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1、總第l44期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2011．08．020變頻調(diào)速技術(shù)在主要通風機中的應用袁弘譽(靖遠煤業(yè)有限責任公司通風滅火部，甘肅白銀730913)摘要：文章分析介紹了變頻調(diào)速技術(shù)在靖遠煤業(yè)有限責任公司大水頭煤礦主要通風機中的應用。關(guān)鍵詞：變頻調(diào)速；主要通風機；應用中圖分類號：TD44l文獻標識碼：B文章編號：1005—2798(2011)08-0048—01礦井通風節(jié)能技術(shù)為現(xiàn)代煤礦企業(yè)有效降低礦設(shè)定相應的起動時間，以減少直接起動時電流大的井通風電耗、實現(xiàn)高產(chǎn)高效奠定了基
2、礎(chǔ)，也為煤礦企問題。業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展戰(zhàn)略鋪平了道路。變頻調(diào)速技術(shù)2．2風機調(diào)速運行節(jié)能原理在大水頭煤礦主要通風機中的應用，針對礦井主要1)通風機的節(jié)電原理就是用調(diào)速控制代替通風機運行效率低、耗能高的落后現(xiàn)狀，發(fā)揮變頻調(diào)擋風板控制風流量，這是一個節(jié)電的有效途徑。如速技術(shù)的優(yōu)越性，實現(xiàn)主要通風機節(jié)能。圖1所示，假設(shè)風機工作在A點效率最高，此時風壓為，風量為Q，軸功率Ⅳ與Q、Hz的乘積成正1主要通風機運行概況比，在圖中可用面積A1-12oq表示，如果生產(chǎn)工藝要大水頭煤礦東、北風井現(xiàn)各運轉(zhuǎn)主要通風機求風量從Q減至Q，這
3、時用調(diào)節(jié)風門的方法相當1臺，其中：東風井主要通風機功率為2X200kW，于增加管網(wǎng)阻力，使管網(wǎng)阻力特性變到曲線(3)，系北風井主要通風機功率為470kW，全礦井主要通風統(tǒng)由原來的工況點變到新的工況點B運行，風壓設(shè)備總功率配備達到870kW。由此可以計算出礦反而增加，軸功率與面積BHoq成正比。顯然軸井主要通風機最小通風耗能為381．06萬元(電費功率下降不大，如果采用變頻器調(diào)速控制方式，風機按0．5(kW·h)元計算)。轉(zhuǎn)速由n下降到：，根據(jù)風機參數(shù)比例定律，畫出在轉(zhuǎn)速n下風量(H—Q)特性，如曲線(4)所示。
4、2變頻調(diào)速技術(shù)方案可見，在滿足同樣風量Q：的情況下，風壓大幅2．1方案的確定度降低，軸功率顯著減少，用面積BH。143C表示。以前，根據(jù)礦井的實際風量要求，采用調(diào)節(jié)前風顯然節(jié)能效果十分明顯。葉角度和調(diào)節(jié)垂直風門開啟度實現(xiàn)風量調(diào)節(jié)。經(jīng)計算，通風機現(xiàn)需要功率為額定功率的40％，而實際消耗功率為額定功率的80％，電能消費十分嚴重。并且，在正常生產(chǎn)過程中，隨采煤工作面的加深和延長，對風量和風壓有著不同的要求，而對風量的不同需求一般通過人工改變風門的開啟度和風機的扇葉角度來實現(xiàn)，勞動強度大，風量調(diào)控不便，維護工作曲線(1
5、)一風機在恒定轉(zhuǎn)速1,1下的風壓一風量(H—Q)特性；量大。曲線(2)一管網(wǎng)風阻特性(風門全開)為解決上述問題，選用變頻器對其進行改造。圖1風機節(jié)能原理曲線具體改造方案是首先恢復風機扇葉數(shù)量，將扇葉調(diào)2)根據(jù)風機風量、壓力、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系：整到最佳角度3O。，使風機工作在最佳狀態(tài)；利用變poC凡頻器變頻調(diào)速功能，并根據(jù)生產(chǎn)對風量和風壓的要PTccn(1)求，自動調(diào)節(jié)風機及風量，使風機獲得最大的節(jié)能效PoCTn。C3果。由于變頻器具有軟起動功能，可根據(jù)實際情況，(下轉(zhuǎn)第80頁)收稿日期：2011-03-07
6、作者簡介：袁弘譽(1972一)，男，甘肅白銀人，碩士，工程師，從事礦井“一通三防”技術(shù)管理工作。2011年8月李利風：具有現(xiàn)場工業(yè)總線接口的深度顯示裝置的研制第20卷第8期塊來顯示，顯示內(nèi)容為本次運行信號打點數(shù)、上次運行信號打點數(shù)、提升機運行速度、井簡深度數(shù)字顯示、井筒開關(guān)狀態(tài)指示、井筒深度粗針指示信息。軟件流程圖如圖5所示。行程指示器剛開始工作時進入開機界面，并對PLC傳輸過來的數(shù)據(jù)進行校驗，校驗完畢后即對打點和速度進行顯示，接下來便是對礦井提升機的相關(guān)信息進行顯示。4結(jié)論PROFIBUS總線通信實時性強、傳
7、輸率高、成本低、拓撲結(jié)構(gòu)靈活多樣、冗余性強。具有PROFIBUS—DP接口的行程指示器可以實現(xiàn)系統(tǒng)中設(shè)備的互聯(lián)及系統(tǒng)集成，提高數(shù)據(jù)傳輸速率，節(jié)約設(shè)備成本。圖5數(shù)據(jù)顯示流程利用總線橋來實現(xiàn)行程指示器的PROFIBUS—DP其結(jié)構(gòu)合理，可靠性強。接口，開發(fā)成本低，開發(fā)周期短。本文所研制的行程指示器已應用于礦井提升機電控系統(tǒng)，經(jīng)實踐證明[責任編輯：魏晉英]七七弋七弋弋弋弋弋弋弋(上接第48頁)式中：Q為風量；p為壓力；n為轉(zhuǎn)速；年節(jié)電費：3810600—2286360=為轉(zhuǎn)矩；P為軸功率。1524240元。加上改造后
8、對設(shè)備損耗和維護強度可以看出，風量與轉(zhuǎn)速的1次方成正比，壓力與的降低以及設(shè)備使用壽命增加，綜合效益更加明顯。轉(zhuǎn)速的2次方成正比，軸功率與轉(zhuǎn)速的3次方成正2．4改造前后的主要數(shù)據(jù)對比及效益比。調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速即可調(diào)節(jié)輸入風機的功率。大水頭煤礦在2003年8月初安裝使用該設(shè)備，3)交流電機轉(zhuǎn)速與頻率的關(guān)系為：運行一段時間后，經(jīng)過測試，整體情況和以前工頻運N=60f(1一s)／p(2)行時比較：一是
