расходомер на обратный трубопровод

Когда говорят про расходомер на обратный трубопровод, многие сразу представляют себе типовую схему учета в системах отопления или химводоподготовки. Но в нашем деле — обогащении руды — этот вопрос приобретает совсем другие оттенки. Частая ошибка — ставить ту же модель, что и на подачу, не учитывая, что обратка несет уже обогащенную пульпу с другой плотностью, абразивностью и, что критично, с магнитными свойствами. Видел не раз, как обычный электромагнитный расходомер после месяца работы на обратном контуре магнитного сепаратора начинал 'врать' на десятки процентов. И ладно бы просто ошибка, но это ведь прямая потеря контроля над процессом, перерасход воды, падение качества концентрата.

Почему обратка — это отдельная история

Возьмем, к примеру, технологическую линию с магнитным сепаратором. На подачу идет исходная рудная пульпа, более-менее однородная по составу. А на обратном трубопроводе у нас уже идет хвостовая пульпа — то, что сепаратор отсеял как ненужное. Но в ней остаются тонкие фракции, частицы с остаточной намагниченностью, да и сама среда часто нестабильна по скорости из-за цикличности работы шламовых насосов. Ставить сюда стандартный вихревой или ультразвуковой прибор — значит заранее согласиться на постоянную калибровку и сомнительные данные.

Я как-то столкнулся с ситуацией на одном из сибирских ГОКов. Там на обратную линию после сепараторов поставили импортные электромагнитные расходомеры, рассчитанные на чистые жидкости. Через три недели операторы стали жаловаться на 'плавающие' показания. Вскрыли — а внутренняя поверхность измерительной трубки и электроды покрыты тончайшим, но плотным шламом с магнитными свойствами. Этот слой искажал магнитное поле прибора. Пришлось срочно искать другое решение, а это простой линии, убытки.

Отсюда вывод, который сейчас кажется очевидным, но который многие игнорируют: выбор расходомера для обратного контура должен начинаться с полного анализа среды после основного технологического аппарата. Не ее идеального состава из ТЗ, а реального, 'грязного', с учетом всех примесей и возможных реагентов.

Связь с оборудованием обогащения: случай Цзинькэнь

Вот здесь интересно зацепиться за опыт китайских коллег из ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии. Я внимательно изучал их подход к автоматизации процессов на их сайте jinken.ru. Они — крупные специалисты по электромагнитно-гравитационному обогатительному оборудованию, и их полностью автоматические промывочные магнитные сепараторы — это сложные технологические комплексы. Важно то, что в таких системах циркуляция пульпы — ключевой процесс. И если на этапе подачи сырья контроль расхода более-менее стандартен, то на этапе возврата промывочной воды и тонких фракций — а это и есть тот самый обратный трубопровод — нужна особая точность.

В описании их технологии видно, что они используют комбинацию физических принципов: электромагнетизм, гидравлическую пульсацию, пневматику. Это наводит на мысль, что и учет расхода в таких агрессивных и неоднородных средах, вероятно, требует комбинированных или специально адаптированных решений. Не просто датчик в трубу воткнуть, а встроить его в технологический цикл так, чтобы его показания напрямую влияли, скажем, на интенсивность промывки или работу отсадочной машины. Их оборудование работает на 90% магнитных рудников Китая и поставляется в Австралию, Перу — значит, сталкивались с разными условиями, и их инженерные решения в части КИП, думаю, прошли серьезную обкатку.

Конкретно про модели расходомеров они, конечно, не пишут, это не их профиль. Но сам факт, что их полностью автоматические системы работают стабильно, говорит о том, что вопросы учета и контроля на всех контурах, включая обратные, у них решены. Возможно, через использование расходомеров с безэлектродной технологией или с возможностью автоматической очистки для сред с высоким содержанием твердого.

