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煤矿井下水仓和掘进面、采煤区煤泥水处理解决方案

发布时间:2020-05-14 17:26:48访问:10作者:

煤矿井下水仓和掘进面、采煤区煤泥水处理解决方案:

一、阐述

基于国内煤矿井下煤泥水处理凸显出处理困难、效率低、劳动力强、处理成本高、现有很多煤矿用传统人工挖或用清仓机、污泥泵等直接打到皮带上输送到外面煤库堆积;由于水分过多很容易造成管涌煤堆塌方;给人们生产生活带来重大灾难。

煤矿井下水仓是煤矿保证安全生产,防止矿井发生水灾的重要设施。随着矿井开采的延伸,矿井涌水量增大等因素,大量携带煤(岩)泥随矿井排水进入水仓,逐渐淤积到水仓底部,使得井下水仓有效蓄水容积减小,排水主泵负荷加大,主泵机械磨损增加,排水效率下降,可能出现制约煤矿生产的情况。所以矿井水仓的及时清理及煤泥脱水成为矿井生产的当务之急,也成为影响矿井正常生产的关键环节。

高效的矿井水仓清淤设备,对减轻工人劳动强度,提高水仓清理速度,降低水害发生,保障矿井安全生产具有十分重要的现实意义。矿井水仓环境工作条件恶劣,实际使用的矿井主水仓或盘区水仓,往往淤积物达一半以上,搅动后成半流态,水泵工作阻力很大,直接影响水泵排水能力,造成排水时间长,排水效率低,对安全生产造成不利因素。

针对矿井水仓淤泥多,水泵排水困难等情况,西山煤电中煤机械公司和合作公司KOK足球经过几年研发,推出新式专供煤矿井下煤泥脱水分离的“煤泥水分离机”,用于煤矿井下水仓、掘进面、采煤区;井上生活污水处理、井上煤泥处理、洗煤厂等专业井下、井上煤泥清淤处理,设备可快速将水仓中的煤泥通过离心运转分离出来,分离效率达90%以上,本装置已申请国家发明专利并取得井下使用的“煤矿安全标志证书”,并以授权给合作单位KOK足球为(全国总代理商)唯一单位。首先公司在西山煤电集团设备推广得到实际应用,取得十分明显的效果。

二、煤泥水分离机简介:

矿用煤泥水分离机是我公司多年研发的科技KOK足球,其原理是将需要处理的含有悬浮颗粒的物液由污泥泵均匀输入离心机内,在离心力场及设备内转鼓、螺旋输送器通过转速差的作用下,实现清水加(PAM)和固体颗粒的分离。分离出的清水和固体颗粒物,通过物料的固相出口和液相出口排出,液相出口达到井下回用标准回用。煤泥水分离机的控制设备为防爆变频开关,变频开关是在一个防爆壳体内装两台变频器,两台变频器分别控制转鼓电机和螺旋输送器电机,使它们产生不同的差速以实现煤泥水固相和液相的分离。煤泥水分离机可直接架设到水仓上方或者直接跨装在主运皮带上方。设备运转平稳可靠,噪声低,一般不会超过85分贝,可实现连续24小时运转,也可与皮带控制机构连锁,实现连锁运行(以安装实际为准)。

公司主要KOK足球为MFL-450X1800D离心机单机处理量大,工作效率高,结构紧凑,适用于井下大多数环境。可根据煤泥水浓度比例,颗粒物大小等不同区段情况设定运行参数,灵活调节离心机运行差数,确保脱水效果。本设备适合于颗粒在0.03-30mm,浓度60%状态内的煤泥水连续脱水,脱水后的煤泥含水率可达20%以下(试物料定),颗粒排出率最高可达90%以上,离心机每小时处理量为10-30立方/小时。正常情况下,参数一经设定,操作工人只需按开停开关键,不需要进行其它调试等操作,方便一般技能人员的操作。

 

 

 

 

 

MFL-煤矿用卧式固液分离机(带煤安证)

 

三、主要技术参数 

技术指标

参数

单位

备注说明

单机处理量(混合液)

