tài)應(yīng)用及其通訊是比較熱門的技術(shù)，隨著可編程序控制器(PLC)技術(shù)的發(fā)展，由于其高可靠性、高性價(jià)比、廣泛的工業(yè)現(xiàn)場適應(yīng)性和方便的工藝擴(kuò)展性能，PLC在工業(yè)自動(dòng)控制過程中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。文中正是在這種背景下，從PLC的基本結(jié)構(gòu)入手，就目前國內(nèi)常用的幾種PLC進(jìn)行了性能比較，并對PLC控制系統(tǒng)的通用設(shè)計(jì)方法和提高系統(tǒng)可靠性的一些基本措施的應(yīng)用研究作了嘗試，重點(diǎn)探討

22、了PLC控制精煤脫水系統(tǒng)硬件、軟件的設(shè)計(jì)方法，在原精煤脫水系統(tǒng)中的主控系統(tǒng)中，增加了PLC功能模塊通過PLC的高可靠、低功耗的控制技術(shù)進(jìn)行控制精煤系統(tǒng)的脫水從而實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代自動(dòng)化控制。 </p><p><b>　　1.2精煤簡介</b></p><p>　　原煤送入洗煤廠，經(jīng)過洗煤廠加工后，降低了灰分、硫分，煤炭中的矸石后就會(huì)變成精煤，精煤就是適合一些專門用途的優(yōu)質(zhì)煤

23、在煤炭中精煤的熱量是最高的，如果把所有煤炭都改成精煤，那么我們在全國用煤量上就會(huì)減少60%以上，而且精煤要比煤炭原煤的分量要少很多因此在運(yùn)輸上也會(huì)減少很多，從而在運(yùn)輸上減少了很多的麻煩和費(fèi)用。 </p><p>　　1、精煤按用途不同可分為冶煉用精煤和其它用精煤兩種。</p><p>　?。?）冶煉精煤：它又稱為冶煉用的煉焦洗精煤。其粒度為小于50毫米、80毫米和100毫米三種；灰分小于或

24、等于12.5%，簡稱為冶煉精煤。</p><p>　?。?）其他精煤：它又稱為其它用煉焦洗精煤，粒度也小于50、80、100毫米三種，灰分在12.5%-16%之間,簡稱其他精煤。</p><p>　　2、精煤按其類型的不同可以分為1號(hào)精煤、2號(hào)精煤和3號(hào)精煤</p><p>　　（1）1號(hào)精煤：硫分0.4%；灰分7-8%，平均7.6%；熱值26-28%，平均27.6

25、%</p><p>　?。?）2號(hào)精煤：硫分0.5%；灰分8-10%，平均9.6%；熱值26-28%，平均26.8%</p><p>　?。?）3號(hào)精煤：硫分0.6%；灰分9-16%，平均13.6%；熱值24-26%，平均25.3%</p><p><b>　　3、精煤的洗選</b></p><p>　　煤炭洗選是利用煤

26、和雜質(zhì)（矸石）的物理、化學(xué)性質(zhì)的差異，通過物理、化學(xué)或微生物分選的方法使煤和雜質(zhì)有效分離，并加工成質(zhì)量均勻、用途不同的煤炭產(chǎn)品的一種加工技術(shù)。按選煤方法的不同，可分為物理選煤、物理化學(xué)選煤、化學(xué)選煤及微生物選煤等。</p><p>　?。?）物理選煤是根據(jù)煤炭和雜質(zhì)物理性質(zhì)（如粒度、密度、硬度、磁性及電性等）上的差異進(jìn)行分選，主要的物理分選方法有①重力選煤，包括跳汰選煤、重介質(zhì)選煤、斜槽選煤、搖床選煤、風(fēng)力選煤等

27、。②電磁選，利用煤和雜質(zhì)的電磁性能差異進(jìn)行分選，這種方法在選煤實(shí)際生產(chǎn)中沒有應(yīng)用。</p><p>　?。?）物理化學(xué)選煤—浮游選煤（簡稱浮選），是依據(jù)礦物表面物理化學(xué)性質(zhì)的差別進(jìn)行分選，目前使用的浮選設(shè)備很多，主要包括機(jī)械攪拌式浮選和無機(jī)械攪拌式浮選兩種。</p><p>　?。?）化學(xué)選煤是借助化學(xué)反應(yīng)使煤中有用成分富集，除去雜質(zhì)和有害成分的工藝過程。目前在實(shí)驗(yàn)室常用化學(xué)的方法脫硫。根

28、據(jù)常用的化學(xué)藥劑種類和反應(yīng)原理的不同，可分為堿處理、氧化法和溶劑萃取等。</p><p>　?。?）微生物選煤是用某些自養(yǎng)性和異養(yǎng)性微生物，直接或間接地利用其代謝產(chǎn)物從煤中溶浸硫，達(dá)到脫硫的目的。</p><p>　　物理選煤和物理化學(xué)選煤技術(shù)是實(shí)際選煤生產(chǎn)中常用的技術(shù)，一般可有效脫除煤中無機(jī)硫（黃鐵礦硫），化學(xué)選煤和微生物選煤還可脫除煤中的有機(jī)硫。目前工業(yè)化生產(chǎn)中常用的選煤方法為跳汰、重

29、介、浮選等選煤方法，此外干法選煤近幾年發(fā)展也很快。</p><p>　　一般來說，選煤廠由以下主要工藝組成：</p><p>　　圖1-1 洗煤廠的工作流程</p><p>　?、?原煤準(zhǔn)備：包括原煤的接受、儲(chǔ)存、破碎和篩分。</p><p>　?、?原煤的分選：目前國內(nèi)的主要分選工藝包括跳汰-浮選聯(lián)合流程；重介-浮選聯(lián)合流程；跳汰-重介-浮

30、選聯(lián)合流程；塊煤重介-末煤重介旋流器分選流程；此外還有單跳汰和單重介流程。</p><p>　?、?產(chǎn)品脫水：包括塊煤和末煤的脫水，浮選精煤脫水，煤泥脫水。</p><p>　　④ 產(chǎn)品干燥：利用熱能對煤進(jìn)行干燥，一般在比較嚴(yán)寒的地區(qū)采用。</p><p><b>　?、?煤泥水的處理。</b></p><p>　　1.

31、3精煤脫水系統(tǒng)的國內(nèi)外發(fā)展</p><p>　　在國內(nèi),振動(dòng)卸料離心機(jī)的主導(dǎo)機(jī)型為WZL1000,有些選煤廠使用TWZ1300型臥式振動(dòng)離心機(jī)和TZ(或VC型)立式振動(dòng)卸料離心機(jī)等，但這幾種離心機(jī)在我國各選煤廠使用情況不佳,主要表現(xiàn)在：</p><p>　　振動(dòng)參數(shù)不穩(wěn)定、調(diào)整頻繁；主軸承、彈簧、連接螺栓易損壞；支座易開裂；箱體漏油嚴(yán)重；噪聲大。另外,在國內(nèi)選煤廠使用的振動(dòng)離心機(jī)有WZT1

32、000(C)型、ZWP1000型、ＷZY1400型、VM1400型等。</p><p><b>　　1、振動(dòng)離心機(jī) </b></p><p>　　振動(dòng)離心機(jī)是具有軸向振動(dòng)卸料的離心機(jī)，由轉(zhuǎn)動(dòng)部件、振動(dòng)部件、潤滑系統(tǒng)、篩籃、機(jī)座、機(jī)體等部分組成。工作原理為：物料經(jīng)機(jī)體上部的給料管運(yùn)行到篩籃下部,因受離心力的作用而緊貼篩面；在軸向振動(dòng)力的作用下，料層均勻地沿錐形篩網(wǎng)向篩籃

