风门控制

风门控制（共8篇）

风门控制 篇1

1 引言

煤矿斜井井口风门是煤矿井下通风安全管理的主要设备,其作用是避免进风系统和回风系统的风流短路,同时又不影响两系统间的过车,对通风安全及生产运输系统是至关重要的。长期以来井口风门主要是采用人工启闭的普通电动风门。人工启闭风门费时费力,安全系数低,影响运输效率。近年来,煤矿的生产、设计、科研单位对此进行了一些探索、研究,尤其随着煤矿生产自动化程度的提高,提升机电控系统的不断完善,煤矿斜井井口风门的可靠性和自动化程度显得更为重要。

随着提升机控制系统性能的不断完善和提高,现在大多数的风门控制系统已与提升机控制系统进行了连接。这样不仅大大提高了风门控制的可靠性和自动化程度,也提高了提升机的运输能力。例如:轨道检测式自动风门控制系统,在经过现场实际应用后发现,此控制系统存在两个致命缺点:其一,未与提升机系统完全联锁,当风门系统出现故障时提升机系统不能及时停车而发生事故;其二,此风门控制系统的轨道检测开关由于常被重达几吨的矿车轧过,会常出现误动作或损坏,致使风门系统故障率高。因此,设计了集成于提升机电控系统的牌坊检测式自动风门控制系统来解决以上问题。

2 风门控制系统可靠的必要性和重要性

在靠近压风机房即主扇的斜井井口都应安装风门来保证井下空气的流通,降低井下瓦斯浓度,使井下作业的工作人员有足够的氧气。如果没有设置风门,或者风门控制不可靠,由压风机房向井下压入的新鲜空气就会由井口流失,使井下危险。这就是常说的风流短路。另外,风门控制系统不可靠还有其他的安全隐患,如人车要经过风门,风门应该打开时没有打开,就会发生撞门事件,轻则耽误生产,重则伤人。

3 牌坊检测式自动风门控制系统的组成

(1)风门控制系统硬件

风门控制系统硬件主要由以下几个部分组成。

主回路:风门电源断路器、正转接触器、反转接触器。

控制回路:PLC程序控制、硬件控制。

检测回路:风门状态检测、过门状态监测、风门动作检测、甩车检测。风门动作检测开关由以前的轨道式安装改为牌坊式深度指示器安装,检测开关由以前的普通行程开关替换成可靠性更高的霍尔接近开关。这样大大降低了风门动作检测开关的故障率,从而提高风门的可靠性。

(2)风门的控制方式

如图1所示为两道风门检测开关位置示意图。

说明:牌坊式深度指示器上的小滑块的位置,与矿车在井筒中的位置存在一个固定的比例,由此图的DI位置点直观的反应风门动作点的位置,而实际这些动作点安装于牌坊式深度指示器上。

本设计规定靠近井口的风门为一道风门。

(1)手动控制方式

操作工可以通过操作台上的转换开关和按钮来控制风门动作。

具体操作是:“风门控制方式”转换开关打到“手动”,按“一道手动”按钮,一道风门开(如果风门在关的状态),否则风门关(如果风门在开的状态);按“二道手动”按钮,二道风门开(如果风门在关的状态),否则风门关(如果风门在开的状态)。此控制方式只有在风门出现故障或检修时使用。

(2)自动控制方式

正常开车时操作工只要把风门控制开关打到“自动”,PLC就会根据绞车运行的方向和位置自动开、关风门。

当绞车处于上行状态时,牌坊式深度指示器上的深度指针依次经过二道风门下控开关、二道风门过门监视、二道风门上控开关、一道风门下控开关、一道风门过门监视、一道风门上控开关。对应上述过程的具体动作依次为:二道风门开、绞车经过二道风门、二道风门关、一道风门开、绞车经过一道风门、一道风门关。

(3)风门安全回路

风门安全回路主要包括风流短路故障、风门拒开故障、风门拒关故障、风门状态检测开关故障、风门动作超时故障、风门过位故障。

(4)风门监控系统

目前,提升机控制系统大多都实现了声光告警系统和监控系统,因此牌坊检测式自动风门控制系统也就由以前的手动控制系统跳跃升级到全自动带监控系统的控制系统。风门的开关状态、动作、绞车过门、故障等都在提升机操作台上通过指示灯和语音装置实现声光告警。风门状态检测、过门状态监测、风门动作检测、甩车检测、风门故障等都在提升机的监视屏中有单独画面显示。

