乳化液泵站的节能改造.pdf

鱼 留改革 改造 啊 煤 矿 机 械 2 0 0 5 年第 8 塑 文章 编 号 1 0 0 3 0 7 9 4 2 0 0 5 0 8 ． 0 0 9 6 ． 0 3 乳化液 泵站硇节雒改造 孙惠 民 ． 张媛 ．周满 山 1 ． 新汶矿业集 团 ，山东 泰安 2 7 1 4 1 0 ；2 ． 山东科技 大学 运输与控制技术研究所 ，山东 青岛 2 6 6 5 1 0 摘 要 针 对 煤矿 广 泛应 用 的乳 化 液 泵站 存 在 的 问题 ， 提 出一种 既 简单 又 实用 的 改 造 方 案 ， 如在 原 液压 系统 手动 卸荷 阀 旁并联 一防爆 电磁 二位 二 通 卸荷 阀 ， 在 主 供 液 管 蓄 能 器 旁 并联 一 压 力传 感 器 ， 在 油箱 上增设 一 液位传 感 器等 。改 造后 可以在 确保 系统 正常 工作 的情 况下 实现 停 电机 ， 有效 地 节能和 延 长设备使 用寿命 。 关键 词 泵站 ；改造 ；乳 化液 ；节 能 中 图号 T H3 1 文献 标识 码 A 1 前 言 我 国煤 炭 开采储 量 大 ， 年 开采 煤炭 达 1 1 亿 t ， 据 世 界之 首 。而我 国 的煤 炭 开 采 中 ， 其 中井 下 开 采 量 占主 导 ， 达 8 0 ％ 以上 。井 下 开 采 必须 进 行 巷道 和 工 作 面顶 板 的安全 支 护 ， 才能 保 证 煤 矿 生 产 的正 常 运 行 。随 着技 术 的革 新 和 发 展 ， 顶 板 支 护 由早 期 的 木 支 柱 、 金 属 支柱 发展 至现 在 的液 压 支 柱 和 液压 支 架 支 护 。 由于 液压 支护 的支 撑力 调整 方便 、 支撑 可靠 、 自 动化程度高 ， 支柱可 回收， 并可反复使用 ， 使得 目前 井 下工 作 面等 的顶板 支 护主要 采用 液 压支 护 。而 液 惯 量小 ， 摩 擦 阻力小 ， 节 电降 耗显 而易见 。以某厂 一 部 带式 输送 机 为试 点 ， 于更 换 前 后 进 行 了相 同情 况 下 的电功 率实 测 ， 结果 如下 空载 和满 负荷 运转 时分 别 比 D T 9 0型 托 辊 下 降 2 0 ％ ， 按 现 行 电价 0 ． 7元／ k wh ， 依 照 常规计 算 方法 ， 每 米 年 节 电效 益 达 7 0元 。 若 一个 中等 规 模 的矿 务 局 生 产 系 统 以 4万 m 带 式 输 送机 全部 采用 新 型托 辊 ， 全局 年 节 电效 益 即可 达 2 8 0万 元 。 新型 托辊 采 用 了新 结 构 、 新 工 艺 、 新 材 料 ， 寿 命 得到很大提高 国内外一般托辊 的使用寿命为 2万 h ， 新 型托 辊 的使 用 寿命 达 到 6万 h以上 ； 并且 新 型 托辊 的维护 费 用也 将 减 少 一 半 以上 ， 并 能适 用于 各 种恶 劣工 作 环境 ， 具 有 较 好 的经 济 性 。新 型 免加 工 压 支护必 须要 有可 靠 的乳化 液 泵站 提供 专 门的高 压 乳化液 ， 使支架和支柱实现升降推移 ， 进行安全快速 支护 。只要 是井 下 开 采 就 离 不 开 顶 板 支 护 ， 可 见 乳 化液泵站在煤矿井下生产中用量极其广泛。一般煤 矿井下乳化液泵站都达 l 0台以上。 为了随时能提供高压乳化液， 在井下生产 中， 乳 化 液泵站 一般 是 长期 不 停 机 工 作 ， 没 有 电 气 自动 控 制的乳化液泵站便存在一系列问题。 2乳化 液 泵站技 术 改造 的依 据 1 乳化 液 泵 站 是 长 时 工 作 制 ， 而 实 际 液 压 支 柱 的注 液时 间却很 短 ， 相对 长时 开机来 讲 ， 其 使用 频 止 口长寿命 托 辊经 成 果 鉴 定 达 到 国 内 领 先水 平 ， 并 获 得河南 省 科技进 步 奖 ， 将 产生 较好 的 经济效 益 ， 并 进 一步 推动 带式输 送 机的发 展 。 参 考文献 [ 1 ] 靳建顾 ， 杨达 文 ， 韩 东劲 ．托 辊质 量分 析 [ J ] ．煤矿 机 械 ． 2 0 0 1 ， 9 3 94 0 ． [ 2 ] 曲守信 ， 罗文 ．影 响托辊使 用寿命 分析 及改进 措施 [ J ] ．