太工天成煤礦通風節(jié)能系統(tǒng)
工況現(xiàn)狀:
礦巷道用的通風系統(tǒng),在煤礦的安全生產(chǎn)中起著至關重要的作用。礦井中空氣的瓦斯?jié)舛攘浚c巷道的通風是否順暢,風量的足否都有著直接關系,一旦通風不暢,瓦斯?jié)舛壬叩揭欢ǔ潭?,即會出現(xiàn)危險,造成重大事故,危及礦工的生命安全。
隨著開采及掘進的不斷延伸,巷道延長,所需的風量也將不斷增加,風機所用功率也將加大。四季的交替,冷熱的變化,所需的風量也需不斷調(diào)節(jié),但煤礦原根據(jù)反風及開采后期運行工況所設計的通風機及拖動的電動機的功率,通常遠大于煤礦正常生產(chǎn)所需的運行功率。
傳統(tǒng)風機流量的設計均以最大風量來設計,其調(diào)整方式采用擋板、葉輪葉片角度、風門、啟停電機等方式控制,無法形成閉環(huán)回路控制,也較不考慮省電觀念。電氣控制采用直接或Y-Δ起動,無法具有軟起動的功能,機械沖擊大,傳動系統(tǒng)壽命短,震動及噪音較大,需要的電源容量大,功率因數(shù)較低等是其主要的問題點。
隨著變頻技術的日益成熟,為風機的節(jié)能提供了可靠的技術條件和保證。采用變頻調(diào)速,改變風機電動機的輸入頻率從而改變電動機、風機轉(zhuǎn)速,達到調(diào)節(jié)空氣流量的目的,既滿足生產(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機設備上,推廣節(jié)能技術,取代調(diào)整葉輪葉片調(diào)節(jié)方式,使通風機始終處于科學、經(jīng)濟運行狀態(tài),提高企業(yè)綜合經(jīng)濟效益和社會效益,具有十分重要意義。
問題的提出:
通風機在實際運行中,針對礦井實際的風量需求,采用調(diào)節(jié)前導器角度和調(diào)節(jié)垂直風門開啟度實現(xiàn)風量調(diào)整。與最佳工況運行相比,整個風機和電動機系統(tǒng)處于低效率運行狀態(tài),存在“大馬拉小車”的問題,即使在礦井生產(chǎn)后期,風機的電動機仍能滿足后期通風的需求,由此,電能浪費十分嚴重。風機電動機起動電流很大,對電網(wǎng)沖擊嚴重。
在正常生產(chǎn)過程中以及采煤斷面的加深和延長,對風量和風壓有著不同的要求,而對風量的不同需求,一般是通過人工改變風門的開啟度或者改變風機的扇葉角度來實現(xiàn)的,勞動強度大,風量調(diào)控不便,設備維修工作量大。
控制方式:
通過變頻器、智能控制調(diào)節(jié)器等構成風機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),根據(jù)負載輕重自動調(diào)整風機的運行頻率,排除了人為操作錯誤的因素。這種方法在社會上已經(jīng)被廣泛應用,已經(jīng)證實是切實可行的高效節(jié)能方法。
本智能控制系統(tǒng)本著“投資少、見效快”的原則,首先恢復風機葉片數(shù)量,將葉片調(diào)整到最佳工作角度,使風機工作在最佳狀態(tài);利用變頻器變頻調(diào)速功能,根據(jù)生產(chǎn)對風量和風壓的要求,自動調(diào)節(jié)風機風量,使風機獲得最大的節(jié)能效果;同時變頻器具有軟起動功能,可根據(jù)實際情況,設定相應的起動時間,以減少直接起動所產(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,當本系統(tǒng)出現(xiàn)故障會自動切換到原有系統(tǒng)上,確保系統(tǒng)運行無任何風險;另又加了檢測傳感器,確保所有操作準確可靠執(zhí)行;從安全角度上,更加可靠。
