催化主风机

催化主风机（精选八篇）

催化主风机 篇1

1 主风机的运行状况及存在的问题:

催化主风机的润滑油系统的正常工作压力为0.245MPa, 在油压降到0.2MPa时辅油泵自启, 在油压降到0.1Mpa时自保停机。在使用过程中我们发现, 如果发生晃电事故未造成主风机直接停机, 但晃停了主油泵, 在主油泵停后辅油泵会在油压降到0.2MPa时自启, 但自主油泵停到辅油泵自启油压恢复大约需要4s的时间, 设定此时间为t1, 而润滑油总管的压力自0.245Mpa降到0.1Mpa的时间是2.5s, 设定此时间为t2, 只要t1>t2主风机就会自保停机。解决问题的方法就是想方设法使t1

2 解决问题的尝试:

方案一:

1、方法:更换供油总管前的止回阀, 保证在主油泵停运后高位油箱的油不会从供油总管倒回油箱。

2、效果:起到了一定的效果, 但问题依然存在。

方案二:

1、方法:更改主风机自保停机的油压值, 把它下调至0.09M P a, 达到延长t2的目的。

2、效果:起到了一定的效果, t2延长到了3s, 但t1还是大于t2, 问题依然存在。

方案三:

1、方法:在润滑油供油总管上新增蓄能器一组, 在正常生产时供油总管为其供压, 蓄能器内储存了一定的能量, 当主油泵停运后, 供油总管压力下降时蓄能器内的压力释放到供油总管中, 延缓油压下降的速度, 达到延长t2的目的。

2、效果:增加蓄能器后, 通过实验得出结论, t2的时间被延长到了7s, 较好的解决了主风机存在的问题。

3 蓄能器选型的要点:

主风机供油主管的油液流量、最低工作压力、最高工作压力一定, 据此可计算出所需蓄能器的容积VA, VA可根据下述公式得出:

VA=VM/PA1/n[ (1/P2) 1/n- (1/P1) 1/n]

式中:VM---蓄能器要输送出去的油液体积;

PA---蓄能器充气压力;

P2---蓄能器的最低工作压力;

P1---蓄能器的最高工作压力;

n---指数;

蓄能器迅速释放能量, 可以认为气体在绝热状态下工作, 取n=1.4。

通过上述可以得出所需蓄能器的容积为103L, 考虑到具体工况与理论计算的误差, 我们选择配置总容积120L的蓄能器。考虑到蓄能器在将存油全部释放后重新充油过程中对系统油量需求过大, 可能会造成供油总管压力的瞬时波动。我们选用了DN25的细径管作为蓄能器充油管, 以确保在不妨碍油系统正常工作的前提下, 将透平油缓慢地补充到蓄能器组中。同时, 为了使蓄能器迅速补压, 我们选用DN60的无缝管作为供油管道。同时, 为了减少因管路阻力所造成的压降, 提高效率, 我们将蓄能器选择在靠近压缩机处位置安装。具体安装部位见示意图如下:

4 使用后效果:

投用蓄能器后, 润滑油总管的压力自0.245Mpa降到0.1Mpa的时间t2提高到7s, 有效规避了不必要的自保停机。

改造完成后, 在随后的生产中投入运行, 目前使用效果良好。

参考文献

[1]马雅丽黄志坚.蓄能器实用技术.化学工业出版社, 2007年[1]马雅丽黄志坚.蓄能器实用技术.化学工业出版社, 2007年

[2]雷天觉.液压工程手册.高等教育出版社, 2002[2]雷天觉.液压工程手册.高等教育出版社, 2002

腾龙煤矿主通风机变频技改方案 篇2

本文介绍了风光牌高压变频器在正兴煤业主扇风机上的应用情况。根据实际运用效果来看，高压变频器能有效地改善煤矿主扇风机设备的调速节能效果，并且有助于提高社会经济效益。

1、风机的用电现状

能源关系着国计民生，是不可或缺的，我国正处于社会主义建设的初级阶段，其中经济建设对能源的需求量很大，能源的供不应求会制约经济建设的发展。国务院针对能源方面提出“节约与开发并重”的政策，其具体内容是把节约能源与解决能源作为技术经济政策。

据有关部门统计，在全国有将近有1500万台电动机，作用在压缩机、风机等设备上，其用的电量比例为全国的50%左右，大部分电动机的电能利用率较低，若能够将它们的电能利用率提高10%到15%，那么我国每年可节约300亿千瓦的电量。

在设计的过程中计算管网的阻力是很困难的，鉴于在运转过程中有可能发生各种意想不到的问题，一般情况下选择风机型号的依据是最大风量和风压裕度，但是在实际中，想要选择到合适的风机的可能性很小，因为风机的型号以及系列都是有限的，故在选择时都是按照接近原则进行选择的。故要想满足生产工艺对风量的要求，我们只有一种方法，那就是节流调节法。具体的操作就是在风机转动时开大或者开小风门或者风道挡板的程度来决定风量的多少，外加人為刻意的去增加阻力，加强管道系统的损坏。

2、用户介绍

截至2012年，贵州大西南矿业有限公司腾龙国照煤矿一直使用涡轮式通风机（70B2）作为通风设备。涡轮式通风机不仅效率低（最高只能达到60%）而且能量损失大。其中效率低影响涡轮通风机的调速运行，通过控制风量和风压来达到调速的目的，而对叶片角度的调整能够达到此目的，此煤矿在选择通风设备的型号时，预留的了比较大的余量，并且风机很少在满负载运行。

新型矿井节能风机是湖南湘潭平安风机开发的。该机型是双级叶轮轴流通风机，他的叶片是由铝合金构成的，非常的安全。型线是机翼型扭曲式，可以看到的角度是20度到50度之间。在需求反风的情况下。我们可以直接反转通风机，而不是调整他的其他任何装置。装置最高静压效率达86.5%。此类风机的装置静压效率比老式风机70B2提高近14%，并且产品的高效区域比较宽广。

2.1性能特点

（1）操作系统是windows系统，且界面语言是中文，显示屏为彩色液晶触摸屏；

（2）不需要滤波就能达到要求，不仅风机的输出波形是阶梯正弦PWM型的曲线，而且产生的谐波也是很少的，一定程度上能够减少对设备的震动，输入的功率因素比较高，不需要其他补偿装置，线缆足够长。

