KXJT型礦用通風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)速裝置的應(yīng)用

1、KXJT型礦用通風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)速裝置的應(yīng)用 1概況 煤礦井下局部通風(fēng)機(jī)是用量大、耗能大的常用設(shè)備，每年必須求量在數(shù)千臺(tái)以上，但在性能調(diào)節(jié)功能上，基本上是空白。從理論上講，調(diào)速是調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)性能最經(jīng)濟(jì)、有效的手段。阻礙變頻調(diào)速技術(shù)在局扇上應(yīng)用的主要原因是價(jià)格昂貴，節(jié)能效果差，變頻器可靠運(yùn)行難。隨著對(duì)煤礦安全生產(chǎn)重視程度的增加，一些顯然存在安全隱患工作場(chǎng)所，要求必須對(duì)風(fēng)機(jī)性能進(jìn)行調(diào)節(jié)。煤炭科學(xué)研究總院重慶分院依據(jù)當(dāng)前煤礦的具體狀況，在原有礦用通風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)速裝置的基礎(chǔ)上進(jìn)行了技術(shù)改善，研制了一套KXJT型礦用通風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)速裝置，并投入煤礦的使用。2 結(jié)構(gòu)及工作原理21 結(jié)構(gòu) 該裝置總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。22

2、工作原理該裝置的工藝流程如圖2所示。瓦斯?jié)舛葌鞲衅鬟m時(shí)檢測(cè)工作地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛?，以頻率信號(hào)2001000Hz(對(duì)應(yīng)瓦斯?jié)舛?4%)傳遞到頻率轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，PCD1控制器對(duì)瓦斯?jié)舛戎导捌渥兓M(jìn)行分析、推斷，處理后的信號(hào)通過MODBUS通訊方式與變頻調(diào)速器的控制系統(tǒng)連接，控制變頻器按以固化的程序改變輸出頻率，調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，達(dá)到控制通風(fēng)機(jī)輸出風(fēng)量的目的。3 適用范圍和主要技術(shù)參數(shù)31 適用范圍掘進(jìn)工作面限量排放瓦斯，實(shí)現(xiàn)最大效率的安全排放。因意外停電或計(jì)劃停風(fēng)而造成掘進(jìn)工作面瓦斯超限時(shí)，該裝置可自動(dòng)以接近于合流點(diǎn)T3處的瓦斯?jié)舛劝踩颠M(jìn)行排放，避免人工排放時(shí)難以控制瓦斯?jié)舛?，超量排放問題。

3、采煤工作面限量抽排瓦斯，形成安全可控的引排系統(tǒng)。該系統(tǒng)在處理采煤工作面上隅角瓦斯積聚時(shí)，瓦斯傳感器控頭旋轉(zhuǎn)在測(cè)試風(fēng)筒中檢測(cè)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛?。該裝置依據(jù)設(shè)定的瓦斯?jié)舛劝踩底詣?dòng)調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，保證抽出式通風(fēng)機(jī)進(jìn)口的瓦斯?jié)舛炔怀^3%，實(shí)現(xiàn)安全抽排。節(jié)能運(yùn)行。掘進(jìn)正常通風(fēng)時(shí)，依據(jù)工作面瓦斯涌出量的大小自動(dòng)控制風(fēng)速調(diào)節(jié)風(fēng)量，既確保了瓦斯?jié)舛炔怀?，又可避免風(fēng)量過大而揚(yáng)塵。32 主要技術(shù)參數(shù)輸入電壓：660V AC；輸入電壓同意波動(dòng)范圍：(-25+10)%；輸出電壓：本安輸出，18V/360mA DC；本安輸出同意波動(dòng)范圍：5%；本安電源過流保護(hù)整定值：(370±10)mA；本安電源過壓保護(hù)整

4、定值：(24±01)V；輸入頻率4852Hz、輸出頻率F100F500Hz；防爆類型：礦用隔爆兼本質(zhì)安全型；爆標(biāo)志：Exdib I； 配接設(shè)備：KG9001B型智能凹凸?jié)舛日託鈧鞲衅?；瓦斯傳感器信?hào)制式：2001000Hz，線性對(duì)應(yīng)：(04)%CH4及(010)% CH4；顯示方式：人機(jī)操作界面，單色STNLCD顯示，20個(gè)薄膜按鍵。顯示運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)類別、故障狀態(tài)、瓦斯?jié)舛取?bào)警等。4 功能掘進(jìn)面迎頭瓦斯?jié)舛葯z測(cè)值：T1(04)%；掘進(jìn)巷道回風(fēng)流瓦斯?jié)舛葯z測(cè)值：T2(040)%；回風(fēng)巷混合處瓦斯?jié)舛葯z測(cè)值：T3(04)%。 調(diào)速裝置初始通電(停電或計(jì)劃停風(fēng))后，進(jìn)入排瓦斯?fàn)顟B(tài)。此時(shí)

