1 概述
KHCG500 礦用采煤機(jī)塵源跟蹤噴霧降塵系統(tǒng)(以下簡稱系統(tǒng)),是根據(jù)采煤工作面采煤機(jī)的采煤工藝特點(diǎn)開發(fā)的智能化采煤機(jī)高效自動噴霧降塵系統(tǒng)。
系統(tǒng)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為:GB 3836.1-2010 《爆炸性環(huán)境第1部分:設(shè)備 通用要求》、GB 3836.4-2010《爆炸性環(huán)境 第4部分:由本質(zhì)安全型“i”保護(hù)的設(shè)備》、Q/HRC 131-2016《KHCG500礦用采煤機(jī)塵源跟蹤噴霧降塵系統(tǒng)》。
1.1 產(chǎn)品特點(diǎn)
a)系統(tǒng)可實現(xiàn)對采煤機(jī)滾筒割煤塵源的自動跟蹤噴霧,保證采煤機(jī)前、后滾筒及下風(fēng)流始終處于高壓噴霧的控制范圍之內(nèi),從而實現(xiàn)采煤機(jī)的高效噴霧降塵,改善工作面的勞動衛(wèi)生條件。
b)系統(tǒng)采用遙控發(fā)送器對所有聯(lián)機(jī)控制箱統(tǒng)一進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,無需對每個控制箱分別進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。參數(shù)的設(shè)置可根據(jù)工作面長度、采煤機(jī)長度及運(yùn)行速度在一定范圍內(nèi)調(diào)整,也可根據(jù)用戶需要,在參數(shù)設(shè)定范圍內(nèi)自行設(shè)定。
c)將電動球閥、紅外信號接收、控制電路、通信電路、顯示功能集成為一體,即為電動球閥,安裝使用方便。
d)系統(tǒng)可采用無線通訊方式,接線非常少。大大減小了安裝與維護(hù)工作量。
e)系統(tǒng)中的電動球閥適應(yīng)水壓高(10MPa),可實現(xiàn)噴霧系統(tǒng)的高壓噴霧降塵,提高噴霧降塵的效率。
f)系統(tǒng)各控制箱具有設(shè)定參數(shù)的存儲功能,斷電后恢復(fù)供電,系統(tǒng)仍按原存儲的參數(shù)進(jìn)行工作。
g)主機(jī)采用高分辨率漢字液晶顯示,顯示直觀,應(yīng)用方便。
1.2 主要用途
該系統(tǒng)主要用于煤礦綜采(綜放)工作面的采煤機(jī)自動化高效噴霧降塵,尤其是在配風(fēng)量大、產(chǎn)塵強(qiáng)度高的綜采工作面,可顯著降低采煤機(jī)割煤時的粉塵濃度,改善工作面的勞動衛(wèi)生條件。
1.4 環(huán)境條件
系統(tǒng)中用于機(jī)房、調(diào)度室的設(shè)備,應(yīng)能在下列條件下正常工作。
a) 環(huán)境溫度:15 ℃~30 ℃;
b) 相對濕度:40 %~70 %;
c) 溫度變化率:小于 10 ℃/h,且不得結(jié)露;
d) 大氣壓力:80 kPa~110 kPa;
e) GB/T 2887 規(guī)定的塵埃、照明、噪聲、電磁場干擾和接地條件。
系統(tǒng)中用于煤礦井下的設(shè)備應(yīng)在下列條件下正常工作:
a) 環(huán)境溫度:0 ℃~40 ℃;
b) 平均相對濕度:不大于 95 %;
c) 大氣壓力:80 kPa~110 kPa;
d) 含有瓦斯和煤塵爆炸危險的場所,但無顯著震動和沖擊、無破壞絕緣的腐蝕性氣體的煤礦井下。
2系統(tǒng)組成
2.1 礦用本安型采煤機(jī)塵源跟蹤噴霧降塵系統(tǒng)主控箱
a)工作電壓:18V.DC,工作電流:≤150mA;
b)電源輸出:輸出電壓:18V.DC,最大輸出電流:1A;
c)模擬量采集:頻率范圍:(200-1000)Hz;
d)主控箱與監(jiān)控分站通信:通信方式:RS485,傳輸速率2400bps;
e) 主控箱與電動球閥、壓力傳感器通信:傳輸方式:無線同頻異步半雙工,工作頻率:(2.4G±0.8)GHz,接收靈敏度:≤-60dbm,傳輸距離:≤200m(無阻擋)。
2.2 礦用隔爆兼本安型直流電源
a)輸入電源電壓:36V.AC/127V.AC/660V.AC,50Hz;
b)電源輸出:兩路18V.DC,900mA。
2.3 礦用本安型電動球閥閥
a)電源電壓:12V.DC, ≤300mA;
b)傳輸性能:通信方式:無線同頻異步半雙工,工作頻率:(2.4G±0.8)GHz,接收靈敏度:≤-60dbm,傳輸距離:≤200m(無阻擋);
c)動作時間:6~15秒;
d)公稱壓力:10MPa。
2.4 礦用本安型紅外發(fā)射器