（3）功率电路模块化设计，维护简单；

（4）高压主回路与控制器之间为光纤连接，安全可靠；

（5）有比较精确和灵敏度非常高的故障诊断电路、保护装置、报警装置，非常地安全。

（6）设置参数的功能比较齐全完善，能够适用与多种场合。

（7）变频器内部已经放置了能够实现自动控制功能的PLC，更加的自动化，可以用于很多的场景，并且能够实现远程控制，不过实地操作也是可操作的。

（8）可以容纳和流通零到五伏和四到二十毫安的工业公认讯号，而且还能制定个性化、根据客户需求的与众不同的定制。根据用户的个性化定制，譬如增加PID调节器。

2.2主回路控制的改造方法

变频调速系统一般有以下几部分组成：旁路柜、操作控制柜、变压器柜、变频单元柜。其中变频器能够实现全面保护，所以使用变频器很安全、放心，而且在还有旁路柜的保护作用，双管齐下，更加的安全可靠运行，不会受到其他外界的干扰破坏。

D：710kW/10kv异步电动机

DL：用户高压真空断路器

BPQ：JD-BP38-710F高压变频器

K1、K2、K3：高压变频器内置高压隔离开关

旁路柜一定得和前一级高压断路器也就是DL连锁，断路器合闸连通电路时，坚决不可以打开旁路隔离开关和变频输出隔离开关，为了防止这种拉弧现象的产生，同时保证了施工人员和机械设备的安全。

2.3工作过程

开启进风阀→开启电源开关→变频通电→旋转电位器→变频得到模拟量控制信号输电→电机运转→继续旋转电位器 →电机运转频率增加→电机转速增加→当达到工作风量风压时→电位器旋转停止→电机运行在工作频率上。当用风量减少时→反旋电位器→电机转速下降→减小风量。风量可以通过电位器自由调节，能够实现合适的风量满足用户需求，同时也能够满足风机的风量。

2.4设备运行方式

可以在DCS上完全控制变频器的启动关闭动作，变频器具有远程控制的功能，而且可以自动实现频率间的自动转换，非常的方便，此操作简单，易掌握。当出现故障时，实现工频运行，满载时，挡板完全开启，自动化程度高。

3、改造实施方案

3.1建筑施工方案

通过工作人员实地现场查看，发现在已有房间的基础上修建长宽分别为15厘米、8厘米的小房间作为放置变频器的室内空间。

1、变频器柜体尺寸为5200×1500×1900（宽×深×高，mm），参见基础安装图。设备运输时拆为三部分，分别为柜体、顶部冷却风机、干式变压器。其中冷却风机带罩高度约为400mm。

2、柜体的基本构造是要参照他的说明书来安装的。基本构造必须得焊接成一个整体才行。而且还需要提前准备好电缆沟。而且他的整个柜体的基本状态是平整的。把柜体安置在适当的环境里面，不宜放在脏乱差且潮湿的环境中。基础结构推荐选择10#槽钢。这是大众使用之后的推荐。柜体应安装或点焊在基础型钢上，保证基础钢与变频器柜体可靠连接

3、基础型钢一般提前埋在基础里，他的顶部平面和地平面一般都是一样的高度或者比地面高出一点点。基础型钢必须和地面可靠，只有这样才能保证后续操作的安全。这时柜体就理所应当的安装或者焊接在基础型钢上，这样就毫无疑问得确保了变频器和基础型钢的可靠连接。

3.2电气施工方案

1、交流输入电源的特性

（1）电压的连续上下起伏幅度不能大于±10%；

（2）频率的上下起伏不能大于±5%，频率的改变平均每一秒也不能大于±1%；（3）三相电压的失衡的范围也很小，仅仅只是负序分量不能大于正序分量的百分之五；

（4）电源的谐波成份怎么样呢？电压相较于谐波多少的均方数据不可以大于百分之十。主要操控电源一般都是单相，220VAC，5KVA

2、接地原则

（1）在安装过程中一定要确保施工人员的人身安全，接地可靠稳定。

（2）在机械正要开始准备电气安装的时候，应该为管理系统预先准备设计好的专用的接地极，而且接地的电阻必须小于3Ω。

3、安排需求

安排一定要按照安装图纸要求来布置，切记私自更改。为便于维护，所留最小空间必须达到基础安装图所标注尺寸。

3.3空调实施方案

为了使设备稳定运行，需要对安装变频器的房间的温度做适当调整，故需要安装空调来改变室内环境温度，以达到不会因为温度过高是变频器烧坏的目的，保障设备稳定可靠运转。

3.4检修照明箱安装方案

为保证变频小室内的温度稳定，那么空调则需要稳定可靠运行，为了保障空调的供电不受影响，需要安装供电插座；照明及检修电源与空调电源共用。

4、调试步骤

4.1调试前要求

1、变频器已经安装完毕，现场已经清理干净。

2、变频器内部接线已经完成，外部动力线（10000V ）包括进线和出线脱开（但随时可以接上），控制电源（220V 交流电源）接上但其连接空开断开，外部控制线（变频器与DCS、断路器之间的接线）已经接好。

