具有自動(dòng)取樣和控制的離心機(jī)及其方法
【專利說明】具有自動(dòng)取樣和控制的離心機(jī)及其方法
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2014年9月8日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)N0.14/480,296的優(yōu)先權(quán)，該美國(guó)申請(qǐng)根據(jù)351].5.(:.§119(幻要求2013年9月9日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)％.61/875，517的權(quán)益，這些申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過弓I用的方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及一種具有對(duì)栗送到離心機(jī)的泥漿和從離心機(jī)排出的液體流出物進(jìn)行自動(dòng)取樣和分析以及對(duì)轉(zhuǎn)筒、輸送機(jī)和栗馬達(dá)進(jìn)行自動(dòng)控制的離心機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0004]已知的是，通過對(duì)離心機(jī)的操作員用手拿取的樣品進(jìn)行分析來測(cè)量離心機(jī)的進(jìn)給泥漿和液體流出物流的特性。該分析然后用來確定用于離心機(jī)的操作的控制參數(shù)。例如，操作員獲取并分析該數(shù)據(jù)以針對(duì)離心機(jī)中的各個(gè)馬達(dá)確定設(shè)定值，然后手動(dòng)地將這些設(shè)定值輸入離心機(jī)的控制系統(tǒng)中。
[0005]這種已知的手動(dòng)取樣和控制輸入的方法并非響應(yīng)于離心機(jī)的當(dāng)前狀況，因?yàn)?由于操作員必須分析樣品并確定適當(dāng)?shù)目刂圃O(shè)定值，在獲取樣品和手動(dòng)輸入設(shè)定值之間存在時(shí)間延遲。此外，考慮到以上缺點(diǎn)，為了響應(yīng)于實(shí)時(shí)狀況而最精確地控制離心機(jī)，將需要操作員幾乎連續(xù)地手動(dòng)取樣。即，操作員將專職于上文所述的取樣、分析和設(shè)定值計(jì)算，這將大大增加操作成本，因?yàn)榭赡苄枰~外的人員來處理操作員不能關(guān)注到的操作需求。而且，手動(dòng)獲取樣品要求操作員緊鄰離心機(jī)?？紤]到與離心機(jī)的操作相關(guān)的尺寸、質(zhì)量和速度，并且為了防止對(duì)操作員的傷害，希望限制操作員在緊鄰離心機(jī)處必須花費(fèi)的時(shí)間量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]根據(jù)本文所說明的方面，提供了一種用于對(duì)泥漿進(jìn)行離心分離的離心機(jī)，該離心機(jī)包括:轉(zhuǎn)筒，該轉(zhuǎn)筒由轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；螺旋輸送機(jī)，該螺旋輸送機(jī)由螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng);栗，該栗由栗馬達(dá)驅(qū)動(dòng);轉(zhuǎn)筒變頻驅(qū)動(dòng)單元(VFD)，該轉(zhuǎn)筒變頻驅(qū)動(dòng)單元(VFD)以可操作方式布置成驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)馬達(dá);輸送機(jī)VFD，該輸送機(jī)VFD以可操作方式布置成驅(qū)動(dòng)螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá);栗VFD，該栗VFD以可操作方式布置成驅(qū)動(dòng)栗驅(qū)動(dòng)馬達(dá);第一分析組件，該第一分析組件連接到將栗和轉(zhuǎn)筒連接的管的第一部分；以及至少一個(gè)計(jì)算機(jī)，該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)電連接到轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VFD、栗VH)和第一分析組件。該第一分析組件被配置成對(duì)通過所述管的第一部分栗送的泥漿進(jìn)行自動(dòng)取樣，并將表示泥漿特征的第一數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)送到該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)。該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)被配置成使用第一數(shù)據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VH)和栗VFD各自的控制方案，并將相應(yīng)的控制信號(hào)發(fā)送到轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VH)和栗VFD，以根據(jù)所述各自的控制方案操作轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VFD和栗VFD。