33、大端移動(dòng)，完成離心脫水過程；物料從篩籃大端甩出，落入機(jī)殼下部的排料口排出。物料的水分在離心力作用下透過料層和篩縫，甩向篩籃四周并沿殼體壁流向排水口排出。</p><p><b>　　2、臥式振動(dòng)離心機(jī)</b></p><p>　　臥式振動(dòng)離心機(jī)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使篩籃繞主軸旋轉(zhuǎn),并作軸向振動(dòng)，強(qiáng)化了物料的脫水作用，并促使篩面上的物料向前移動(dòng)。當(dāng)物料層在抖動(dòng)時(shí),有助于清理過濾表

34、面，防止篩面堵塞,減輕了物料對篩面的磨損。</p><p><b>　　3、振動(dòng)卸料離心機(jī)</b></p><p>　　振動(dòng)卸料離心機(jī)經(jīng)幾十年的發(fā)展和改進(jìn),技術(shù)不斷完善。目前,臥式振動(dòng)離心機(jī)篩籃最大直徑可達(dá)1500ｍｍ,篩籃錐角在20～36°之間，分離因素為60～180，篩籃振幅1 5～10ｍｍ，單機(jī)處理能力最大可達(dá)400ｔ/ｈ。德國、美國、俄羅斯等產(chǎn)煤大國

35、都有本國的系列振動(dòng)離心機(jī)產(chǎn)品。比較著名的有德國產(chǎn)的ＨＳＬ、ＨＳＧ型臥式振動(dòng)離心機(jī)、美國ＣＭＩ公司生產(chǎn)的ＶＣ型立式振動(dòng)卸料離心機(jī)以及澳大利亞約翰芬雷公司生產(chǎn)的ＶＭ系列臥式振動(dòng)離心機(jī),目前國內(nèi)進(jìn)口較多的是約翰芬雷公司生產(chǎn)的VM1400型離心機(jī)。</p><p><b>　　4、刮刀卸料離心機(jī)</b></p><p>　　煤泥刮刀卸料離心機(jī)的工作原理為：物料通過入料口,經(jīng)給

36、料分配盤進(jìn)入篩籃與螺旋刮刀之間,在離心力的作用下，煤中所含的水透過物料層，穿過篩網(wǎng)進(jìn)入集水槽，從排液管排出，脫水后的產(chǎn)品由刮刀卸料。</p><p>　　1.4 脫水系統(tǒng)的現(xiàn)狀</p><p>　　目前，國產(chǎn)的煤泥刮刀卸料離心機(jī)有ＬＬＬ型、ＬＬＬ1030×550Ｂ型、ＸＬ1000型等,這3種煤泥離心機(jī)與澳大利亞約翰芬雷公司(ＣＭＩＰｔｙＬｔｄ)生產(chǎn)ＦＣ 1200型煤泥離心機(jī)主要技

37、術(shù)特征對比。</p><p>　　從離心脫水機(jī)的分類表中可以看出：同3種國產(chǎn)煤泥離心機(jī)相比，ＦＣ 1200型處理量大,篩籃轉(zhuǎn)速和刮刀轉(zhuǎn)速低,有效截留粒度更低,達(dá)到0 01mm。從結(jié)構(gòu)上說：FC1200型煤泥離心機(jī)篩籃傾角為13°，篩縫間隙為0375ｍｍ。篩籃和刮刀以較小的速度差同向旋轉(zhuǎn)，保證了物料在篩籃中的停留時(shí)間,有利于降低產(chǎn)品水分。在傳動(dòng)系統(tǒng)中,電機(jī)采用臥式傳動(dòng)，用三角帶帶動(dòng)傳動(dòng)軸經(jīng)傘齒輪改向傳動(dòng)帶

38、動(dòng)中間軸旋轉(zhuǎn),轉(zhuǎn)速平穩(wěn)。目前,我國的新集礦業(yè)集團(tuán)、兗州礦業(yè)集團(tuán)、大同煤業(yè)集團(tuán)、永煤集團(tuán)等先后進(jìn)口了該類設(shè)備,主要用于重選工藝中粗煤泥回收、脫水。例如：沉降過濾式離心機(jī)。</p><p>　　沉降過濾式離心機(jī)是在沉降式離心機(jī)的基礎(chǔ)上，于20世紀(jì)60年代中期開發(fā)的一種新型脫水設(shè)備。在結(jié)構(gòu)上,它是沉降式和過濾式離心機(jī)的組合，故兼有兩者的優(yōu)點(diǎn)。屬于該類的離心脫水機(jī)有美國的Ｂｉｒｄ型、德國的洪堡特 維達(dá)格型、蘇聯(lián)的ＨＯＴЩ

39、 325型等。這種離心脫水機(jī)轉(zhuǎn)筒分為兩段：第一段為沉降段,第二段為過濾段。煤漿由給料管導(dǎo)入,當(dāng)經(jīng)過第一段時(shí)固體在離心力的作用下形成沉降層，溢流水從溢流口排出。第一段的沉淀層被螺旋推到第二段時(shí)在離心力的作用下進(jìn)一步脫水，產(chǎn)品由排料口排出。沉降過濾式離心機(jī)適用于浮選精煤、尾煤、原生煤泥、旋流器底流以及管道輸煤終端的脫水。</p><p>　　國產(chǎn)的沉降過濾式離心機(jī)主要有TCL型和ＷLG型，都已形成系列產(chǎn)品，WLG90

40、0沉降過濾式離心機(jī)是20世紀(jì)80年代初由唐山分院研制成功的，ＴＣＬ系列沉降過濾式離心機(jī)是引進(jìn)美國Bird公司專項(xiàng)技術(shù)仿制的。ＴＣＬ1418型、ＷＬＧ1100×2600型與美國Bird公司生產(chǎn)的SB6400型離心機(jī)技術(shù)特征見上表。</p><p>　　沉降過濾式離心機(jī)比沉降式離心機(jī)的沉淀物水分約低一半。這種離心機(jī)常用于浮選精煤、浮選尾煤和旋流器底流的脫水。固體回收率可達(dá)95%以上，產(chǎn)品水分可降至12%～2

41、0%,比真空過濾機(jī)濾餅水分低5～10個(gè)百分點(diǎn)，所需功率消耗比真空過濾機(jī)低20%。</p><p>　　隨著煤炭市場激烈的競爭，對煤炭產(chǎn)品水分的要求必將日益嚴(yán)格，這就對其脫水設(shè)備提出了更高的要求。在我國煤炭產(chǎn)品脫水作業(yè)中：一方面，同先進(jìn)的煤炭生產(chǎn)國相比，國產(chǎn)脫水用離心機(jī)無論是在設(shè)備加工精度、工藝性能、運(yùn)行可靠性和使用壽命等方面都與進(jìn)口同類設(shè)備存在較大差距；另一方面，為了保證設(shè)備的脫水效果，一些大、中型選煤廠則花費(fèi)大

