太工天成煤礦通風(fēng)節(jié)能系統(tǒng)
工況現(xiàn)狀:
礦巷道用的通風(fēng)系統(tǒng),在煤礦的安全生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。礦井中空氣的瓦斯?jié)舛攘浚c巷道的通風(fēng)是否順暢,風(fēng)量的足否都有著直接關(guān)系,一旦通風(fēng)不暢,瓦斯?jié)舛壬叩揭欢ǔ潭?,即?huì)出現(xiàn)危險(xiǎn),造成重大事故,危及礦工的生命安全。
隨著開(kāi)采及掘進(jìn)的不斷延伸,巷道延長(zhǎng),所需的風(fēng)量也將不斷增加,風(fēng)機(jī)所用功率也將加大。四季的交替,冷熱的變化,所需的風(fēng)量也需不斷調(diào)節(jié),但煤礦原根據(jù)反風(fēng)及開(kāi)采后期運(yùn)行工況所設(shè)計(jì)的通風(fēng)機(jī)及拖動(dòng)的電動(dòng)機(jī)的功率,通常遠(yuǎn)大于煤礦正常生產(chǎn)所需的運(yùn)行功率。
傳統(tǒng)風(fēng)機(jī)流量的設(shè)計(jì)均以最大風(fēng)量來(lái)設(shè)計(jì),其調(diào)整方式采用擋板、葉輪葉片角度、風(fēng)門(mén)、啟停電機(jī)等方式控制,無(wú)法形成閉環(huán)回路控制,也較不考慮省電觀(guān)念。電氣控制采用直接或Y-Δ起動(dòng),無(wú)法具有軟起動(dòng)的功能,機(jī)械沖擊大,傳動(dòng)系統(tǒng)壽命短,震動(dòng)及噪音較大,需要的電源容量大,功率因數(shù)較低等是其主要的問(wèn)題點(diǎn)。
隨著變頻技術(shù)的日益成熟,為風(fēng)機(jī)的節(jié)能提供了可靠的技術(shù)條件和保證。采用變頻調(diào)速,改變風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的輸入頻率從而改變電動(dòng)機(jī)、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速,達(dá)到調(diào)節(jié)空氣流量的目的,既滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝變化的要求,又節(jié)省電能,是一舉多得的最佳舉措。
因此在煤礦大中型通風(fēng)機(jī)設(shè)備上,推廣節(jié)能技術(shù),取代調(diào)整葉輪葉片調(diào)節(jié)方式,使通風(fēng)機(jī)始終處于科學(xué)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài),提高企業(yè)綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,具有十分重要意義。
問(wèn)題的提出:
通風(fēng)機(jī)在實(shí)際運(yùn)行中,針對(duì)礦井實(shí)際的風(fēng)量需求,采用調(diào)節(jié)前導(dǎo)器角度和調(diào)節(jié)垂直風(fēng)門(mén)開(kāi)啟度實(shí)現(xiàn)風(fēng)量調(diào)整。與最佳工況運(yùn)行相比,整個(gè)風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)處于低效率運(yùn)行狀態(tài),存在“大馬拉小車(chē)”的問(wèn)題,即使在礦井生產(chǎn)后期,風(fēng)機(jī)的電動(dòng)機(jī)仍能滿(mǎn)足后期通風(fēng)的需求,由此,電能浪費(fèi)十分嚴(yán)重。風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流很大,對(duì)電網(wǎng)沖擊嚴(yán)重。
在正常生產(chǎn)過(guò)程中以及采煤斷面的加深和延長(zhǎng),對(duì)風(fēng)量和風(fēng)壓有著不同的要求,而對(duì)風(fēng)量的不同需求,一般是通過(guò)人工改變風(fēng)門(mén)的開(kāi)啟度或者改變風(fēng)機(jī)的扇葉角度來(lái)實(shí)現(xiàn)的,勞動(dòng)強(qiáng)度大,風(fēng)量調(diào)控不便,設(shè)備維修工作量大。
控制方式:
通過(guò)變頻器、智能控制調(diào)節(jié)器等構(gòu)成風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng),根據(jù)負(fù)載輕重自動(dòng)調(diào)整風(fēng)機(jī)的運(yùn)行頻率,排除了人為操作錯(cuò)誤的因素。這種方法在社會(huì)上已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,已經(jīng)證實(shí)是切實(shí)可行的高效節(jié)能方法。
本智能控制系統(tǒng)本著“投資少、見(jiàn)效快”的原則,首先恢復(fù)風(fēng)機(jī)葉片數(shù)量,將葉片調(diào)整到最佳工作角度,使風(fēng)機(jī)工作在最佳狀態(tài);利用變頻器變頻調(diào)速功能,根據(jù)生產(chǎn)對(duì)風(fēng)量和風(fēng)壓的要求,自動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)風(fēng)量,使風(fēng)機(jī)獲得最大的節(jié)能效果;同時(shí)變頻器具有軟起動(dòng)功能,可根據(jù)實(shí)際情況,設(shè)定相應(yīng)的起動(dòng)時(shí)間,以減少直接起動(dòng)所產(chǎn)生的大的沖擊電流。
本智能控制系統(tǒng)與原有系統(tǒng)互為備份,當(dāng)本系統(tǒng)出現(xiàn)故障會(huì)自動(dòng)切換到原有系統(tǒng)上,確保系統(tǒng)運(yùn)行無(wú)任何風(fēng)險(xiǎn);另又加了檢測(cè)傳感器,確保所有操作準(zhǔn)確可靠執(zhí)行;從安全角度上,更加可靠。