[0007]根據(jù)本文所說明的方面，提供了一種用于對(duì)泥漿進(jìn)行離心分離的離心機(jī)，該離心機(jī)包括:轉(zhuǎn)筒，該轉(zhuǎn)筒由轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；螺旋輸送機(jī)，該螺旋輸送機(jī)由螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng);栗，該栗由栗馬達(dá)驅(qū)動(dòng);轉(zhuǎn)筒變頻驅(qū)動(dòng)單元(VFD)，該轉(zhuǎn)筒變頻驅(qū)動(dòng)單元(VFD)以可操作方式布置成驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)馬達(dá);輸送機(jī)VFD，該輸送機(jī)VFD以可操作方式布置成驅(qū)動(dòng)螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá);栗VFD，該栗VFD以可操作方式布置成驅(qū)動(dòng)栗驅(qū)動(dòng)馬達(dá);第一分析組件；以及至少一個(gè)計(jì)算機(jī)，該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)電連接到轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VFD、栗VH)和第一分析組件。該第一分析組件被配置成對(duì)從離心機(jī)排出的液體流出物進(jìn)行自動(dòng)取樣，并將表示液體流出物的特征的第一數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)送到該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)。該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)被配置成使用第一數(shù)據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VFD和栗VH)各自的控制方案，并將相應(yīng)的控制信號(hào)發(fā)送到轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VFD和栗VFD，以根據(jù)所述各自的控制方案操作轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VH)和栗VFD0
[0008]根據(jù)本文所說明的方面，提供了一種用于對(duì)泥漿進(jìn)行離心分離的離心機(jī)，該離心機(jī)包括:轉(zhuǎn)筒，該轉(zhuǎn)筒由轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；螺旋輸送機(jī)，該螺旋輸送機(jī)由螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng);栗，該栗由栗馬達(dá)驅(qū)動(dòng);轉(zhuǎn)筒變頻驅(qū)動(dòng)單元(VFD)，該轉(zhuǎn)筒變頻驅(qū)動(dòng)單元(VFD)以可操作方式布置成驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)馬達(dá);輸送機(jī)VFD，該輸送機(jī)VFD以可操作方式布置成驅(qū)動(dòng)螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá);栗VFD，該栗VFD以可操作方式布置成驅(qū)動(dòng)栗驅(qū)動(dòng)馬達(dá);第一分析組件，該第一分析組件連接到將栗和轉(zhuǎn)筒連接的管的一部分;第二分析組件；以及至少一個(gè)計(jì)算機(jī)，該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)電連接到轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VFD、栗VFD、以及第一分析組件和第二分析組件。該第一分析組件被配置成對(duì)通過所述管的第一部分栗送的泥漿進(jìn)行自動(dòng)取樣，并將表示泥漿特征的第一數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)送到該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)。第二分析組件被配置成對(duì)從離心機(jī)排出的液體流出物進(jìn)行自動(dòng)取樣，并將表示液體流出物的特征的第一數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)送到該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)。該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)被配置成使用第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VFD和栗VFD各自的控制方案，并將相應(yīng)的控制信號(hào)發(fā)送到轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VFD和栗VFD，以根據(jù)所述各自的控制方案操作轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VFD和栗VFD。