42、量外匯，引進(jìn)昂貴的進(jìn)口設(shè)備。因此，開發(fā)研制大型、新型、高效、高可靠性的煤炭產(chǎn)品脫水用離心機(jī)對加快發(fā)展我國潔凈煤技術(shù)，特別是選煤技術(shù)具有十分重要的意義。綜合國內(nèi)外煤炭脫水用離心機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀,提出以下幾點(diǎn)建議：</p><p>　　1、開發(fā)研制大型化、可靠性好、脫水效果好的臥式振動(dòng)離心機(jī)，達(dá)到操作維護(hù)方便,易損件少，篩籃使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。特別是對細(xì)粒煤脫水的大型臥振設(shè)備，一直受到世界各國選煤界普遍關(guān)注,在我國有關(guān)單位

43、也曾開展過相關(guān)研究,但至今仍未實(shí)現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用。</p><p>　　2、刮刀卸料離心機(jī)是細(xì)粒煤脫水的有效設(shè)備，與FC1200型相比,國產(chǎn)同類設(shè)備因結(jié)構(gòu)和材質(zhì)上的差距，導(dǎo)致離心機(jī)整機(jī)的技術(shù)性能、固體回收率等都存在較大差異。如何吸取和借鑒國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，改進(jìn)國產(chǎn)刮刀卸料離心機(jī)的結(jié)構(gòu)，提高加工精度，改善整體性能是該類設(shè)備發(fā)展的主攻方向。</p><p>　　3、沉降過濾式離心機(jī)用于浮選尾煤和原生煤泥

44、脫水時(shí)，因其處理量大，產(chǎn)品水分低，大大減輕了壓濾機(jī)的負(fù)荷。但該機(jī)始終未能得到推廣應(yīng)用，一方面是由于受到技術(shù)水平、材質(zhì)和加工精度和制造工藝的限制，難以保證質(zhì)量,另一方面是由于研制單位不能根據(jù)出現(xiàn)的問題，去完善和改進(jìn)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。上述兩個(gè)問題是發(fā)展國產(chǎn)沉降過濾式離心機(jī)需要重點(diǎn)解決的問題。</p><p>　　4、在對國內(nèi)外離心機(jī)進(jìn)行充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，分析各機(jī)型的優(yōu)缺點(diǎn)，吸收和借鑒其設(shè)計(jì)制造的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。</p

45、><p>　　5、加強(qiáng)碳化鎢等耐磨新材料的研究開發(fā)，同時(shí)研究耐磨材料粘接等輔助技術(shù)。</p><p>　　6、離心機(jī)制造廠家應(yīng)努力提高設(shè)計(jì)加工技術(shù)水平和制造精度，確保離心機(jī)的質(zhì)量。</p><p>　　7、加強(qiáng)離心機(jī)的自動(dòng)控制，建立離心機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)的數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化離心機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　第二章 設(shè)計(jì)思路</b

46、></p><p>　　洗煤廠的廠房工藝處理流程如下所示首先是原煤進(jìn)入洗煤廠經(jīng)過原煤處理系統(tǒng)，經(jīng)過處理后進(jìn)入原煤準(zhǔn)備車間，進(jìn)行在處理，然后在進(jìn)行選煤與洗煤進(jìn)行精煤的洗選與處理，如果想要得到很好的上品精煤，其中有一個(gè)關(guān)鍵而必要的步驟就是精煤脫水，；把浮選煤處理后的煤進(jìn)行脫去水分，得到高質(zhì)量的水分的精煤，在精煤脫水后還要進(jìn)行煤泥水的處理。</p><p>　　本課題主要就是進(jìn)行洗煤廠中洗

47、煤脫水工藝一環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。課題設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是用可編程控制器（PLC）進(jìn)行控制精煤脫水系統(tǒng)。如圖2-1所示：以PLC作為工具對精煤脫水控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過程中，首先對PLC進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，然后針對精煤脫水控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行PLC類型的選型與分析，根據(jù)輸入輸出點(diǎn)數(shù)，確定PLC機(jī)型，畫出硬件連線圖，然后進(jìn)行軟件分析編程，寫出梯形圖和語句表，最后進(jìn)行程序的下載、調(diào)試。</p><p>　　圖2-1

48、精煤處理系統(tǒng)工藝流程</p><p>　　2.1精煤的脫水方法</p><p>　　離心脫水是以離心力場實(shí)現(xiàn)液-固分離的過程，其設(shè)備主要有各類離心機(jī)。根據(jù)工作原理的不同，區(qū)分為兩類不同的離心脫水過程—離心過濾和離心沉降，與其相應(yīng)的機(jī)型可分為過濾式離心機(jī)和沉降式離心機(jī),具體分類如下表2-1所示。</p><p>　　表2-1 離心脫水機(jī)的分類</p>

49、<p>　　在選煤脫水工業(yè)中常用的離心機(jī)有:振動(dòng)卸料離心機(jī)、刮刀卸料離心機(jī)、沉降式離心機(jī)以及沉降-過濾式離心機(jī)等。刮刀卸料離心機(jī)主要用于細(xì)粒煤脫水；振動(dòng)卸料離心機(jī)主要用于不小于0 5mm粒級(jí)煤炭產(chǎn)品脫水；沉降式離心機(jī),主要用于易泥化的原生煤泥、浮選尾煤、浮選精煤的脫水以及洗水的澄清，因其脫水后產(chǎn)品水分偏高,故目前選煤廠用得較少；沉降-過濾式離心機(jī)主要用于浮選精煤脫水。與其它脫水機(jī)械相比，采用離心機(jī)脫水設(shè)備投資低、生產(chǎn)能力高,脫

50、水效果好，耗電小，占地面積少，因此，離心機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用一直受到國內(nèi)外選煤專家的廣泛關(guān)注。</p><p>　　2.2浮選精煤的脫水</p><p>　　浮選機(jī)選出的精煤為泡沫狀，且隨著浮選過程各有關(guān)工藝條件的不同，浮選精煤泡沫產(chǎn)品中的固體含量也不同，一般均在250-400g/l 左右，所以浮選精煤泡沫產(chǎn)品必須進(jìn)行脫水才能使浮選精煤滿足貯運(yùn)的要求。浮選精煤的脫水一般在過濾機(jī)中進(jìn)行，浮選精煤過

51、濾脫水后的濾餅水分，隨精煤性質(zhì)和過濾機(jī)性能的不同而異，通常濾餅水分在20%-30%之間。如果用戶對精煤水分有更高的要求（如出口煤水分須在8%以下）或者浮選精煤單獨(dú)外運(yùn)時(shí)，必須使浮選精煤的水分降得更低。水是煤中的雜質(zhì)，含水量高的煤不利于用戶使用和冬季運(yùn)輸，且增加貨運(yùn)量，浪費(fèi)運(yùn)輸財(cái)力；因此，選煤廠的出廠產(chǎn)品須盡量降低水分。</p><p>　　浮選泡沫產(chǎn)品的過濾脫水是一個(gè)極其復(fù)雜的工藝過程，受多方面因素的影響。這些因

52、素大致包括如下幾個(gè)方面：</p><p><b>　　1、入料粒度組成：</b></p><p>　　入料的粒度組成均勻且平均粒度較粗時(shí)，可得到較低水分的濾餅。這是因?yàn)槿肓狭６冉M成均勻，可在粗粒構(gòu)成的間隙中充填適當(dāng)?shù)募?xì)粒煤。這樣構(gòu)成的濾餅既有利于水的滲透，又不致于使濾餅的通氣性太好而使濾扇內(nèi)部的真空度下降。煤粒在其表面吸附水。平均粒度較粗的煤泥，其單位重量的總表面積較

