Давайте перейдем к делу: если вы работаете в горнодобывающей отрасли, в сфере городских сточных вод или в переработке полезных ископаемых, скорее всего, вы уже знаете, насколько важен высокоэффективный загуститель (HET). Эти резервуары — не просто большие сосуды для осаждения ила; они являются «рабочими лошадками», которые превращают водянистые отходы в управляемые обезвоженные твердые вещества, сокращая затраты на утилизацию, повышая эффективность процесса и обеспечивая бесперебойную работу. Но вот что я вижу снова и снова от клиентов, которые обращаются к нашей команде: они очень тщательно выбирают правильный загуститель (будь тооседающий загуститель, авысокоэффективный осветлитель-загуститель, или что-то с учетом их пространства) но спят на системе управления. Это секретный секрет, который делает хороший загуститель отличным, поэтому давайте подробно разберем, что именно делает эта система управления, почему она важна и почему пропускать ее или использовать неуклюжую, устаревшую установку является ошибкой.
Для начала давайте установим уровень. Если вы имеете дело, скажем,осадок городских сточных вод,переработка полезных ископаемыххвосты, илигорный сгустительпроцесс извлечения концентрата постоянно меняется. Расходы меняются, консистенция осадка не является статичной, дозировку полимера необходимо корректировать в середине смены - вы не можете запускать их по принципу «установил и забыл». Раньше люди запускали сгустители вручную: оператор каждый час проверял плотность нижнего потока, вручную регулировал скорость скребка и, возможно, добавлял больше полимера, если буровой раствор выглядел слишком рыхлым. Но это ненадежно. Пропустите малейший сбой в потоке подачи, и вы получите переполняющийся отстойник (растрачивание воды, нарушение разрешений) или слишком тонкий (растрачивание транспортных расходов) или слишком густой (заклинивание скребка, поломка деталей) нижний поток. Система управления все это исправляет, действуя как мозг сгустителя, отслеживая каждую переменную и корректируя все в реальном времени, чтобы вам не приходилось наводить на нее курсор.
Давайте углубимся в основные функции и в то, что на самом деле происходит, когда это работает (а когда нет). Номер один: поддержание согласованности нижнего потока. Это самое важное, верно? Весь смысл сгущения состоит в том, чтобы вытащить этот плотный обезвоженный ил со дна, чтобы его можно было перекачивать на фильтрацию, на свалку или куда-то еще. Если нижний сток слишком разбавлен, вы перемещаете гораздо больше воды, чем вам нужно, что приводит к затратам на энергию насоса, плату за утилизацию и даже на этапы очистки в дальнейшем. Слишком толстый — это все равно, что пытаться протолкнуть арахисовое масло через соломинку: двигатель скребка работает сильнее, чем должен, рискуя перегреться или полностью застрять. Хорошая система управления использует датчики плотности на выходе нижнего слива, чтобы отслеживать это круглосуточно и без выходных. Если плотность падает, это немного замедляет работу насоса нижнего слива, позволяя накапливаться большему количеству твердых частиц. Если он слишком высок, он немного увеличивает скорость насоса, чтобы вытащить его быстрее. Никаких ручных настроек, никаких догадок — только постепенное и последовательное утолщение. В прошлом году у меня был клиент, занимающийся майнингом, который использовал на своем компьютере ручную систему.горный сгуститель; они тратили 12 тысяч долларов в месяц на дополнительные полимеры и плату за утилизацию, потому что плотность их остатков снизилась на 5-7%. Мы заменили нашу автоматизированную систему управления, и за первый месяц количество отходов сократилось на 80%. Такую прибыль вы не получите, просто купив резервуар большего размера.
