ثبت و تحليل امواج برخورد ذرات جهت تشخيص درشت شدن ذرات در سرريز هيدروسيكلون

Recording and analysis of particle impact waves to detect particle coarsening in the hydrocyclone overflow

هيدروسيكلون يكي از مهم‌ترين و پركاربردترين تجهيزات مورداستفاده براي طبقه‌بندي مواد در كارخانه ‏هاي فرآوري مواد معدني است. جريان خوراك ورودي به اين تجهيز به دو قسمت ته‏ ريز و سرريز تقسيم‌بندي مي‏ شود. گرفتگي در مسير ته‏ ريز به دليل پديده‌هايي خاص سبب راهيابي ذرات درشت خوراك به مسير سرريز و مرحله فلوتاسيون شده و در نهايت كاهش بازيابي را به دنبال خواهد داشت. در اين پژوهش در جهت هوشمندسازي پايش عملكرد هيدروسيكلون و تشخيص عدم كاركرد مطلوب آن مانند درشت شدگي جريان سرريز، نصب سنسور تماسي بر مبناي توليد امواج الكتريكي به‌دست‌آمده از شدت برخورد ذرات با سنسور، مورد تحقيق قرار گرفت. اساس اين كار تشخيص ارتباط بين درشت‌شدن ذرات سرريز هيدروسيكلون و سيگنال ‏هاي حاصل از سنسور تماسي به روش داده‏برداري و نمونه‏گيري از جريان سرريز هيدروسيكلون‏هاي خوشه‏هيدروسيكلون فاز دو مجتمع مس سرچشمه در حالت‏هاي مختلف از جمله كاركرد عادي، يك‌سوم گرفتگي و گرفتگي كامل قسمت ته‏ريز بود. با 39 سري نمونه‏گيري و داده‏ برداري، در زمان تغيير كاركرد هيدروسيكلون، كاهش درصد ذرات زير 74 ميكرون (شاخص ذرات ريز) و افزايش درصد ذرات بالاي 150 ميكرون (شاخص ذرات درشت)، اندازه 80 درصد عبوري، دامنه و ميانگين سيگنال‏ ها مشخص شد. افزايش دامنه سيگنال از 41/3 تا 89/6 دسي‏ بل و افزايش ميانگين سيگنال از 68/65 تا 22/75 دسي‏ بل مشخص كرد ارتباط مستقيمي ميان سيگنال سنسور و دانه ‏بندي سرريز وجود داشته و عدم كاركرد مطلوب هيدروسيكلون قابل تشخيص است. با بررسي سيگنال نمايشي سنسور در اتاق كنترل با نتايج دانه‏ بندي نمونه ‏هاي مرتبط و همچنين روند تغييرات سيگنال نمايشي با تغييرات تناژ ورودي و فشار هيدروسيكلون صحت و عملكرد منطقي سنسور طراحي شده تاييد شد.