53、小，故過濾后單位重量煤泥表面攜帶的水分也較少，因此可得到較低水分的產(chǎn)品。</p><p>　　如果過濾的入料中細(xì)粒含量較多（小于120 網(wǎng)目占80%以上）時(shí)，適當(dāng)摻入一些低灰分的粗煤泥（如角錐沉淀池底流經(jīng)旋流器分級(jí)后的粗煤泥），可改善過濾效果，降低濾餅水分。但摻入的粗煤泥量不宜太多，而且粒度不應(yīng)大于2mm否則物料在過濾機(jī)槽內(nèi)容易分層、產(chǎn)生沉淀，使過濾機(jī)不能正常工作。入料中極細(xì)粒（小于200 網(wǎng)目）含量較多，尤其是

54、細(xì)泥雜質(zhì)含量較多時(shí)，過濾效果將顯著惡化。表現(xiàn)在濾餅變薄且水分較大，濾餅卸落困難，濾液中固體含量較多等方面。</p><p><b>　　2、入料濃度</b></p><p>　　在其它條件不變的情況下，提高過濾機(jī)入料濃度，濾布上可沉積更厚的煤餅，這對提高過濾機(jī)的處理能力十分有意。由于入料濃度增加，獲得同樣厚度的煤餅所析出的濾液量少，形成必要厚度的濾餅所需的吸濾時(shí)間短，

55、而濾液中的固體顆粒主要是濾扇處在過濾區(qū)時(shí)因礦漿中水的滲透而攜帶進(jìn)來的，所以濾液中固體的流失隨入料濃度的增加而減少。另外，提高過濾機(jī)的入料濃度還有利于增加機(jī)槽中礦漿的穩(wěn)定性，減弱礦漿中粗粒的分層作用，這對粗粒含量高的礦漿過濾尤為重要。但入料濃度過大時(shí)，形成的濾餅過厚，過濾阻力太大，致使過濾效果變差，濾餅水分增加；所以過濾入料濃度不宜過高。過濾入料濃度一般以350-400g/l . 時(shí)過濾效果較好。</p><p>

56、<b>　　3、礦漿粘度</b></p><p>　　礦漿粘度對過濾效果的影響是顯而易見的。如果礦漿粘度較大，就會(huì)大大降低濾餅增厚速度，使濾餅變薄、脫水效果變差。影響浮選泡沫產(chǎn)品粘度的因素主要是泡沫產(chǎn)品中細(xì)泥含量和浮選藥劑的性能。過濾入料中細(xì)泥含量較高時(shí)，礦漿粘度增大。此時(shí)不但濾餅較薄，而且因?yàn)V餅中大量細(xì)泥時(shí)存在而使過濾阻力增大，致使濾餅水分較大。煤泥浮選過程中使用的起泡劑，尤其是粘性較大的

57、起泡劑（如煤焦油），對過濾也有不良影響。因?yàn)樗鼈兂Ｉ煞€(wěn)定、牢固的泡沫，這不但提高了過濾機(jī)入料的粘度，而且泡沫吸附在濾扇上時(shí)也增加了脫水的困難。使用能產(chǎn)生脆性和易消泡的藥劑，對過濾效果影響不大。在選擇和使用浮選藥劑時(shí)，要選擇對泡沫產(chǎn)品脫水不產(chǎn)生不良影響的起泡劑。</p><p>　　入浮礦漿濃度和刮泡量的大小都會(huì)影響浮選精煤中細(xì)泥的含量，生產(chǎn)中應(yīng)引起重視。在操作過程中，要盡量減少浮選精煤中細(xì)泥的含量，為其過濾脫水

58、創(chuàng)造良好的條件。</p><p><b>　　4、真空度</b></p><p>　　真空度越高，過濾機(jī)處理量越大，濾餅水分越低。真空過濾機(jī)一般應(yīng)在400-500mmHg的條件下工作。目前，多數(shù)真空過濾機(jī)的真空度只能保持在200mmHg左右，造成過濾機(jī)單位面積處理能力低和濾餅水分高。影響過濾機(jī)真空度的因素很多，除過濾系統(tǒng)的工作狀況外，還與機(jī)槽中礦漿液位的高低等操作因素

59、有關(guān)。下面討論的是提高過濾機(jī)真空度的有關(guān)措施。</p><p>　?。?）加強(qiáng)真空泵的維護(hù)和檢修，使真空泵有足夠的真空度和抽氣量，保證過濾機(jī)達(dá)到0.6-0.8m3/m2﹒min 抽氣量和400mmHg 以上的真空度。真空泵的抽氣量不足是真空度低的主要原因，而真空泵有關(guān)部件的磨損是造成抽氣量不足的主要原因，所以必須使真空泵部件保持在技術(shù)規(guī)定的條件下。經(jīng)驗(yàn)表明使用軟化水冷卻真空泵效果較好；如使用硬水，應(yīng)定期清除泵內(nèi)積

60、存的污垢。由于冷卻水又是水環(huán)式真空泵的工作介質(zhì)，所以加入的冷卻水必須適量，過多、過少都會(huì)降低真空泵的抽氣能力，冷卻水的溫度應(yīng)以30℃左右為宜。</p><p>　?。?）要保持真空系統(tǒng)處于良好的密封狀態(tài)。管道的接縫處、過濾機(jī)中空軸與濾扇連接處應(yīng)無漏氣現(xiàn)象。對采用自動(dòng)卸水裝置的氣水分離器要經(jīng)常清理，及時(shí)檢修，保持閥門開閉靈活。</p><p>　?。?）經(jīng)常調(diào)整分配頭的摩擦片，磨損嚴(yán)重的部件

61、要及時(shí)更換。</p><p>　?。?）經(jīng)常清洗濾布和濾扇，發(fā)現(xiàn)破損及時(shí)修補(bǔ)。</p><p>　?。?）過濾機(jī)槽中的礦漿液面要保持一定的高度，以免當(dāng)濾扇處在過濾區(qū)時(shí)礦漿不能完全淹沒扇面，避免過濾系統(tǒng)與大氣相通而影響濾扇內(nèi)的真空度。</p><p><b>　　5、過濾機(jī)轉(zhuǎn)速</b></p><p>　　過濾機(jī)轉(zhuǎn)速?zèng)Q定過

62、濾機(jī)吸濾時(shí)間和干燥時(shí)間，因而影響著濾餅的厚度和水分。隨著吸濾時(shí)間的增加，濾餅厚度增加；濾餅的水分隨干燥時(shí)間的延長而降低；到一定時(shí)間后濾餅增厚速度和水分下降速度變得平緩。所以，要同時(shí)考慮過濾機(jī)的處理能力和濾餅水分來選擇過濾機(jī)的轉(zhuǎn)速。對于一定性質(zhì)的入料，在一定的真空度下，應(yīng)有一個(gè)合適的濾餅厚度及相應(yīng)的過濾時(shí)間，保證形成這一合適厚度的濾餅所需的過濾時(shí)間，就是確定過濾機(jī)轉(zhuǎn)速的前提條件。</p><p>　　在實(shí)際生產(chǎn)中，