3、变频器里面的空调早就安装测试完成。对应的非低压开关柜和旁路柜也应该处在分开的距离。

4、电机和设备之间联轴器脱节。

5、变频器带动电机操作运转之前，一般来说电机都要先挂电网频率运转八个小时。

4.2送电前的准备流程

1、要仔细检查好变频器的外观和内部是否有损坏老化等現象，还有就是接入线路的检查、变频器的可靠接地检查这些都是必不可少的程序。

2、查看一下图纸和设备里面变频器的里面元件是不是一样的。

3、需要测试一下变压器是不是绝缘状态。

4、最后一点就是保持变频器机械内部的干净整洁。

4.3送220V后的检查

1、随时查看变频器的性能。（厂家）

2、观察不同种类供电设备的电压数据是多少。

3、查看不同部位的零件上电后的功率怎么样。

4、检查变频器预先计划的数据，然后根据实际情况设定变频器的正常安全运行参数。

4.4变频器主回路耦合充电试验

1、拆除变压器进线及变频器出线动力电缆，在变压器的辅助380V 绕组上接上一路380 电源（用60A 空开控制）。

2、控制电源送220V，将变频器打到就地工作状态，将功率柜内的一个模块B1 推到工作位置，其余保持隔离状态。

3、停止380V电源，恢复刚才解开的变压器进线、变频器出线动力电缆。

4.5 变频器上电及断路器逻辑试验

1、断路器柜上控制电，将1DL 、2DL 和3DL 摇到试验位置，就地和远程分别检测断路器分合状态和互锁情况。

2、变频器控制系统上电，设定变频器控制参数。

3、温度参数设置合理，变压器的报警装置温度控制在85℃，跳闸的温度控制在125℃。

4、立刻坐下和远距离操控变频器，核实DCS 为定模拟量和变频器的触摸屏表达的频率是不是一样的。

5、我们可以参考调节试验大纲来考核变频器是怎样的一个的保护状态。

6、停机后将进出断路器同时分掉，断开高压，准备带电机运行。

4.6工频带电机试验

1、确认电机与机械联轴器分开。

2、在电机的确能够运行的条件下做实验。

3、电机旁边应该有专业的人手机，一旦有奇特现象产生时就立刻使电机停下。

4、我们把变频器的进线和出线还有一个就是旁路断路器换到工作的地点。

5、远程开启合闸旁路断路器，工频启动电机。

6、如果电机方向不正确，那么就断开电路，调整成10kv 进线相序。

5、为保险起见，须注意的地方

5.1机械安装的进程中应该注意的安全问题。

1、机械必须经市级质量技术监督部门检验合格。工作人员上岗前需要经过专业训练，然后考核合格即可上岗否则视为违规上岗。严禁无证操作。

2、所有机械设备都应该设置被破环失效的最大载荷，避免造成不必要的人身伤害。不能有任意一款及其可以超负荷使用。

3、设备起吊过程中下面不准有人存在，避免意外情况发生产生伤亡。

4、在比较高的状态下工作，一定要系好安全带。

5.2机械在调节试验的进程中应该注意的一些问题。

1、经过此次质检严格检查审核，最后鉴定这次的改建工作富有成效，已经安装的装置资料证件完备齐全，具备投入运行的标准，符合国家规定，发放证书准许运行。

2、在设备的检验周围环境中，宽敞明亮，道路没有拥堵，一路顺风，以及安全设施齐全。

3、检查设备的绝缘状态，及时发现问题并当时解决，安排专业人员定期维护。

4、实践中使用的线路图与设计图纸相吻合，没有丝毫差错，编号与实际使用中的设备相吻合，测试后稳定运行。

5、首先确保连锁逻辑反映是否正确，否则立即整改，然后测试逻辑、画面的组态是否正确，如若正确，则进行逻辑模块的初始参数的设置，并且按照国家标准设置，确保准确无误。

6、校验设备需要保护功能模块及其使用效果，以及设备的某些常量，准确核验。

7、对新设备的试运行的校验核对准确无误后，应对在现在参与人员进行写入档案加以备注。

8、仔细全面的检测带电设备以及周围环境状况，排出不必要的风险，避免造成不可挽回的损失。

9、如果在检测的过程中发生故障造成事故，所有人员必须马上撤离现场，并且立即控制现场不准任何人员靠近，以免造成更大的伤害。

10、凡事有关于改良和调节试验设备的全部员工都应该把机械设备的相关规章制度铭记于心，每个人应该做的事情和她们自身的职责所在更是一点也不能马虎，这样不仅仅可以极大的减少安全事故的发生。因为每个人都对发生现场的事故有着重大的责任。

6、节电计算

6.1风机节电计算公式

综上所述，变频器确实能够给我们带来节约用电量，减少每月的成本开支，同时能够节约人类可以利用的有限资源，这是变频器最大的功用了，实现了它的价值。按照GB12497-1995《三相異步电动机经济运行》的相关规定，应按照下面的计算公式计算。

6.2节能计算

通风机功率为580KW，现总风量5760m3/min。

因为在使用风门调整风量时，风机所需轴的功率为590千瓦，变频器的节电率为0.365。

（1）如今平均每一年省电量的计算方式如下

省电量=300X24x580x0.364=1520064kW·h

（2）如今平均每一年省电费的计算方式如下（电价按0.6元/计算）

单价x用电量=0.6x1520064=760032元

6.3实践应用状况

风机开始使用变频器改善之后再开始运作后，电流从曾经的三十五安跌落到现在的二十六安的样子，运行频率35Hz，输入电流26A，输入电压10.0kV，输出电流35A，风机电机功率从580kW下降到450.0kW，一年节电量1520064kW·h，实际年节电费用760032元，与理论计算值基本吻合。

7、变频改造的其他优点

（1）变频器能够有效减小启动时的电流对风机装置及设备的伤害，而且使用变频器后能够使风机软启动，还能够延长设备的寿命，有效地降低了设备的更换率，节约了经济成本。

（2）采用变频器调速效果甚好，不仅可以根据需求量改变风量的大小，而且调速的精度相当好线性度也很好，从而节约了电量。以前没有采用变频器时，需要通过调整叶片角度的方式来调节风量的大小，然而现在不需要通过这种方式，只需改变电机的转速即可达到此目的，大大地节省了成本开支和人力资源的浪费。

（3）降低了风机的工作强度，延长了使用寿命。使用变频器后，对风机的速度做了很好的优化，处于速度较低的状态下运行，减少的机械震动，提高了强度和抵抗冲击的能力，在很大程度上延长了使用年限。提高了风机的安全运行系数和运行周期。

催化主风机 篇3

1 主风机机组的组成

在催化裂化装置中, 主风机机组一般有两种组成形式, 即:烟机一轴流风机一 (汽轮机) 一变速箱一电动/发电机组成的三机组或四机组和由主风机一变速箱一电机 (或汽轮机) 组成的主风机机组。

在三机组或四机组组成的主风机机组中, 烟机是作为原动机来驱动轴流风机来提供主风, 而电动/发电机是作为启动电机或发电用的。烟气轮机是石油化工生产中重要的能量回收装置, 其最大的优点是烟气能量的回收再利用。按每年节电二十多亿度, 每度0.4元计, 一年可为企业创造十多亿元的效益, 但这种机组的组成形式和控制方案比较复杂。

在催化裂化装置中, 主风机可选用离心式鼓风机或轴流式鼓风机。轴流式鼓风机具有效率高、节约动力、经济效益高的突出特点, 在大规模、主风需求量大的催化裂化装置中被首选。但轴流式鼓风机较离心式鼓风机的工艺流程复杂, 相应的配套设备多, 操作复杂。我厂DCC联合装置主风机机组是第一种组成形式。而FC-CU装置主风机机组是第二种组成形式。