选 煤技 术， 2 0 0 1 。 5 4 0． 作者简介卢杉 1 9 6 9一 ， 河南洛阳人 ， 1 9 9 1 年大学 本科毕业 于 焦作矿院 现名河南理工大学 机械系 ， 1 9 9 8年中 国社科 院经 济管理 研究生毕业 ， 现为河南省焦作 大学机 电系讲 师， 长 期从事 机械方 面的 教学科研工作 ． T e l ； 0 3 9 1 2 9 1 7 6 7 6 ， Em a i l l u s h a n 2 0 0 0 h o t m a l 1 ． c o rn． 收稿 13期 2 0 0 5 ． 0 3 0 6 Th e De s i g n t o S u p p o r t Ro l l e r 0 f Ne w t y p e L U S lu m ． M A X i n s h e n 1 ． J i a o z u o U n i v e r s i t y ， J i a o z u o 4 5 4 0 0 3 ． Ch i n a ； 2． J i a o z u o Mi s h i ma C o n v e y e r Ma c h i n e r y C o ． ． L t d． ， J i a o z u o 4 5 4 0 0 3． C h i n a J Abs t r a c t S u p p o r t r o l l e r i s t h e mo s t wo r k i n g p a rts i n t h e t r a n s po rte r 。 t h e p e rfo r ma n c e h o w i t wi l l b e wo r k i n g， l i f es p an a n d d e p e n d a b i l i t y t h a t i S h i g h o r l o w， e t c． i n t h e c o n v e y e r ， mu s t i n flu e n c e t h e c o n v e y e r t o ma i n t a i n t h e s i c e o f WO r kl o a d l e v e l 。 t h e o p e r a t i v e c o s t a n d o p e r a t i v e d e p e n d a bi l i t y， t h e r e f o r e， i n o r d e r t o a d a p t t h e n e e d o f p rod u c e． W e d e v e l o p t h e ma c l o b i v t i c s u p po rt mi l e r o f n e w t y p e a n d f r e e o r ma n u f u c t u r e。 i t s s t r u t u r e an d p r o d u c t i o n t e c h n o l o g y h a v e t r e me n d o u s i m p r o v e me n t ． a n d i t s l i f e s p a n i s o v e r 6 0 0 0 O h o u r s b y t h e i n d u s t r i a l p r o d u c e d i n s p e c t i o n． Ke y wo r d s r o l l e r s t r u c t u r e；q u an t i t y c o n t r o l l 维普资讯 2 0 0 5 年第 8 期 乳化液泵站的节能改造孙惠民， 等 ． 率 和利 用率 较低 ， 浪 费 了大量 的 电能 ； 2 乳 化液 泵站 在运 行 中 ， 虽 有 自动卸 荷 阀 ， 但 始 终存 在较 大 的负荷 ， 电机一直 带 载运行 ， 大 大缩 短 了泵 的使用 寿命 ， 增 大 了设 备 的维 护量 ； 3 由于井 下环 境差 ， 乳 化 液易 脏 ， 使得 自动 卸 荷 阀 的动作 并 不 十分 可 靠 ， 不 注 液情况 下 ， 泵可能 处 于重 载运行 中 ， 并且 工作 噪声 大 ， 电耗 浪费 大 ； 4 起动 乳 化 液 泵 站 需 进 行 手 工 操 作 、 程 序 复 杂 、 效 率低 ； 5 泵站 没 有 油 泵 吸空 保 护 和 管 路 泄 漏 保 护 ， 浪费 资源 ， 可 靠性 差 ； 6 系统 没有 电气 控制 设 备 ， 自动 化 水平 低 ， 不 能进 行故 障报 警 。 