63、選擇過濾機(jī)轉(zhuǎn)速的依據(jù)是：入料的粒度組成、入料濃度、煤餅厚度和卸料效果等。入料中粗粒較多時(shí)，為了避免不上濾餅或?yàn)V餅薄厚不均（礦漿分層所致），過濾機(jī)往往采用較快轉(zhuǎn)速。入料濃度較大時(shí)，濾餅增厚速度較快，為了保證濾餅水分，宜采取較快的轉(zhuǎn)速，以避免濾餅過厚而影響產(chǎn)品水分。入料濃度較小或入料中細(xì)粒含量多時(shí)，濾餅的增厚速度較慢，濾餅卸落效果差，這時(shí)宜采用較低的過濾機(jī)轉(zhuǎn)速。</p><p><b>　　6、卸料效果&l

64、t;/b></p><p>　　圓盤式真空過濾機(jī)靠壓風(fēng)吹落實(shí)現(xiàn)卸料，在吹落濾餅的同時(shí)也清掃了濾布。濾餅脫落是否徹底，影響著過濾機(jī)的處理能力和濾餅水分。壓風(fēng)由瞬時(shí)吹風(fēng)裝置采控制，其卸料效果取決于風(fēng)壓、風(fēng)量和吹風(fēng)相位。因此要保持壓風(fēng)系統(tǒng)密封良好，風(fēng)包的容量要足夠大，風(fēng)閥開啟要靈活。</p><p>　　隨著浮選精煤中細(xì)粒級(jí)含量的增多，吹風(fēng)風(fēng)壓有所提高，一般為0.3-0.5kg/cm2，但

65、是風(fēng)壓過大會(huì)使濾布的損壞加劇。吹風(fēng)風(fēng)量以0.2-0.5 m3/m2﹒min為宜。在實(shí)際生產(chǎn)中，吹風(fēng)壓力的確定受多方面因素的影響，如濾餅厚度、粘性、濾布性質(zhì)和濾布的工作狀態(tài)以及是否使用凝聚劑等，所以應(yīng)視具體情況來選定風(fēng)壓。</p><p><b>　　7、濾布和濾板</b></p><p>　　濾布的性質(zhì)對過濾效果有一定的影響。在選擇濾布時(shí)，不但要考慮到經(jīng)濟(jì)效果，同時(shí)要

66、考慮到它的脫水性能。濾布是覆蓋在濾板表面的一層過濾網(wǎng)膜。濾布的孔徑越大，濾布的過濾阻力越小，但濾液中固體流失將增多。由于過濾初始階段，礦漿中的固體顆粒在濾布上形成小拱，這些小拱不僅能阻滯較大的顆粒通過，而且也阻滯更細(xì)的顆粒通過，從而形成比濾布更致密的濾餅層。為避免在小拱形成的過程中大量的細(xì)粒隨濾液滲透到濾扇內(nèi)而流失，對于細(xì)粒含量較多的入料，要選用較小孔徑的濾布。對粗粒含量較多的入料，可選用較大孔徑的濾布，以利于水分的滲透。一般過濾浮選精

67、煤用孔徑為60-80 網(wǎng)目的濾布。濾布的材料對濾餅的水分和卸料效果也有影響，如不銹鋼絲濾布較尼龍濾布好。目前，我國選煤廠多使用尼龍或不銹鋼絲濾布。</p><p>　　濾板對濾餅的脫水效果也有一定的影響。鋁制的扇形濾板較木質(zhì)和竹質(zhì)的濾板脫水效果好，可降低水份2%-4%，塑料濾板脫水效果更好。</p><p><b>　　8、入料方式</b></p>&l

68、t;p>　　過濾機(jī)的入料方式很重要。浮選精煤在流動(dòng)中，特別在受到?jīng)_擊作用后，會(huì)產(chǎn)生大量泡沫。這些泡沫浮在過濾機(jī)槽礦漿液面。當(dāng)攜帶有濾餅的濾扇露出礦漿面時(shí)，它們就會(huì)掛在濾餅的表面上。由于它的粘性大，在干燥區(qū)也很難使其水分降低，致使濾餅水分增大；因此要盡最避免在過濾機(jī)槽中礦漿的液面上給料，以免入料沖擊礦漿面而產(chǎn)生大量的泡沫。在實(shí)際生產(chǎn)中，大多采用在過濾機(jī)槽內(nèi)液面下入料的方式。在生產(chǎn)過程中，不斷用壓力水噴灑過濾機(jī)槽內(nèi)的液面，可收到消泡和

69、降低濾餅水分的效果。當(dāng)然噴水量不宜過大，以免影響過濾礦漿的濃度。</p><p>　　2.3 PLC控制的方案</p><p>　　不斷有許多新的軟邏輯控制軟件產(chǎn)品被推出，傳統(tǒng)PLC供應(yīng)商也已經(jīng)開始逐漸增加基于工業(yè)PLC的控制產(chǎn)品。另外，PLC開發(fā)費(fèi)用中，軟件開發(fā)費(fèi)用所占的百分?jǐn)?shù)正得到穩(wěn)定的增長。軟邏輯控制軟件產(chǎn)品正在逐步取代傳統(tǒng)的繼電器控制占主導(dǎo)地位的控制系統(tǒng)。繼電器控制系統(tǒng)的控制功能是

70、用硬件繼電器實(shí)現(xiàn)的，而PLC的控制功能主要是用軟件編程來實(shí)現(xiàn)的。</p><p>　　PLC與繼電器接觸器控制的重要區(qū)別之一就是工作方式不同。繼電器接觸器控制是按并行方式工作的，也就是說是按同時(shí)執(zhí)行的方式工作的，只要形成電流通路，就可能有幾個(gè)繼電器同時(shí)動(dòng)作，而PLC是以反復(fù)掃描的方式工作的，它是循環(huán)地連續(xù)逐條執(zhí)行程序，任意時(shí)刻它只能執(zhí)行一條指令，PLC是以串行方式工作的，這種串行工作方式可以避免繼電器控制的觸點(diǎn)競

71、爭和時(shí)序失配的問題。PLC控制系統(tǒng)中通常有以下幾種配置：</p><p><b>　　1、基本配置</b></p><p>　　PLC控制系統(tǒng)的基本配置根據(jù)PLC的類型可分為模板式(主流配置)、箱體式。模板式一般由CPU、電源、內(nèi)存、I／O模板及底板或機(jī)架和簡易編程器。CPU模板確定了可進(jìn)行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)存容量等等。選得合適與否至關(guān)重要，是系統(tǒng)配置中首先要進(jìn)

72、行的。內(nèi)存模板是在CPU規(guī)定范圍內(nèi)選擇，以滿足存儲(chǔ)用戶程序的容量及其它性能要求。電源模板可以與CPU模板合二為一，也可是分開的，是依據(jù)PLC用的工作電源種類、規(guī)格以及是否為]／0模板提供工作及信號(hào)電源，以及容量需要來選擇的。FO模板是依據(jù)FO點(diǎn)數(shù)確定模板規(guī)格及數(shù)量。FO點(diǎn)數(shù)可多可少，但其最大數(shù)量受CPU所能管理的基本配置能力限制。</p><p><b>　　2、擴(kuò)展配置</b></p