2 主风机入口管道的设计

主风机是一高速运转的设备, 在正常运转的情况下, 机器本身存在着热位移。因而, 对机组入口管嘴所受的外力和力矩的要求极为严格。因此, 在设计中主要考虑的问题是:满足机组入口管嘴受力要求, 减少压降损失, 合理安排管道走向, 施工简单, 操作方便。

针对不同形式的鼓风机的特点和要求, 其入口管道的设计采用了不同的形式。

2.1 离心式鼓风机入口管道的设计

离心式鼓风机入口管系由吸风帽、消音器、文丘里管及蝶阀组成。由于机器本身不能调节流量, 需要在入口管道上设置蝶阀来控制和调节流量。图1是一个典型的离心式鼓风机入口管系的示意图。

根据工艺流程的要求, 离心式主风机吸入口的顶部应设置吸风帽, 吸风帽的安装位置应高过屋顶1.5~2m, 吸风帽四周环形面积应满足主风机入口风量的要求, 要用吸音材料消声, 且要防止雨水和其他杂物被吸入。在入口管道上加消音器是为了降低噪声, 使噪声声压级符合卫生部和国家劳动总局颁布的噪声卫生标准的有关规定。当入口管道直径大于或等于夺500mm时, 需设置人孔;当入口管道直径小于巾500mm时, 需设置拆卸法兰, 以便进行管道的检查和清扫。

2.2 轴流式鼓风机入口管道的设计

轴流式鼓风机入口管系由空气过滤器、消音器、整流栅等组成。由于主风流量的控制是靠机器本身的静叶调节来实现的, 所以在入口管道上就不设置调节阀。图2是一个典型的轴流式鼓风机入口管系的示意图。

3 解决主风机入口管嘴受力的方法

减少主风机人口管嘴受力的措施如下:

3.1将管嘴下方管道弯头处的支架做成橡胶垫板或由其它软体材质制成的垫板。这种方法简单易做, 但橡胶材料容易变质, 不易更换;

3.2在管嘴下方管道上采用可变弹簧支吊架, 但投资较大, 设计和施工较复杂;

3.3在机组入口管道上靠近管嘴处设置波纹管膨胀节, 但波纹管膨胀节的价格昂贵;

3.4在机组入口管道靠近管嘴处采用软管连接, 即软性帆布与人口管道连接, 因其投资少, 便于施工, 易于检修和更换, 是目前采用比较多的方法。

4 主风机入口管道软管连接设计方法介绍

主风机人口道使用软管连接减小机组入口管嘴受力, 其结构如图3所示。

软管连接法施工要点如下:

4.1 在靠近主风机吸入口管嘴下方的立管上留出约30mm的间隙;

4.2在距离上下管口约30mm和75mm的位置, 用Φ10mm的圆钢, 制成与管道外径相同的圆环, 焊在管道上;

4.3将三层密实性好、拉伸强度高的帆布, 经均匀紧密缝制后, 把管道和圆环包起来, 并在重合处留有一定的搭接量;

4.4在上下两个圆环处, 各用一个管卡将包裹的帆布卡紧, 使其不能转动和被吸入;

4.5管卡一般是用4mm厚, 约30mm宽的扁钢制成的, 将其做成与管道外径相同的两个半圆, 两端成水平状, 然后用紧固螺栓将其卡死, 上下两个管卡在安装时要错开位置, 并避免紧固螺栓在帆布的搭接处;

4.6为保证上下管口对中不错位, 在整个人口管道及支架施工完后, 要将管口修整磨平, 以防止帆布被磨损和割破;

4.7机组在工作时, 机器和管道易产生变形, 上下管道错位较大, 在软管短节施工完成后, 应将弯头下的支架与土建的支架基础固定死。

因为采用了帆布软管将入口管道和机组之间断开, 避免了管道与机组的刚性连接, 不但满足了主风机入口的受力要求, 而且易于施工, 投资少, 易于维护, 保证了机器的正常运转。经过不断的完善, 此方法被广泛应用于解决管道内介质是空气的主风机入口的管嘴受力问题。

摘要：介绍了催化裂化装置中主风机机组的组成, 以及不同型式的鼓风机其入口管系的不同配置。重点介绍了软管连接方法的特点和施工要点。

煤矿主通风机节能评估 篇4

国家发改委于2010年发布《固定资产投资项目节能评估和审查暂行办法》(以下简称“办法”),“办法”第五条要求固定资产投资项目能源消费量大于3 000 t标准煤以上固定资产投资项目应单独编制节能评估报告书。

国家节能中心于2011年出版《国定资产投资项目节能评估工作指南(2011年本)》(以下简称“指南”),在“指南”评估要点中明确项目建设方案节能评估中应评估项目用能工艺和工序的节能评估,计算项目用能工艺和工序能耗指标,采用标准对照法判断能耗指标是否满足标准要求,在能评阶段节能措施中对节能方面存在问题的应提出相应的节能措施方案。

对于煤矿项目节能评估主要依据和评估内容是初步设计内容,煤矿主通风机在初步设计阶段中会选择出主通风机的参数和容易(困难)时期运行工况。一般初步设计容易时期和困难时期会选择同一台风机运行,这样在初步设计阶段一般会使容易时期风机工况点可能运行在低效率区,对于初步设计阶段来说风机运行在低效率区不会影响设计结果,但到了节能评估阶段,通风机低效率运行工况点就会使主通风工序能耗计算不符合煤矿行业工序能耗限额标准要求。针对上述现象,本文通过提出风机单级运行使通风机工序能耗在节能评估阶段符合行业工序能耗限额标准要求。本文通过一设计实例来说明。

1 初步设计主通风工序能耗计算

1.1 设计依据

矿井所需风量:135m3/s,初期回风立井回风时:负压2 422.05Pa。

1.2 选型结果

设计选用2台FBCDZ-8-№28A型对旋轴流风机,1台工作,1台备用。该风机风量范围为92m3/s~275m3/s,负压范围为1720Pa~4200Pa。配备选择YBFe-5003-8电机,功率400kW×2,电压10kV,转速740r/min。工况点参数见表1,风机曲线见图1。

1.3 工序能耗计算

式中,Ef为通风机装置初期工序能耗,kW·h/(Mm3·Pa);277.8为通风机装置工序能耗计算系数;PSRD为通风机装置电动机平均输入功率,k W;qv为通风机装置工况点风量,m3/s;p为通风机装置工况点静压,Pa。