根 据 以上 情 况 ， 提 出了对 乳 化 液泵 站 进 行 自动 化节 能技 术改 造 方 案 ， 使 乳 化 液泵 站 既 安 全 可靠 运 行 ， 又极大节省电能和延长设备寿命。 3乳 化液 泵站 改造 方案 为 了方便 现 有 乳 化 液泵 站 的技 术 改 造 ， 尽量 少 改动 原有 的乳 化 液 泵 站 ， 以缩 短 改 造 周期 ， 节 省 投 资 。 为此针 对 图 1 a 所 示 的乳 化 液 泵 站液 压 系统 仅作 以下 改造 。 1 在 原手 动卸 荷 阀旁并 联 一 防爆 电 磁二 位 二 通 卸荷 阀 ， 以实 现起 动过 程 的 自动 控制 ； 2 在 主 供 液 管 蓄 能 器 旁 并 联 一 压 力 传 感 器 ， 根 据压 力信 号进 行 电气 自动控 制和 智能 决策 ； 3 在 油 箱 上 增 设 一 液 位 传 感 器 ， 以实 现 乳 化 液 泵 吸空保 护 和预 报 。 改造后 的乳化 液泵 站液 压 系统 如 图 1 b 所 示 ， 可知在 液压 系统 上 ， 这种 技 术 改 造 是 比较 简单 和 方 便 的。 a 改遗前 b 改遗后 图 1 改 造 前 后 的 乳化 液 泵 站 原 理 图 Fi g． 1 Li qu o r pu mp s t at i on pr i nc i p l e d i a g r a m b e f o r e a nd a f t e r i m p r o v e d 4改造后 乳化 液 泵站 的电气 控 制设计 乳化 液 泵 站要 实 现 自动 化 、 智 能 化 控 制必 须 要 有一个 良好 的 电气 控 制 装 置 ， 这 也 是解 决 乳 化 液 泵 站节 能 、 提 高可 靠性 、 实 现 自动 化 和智 能化 的关 键 所 在 。为 了解 决 提 出的 问题 ， 在 进行 电气 设计 时 ， 主 要 实 现 1 起动 泵站 时 ， 先进 行 泵 站 的液 位 检 测 ， 随 时 进 行泵 站的 吸空报 警 ， 保 证 系统 的正 常工 作 ， 延 长 泵 的使用寿命 ； 2 起动 泵 站 不 用 进 行 手 动 卸 荷 的操 作 ， 减 少 操 作人 员的 主观失 误 ， 减轻 工人 劳动 强度 ， 提 高 自动 化 程度 。 由电气控 制装 置根 据要 求 自动 进行 乳化 液 泵 站 的各种 程序节 能 和保护 控 制 ； 3 根据 传 感 器 信 号 ， 可 以随 时 判 断 供 液 管 是 否存在 严重 泄漏 ， 并可 提供 报警 提 醒 ， 同时 提高 了 系 统 的可 靠性 和节 省资 源 ， 减 少污 染 ； 4 系统不注 液 时 ， 根 据 电气 控 制 器决 策 ， 可 以 实现 卸荷空 载运 行 ， 实现节 能 和延 长设 备使 用 寿命 ； 5 当长时 间不 注液 时 ， 根据 电气 控 制器 决 策 ， 可 以实现停 电机 ， 实现 节 能和延 长设 备 使用 寿命 ； 6 根据 压力传感器检测的信 号 ， 由电气控制器决 策 ， 实现乳化液泵的各种运行工况 ， 保证 可靠供液 ； 7 通过 对 系 统 参 数 的 调 整 ， 可 以实 现 系统 的 快速 响应 ， 缩 短支护 时 间 ， 提 高支 护安 全性 。 5节 能效益 分析 乳 化液 泵 站 在没 有 自动 化 、 智 能化 控 制 的 情 况 下 ， 一般 都是 带载 长 时 工作 ， 在 不 注液 的 情况 下 ， 即 使有自动卸荷 阀， 系统的压力还 比较大 ， 在这种情况 下就会浪费大量的电能， 缩短泵 的使用寿命 。对 3 7 k W 电机 的乳化 液泵 站 ， 按 年 工作 3 5 0 d ， 日工 作 2 0 h 的工 作制 来计 算 ， 通 过对 乳 化液 泵 站 的 自动 化 节 能 改 造 ， 可 以节 省 的电能 W k N0 DY0． 