بیایید به تعقیب و گریز اکتفا کنیم - اگر در معدن، فاضلاب شهری یا فرآوری مواد معدنی کار می کنید، احتمالاً می دانید که یک ضخیم کننده با راندمان بالا (HET) چقدر حیاتی است. این مخازن فقط کشتی های بزرگی برای ته نشین شدن لجن نیستند. آنها اسب های کاری هستند که زباله های آب را به مواد جامد قابل مدیریت و آبگیری تبدیل می کنند، هزینه های دفع را کاهش می دهند، کارایی فرآیند را افزایش می دهند و عملیات را روان نگه می دارند. اما این چیزی است که من بارها و بارها از مشتریانی که به تیم ما مراجعه می کنند می بینم: آنها ضخیم کننده مناسب را انتخاب می کنند (خواه این یکغلیظ کننده ته نشینی، یکضخیم کننده مخزن شفاف کننده با کارایی بالا، یا چیزی متناسب با فضای آنها) اما روی سیستم کنترل بخوابید. این سس مخفی است که یک غلیظ‌کننده خوب را عالی می‌سازد، بنابراین بیایید دقیقاً آنچه را که این سیستم کنترل انجام می‌دهد، چرا اهمیت دارد، و چرا از قلم انداختن آن یا استفاده از یک راه‌اندازی نامرتب و قدیمی اشتباه است، توضیح دهیم.
ابتدا بیایید سطح را تنظیم کنیم. اگر با آن سر و کار دارید، بگویید،لجن فاضلاب شهری،فرآوری مواد معدنیباطله یا الفضخیم کننده معدنبرای بازیابی کنسانتره، روند شما همیشه در حال تغییر است. نرخ جریان تغییر می‌کند، قوام لجن ثابت نیست، دوز پلیمر باید در اواسط شیفت تغییر کند، نمی‌توانید اینها را بر اساس تنظیم و فراموش کنید. در آن زمان، مردم ضخیم‌کننده‌ها را به‌صورت دستی کار می‌کردند: یک اپراتور هر ساعت به چگالی زیر آب نگاه می‌کرد، سرعت خراش را به صورت دستی تنظیم می‌کرد، شاید اگر گل خیلی شل به نظر می‌رسید، پلیمر بیشتری اضافه می‌کرد. اما این غیر قابل اعتماد است. از دست دادن یک ضربه در جریان خوراک، زلال‌کننده‌ی سرریز (اتلاف آب، نقض مجوزها)، یا زیر آب بسیار نازک (هدر رفتن هزینه‌های حمل‌ونقل) یا خیلی ضخیم (گیر کردن اسکراپر، شکستن قطعات) دریافت می‌کنید. سیستم کنترل همه اینها را برطرف می کند - با عمل کردن مانند مغز ضخیم کننده، نظارت بر هر متغیر، و تنظیم چیزها در زمان واقعی به طوری که مجبور نباشید روی آن شناور شوید.
بیایید به توابع اصلی بپردازیم، و در واقع چه اتفاقی می افتد زمانی که این کار می کند (و زمانی که این کار نمی کند). شماره یک: حفظ ثبات جریان زیرین. این بزرگ ترین است، درست است؟ تمام هدف ضخیم شدن این است که آن لجن متراکم و آبگیری را از پایین بیرون بکشید تا بتوانید آن را به فیلتراسیون، دفن زباله یا هر چیز دیگری پمپ کنید. اگر جریان زیر آب خیلی رقیق باشد، شما بسیار بیشتر از آنچه نیاز دارید آب را جابجا می کنید - هزینه های انرژی پمپ، هزینه های دفع و حتی مراحل تصفیه را برای شما به همراه دارد. خیلی ضخیم است، و مانند تلاش برای فشار دادن کره بادام زمینی به داخل نی است: موتور اسکراپر بسیار سخت تر از آنچه باید کار می کند، خطر داغ شدن بیش از حد یا مربا شدن کامل را به همراه دارد. یک سیستم کنترل خوب از سنسورهای چگالی در خروجی زیر جریان برای ردیابی 24/7 استفاده می کند. اگر چگالی کاهش یابد، پمپ زیر جریان را کمی کند می کند تا مواد جامد بیشتری جمع شوند. اگر بیش از حد بالا باشد، پمپ را با یک رمپ بالا می برد تا سریعتر بیرون بیاید. بدون تغییر دستی، بدون حدس و گمان - فقط ضخیم شدن ثابت و مداوم. من سال گذشته یک مشتری ماینینگ داشتم که یک سیستم دستی را روی آنها اجرا می کردضخیم کننده معدن; آنها ماهانه 12کا دلار را برای هزینه های اضافی پلیمر و دفع هدر می دادند زیرا تراکم جریان زیر 5-7٪ کاهش یافته بود. ما در سیستم کنترل خودکار خود مبادله کردیم و آنها در ماه اول این ضایعات را 80 درصد کاهش دادند. این همان بازدهی است که فقط با خرید یک مخزن بزرگتر دریافت نمی کنید.