4 牌坊检测式自动风门控制系统的设计

根据风门动作顺序要求,并保证车辆通过时风门畅通,而且前后两道风门应可靠互锁,不能同时打开,以避免风流短路。因此,在原提升机PLC中增加一些数字量输入DI点和输出DO点来控制两道风门的自动开关。图2所示为数字量输入(DI)、数字量输出(DO)。图3所示为PLC程序设计流程。

5 牌坊检测式自动风门控制系统的联锁

(1)当风门安全回路出现故障时,提升机电控系统会报出相应的故障并且自动控制提升机电气制动并停车。

(2)根据提升容器过风门时的速度要求设计运行速度曲线,然后根据运行速度曲线和风门的动作速度来确定风门的上、下控制开关在牌坊式深度指示器上的位置。

(3)最后通过调试并观察现场绞车和风门的试运行效果,反复调整检测开关的位置和运行速度曲线,来实现牌坊检测式自动风门控制系统的最优控制。

6 结束语

集成于提升机电控系统的牌坊检测式自动风门控制系统在某矿斜井已成功运用。风门和提升机用同一套PLC控制,风门互锁可靠,不会造成风流短路,自动化程度高、与提升机的集成度高、编程简单、可靠性高、安全系数高。当外部条件过于苛刻,此种风门控制系统会有使用弊端,如两道风门之间距离过短且矿车长度过长。

参考文献

[1]胡建.西门子S7-300PLC应用教程[M.]北京:机械工业出版社,2007.

[2]天津电气传动设计研究所.电气传动自动化技术手册[M.]北京:机械工业出版社,2007.

[3]翟洪亮.煤矿自动开关气动闭锁防撞风门的研制与应用[J.]山东煤矿科技,2007,(5)5-6.

风门密封的特征和失效问题的分析 篇2

关键词：插板式关断风门；内密封；密封间隙；泄漏量；失效

概述

火力发电站锅炉常用风门的形式有多种，从功能上来分有两类：调节风门和开关风门（或称为关断风门）。从使用者的角度考虑，大多认为插板式的风门密封性能优于其它形式，因此现场应用较多，尤其在参数较高的系统。这种风门的插板与风门外壳体（可视为风道的组成部分）的间隙存在两个方向的泄漏：向大气环境的外漏和沿介质流动方向的内漏。本文结合一般机械密封的要求仅讨论这种风门的内密封（或内漏）问题。

1.插板风门的密封特征

1.1结构特点

与通常的机械密封结构不同，风门的结构一般较为简单，多为铆焊的结构形式。密封面一般采用型材制作，很少有机械精加工面，表面粗糙。插板与周围框架的上下端面形成密封副，密封面间隙填充石棉盘根实现密封面间的密封。普通的机械密封，《机械密封技术条件》（JB4127-85）中对密封面的各项技术条件都有明确的规定，其中密封面的平面度不大于0.9um，金属材料的表面粗糙度为0.2um，非金属表面的粗糙度为0.4um。通常的机械密封结构复杂。与此相比，风门的密封结构就简陋得多。

1.2 密封的工作方式

通常的机械密端面密封应用于转动设备的轴系，由动环和静环组成一对密封副。正常工作时动环随轴转动。风门的密封只需要考虑关闭状态下防止压力介质的流通，密封面之间处于相对静止的状态。从这一点来说，风门的密封问题较转动设备的机械端面密封简单得多。

1.3 工作环境

风门的密封介质压力一般不是很高，热风最高压力约20kPa，循环流化床锅炉的高压流化风压力约50kPa，烟气则略呈负压。但是介质的温度很高，热风温度约300℃，烟气则随位置的不同温度在100～600℃不等。这与通常的机械端面密封有所区别。机械端面密封的工作介质压力较高，但温度较低[1]。

1.4 密封面间流体的流动特点

虽然风门的密封工作方式与通常的机械端面密封相比较为简单，但仍然可以引用机械端面密封的相关理论，因为它们同属于粘性流体的窄缝流动问题。由于风门间隙相对于密封周界小的多，相对于密封面宽度也小很多，因此，风门间隙内的流体流动可视为无限宽平板间的楔状定常流动。