[0009]根據(jù)本文所說明的方面，提供了一種使用離心機(jī)對(duì)泥漿進(jìn)行離心分離的方法，該離心機(jī)包括:轉(zhuǎn)筒，該轉(zhuǎn)筒由轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；螺旋輸送機(jī)，該螺旋輸送機(jī)由螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；栗，該栗由栗馬達(dá)驅(qū)動(dòng)；轉(zhuǎn)筒變頻驅(qū)動(dòng)單元(VFD)，該轉(zhuǎn)筒變頻驅(qū)動(dòng)單元(VFD)以可操作方式布置成驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)馬達(dá);輸送機(jī)VFD，該輸送機(jī)VFD以可操作方式布置成驅(qū)動(dòng)螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá);栗VFD，該栗VFD以可操作方式布置成驅(qū)動(dòng)栗驅(qū)動(dòng)馬達(dá);第一分析組件，該第一分析組件連接到將栗和轉(zhuǎn)筒連接的管的第一部分;第二分析組件；以及至少一個(gè)計(jì)算機(jī)，該至少一個(gè)計(jì)算機(jī)電連接到轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VFD、栗VFD、以及第一分析組件和第二分析組件，所述方法包括:使用第一分析組件對(duì)通過所述管的第一部分栗送的泥漿進(jìn)行自動(dòng)取樣;使用第一分析組件將表示泥漿特征的第一數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)送到所述至少一個(gè)計(jì)算機(jī);使用第二分析組件對(duì)從離心機(jī)排出的液體流出物進(jìn)行自動(dòng)取樣;使用第二分析組件將表示液體流出物的特征的第二數(shù)據(jù)自動(dòng)發(fā)送到所述至少一個(gè)計(jì)算機(jī);使用所述至少一個(gè)計(jì)算機(jī)利用第一數(shù)據(jù)和第二數(shù)據(jù)計(jì)算轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VFD和栗VH)各自的控制方案;使用所述至少一個(gè)計(jì)算機(jī)將相應(yīng)的控制信號(hào)發(fā)送到轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)Vro和栗VFD;以及根據(jù)所述各自的控制方案操作轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VFD和栗VFD。
【附圖說明】
[0010]參考所附的示意圖，僅通過舉例的方式公開了各種實(shí)施例，在附圖中，相應(yīng)的附圖標(biāo)記指示對(duì)應(yīng)的部分，在附圖中:
[0011]圖1是具有自動(dòng)取樣和控制的離心機(jī)的示意性圖示;并且，
[0012]圖2是圖1的離心機(jī)的示意性框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]首先，應(yīng)理解的是，不同視圖中的相同附圖標(biāo)記表示本公開的相同或功能相似的結(jié)構(gòu)元件。應(yīng)當(dāng)理解，所要求保護(hù)的本公開不限于所公開的各個(gè)方面。
[0014]此外，應(yīng)理解的是，本公開不限于所描述的特定方法論、材料和變型，其本身當(dāng)然可以變化。也應(yīng)理解的是，這里所用的術(shù)語(yǔ)其目的僅是用于描述特定方面，并非旨在限制本公開的范圍。
[0015]除非另外限定，否則，本文所用的科技術(shù)語(yǔ)具有本公開所述領(lǐng)域的技術(shù)人員普遍理解的相同含義。應(yīng)理解的是，與本文所述的方法、裝置和材料相似或等同的任何方法、裝置或材料均能用在本公開的實(shí)踐和測(cè)試中。
[0016]圖1是具有自動(dòng)取樣和控制的離心機(jī)10的示意性圖示。離心機(jī)10(例如臥螺式離心機(jī))包括轉(zhuǎn)筒11、螺旋輸送機(jī)12、栗15、轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)馬達(dá)19、輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)21和栗馬達(dá)35。離心機(jī)10包括:轉(zhuǎn)筒變頻驅(qū)動(dòng)單元(VFD)32，該轉(zhuǎn)筒VFD 32以可操作方式布置成驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)筒驅(qū)動(dòng)馬達(dá);輸送機(jī)VFD 31，該輸送機(jī)VFD 31以可操作方式布置成驅(qū)動(dòng)螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)馬達(dá);栗VFD 34，該栗VFD 34以可操作方式布置成驅(qū)動(dòng)栗驅(qū)動(dòng)馬達(dá)；以及至少一個(gè)計(jì)算機(jī)30(下文也稱為“計(jì)算機(jī)30”)，該計(jì)算機(jī)30電連接到所述轉(zhuǎn)筒VFD、輸送機(jī)VH)和栗VFD。在一個(gè)示例實(shí)施例中，離心機(jī)10包括分析組件50A，該分析組件50A連接到將栗15和轉(zhuǎn)筒11連接的管或?qū)Ч?7 ο該組件50A電連接到計(jì)算機(jī)30。
[0017]圖2是圖1的離心機(jī)10的示意性框圖。在示例性實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)30通過使用處理器40執(zhí)行存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器元件44中的計(jì)算機(jī)可讀指令43來實(shí)現(xiàn)上文和下文所述的功能和操作。計(jì)算機(jī)30、處理器40和存儲(chǔ)器元件44可以分別是本領(lǐng)域已知的任何計(jì)算機(jī)、處