مرحله بعدی: کنترل خوراک و پلیمر. پلیمر همان ماده شیمیایی است که شما برای جمع شدن ذرات ریز لجن به هم اضافه می کنید تا سریعتر ته نشین شوند. خیلی کم است و لخته‌ها جامدات ضعیفی هستند که از بالا سرریز می‌کنند و آب زلال‌کننده شما را می‌ریزند. خیلی زیاد است، و شما پول خود را برای پلیمر هدر می دهید، به علاوه می تواند باعث ضخیم شدن غیر ضروری جریان زیرین شود (که قبلاً گفتیم یک مشکل است). سیستم کنترل صرفاً یک دوز ثابت از پلیمر را بدون توجه به هر اتفاقی تخلیه نمی کند. این دوز را با جریان تغذیه و کیفیت لجن مرتبط می کند. اگر به دلیل برخورد یک دسته جدید از سنگ معدن به فرآیند شما، نرخ خوراک افزایش یابد، سیستم جریان بالاتر را تشخیص می‌دهد، دوز پلیمر را به اندازه‌ای افزایش می‌دهد که لخته‌ها به درستی تشکیل شوند، سپس زمانی که اوضاع آرام شد، از آن عقب‌نشینی می‌کند. برای مشتریان شهرداری ما در حال اجرالجن خراش فاضلاب، این یک تغییر دهنده بازی است: تغییرات فصلی (مانند ضایعات غذایی بیشتر که از رستوران های محلی وارد سیستم می شود) دائماً لجن را از بین می برد و سیستم کنترل به طور خودکار تنظیم می شود تا مجبور نباشند کسی را در ساعت 2 بامداد به بیرون بفرستند تا سرریز نامرتب را برطرف کند. این فقط صرفه جویی در هزینه مواد شیمیایی نیست، انطباق با قوانین. اکثر شهرداری‌ها محدودیت‌های سختی برای اینکه چه مقدار مواد جامد می‌توانند از سرریز به آبراه‌های محلی خارج شوند، دارند. یک کار کنترل دستی بد می تواند جریمه شود. یک سیستم خودکار آن را به خوبی زیر حد مجاز نگه می دارد، بدون سوال.
سپس محافظ سیستم خراش و چنگک است. بازوهای خراش دهنده در ضخیم کننده ها باید آهسته حرکت کنند، درست است؟ شما نمی خواهید که آنها لجن ته نشین شده را بهم بزنند یا در برابر یک لایه سخت از مواد جامد گیر کنند. اما اگر جریان زیرین بیش از حد ضخیم شود (همانطور که در مورد آن صحبت کردیم) یا تجمع ناگهانی مواد جامد سنگین وجود داشته باشد، موتور اسکراپر قدرت بیشتری می گیرد. سیستم کنترل جریان موتور را در زمان واقعی نظارت می کند. اگر از آستانه ایمن بالاتر برود، سیستم فقط اجازه نمی‌دهد لیسه‌کننده به کار خود ادامه دهد (که منجر به شکستگی بازو یا موتور منفجر شده با هزینه تعمیر بیش از 10 هزار دلار و چند روز از کار افتادگی می‌شود) بلکه سرعت لیسه را کاهش می‌دهد یا حتی کمی آن را معکوس می‌کند تا گیر کردن پاک شود. به یاد می‌آورم مشتری‌ای که یک سیستم دستی داشت و یک تکه ماسه بزرگ در آنها گیر کرده بودضخیم کننده فرآوری مواد معدنی. اسکراپر گیر کرد و تا زمانی که موتور نسوخت متوجه نشدند. زمان توقف تنها در آن روز 50 هزار دلار هزینه تولید از دست رفته آن ها را داشت. با یک سیستم کنترل خودکار، این گیر کردن در 10 ثانیه گرفته می شد و سیستم قبل از هر گونه آسیبی تنظیم می شد. به هر حال، زمان خرابی بزرگ، قاتل شماره 1 سود در این فضا است.