10-30

m?/h

最终处理量视物料定

额定转速

2820

r/min


分离因数G

2000


外形尺寸

3730*1400*1150

mm

卧式

整机重量

3450

Kg


直径

450

mm


长度

1800

mm


差速调节精度值

≤0.1

rpm

行星差速器

差转速

1~30/无级可调

rpm

螺旋扭矩


N·m

工作噪音

≤85

dB(A)


振动烈度

≤5

mm/s


电机

功率

主电机

37

kW


副电机

11/15

Kw


防爆

说明

电机

矿用隔爆

控制柜

矿用隔爆

 

 

工作原理

离心机的转鼓与螺旋输送器启动到全速后,由于旋转产生一个强大的离心力场,悬浮液物料由进料管加入螺旋内,物料通过螺旋筒体内的出料孔进入转鼓,在离心力场的作用下,比重较大的固相物料沉附到转鼓壁上,形成一个环形的固相层,螺旋输送器在差速器(差速器是保证差转速稳定的装置,共用母线的双变频调速装置,实现了转鼓转速、差转速的无级可调,可以适应流量、浓度的变化,保证良好稳定的分离效果)的作用下,使螺旋与转鼓产生一个恒定的差转速,将脱水后的固相沉渣从圆锥转鼓的小端出渣口推出,而比重轻的澄清液从圆柱端的溢流口溢出,如此连续不断地工作,达到连续分离的目的。

设备防爆性能要求

MFL-450×1800D型离心机配套主电机应为用于煤矿瓦斯气体环境的I类电气设备,具有防爆合格证(防爆标志Exd I)和矿用KOK足球安全标志证书(适用范围:严格按煤矿安全有关规定使用)。

传动三角带(防静电)等配件须选用安标KOK足球。

转子部件与转子上下壳体之间存在相对运动、且在发生故障或零部件失效情况下可发生碰撞接触的部位须做“防爆设计”:上下壳体上潜在接触碰撞部位采用无火花金属材料(如铅黄铜)。

离心机空运转时,主轴承温度不应高于70℃,温升不大于35℃;负载运转时,主轴承温度不应高于75℃,温升不大于40℃。

离心机空运转和负载运转时,差速器油温不应高于70℃,温升不大于40℃。

 

离心机性能及特点

1机器的转子由圆柱、圆锥型转鼓和内部的螺旋输送器及差速器构成。运行时机器可对各种悬浮液进行24小时连续分离操作;

2机器处理能力大、分离效果好,占地面积小,易于操作,维护方便;

3机器便于实现自动控制,可以无人值守;

4机器有可靠的整机的密封性能,旋转部分设置防护罩;

5机座采用碳钢防腐材质,表面抛光后进行光饰亚光处理,保证各部件的耐腐蚀性和美观性。

6机器采用双变频控制,启动平缓;转鼓转速与分离因数无级可调;差速器可调范围大,可以满足不同含固率的液体处理;辅变频电流反馈到主变频器,节能效果显著;

7转子设有防磨蚀措施:锥转鼓出渣口镶有可更换的耐磨衬套;转鼓内壁焊有专门的防磨筋条;螺旋推料面焊有耐磨合金片或堆焊耐磨焊条;

8螺旋轴承采用滚柱轴承加推力轴承结构,可大大提高轴承的承载强度,确保整机能长时间安全运行;

9该离心机采用目前比较先进的流体流场理念而设计的,它采用的螺旋进料屏蔽技术,防止了离心机进料对沉渣的冲击,增加了离心机的沉降能力约30

10采用特殊设计的推料叶片,使流体流动更趋平稳,可以大幅提高机器的沉降能力,提高固液分离效率;

11采用特殊的排料设计,增大了螺旋内部的挤压力,使出泥含液率大大减少,改善了排渣条件,保证排渣的顺畅,运行中不会堵料;