5、，輸出頻率(30±05)Hz，響應(yīng)時(shí)間(1±02)秒。調(diào)速裝置在T310%CH4條件下，T3值增大，輸出頻率減??；反之亦然。在3050Hz范圍內(nèi)自動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)輸出頻率，進(jìn)行最大效率安全排放。 當(dāng)T310% CH4、T114% CH4時(shí)，延時(shí)10分鐘，系統(tǒng)完成排瓦斯過程，自動(dòng)進(jìn)入通風(fēng)狀態(tài)。手動(dòng)控制狀態(tài)。調(diào)速裝置通電后，依據(jù)人機(jī)界面的操作提示，可選擇手動(dòng)控制，此時(shí)由操作人員自定運(yùn)行頻率值，頻率波動(dòng)范圍±05Hz。自動(dòng)控制排瓦斯?fàn)顟B(tài)。當(dāng)T114%CH4時(shí)，調(diào)速裝置自動(dòng)切換到排瓦斯?fàn)顟B(tài)。此時(shí)輸出頻率為(30±05)Hz，響應(yīng)時(shí)間為(1±02)秒。隨后，以

6、T310% 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，在3050Hz范圍內(nèi)自動(dòng)連續(xù)調(diào)節(jié)輸出頻率，進(jìn)行最大效率安全排放。當(dāng)T114%CH4、T310% CH4時(shí)，延時(shí)10分鐘，系統(tǒng)完成排瓦斯過程，自動(dòng)返回通風(fēng)狀態(tài)。當(dāng)T1故障，程序選擇T2值，實(shí)現(xiàn)T1的功能。以T3值為判別條件，T3值增大輸出頻率減??；反之亦然，頻率在2050Hz之間連續(xù)可調(diào)，馬上安排人員改換傳感器T1。當(dāng)T3故障，程序保護(hù)，輸出頻率(30±05)Hz，響應(yīng)時(shí)間為(1±02)秒時(shí)，馬上安排人員改換傳感器。自動(dòng)控制通風(fēng)狀態(tài)。當(dāng)瓦斯瓦斯?jié)舛萒114%CH4、T310% CH4的狀況下，調(diào)

7、速裝置自動(dòng)進(jìn)入通風(fēng)狀態(tài)。此時(shí)，輸出頻率為(30±05)Hz，響應(yīng)時(shí)間為(1±02)秒。程序跟蹤T1值。在逼近T114%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3050Hz之間連續(xù)可調(diào)，實(shí)現(xiàn)節(jié)能通風(fēng)。主/備用通風(fēng)機(jī)切換。人機(jī)界面設(shè)置主/備通風(fēng)機(jī)切換功能鍵。通過外接斷電儀，由操作人員選擇切換。報(bào)警功能。報(bào)警點(diǎn)T114%CH4，響應(yīng)時(shí)間為(1±02)秒，報(bào)警誤差+005% CH4。當(dāng)T114%CH4，連續(xù)進(jìn)行20分鐘后解除報(bào)警。人機(jī)界面顯示報(bào)警畫面，外接聲光報(bào)警器報(bào)警。5 裝置安裝及接線旋軸流式局扇安裝在工作面，3個(gè)瓦斯監(jiān)測(cè)傳感器安放在3個(gè)不

8、同的監(jiān)測(cè)點(diǎn)。瓦斯傳感器輸出的信號(hào)接到變頻器，變頻器再分別接一、二級(jí)風(fēng)機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)機(jī)的調(diào)速。6 結(jié)語(yǔ)節(jié)能高效。在同等條件下與無(wú)調(diào)節(jié)性能的高效風(fēng)機(jī)相比，平均運(yùn)行效率可提升15%左右，節(jié)省電能，對(duì)大功率風(fēng)機(jī)，效果尢為顯然。自動(dòng)化程度高。該裝置通過對(duì)工作地點(diǎn)瓦斯?jié)舛葘?shí)時(shí)檢測(cè)，用控制器編程控制，智能地自動(dòng)調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)輸入電源的頻率，達(dá)到按必須通風(fēng)的目的。元件品質(zhì)高，安全性好。主要元部件均采納進(jìn)口芬蘭VACON(源自ABB著名品牌)定型產(chǎn)品，體積小、重量輕、發(fā)熱量小、運(yùn)行可靠，非常合適安裝在井下隔爆箱體中，同時(shí)裝置具有過流、短路、過壓、欠電壓、過熱等完善的軟硬件保護(hù)。該裝置具有直觀、清楚的人機(jī)操作界面，便于操作；穩(wěn)定可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)系