厂房降温设备:轴流式风机技术改造和风机供风风量监控系统

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 轴流式风机技术改造

风机是煤矿安全生产的关键设备之一，在矿山安全生产中发挥着重要作用。本文介绍了利用原有条件对矿井轴流风机进行改造的技术应用，采用电动闸门代替启闭风门绞车，减少了工人劳动强度，提高安全性。增加的计算机在线监测系统，准确的监控通风机的工作状况。通风机改造后，缓解了井下通风的紧张压力，节约了大量电能，减少了通风机的事故，提高了矿井通风能力，达到安全节能降耗的目的。
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　　【关键词】轴流风机；节能；电动闸门；监测系统
　　Technological transformation of Axial fan
　　Li Yan
　　【Abstract】Fan safety in coal mines is one of the key equipment in the mine safety production plays an important role. Describes the use of the existing conditions on the mine’s technology to transform the axial fan applications, the use of electric gate open and close the throttle instead of the winch, reduce labor intensity and improve security. Additional computer on-line monitoring system, accurate monitoring of fan is working. Fan transformed to ease the stress of underground ventilation, saving a lot of energy, reducing the fan incident, improve mine ventilation capability to meet the energy saving purposes.
　　【Key words】Axial Fan; energy; electric gate; monitoring system
　　【锋速达风机资讯分类号：】TD44 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5071(2012)07-0300-02
　　通风机在我国矿山安全生产中，起着向井下输送足够数量的新鲜空气，冲淡有害气体的浓度，并带走飞扬的煤尘的重要作用，是煤矿安全生产的关键设备之一，在矿山安全生产中发挥着重要作用。
　　1 概述
　　黄沙风机房主通风机原运行的是2004年安装的BDK40-6-NO16对旋轴流风机，风量：34/33m3/s，风压：866/770Pa,厂房通风。主要负责黄沙矿+32水平、-100水平供风，随着黄沙矿-100水平27区生产作业安排，目前主通风机性能不佳，生产供风不足，并存在主通风机扇叶老化、变形、锈蚀等问题，已经达到其工作能力的极限，无法满足生产供风的需求，使井下工作人员的工作环境恶化，安全生产和增产计划受到了严重制约，急需对原风机进行更新改造，决定安装新的通风机，并对原来的电控系统进行改造。
　　2 改造方案
　　该改造工程于2011年4月订货，设备到货后，2011年6月10日开始施工，2011年6月份我矿对黄沙风机房在原来基础上进行了改造，矿组织人员先拆除1#旧风机安装一台新风机。
　　我矿有关领导和技术人员对黄沙风机房进行了多次测量及论证，最终确定了改造方案，具体实施情况如下：
　　根据现场条件需要，联系厂家，在风机直径加大情况下（风机直径从1600mm加大2000mm）,负压风机外框，不改变轨道距离，按照原设计要求，充分利用原风机房的设施、设备。这样节约了施工工期，还减少了材料使用成本。在新风机原有的设施基础上，改造了就地控制装置。这样进一步保证了对井下供风的可靠性与安全性，也为长期发展和提高产量提供了必要的前提条件。试运行72小时，无问题后，拆除了2#旧风机安装新风机。
　　3 改造内容
　　更新改造后主通风机为：FBCD№20/2×185，风量：41.3/103m3/s，风压：1600～4000Pa。
　　3.1 增加了电动阀门。原系统是两台风机共用一扇风门，用启闭风门绞车来控制，当一风道开启时另一风道关闭，并且在操作时必须有人下到风道内查看风门是否关闭。改造后两台风机有各自的控制风门，通过仪表就可知道风门的关闭程度，减少了工人劳动强度，提高了安全性。
　　3.2 由原低压运行改为高压开关柜，提高了电网功率因数。低压启动柜改为电动闸门的启动柜，通过合理设计和规划，节约了成本。
　　3.3 增加了在线监测系统（见图1）。在系统主画面中，可通过视频窗口对风机的运行情况进行实时监控。主界面可以实时的清晰显示风压、风速、风量、温度、对旋轴流风机前后轴承温度、运行状态、正反转状态、电机定子温度和轴承温度等风机性能参数、振动参数及电机的电量参数，并且超过参数设定值（见图2）时会自动报警，且有报警信息，还可根据历史记录显示趋势曲线（见图3）、运行报表，在机组的运行过程中，可判别机组性能劣化趋势，使运行，维护，管理人员心中有数。