主通风机装置工序能耗不符合MT/T1071-2008煤矿在用主通风机装置节能监测方法和判定规则[1]轴流式通风机工序能耗≤0.440kW·h/(Mm3·Pa)的规定要求。

1.4 电动机负载率计算

式中,β为电动机负载系数,%;P2为电动机输出功率,k W;Pn为电动机额定功率,k W。

通风机电动机负载率不符合GB/T15913-2009风机机组与管网系统节能监测[2]中规定的电动机负载率不小于45%的要求。

1.5 风机机组电能利用率计算

式中,Hj为风机组电能利用率,%;PYP风机机组有效输出功率,kW;P1为通风机装置电动机平均输入功率,kW。

风机机组电能利用率不符合GB/T15913-2009风机机组与管网系统节能监测中规定的电动机容量在45k W及以上的风机机组电能利用率不小于65%的要求。

2 能评阶段主通风工序能耗计算

项目初步设计阶段选择主通风机风机效率不符合GB19761-2009通风机能效限定值及能效等级[3]对轴流式、机号≥10、轮毂比在0.4≤γ≤0.55范围内主通风机能效限定值的要求,致使主通风工序能耗、电动机负载率、风机机组电能和率等不符合相关标准要求。评估建议单级运行风机,使其工序能能耗、电动机负载率、风机机组电能利用率、通风机效率符合相关标准要求。

2.1 选型结果

单级运行工况点参数见表2,风机曲线见图2。

2.2 工序能耗计算

式中,Ef为通风机装置初期工序能耗,kW·h/(Mm3·Pa);277.8为通风机装置工序能耗计算系数;PSRD为通风机装置电动机平均输入功率,kW;qv为通风机装置工况点风量,m3/s;p为通风机装置工况点静压,Pa。

2.3 电动机负载率计算

式中,β为电动机负载系数,%;P2为电动机输出功率,kW;Pn为电动机额定功率,kW。

2.4 风机机组电能利用率计算

式中,Hj为风机组电能利用率,%;PYP为风机机组有效输出功率,kW;P1为通风机装置电动机平均输入功率,kW。

2.5 节能措施效果评估

项目年节能量=(能评前电机输入功率-能评后电机输入功率)×运行时间=(368.12kW-264.18kW)×8760=84×104kW·h,折标准煤当量值104tce。

2.6 节能措施经济性评估

能评阶段通过调整风机运行方式,年可节约电量84×104kW·h,1kW·h按0.75元计算,年可节约63×104元。能评阶段提出的节能措施属于管理节能,是无投资费用节能项目,所以项目建设可行。

3 结语

风机单级运行只是煤矿主通风机装置节能运行方式的一种,煤矿主通风机装置节能运行方式还有很多种,要根据设计选型工况点选择不同的解决方式,如果调整叶片角度、加装变频器或更换电机(或整个风机)使主通风工序能耗符合煤矿行业能耗限额标准要求。

摘要：通过提出主通风机单级运行使工序能耗符合能耗限额标准要求,并计算单级运行节能量,评估技术合理性、经济可行性。

关键词：煤矿主通风机,通风工序能耗,单级运行

参考文献

[1]国家安全生产监督管理总局.MT/T1071-2008煤矿在主通风机装置节能监测方法和判定规则[S].北京:煤炭工业出版社,2008.

[2]国家标准化管理委员会.GB/T15913-2009风机机组与管网系统节能监测[S].北京:中国标准化研究院,2009.

主工艺风机长周期运行分析 篇5

主工艺风机是SH963B型燃油 (气) 管道式烘丝机的关键设备, 它在工艺中起到两个关键作用:一是给燃油 (气) 管道式烘丝机提供连续、不间断的自然新鲜空气;二是为叶丝进出燃油 (气) 管道式烘丝机提供动力。

SH963B型燃油 (气) 管道式烘丝机对叶丝进行快速脱水膨胀定性, 需要250℃左右的高温工艺气体, 在此温度范围内, 叶丝填充值与叶丝内在品质能够达到要求, 叶丝亦不会出现结焦碳化现象。其膨胀原理是:从叶丝回潮机输送来的 (22±3) %水分、 (65±3) ℃的叶丝进入到燃油烘丝机管道内, 由于管道内有250℃左右的高温工艺气体, 在此温度下短时间内叶丝细胞就会建立起蒸汽压, 而快速建立起来的细胞内蒸汽压远大于通过细胞壁的渗透压, 水分子以近乎爆炸的形式从叶丝细胞内蒸发出来, 从而达到脱水膨胀定性的效果。燃油 (气) 管道式烘丝机所需要的工艺气体, 一小部分是由循环气体提供, 而绝大部分则是由主工艺风机提供。

制丝车间是流水线作业, 生产上不能出现间断。如果在生产中某一环节出现问题, 就会造成整个生产线的停机。燃油烘丝机在制丝车间的地位尤为重要, 因为叶丝品质的好坏, 在工业生产环节主要取决于该工序。如果主工艺风机在运行过程中出现故障停机, 这不但影响生产, 更重要的是影响产品质量。因为SH963B型燃油 (气) 管道式烘丝机管道内温度很高, 在此温度下, 叶丝内在品质很快就会遭到破坏, 从而导致大量废品出现, 造成不可弥补的经济损失。因此, 保障主工艺风机长周期连续运行对装置安全平稳运行乃至整个卷烟工业企业的平稳运行都有重要意义。

2 热风机结构

如图1所示, 轴承箱及电机安装在台板上, 风机主轴与电机联轴器连接, 风机悬臂支撑, 自然新鲜空气介质从中心进入, 通过叶轮做功, 出口收集后进入SH963B型燃油 (气) 管道式烘丝机管道, 轴承箱风机端A、联轴器端B支撑处分别有振动传感器和温度传感器监测轴承的运行情况, 靠近A端、B端轴承箱处装有冷却循环水管道给轴承降温, 防止高温损坏轴承, 轴承采用油浴润滑。

3 历次故障分析

表1为几次故障的统计, 其原因都与转子振动有直接关系。其中2009年5月5日, 靠近风机一侧的油位计脱落, 润滑油跑损, 导致轴承磨损。2009年5月15日故障前, 风机A、B两处振动已经偏大, 虽然轴承没有磨损, 但由于填料和轴套的间隙比较小, 导致填料和轴套发生磨损, 又由于磨损比较严重产生高温而造成填料和轴套抱死。