1.5 密封面面积比

密封流体作用的有效面积A2等于插板的面积，密封面面积等于插板在风门边框槽内的面积Af，面积比B2=A2/Af。显然B2大于1，风门的密封方式属于非平衡式密封。

1.6 变形问题

由于风门结构的特殊性，在关断状态下，插板承受着较大的压力：pA2，p为密封流体压力。与其它机械密封相比，A2要大得多。因此pA2是密封面载荷的主要组成部分。风门密封面温度相对均匀，虽然温度较高，因无沿密封面温度梯度，也就不存在该方向形变的差异问题。但是，高温的作用降低了插板材料的强度，使其因压力作用产生形变的量被放大。与冷态时相比，插板因压力作用将产生沿流体压力作用方向上的形变，从而对密封面间隙的形状产生了影响。

2.密封失效问题分析

2.1 失效的判据[1]

密封泄漏量多大才算失效，这很大程度上取决于被密封介质性质和密封的工作环境，并没有一个定量的标准。一般认为，当泄漏量为理论值的250倍时，该密封一定不正常。对于风门而言，能接受的最大泄漏量以不影响其它系统或设备的正常运转为限。如磨煤机热风门的漏风量导致磨煤机内部温升不能超过磨煤机的启动温度限制，否则就认为密封失效，或风门关闭不严。

2.2 泄漏量的理论计算

从实质上说，风门密封属于非接触式。按照机械密封理论其密封面的“摩擦状态”属于“流体润滑状态”。通过平行平面缝隙压差流产生的泄漏量可根据流体力学缝隙流动导出。两种缝隙下的

对比两个公式不难看出，在其它条件相同时，无论h2>h1（收敛间隙）还是h2

2.3 密封失效原因分析

风门在应用中出现密封失效的问题，究其原因大致有如下三个方面：

2.3.1难以做到接触式密封

按照机械密封对接触面的要求，密封面间隙约在0.5～1um。而在风门中的密封间隙约是这一数值的100～1000倍，即密封处于开启状态。

制造加工过程中精度较差，密封面间隙过大，达不到密封要求。虽然在密封面间会填充一些石棉类物质以求达到密封面的紧密接触，但由于其强度太差，在风蚀的作用下这些物质难以持久，最终造成了密封面被打开，泄漏量过大，密封失效。

2.3.2收敛形密封面

如2.2所说，应尽量遵循平行面原则以降低泄漏量。根据1.6的讨论，在压差的作用下插板总会产生沿流动方向的变形，使风门密封面间隙呈收敛形，从而使得泄露量加大。

2.3.3风门的动作误差

热风和烟气中含有一定量的灰尘，如果设计不当，这些灰尘会在插板通道内沉积下来。随着灰尘量增加，可能会堵塞插板通道。这样风门在关闭时动作不完整，关不到位，形成缝隙，造成泄漏。

3.小结

风门密封属于静态接触式密封，其流体流动属于粘性流体的窄缝流动，与普通机械端面密封相比，无论在结构上还是在密封机理上都要简单得多。高参数是机械密封发展的方向。因此，不论设计制造方还是应用方都很少有人关注风门一类设备的密封问题。风门密封虽然简单，仍有自身的一些特点，应用中也已经出现了影响系统或设备正常启动的密封失效问题。因此，对风门的密封问题应该给与一定的关注，结合其应用特点做专门的设计，以保证其密封的可靠性。

参考文献：

风门控制 篇3

关键词：排潮风门结构,改进,设备控制

0 引言

SH624B型薄板式烘丝机是卷烟工业企业制丝生产线上的关键设备, 主要用于叶丝的干燥去湿。它的工作原理是:烘丝机的烘筒与水平面成1.5°的倾角, 烟丝由振动输送机从前室的进料口喂入导料筒, 为了促进烟丝在导料筒内的初始移动, 导料筒内的导料板是螺旋形的。烟丝进入烘筒, 随着烘筒的转动, 烟丝受重力的作用由较高的一端运行到较低的一端时便干燥完毕从后室送出。装在烘筒内壁上的热交换板, 一方面给烟丝加热, 一方面又起到抄板的作用, 把烟丝抄起来后靠自重落下, 使烟丝与气流的接触表面增大以提高干燥速率, 并能促使烟丝自烘筒的一端运行至另一端。

