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                      礦用風機自動調速裝置介紹--益大風機(山東)有限公司-益大風機(山東)有限公司

                      1 .概況

                          礦用風機是用量大、耗能大的常用設備,每年需求量在數千臺以上,但在性能調節功能上,基本上是空白。從理論上講,調速是調節風機性能最經濟、有效的手段。阻礙變頻調速技術在局扇上應用的主要原因是價格高貴,節能效果差,變頻器可靠運行難。隨著對礦山安全生產重視程度的增加,一些明顯存在平安隱患工作場所,要求必需對風機性能進行調節。煤炭科學研究總院重慶分院根據當前礦山的具體情況,原有礦用通風機自動調速裝置的基礎上進行了技術改進,研制了一套 KXJT 型礦用通風機自動調速裝置,并投入礦山的使用。

                          2 結構及工作原理

                          2 . 1 結構

                          該裝置總體結構如圖 1 所示。

                          2 . 2 工作原理

                          該裝置的工藝流程如圖 2 所示。瓦斯濃度傳感器適時檢測工作地點的瓦斯濃度,以頻率信號 200 1000Hz 對應瓦斯濃度 0 4% 傳送到頻率轉換器,轉換成模擬信號, PCD1 控制器對瓦斯濃度值及其變化進行分析、判斷,處置后的信號通過 MODBUS 通訊方式與變頻調速器的控制系統連接,控制變頻器按以固化的順序改變輸出頻率,調節通風機轉速,達到控制通風機輸出風量的目的

                          3 適用范圍和主要技術參數

                          3 . 1 適用范圍

                          掘進工作面限量排放瓦斯,實現最大效率的平安排放。因意外停電或計劃停風而造成掘進工作面瓦斯超限時,該裝置可自動以接近于合流點 T3 處的瓦斯濃度平安值進行排放,防止人工排放時難以控制瓦斯濃度,超量排放問題。

                          采煤工作面限量抽排瓦斯,形成平安可控的引排系統。該系統在處置采煤工作面上隅角瓦斯積聚時,瓦斯傳感器控頭旋轉在測試風筒中檢測風流中瓦斯濃度。該裝置根據設定的瓦斯濃度平安值自動調節通風機轉速,確保抽出式通風機進口的瓦斯濃度不超過 3% 實現平安抽排。

                          節能運行。掘進正常通風時,根據工作面瓦斯涌出量的大小自動控制風速調節風量,既保證了瓦斯濃度不超限,又可避免風量過大而揚塵。

                          3 . 2 主要技術參數

                          輸入電壓: 660V AC

                          輸入電壓允許動搖范圍: -25 +10 %

                          輸出電壓:本安輸出, 18V/360mA DC

                          本安輸出允許波動范圍: ≤ 5%

                          本安電源過流保護整定值: 370 ± 10 mA

                          本安電源過壓保護整定值: 24 ± 0 . 1 V

                          輸入頻率 48 52Hz 輸出頻率 F10 . 0 F50 . 0Hz

                          防爆類型:礦用隔爆兼本質安全型;

                          爆標志: Exd[ib] I

                       

                          配接設備: KG9001B 型智能高低濃度沼氣傳感器;

                          瓦斯傳感器信號制式: 200 1000Hz 線性對應: 0 4 %CH4 及 ( 0 10 % CH4

                          顯示方式:人機操作界面,單色 STNLCD 顯示, 20 個薄膜按鍵。顯示運行狀態、維護類別、故障狀態、瓦斯濃度、報警等。

                          4 功能

                          掘進面迎頭瓦斯濃度檢測值: T1 0 4 %

                          掘進巷道回風流瓦斯濃度檢測值: T2 0 40 %

                          回風巷混合處瓦斯濃度檢測值: T3 0 4 %

                          調速裝置初始通電 ( 停電或計劃停風 ) 后,進入排瓦斯狀態。此時,輸出頻率 ( 30 ± 0 . 5 Hz 響應時間 ( 1 ± 0 . 2 秒。調速裝置在 T3 < 1 . 0%CH4 條件下, T3 值增大,輸出頻率減小;反之亦然。 30 50Hz 范圍內自動連續調節輸出頻率,進行最大效率安全排放。