A—轴承箱风机端B—联轴器端

针对以上问题, 我们分析可能来自以下几个方面的原因: (1) 轴弯曲变形。该轴已经使用了5年, 高速连续运转、几次故障的发生都可能造成轴的损坏, 从每次拆检的结果来看, 都有不同程度的损伤。由于其结构 (靠近风机一端为空心) 和材质特殊, 虽经多次修复却仍然达不到设计要求。 (2) 维修及安装过程中的人为原因致使安装质量不能得到保障。维修过程中, 每次拆装几乎都是靠硬物撞击才能得以完成, 又因此轴是空心轴, 所以很容易造成轴弯曲变形;另外, 钳工在维修时因为时间的关系每次都未能对风机轴进行详细的检查, 对轴进行修复时标准也不高。在安装过程中, 由于风机多次拆装修复及轴承座的磨损, 导致两支撑轴承的中心不在同一平面上;轴承安装时, 由于安装方法不当, 很有可能造成轴承的游隙发生变化, 加载后加剧轴承的损坏。但这些安装过程中产生的人为影响在低速动平衡时没有暴露出来, 从而致使风机的振动逐渐加大。

4 采取措施

针对主工艺风机在生产中暴露的问题, 我们主要做了以下几个方面的相应工作: (1) 加强管理, 加强设备点巡检力度。要求现场操作人员定时检查风机的运行情况。 (2) 车间技术人员每天对风机进行检查, 对风机振动情况进行监测并记录, 定期做趋势分析, 同时在生产上精心操作, 避免产生大的波动, 以保证风机工况的稳定。 (3) 为防止轴承箱油位下降和轴承缺油, 根据实际情况, 特增设一套300 m L的自动油位器, 当轴承箱润滑油有损耗后, 油位器就自动往轴承箱补油, 操作人员只需定期给油位器加油即可, 这样就杜绝了轴承发生干摩的可能, 从而大大改善了轴承的润滑情况。 (4) 加强维修的过程监控, 提高维修的标准。风机拆卸过程用专用工具进行, 杜绝野蛮拆装, 以防止对风机造成人为损伤。

5 跟踪分析

自2009年7月主工艺风机最后一次故障处理后, 制丝车间采取了一系列的措施对其加强监控, 技术人员定期对振动情况进行跟踪。经过一年多的运行, 风机的振动没有增大的现象, 风机振动的波动也较小。图2为2010年12月风机振动趋势图。主工艺风机停车后, 重新开启风机初期振动偏大, 后又慢慢降低并趋于稳定, 这是因为停车后工况发生变化, 重新开启初期负荷较大, 随着系统温度的升高逐渐达到设计工况, 振动也就趋于稳定。增加自动油位计后, 风机轴承的润滑状况大大改善, 没有再发生过因润滑油损耗而导致轴承箱液位偏低的现象。

6 结语

主工艺风机自2009年7月最后一次故障修理后, 通过车间加强管理和一系列监控措施, 至今没有发生过故障。目前风机运行良好, 各项监测数据都在控制范围内, 真正做到了长周期运行, 为装置安全、平稳、长周期运转提供了有力的保障。

参考文献

主扇风机无人值守系统改造探析 篇6

兴源矿现有FBCDZ-6-NO.19/2×160kW型矿用对 旋轴流通风机(淄博金河风机有限公司)2台,1台使用,1台备用,电机功率为2×160kW,额定电压380V,静压1800Pa左右,全压2000Pa左右,风量3600 m3/min。电控形式 采用变频 调速。安装有AKYJC型微机在线监测系统,能够在线测量与处理风机运行参数,包括风机入口静压、风速、流量、电机轴 承温度、定子绕组温度、电机功率、风机效率等,不能监测 风机振动状况,目前操作人员通过变频柜上的启、停按钮来实现风机 的启停操作,通过调节 变频柜上 的调速旋 转钮来实 现风机的 调速,不能实现远程监控、自动调节以及无人值守。

针对以上情况,兴源矿决定对主通风机控制系统进行升级改造,为其引入全新的控制模式。改造内容如下:保留现有的1台电源进线开关柜、2台联络柜及4台变频控制柜,风机房内增加1台矿用主扇风机控制柜(PLC控制柜),控制4台变频启动器;矿调度室安装2台(套)上位机,实现远程控制和相关数据的显示、打印、存储,增加1套视频监控系统,最终改造 成1套智能化风机变频控制系统。该系统综合应用了先进的自动 控制、通讯、计算机、信息和现代管理技术,能够完成风 机现场管理、风机运转状态以及风速、风量、振动等参数集中监控等各种任务,实现风机风量的自动调节和风门的自动控制,在调度室进行远程监控,实现了无人值守,为保障安全生产奠定了坚 实的基础。

2设备主要技术参数

(1)通风机主要参数:1)规格型号:FBCDZ-6-NO.19型对旋轴流通风机;2)额定风压:989~3737Pa;3)额定风量:2838~6300m3/s;4)额定转速980r/min。

(2)电动机主 要参数:1)型号:YBF2-355S-6;2)额定电压:380/660V;3)额定电流:296/34.3 A;4)额定功率:2×160kW;5)额定转速:992r/min。

(3)电气控制 设备:采用SVFB-FAEV型变频控 制系统(深川电气科技有限公司)。

(4)主要运行参数:1)风压:1796Pa;2)风量:3600m3/s;3)运行频率:45Hz;4)自动化水平:风机在线监测。

3系统构成

系统主要由原有变频 器及传感 器、新增加的PLC控制部分、上位机部分、视频监控部分以及振动传感器等构成。

3.1上位机部分

兴源矿现有AKYJC型微机在线监测系统放置在现场操作室,上位机只有1台,且不能操作,一旦出现问题,所有数据 将不能监测及记录,存在安全隐患。本次改造把监控上位机放在现在的调度室,采用2台研华IPC-610MB-L型高可靠性工业控制计算机,不仅实现风机变频控制系统的在线监测,还负责对现场设备进行远程控制,同时采集、存储、查询和统计分析现场监控系统运行数据、曲线、事件信息、操作记录、故障报警,远程监视设备运行情况。配置山特C3KS1H(松下电池)型UPS电源,以防突然掉电造成数据丢失。配置A4激光打印机,打印相关报表。

