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●煤礦風機不停風倒機系統

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                                                              煤礦風機不停風倒機系統

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    為保證風機安全不可使用蝶閥門進行不停風倒機。不停風倒機監控系統中應配備風機在線監測系統,可對風機各項參數實時監測并具備報警功能,應實現對風機的全智能化控制,應實現一鍵啟動、一鍵不停風倒機、故障下的自動不停風倒機。

一、不停風倒機風門系統的主要功能和配置:

A) 不停風倒機風門系統由立式掛網風門、對空測試風門、備用檢修風門組成,其設計結構及布置結構應滿足不停風倒機的需要; 并滿足一風機正常掛網運轉,另一風機可進行熱備、測試和進行維修維護的需要。

B) 立式掛網風門和對空測試風門應采用自密式旋葉風門。風門葉片所用鋼板采用雙層不銹鋼材料,為保證葉片強度和在風道內的風阻情況,風門密封用橡膠須選用氣密性好、耐熱、耐臭氧、耐老化、耐酸堿、耐化學藥品、抗疲勞、吸震、電絕緣等性能的中空發泡橡膠,密封件型式為B型和P型兩種,風門關閉時應密閉性好,漏風少。風門設計原理應滿足在理論條件下無動力自開和自密原理,以加強風門整體密封性。

C)  自密式旋葉風門應采用BERNARD單回轉電動執行機構,其驅動方式為電動、手動兩用,開閉要靈活、快速、準確、可靠,且使用方便,開啟/關閉時間在40秒內,風門系統帶傳感器,顯示風門啟閉狀態。自密式旋葉風門使用齒輪齒條傳動,其傳動結構應布置在門框內部,保證不受風吹日曬雨淋等外部條件影響。對空風門可在進行性能測試時,逐步調節風門大小,可自動或手動對風阻進行調節,保證風機的性能測試曲線的測試。

D)  備用檢修風門應采用立式閘板風門。風門門板、外框、起吊架均采用Q345D材質。密封用橡膠須選用氣密性好、耐熱、耐臭氧、耐老化、耐酸堿、耐化學藥品、抗疲勞、吸震、電絕緣等性能的優質產品。風門關閉時應保證密閉性好,漏風少。

E)立式閘板風門采用礦用風門專用回柱絞車,驅動方式為電動,在無電狀態下可手動操作,開閉要靈活、快速、準確、可靠,使用方便,開啟/關閉時間應在50秒內啟、閉要求,帶傳感器,顯示風門啟閉狀態。

F)風門能保證在不拆卸門框情況下進行檢修,如更換密封條,行走部件等;風門制作強度和剛度能滿足長期運行下均不能變形和翹曲,緊固件不能松動;齒條與執行器的連接機構能靈活運轉,且在帶負荷情況下無卡澀或咬蝕;行走齒條和驅動齒輪等運動構件須做表面硬化處理,硬化厚度不低于8δm;密封條保證使用時間不小于兩年,為保證風門現場安裝,在設備的起吊位置設起吊耳,并有明顯起吊標志。

二、不停風倒機監控系統的主要功能的原理

風機監控系統,應完成對通風機及附屬設備運行狀態、性能參數的在線監測功能,應實現對通風機及其附屬設備的起??刂萍氨Wo,并通過對主扇及其配套設備的集中控制和監測,實現一鍵不停風倒機和主扇房無人值守功能。

工控機應采用研華高端原裝工控機,提高配置和穩定性,提供全國連鎖兩年質保和第一年上門。

采用不間斷電源, 用來保證PLC柜和工控機的正常運行,能夠在線有效阻隔異常電源對負載的沖擊,同時還能保證輸出電源的穩定、可靠,讓負載安全的運行。當供電中斷可持續供電1小時以上。

風機監控具遠方、集中和就地控制功能,正常情況下在電腦上自動實現或使用遠方一鍵控制風機的啟停和切換,使井下風量在對風機操作過程中仍然保持平穩過渡,實現井下不停風;在倒機過程中,實現完全自動化,遇風機或附屬設備出現故障,監控系統會自動執行應急預案程序,并保障井下始終不停風。遇到特殊狀況時,可以人工手動方式在監控室或者就地實現控制液壓站、潤滑站、風門、高壓柜、軟啟動,葉片、風門等設備的啟、停; 

監控系統選用高性能套的施耐德系列PLC控制,并配備上位機,通過操作臺按鈕對通風機起、停進行操作;計算機可對通風機各種運行參數和信號的數據采集,儲存、分析和判斷,自動對風機的電氣故障、機械故障和性能故障的三類故障進行分類,針對致命性故障和非致命性故障給出處理的專家建議,預先報警、直至做出相應的控制,確保風機運轉更加安全可靠。

