АВТОМАТИЗАЦИЯ ВЕНТИЛЯТОРНЫХ УСТАНОВОК.

Вентиляторная установка служит для воздухообмена в системе подземных выработок. Различают главную установку, предназначенную для вентиляции всех выработок и установку частичного (местного) проветривания для вентиляции глухих забоев. Вентиляторная установка может работать на всасывание или на нагнетания воздуха в шахту.

Ручное управление шахтными вентиляторными установками не отвечает современным требованиям. Оно не обеспечивает необходимый уровень качества контроля и оперативности управления.

Для автоматизации вентиляторных установок главного проветривания выпускается комплектная аппаратура автоматизации. Примерная структурная схема автоматизации приведена на рис.1.1. Современная аппаратура автоматизации обеспечивает работу вентиляторной установки без постоянного присутствия обслуживающего персонала и оперативное регулирование режима работы вентилятора для поддержания оптимальных параметров проветривания вентиляторных установок главного проветривания типа УКВГ, ЭРВГП-2, УКАВ-2.

Комплекты аппаратуры типа УКВГ, ЭРВГП-2, серийно выпускавшиеся Конотопским заводом "Красный металлист", сняты с производства, как не отвечающим современным требованиям.

В настоящее время серийно изготавливается унифицированная аппаратура автоматизации шахтных вентиляторов УКАВ-2, разработанная институтами Гипроуглеавтоматизация и Донгипроуглемаш совместно с Харьковским электромеханическим заводом.

Аппаратура УКАВ-2 предназначена для автоматизации установок, оснащенных одним или двумя осевыми (нереверсивными или реверсивными) или центробежными вентиляторами (одностороннего или двустороннего всасывания) с электроприводом от синхронных (асинхронных) двигателей высокого и низкого напряжения, а также двухдвигательным реверсивным электроприводом вентиляторов встречного вращения.

Для управления вентиляторами, удаленными от промплощадки шахты, вместе с аппаратурой УКАВ-2 может быть применена любая аппаратура телемеханического управления, имеющая достаточную информационную емкость, например ТКУ-2.

Рис. 1.1 - Структурная схема автоматизации вентиляторной установки

главного проветривания

На действующих шахтах применяется аппаратура автоматизации аппаратурой. УКАВ-2 обеспечивается также управление вспомогательными механизмами главных вентиляторных установок, основные данные приводных электродвигателей которых приведены в таблице 1.1, и электромагнитными тормозами вентиляторов.

Напряжение питания электроприводов - 10000, 6000, 380 и 220 В, цепей управления -220 В. Аппаратура УКАВ-2 изготовляется в нормальном исполнении и предназначена для работы в условиях умеренного и холодного климата; категория размещения "4", но для работы при температурах окружающей среды от + 5 до + 35 °С.

Таблица 1.1

Основные технические данные электродвигателей вспомогательных механизмов вентиляторных установок

Унифицированный комплект аппаратуры позволяет осуществлять:

Ø автоматическое управление вентиляторной установкой из диспетчерского пункта шахты;

Ø резервное полуавтоматическое управление из машинного помещения вентиляторной установки;

Ø местное управление отдельными механизмами вентиляторной установки.

При этом выполняются:

Ø автоматический контроль работы установки в автоматическом и полуавтоматическом режимах работы;

Ø частичное регулирование производительности вентилятора поворотом лопаток направляющего аппарата на ходу;

Ø автоматическое включение резервного вентилятора (в случае аварийного отключения рабочего агрегата);

Ø автоматический ввод резерва низкого напряжения.

При возникновении аварии установка автоматически отключается. При нарушениях режима работы, не приводящих к аварии, диспетчеру подаются световой и звуковой сигналы. Выбор нормального или реверсивного режима работы осуществляется универсальным переключателем в помещении машинного зала или тумблером из диспетчерского пункта.

Примерная структурная схема внешних связей аппаратуры УКАВ-2 управления одним вентилятором показана на рисунке 1.2. Схема внешних связей второго вентилятора аналогична приведенной, станция вспомогательных приводов - общая для двух вентиляторов.