12别具匠心的节能安排,使该离心机比别的同类KOK足球节约能耗15%以上。

13在工作转速下实施机器的加水动平衡校正,确保整机在工作状态下平衡,降低噪声,声压级应不大于85dB(A),提高了机器的使用寿命;运行时,噪声85dB(A),振动烈度7.1mm/s

14当采用防爆电机与防爆控制柜时,可以在易燃、易爆的环境中使用;

15用户环境(高温)的特殊设计:

    ①考虑内、外转子轴因工作温差而产生的相对伸缩变化;

    ②考虑转子(转动件)与罩壳(不动件)因工作温差而产生的相对伸缩变化;

    ③主轴承工作温度的确定及润滑、冷却方式的确定;

    ④主轴承选型计算及润滑、冷却系统技术规格确定计算;

    ⑤主轴承座的设计;

    ⑥轴承座密封结构设计(要考虑机器启动时与工作时的温度差而引起的构件伸缩)

    ⑦控制与保护

  

 

 

 

 

 

 

矿用隔爆兼本质安全型交流变频器

BPJ1-75/660SF

煤泥水分离机控制开关技术性能

一、 KOK足球概述

序号

名称型号

单位

数量

主要器件

1

BPJ1-75/660SF矿用隔爆兼本质安全双电源双变频

1


175kW变频器 1

255kW变频器 1

2IGBT主要部件采用英飞凌

4 EMC进线电抗器

5 昆山国力真空接触器

6 变频器保护快熔

7、 热管加强制风冷散热

 

 

变频器由传动部分所有功率器件为原装进口器件。

变频器箱外形尺寸:W*D*H=1800mm×1050mm×1200mm

 

 

隔爆兼本质安全型变频箱

 

二、 KOK足球性能

1. 主要技术参数

1) 输入电源电压:AC660V,频率50Hz;电压允许波动范围-15%+10%;频率允许波动范围±2.5%

2) 输出频率范围:0~50Hz连续可调(最大400Hz);

3) 加、减速时间:0~999秒任意可调;

4) 额定功率:75Kw/22kW;

5) 额定电流:86A/28A;

6) 过载能力:1.5IN二分钟,2.0IN一分钟;

7) 功率因数:COSΦ>0.98;

8) 低频运转时,有自动转矩提升功能,能保证100%的额定转矩;

9) 变频器设有过压、欠压、过流、过载、短路、接地、功率元件过热和电机缺相等保护,设有故障记忆功能,能保留最近10次故障的功能号码和最后一次故障的参数;

10) 总谐波含量<5%;

11) 中文显示屏,变频器的参数设置、状态显示、故障显示等均为中文显示;

12) 开关操作方便,所有操作和参数设置均可在箱体外部进行,无需打开箱体门进行设定、修改;

13) 采用低电感母线技术,大大降低谐波干扰。抗干扰性能够满足EMC标准;

14) 系统噪声等级:≤85dB;

15) 使用环境

温度(0~+30)℃;

周围环境相对湿度不大于98%(+25℃);

在有甲烷、煤尘爆炸性气体的煤矿井下中工作;

在无淋水、积水的地方;

在无剧烈冲击和振动的地方;

大气压力(80~106)kPa;

16) 冷却形式:真空热管+强制风冷。

附录:配置表

序号

名称

描述

数量

品牌

1

隔离开关

GHK-200/1.14

1

国产优质

2

变频器

22kW/660V

1


3

变频器

75kW60V

1


4

快速熔断器

NGTC00-690/125A

6

上海飞灵

5

输入滤波器

NFI-100

1

国产优质

6

输入滤波器

NFI-50

1

国产优质

7

真空接触器

CKJ5-125/1.14

2

昆山国力

8

输出电抗器

OCL 100A 690V

1

国产优质

9

输出电抗器

OCL 30A 690V

1

国产优质

10

控制变压器

500VA,690/220V

1

国产优质

11

开关电源

150W,AC220V/DC24V

1

欧姆龙

12

中间继电器

MY4NJ-G

16

欧姆龙

13

按钮、旋钮


10

施耐德

14

本安电源

CSTI-I,0.5A,DC24V

1

上海煤科

 

 

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