煤矿主井提升机冷却系统的改造.doc

革新・改造 煤矿主井提升机冷却系统的改造 张文丽1,戴铁军2 11河北能源职业技术学院,河北唐山063004;21北京工业大学,北京100124 摘要随着矿井生产能力的不断提高,主井提升电机及液压站润滑油等出现温度超过临界值现象,原冷却系统已不能满足要求。根据现场实际情况,对主提升机的冷却系统进行改造,改造后达到了矿井对主井提升机提升能力的要求。 关键词主提升机;冷却;改造 中图分类号T D534 文献标志码A 文章编号10032079420090120149202 T rans ation to Cooling System of Main Shaft H oister ZH ANG Wen-li1,DAI Tie-jun2 1.Hebei Energy V ocation T echnology C ollege,T angshan063004,China;2,Beijing T echnology University,Bejing100124,China AbstractIn pace with growth of production capacity,the lubricant tem perature of main shaft hoister and hydraulic system rose at same time and went bey ond its critical value s ometimes.Because the cooling system could not meet the operation requirement.it was trans ed according to the actual site situation.The trans for2 mation achieves the significant effect and meets the operation requirement fully. K ey w ordscooling;trans ation;main shaft hoister 0 前言 煤矿主井担负着原煤提升任务。某矿业公司矿井设计年产量为400万t,提升设备是从德国马克公司和西门子公司引进,在矿井的投产初期,产量在5000tΠd左右,原煤提升任务量较小。随着矿井的发展和市场的需要,矿井产量已达到460万t,给主井提升造成了相当大的压力,主井提升电机在夏季经常出现超温现象,影响主井提升效率,有时甚至被迫停井降温,才能保持连续提升作业。另外,制动系统的液压油也经常超温,使主井提升机被迫停止运转。对此,虽然采取了安装空调、降低室温等措施,但是夏季制动系统液压油超温现象仍时有发 负载曲线。满意后,按“数据保存”按钮将数据存入数据库。 4数据保存 实验数据可以保存在Access数据库中,作为“实验管理”的原始数据。实验管理数据库记录实验人姓名、实验时间、实验名称和实验数据。 4 溢流阀动态性能实验 溢流阀的开始动作约发生在0105s时刻,动态过程一般在011s完成,因此要求数据采集系统的响应时间要足够短。所用的接口卡AΠD转化速度是0100001s,理论上可以在011s内取1000个点数据,但实际速度还要受到计算机的运算速度和操作系统的限制,实际速度要小得多。如果连续取100个点,在P4214GΠ256MΠWindowsXP的环境下,实际需要1s,在整个动态过程中,有效的点数只有10点左右,已经看不出动态实验效果了。从实际效果图可见,采集的动态数据太少。 5 结语 利用计算机和多功能接口卡对液压实验台进行控制,接口简单,编程也容易,可以实现复杂的逻辑控制关系。接口卡提供了方便的操作函数,可以对各个模入、模出和开关量IΠO口进行读入或写出。利用软示波器原理编写液压泵脉动观察程序,可以直观地显示泵的情况。其他实验则可以方便地记录数据,现场显示各种性能曲线,及时获得实验结果。对于溢流阀动态实验,则需要采集卡和变送器具有较高的响应速度,否则,难以获得满意效果。 参考文献 [1]曾亿山.液压传动CAT综合实验台的研究开发[J].煤矿机械, 2005530-31. [2]北京中泰研创科技有限公司.PCI多功能接口卡用户手册[K]. 2003. [3]雷天觉.液压工程手册[K].北京机械工业出版社,1999. [4]何存兴.液压元件[M].