KXJT75660型矿用通风机自动调速装置在在煤矿中的应用ptc.docx

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1、KXJTT型矿用用通风机机自动调调速装置置在煤矿矿中的应应用The Apppliccatiion of thee Auutommatiic VVariiablle FFreqquenncy andd Sppeedd Addjusstinng SSysttem on Minne VVenttilaatioon FFan魏书华 谢伟/山东科科技大学学 阳廷军/ 煤炭炭科学研研究总院院重庆分分院摘要:介介绍了矿矿用通风风机自动动变频调调速装置置的设计计原理和和实现方方法，并并阐述了了它有别别于原有有变频调调速装置置的优点点在煤矿矿中进行行推广的的巨大优优势和广广阔前景景。关键词：矿用通风风机 变变频

2、调速速 自自动化控控制 中图分类类号：TTH433 文文献标识识码：BB文章编号号：10006-81555（220055）044-00037-004Absttracct: Thiis ppapeer iintrroduucess thhe ddesiigniing priinciiplees aand reaalizzingg meethoods of thee auutommatiic vvariiablle ffreqquenncy andd sppeedd addjusstinng ssysttem forr miine venntillatiion fann, aand desscri

3、ibess itts ppropper advvanttagees ccomppareed wwithh foormeer vvariiablle ffreqquenncy andd sppeedd addjusstinng ssysttemss, itts ggreaat ppoteentiial andd goood forregrrounnd iin tthe apppliccatiion on thee miine fann veentiilattionn.Keywwordds: Minne vventtilaatioon ffan Vaariaablee frrequuenccy a

4、and speeed adjjusttingg AAutoomattic conntrool 71 引言言 煤矿井井下局部部通风机机是量大大面广、耗耗能大的的常用设设备，每每年需求求量在数数千台以以上。但但在性能能调节功功能上，基基本上是是空白，从从理论上上讲，调调速是调调节风机机性能最最经济和和有效的的手段。阻阻碍变频频调速技技术在局局扇上应应用的原原因主要要是价格格昂贵，节节能效果果差，变变频器可可靠运行行难。随随着对煤煤矿安全全生产重重视程度度的增加加，一些些明显存存在安全全隐患的的工作场场所，要要求必须须对风机机性能进进行调节节。煤炭科学研研究总院院重庆分分院根据据当前煤煤矿的具具体情

5、况况，在原原有矿用用通风机机自动调调速装置置的基础础上进行行了技术术改进，提提高了设设备的性性能，研制了了一套通通风机自自动调速速装置。该该产品已已经面世世，并投投入煤矿矿使用。2 装装置命名名及型号号表示方方法命名：KKXJTT型矿用用型号：3结构特特征的设设计及工工作原理理3.1 结构构特征该装置总总体结构构如图11所示。主主要由隔隔爆箱体体、散热热器、人人机操作作界面、进进出线接接线腔、变变频控制制系统、PPCD11控制系系统、瓦瓦斯信号号采集、转转换及处理等等单元组组成。_收稿日期:2005-03-28 青岛市 2665107654321图1矿用用通风机机自动变变频调速速装置结结构简图

6、图1 隔爆爆箱体 2 进进出线接接线腔 3 PPCD11控制系系统 44变频控控制系统统5 瓦斯斯信号采采集、转转换、处处理单元元 6人机机操作界界面 77散热器器3.2 工作原原理该装置的的工艺流流程如图图2所示。1 隔爆爆箱体 2 进进出线接接线腔 3 PPCD11控制系系统 44变频控控制系统统5 瓦斯斯信号采采集、转转换、处处理单元元 6人机机操作界界面 77散热器器图 1矿矿用通风风机自动动变频调调速装置置结构简简图图2 控制内置系统瓦斯浓度度传感器器适时检检测工作作地点的的瓦斯浓浓度，以频频率信号号200010000Hzz(对应应瓦斯浓浓度04%)传传递到频频率转换换器，转转换成模

7、模拟信号号，PCCD1控控制器对对瓦斯浓浓度值及及其变化化进行分分析、判判断，处处理后的的信号通通过MOODBUUS通讯讯方式与与变频调调速器的的控制系系统连接接，控制制变频器器按以固固化的程程序改变变输出频频率，调调节通风风机转速速，达到到控制通通风机输输出风量量的目的的。4适用范范围和主主要技术术参数4.1 适用用范围（1）掘掘进工作作面限量量排放瓦瓦斯，实实现最大大效率的的安全排排放。因意外停停电或计计划停风风而造成成掘进工工作面瓦瓦斯超限限时，该该装置可可自动以以接近于于合流点点T3处的瓦瓦斯浓度度安全值值进行排排放，避避免人工工排放时时，难以以控制瓦瓦斯浓度度，超量量排放问问题。（2

8、）采采煤工作作面限量量抽排瓦瓦斯，形形成安全全可控的的引排系系统。用于引排排系统处处理采煤煤工作面面上隅角角瓦斯积积聚时，瓦瓦斯传感感器探头头放置在在测试风风筒中，检检测风流流中瓦斯斯浓度，即即进入风风机风流流中的瓦瓦斯浓度度。该装装置根据据设定的的瓦斯浓浓度安全全值，自自动地调调节通风风机转速速，确保保抽出式式通风机机进口的的瓦斯浓浓度不超超过3%，实现现安全抽抽排。（3）节节能运行行掘进正常常通风时时，根据据工作面面瓦斯涌涌出量的的大小自自动控制制风速调调节风量量，既保保证了瓦瓦斯浓度度不超限限，又可可避免风风量过大大而扬尘尘，影响响工作环环境。4.2 主要技技术参数数电源输入入电压： 6

