許廠煤礦副井絞車(chē)運(yùn)行方式優(yōu)化的研究與應(yīng)用

楊記根 張顯義 苗世壯(濟(jì)寧市高新區(qū)許廠煤礦,山東濟(jì)寧 272000)

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許廠煤礦副井絞車(chē)運(yùn)行方式優(yōu)化的研究與應(yīng)用

楊記根 張顯義 苗世壯
(濟(jì)寧市高新區(qū)許廠煤礦,山東濟(jì)寧 272000)

【摘 要】生產(chǎn)成本是企業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)的決定因素。在確保安全、保證質(zhì)量下千方百計(jì)降低生產(chǎn)成本是企業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中生存的重錘法寶,煤炭行業(yè)也不例外。許廠煤礦副井絞車(chē)JKMD3.5×4(Z)型多繩摩擦式直流絞車(chē),通過(guò)優(yōu)化絞車(chē)勵(lì)磁方式和優(yōu)化絞車(chē)風(fēng)冷系統(tǒng)運(yùn)行方式不但節(jié)約大量電能,而且降低設(shè)備損耗、延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。

【關(guān)鍵詞】直流絞車(chē) 勵(lì)磁方式 風(fēng)冷

【Abstract】The production cost is the deciding factor of competition between enterprises.In ensuring the safety, ensuring the quality of everything possible to reduce the production costs of enterprises in the competition to survive magic hammer, the coal industry is no exception.Xuchang Coal Mine Hoisting JKMD3.5 × 4 (Z) type multi-rope friction DC winch, winch by optimizing the excitation mode and optimize the winch air cooling system operating mode not only saves a lot of power, but also reduces equipment wear and tear, extended equipment life.

【Keywords】DC winch; excitation mode; air-cooled

1 許廠煤礦副井絞車(chē)運(yùn)行方式優(yōu)化的背景

許廠煤礦副井絞車(chē)為上海冶金礦山機(jī)械廠生產(chǎn)的JKMD3.5× 4(Z)型多繩摩擦式直流絞車(chē)。絞車(chē)的勵(lì)磁方式為全天恒磁，副井絞車(chē)勵(lì)磁電流216A，勵(lì)磁電壓110V。副井絞車(chē)電機(jī)冷卻方式為全天強(qiáng)制風(fēng)冷，冷卻風(fēng)機(jī)電機(jī)為45KW。許廠煤礦副井絞車(chē)平均每天提升量200勾左右，每勾提升時(shí)間平均約2分鐘。副井絞車(chē)每天運(yùn)行時(shí)間約7個(gè)小時(shí)，也就是說(shuō)副井絞車(chē)每天3分之2的時(shí)間處在停運(yùn)狀態(tài)。副井絞車(chē)全天恒磁和絞車(chē)電機(jī)全天強(qiáng)制冷風(fēng)，絞車(chē)恒磁能量和電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)能量屬于無(wú)功負(fù)荷，不僅浪費(fèi)電能而且加快設(shè)備老化。

2 許廠煤礦副井絞車(chē)運(yùn)行方式優(yōu)化的主要內(nèi)容

2.1 副井絞車(chē)勵(lì)磁方式優(yōu)化方案

副井絞車(chē)停車(chē)時(shí):副井絞車(chē)罐籠到停車(chē)位置，絞車(chē)停車(chē)后，勵(lì)磁電流由原來(lái)的216A降到45A作為下次啟動(dòng)時(shí)準(zhǔn)備勵(lì)磁電流。停車(chē)后無(wú)提升任務(wù)，副井井口信號(hào)工發(fā)停車(chē)信號(hào)后延時(shí)2s副井絞車(chē)勵(lì)磁電流由45A將到0A。副井絞車(chē)開(kāi)車(chē)時(shí):信號(hào)工發(fā)出開(kāi)車(chē)信號(hào)后，副井絞車(chē)勵(lì)磁電流由0A升至45A作為啟動(dòng)時(shí)的準(zhǔn)備電流，當(dāng)副井絞車(chē)司機(jī)推動(dòng)給定手柄時(shí)勵(lì)磁電流由45A升至216A。

2.2 副井絞車(chē)電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)冷卻方式優(yōu)化方案

