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ZJZ-60\660礦用通風機自動控制裝置

2017-11-01 10:33:35 點擊數:

1.引言

  煤礦局部通風機是煤礦生產中的重要設備之一,通風機在煤礦生產中起著至關重要的安全作用,煤礦生產中風機停轉10分鐘就為重大安全事故。掘進巷的通風機一般配備兩臺,兩臺互為備用,一臺運行,另外一臺備用,一臺停機后,另一臺必須馬上投入運行,保護通風不間斷。通風機主要有兩個作用,一是排放瓦斯,二是正常通風。由于通風機采用工頻電源供電,排瓦斯工作時,通風機一旦開始工作,就是在工頻下運轉,風量立即達到最大,這樣就會把巷道內的高瓦斯氣體吹到回風巷中,造成回風巷中的瓦斯濃度超標,必須人為的點動風機開關,使風機工作在斷續狀態下,控制風量的平均值,避免回風巷中的瓦斯超標,這種控制方式,一是對操作人的技術水平要求高,二是容易出現瓦斯超排現象。工作在正常通風狀態時,由于通風機的功率配置是按照巷道最大長度設計的,所以在開采的過程中通風機會長期工作在超風量下,不但浪費了大量的電量,而且工作時的噪音很大,另外還會增加巷道內的煤塵。

  綜上所述,如果采用通風機自動控制裝置后,就可以很好的解決以上問題。因為通風機自動控制裝置采用了變頻調速技術和自動控制技術,可以根據不同的運行工況,通過檢測不同地點的瓦斯濃度,自動調節通風機的風速,達到高效排瓦斯和節能通風的目的。所以通風機自動控制裝置是理想的煤礦通風安全自動化控制設備。

2.工作原理概述

  隔爆兼本安型通風機自動控制裝置是由變頻調速器和瓦斯監控器組成。它將IGBT變頻調速技術、熱管散熱技術以及智能控制技術應用于通風機自動控制裝置中,具有自動化程度高,操作簡單,高效節能運行的優點。通風機自動控制裝置變局扇風機的傳統恒速運轉方式為變速運轉方式。

  節能通風:在井巷掘進時,通風機自動控制裝置以確保掘進工作面有充分的新鮮風流和瓦斯濃度不超過規定的安全值為條件,控制局扇風機調速運轉,依需供風,使局扇風機節能經濟運行,抑制掘進工作面因風速過大而導致的煤塵飛揚,改善工作環境,優化局部通風環境。

  高效排瓦斯:掘進工作面瓦斯異常涌出或因局扇風機故障停風等種種原因造成工作面瓦斯積聚超限時,通風機自動控制裝置又以確保合風流處瓦斯濃度不超安全規定值為限進行自動排瓦斯控制,安全、可靠排放超限瓦斯。而在采煤工作面上隅角瓦斯超限時使用通風機自動控制裝置控制專用抽風機實現限量抽排,杜絕抽排瓦斯“一風吹”,確保安全抽排瓦斯。

3.控制系統的實現

3.1 控制要求

  通風機自動控制裝置完成的功能有:1、瓦斯排放;2、正常通風;3、手動通風;4、兩臺風機自動倒臺;5、瓦斯濃度檢測;6、風電閉鎖;7、瓦斯電閉鎖。8、遙測、遙控。

3.2 主要技術指標

3.3 控制方案

  當自動控制裝置檢測到T1、T2、T3 處瓦斯濃度正常時,自動進入自控通風狀態。依據T1、T2 所檢測的瓦斯濃度和掘進巷道回風流的瓦斯濃度,通風機自動控制裝置自動控制局扇的轉速(T1、T2 濃度變小,則局扇減速;T1、T2 濃度變大,則局扇升速)根據瓦斯濃度的大小自動調節風量,避免瓦斯超限。

  局扇調速范圍:在上限頻率下限頻率的設定值之間變化。局扇下限頻率的設定值在10-50 Hz 之間任意設定,上限頻率的設定值在10-50 Hz 之間任意設定。甲烷傳感器T1 出現斷線故障時,則局扇運轉在下限頻率所設定的轉速。當回風巷混合處瓦斯濃度T3 超過安全規定值(T3 濃度值設定)時,通風機自動控制裝置自動進入自控排瓦斯狀態。

  通風機自動控制裝置進入自控排瓦斯狀態后,依據T2、T3 傳感器檢測的工作面回風流和總匯合風流的瓦斯濃度自動控制局扇轉速。當T2、T3 濃度減小時升速加大風量,當T2、T3 濃度增大時自動減速減小風量,依此原則調節輸出風量,控制排至回風流的瓦斯濃度在安全設定值的范圍內,即以最大效率進行安全排放瓦斯。

  在必要的情況下可以人為控制局扇的運行速度。手動控制局扇轉速時,調節風量可通過通風機自動控制裝置上的操作按鈕設定,轉速人為設定后就不受瓦斯傳感器所檢測的瓦斯濃度值以及甲烷傳感器是否故障的影響。

  當甲烷傳感器T1、T2、T3 處的瓦斯濃度超過煤礦安全規定值后,輸出閉鎖接點斷開,控制掘進巷的饋電開關斷電,實現瓦斯電閉鎖功能。當自動控制裝置故障停止運行時,輸出閉鎖接點斷開,控制掘進巷的饋電開關斷電,實現風電閉鎖功能。

3.4 技術特點

    (1)避免瓦斯超限

    正常供電情況下,通風機自動控制裝置根據掘進工作面瓦斯涌出量的大小自動控制風速調節風量,既保證了瓦斯不超限,又節能,還可避免風量大而揚塵。

    (2)節能通風

    掘進全過程只需安裝一臺足夠風量的局扇風機,就可實現風量由小到大的需求。不必經常更換局扇風機,可減少倒換風機的時間、費用和勞動;同時大量節約由于通風機長期額定轉速運轉浪費的電能。

    (3)最大效率無超限自控排放瓦斯

    因意外停電或計劃停風而造成掘進工作面瓦斯超限時,不必人工排放瓦斯,通風機自動控制裝置可自動以接近于合流點瓦斯濃度安全設定值為限進行排放,高效而安全。

    (4)串聯通風確保下級通風安全

    串聯通風時用通風機自動控制裝置控制上級局扇的出風量以確保下級工作面的入風流中的瓦斯濃度在安全值以下,確保下級通風安全。

    (5)軟啟動

    改變局扇的全壓啟動為軟起動,局扇啟動變為以一定的加速度,轉速在一定的加速時間內由0上升到額定轉速。

    (6)可防止“一風吹”

    局扇轉速可控制,風量可調節,變局扇的全速運行為變速運行,故可避免局扇的全速運行引發的“一風吹”現象。

    (7)自動倒臺

    專線供風系統故障或停機時,自動控制裝置的閉鎖繼電器接點閉合自動控制混線開關投切,啟動熱備用的備用風機供風,當專線線路修復重新投入使用后此接點斷開,自動切斷混線開關改為專線供風。

    (8)具有完善的軟硬件保護

    具有過流、短路、過壓、欠壓和超溫等軟硬件保護功能。

4.結束語

  通風機是煤礦生產中不可缺少的重要設備之一,通風機自動控制裝置可以改善通風機的運行方式,具有顯著的節能和安全效果,相信隨著煤礦自動化水平的不斷提高,該裝置一定會在煤礦生產中得到廣泛、大量的應用。 

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