由于加热, 烘丝内的水分从内部向周围扩散, 热风系统的作用就是吸收和带走蒸发气体, 使干燥过程顺利进行。一路热风由前室方向进入, 与烟丝成顺流接触, 另一路热风由后室的汽尘抽箱进入, 防止尘气由于温度太低在后室中结露。该机采用先进的复合干燥技术, 通过传导、辐射、强制对流 (热风) 三种加热方式, 使叶丝中的青杂气和部分游离烟碱随水分的蒸发而逸出, 然后经排潮除尘系统把蒸发的杂气、水分和灰尘排入大气中, 从而使叶丝香气显露, 烟味变得醇和。

但在实际生产过程中, 薄板烘丝机排潮系统的排潮风门在叶丝加工中经常发生风门不定位, 排潮系统失控, 烘丝机水分波动大, 停机维修次数多的问题, 直接影响产品的在线加工质量。

1 存在问题及原因分析

经现场查看, 存在的问题主要是排潮风门的控制头损坏, 造成定位不准确。分析原因为:一是由于排潮风门控制外四方头与内八方孔之间的传动联接处接触面积较小, 造成风门调节阀与风门之间的传动不可靠;二是由于风门在排潮管内负压的作用下, 风门在排潮管内部会发生左右摆动, 从而造成风门轴上的外四方头与扭矩输出轴上的内八方孔的传动联接处产生磨损, 久而久之, 使内八方孔的孔壁磨损严重, 造成打滑, 致使风门定位不准确, 从而造成排潮风门控制装置和排潮系统失效, 烘丝机出口水分波动大, 严重影响产品质量。

2 改进措施

根据以上现状, 我们本着使用设备“安全、经济、高效、可靠”的原则, 拟将薄板烘丝机排潮风门与电气调节定位阀的联接由原来的直连改为过度联接, 过度联接一头为四方与排潮风门轴联接, 另一头为外八方与电气调节定位阀的内八方联接, 重新制作固定架, 使两头联接牢靠, 从而减缓摆动造成的磨损。

1) 测量风门轴外四方与电气调节定位阀内八方尺寸, 加工过渡节如下图所示。一端与排潮风门轴外四方联接, 一端与排潮风门电气调节定位阀内八方联接

排潮风门控制装置的结构如上图所示:包括具有扭矩输出轴4的风门调节阀3和具有风门轴5的风门6, 扭矩输出轴4的轴端上设置有内方孔, 内方孔为八方结构, 风门的风门轴轴端上设置有与内方孔同轴的外方头, 外方头为四方结构, 排潮风门控制装置还包括传动连接于风门轴与扭矩输出轴之间的联接件, 联接件包括杆状结构的联接件本体2, 联接件本体的两端同轴设置有分别用于吻合止转套装于相应风门轴上的外四方头上的联接件内方传动孔7和用于吻合止转插装于相应风门调节阀的扭矩输出轴上的内八方孔中的联接件外方传动轴1。

2) 测量过渡节长度, 重新制作风门控制电气调节定位阀固定支架

通过安装实地测量后, 除去过渡节与风门轴、电气控制阀联接部分, 现固定支架高出原有支固定支架30mm。

3 取得效果

通过加装过渡节, 增大了电气调节控制阀联接面, 使联接更加稳定、可靠, 大大减缓了电气调节控制阀内八角联接口的磨损, 不仅解决了因磨损造成打滑, 致使风门定位不准确、排潮系统失控、烘丝机出口水份波动大等影响产品质量的问题, 而且因磨损使调节阀报废, 从而加大的维修的费用。在加装过渡节前, 每半年需对电气调节控制阀进行更换一次, 一台电气调节控制阀按3000元计算, 每年维修费用就能节约6000元。

4 结论

通过对排潮风门控制头改进, 加装过渡连接, 不但增大了电气调节控制阀的联接面, 使联接更加稳定、可靠, 而且减小了控制装置的间隙, 降低了电气调节控制阀内八角联接口的磨损, 有效解决了风门定位不准确的症结, 节约了维修费用, 提高了在线制品的加工质量。

参考文献

[1]吴宗泽.机械设计实用手册.北京:化学工业出版社.