圖1 副井絞車(chē)勵(lì)磁方式優(yōu)化程序

在副井絞車(chē)房司機(jī)操作臺(tái)上安裝一個(gè)副井絞車(chē)電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)啟動(dòng)方式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。冷卻風(fēng)機(jī)啟動(dòng)方式分為“手動(dòng)”啟動(dòng)和“自動(dòng)”啟動(dòng)。在副井絞車(chē)上位機(jī)顯示器上制作副井絞車(chē)電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)方式顯示窗口。風(fēng)機(jī)啟動(dòng)方式手動(dòng)、自動(dòng)轉(zhuǎn)換時(shí)，上位機(jī)顯示器上顯示現(xiàn)副井絞車(chē)電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)方式。副井絞車(chē)電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)手動(dòng)啟動(dòng)方式:由絞車(chē)司機(jī)到副井低壓配電室絞車(chē)?yán)鋮s風(fēng)機(jī)控制柜，手動(dòng)操作絞車(chē)?yán)鋮s風(fēng)機(jī)的開(kāi)停。風(fēng)機(jī)的自動(dòng)啟動(dòng)方式:絞車(chē)司機(jī)在操作臺(tái)上按一下絞車(chē)?yán)鋮s風(fēng)機(jī)啟動(dòng)方式轉(zhuǎn)換按鈕，副井絞車(chē)電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)換成自動(dòng)啟動(dòng)模式，同時(shí)上位機(jī)顯示器上顯示風(fēng)機(jī)控制模式由“手動(dòng)”模式轉(zhuǎn)為“自動(dòng)”模式。風(fēng)機(jī)啟動(dòng)動(dòng)必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件:絞車(chē)在停車(chē)點(diǎn)，絞車(chē)停車(chē)后；電機(jī)溫度大于60℃。風(fēng)機(jī)關(guān)閉必須同時(shí)滿足兩個(gè)條件:絞車(chē)在停車(chē)點(diǎn)，絞車(chē)停車(chē)后電機(jī)溫度小于40℃。因副井絞車(chē)電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)為變頻啟動(dòng)，考慮到變頻器啟動(dòng)時(shí)對(duì)電能的影響，所以將冷卻風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)和停止，設(shè)計(jì)在副井絞車(chē)停車(chē)以后。

3 許廠煤礦副井絞車(chē)運(yùn)行方式優(yōu)化的效益分析

(1)副井絞車(chē)勵(lì)磁節(jié)約能源分析。副井絞車(chē)勵(lì)磁改造前恒磁情況下勵(lì)磁每天消耗電量為216A×110V/1000×24=570度。副井絞車(chē)每天提升量平均200勾，每勾用時(shí)平均2分鐘。每天提升機(jī)時(shí)間為200× 2/60=6.7小時(shí)。副井絞車(chē)勵(lì)磁優(yōu)化后每天消耗電量為216A×110V/ 1000×6.7=159度。副井絞車(chē)勵(lì)磁優(yōu)化后每年節(jié)約電量為(570-159) ×365=15萬(wàn)度。

(2)副井絞車(chē)電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)節(jié)約能源分析。副井絞車(chē)電機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)控制方式優(yōu)化前為每天24小時(shí)運(yùn)行。卻風(fēng)機(jī)功率為45KW。電機(jī)輸出功率效率一般為0.75%。冷卻風(fēng)機(jī)控制方式優(yōu)化前每天耗電量為45×0.75×24=810度。 冷卻風(fēng)機(jī)控制方式優(yōu)化后每天開(kāi)啟時(shí)間平均為7小時(shí)，耗電量為 45×0.75×7=236.3度。冷卻風(fēng)機(jī)控制方式優(yōu)化后每年可節(jié)約電量(810-236.3)×365=21萬(wàn)度。 副井絞車(chē)運(yùn)行方式優(yōu)化后每年可節(jié)約電費(fèi)15+21=36萬(wàn)元

(3)有利于延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。首先是絞車(chē)電機(jī)的壽命延長(zhǎng)。由于勵(lì)磁電流的降低，絞車(chē)電機(jī)發(fā)熱量減小，減慢了絞車(chē)電機(jī)的絕緣老。其次是勵(lì)磁變壓器的壽命延長(zhǎng)。由于勵(lì)磁電流的降低，勵(lì)磁變壓器發(fā)熱量減小，減慢了勵(lì)磁變壓器的絕緣老。再次是絞車(chē)?yán)鋮s風(fēng)機(jī)的壽命延長(zhǎng)。由于絞車(chē)?yán)鋮s風(fēng)機(jī)開(kāi)啟時(shí)間大幅度降低，絞車(chē)?yán)鋮s風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)部件的磨損大幅度下降和冷卻風(fēng)機(jī)電機(jī)溫度大幅度下降，減慢了風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)部位的磨損速度和風(fēng)機(jī)電機(jī)絕緣老化。副井絞車(chē)勵(lì)磁運(yùn)行方式優(yōu)化后的效果見(jiàn)附圖1所示。

作者簡(jiǎn)介:楊記根(1982—),男,許廠煤礦機(jī)電分區(qū)技術(shù)員,助理工程師職稱。