技术特征：
1.一种选煤厂重介密度控制装置，其特征在于，包括控制台(20)、plc控制器(21)、重介浅槽分选组件和执行组件(22)，其中：所述控制台(20)与所述plc控制器(21)之间采用网络连接，所述plc控制器(21)与所述执行组件(22)通过导线连接；所述重介浅槽分选组件包括原煤分级筛(19)、块浅槽分选机(1)、末煤处理环节(18)、合格介质桶(11)、合格介质泵(16)、稀介质桶(8)、块精煤固定脱介筛(4)、精煤脱介筛(5)、矸石脱介筛(17)、重介磁选机(7)、浓介质桶(15)以及浓介质泵(13)；所述原煤分级筛(19)进料分级后一端与所述块浅槽分选机(1)连接，另一端与所述末煤处理环节(18)连接；所述块浅槽分选机(1)进口端与所述合格介质桶(11)连接，所述合格介质泵(16)设置于所述块浅槽分选机(1)与所述合格介质桶(11)之间；所述块浅槽分选机(1)具有两个出口端，其一个出口端与所述稀介质桶(8)连接，所述块浅槽分选机(1)与所述稀介质桶(8)之间设置有所述块精煤固定脱介筛(4)、所述精煤脱介筛(5)；另一个出口端与所述合格介质桶(11)连接，所述块浅槽分选机(1)与所述合格介质桶(11)之间设置有所述矸石脱介筛(17)；所述精煤脱介筛(5)包括第一出口端(23)和第二出口端(24)，所述矸石脱介筛(17)包括第三出口端(25)和第四出口端(26)，所述第一出口端(23)与所述稀介质桶(8)连接，所述第三出口端(25)与所述合格介质桶(11)连接，所述第二出口端(24)与所述第三出口端(25)连接，所述第四出口端(26)与所述第一出口端(23)连接；所述重介磁选机(7)进口端与所述稀介质桶(8)连接，所述重介磁选机(7)出口端与所述浓介质桶(15)连接；所述浓介质泵(13)设置于所述浓介质桶(15)与所述合格介质桶(11)之间；所述执行组件(22)包括分流装置(6)、加水调节阀(9)、液位传感器(12)、液位控制装置(14)以及密度测量装置(10)；所述分流装置(6)进口端与所述块精煤固定脱介筛(4)出口端连接，所述分流装置(6)两个出口端分别连接所述合格介质桶(11)与所述稀介质桶(8)；所述加水调节阀(9)与所述合格介质桶(11)连接；所述液位传感器(12)安装在所述合格介质桶(11)上；所述液位控制装置(14)进口端与所述合格介质桶(11)连接，所述液位控制装置(14)出口端与所述浓介质桶(15)连接；所述密度测量装置(10)进口端与所述合格介质桶(11)出口端连接，所述密度测量装置(10)出口端与所述合格介质桶(11)进口端连接。2.根据权利要求1所述的一种选煤厂重介密度控制装置，其特征在于：所述分流装置(6)包括主分流管路(6
‑
4)、安全蝶阀(6
‑
2)、次分流管路(6
‑
6)、辅助分流管路(6
‑
5)、辅助蝶阀(6
‑
3)以及分流阀(6
‑
1)，所述主分流管路(6
‑
4)与所述块精煤固定脱介筛(4)连接的一端安装所述安全蝶阀(6
‑
2)，所述主分流管路(6
‑
4)远离所述安全蝶阀(6
‑
2)的一端与所述合格介质桶(11)连接；所述次分流管路(6
‑
6)一端与所述块精煤固定脱介筛(4)出口端的连接管路连接，所述次分流管路(6
‑
6)另一端与连接所述稀介质桶(8)的管道连接；所述辅助分流管路(6
‑
5)并联在与所述主分流管路(6
‑
4)上并联，同时所述辅助分流管路(6
‑
5)与所述主分流管路(6
‑
4)连接；所述辅助蝶阀(6
‑
3)安装在所述辅助分流管路(6
‑
5)上，所述分流阀
(6
‑
1)安装在所述主分流管路(6
‑
4)上。3.根据权利要求2所述的一种选煤厂重介密度控制装置，其特征在于：所述密度测量装置(10)包括流量调节阀(10
‑
3)、密度泵(10
‑
2)、密度计安装管路(10
‑
4)以及密度计(10
‑
1)，所述流量调节阀(10
‑
3)安装在所述合格介质桶(11)的输出管道上，所述密度泵(10
‑
2)的输入端与所述流量调节阀(10
‑
3)连接，所述密度泵(10
‑
2)输出端与所述密度计安装管路(10
‑
4)连接，所述密度计安装管路(10
‑
4)出口管路通向所述合格介质桶(11)，若干所述密度计(10
‑
1)安装在所述密度计安装管路(10
‑
4)上。4.根据权利要求3所述的一种选煤厂重介密度控制装置，其特征在于：还包括侧管路(10
‑
5)，所述密度计安装管路(10
‑
4)上焊接有至少两个所述侧管路(10
‑
5)，且所述侧管路(10
‑
5)管口朝上，所述侧管路(10
‑
5)末端设置有法兰盘，各所述侧管路(10
‑
5)上的所述法兰盘在竖直方向上中心距离为固定值。5.根据权利要求3所述的一种选煤厂重介密度控制装置，其特征在于：所述密度计(10
‑
1)选用差压式在线密度计，差压式在线密度计包括两个压力传感器和一个压力变送器，两个压力传感器安装在所述侧管路(10