风门墙体浇灌设计与实践 篇4

郑州煤电股份有限公司告成煤矿位于河南省登封市东南12 km的告成镇, 行政隶属登封市的告成、芦店、大冶三镇。井田地理位置:东经113°06'54″~113°12'09″;北纬34°22'19″~34°27'29″。井田以低山丘陵地形为主。总的特点是南低北高, 冲沟发育。朝阳沟、沙沟一线西北出露抗风化能力较强的三叠系金斗山砂岩, 地势较高, 最高海拔高程+470 m。井田中部大部分被第四系冲击层及老第三系砂、泥岩所覆盖, 海拔高程一般在+300 m左右。

告成井田位于大致呈东西走向的颖阳─芦店向斜的东段南翼, 井田地层属华北型, 受区域构造的控制和影响, 构造上有两个特点:一是处于北西向的嵩山和五指岭平移断层之间, 地层呈北东走向;二是因位于芦店滑动构造的西部, 井田大部分受滑动构造的影响。

根据地震勘探、告成煤矿井及邻近生产小窑的采掘资料, 告成井田受滑动构造影响, 二1煤层底板中小型褶曲, 煤层底板起伏变化大。煤层顶板全区75%被滑动构造破碎带直接压覆, 仅25%区域保留部分原生顶板。受滑动构造影响, 煤层顶板比较破碎, 强度极低, 受采动影响极易冒落。煤层底板也受到滑动构造的影响, 裂隙发育, 强度较低。告成井田主采的二1煤层为豫西典型的“三软”煤层。构造程度属中等偏复杂。

随着矿井生产速度加快, 巷道布置较多, 矿山压力明显增加, 井下所构筑永久风门服务时间大部分不超过一年, 特别是岩巷掘进工作面刚构筑的风门使用三个月时间明显出现墙体裂缝、受压下沉、门框变形、底鼓现象, 造成风门开关困难, 设施漏风, 抗灾能力得不到根本保障;为提高在滑动构造影响下的通风设施承压能力, 我矿工程技术人员积极探索, 一方面要求设施构筑前、后做实巷道与设施连体加固工程;另一方面从如何提高通风设施承压能力入手, 2011年6月决定在井底炸药库系统改造中尝试风门浇灌技术的实践运用, 经过三个月的投入使用, 现场通过测试抗压强度验收后效果良好。

2 井底炸药库风门浇灌技术设计

2.1 墙体浇灌材料的选型与加工

炸药库发放通道风门构筑位置巷道底宽1.8 m, 中高2.3 m, 为保证与原防爆门净高一致, 便于行人通过, 风门门板设计1.0 m (宽) ×1.7 m (高) 规格, 门框稳固后减去门框上梁0.14 m宽度槽钢和过梁0.10 m宽度工字钢, 巷道顶部仅余0.36 m高度, 原Φ300 mm抽拉式调节风窗根本无法实现抽拉调节作用, 故自制加工了Φ300 mm旋转式调节风窗, 实现在铁风筒内部旋转调控风量大小的作用。

2.2 废旧材料井下回收利用, 墙体构筑材料准备

1) 刚性骨架。Φ18 mm废旧锚杆90根, 制作焊接长度2.4 m锚杆45根、2.2 m长度锚杆24根。

2) 骨架搭接网格。利用废旧钢筋网23.5kg剪断连接。

3) 木模板。废旧坑木3 m3, 制作规格2.4 m (长) ×0.25 m (宽) ×0.05 m (厚) 40块。

4) 背撑。利用废旧坑木, 制作规格0.5 m (长) ×0.08 m (宽) ×0.08 m (厚) 横撑48根。

5) 混凝土。计算风门墙体充填体积:巷宽1.8 m+两帮掏槽0.4 m=2.2 m, 巷高2.3 m+底部掏槽0.2 m=2.5 m, 根据半圆拱形巷道面积计算公式:2.5 m× (2.2-0.11 m×2.5 m) =4.81 m2。墙体充填体积[4.81 m2- (风门所占面积2.28 m2+Φ300 mm调节风窗面积0.07 m2) ]×0.8 m×2=3.94 m3;按照C15混凝土配合比计算得出:32.5 MPa水泥1.21T, 12 mm石子3.27 m3, 中砂2.01 m3, 水0.87 m3。