9、660 V AAC 电源输输入电压压允许波波动范围围：-225%+100%输出电压压：本安安输出：18VV/3660mAA DCC 本安输输出允许许波动范范围：5%本安电源源过流保保护整定定值：（3700100）mA本安电源源过压保保护整定定值：（240.11）V输入频率率 488522Hz 输出频率率范围 F110.00F500.0HHz防爆类型型： 矿用用隔爆兼兼本质安安全型防爆标志志： ExxdiibII配接设备备： KGG90001B型型智能高高低浓度度沼气传传感器 瓦瓦斯传感感器信号号制式：200010000HHz线性对应应：0CH44CH4及0CH4400CH4显示方式式：人机操操

10、作界面面，单色色STNNLCDD显示,220个薄薄膜按键键。显示示运行状状态，保保护类别别，故障障状态，瓦瓦斯浓度度，报警警等。5 功能能掘进面迎迎头瓦斯斯浓度检检测值：T1 004掘进巷道道回风流流瓦斯浓浓度检测测值：TT2 040回风巷混混合处瓦瓦斯浓度度检测值值：T3 00-45.1通通风状态态调速装置置初始上上电（停停电或者者计划停停风）后后，进入入排瓦斯斯状态。此时，输出频率为（300.5）Hz，响应时间为（10.2）s。调速装置置在T31.0CCH4条件下下，当T3值增大大，输出出频率减减小；当当T3值减小小，输出出频率增增大。在在3050HHz范围围内自动动连续调调节输出出频率，

11、进进行最大大效率安安全排放放。当T31.00CH4，同时时T11.44CHH4， 延时时10mmin，系系统完成成排瓦斯斯过程，自自动进入入通风状状态。5.2 手动控控制状态态调速装置置上电后后，根据据人机界界面的操操作提示示，可选选择手动动控制，此此时由操操作人员员自定运运行频率率值，频频率波动动范围0.55Hz。5.3 自动控控制排瓦瓦斯状态态当T11.44CHH4时，调速速装置自自动切换换到排瓦瓦斯状态态。此时时，输出出频率为为（300.55）Hz，响响应时间间为（10.2）s。随后后，以TT31.0CCH4为判别别条件，当当T3值增大大,输出频频率减小小；当T3值减小小,输出频频率增大

12、大，在3050HHz范围围内自动动连续调调节输出出频率，进进行最大大效率安安全排放放。当T11.4CCH4，同时时T31.0CCH4，延时时10mmin，系系统完成成排瓦斯斯过程，自自动返回回通风状状态。当T1故故障，程程序选择择T2值，实实现T1的功能能。以T3值为判别别条件，当当T3值增大大，输出出频率减减小；当当T3值减小小，输出出频率增增大，频频率在330550Hzz之间连连续可调调。立即即安排人人员更换换传感器器T1。当T3故故障，程程序保护护，输出出频率（3000.5）Hz，响响应时间间为（10.2）s。立即安排排人员更更换传感感器。5.4自自动控制制通风状状态当瓦斯浓浓度T11.

13、44CHH4，T31.00CHH4的情况况下，调调速装置置自动进进入通风风状态。此时，输输出频率率为（300.55）Hz，响响应时间间为（10.2）s。程序跟跟踪T1值，在在逼近TT11.44CHH4条件下下，当TT1值增大大，输出出频率增增大；当当T1值减小小，输出出频率减减小，频频率在33050HHz之间间连续可可调，实实现节能能通风。5.5 主通风风机/备备用通风风机切换换人机界面面设置主主/备风风机切换换功能键键，通过过外接断断电仪，由由操作人人员选择择切换。5.6 报警功功能 报报警点TT11.4CH4，响应时时间为（10.2）s，报警警误差+0.05CH4。当T11.44CH4，连

14、续续运行220miin,解解除报警警。人机机界面显显示报警警画面，外外接声光光报警器器报警。6装置的的安装及及接线自动调速速装置在在掘进工工作面的的安装示示意图见见图3。图3自动动调速装装置安装装示意图图对旋轴流流式局扇扇安装在在工作面面，3个瓦斯斯监测传传感器安安放在33个不同同的监测测点。瓦瓦斯传感感器输出出的电信信号接到到变频器器，变频频器再分分别接一一级风机机和二级级风机，实实现对风风机的调调速。7结论（1）节节能高效效。在同同等条件件下，与与无调节节性能的的高效风风机相比比，用变变频调速速方式，可可使风机机始终在在高效区区运行，平平均运行行效率可可提高115%左右，节节省电能能，对大

15、大功率风风机，效效果尤为为明显。（2）自自动化程程度高 。该装装置通过过对工作作地点瓦瓦斯浓度度实时检检测，用用控制器器编程控控制，智智能地自自动调节节通风机机输入电电源的频频率，达达到按需需通风的的目的。（3）元元件品质质高，安安全性好好。主要要元部件件均采用用进口芬芬兰VAACONN(源自自ABBB著名品品牌)定定型产品品，体积积小、重重量轻、发发热量小小，运行行可靠，非非常适合合安装在在井下隔隔爆箱体体中，同同时装置置具有过过流、短短路、过过压、欠欠电压、过过热等完完善的软软硬件保保护（4）该该装置具具有直观观、清晰晰的人机机操作界界面，便便于操作作；稳定定可靠的的运转系系统，高高效可靠靠的散热热器，使使装置能能更加稳稳定可靠靠的工作作。总之，KKXJTT型矿用用通风机机自动调调速装置置具有很很高的推推广应用用价值，不不光为煤煤矿提高高了效益益，尤其其对加强强煤矿的的安全生生产具有有重要意意义。