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风机供风风量监控系统

监控系统内设一个风量监控的风扇,风扇是由风机通过风筒供给迎头的新鲜风流吹动其旋转的,由于风扇的旋转带动蜗杆传动机构,使得常闭接点QA打开,当风扇的旋转速度过低(也就证明了迎头的供风量不足)时,常闭接点QA的闭合时间也会增长,当常闭接点QA的闭合达到一定时间时,主控回路的延时继电器SJ断电释放,从而使延时继电器SJ所控制的常闭接点SJ1闭合,至使电铃DL常响。
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　　关键词:风机;风量;监控
　　目前,国有大中型煤矿掘进独头巷道的供风都以风机与风筒配合供风为主。风机由于旋转产生的风流通过风筒直接供给掘进独头巷道内迎头工作的员工,为他们提供新鲜空气,驱除因掘进产生的有害气体,并降低巷道内的温度。
　　适用范围:井下独头掘进使用风机与风筒配合供风的巷道。
　　影响因素:我公司独头掘进的煤巷与岩石巷道,大多采用的供风方式都是以压入式通风为主。通过风机与风筒的配合将新鲜空气输送到独头掘进巷道的迎头,新鲜空气在通过风筒输送到过程中,由于风筒的老化、巷道变形的挤压,以及人为造成的损坏,使得风筒漏风严重,从而造了独头掘进巷道的迎头的供风风量不足。
　　在风筒的日常维护过程中,由于巷道供风的距离远、风筒长,使得人员维护起来非常的困难。风筒维修人员不能及时掌握独头掘进巷道的迎头供风情况。这样,风筒维修人员也就不能掌握自己的工作重点,从而导致了迎头供风量不足的地点的风筒不能及时的得到维护。
　　该装置的工作原理:
　　当控制此监控系统的120型开关合电后,屋顶风机,120型开关内的36V电源有电,36V电源为监控系统提供了电压,从而监控系统中主控延时继电器SJ(也就是120型开关内的延时继电器)有电吸合,并将延进继电器SJ所控制的常闭接点SJ1打开,监控系统进入工作状态。监控系统内设一个风量监控的风扇,风扇是由风机通过风筒供给迎头的新鲜风流吹动其旋转的,由于风扇的旋转带动蜗杆传动机构,使得常闭接点QA打开,当风扇的旋转速度过低(也就证明了迎头的供风量不足)时,常闭接点QA的闭合时间也会增长,当常闭接点QA的闭合达到一定时间时,主控回路的延时继电器SJ断电释放,从而使延时继电器SJ所控制的常闭接点SJ1闭合,至使电铃DL常响,从而达到了提醒风筒维护人员此巷道迎头的供风风量不足。风筒维护人员到现场后,可将停止开关TA打开,电铃DL断电不在常响。风筒维护人员维护好风筒,迎头达到所需的供风风量后,再将停止开关TA闭合,再次进入初始状态。原理图:(见图1)
　　技术内容:延时继电器采用断电延时闭合,120型开关闭合后,监控系统进入工作状态。当巷道迎头的供风风量不足时,报警元件电铃DL就会常响,提醒人员巷道迎头的供风风量不足。接线图:(见图2)
　　关键技术:
　　a) 延时继电器采用断电延时闭合。
　　b) 根据迎头所需供风量的大小调节延进继电器的延时时间。
　　c) 此装置安设在独头掘进巷道的迎头的末节风筒的起始端。
　　d) 实现了对独头掘进巷道迎头的供风风量的监控。
　　此装置的优点:
　　a) 节省时间:首先降低了因风筒维护人员不能够及时处理,而造成的独头掘进巷道供风不足的时间。另外,缩短了风筒维护人员发现问题的时间。
　　b) 降低人员不必要的体力浪费。因为风筒维护人员为及时发现风筒问题,他会在他所管辖的范围内,来回不断巡视,以保证风筒的完好,达到正常供风,所以不管风筒好与坏,他都要不停的巡视,做了很多无用功,一旦出现问题,由于体力的下降,处理问题时,时间就会增长。风筒监控系统减少了他们的巡视时间,降低了他们的体力消耗。
　　c) 能够很好的保证独头掘进巷道的迎头的供风风量,因为在发现问题的时间上缩短了,人员不必要的体力浪费减少了,大大提高了工作效率,从而保证了独头掘进巷道的迎头的供风风量。