智能型乳化液保障系統(tǒng)選型研究

1、    智能型乳化液保障系統(tǒng)選型研究    李衛(wèi)濤摘 要：成套綜采裝備的發(fā)展對乳化液保障系統(tǒng)提出了更高的要求，促成了國內(nèi)智能型乳化液保障系統(tǒng)成套設(shè)備的研發(fā)和應(yīng)用，提高了綜采裝備液壓系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，減少了故障率和停機(jī)時(shí)間，回采效率也得到較大地提升。關(guān)鍵詞：智能型乳化液保障；乳化液泵站；噴霧泵站；水處理站；高壓過濾站：td67 ：a乳化液保障系統(tǒng)是綜采成套設(shè)備的心臟與血液。乳化液保障系統(tǒng)成套設(shè)備是煤礦綜采產(chǎn)品如：采煤機(jī)、刨煤機(jī)、液壓支架、刮板機(jī)等的動(dòng)力系統(tǒng)，其介質(zhì)為乳化液，如果污染和濃度配比管理不善，將導(dǎo)致電液控綜采設(shè)備失靈、停機(jī)停產(chǎn)。智能乳化液保障系統(tǒng)從控

2、制水質(zhì)、乳化油及乳化液質(zhì)量3個(gè)目標(biāo)出發(fā)，通過中央智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)成套設(shè)備的遠(yuǎn)程、集中監(jiān)控和管理，從而為刨煤機(jī)組或聯(lián)合采煤機(jī)組提供穩(wěn)定清潔的乳化液，保障電液控系統(tǒng)的可靠性，減少故障率和停機(jī)時(shí)間。1.智能型乳化液保障系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)上，智能型乳化液保障系統(tǒng)是針對全自動(dòng)化聯(lián)合采煤機(jī)組和全自動(dòng)化刨煤機(jī)組綜采順槽工作面的實(shí)際條件，以煤礦順槽工作面?zhèn)鹘y(tǒng)的乳化液動(dòng)力系統(tǒng)為核心（主要包括乳化液泵站、水處理設(shè)備、過濾設(shè)備）、變頻器、自動(dòng)乳化液濃度配比系統(tǒng)，選配相關(guān)的順槽輔助系統(tǒng)（噴霧泵站、組合開關(guān)箱等），采用分布式控制方式，通過設(shè)備列車上的乳化液泵站中央監(jiān)控系統(tǒng)和聯(lián)合采煤機(jī)組或刨煤機(jī)組的中央控制室實(shí)現(xiàn)整個(gè)順槽綜采設(shè)

3、備的集中監(jiān)控和管理。構(gòu)建了一個(gè)本質(zhì)安全、高效率和高智能化的智能型乳化液保障系統(tǒng)，如圖1所示。技術(shù)上，智能型乳化液保障系統(tǒng)是集機(jī)械、液壓、污水處理、電子、自動(dòng)控制、光電傳感器、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科技術(shù)的融合。特別是乳化液設(shè)備工況監(jiān)測及故障診斷技術(shù)、電液控制技術(shù)、集中監(jiān)控技術(shù)、水處理技術(shù)及礦用傳感器技術(shù)等方面，在智能型乳化液保障系統(tǒng)得到了充分的應(yīng)用。2.泵站選型方案2.1 泵站壓力的確定乳化液泵站的工作壓力，主要根據(jù)立柱的初撐力或千斤頂?shù)淖畲笸屏泶_定。2.2 根據(jù)立柱初撐力計(jì)算乳化液泵站的壓力，必須選用上述兩項(xiàng)計(jì)算中的最大值，如果不考慮壓力損失，此泵站壓力選為37.5mpa。2.4 泵站流量的確定泵站