7 X 3 7 X 1 0 X 3 5 09 0 6 5 0 k Wh 不 注液情 况下 ， 电机 的电耗 按额 定 的 0 ． 7倍计 ， 1 d工 作 利 用 率 按 5 0 ％ 计 。 可 知 采 用 自动 化 改 造 后 ， 一 台乳化 液 泵 站就 可 以节 省 大 量 的 电 能 。如 果 乳 化 液泵站 的利 用率更 低 ， 其节 能 效果则 更 大 。 6 结语 1 节 省大量 的电能 ； 2 大大延长泵的使用寿命 ， 减少设备维护 费 用 ； 3 可 实现 泄漏 和泵 吸空 预 报 ， 节 省 资源 ， 减 少 污染 维普资讯 9 8 煤 矿 机 械 2 0 0 5年第 8期 文章编号 1 0 0 3 ． 0 7 9 4 2 0 0 5 0 8 ． 0 0 9 8 0 2 对旋式风 机 自动切换装置 的改进设计 喻 洪能 ．吴 健 蓉 盘江煤 电集 团公 司，贵州 盘江 5 6 1 6 0 9 摘 要 根据 煤 矿安 全生 产的要 求 ， 结合矿 井 实 际通 风要 求 ， 对掘 进 工作 面供 风 的 对 旋 式主 、 备用风机 自动切换装置进行改进设计 ， 确保矿井局部供风的连续性和可靠性． 防止对掘进 头积聚瓦 斯 出现 “ 一 风吹 ” 现 象。 关 键词 对旋式 风机 ； 自动切换 装 置 ；改进设 计 中图号 T H 4 3 文献标 识码 B 1 前 言 盘 江 煤 电集 团 新 井 开 发 公 司在 掘 进 生 产 过 程 中 ， 发 生过 3次 煤 层瓦 斯 突 出， 经 重庆 煤 科 院鉴 定 ， 确定 为 煤与 瓦斯 突 出矿井 ， 因此 ， 必 须确保 矿井 供风 的连续性 ， 通 过对 井 下 掘 进 头 局 扇供 风 出现 的 问题 进行分析 ， 改进并设计 出一套合理、 可靠 的对旋式 主 、 备 用风 机 自动切换 装 置 。 2 问题分 析 目前 ， 我矿 从 生 产厂 家 购 买 的风 机 自动切 换装 置 。 存 在 主风机 切换 到备 用 风机后 ， 备用 风机 出风 段 和进风 段 同时起 动 ， 由于对旋 式风 机瞬 间起 动时 ， 出 口处风 量 较大 ， 三岔 口和 风筒 薄弱 处很 容易 被鼓破 ， 处 理起 来 比较麻 烦 ， 而且 ， 给 矿井带 来一 定 的安全 隐 患 。根 据 这个 缺点 ， 结合 我矿 实 际通风 要求 ， 重新 改 进设计 对 旋式 主 、 备 用风 机 自动切 换装 置 。 3工作 原理 1 主风机 工作 原理 如 图 l 所示 ， 当 主风 机 控 制 开关 处 于 待 起 动 状 4 实 现乳 化 液泵 站 的 自动 化 检 测 和 控 制 ， 提 高 自动 化水 平 ； 5 提 高供 液效果 ， 使设 备更 可靠 、 更 安全 。 参 考 文 献 [ 1 ] 程居 山， 等 、 矿 山机械[ M] 、 徐州 中国矿业大学 出版社 、 1 9 9 4． [ 2 ] 王正 良， 赵 四海 ， 等 、 液压支架泵站计算机监控技术研究[ J ] 、 煤 矿 机 械 ， 1 9 9 4， 3 1 6 1 8 ． [ 3 ] 贺天才 ， 李永学 ， 等 ． 乳化 液泵站 的智能控制 研究[ J ] ． 煤矿机 电， 2 0 0 4， 5 9 29 3． 态时 K M 得电吸合 ， K M。 一1 ， K M 一2 ， K M。 一5闭 合 ； K M 一6断开 ， K 。 处于开位 ， 处于 自动位置 ， 主 风机 起动 电路 工 作 ， 电路 点 动模 式 开 始 运 转 J l 得 电， J 。 一1 ， J 一3闭合 ， 对旋风机 出风段点动一下 ； 电 路经过 1 0 S 延 时起动 ， s J 吸合 ， s J 。 一1 ， s J 。 一2闭 合， J ， 吸合 ， J 2 3闭合， 对旋风机进风段点动 ； 同时， J 。 线 圈 回路 被 s J 。 一1 触 点锁 住 ， 而 s J ， 一3断开 ， 电路 点动模 式停 止 工 作 ， 对 旋 式 主 风 机 开 始 正 常 运 转 ， L Z D ， L Z D 。灯亮 。 2 备用 风机 自动 切换 当主 风 机 线 路 出 现 故 障 停 运 时 ， K M ．失 电 ， K M 一 3 ， K M ， 一4 ， K M。 