3.2视频监控部分

(1)在风机现场、操作室和配电室各安装1台彩色高清红外补光摄像机,实现对整个风机系统的监控,采用光纤数 字通讯,与自动化控制采用同一网络传输到矿调度室。

(2)调度室中设置视频服务器,系统可以同时显示全部画面,也可以单独放大任意一个画面进行细节观察,还有存储 回放等功能。

(3)监控系统可实现无人值守、自动运行、自动摄录。

(4)系统具备安全管理功能,能实现分级权限控制和分级密码设置。

(5)网络中获得控制中心授权的计算机(客户端)可以对任意监控点图像进行实时浏览。

(6)监控图像和传 输视频信 号传送稳 定、清晰,动态性能良好。

(7)各种录像资料至少保存1个月。

(8)所有设备满足实现系统功能的全部要求,并保证日后系统扩展的方便性、可操作性。

3.3PLC控制部分

目前风机的控制通过变频柜上的启停按钮直 接控制变 频器,风速通过变频柜上的旋钮人工调节,系统并不采集和 处理风机运行的各种参数,不能根据实际风量进行自动调节。考虑到主扇风机在煤矿安全生产中所起的至关重要的作用,本次改造本着系统安全及稳定的原则,新的控制系统考虑把风机的各种运行参数采集到PLC,通过运算,根据实际需要自动调节风机的运行频率,对井下风量的变化反应更加及时。

PLC柜内部放置防雷 模块,防止电源 电压突然 增高导致PLC内部模块损坏。

PLC柜内部放置UPS电源,防止突然 掉电造成 控制系统不能正常工作,影响井下安全。

PLC柜内部安装声光报警器,系统出现故障后发出声光报警,提示现场附近人员注意安全,及时处理故障。

3.4传感器部分

从煤矿风机监测的实际情况来看,除了需要监测风机的工艺参量如风量、风压、电机电流等外,还需要监测风机的振动情况。也就是说,要从风机振动和工艺参量的复合角度来判断风机运行性能的好坏。

现有系统不能检测风机振动,故增加4台振动传 感器,用来检测4台风机电机的振动情况。

4系统功能

本系统融入了视频 监控系统,具有全新 的监测画 面和特点,可实现远程监控、无人值守。

(1)工作方式:远程控制、就地控制、检修方式。

(2)控制风机启停,具有常规故障分析和提醒功能。

(3)通过信息化工业以太网或专用光缆,实时将有关运行数据传送至矿生产调度指挥系统。

(4)检测风机的轴承温度、定子温度、风筒内气体温度等相关的温度信号,并由PLC进行处理,超出正常范围则发出报警,并运行停机等相关预先设计好的动作程序。

(5)检测风机轴承的振动位移并处理,振动过大则发出报警等。

(6)检测风机负压、全压、风量、瓦斯和CO浓度等重要的参数数据,超出正常值时报警和作出相关的紧急处理。

(7)将相关的参数信号传输至上位机,使上位机组态软件将接收到的信号以图形、实时曲线、历史曲线、报表等形式显示出来,便于日后查询。

(8)数据储存和管理。风压、风量、风速、电量、风机及电机的各种温度、风机的振动等监测参数实现定时存储,数据能保存1~2年甚至更长时间。

5 系统特点

(1)高可靠性。采用低功耗、散热好的硬件设备,散热系统设计合理;现场设备都经过防尘试验。

(2)实用、易操作性。功能设计全面实用,让用户终端能够全面了解各种监测信息,以简捷流程实现复杂功能,最大限度地减短了操作者学习的时间。

(3)监测信息全面。监测指标包括各类开关量、振动量、性能参数,如电量、负压、风量、瓦斯浓度、温度、风机效率等,还可根据需求增加监测内容。

(4)可扩充、易维护性。硬件采用模块化设计,可在不影响已有系统结构的条件下,扩展新的采集通道;系统具备自 诊断功能,能识别传感器、数据库等的异常,便于进行维护。

6结语

该主扇风机无人值守系统能够随时对运行参数进行监测,确保安全运行。更重要的是,其减少了现场操作 人员,在当前煤炭行业萧条,大力提倡减员提效的背景下,意义尤为重要。

摘要：针对开滦(集团)蔚州矿业有限公司兴源矿(以下简为兴源矿)主扇风机未实现远程监控、自动调节以及无人值守的现状,提出了一种主扇风机实现无人值守和监控的改造方案。该方案将主扇风机的自动控制集中到地面调度室,操作人员只需在调度室就可实现设备的启停及实时监测,能够完成风机现场管理、风机运转状态及风速、风量、振动等参数集中监控等各种任务,进而提升矿井的自动化管理水平,节能增效,为实现安全生产奠定坚实的基础。

煤矿主扇风机在线监控系统 篇7

关键词：可编程序控制器,主扇风机,VC++

0 前言

根据煤矿企业的生产特点,风井两台主扇风机是全矿生产中的特大型重要负荷关键设备,担负着向矿井井下输送新鲜空气、排出有害气体、保障矿井安全生产的重任;同时,由于主扇风机处于污浊的气流中,工作电压较高,电流较大,出现故障的概率也较大,它们是隐性的,不可预测的,对生产存在严重的威胁。这些存在的故障隐患严重影响到全矿运行的经济性和安全性。因此,设计一套功能完善、安全可靠、操作方便的矿井主扇风机在线监控系统,控制主扇风机的运行,并对各项参数和运行特性进行及时、准确地监测,对保障矿井安全和提高经济效益有着重要的意义。

1 系统功能

风机在线监控系统的监测对象为:煤矿2台主扇风机机组。

本系统重点研究煤矿通风机的远程安全监测技术的理论与实验验证方面的问题。系统主要完成数据处理、存储、查询及状态显示等工作,并与上层网络及Internet联网,实现设备远程状态监测、信号分析于一体的设备综合管理系统[1]。

该系统由以下几部分组成:1) 参数采集部分;2) 信号转换部分;3)数据处理部分;4) 显示输出部分。

其中数据处理部分、显示输出部分主要由PLC控制器来完成。

主要监测参数:1) 实时监测风机性能参数:静压、全压、效率;2) 实时监测风机风量、入口温度;3) 实时监测电动机运行电流、电压、功率;4) 实时监测风机、电动机的轴承温度、电动机绕组温度;5) 实时监测电动机轴振动。