Далее: контроль подачи и полимеров. Полимер — это химическое вещество, которое вы добавляете, чтобы мельчайшие частицы ила слипались вместе и быстрее оседали. Слишком мало, и хлопья станут слабыми, твердые частицы выльются через верх, загрязняя воду осветлителя. Слишком много, и вы потратите деньги на полимер, плюс он может сделать подлив неоправданно толстым (что, как мы уже говорили, является проблемой). Система управления не просто сбрасывает фиксированную дозу полимера, несмотря ни на что; эта дозировка связывается с потоком корма и качеством осадка. Если скорость подачи резко возрастает из-за того, что в ваш процесс попадает новая партия руды, система обнаруживает более высокий поток, увеличивает дозу полимера ровно настолько, чтобы поддерживать правильное формирование хлопьев, а затем прекращает работу, когда все успокаивается. Для наших муниципальных клиентов, работающихскребки для осадка сточных вод, это меняет правила игры: сезонные изменения (например, большее количество пищевых отходов, поступающих в систему из местных ресторанов) постоянно приводят к нарушению консистенции осадка, а система управления автоматически настраивается, поэтому им не нужно отправлять кого-то в 2 часа ночи, чтобы исправить неприятный перелив. Речь идет не только об экономии денег на химикатах, но и о соблюдении нормативных требований. В большинстве муниципалитетов действуют строгие ограничения на количество твердых частиц, которые могут выбрасываться в местные водные пути. За некачественную работу с ручным управлением можно получить штраф; автоматизированная система удерживает его в рамках лимита, не задавая вопросов.
Еще есть защита системы скребка и граблей. Скребки в сгустителях должны двигаться медленно, верно? Вы не хотите, чтобы они взбалтывали осевший ил или застревали в твердом слое твердых частиц. Но если нижний поток станет слишком густым (как мы уже говорили) или произойдет внезапное скопление тяжелых твердых частиц, двигатель скребка будет потреблять больше мощности. Система управления контролирует ток двигателя в режиме реального времени. Если он превышает безопасный порог, система не просто позволяет скребку продолжать работать (что приводит к сломанному рычагу или перегоранию двигателя, ремонт которого обходится в 10 тысяч долларов + и дням простоя) - она замедляет скребок или даже немного меняет его направление, чтобы устранить затор. Я помню клиента, у которого была ручная система, и в его машине застрял большой кусок песка.загуститель для переработки полезных ископаемых. Скребок заклинило, и они не заметили, пока не сгорел мотор. Простой в тот день стоил им 50 тысяч долларов из-за производственных потерь. С помощью автоматизированной системы управления затор можно было бы обнаружить за 10 секунд, и система отрегулировала бы ситуацию до того, как произойдет какой-либо ущерб. Это огромная сумма: в конце концов, время простоя является убийцей прибыли №1 в этой сфере.
Подождите, давайте не будем забывать о контроле уровня. Уровень в баке загустителя – сколько в нем воды – тоже имеет значение. Если уровень станет слишком высоким, вы рискуете переполниться. Если он слишком низкий, слой осевшего ила окажется слишком близко к скребкам, что приведет к усилению трения и застреванию. Система управления отслеживает уровень в резервуаре с помощью ультразвуковых датчиков и регулирует поток корма на входе, чтобы он оставался там, где он должен быть. Например, если в партии корма содержится излишек воды, система может немного замедлить поток корма, чтобы уровень не повышался. Или, если за смену нижний слив вытягивает лишнюю воду, он может увеличить поток подачи, чтобы поддерживать постоянный уровень. Все дело в балансе, и это то, что система управления делает намного лучше, чем человек: люди не могут контролировать 10 переменных одновременно 24 часа в сутки, 7 дней в неделю, они устают, совершают ошибки. Система всегда включена и всегда точна.
Теперь о том, о чем многие люди не говорят: данные и видимость. Современные системы управления не просто незаметно корректируют ситуацию — они регистрируют каждую переменную, каждую настройку, каждое предупреждение. Вы можете в любой момент открыть панель управления на своем телефоне или ноутбуке и точно увидеть, что происходит: текущая плотность нижнего потока, скорость дозировки полимера, ток двигателя скребка, уровень в резервуаре. Это не просто приятное занятие для операторов, это инструмент оптимизации. Вы можете оглянуться на данные за неделю и посмотреть, не слишком ли высока дозировка полимера во вторник утром, когда скорость подачи ниже, или можно ли немного отрегулировать скорость скребка для экономии энергии. Некоторые из наших клиентов используют эти данные для настройки всего процесса, а не только для корректировки времени измельчения руды, как в сгустителе, чтобы уменьшить количество твердых частиц, поступающих в сгуститель, что еще больше снижает затраты. Для крупных операций эта видимость не подлежит обсуждению; Если на объекте имеется несколько сгустителей, вы можете контролировать их все из центральной диспетчерской, не бегая туда-сюда между резервуарами во время смены.
