1、KXJT型礦用通風機自動調速裝置的應用 1概況 煤礦井下局部通風機是用量大、耗能大的常用設備，每年必須求量在數千臺以上，但在性能調節功能上，基本上是空白。從理論上講，調速是調節風機性能最經濟、有效的手段。阻礙變頻調速技術在局扇上應用的主要原因是價格昂貴，節能效果差，變頻器可靠運行難。隨著對煤礦安全生產重視程度的增加，一些顯然存在安全隱患工作場所，要求必須對風機性能進行調節。煤炭科學研究總院重慶分院依據當前煤礦的具體狀況，在原有礦用通風機自動調速裝置的基礎上進行了技術改善，研制了一套KXJT型礦用通風機自動調速裝置，并投入煤礦的使用。2 結構及工作原理21 結構 該裝置總體結構如圖1所示。22

2、工作原理該裝置的工藝流程如圖2所示。瓦斯濃度傳感器適時檢測工作地點的瓦斯濃度，以頻率信號2001000Hz(對應瓦斯濃度04%)傳遞到頻率轉換器，轉換成模擬信號，PCD1控制器對瓦斯濃度值及其變化進行分析、推斷，處理后的信號通過MODBUS通訊方式與變頻調速器的控制系統連接，控制變頻器按以固化的程序改變輸出頻率，調節通風機轉速，達到控制通風機輸出風量的目的。3 適用范圍和主要技術參數31 適用范圍掘進工作面限量排放瓦斯，實現最大效率的安全排放。因意外停電或計劃停風而造成掘進工作面瓦斯超限時，該裝置可自動以接近于合流點T3處的瓦斯濃度安全值進行排放，避免人工排放時難以控制瓦斯濃度，超量排放問題。

3、采煤工作面限量抽排瓦斯，形成安全可控的引排系統。該系統在處理采煤工作面上隅角瓦斯積聚時，瓦斯傳感器控頭旋轉在測試風筒中檢測風流中瓦斯濃度。該裝置依據設定的瓦斯濃度安全值自動調節通風機轉速，保證抽出式通風機進口的瓦斯濃度不超過3%，實現安全抽排。節能運行。掘進正常通風時，依據工作面瓦斯涌出量的大小自動控制風速調節風量，既確保了瓦斯濃度不超限，又可避免風量過大而揚塵。32 主要技術參數輸入電壓：660V AC；輸入電壓同意波動范圍：(-25+10)%；輸出電壓：本安輸出，18V/360mA DC；本安輸出同意波動范圍：5%；本安電源過流保護整定值：(370±10)mA；本安電源過壓保護整

4、定值：(24±01)V；輸入頻率4852Hz、輸出頻率F100F500Hz；防爆類型：礦用隔爆兼本質安全型；爆標志：Exdib I； 配接設備：KG9001B型智能凹凸濃度沼氣傳感器；瓦斯傳感器信號制式：2001000Hz，線性對應：(04)%CH4及(010)% CH4；顯示方式：人機操作界面，單色STNLCD顯示，20個薄膜按鍵。顯示運行狀態、保護類別、故障狀態、瓦斯濃度、報警等。4 功能掘進面迎頭瓦斯濃度檢測值：T1(04)%；掘進巷道回風流瓦斯濃度檢測值：T2(040)%；回風巷混合處瓦斯濃度檢測值：T3(04)%。 調速裝置初始通電(停電或計劃停風)后，進入排瓦斯狀態。此時

5、，輸出頻率(30±05)Hz，響應時間(1±02)秒。調速裝置在T310%CH4條件下，T3值增大，輸出頻率減小；反之亦然。在3050Hz范圍內自動連續調節輸出頻率，進行最大效率安全排放。 當T310% CH4、T114% CH4時，延時10分鐘，系統完成排瓦斯過程，自動進入通風狀態。手動控制狀態。調速裝置通電后，依據人機界面的操作提示，可選擇手動控制，此時由操作人員自定運行頻率值，頻率波動范圍±05Hz。自動控制排瓦斯狀態。當T114%CH4時，調速裝置自動切換到排瓦斯狀態。此時輸出頻率為(30±05)Hz，響應時間為(1±02)秒。隨后，以

6、T310% CH4為判別條件，T3值增大，輸出頻率減?。籘3值減小，輸出頻率增大，在3050Hz范圍內自動連續調節輸出頻率，進行最大效率安全排放。當T114%CH4、T310% CH4時，延時10分鐘，系統完成排瓦斯過程，自動返回通風狀態。當T1故障，程序選擇T2值，實現T1的功能。以T3值為判別條件，T3值增大輸出頻率減小；反之亦然，頻率在2050Hz之間連續可調，馬上安排人員改換傳感器T1。當T3故障，程序保護，輸出頻率(30±05)Hz，響應時間為(1±02)秒時，馬上安排人員改換傳感器。自動控制通風狀態。當瓦斯瓦斯濃度T114%CH4、T310% CH4的狀況下，調

7、速裝置自動進入通風狀態。此時，輸出頻率為(30±05)Hz，響應時間為(1±02)秒。程序跟蹤T1值。在逼近T114%CH4條件下，T1值增大輸出頻率增大；T1值減小輸出頻率減小，頻率在3050Hz之間連續可調，實現節能通風。主/備用通風機切換。人機界面設置主/備通風機切換功能鍵。通過外接斷電儀，由操作人員選擇切換。報警功能。報警點T114%CH4，響應時間為(1±02)秒，報警誤差+005% CH4。當T114%CH4，連續進行20分鐘后解除報警。人機界面顯示報警畫面，外接聲光報警器報警。5 裝置安裝及接線旋軸流式局扇安裝在工作面，3個瓦斯監測傳感器安放在3個不

8、同的監測點。瓦斯傳感器輸出的信號接到變頻器，變頻器再分別接一、二級風機，實現對風機的調速。6 結語節能高效。在同等條件下與無調節性能的高效風機相比，平均運行效率可提升15%左右，節省電能，對大功率風機，效果尢為顯然。自動化程度高。該裝置通過對工作地點瓦斯濃度實時檢測，用控制器編程控制，智能地自動調節通風機輸入電源的頻率，達到按必須通風的目的。元件品質高，安全性好。主要元部件均采納進口芬蘭VACON(源自ABB著名品牌)定型產品，體積小、重量輕、發熱量小、運行可靠，非常合適安裝在井下隔爆箱體中，同時裝置具有過流、短路、過壓、欠電壓、過熱等完善的軟硬件保護。該裝置具有直觀、清楚的人機操作界面，便于操作；穩定可靠的運轉系