Практические соображения по монтажу и обслуживанию

Допустим, с типом прибора определились. Но на обратке часто бывают неидеальные условия для монтажа. Трубопровод может идти с минимальным уклоном, быть подвержен вибрации от насосов, иметь участки с неполным заполнением. Классическое требование к прямым участкам до и после расходомера (10D и 5D) на обратных линиях выполнить сложнее из-за стесненности в цехе. Приходится идти на компромиссы, что неизбежно сказывается на точности.

Один практический совет, который вынес из собственных ошибок: если есть малейшая возможность, ставь расходомер на вертикальный восходящий участок обратного трубопровода. Это хоть как-то гарантирует полное заполнение измерительной секции. Горизонтальные участки — это ловушка, особенно для пульп с крупными, пусть и редкими, частицами. Они имеют свойство оседать именно в зоне измерения при снижении скорости потока.

Обслуживание — отдельная песня. Даже самый стойкий прибор на обратке магнитного сепаратора потребует более частой поверки. Я завожу для таких точек отдельный график ТО, вдвое чаще, чем для приборов на подаче. И обязательно включаю в регламент визуальную проверку (через смотровое окно, если оно есть) на предмет отложений. Иногда простая механическая чистка раз в месяц спасает от внезапного выхода из строя и куда более дорогостоящего ремонта.

Экономический аспект и альтернативные подходы

Стоит ли овчинка выделки? Дорогой специализированный расходомер на обратный трубопровод против дешевого универсального? Вопрос не риторический. Если речь идет о небольшом контуре циркуляции промывочной воды с низкой концентрацией твердого, возможно, можно обойтись и чем-то попроще, заложив поправочный коэффициент. Но если это магистральный обратный трубопровод хвостов или промежуточного продукта, где точность учета напрямую влияет на металлобаланс и эффективность реагентного режима, то экономия на приборе — это самообман.

Иногда альтернативой может быть косвенный расчет расхода через уровень в емкости (если обратка приходит в отстойник или сгуститель) и производительность насоса. Но этот метод дает большую интегральную погрешность, особенно при нестационарных режимах. Он хорош для примерной оценки, но не для точного технологического контроля или коммерческого учета.

В итоге, мое твердое убеждение, сложившееся за годы: линия контроля и учета должна быть замкнутой. И если на подачу мы тратим 100% внимания и бюджета, то на обратку нельзя выделять остаточные 20%. Это такая же важная часть контура. Особенно в свете современных тенденций к глубокой автоматизации, подобной той, что реализована в системах от ООО Шицзячжуан Цзинькэнь Технологии. В их полностью автоматических сепарациях каждый параметр, включая расход на всех стадиях, должен быть под контролем, иначе не добиться ни стабильного качества концентрата, ни заявленной эффективности замены барабанных сепараторов или флотационных машин.

Вместо заключения: о чем стоит подумать завтра

Так к чему же мы пришли? Расходомер на обратный трубопровод — не второстепенная деталь, а полноценный элемент системы управления процессом. Его выбор, монтаж и обслуживание требуют учета специфики именно той среды, которая по нему течет 'после всего'. Игнорирование этого приводит к потерям, порой незаметным на первых порах, но серьезным в масштабе года.

Сейчас я бы, наверное, для нового проекта с тяжелыми условиями (магнитная пульпа, абразивный шлам) рассматривал в первую очередь расходомеры, заточенные под горно-обогатительную отрасль, возможно, с консультациями у производителей технологического оборудования, которые видят процесс целиком. Опыт таких компаний, как Цзинькэнь, которые не только делают 'железо', но и обеспечивают его работу в автоматическом цикле, безусловно, ценен. Они понимают взаимосвязь всего технологического цепочки.

А главное — перестать воспринимать обратку как нечто второстепенное. Это такой же полноценный участок для контроля. И возможно, именно сюда стоит поставить более надежный и 'умный' прибор, чем на входе. Потому что цена ошибки здесь, на выходе процесса, когда все добавленные реагенты и затраченная энергия уже в деле, — оказывается самой высокой.