صبر کنید، کنترل سطح را فراموش نکنیم. سطح مخزن ضخیم کننده - مقدار آب در آن - نیز مهم است. اگر سطح خیلی زیاد شود، در خطر سرریز شدن قرار دارید. اگر خیلی کم باشد، لایه لجن ته نشین شده بیش از حد به بازوهای خراش دهنده نزدیک می شود و منجر به اصطکاک و گیر کردن بیشتر می شود. سیستم کنترل سطح مخزن را با سنسورهای اولتراسونیک ردیابی می‌کند و جریان ورودی خوراک را طوری تنظیم می‌کند که آن را در جایی که باید باشد، تنظیم می‌کند. برای مثال، اگر یک دسته از خوراک دارای آب اضافی باشد، سیستم ممکن است جریان خوراک را کمی کند کند تا سطح آن بالا نرود. یا اگر زیر جریان آب اضافی را یک شیفت بیرون می کشد، ممکن است جریان تغذیه را افزایش دهد تا سطح ثابت بماند. همه چیز در مورد تعادل است، و این همان کاری است که یک سیستم کنترلی بسیار بهتر از یک انسان انجام می دهد. سیستم همیشه روشن است، همیشه دقیق است.
اکنون، این بخشی است که بسیاری از مردم در مورد آن صحبت نمی کنند: داده ها و قابلیت مشاهده. سیستم‌های کنترل مدرن فقط چیزها را در پشت صحنه تنظیم نمی‌کنند، آنها هر متغیر، هر تغییر و هر هشدار را ثبت می‌کنند. می‌توانید در هر زمانی داشبورد تلفن یا لپ‌تاپ خود را بالا بیاورید و دقیقاً ببینید چه اتفاقی می‌افتد: چگالی جریان جریان، نرخ دوز پلیمر، جریان موتور اسکراپر، سطح مخزن. این فقط یک ابزار خوب برای اپراتورها نیست، بلکه ابزاری برای بهینه سازی است. می‌توانید به داده‌های یک هفته‌ای نگاه کنید و ببینید آیا دوز پلیمر در صبح‌های سه‌شنبه که نرخ‌های تغذیه پایین‌تر است بسیار زیاد است یا اینکه می‌توان برای صرفه‌جویی در انرژی سرعت اسکراپر را کمی تنظیم کرد. برخی از مشتریان ما از این داده‌ها برای اصلاح کل فرآیند خود استفاده می‌کنند، نه فقط زمان‌های سنگ‌زنی سنگ‌آهن را تنظیم می‌کنند تا مقدار مواد جامد وارد شده به غلیظ‌کننده را کاهش دهند، که هزینه‌های بیشتری را کاهش می‌دهد. برای عملیات بزرگ، این دید غیرقابل مذاکره است. اگر چندین ضخیم کننده در سراسر یک سایت دارید، می توانید همه آنها را از یک اتاق کنترل مرکزی نظارت کنید، بدون اینکه بین مخازن همه جا به عقب و جلو حرکت کنند.
صبر کنید، اما اجازه دهید سیستم های کنترل واقعی یک اندازه نیستند. الفلجن کش فاضلاب شهرینیازهای کاملاً متفاوتی نسبت به الف داردضخیم کننده معدنپردازش سنگ معدن درشت یک تامین کننده خوب (این ما هستیم) سیستم کنترل را برای برنامه خاص شما سفارشی می کند، نه اینکه فقط یک سیستم عمومی را در آنجا نصب کند. به عنوان مثال، یک غلیظ کننده برای فرآوری مواد معدنی ممکن است مواد جامد خوراک متغیر بیشتری داشته باشد، بنابراین سیستم به زمان پاسخ سریع تری برای دوز پلیمر نیاز دارد. یک غلیظ‌کننده لجن شهری ممکن است به ردیابی انطباق بیشتری نیاز داشته باشد، بنابراین سیستم تمام قرائت‌های سرریز را برای گزارش‌های نظارتی ثبت می‌کند. الفغلیظ کننده ته نشینیبرای شفاف سازی آب باید بیشتر روی شفافیت سرریز تمرکز کرد، در حالی که الفضخیم کننده مخزن شفاف کننده با کارایی بالاممکن است هم شفاف شدن و هم ضخیم شدن را متعادل کند. این سفارشی‌سازی کلیدی است، شما نمی‌خواهید یک سیستم کنترل برای معدنی که در یک تصفیه‌خانه شهری کار می‌کند ساخته شود و بالعکس.