a)工作電壓:電池供電7.2V.DC (鎳氫電池 1.2V/3.5Ah*6節(jié) 串聯(lián)),工作電流:≤100mA;
b)發(fā)射距離:≤10 m;
c)載波頻率:38kHz;
d)發(fā)射功率:≤150mW。
2.5 礦用本安型壓力傳感器
a)工作電壓:電池供電7.2V.DC (鎳氫電池 1.2V/3.5Ah*6節(jié) 串聯(lián)),工作電流:≤100mA;
b)測量范圍:(0~60)MPa;
c)分辨率:1.5MPa;
d)傳輸性能:通信方式:無線同頻異步半雙工,工作頻率:(2.4G±0.8)GHz,接收靈敏度:≤-60dbm,傳輸距離:≤200m(無阻擋);
2.6 礦用遙控器
a)工作電壓:紐扣電池供電3V.DC,工作電流:≤30mA;
b)發(fā)射距離:≤10m;
c)載波頻率:38kHz;
d)發(fā)射功率:≤100mW。
2.7 粉塵濃度傳感器
a)工作電壓:18V.DC,工作電流:≤300mA;
b)信號輸出:(200-1000)Hz。
2.8 粉塵監(jiān)控系統(tǒng)
a)供電電源:地面設(shè)備:220VAC,檢測設(shè)備:220VAC、380VAC、660VAC 任選;
b)通信方式:
粉塵監(jiān)控系統(tǒng)到塵源跟蹤噴霧降塵系統(tǒng):RS485,波特率:2400bps;
c)基本功能:數(shù)據(jù)采集,控制功能,顯示功能,打印功能,人機(jī)對話功能,自診斷功能,雙機(jī)切換功能,數(shù)據(jù)備份功能,備用電源功能;
3 主要技術(shù)指標(biāo)
3.1 系統(tǒng)基本功能要求
3.1.1 一般要求
應(yīng)具有參數(shù)設(shè)置、參數(shù)存儲、顯示、通信、跟蹤及噴霧控制等基本功能。
3.1.2 參數(shù)設(shè)置功能
應(yīng)具有通過主控箱對系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置的功能。
3.1.3 參數(shù)存儲功能
應(yīng)具有參數(shù)存儲功能。斷電后恢復(fù)供電,系統(tǒng)仍能按原設(shè)置的參數(shù)進(jìn)行工作。
3.1.4 顯示功能
應(yīng)具有顯示系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)及相關(guān)信息的功能。
3.1.5 通信功能
電動球閥之間,主控箱與電動球閥之間應(yīng)具有數(shù)據(jù)通信功能。
3.1.6 跟蹤及噴霧控制功能
傳感器檢測到采煤機(jī)位置信號后,系統(tǒng)應(yīng)能按設(shè)置的參數(shù),開啟對應(yīng)的電動球閥。隨采煤機(jī)位置移動,系統(tǒng)應(yīng)能按采煤機(jī)移動方向,順次開啟和關(guān)閉對應(yīng)的電動球閥。
3.2 主要技術(shù)指標(biāo)
3.2.1 系統(tǒng)容量:500。
3.2.2 發(fā)射器的發(fā)射距離:不大于11.5m。
3.2.3 動作響應(yīng)時間:開啟動作響應(yīng)時間不大于2s,關(guān)閉動作響應(yīng)時間不大于5s。
3.2.4 動作維持時間:在設(shè)計范圍5s-600s內(nèi)可調(diào),允許誤差為每分鐘±2s。
3.2.5 同時開啟的電動球閥數(shù)量:設(shè)計最大數(shù)量為14,同時開啟的電動球閥數(shù)量應(yīng)在設(shè)計范圍內(nèi)能任意設(shè)置。
3.2.6 間隔數(shù):設(shè)計最大間隔數(shù)為9,間隔數(shù)應(yīng)在設(shè)計范圍內(nèi)能任意設(shè)置。
3.2.7 系統(tǒng)額定水壓:4.0MPa -10.0MPa。
3.2.8 噴霧霧流性能
a) 噴嘴的有效射程:≥4m。
b) 噴嘴的條件霧化角:30°,其偏差值應(yīng)符合MT/T 240的相關(guān)規(guī)定。
4 工作原理
a)電動球閥的接收器檢測到定位傳感器發(fā)射的信號后,該電動球閥以無線通訊的形式發(fā)送給所有聯(lián)機(jī)的控制箱,根據(jù)在主機(jī)上統(tǒng)一設(shè)定的程序和參數(shù),由一體化電動球閥進(jìn)行水路的開斷,執(zhí)行噴霧降塵及延時功能。
b)噴霧延時時間到后,若接收器仍在該位置點(diǎn),不重復(fù)執(zhí)行噴霧延時時間。
c)在噴霧延時時間內(nèi),若發(fā)射器順序移動到下一位置并被下一位置的電動球閥檢測到時,則執(zhí)行新位置接收器的功能,原位置點(diǎn)接收器的功能隨即終止。