系統(tǒng)特點:
安全性高
第一、安裝時,采取與現(xiàn)場原有啟動柜“電氣互鎖”的方案;原有啟動柜做為備用機,兩機之間可以相互轉(zhuǎn)換。
第二、本產(chǎn)品選用最先進的專用變頻驅(qū)動單元,法國施耐德低壓電器;采用最先進的可編程技術和最簡捷的操作方法;通過自主開發(fā)的計算機模糊控制軟件,適時調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速;并對電機具有過載、過壓、欠壓、缺相、短路等保護功能。這樣不但提高了節(jié)電率,而且減少了電機運行時產(chǎn)生的噪音、減少了電機發(fā)熱,延長了電機的使用壽命。
第三、設備內(nèi)部除自動保護等功能齊全外,特殊情況下節(jié)電設備需保養(yǎng)維修時,可以隨時啟動備用機。
第四、節(jié)電設備使用壽命可長達15年。
節(jié)電率高
目前,國內(nèi)外節(jié)電技術多為變頻調(diào)速、電抗穩(wěn)流、平衡電壓、諧波治理、降壓等節(jié)電技術,利用變頻調(diào)節(jié)及調(diào)制電壓進行節(jié)電,節(jié)電率一般在10%-20%左右;對于三相異步電動機而言,采用變頻調(diào)速技術是目前比較好的節(jié)能方式,但是由于節(jié)電率相對低。我公司根據(jù)當今用電現(xiàn)狀自主開發(fā)的具有獨立知識產(chǎn)權的計算機模糊控制軟件與專用變頻器相結合,研制生產(chǎn)的智能化節(jié)電設備沖破了動力節(jié)電率較低的技術瓶頸,使變頻調(diào)速、諧波治理、動態(tài)跟蹤、網(wǎng)絡監(jiān)控、智能化管理等多種模式有機的結合在一起,提高了系統(tǒng)的自動化性能及監(jiān)控、管理能力。利用自主開發(fā)的專利軟件,通過計算機模糊運算,適時發(fā)出PID控制指令,改變變頻器的運行曲線,提高變頻器的軟件性能,有效的提高了節(jié)電率,使節(jié)電率在原來的基礎大大提高,節(jié)電率可達40%-60%。
軟啟動,減小啟動電流對電網(wǎng)的沖擊
一般電機啟動電流是額定電流的4—7倍,而智能化節(jié)電系統(tǒng)能使電機實現(xiàn)軟啟動,啟動電流小于正常電流,工作平穩(wěn),同時保護設備,延長電機使用壽命,還可以替代降壓啟動電阻、自耦變壓器等耗電設備。
系統(tǒng)干擾小,運行安全可靠。
一般節(jié)電產(chǎn)品運行電壓不穩(wěn)定,運行諧波干擾大,缺少安全保護功能。節(jié)電設備不但保護功能齊全外,在特殊情況下出現(xiàn)故障可自動轉(zhuǎn)換工頻,確保不會影響設備的使用,而且能把電源電壓穩(wěn)定在380V運行,諧波干擾率不高于7%,而國家對諧波干擾率要求不高于15%,在運行時不會影響其它儀器、儀表的正常運行。
自動化功能強大,設備的運行噪聲,使用壽命長。
節(jié)電設備網(wǎng)絡化監(jiān)控、管理功能屬國內(nèi)外首創(chuàng)。其具有較強的組網(wǎng)能力,有RS485 接口、PC連接,可實現(xiàn)遠程控制;利于集中控制管理,布線簡潔、運行可靠;用戶選擇范圍廣;組建系統(tǒng)靈活,簡便。
技術參數(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%,無塵埃,無強烈振動,無凝露,無腐蝕性氣體。
功率范圍:7.5-630KW
間歇過載能力:115%持續(xù)時間1min
操作方式:手動、自動
冷卻方式,強制風冷
控制柜防護等級:IP21
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