北京机械工业出版社,1982. 作者简介姜丽莹1964-,女,吉林辽源人,毕业于华中科技大学软件工程专业,广东省理工职业技术学校讲师. 收稿日期2008206210 第30卷第1期2009年 1月 煤 矿 机 械 C oal Mine Machinery V ol130N o101 Jan.2009 生,成为制约主井提升效率和安全的主要障碍。为此,在经过现场调研及分析的基础上,确定了解决提升机主电机和制动液压油超温问题的思路 1降低提升机房大厅的温度,给主电机创造一个好的散热环境。 2加大主电机冷却通风量。 3降低冷却风的入口温度。 4将液压站液压油的冷却方式由风冷改成水冷并与主井提升电机的冷却一并考虑。 1 煤矿主井提升机冷却系统改造的方案、实施及其效果 1降低主井提升机房大厅的温度 主井提升机房大厅墙壁顶部没有通风窗口,距离房顶8m以下部分才设有窗口,而且窗口全部都是固定的,不能任意开启,造成主井提升机房通风不畅,温度升高。据此,设计在绞车房大厅墙壁顶部分别打开4个115m215m的通风孔,并安装上塑钢窗,可以任意开启,这样空气从下部的窗口进入,与电机散出热气混合,再由上部窗口排出,形成空气对流,能有效地降低提升机房大厅的温度。实施后,大厅温度由原来的42℃降低到仅比室外气温略高1 2℃,效果非常明显。 2降低冷却风入口温度 原来在冷却风入口处已经加装了自制的管式冷却器,效果不明显。经分析,冷却效果不好的主要原因是其自制的冷却器热交换不好。同时,发现洗煤厂暖气改造拆下的散热片交换性能比管式的要好得多。于是,拆除了管式冷却器,安装上冷热性能好的散热片,既做到了废物利用,又解决了实际问题。另外,还考虑在进风口处加装水幕装置,这样既能降温又能除尘。自行设计的2套水幕装置,每套装置共3排,前后2排为水帘,中间1排为喷雾式装置。经过以上改造,进口温度又降低了34℃,且有效地净化了空气,保证了冷却风的除尘效果。另外,为了节水,还自建了一个30m3的冷却储水池,采用了循环冷却水方式,达到节水和冷却双重效果。 3加大冷却风量 在原有风机上进行改造非常困难,原因有2点 ①国产风机与西德风机的结构不同,根本无法改造; ②主井提升任务十分紧张,几乎没有时间停产进行风机改造。1996年虽然仿造了2台西德风机,但效率及风机各项指标都不尽如人意,最后不得不停止使用。为此,大胆提出“建一个新的风机房,利用原来的冷却风道,在新风机房中安装2台新风机”的设计思路。经通风部门测定,2台西德风机的风量为9 10m3Πs。为保证冷却效果,必须要选择比其增大1倍风量的风机。最后经过详细的计算分析,选择了沈阳鼓风机厂的离心式通风机,型号为4-72-12№12C,风量为201987m3Πs,全压21112Pa,主轴转速1120rΠmin,电机功率75kW。根据所选定的风机,设计了新风机房并利用了原有风道,经过试运转,风量及风压达到了设计要求。 4降低液压油的温度 将原来液压站的风冷系统拆除,从废品库中找来2个淘汰的采煤机组油冷却器,再与进风口的冷却器并联,油冷却器串入原液压回路中,经运行后,可使液压油温控制在3040℃,达到了理想的运转温度。 实际运转验证表明,即使在夏季持续高温的情况下,主井提升电机的最高温度点也未超过95℃,仍低于报警温度105℃,实践证明改造是成功的。 2 主井提升机冷却系统改造后的经济效益分析 2.1 改造费用 1从沈阳鼓风机厂购2台风机包括电机共支出5.5万元。 2建筑队建风机房及改提升机房顶部窗户支出8万元。 3冷却器及自制水幕,管子等材料费用1万元。 4自建30m3储水池费用1万元。 共计15.5万元 2.2 直接经济效益 以前在夏季高温时,主井提升机电机需要停产降低温度才行。按平均每天冷却电机需1.5h,每小时提煤26钩,每钩27t,每吨创效益20元计算,在夏季90d即可创效益189.54万元。 由此可见,这次改造的经济效益是相当明显的。参考文献 [1]孙玉蓉,周法孔.矿井提升设备[M].北京煤炭工业出版社,2004. [2]谢锡纯,李晓豁.矿山机械与设备[M].北京中国矿业大学出版 社,2004. 作者简介张文丽1964-,女,河北唐山人,河北能源职业技术学院信息工程系主任,副教授,燕山大学硕士研究生毕业,从事机电专业. 收稿日期2008207223 V ol130N o101 煤矿主井提升机冷却系统的改造张文丽,等 第30卷第1期