4、流量的大小，決定著支架的移動(dòng)速度的大小。為了較好地發(fā)揮采煤機(jī)的效能，支架的移動(dòng)速度應(yīng)與采煤機(jī)正常牽引速度相適應(yīng)。泵站的流量應(yīng)根據(jù)每架支架在移架工作循環(huán)中需要?jiǎng)幼鞯囊簤焊椎淖畲罅髁縼泶_定：由此計(jì)算，當(dāng)立柱下降行程取50mm100mm，單臺支架動(dòng)作或3臺支架同時(shí)動(dòng)作所需流量，循環(huán)動(dòng)作為：降架拉架升架。由于在操作中還需要一定的輔助時(shí)間，同時(shí)還應(yīng)考慮系統(tǒng)的漏損，所以單泵的實(shí)際流量比計(jì)算值要大一些，推薦3架同時(shí)動(dòng)作，立柱降50mm是泵站方案，總需求流量 1290l/min，故優(yōu)選流量為400l/min，壓力37.5mpa單泵，電機(jī)功率315kw，配置4泵兩箱，3臺同時(shí)工作，1臺備用。2.5 泵站電動(dòng)機(jī)功

5、率的確定泵站電動(dòng)機(jī)功率與泵站壓力和流量有關(guān)，當(dāng)泵站的壓力和流量確定之后，泵站軸輸出的功率即可由下式確定：電動(dòng)機(jī)優(yōu)選功率315kw電機(jī)。2.6 乳化液箱容積的確定乳化液箱是工作面液壓支架工作過程中所需工作液體的總倉庫，其容積的確定要按照以下幾點(diǎn)進(jìn)行：（1）乳化液箱的容積必須大于乳化液泵排量的3倍。（2）乳化液箱容積應(yīng)能容納全部主進(jìn)、回液管路的回流流量。（3）乳化液箱容積應(yīng)能容納因采高變化引起的支架所需液量差。3.噴霧泵站的確定根據(jù)工作面噴霧降塵及設(shè)備冷卻的需要，噴霧泵站選用3臺bpw500/16噴霧泵，每臺泵單泵流量為500l/min，壓力16mpa，配160kw電機(jī)，兩臺作業(yè)一臺備用，設(shè)有兩個(gè)

6、水箱，單個(gè)工作容積3500l，總?cè)莘e7000l。4.高低壓反沖洗過濾站的確定根據(jù)泵的流量，選定高壓過濾站額定壓力為40mpa，額定流量為2×1600=3200l，過濾精度為25m；回液過濾站額定壓力為1.6mpa，額定流量為2×2700=5400l，分級過濾，一級過濾精度為50或25m，二級過濾精度25m或10m。5.水處理設(shè)備的確定礦方水質(zhì)硬度，優(yōu)選軟化和反滲透水處理設(shè)備，根據(jù)工作面乳化液配比用水，冷卻噴霧用水需要，水處理能力每小時(shí)70m3，乳化液配比用軟化水或ro反滲透水處理能力5m3/h其中經(jīng)過5m15m高精過濾后用于冷卻和噴霧，ro反滲透的高精軟化純凈水用于乳化液配

7、比使用。6.變頻器的確定根據(jù)乳化液泵站電機(jī)功率為315kw，確定優(yōu)選乳化液泵變頻器為315kw，電壓等級1140v。7.智能型乳化液保障系統(tǒng)應(yīng)用目標(biāo)（1）實(shí)現(xiàn)順槽乳化液成套設(shè)備智能化、集約化。（2）實(shí)現(xiàn)順槽工作面無人值守，人工巡視，減輕操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和提高人身安全度。（3）實(shí)現(xiàn)乳化液泵站變頻調(diào)速，改善工作面泵站壓力波動(dòng)對電網(wǎng)的沖擊，降低能源浪費(fèi)，延長泵站壽命，保護(hù)工作面液壓元件。（4）全面控制水質(zhì)及乳化液的質(zhì)量，保障為工作面高質(zhì)量乳化液的供應(yīng)。（5）推動(dòng)煤炭生產(chǎn)向高產(chǎn)高效集約化方向發(fā)展，促進(jìn)煤炭生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)步。（6）提高煤礦系統(tǒng)信息化水平及自動(dòng)化管理水平。參考文獻(xiàn)1林尚飛.礦用乳化液自動(dòng)配比系統(tǒng)研究d.徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，2014. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品2017年1期中國新技術(shù)新產(chǎn)品的其它文章遙控智能小車機(jī)器人系統(tǒng)的設(shè)計(jì)