系統中模塊均采用熱插拔方式,用戶可以在不停機的狀態下對系統中的組件進行更換;系統采用高端上位計算機,可通過計算機查看風機的中文參數和故障查詢。風機的監控系統可與礦綜合自動化平臺連網,實現信號上傳,和接受遠方(調度室)下行的控制命令。

風機切換模式滿足根據不同廠家風機、風門布置、以及高開柜的選型做針對性的非標設計,均能保證在風機切換期間,井下通風不停,瓦斯不超限,并且控制切換的關鍵參數通過后臺機開放給用戶可微調,并且給出調整后的模擬效果預測。

B)檢測系統的運行顯示

監測裝置至少能完成下列參數的監測:風機入口前風量、負壓;電機定子溫度、電機及風機軸承溫度;風機振動(垂直和水平);電機電流、電壓、功率和功率因數等參數;通風機運行狀態和性能參數及潤滑油站等附屬設備運行狀態參數等;高低壓配電設備微機綜保參數等;其中風量和負壓監測可以針對風機進行設計指導,監測參數的準確度高。

監測參數當超過允許值時能夠根據超過允許值的大小發出報警信號或實現故障停機,風機切換。所有監測項目和故障信號可在風機房控制室中文顯示和打印。主要參數可上傳礦井安全生產監測監控系統。

故障信號的顯示應明顯,且聲光兼備。風機房室內外需安設警報裝置,在通風機故障或正常停風停機時報警,只有故障排除后(或按下故障信號消除按鈕后)故障信號才能消失。

C)組態軟件功能

a. 能建立風機系統動態運行圖、高低壓系統狀態圖、潤滑泵站和各個智能設備之間的通訊狀態圖;

d. 能繪制風機的實際特性曲線,并顯示實時工況點;

c. 能根據生產現場的實際運行情況開放負壓、風量等顯示數值等參數的在線設置功能,和為了提高管理需求所進行的風量、負壓、電壓、溫度、振動位移和瓦斯濃度等報警上、下限設置。

d. 能建立負壓、風量、溫度、振動位移、瓦斯濃度等重要數據的歷史數據庫、生成實時曲線,并提供歷史數據查詢及逐勢預報;

e. 能顯示實時報警信息,建立報警歷史數據庫,可以打印實時報警、日報表、月報表。歷史數據儲存一年,自然滾動溢出。

f.能與全礦安全、監控管理聯網,可以遠程監控。

g. 計算機及監測系統能設置密碼,實現安全登陸與關機。

D)控制部分主要功能

通風機及附屬設備的控制及保護全部由風機監控系統完成??刂圃O備的功能為:通風設備正常通風操作和根據用戶要求進行反風操作,并且返風操作的時間小于5min。有雙電源控制風門電動執行機構,實現風門的開閉,并監測風門的開度和到位信號;

通風機的工作方式應分為自動、手動、檢修三種方式。

a、自動方式

可自動起車、自動停車、自動轉換到備用風機??砂凑疹A編程序、設置的閉鎖關系,在風機房控制室能夠對風機及其所屬設備(包括高壓起動柜)進行自動啟動、停止控制。 

b、手動方式

當PLC或系統產生故障,不能進行自動控制時的操作方式。手動方式下,可以直接按遠方按鈕和就地操控風機的起車、停車、轉換到備用風機,此時高、低壓柜的所有轉換開關必須在“就地”檔位。具有與自動方式相同的閉鎖方式。

c、檢修方式

檢修方式用于在一臺風機正常運行時對備用風機進行檢修和調試的方式,對風機及其附屬設備進行單臺點動操作,風機的運行類似于自動方式,其中進風由備用風機的水平風門進風。監控系統能記錄手動調試過程自動生成檢修后風機的性能曲線。

通風機在上述“自動方式”和“手動方式”下正常運行時,計算機必須能夠對通風機運行狀態進行監測。

E)設備配置最低要求及技術接口

a、PLC采用2套施耐德而系列(具備通訊功能);PLC 的I/O接口應有不少于20%的備用量。

b、上位工控機配置(不低于): CPU不低于奔騰雙核處理器,內存不低于2G ,500G硬盤等。

c、為了確保PLC的安全和可靠運行,PLC控制系統選用在線式不間電源(UPS),滿載持續時間>1h。

d、控制系統必備的就地箱安置于風機附屬設施附近,提供現場就地和集中遠控選擇操作方式、操作按鈕和開關、各開關量、模擬量信號輸入和風門等設備的運行狀態指示。就地和遠控操作方式之間存在閉鎖。

e、 組態軟件采用國內外著名軟件,并能實現遠程監控功能,所配軟件為正版;

f、所有電氣控制柜的供電系統和信號系統必須配備兩級防雷保護。

g、系統應提供標準工業以太網接口。

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