ESTUDIO DE DIFERENTES CONFIGURACIONES DE TRASPASO ENTRE CELDAS DE FLOTACIÓN PILOTO PARA MEJORAR LOS TIEMPOS DE RESPUESTAS EN LA REGULACIÓN DE ALTURA DE ESPUMA

Abstract

En este trabajo se evaluaron diferentes configuraciones de traspaso entre celdas de flotación, para así alcanzar tiempo medios de residencia en un circuito Rougher piloto equivalentes a la operación industrial. Con esto, se disminuyeron los tiempos de respuesta de los lazos de control y se evitó la saturación de los actuadores. Para esto, se rediseñó el circuito Rougher piloto ubicado en el Laboratorio de Control de Procesos del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad Técnica Federico Santa María. Se modificaron los diámetros de descarga y las diferencias de alturas entre celdas, logrando reducir el tiempo medio de residencia medio original de 20 a 4,25 minutos por celda.El sistema de control se implementó en la plataforma PLC Fanuc 90-30, mientras que las decisiones de tipo supervisoras se implementaron en la plataforma InTouch HMI 10.1 de Wonderware.Se evaluaron las respuestas del lazo de control de altura de espuma mediante índices de desempeño antes y después de los cambios realizados al sistema. Obteniéndose un sistema con tiempos de estabilización bajos, overshoots y errores máximos aceptables para la variable.Además, se implementó un sistema de medición de velocidad de descarga de espuma. Para esta medición se instaló una cámara de red fija, Axis P-1354, sobre el rebalse de la primera celda del circuito Rougher. La cámara se conectó a un computador mediante una IP asignada, donde el conjunto de imágenes es enviado por la cámara a un computador central para ser procesado en Matlab, obteniéndose como resultado la velocidad de descarga de espuma. El valor máximo de la velocidad de descarga alcanzado en este sistema fue cercano a los 10 [cm/s].Se obtuvo una correlación cuadrática entre el flujo rebalsado y la velocidad de descarga. Además, se estudió el comportamiento de la espuma sobre el labio del rebalse en condiciones críticas de operación, es decir a altos flujos de aire y baja altura de espuma. En ambos casos se observó que la varianza de los datos de la altura de espuma sobre el labio de rebalse aumenta, la cual se relaciona con el efecto de la variación de la interfase agua-espuma y la tasa de colapso de la espuma.