‑
5)末端的所述法兰盘上；所述压力变送器与所述plc控制器(21)通过导线连接。6.根据权利要求4所述的一种选煤厂重介密度控制装置，其特征在于：所述分流阀(6
‑
1)、所述加水调节阀(9)、所述密度计(10
‑
1)通过导线分别与所述plc控制器(21)连接，所述合格介质桶(11)密度控制采用模糊pid算法进行控制，所述浓介质泵(13)流量和所述加水调节阀(9)开度均视为阶跃扰动，所述分流阀(6
‑
1)为所述合格介质桶(11)密度控制的执行构件。7.根据权利要求6所述的一种选煤厂重介密度控制装置，其特征在于：所述液位控制装置(14)包括液位泵(14
‑
2)和液位控制阀(14
‑
1)，所述液位泵(14
‑
2)进口端与所述合格介质桶(11)连接，所述液位泵(14
‑
2)出口端连接所述浓介质桶(15)，所述液位控制阀(14
‑
1)安装在所述液位泵(14
‑
2)与所述浓介质桶(15)之间的连接管路上。8.根据权利要求7所述的一种选煤厂重介密度控制装置，其特征在于：所述液位传感器(12)和所述液位控制阀(14
‑
1)通过导线与所述plc控制器(21)连接，所述合格介质桶(11)液位控制采用pid算法进行控制，以所述液位传感器(12)输出测量值为输入信号，所述液位控制阀(14
‑
1)开度为输出信号，所述液位控制阀(14
‑
1)为所述合格介质桶(11)液位控制的执行构件。9.根据权利要求8所述的一种选煤厂重介密度控制装置，其特征在于：所述液位控制阀(14
‑
1)满开度大于所述分流阀(6
‑
1)满开度。10.一种选煤厂重介密度控制装置的使用方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤s1、原煤加入所述原煤分级筛(19)后筛分为块原煤和末煤，块原煤进入所述块浅槽分选机(1)内进行分选；步骤s2、所述块浅槽分选机(1)利用重力，将加入重介质悬浮液中的块原煤按密度差异进行分层并分离，煤上浮，矸石下沉；步骤s3、所述块浅槽分选机(1)分选后得到掺杂重介质悬浮液的所述块精煤(2)和所述块矸石(3)，所述块精煤(2)先后进入所述块精煤固定脱介筛(4)和所述精煤脱介筛(5)进行脱介处理，所述块矸石(3)进入所述矸石脱介筛(17)进行脱介处理；
步骤s4、所述块精煤固定脱介筛(4)脱离出的悬浮液经所述分流装置(6)分流至所述合格介质桶(11)和所述稀介质桶(8)内，而所述精煤脱介筛(5)和所述矸石脱介筛(17)脱离的悬浮液全部进入所述合格介质桶(11)；步骤s5、在上述步骤1至4运行中，所述合格介质桶(11)密度控制采用模糊pid算法进行控制，模糊pid算法由模糊推理模块和pid控制模块组成，控制过程如下：s5
‑
1、设定所述合格介质桶(11)内重介质悬浮液的预设密度值ρ0，所述密度计(10
‑
1)对所述合格介质桶(11)内重介质悬浮液密度进行测量并输出至所述plc控制器(21)，所述plc控制器(21)计算所述合格介质桶(11)内重介质悬浮液实时密度ρ
n
、密度偏差e以及偏差变化率ec；其中，e＝ρ
n
‑
ρ0；s5
‑
2、模糊推理模块以密度偏差e和密度偏差变化率ec为输入，经输入量模糊化、根据模糊规则进行推理判断和解模糊三个过程后输出pid控制器三参数调整量δk
p
、δk
i
、δk
d
；s5
‑
3、pid控制模块以密度偏差e为输入，控制参数分别为k
p
＝k
p’+δk
p
、k
i
＝k
i’+δk
i
、k
d
＝k
d’+δk
d
，其中k
p’、k
i’、k
d’为初始控制参数，所述浓介质泵(13)流量和所述加水调节阀(9)开度均视为阶跃扰动，pid控制模块输出所述分流阀(6
‑
1)开度信号并控制所述分流阀(6
‑
1)的开度，通过调整所述合格介质桶(11)的分流量，实现对所述合格介质桶(11)密度的自动控制。
技术总结
本发明属于重介质选煤技术领域，具体涉及一种选煤厂重介密度控制装置及使用方法，本装置包括控制台、PLC控制器、重介浅槽分选组件和执行组件，重介浅槽分选组件包括原煤分级筛、块浅槽分选机、末煤处理环节、合格介质桶、合格介质泵、稀介质桶、块精煤固定脱介筛、精煤脱介筛、矸石脱介筛、重介磁选机、浓介质桶以及浓介质泵；分流装置包括主分流管路、安全蝶阀、次分流管路、辅助分流管路、辅助蝶阀以及分流阀；密度测量装置包括流量调节阀、密度泵、密度计安装管路以及密度计。本装置和方法实现合格介质桶悬浮液密度和液位的自动控制，解决人工手动控制悬浮液密度精确度低、滞后性大等问题，且本装置结构简单，工作寿命长，有较强的适应性。有较强的适应性。有较强的适应性。
技术研发人员：江红祥 曹程溪 刘送永 冯文龙 司垒 许少毅 李洪盛
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：2021.06.21
技术公布日：2021/11/8