Подождите, но давайте будем честными: системы управления не являются универсальными. Аскребок для осадка муниципальных сточных водимеет совершенно другие потребности, чемгорный сгустительпереработка грубой руды. Хороший поставщик (это мы, к вашему сведению) настроит систему управления для вашего конкретного применения, а не просто вставит туда стандартную систему. Например, загуститель для переработки полезных ископаемых может иметь более переменное количество твердых частиц в подаваемом материале, поэтому системе требуется более быстрое время отклика для дозировки полимера. Муниципальному сгустителю ила может потребоваться более тщательное отслеживание соблюдения требований, поэтому система регистрирует каждое показание переполнения для нормативных отчетов. Аоседающий загустительдля осветления воды необходимо уделять больше внимания прозрачности перелива, в то время каквысокоэффективный осветлитель-загустительможет сбалансировать как прояснение, так и утолщение. Эта настройка является ключевой: вам не нужна система управления, построенная для шахты, работающей на муниципальной очистной станции, и наоборот.
Многие люди спрашивают меня: «Стоит ли система управления своих денег?» Давайте быстро посчитаем. Достойная автоматизированная система управления стоит лишь небольшую часть стоимости простоя, отходов полимера или платы за утилизацию, о которой мы говорили ранее. Даже небольшое предприятие может сэкономить 20-30% эксплуатационных расходов в течение первого года просто за счет сокращения использования химикатов и снижения расхода энергии. Для крупной горнодобывающей компании это сотни тысяч долларов в год. И давайте не будем забывать о безопасности: меньше ручной регулировки означает, что операторы будут меньше времени работать с тяжелыми движущимися частями сгустителя, что очень важно для предотвращения травм. Больше не нужно лазить по скребку в 3 часа ночи, чтобы что-то отрегулировать — система управления делает это из диспетчерской.
Итак, если вы читаете это и думаете: «Мой нынешний загуститель работает, мне не нужна новая система управления», это справедливо, но подумайте вот о чем: сколько лет вашей нынешней системе? Если это ручная настройка или система управления, которой более 10 лет, вероятно, она не использует новейшие датчики или программное обеспечение. Новые системы имеют более высокую точность, более быстрое время отклика и лучшее отслеживание данных. У нас были клиенты с загустителями 15-летней давности, которые работали нормально, но когда они заменили нашу систему управления, они получили на 15 % большую плотность нижнего слива, на 25 % меньше использования полимеров и отсутствие застреваний за первые 6 месяцев. Речь идет не о замене загустителя, а об обновлении мозга, который заставляет его работать.
Вот что я хочу, чтобы вы усвоили: высокоэффективный загуститель сам по себе является рабочей лошадкой, но система управления — это мозг, который делает его эффективным, надежным и экономичным. Пропустите это, и вы оставите деньги на столе, рискуя простоем и играя в игру «ударь крота» с проблемами процесса. Сделайте это правильно, и ваш загуститель будет работать как хорошо смазанная машина (каламбур), достигая всех ваших целей по производству, затратам и соблюдению нормативных требований.
Если вы хотите обновить существующую систему управления или ищете новый загуститель (будь тозагуститель для переработки полезных ископаемых,скребок для осадка сточных водили любой другой тип), мы можем помочь. Наша команда работает со всеми видами предприятий, от небольших муниципальных предприятий до крупных горнодобывающих предприятий, чтобы создавать индивидуальные системы управления, которые точно соответствуют вашим потребностям. Мы не делаем универсальных решений, поэтому вы знаете, что получаете систему, которая действительно работает на ваш процесс, а не против него.
Не позволяйте вашему загустителю быть неэффективным резервуаром — дайте ему мозг, который должен работать так же усердно, как и вы. Свяжитесь с нами, чтобы обсудить ваши конкретные потребности, и мы расскажем вам, как система управления может существенно улучшить вашу работу.
Ссылки:
- Системы управления сгустителями: проектирование, интеграция и применение, Международный журнал по переработке полезных ископаемых, том 154, 2016 г., страницы 45–53
- Сгущение муниципального осадка: оптимизация процесса и соблюдение требований, Техническое руководство Федерации водной среды, 2020 г.
- Эффективность горного сгустителя: роль автоматизированного управления, Ежегодная конференция Общества горнодобывающей, металлургической и геологоразведочной промышленности, 2019 г.
- Контроль дозировки полимеров в процессах разделения твердой и жидкой фаз, Наука и технология разделения, Том 52, Выпуск 12, 2017 г., Страницы 1987-1996 гг.