73、><p>　　擴(kuò)展配置是在基本配置的基礎(chǔ)上，增加擴(kuò)展機(jī)架或擴(kuò)展機(jī)箱，從而增加I／O點(diǎn)數(shù)的配置。擴(kuò)展配置可充分利用CPU、內(nèi)存、外設(shè)資源，使PLC的單點(diǎn)費(fèi)用降低。且通過擴(kuò)展配置還可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程安裝，簡化接線，便于維護(hù)等。擴(kuò)展配置可分為遠(yuǎn)程擴(kuò)展配置、當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)展配置等。</p><p><b>　　3、特殊配置</b></p><p>　　配置特殊單元，實(shí)現(xiàn)特

74、殊功能。根據(jù)功能劃分，特殊單元大體為高速計(jì)數(shù)器單元、位置控制單元、模擬輸入／輸出單元、溫度檢測單元等。高速計(jì)數(shù)器單元是中、大型高速計(jì)數(shù)信號(hào)用特殊的高速計(jì)數(shù)單元處理。它是通過總線與PLC連接，CPU可向它讀寫數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對高速計(jì)數(shù)的控制。具體的高速計(jì)數(shù)單元有很多類型，有單路的，僅處理一路高速計(jì)數(shù)；有兩路的，可處理兩路高速計(jì)數(shù)；甚至還有更多路數(shù)。位置控制單元是用于運(yùn)動(dòng)部件的位置及速度控制，是數(shù)控(CNC)技術(shù)在PLC控制系統(tǒng)中的運(yùn)用。位控單元

75、有單軸、雙軸等類型。模擬量輸入單元用以把模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。模擬量一般是指標(biāo)準(zhǔn)電流或電壓信號(hào)。電流為4mA～20mA，電壓為0～I(xiàn)OV或者1～5v或士10V等。轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量可以為2進(jìn)制8位、10位、12位或更高，對應(yīng)的分辨率分別為量程的1／256、1／1024、1／4096等。模擬量輸出單元用以把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，模擬量也是標(biāo)準(zhǔn)電壓、電流信號(hào)等。電流為4mA～20mA，電壓為0～10V或者l～5v或士10V等。數(shù)字量也是2進(jìn)制8位、

76、10位、12位；有不同的分辨率。此外模出單元還可為輸出脈沖，脈沖的充填系數(shù)或脈寬比正比于輸出量。溫度</p><p>　　第三章 總體結(jié)構(gòu)與硬件選型</p><p>　　3.1控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)</p><p>　　控制系統(tǒng)：本機(jī)采用了PLC可編程控制器和觸摸屏技術(shù)，可清晰直觀的顯示跳汰機(jī)各種工作狀態(tài)。操作簡易、輕松，按指令自動(dòng)控制，大大提高了洗選。如圖3-1所示。&l

77、t;/p><p>　　1、數(shù)控氣動(dòng)風(fēng)閥 2、側(cè)壁 3、出料端 4、浮動(dòng)閥門 5、上位體 6、蝶閥 7、中煤機(jī)體</p><p>　　8、總水管 9、接管 10、分水管 11、排料裝置12、矸石椎體 13、浮標(biāo) 14、進(jìn)料端</p><p>　　圖3-1 SKT跳汰機(jī)的結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　1、機(jī)體結(jié)構(gòu)</b>

78、</p><p>　　該機(jī)為二段五室結(jié)構(gòu)形式，一段為矸石段，分為二室，二段為中煤段，分為三室?？諝馐以O(shè)在篩下，沿跳汰機(jī)的寬度方向布置，其長度等于跳汰機(jī)的寬度?？諝馐覟閁形結(jié)構(gòu)，在跳汰過程中，洗水作U形振蕩，能量消耗小，水面平穩(wěn)，物料分層好，占地面積少。各室之間設(shè)有隔板，減少風(fēng)室之間串風(fēng)串水現(xiàn)象，洗水脈動(dòng)特性更為合理，有力的保證了跳汰機(jī)的洗選效果，各空氣室內(nèi)設(shè)有隔板，防止空氣室受壓變形。機(jī)體下部為角錐形，以便使跳汰

79、過程中分選出來的重物料和透篩物直接滑入底部由斗式提升機(jī)運(yùn)走，下部角錐體的一側(cè)裝有檢查孔，以便進(jìn)入檢修。</p><p><b>　　2、排料裝置</b></p><p>　　在矸石段和中煤段排料道中各安裝一個(gè)排料輪，(有時(shí)稱葉輪)，通過調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，來控制排料輪轉(zhuǎn)速。為保證排料輪在不轉(zhuǎn)時(shí)不漏料，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)不卡料，排料輪上增設(shè)了活動(dòng)護(hù)板。</p><p

80、><b>　　3、浮標(biāo)裝置</b></p><p>　　浮標(biāo)檢測部分用以反應(yīng)所需排出物料層的厚度，以便控制排料量。浮標(biāo)距篩板的高度可通過增減浮標(biāo)上套管內(nèi)的重物調(diào)整，使浮標(biāo)穩(wěn)定在不同密度的床層內(nèi)工作。</p><p><b>　　4、連接機(jī)構(gòu)</b></p><p>　　風(fēng)箱與總供風(fēng)管相連，通過各風(fēng)管分別與篩下空氣室相

81、通。風(fēng)箱裝有立式錐形變徑滑動(dòng)風(fēng)閥。采用多室共用風(fēng)閥專業(yè)技術(shù)，進(jìn)一步提高了數(shù)控風(fēng)閥的工作性能，增強(qiáng)了供風(fēng)的同步性，有效保證跳汰分層效果，減少事故點(diǎn)，降低維護(hù)量，降低了高壓風(fēng)的風(fēng)量，減少了輔助設(shè)施的投資，節(jié)約能源，降低生產(chǎn)成本，操作簡便。</p><p><b>　　5、篩下補(bǔ)水系統(tǒng)</b></p><p>　　水箱與總水管相連，用以補(bǔ)充篩下水。分水管上裝有閘閥，用以控制

82、各個(gè)篩下空氣室的補(bǔ)充水量，篩下頂水沿機(jī)體的寬度均勻給入，有利于床層脈動(dòng)平穩(wěn)，提高分層精度。</p><p><b>　　3.2浮選設(shè)備</b></p><p>　　選煤廠廣泛采用的浮選設(shè)備主要有XJX型和XJM型浮選機(jī)，隨著選煤技術(shù)的發(fā)展，這兩種機(jī)型已不能完全滿足大型化選煤廠的要求， 因此借鑒選礦行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)，對實(shí)現(xiàn)煤用浮選設(shè)備的大型化、高效化大有裨益。選礦用浮選機(jī)

83、較有代表性的機(jī)型主要有XCFII／KYFII外充氣機(jī)械攪拌式浮選機(jī)、BF型浮選機(jī)、JJFII浮選機(jī)、CLF粗顆粒浮選機(jī)等。這些浮選機(jī)結(jié)構(gòu)獨(dú)特，均可在煤泥浮選上有所作為。目前，XCFII／KYFII型浮選機(jī)單槽最大容積達(dá)160m3 ，可以滿足大型或特大型選煤廠對浮選機(jī)大型化的要求；CLF粗顆粒浮選機(jī)可為解決選煤廠粗煤泥回收提供新的思路；JJFII型浮選機(jī)在處理細(xì)粒煤泥上相比其他浮選設(shè)備有更好的分選效果，該機(jī)型最大單槽容積也已做到130m3