一6复位 ， 备 用 风 机 起 动 电路 工作 ， 其工 作方 式与 主风 机起 动 电路 工作 原理 相 同 ， 备用风机开始正常运转 ， L Z D ， L Z D 灯亮 。 3 手 动控制 当 自动切换 装 置 出现故 障 ， 风 机不 能正 常 起动 ， 需进 行手 动操 作 时 ， 将 开 关 置 于 手 动 状 态 ， K M 吸合 ， K M 一1 ， K M 一2 ， K M 一 3 ， K M2 4闭合，各控 [ 4 ] 丁开舟 ， 陈学义 ． 等 ． 煤与瓦斯突出煤层采面采用远距离供 液方 式 [ J ] ． 中州煤 炭， 1 9 9 7 ， 1 2 02 1 ． 作者 简介孙惠 民 1 9 6 0一 ． 山东泰安 人 。 高级 工程 师 ， 1 9 8 2年 毕业于原山东矿业学 院， 现任新汶矿业集团副总工程师 ， 主要从事煤 矿机电专业的研究与生产工作 ， 发表论文多篇 ， 曾获煤炭行业重大科 技成果奖 2项 ． Em a i l z h a n g y u a n z m s 1 6 3 、 c o m． 收稿 日期 2 0 0 5 ． 0 5 3 1 Au t o ma t i c En e r g y Co n s e r v a t i o n Re d e v e l o p me n t o f Emu l s i o n Pu mp S t a t i o n SUN Hu imi n ．ZHANG Yua n 2．ZHOU M a ns h all 1 ． X J n w e n Mi n i n g G r o u p ．T a l a n 2 7 1 0 0 0-Ch i n a 2． Ma t e r i a l Ha n d l i n g a n d C o n t rol Re s e a r c h I n s t i t u t e 。S h a n d o n g U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y-Q i n g d a o 2 6 6 5 1 0- C h i n a Ab s t r a c t Ba s e d o n p r o b l e ms o f e mu l s i o n p u mp s t a t i o n wh i c h i S wi d e l y u s e d i U c o a l mi U e。t h i s p a p e r p u t s for wa r d a n e w s i mp l e a n d p r a c t i c a l r e d e v e l o p me n t me t h o d．F o r e x a mp l e-i n s e r t a e x p l o s i o np r o o f t wo p o s i t i o n t wo wa y u n l o a d i n g v a l v e p a r a I l e l t o t h e ma n u a l u n l o a d i n g v a l v e；i n s e r t a p r e s s u r e s e n s o r p a r a l l e l t o t he ma i n flo w p i p e；p ut a flu i d l e v e l t r a n s d u c e r o n t he o i l t a n k e t c． ．B v d o i n g t h i s t h e s y s t e m c o u l d s t o p t he mo t o r wh e n po s s i b l e．I t i S e ffe c t i v e f o r e n e r g y s a v i n g a n d c o u l d p r o l o ng l i f e o f t h e ma c h i n e s． Ke y wo r d sp u mp s t a t i o n；r e d e v e l o p me n t ；e mu l s i o n；e n e r g y c o n s e r v a t i o n 维普资讯