[发明专利]矿山主扇风机无缝节能切换系统

说明书

技术领域

本发明涉及矿山主扇风机的控制系统，特别是一种矿山主扇风机无缝节能切换系统。

背景技术

主扇风机是矿山，特别是煤矿企业的主要设备，完成矿井通风的作用，牵涉到矿下作业人员的安全，如果运行不良，将造成矿下的瓦斯累积，容易发生爆炸事故，另外主扇风机还是功率较大的设备，耗电量大。

一般目前国内主扇风机采用的常规控制办法：

电气部分采用常规控制办法，通过人工实现开停操作，一旦风机出现故障没有相应的应急措施，风机的运行性能通过单一的控制系统进行监视，不能与电控和变频器进行有机的联系，对井下风量需求变化时，不能进行风量调节，造成电量的浪费，同时也会造成风机运行的不稳定。采矿行业对井下供风量的要求比较高，所以对风机设备运行的可靠性要求也高，行业强制要求风机采用一开一备的配置方式，为保证设备的可靠，通常会定期(通常在15～30天)进行设备轮流运行，在轮换过程中会出现一段时间(2～4分钟)的停机，这对于具有瓦斯，特别是高瓦斯的煤矿行业存在很大的危险，国内已经发生多起这样的瓦斯爆炸事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种矿山主扇风机无缝节能切换系统，主要解决上述现有技术所存在的技术问题，使用时，从运行风机转到备用风机运行时，井下风量保持基本不变，避免常规更换风机运行需要2～4分钟停顿的情况，这种能力对高瓦斯矿意义重大。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的：

一种矿山主扇风机无缝节能切换系统，其特征在于它包括一端分别与立井井筒连通的第一风机通道和第二风机通道，所属的第一风机通道和第二风机通道的另一端设置由分别由两台电机控制的第一风机和第二风机；第一风机通道和第二风机通道内分别设置两个电动碟阀；所述的电机、风机、电动碟阀均由PLC控制。

所述的矿山主扇风机无缝节能切换系统，其特征在于系统通过PLC控制的操作流程如下：

A风机启动过程：先打开风机前端的蝶阀，待完全打开后，启动风机的电机；

B风机关闭过程：停风机的两台电机，再关断风机前端的蝶阀；

C从第一风机到第二风机倒换过程：先停第一风机的两台电机，再关断第一风机通道的蝶阀；待第一风机通道蝶阀全部关到位，开启第二风机通道的蝶阀，待第二风机通道的蝶阀开启到位后，再启动第二风机的两台电机。

所述的矿山主扇风机无缝节能切换系统，其特征在于所述的电机与蝶阀之间分别安装设置在风机通道副门上的副门蝶阀及负压变送器；所属的副门蝶阀与负压变送器也由PLC控制。

所述的矿山主扇风机无缝节能切换系统，其特征在于系统通过PLC控制的第一风机到第二风机倒换过程是：

将第二风机通道的副门蝶阀打开，待完全打开后，启动第二风机的电机，电机启动完毕后，打开第二风机通道内远离副门蝶阀的蝶阀；待蝶阀完全打开后，第一风机的副门蝶阀逐渐等速打开，同时，第一风机通道内靠近副门蝶阀的蝶阀逐渐关闭，这个过程使蝶阀的关闭程度跟踪副门蝶阀，使负压保持在一定范围；在副门蝶阀打开的同时，第二风机通道内的另一蝶阀逐渐打开，其打开模式为等速进行的模式，而第二风机通道的副门蝶阀再逐渐关闭，待副门蝶阀完全关闭后，停第一风机的电机，同时关第一风机通道的副门蝶阀和另一蝶阀，到此整个换机过程结束。

所述的矿山主扇风机无缝节能切换系统，其特征在于所述的第一风机通道和第二风机通道内设有气水交换区。

与现有技术相比，本发明的特点如下：

(1)控制系统一体化

本发明的控制系统将高压电气控制、变频控制和风机参数监控集成到一个系统中来，操作人员在一个操作界面上就可以观察和操作与主扇风机有关的所有功能，因为风机控制及运行的所有电气、机械上的参数都归纳到一个操作系统中，所以可以实现各种故障的应急处理，如在检测到运行风机出现故障(不管风机振动还是电气故障)，可以自动切换到备用风机，整个过程自动完成，无需人工介入，这样可以大大减少井下瓦斯累积爆炸的危险。

另外，一体化的系统可以同时监测运行设备的各种参数，给用户或设计人员提供最实时真实的数据，为设备安全高效运行提供原始数据。

(2)节能运行