بسیاری از مردم از من می پرسند، "آیا یک سیستم کنترل ارزش هزینه را دارد؟" بیایید خیلی سریع حساب را انجام دهیم. یک سیستم کنترل خودکار مناسب کسری از هزینه های خرابی، پلیمرهای هدر رفته یا هزینه های دفع را که قبلاً در مورد آن صحبت کردیم، هزینه دارد. حتی یک عملیات کوچک می تواند 20 تا 30 درصد در هزینه های عملیاتی در سال اول صرفه جویی کند، فقط به دلیل کاهش مصرف مواد شیمیایی و انرژی زیر جریان. برای یک عملیات معدنی بزرگ، این صدها هزار دلار در سال است. و بیایید ایمنی را فراموش نکنیم: تنظیم دستی کمتر به معنای زمان کمتری است که اپراتورها در اطراف قطعات سنگین و متحرک ضخیم کننده کار می کنند، که برای پیشگیری از آسیب بسیار مهم است. دیگر نباید در ساعت 3 صبح از بازوی خراشنده برای تنظیم چیزی بالا بروید - سیستم کنترل این کار را از اتاق کنترل انجام می دهد.
اکنون، اگر در حال خواندن این مطلب هستید و فکر می کنید، "قطع کننده فعلی من کار می کند، من به یک سیستم کنترل جدید نیاز ندارم"، این عادلانه است، اما به این فکر کنید: سیستم فعلی شما چند ساله است؟ اگر این یک راه‌اندازی دستی یا یک سیستم کنترلی با قدمت بیش از 10 سال است، احتمالاً از جدیدترین سنسورها یا نرم‌افزار استفاده نمی‌کند. سیستم های جدیدتر دقت بهتر، زمان پاسخگویی سریعتر و ردیابی داده بهتر دارند. ما مشتریانی با ضخیم‌کننده‌های ۱۵ ساله داشته‌ایم که به خوبی کار می‌کنند، اما زمانی که آنها در سیستم کنترل ما تعویض کردند، ۱۵ درصد قوام تراکم زیر جریان، ۲۵ درصد استفاده کمتر از پلیمر و صفر شدن مربا در ۶ ماه اول دریافت کردند. این در مورد جایگزین کردن غلیظ کننده شما نیست، بلکه در مورد ارتقاء مغز است که باعث عملکرد آن می شود.
این چیزی است که از شما می خواهم حذف کنید: ضخیم کننده با راندمان بالا به خودی خود یک نیروی کار است، اما سیستم کنترل مغز است که آن را کارآمد، قابل اعتماد و مقرون به صرفه می کند. از آن بگذرید، و پول روی میز باقی می‌گذارید، خطر خرابی را به خطر می‌اندازید، و یک بازی ضرب و شتم با مشکلات فرآیند را انجام می‌دهید. آن را درست انجام دهید، و ضخیم کننده شما مانند یک ماشین خوب روغن کاری شده (جناس در نظر گرفته شده) کار می کند و به تمام اهداف تولید، هزینه و انطباق شما ضربه می زند.
اگر به دنبال ارتقاء سیستم کنترل فعلی خود هستید، یا به دنبال یک ضخیم کننده جدید هستید (خواه اینضخیم کننده فرآوری مواد معدنی،لجن کش فاضلاب، یا هر نوع دیگری)، می توانیم کمک کنیم. تیم ما با انواع عملیات، از کارخانه های کوچک شهری گرفته تا سایت های معدنی بزرگ، برای ساختن سیستم های کنترل سفارشی متناسب با نیازهای شما کار می کند. ما یک اندازه برای همه کار نمی‌کنیم، بنابراین می‌دانید که سیستمی دریافت می‌کنید که در واقع برای فرآیند شما کار می‌کند، نه علیه آن.
اجازه ندهید ضخیم کننده شما یک مخزن با عملکرد ضعیف باشد - به آن مغزی بدهید که به اندازه شما سخت کار کند. با نیازهای خاص خود تماس بگیرید تا چت کنید، و ما به شما توضیح خواهیم داد که چگونه یک سیستم کنترل می تواند تفاوت بزرگی برای عملکرد شما ایجاد کند.
مراجع:
- سیستم های کنترل ضخیم کننده: طراحی، یکپارچه سازی و کاربرد، مجله بین المللی فرآوری مواد معدنی، جلد 154، 2016، صفحات 45-53
- ضخیم شدن لجن شهری: بهینه سازی فرآیند و انطباق، راهنمای فنی فدراسیون محیط زیست آب، 2020
- کارایی ضخیم‌کننده معدن: نقش کنترل خودکار، کنفرانس سالانه انجمن معدن، متالورژی و اکتشاف، 2019
- کنترل دوز پلیمر در فرآیندهای جداسازی جامد-مایع، علم و فناوری جداسازی، جلد 52، شماره 12، 2017، صفحات 1987-1996