系統(tǒng)特點(diǎn):
安全性高
第一、安裝時(shí),采取與現(xiàn)場(chǎng)原有啟動(dòng)柜“電氣互鎖”的方案;原有啟動(dòng)柜做為備用機(jī),兩機(jī)之間可以相互轉(zhuǎn)換。
第二、本產(chǎn)品選用最先進(jìn)的專(zhuān)用變頻驅(qū)動(dòng)單元,法國(guó)施耐德低壓電器;采用最先進(jìn)的可編程技術(shù)和最簡(jiǎn)捷的操作方法;通過(guò)自主開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)模糊控制軟件,適時(shí)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速;并對(duì)電機(jī)具有過(guò)載、過(guò)壓、欠壓、缺相、短路等保護(hù)功能。這樣不但提高了節(jié)電率,而且減少了電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的噪音、減少了電機(jī)發(fā)熱,延長(zhǎng)了電機(jī)的使用壽命。
第三、設(shè)備內(nèi)部除自動(dòng)保護(hù)等功能齊全外,特殊情況下節(jié)電設(shè)備需保養(yǎng)維修時(shí),可以隨時(shí)啟動(dòng)備用機(jī)。
第四、節(jié)電設(shè)備使用壽命可長(zhǎng)達(dá)15年。
節(jié)電率高
目前,國(guó)內(nèi)外節(jié)電技術(shù)多為變頻調(diào)速、電抗穩(wěn)流、平衡電壓、諧波治理、降壓等節(jié)電技術(shù),利用變頻調(diào)節(jié)及調(diào)制電壓進(jìn)行節(jié)電,節(jié)電率一般在10%-20%左右;對(duì)于三相異步電動(dòng)機(jī)而言,采用變頻調(diào)速技術(shù)是目前比較好的節(jié)能方式,但是由于節(jié)電率相對(duì)低。我公司根據(jù)當(dāng)今用電現(xiàn)狀自主開(kāi)發(fā)的具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的計(jì)算機(jī)模糊控制軟件與專(zhuān)用變頻器相結(jié)合,研制生產(chǎn)的智能化節(jié)電設(shè)備沖破了動(dòng)力節(jié)電率較低的技術(shù)瓶頸,使變頻調(diào)速、諧波治理、動(dòng)態(tài)跟蹤、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、智能化管理等多種模式有機(jī)的結(jié)合在一起,提高了系統(tǒng)的自動(dòng)化性能及監(jiān)控、管理能力。利用自主開(kāi)發(fā)的專(zhuān)利軟件,通過(guò)計(jì)算機(jī)模糊運(yùn)算,適時(shí)發(fā)出PID控制指令,改變變頻器的運(yùn)行曲線(xiàn),提高變頻器的軟件性能,有效的提高了節(jié)電率,使節(jié)電率在原來(lái)的基礎(chǔ)大大提高,節(jié)電率可達(dá)40%-60%。
軟啟動(dòng),減小啟動(dòng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊
一般電機(jī)啟動(dòng)電流是額定電流的4—7倍,而智能化節(jié)電系統(tǒng)能使電機(jī)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng),啟動(dòng)電流小于正常電流,工作平穩(wěn),同時(shí)保護(hù)設(shè)備,延長(zhǎng)電機(jī)使用壽命,還可以替代降壓?jiǎn)?dòng)電阻、自耦變壓器等耗電設(shè)備。
系統(tǒng)干擾小,運(yùn)行安全可靠。
一般節(jié)電產(chǎn)品運(yùn)行電壓不穩(wěn)定,運(yùn)行諧波干擾大,缺少安全保護(hù)功能。節(jié)電設(shè)備不但保護(hù)功能齊全外,在特殊情況下出現(xiàn)故障可自動(dòng)轉(zhuǎn)換工頻,確保不會(huì)影響設(shè)備的使用,而且能把電源電壓穩(wěn)定在380V運(yùn)行,諧波干擾率不高于7%,而國(guó)家對(duì)諧波干擾率要求不高于15%,在運(yùn)行時(shí)不會(huì)影響其它儀器、儀表的正常運(yùn)行。
自動(dòng)化功能強(qiáng)大,設(shè)備的運(yùn)行噪聲,使用壽命長(zhǎng)。
節(jié)電設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)控、管理功能屬?lài)?guó)內(nèi)外首創(chuàng)。其具有較強(qiáng)的組網(wǎng)能力,有RS485 接口、PC連接,可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制;利于集中控制管理,布線(xiàn)簡(jiǎn)潔、運(yùn)行可靠;用戶(hù)選擇范圍廣;組建系統(tǒng)靈活,簡(jiǎn)便。
技術(shù)參數(shù):
輸入電源電壓:三相AC380V-480V ±10%
輸出電源頻率:0Hz—650Hz
環(huán)境安裝要求:室內(nèi)安裝,海拔1000m以下,溫度0-40℃,濕度≤90%,無(wú)塵埃,無(wú)強(qiáng)烈振動(dòng),無(wú)凝露,無(wú)腐蝕性氣體。
功率范圍:7.5-630KW
間歇過(guò)載能力:115%持續(xù)時(shí)間1min
操作方式:手動(dòng)、自動(dòng)
冷卻方式,強(qiáng)制風(fēng)冷
控制柜防護(hù)等級(jí):IP21
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