系统总体框图见图1[2]。

2 硬件设计

系统由PLC测控系统、高压配电系统、通信系统以及工控机组成。系统以西门子S7-300为核心,包括温度传感器、风压传感器、振动传感器、电流变送器、电压变送器、位移传感器(测风门角度)等,采集风机运行控制的相关参数,处理并上传至服务器端,由VC++开发的客户端处理,存入SQL数据库,实现实时监控、实时报警和绘制日报表、动态趋势曲线等。

PLC系统主要完成数据采集和风机启停控制。风机的启停控制有自动和手动两种操作模式,有相应的选择开关用以切换。自动模式由监控计算机向PLC发出指令,再由PLC根据逻辑程序实现相应动作;手动模式则是通过风机和风门设备旁的控制箱按钮控制风机的启停和风门的开合,处于手动状态时,PLC的输出控制信号被封锁,此时PLC只有数据采集功能。自动控制模式有2种操作方式:单机运行(只启停一台电动机)、双机运行(顺序启停两台电动机)。

1) 电参数。传送的电参数有电动机的电流、电压、功率、功率因数等。选用精度高、可靠性好的电量采集模块将来自电压、电流互感器二次侧的电压、电流换成标准电信号接入S7-300。

2) 振动信号。系统要求两台风机的水平与垂直振动烈度,选用防爆型振动传感器,输出4～20mA电流信号,接入S7-300模拟模块。当风机主轴承振动大于1.6mm/s时报警,大于4.3mm/s时跳闸停机。

3) 轴温测量。连续监测风机工作时的轴承温度和电动机的轴承温度,也是风机监测一项重要任务。电动机轴承温度和风机轴承温度的感知元件为在电动机出厂时预埋的PT100铂热电阻,并以三线制的方式引出风机机体处接线盒内 。

4) 负压和风量参数。根据《煤矿用主要通风机现场性能参数测定方法》MT 421-1996,中华人民共和国煤炭工业部1996-12-30批准,P1测点布置在一级风机环形断面,水平、垂直的两条直径与硐壁和芯筒外缘的交点a,b,c,d,e,f,g,h处,见图2;P2测点布置在连接风筒圆形断面,水平、垂直的两条直径与硐壁的交点a,b,c,d处,见图3;负压由风压传感器直接测得风量由负压计算得到:

$q=s{}_1\times s{}_2\sqrt{(p{}_1-p{}_2)/2\rho (s{}_1^2-s{}_2^2)}$

式中:s1,s2——风机机体的两处截面积;

p1,p2 ——两截面处的负压;

ρ ——空气密度[3]。

3 软件设计

该系统以工业控制计算机为核心,配以各种外围设备组成,在软件的控制下,完成数据的采集、分析等工作,以图表等多种形式显示在显示器上,并传输到指定地点。

为了保证风机监测系统的可靠性和实时性,开发了一套基于VC++和SQL Server上位机监控系统[4]。VC++和SQL Server是Microsoft公司主打的程序开发和数据库产品,功能强大、应用广泛、技术成熟。用VC++开发的程序体积小效率高,适合于风机监控,而且程序开发过程灵活。SQL Server数据库具有速度快、可用性高、安全可靠等优点,因此,是风机监控软件理想的数据库平台。监控软件系统和数据采集与处理的硬件系统通过RS-485总线连接,测量数据从数据采集系统上传到监控软件,控制命令从监控软件下发到数据采集系统。计算机网络中的其他微机也可以通过监控主机的转发看到风机的监控界面。上位机系统框图见图4。

PLC软件采用梯形图语言编写,清晰易懂简洁直观,而且方便修改。程序设计采用模块化结构,便于维修和扩展。通过传感器完成对通风机出入口的风压风量、轴承。温度和风机振动强度等参数采集、转换送入PLC,经过运算处理输出控制量或报警信号,图5为模拟量采集子程序。

4 结语

该系统以工业控制计算机为核心,配以各种外围设备组成,在软件的控制下,完成数据的采集、分析等工作,以图表等多种形式显示在显示器上,并传输到指定地点。PLC系统主要完成数据采集和风机启停控制。基于VC++和SQL Server的上位机监控系统保证了风机监测系统的可靠性和实时性。该系统对提高煤矿综合自动化系统的信息化、智能化水平有一定的促进作用。

参考文献

[1]张永超.通风机运行工况微机监测系统的研究[D].济南:山东科技大学,2003.6.

[2]房利国,华钢,张培,等.主扇风机在线监控系统设计[J].淮阴工学院学报,2009,18(1):23-26.

[3]王启立,胡亚非,熊建军.基于可编程控制器的煤矿主通风机监控管理系统[J].煤炭工程,2007(7):94-96.

改造防雨降噪帽降低主排风机噪声 篇8

1 原防雨降噪帽结构

主排风机风管原防雨降噪帽是直接焊接在风管上的。具体结构:在风管顶端 (38m高度) 间隔焊接长1 200mm的10号槽钢, 槽钢上焊接一个开口向下高度2 000mm的Φ3 700mm的圆筒。风从风管排出后被圆筒顶部挡回, 从槽钢间出来折向下排出, 相当于转向180°。这种结构防雨效果非常好, 但由于阻力大所以噪声很大, 在距厂区界外1m离地面高1m处监测, 噪声值昼间65dB (A) 、夜间55dB (A) 。对此, 我公司制作了新的防雨降噪帽。

2 新防雨降噪帽结构

降噪帽与风管相接端直径Φ2 058mm, 向上直径逐渐变大为Φ3 300mm的扩大口, 然后又逐渐变小为Φ2 400mm的缩口。在壳体内有一个伞顶的圆锥体, 圆锥体上部Φ2 240mm, 下部Φ80mm, 高1 740mm, 圆锥体上部焊接一个吊装鼻。圆锥体与壳体用8件均匀分布的δ6mm钢板焊接连接, 起固定作用。

工作原理:风从风管排出后顺着光滑锥斜面向上直接排出, 风的阻力很小, 噪声也就降低了。下雨时雨水经伞顶顺壳体内表面向下, 从风管与风帽间预留的约29mm间隙排出到风管外面。

另外, 在满足工艺要求的前提下, 适当降低了风管总高度, 为降低空气阻力系数, 减少因风管振动对基础的破坏 (现场发现风管在风力作用下有轻微晃动, 并对基础造成破坏) , 根据现场实际情况, 将风管截去5m, 原来风管加降噪帽总高度39.20m, 现高度为36.58m, 总高度降低了2.62m。

3 效果