84、。</p><p>　　1、XJM浮選機(jī)和XJM-S浮選機(jī)系列        XJM浮選機(jī)是我國自行研制成功的浮選機(jī)，如圖3-2所示。在我國使用比較廣泛。該型浮選機(jī)兩槽體之間由中礦箱連接，最后一槽有尾礦箱。中礦箱、尾礦箱均有調(diào)整礦漿液面的閘板機(jī)構(gòu)。每個(gè)槽內(nèi)均設(shè)攪拌機(jī)構(gòu)和放礦機(jī)構(gòu)，兩側(cè)各有刮泡機(jī)構(gòu)。槽體與前室中礦箱通過下邊的U型管連通。該機(jī)特點(diǎn)

85、是采用了三層傘型葉輪。第一層(上部)有6塊直葉片，與定子配合吸入循環(huán)礦漿和套筒中的空氣；第二層傘型隔板與第一層之間構(gòu)成吸氣室，由中空軸吸入空氣；第三層是中心有開口的傘型板，與第二層隔板之間形成吸漿室，前室礦漿通過中礦箱和U形管由此吸入。定子也呈傘形，在葉輪上方，由圓柱面和圓錐面兩部分組成，其上分別開有6個(gè)和16個(gè)礦漿循環(huán)孔，定子錐面下端有16塊徑向呈60o夾角的定子導(dǎo)向片．傾斜方向與葉輪旋轉(zhuǎn)方向一致。該機(jī)對可浮性差的煤泥尤其是細(xì)粒高灰煤

86、泥的選擇性較差，對粗粒煤泥浮選效果也不太理想，精煤隨尾煤損失較多。在XJM型浮選機(jī)的基礎(chǔ)上， 煤炭科學(xué)研究總院唐山研究院研制成功了XJM-S系列浮選機(jī)。該型浮選機(jī)采用了矩形槽體、雙層傘型葉輪、自吸式的吸氣方式、混合的入料方式，把原XJM型</p><p>　　1、吸氣管，2、混合室，3、噴嘴，4、喉管，5、傘形器</p><p>　　圖3-2 XPM—8型浮選機(jī)充氣攪拌機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)<

87、/p><p>　　2、旋流-靜態(tài)微泡浮選柱</p><p>　　如下圖所示3-3關(guān)于浮選柱的研究最早出現(xiàn)于20世紀(jì)60年代，由加拿大人布廷發(fā)明。但由于氣泡發(fā)生器容易結(jié)垢和堵塞，尾礦品位得不到保證，且運(yùn)行不穩(wěn)定等原因，該項(xiàng)研究很快進(jìn)入低潮。近幾年，隨著柱分選技術(shù)的突飛猛進(jìn)，浮選柱的發(fā)展和應(yīng)用取得了重大突破。下面對我國廣泛使用的旋流-靜態(tài)微泡浮選柱進(jìn)行介紹。旋流-靜態(tài)微泡浮選柱的主體結(jié)構(gòu)包括浮選柱

88、分選段、旋流分離段、管浮選三部分。整個(gè)浮選柱為一個(gè)柱體，柱分離段位于整個(gè)柱體上部；旋流分離段采用柱錐相連的水介質(zhì)旋流器結(jié)構(gòu)，并與柱分離段呈上、下結(jié)構(gòu)的直通連接。從旋流分選角度，柱分離段相當(dāng)于放大了的旋流器溢流管。在柱分離段的頂部，設(shè)置了噴淋水管和泡沫精礦收集槽；給礦點(diǎn)位于柱分離段中上部，最終尾礦由旋流分離段底口排出。氣泡發(fā)生器與浮選管段直接相連成一體，單獨(dú)布置在浮選柱柱體體外；其出流沿切向方向與旋流分離段柱體相連，相當(dāng)于旋流器的切線給料

89、管。氣泡發(fā)生器上設(shè)導(dǎo)氣管。柱分選技術(shù)的分選原理及在選擇性方面的優(yōu)勢使其更好地適應(yīng)了細(xì)粒甚至微細(xì)物料高選擇性分選技術(shù)的發(fā)展，可以改善選礦工業(yè)細(xì)粒和微細(xì)粒礦物回收效果不佳的難題，是提高資源回收利用率的有效途徑之一，因此在強(qiáng)化分選過程</p><p>　　充氣器，2、下體，3、上體，4、中間筒體5、風(fēng)室，6、給料器，7、尾礦管</p><p>　　圖3-3 浮選柱結(jié)構(gòu)</p>&

90、lt;p>　　3.3脫水系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)</p><p>　　如圖3-4所示，離心機(jī)脫水機(jī)大量應(yīng)用于化工、石油、食品、制藥、選礦、煤炭、水處理和船舶等部門。工業(yè)用離心機(jī)按結(jié)構(gòu)和分離要求，可分為過濾離心機(jī)、沉降離心機(jī)和分離機(jī)三類。離心脫水就是利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力，加快液體中顆粒的沉降速度，把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。所以需要利用離心機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，才能迫使這些微?？朔U(kuò)散產(chǎn)生

91、沉降運(yùn)動(dòng)。離心機(jī)是利用離心力，分離液體與固體顆粒或液體與液體的混合物中各組分的機(jī)械。離心機(jī)主要用于將懸浮液中的固體顆粒與液體分開；或?qū)⑷闈嵋褐袃煞N密度不同，又互不相溶的液體分開；它也可用于排除濕固體中的液體，例如利用離心力來進(jìn)行脫除精煤中的水分等。特殊的超速管式分離機(jī)還可分離不同密度的氣體混合物；利用不同密度或粒度的固體顆粒在液體中沉降速度不同的特點(diǎn)，有的沉降離心機(jī)還可對固體顆粒按密度或粒度進(jìn)行分級(jí)。離心機(jī)有一個(gè)繞本身軸線高速旋轉(zhuǎn)的圓筒

92、，稱為轉(zhuǎn)鼓，通常由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。懸浮液(或乳濁液)加入轉(zhuǎn)鼓后，被迅速帶動(dòng)與轉(zhuǎn)鼓同速旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下各組分分離，并分別排出。通常，轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速越高，分離效果也越好。</p><p>　　1、篩藍(lán) 2、鐘形罩3、入料口4、螺旋轉(zhuǎn)子5、布料錐6、上蓋</p><p>　　7、齒輪差速器箱體8、電動(dòng)機(jī)9、三角皮帶10、11、13、14、齒輪</p><p>　　12、中間軸1

93、5、心軸16、外軸17、保護(hù)環(huán)18、機(jī)座</p><p>　　圖3-4 離心脫水機(jī)的結(jié)構(gòu)圖</p><p><b>　　1、離心機(jī)的分類</b></p><p>　　離心機(jī)可以根據(jù)各種因素分為很多種類型，如下：</p><p>　?。?）可按分離因素Fr值將離心機(jī)分為以下幾種型式：</p><p>

94、;<b>　?、?常速離心機(jī)</b></p><p><b>　?、?高速離心機(jī)</b></p><p><b>　　③ 超高速離心機(jī)</b></p><p>　?。?）按操作方式分可將離心機(jī)分為以下型式：</p><p><b>　?、?間隙式離心機(jī) </b&

95、gt;</p><p><b>　?、?連續(xù)式離心機(jī)</b></p><p>　　其進(jìn)料、分離、洗滌和卸渣等過程，有間隙自動(dòng)進(jìn)行和連續(xù)自動(dòng)進(jìn)行兩種。</p><p>　?。?）按卸渣方式分可將離心機(jī)分為以下型式：</p><p>　?、?刮刀卸料離心機(jī)-工序間接，操作自動(dòng)。 　　</p><p>