Рис. 1.2 - Структурная схема внешних связей аппаратуры управления

УКАВ-2:

1 - пульт управления; 2 - станция вспомогательных приводов; 3 - станция автоматизации; 4 - станция возбуждения; 5 - станция КИП; 6 - высоковольтная ячейка; 7 - устройство контроля положения ляд; 8 - устройство контроля температуры, давления и протоков масла; 9 - устройство контроля положения направляющего и спрямляющего аппаратов;

10 - электронагреватель масла; 11 - электронагреватели направляющего и спрямляющего аппаратов; 12 - приводной электродвигатель возбуждения; 13 - возбудитель; 14 - устройство контроля температуры подшипников; 15 - устройство контроля давления и расхода воздуха; 16 - главный электродвигатель вентилятора

В состав комплекта аппаратуры УКАВ-2 в зависимости от типа и мощности главных и вспомогательных приводов входят следующие станции:

Ø автоматизации (три модификации): ШГС 8801-12М2 с аппаратурой управления маслостанцией, ШГС 8802-13М2 без этой аппаратуры и ШГС 8803-13А2 для двухдвигательного электропривода;

Ø ШГС 9509-ООМ2 (без логомера) или ШГС 9510-ООМ2 (с логомером) контрольно-измерительных приборов (КИП);

Ø ШГС 9101-53М2 возбуждения;

Ø ШГС 9502-43М2 вспомогательных приводов;

Ø ШГС 9504-13А2 дополнительных вспомогательных приводов;

Ø статорная реверсивная (две модификации по току приводного двигателя): ШГС 7501-43М2 (на ток до 400 А) и ШГС 7501-63М2 (на ток до 630 А);

Ø статорная нереверсивная (две модификации по току приводного двигателя): ШГС 7502-43М2 (на ток до 400 А) и ШГС 7502-63М2 (на ток до 630 А);

Ø роторная ШГС 6704-69М2.

Комплект аппаратуры конструктивно выполнен в виде шкафов управления одностороннего обслуживания, которые могут быть объединены в щит управления. Габариты и масса станций, входящих в аппаратуру УКАВ-2, приведены в таблице 1.2. В зависимости от типа электропривода вентиляторный агрегат комплектуется станциями управления в соответствии с данными таблицы 1.3 (в таблице число станций указано на два вентилятора).

На каждой станции предусматриваются резервные реле и свободные клеммы, а на станции автоматизации - резервные блинкеры и автомат АП-50.

Приборы контроля депрессии и производительности поставляются заводом-изготовителем вентиляторов в комплекте с технологическим оборудованием. Аппаратура контроля маслосмазки поставляется комплектно с масляной системой. Конечные выключатели положения ляд поставляются заводом-изготовителем вентиляторов.

Таблица 1.2

Габариты и масса станций, входящих в комплект аппаратуры УКАВ-2

Таблица 1.3

Состав станций управления аппаратуры автоматизации УКАВ-2 в

зависимости от типа электропривода

Осевые вентиляторы главного проветривания выполняются двухступенчатыми и имеют четыре лопаточных венца: рабочее колесо I ступени, направляющий аппарат, рабочее колесо II ступени; спрямляющий аппарат. Рабочим органом вентилятора является ротор, состоящий из рабочих колес I и II ступени. Направляющий аппарат, установленный за рабочим колесом I ступени, спрямляющий аппарат за рабочим колесом II ступени выпрямляют закрученный колесами воздушный поток. Рабочие колеса имеют по 12 лопаток. Они укреплены на втулках, относительный диаметр которых равен 0,6 диаметра рабочего колеса. Зазоры между лопатками рабочих колес и кожухом не должны превышать 1,5% длины лопаток. Подача вентиляторов регулируется изменением углов установки лопаток рабочих колес и углов установки лопаток направляющего аппарата. Реверсирование воздушной струи осуществляется изменением направления вращения рабочих колес и изменением угла установки лопаток направляющих и спрямляющих аппаратов.

Установленный за спрямляющим аппаратом диффузор способствует использованию динамического давления за вентилятором, преобразуя его в статическое давление. Остальные элементы проточной части вентиляторов (подводящее колено, кок, коллектор, опоры подшипников и др.) выполняются так, чтобы их аэродинамическое сопротивление было минимальным.

Обозначения шахтных осевых вентиляторов главного проветривания рас­шифровываются следующим образом: В — вентилятор, О — осевой, Д — двухступенчатый, 30 — диаметр рабочих колес вентилятора по концам лопаток, выраженный в дециметрах.

Приложение БЗ

(справочное)

Сводный график областей промышленного использования осевых вентиляторов главного проветривания

Приложение Б4

(справочное)

Сводный график областей промышленного использования центробежных вентиляторов главного проветривания

ТЕМА №2