                           當 T3 < 1 . 0% CH4 T1 < 1 . 4% CH4 時,延時 10 分鐘,系統完成排瓦斯過程,自動進入通風狀態。

                          手動控制狀態。調速裝置通電后,根據人機界面的操作提示,可選擇手動控制,此時由操作人員自定運行頻率值,頻率動搖范圍 ± 0 . 5Hz

                          自動控制排瓦斯狀態。當 T1 ≥ 1 . 4%CH4 時,調速裝置自動切換到排瓦斯狀態。此時輸出頻率為 ( 30 ± 0 . 5 Hz 響應時間為 ( 1 ± 0 . 2 秒。隨后,以 T3 < 1 . 0% CH4 為判別條件, T3 值增大,輸出頻率減小; T3 值減小,輸出頻率增大, 30 50Hz 范圍內自動連續調節輸出頻率,進行最大效率安全排放。當 T1 < 1 . 4%CH4 T3 < 1 . 0% CH4 時,延時 10 分鐘,系統完成排瓦斯過程,自動返回通風狀態。

                           當 T1 故障,順序選擇 T2 值,實現 T1 功能。以 T3 值為判別條件, T3 值增大輸出頻率減小;反之亦然,頻率在 20 50Hz 之間連續可調,立即安排人員更換傳感器 T1

                      當 T3 故障,順序維護,輸出頻率 ( 30 ± 0 . 5 Hz 響應時間為 ( 1 ± 0 . 2 秒時,立即安排人員更換傳感器。

                          自動控制通風狀態。當瓦斯瓦斯濃度 T1 ≤ 1 . 4%CH4 T3 < 1 . 0% CH4 情況下,調速裝置自動進入通風狀態。此時,輸出頻率為 ( 30 ± 0 . 5 Hz 響應時間為 ( 1 ± 0 . 2 秒。順序跟蹤 T1 值。迫近 T1 ≤ 1 . 4%CH4 條件下, T1 值增大輸出頻率增大; T1 值減小輸出頻率減小,頻率在 30 50Hz 之間連續可調,實現節能通風。

                          主 / 備用通風機切換。人機界面設置主 / 備通風機切換功能鍵。通過外接斷電儀,由操作人員選擇切換。

                          報警功能。報警點 T1 ≥ 1 . 4%CH4 響應時間為 ( 1 ± 0 . 2 秒,報警誤差 ≤ +0 . 05% CH4 當 T1 < 1 . 4%CH4 連續進行 20 分鐘后解除報警。人機界面顯示報警畫面,外接聲光報警器報警。

                          5 裝置裝置及接線

                          旋軸流式局扇安裝在工作面, 3 個瓦斯監測傳感器安放在 3 個不同的監測點。瓦斯傳感器輸出的信號接到變頻器,變頻器再分別接一、二級風機,實現對風機的調速。

                          6 結語

                          節能高效。同等條件下與無調節性能的高效風機相比,平均運行效率可提高 15% 左右,節省電能,對大功率風機,效果尢為明顯。

                          自動化水平高。該裝置通過對工作地點瓦斯濃度實時檢測,用控制器編程控制,智能地自動調節通風機輸入電源的頻率,達到按需通風的目的

                          元件品質高,平安性好。主要元部件均采用進口芬蘭 VA CON 源自 ABB 著名品牌 ) 定型產品,體積小、重量輕、發熱量小、運行可靠,非常適合裝置在井下隔爆箱體中,同時裝置具有過流、短路、過壓、欠電壓、過熱等完善的軟硬件維護。

                          該裝置具有直觀、清晰的人機操作界面,便于操作;穩定可靠的運轉系統,高效可靠的散熱器,使裝置能更加穩定可靠的工作。

                          總之, KXJT 型礦用風機自動調速裝置具有廣泛的推廣應用價值,不只增加了效益,尤其對加強礦山的平安生產具有重要的意義。

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