96、　?、?活塞推料離心機(jī)-工序半連續(xù)，操作自動(dòng)。 　　</p><p>　?、?螺旋卸料離心機(jī)-工序連續(xù)，操作自動(dòng)。 　　</p><p>　?、?離心力卸料離心機(jī)-工序連續(xù)，操作自動(dòng)。 　　</p><p>　?、?振動(dòng)卸料離心機(jī)-工序連續(xù)，操作自動(dòng)。 　　</p><p>　?、?顛動(dòng)卸料離心機(jī)-工序連續(xù)，操作自動(dòng)。</p>

97、<p><b>　?。?）按工藝用途</b></p><p><b>　　可將離心機(jī)分為：</b></p><p>　?、佗冖邰堍茛蔻哌^濾式離心機(jī)</p><p>　　①②③④⑤⑥⑦沉降式離心機(jī)。</p><p>　?。?）按安裝的方式分</p><p><b

98、>　?、?立式離心機(jī)</b></p><p><b>　?、?臥式離心機(jī)</b></p><p><b>　?、?傾斜式離心機(jī)</b></p><p><b>　　④ 上懸式離心機(jī)</b></p><p><b>　?、?三足式離心機(jī)</b&g

99、t;</p><p>　?。?）按國家標(biāo)準(zhǔn)與市場使用份額分離心機(jī)可以分為以下四種</p><p>　　① 三足式離心機(jī) 　　</p><p>　?、?臥式螺旋離心機(jī) 　　</p><p>　?、?碟片式分離機(jī) 　　</p><p><b>　?、?管式分離機(jī)　</b></p><

100、;p>　　2、離心脫水機(jī)的原理和選型      </p><p>　　如圖3-5所示，離心分離機(jī)的作用原理有離心過濾和離心沉降兩種。離心過濾是使懸浮液在離心力場下產(chǎn)生的離心壓力，作用在過濾介質(zhì)上，使液體通過過濾介質(zhì)成為濾液，而固體顆粒被截留在過濾介質(zhì)表面，從而實(shí)現(xiàn)液-固分離；離心沉降是利用懸浮液密度不同的各組分在離心力場中迅速沉降分層的原理，實(shí)現(xiàn)液

101、-固分離。</p><p>　　離心就是利用離心機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)大的離心力，加快液體中顆粒的沉降速度，把樣品中不同沉降系數(shù)和浮力密度的物質(zhì)分離開。</p><p>　　圖3-5 離心脫水機(jī)原理圖</p><p>　　當(dāng)含有細(xì)小顆粒的懸浮液靜置不動(dòng)時(shí)，由于重力場的作用使得懸浮的顆粒逐漸下沉。粒子越重，下沉越快，反之密度比液體小的粒子就會(huì)上浮。微粒在重力場下移動(dòng)

102、的速度與微粒的大小、形態(tài)和密度有關(guān)，并且又與重力場的強(qiáng)度及液體的粘度有關(guān)。象紅血球大小的顆粒，直徑為數(shù)微米，就可以在通常重力作用下觀察到它們的沉降過程。    </p><p>　　此外，物質(zhì)在介質(zhì)中沉降時(shí)還伴隨有擴(kuò)散現(xiàn)象。擴(kuò)散是無條件的絕對的。擴(kuò)散與物質(zhì)的質(zhì)量成反比，顆粒越小擴(kuò)散越嚴(yán)重。而沉降是相對的，有條件的，要受到外力才能運(yùn)動(dòng)。沉降與物體重量成正比，顆粒越大沉降越快。

103、對小于幾微米的微粒如病毒或蛋白質(zhì)等，它們在溶液中成膠體或半膠體狀態(tài)，僅僅利用重力是不可能觀察到沉降過程的。因?yàn)轭w粒越小沉降越慢，而擴(kuò)散現(xiàn)象則越嚴(yán)重。所以需要利用離心機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力，才能迫使這些微?？朔U(kuò)散產(chǎn)生沉降運(yùn)動(dòng)。             </p><p>　　衡量離心分離機(jī)分離性能的重

104、要指標(biāo)是分離因數(shù)。它表示被分離物料在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)所受的離心力與其重力的比值，分離因數(shù)越大，通常分離也越迅速，分離效果越好。工業(yè)用離心分離機(jī)的分離因數(shù)一般為100～20000，超速管式分離機(jī)的分離因數(shù)可高達(dá)62000，分析用超速分離機(jī)的分離因數(shù)最高達(dá)610000。決定離心分離機(jī)處理能力的另一因素是轉(zhuǎn)鼓的工作面積，工作面積大處理能力也大。   </p><p>　　選擇離心分離機(jī)須根據(jù)懸浮液中

105、固體顆粒的大小和濃度、固體與液體的密度差、液體粘度、濾渣(或沉渣)的特性，以及分離的要求等進(jìn)行綜合分析，滿足對濾渣(沉渣)含濕量和濾液(分離液)澄清度的要求，初步選擇采用哪一類離心分離機(jī)。然后按處理量和對操作的自動(dòng)化要求，確定離心機(jī)的類型和規(guī)格，最后經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證。 </p><p>　　通常，對于含有粒度大于0.01毫米顆粒的懸浮液，可選用過濾離心機(jī)；對于懸浮液中顆粒細(xì)小或可壓縮變形的，則宜選用沉降離心機(jī)；對于

106、懸浮液含固體量低、顆粒微小和對液體澄清度要求高時(shí)，應(yīng)選用分離機(jī)。在本文當(dāng)中選用的是浮選式離心機(jī)。</p><p>　　3.4可編程控制器的選型</p><p>　　目前，PLC在國內(nèi)外已廣泛應(yīng)用于鋼鐵、石油、煤炭、化工、電力、建材、機(jī)械制造、汽車、輕紡、交通運(yùn)輸、環(huán)保及文化娛樂等各個(gè)行業(yè)。PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很

107、快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。如圖3-6所示：</p><p>　　圖3 -6 工業(yè)PLC實(shí)物圖片</p><p>　　3.4.1可編程控制器的應(yīng)用</p><p>　　PLC實(shí)際上是一種專用計(jì)算機(jī)，它采用循回掃描的方式分時(shí)處理各項(xiàng)任務(wù)，而且依靠程序運(yùn)行，這就保證只有正確的程序才能運(yùn)

108、行，否則精煤脫水系統(tǒng)就不會(huì)工作；又由于PLC中的內(nèi)部輔助繼電器及保持繼電器等實(shí)際上是PLC系統(tǒng)內(nèi)存工作單元，即無線圈又無觸點(diǎn)，使用次數(shù)不受限制，屬無觸點(diǎn)運(yùn)行，因此，它比繼電器控制有著明顯的優(yōu)越性，運(yùn)行壽命更長，工作更加可靠安全，自動(dòng)化水平更高。PLC控制是各種控制方式中最具有可靠性、實(shí)用性和靈活性的控制器件，它更適合于用在技術(shù)改造和控制系統(tǒng)的更新?lián)Q代，是各種控制系統(tǒng)中理想的控制新技術(shù)。</p><p>　　1、可

109、編程控制器（PLC）的應(yīng)用如下所示：</p><p>　?。?）開關(guān)量的邏輯控制</p><p>　　這是PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線和控制設(shè)備。如注塑機(jī)、電梯控制、精煤脫水等</p><p><b>　　（1）模擬量控制</b></