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KHP290煤礦用帶式輸送機載荷帶速控制裝置

2016/6/7 16:52:29

1、皮帶運輸在礦山應用的能耗現狀
    第一,在煤炭企業的生產設計中,皮帶電動機都存在“大馬拉小車”的現象。
    第二,由于煤礦生產過程中皮帶絕大部分不能滿載運行,由于不同生產部門的要求和生產的連續性等原因造成皮帶機不能停機。
    第三,現階段幾乎所有用戶整個運輸系統起動時,都采用逆煤流起車方式,整個系統下游設備都在不同時間的空轉運行來等待物料,能源浪費極其嚴重,而是無謂的磨損。
    雖然防爆變頻器已經普遍應用在煤炭的生產運輸過程中,但幾乎都在作為一臺軟起動使用,變頻器的調速和節能功能沒有被充分利用。生產過程中普遍存在煤炭輸送量變化較大的情況,甚至有時候空載運行,而輸送帶只是在額定速度下運行,不能根據負荷的變化進行實時調節,導致設備實際效率很低,電能被大量浪費,設備無功損耗巨大。
2、系統概述
    我公司結合煤礦現場和礦山用戶的需求,設計了一套KHP290煤礦用帶式輸送機載荷帶速控制裝置,是以滿足煤礦用戶皮帶運輸系統正常生產的同時,合理計劃和利用能源,提高皮帶運輸系統的整體效率,降低噸煤能耗,實現減員增效為目的控制系統。該系統由上位管理、執行子系統和傳輸介質等三大部分構成,執行子系統包括了皮帶供電、拖動、各種保護、視頻監控、通訊、故障預測、網絡遠程控制和數據存儲于一體,可以在有通訊協議的各廠家電路接口和網絡接口的情況下,真正實現各種監控設備的互通互聯(包括饋電開關等),使皮帶運輸系統可以節能高效的運行,非常適合煤礦現場的使用。該裝置已經在很多礦山用戶投入使用,均取得非常好的節能降耗效果。
3、系統配置方案
    根據礦山用戶的實際情況,我們的產品可以靈活配置,有多種方案可供用戶選擇:
    方案一:
    單條新皮帶的變頻節能控制:我公司可以提供整套控制設備,包括皮帶機綜合保護、皮帶機節能控制和防爆變頻器。通過我們的專利產品“料流傳感器”和防爆變頻器的配合使用,實現根據煤量大小對皮帶速度實時在線調節的功能---即“煤多快轉,煤少慢轉”。系統不僅具備皮帶機綜合保護的各種功能,還具有根據煤量多少自動調速節能運行的功能。
    方案二:
    在已有皮帶機綜合保護裝置和變頻器的現場:我們只需要增加節能控制裝置,通過我們的專利產品“料流傳感器”與現有防爆變頻器配合,實現根據煤量大小對皮帶速度實時在線調節的功能---即“煤多快轉,煤少慢轉”。控制系統通過我們特有的專利技術“多臺電機的功率平衡”功能,使我們的系統可以適應各個廠家生產的防爆變頻器,這樣系統原有皮帶機綜合保護的各種功能不變,還同時具有了節能運行功能。
    方案三:
    運輸系統做整體改造:從地面的上位機部分到井下的執行子系統做整體設計及改造,系統既包括了方案一單條皮帶節能控制功能,還能實現“順煤流起車”功能和皮帶運輸線的“有煤開車,無煤停車”功能,同時具有整個運輸系統的智能管理功能。能耗管理系統分為:地面監控室上位機、拖動、控制、保護、視頻監控和傳輸電纜等幾部分。
4、系統功能
    煤礦用帶式輸送機載荷帶速控制裝置是集保護與節能控制于一體的電控系統,有機的將控制系統、保護系統、通訊系統和視頻監控系統融合到一起,構成一個完整的操作、調度、保護及監控網絡,實現對整個系統的遙控、遙測、遙信、遙調,為煤礦用戶提供了一個整體的解決方案。
    1.特有功能:
    ▲ 本系統通過安裝在膠帶輸送機機尾卸煤點的料流傳感器(我公司發明專利)檢測膠帶上運送煤炭的有無與多少,并與防爆變頻器的頻率輸出做成閉環調節,實現了皮帶機的帶速根據煤量的多少自動調整,我們把這個功能稱之為皮帶機的“煤多快轉,煤少慢轉”。
    ▲ 現今廣大用戶的皮帶機運輸系統都是逆煤流起車,通常在上次生產班結束后,運輸系統的皮帶上的煤炭都已經卸凈,再次起動時整個下游的皮帶都在不同時間的空轉等煤,等煤的過程沒有做功,設備的效率等于“0”,所有的電能消耗和皮帶機械磨損都是浪費。通過安裝在皮帶機尾的料流傳感器,可以檢測到煤炭什么時間進入本條皮帶,什么時候流出本條皮帶,在煤炭即將到達機頭時,起動下一條皮帶,使下游皮帶機不再空轉等煤,我們把這個功能稱之為“順煤流起車”。
    ▲ 在煤炭生產過程中,經常會出現采區設備出現輕微故障,采面出現暫時停機的工況,此時運輸系統往往照常運行,當檢測煤流間斷時間超過設定時間時,下游皮帶按順煤流方向將自身皮帶上的煤卸凈后順序停機,讓皮帶機轉入待機狀態,(待機狀態的皮帶,每兩分鐘進行一次預警)最上游的皮帶速度降到允許的最低速度下運行,待上游皮帶檢測到有煤且煤流將要到達機頭時,自動按“順煤流”方式陸續起動下游皮帶。我們把這個功能稱之為“有煤開車,無煤停車”。
    2.網絡集控功能:
    每條皮帶為一個控制分站,每個控制分站可以獨立實現皮帶機的起停及節能控制、保護檢測、語音通訊、視頻采集和傳輸等功能。每條皮帶在沿線設置擴音通訊機,實現系統起動前的沿線預警,同時通過通訊機里內置的CAN總線模塊采集沿線設置的各種保護傳感器的信號。整個系統網絡結構清晰,兼容性好,可以通過已有的礦井自動化平臺光纖環網進行數據傳輸。
    3.實時了解皮帶上堆煤情況
可實時觀察皮帶上運輸煤炭情況,通過設置在各條皮帶上的料流傳感器,可以實時的檢測到皮帶上煤量的多少、最前端的煤流到了哪里,使操作人員便于監控并制定再次起動方案。
    視頻監控功能,為了皮帶機的運行更安全,可在皮帶機的關鍵部位安裝防爆攝像儀,以便管理人員實時了解現場設備的運行狀況及皮帶機主要部位的安全情況,實時監控現場生產情況和記錄事件事實。在操作電腦上能實現畫面與視頻無縫集成。例如某機頭堆煤報警,系統能自動的將視頻監控畫面切換至堆煤皮帶機頭,從而使操作人員及時了解故障現場情況。
    4.數據庫
    本系統還設有強大的數據庫功能,能對皮帶所用的設備進行分類管理,在皮帶沿線的傳感器出現故障時,第一時間顯示故障出現位置,以便及時通知維修人員趕往現場處理故障。
    5.應急開車功能
    由于煤礦現場的特殊性,皮帶機的保護傳感器發生故障時,在不影響安全的前提下,通過授權可以把發生故障的傳感器臨時屏蔽掉。

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