2.3 墙体浇灌工序

门框两侧钢性骨架示意图, 风门墙体浇灌示意图, 如图1、图2所示。

1) 设置底槽刚性骨架, 底槽深度0.2 m, 宽度0.8 m。

2) 稳固门框。

3) 设置门框两侧刚性骨架, 固定工字钢过梁。

4) 制作木模。刚性骨架四周用木板、背撑固定牢固;制作时要提前将风门闭锁装置安装至风门合页一帮, 并加工闭锁装置木模盒加以保护。

5) 配制混凝土进行充填。

6) 安装调节风窗, 墙体顶部制作木模, 充填调节风窗周边混凝土。

7) 浇灌墙体凝固3 d, 洒水湿润墙体, 拆除木模版, 风门浇灌混凝土墙体构筑完毕。

3 效果效益

井底炸药库采用风门墙体浇灌技术是告成煤矿首次井下构筑风门设施的创新, 为今后适用于高突且矿压较大的矿井巷道奠定了基础, 提高了风门墙体的抗灾强度和承压能力, 有效保障了矿井的安全生产;增加了风门使用时间、大大降低了设施返修率及维修工效。主要体现在以下几方面。 (1) 风门投入使用至今未发现墙体裂缝、底鼓、门框变形现象, 风门墙体及门板高度与初建尺寸一致。 (2) 采用“混凝土浇灌技术构筑风门”经过三个月测试强度达到15 MPa比原“普通砖砌结构风门”强度5 MPa高3倍, 矿井通风设施的抗灾能力得到根本性的保障。 (3) 利用废旧材料进行修复再利用, 起到“修旧利废”良好的宣传效果。

摘要：告成煤矿属高突矿井且矿压较大, 井下原采用普通砖砌结构, 风门经常出现墙体压裂、门框变形等隐患, 造成风门服务时间短、返修率高、安全性能低;在井底炸药库系统改造中采用墙体混凝土浇灌技术构筑, 并利用废旧材料制作刚性骨架, 一是提高了风门墙体的抗灾强度和承压能力, 有效保障了矿井的安全生产;二是风门完好使用时间长、降低了维修工效;三是对废旧材料进行回收再利用, 达到了修旧利废的节约效果。

矿用自动风门的设计与应用 篇5

1 功能及适用范围

自动风门主要适用于行人巷道、行人车场或人车共用巷道内通风设施的设置和通风系统的调整。可根据车辆和行人通行情况实现自动启闭。安装后, 能满足矿井反风要求, 提高了矿井自动化程度;即使在矿井停电状态下, 也可由人工手动进行启闭, 使用方便, 便于维护, 安全可靠。

2 装置组成及参数

2.1 装置组成

该风门控制设备主要由电源箱、主控机、电磁阀、气动 (液压) 推杆、钢丝绳、滑轮、风门、红外光控探头等组成。

2.2 主要技术参数

控制设备主机采用矿用隔爆兼本质安全型电源箱, 电源额定电压为AC36 V/127 V, 电压允许波动范围-25%~+10%, 输出最高开路电压DC9 V, 输出最大短路电流DC500 mA, 输出外部允许分布电容0.1 μF/km, 输出外部允许分布电感1 mH/km, 继电器输出接点容量AC250 V/10 A;门磁、红外光控探头为有源器件, 额定电压为9 V, 静态电流小于10 mA, 最大动作电流小于15 mA;闭锁信号小于9 V、10 mA, 音频输出功率大于或等于2 W;监测传感器均为本质安全型, 各传感器连线不超过1 000 m, 分布电容小于0.1 μF, 分布电感小于1 mH。

3 工作原理

该自动风门工作原理如图1所示。自动风门采用红外光控探头作为检测器, 分别安装在风门的两端。无论行人从巷道的哪端进入, 当矿灯照射到红外光控探头, 红外光控探头即开始进行检测并为控制设备提供信号。行人到达A组风门时, 用矿灯照射红外光控探头, 其信号经控制器处理后输出, 直接控制A组2道风门电磁阀开启A组风门, A组风门绿色指示灯亮, 语音提示“风门打开, 请注意安全”;同时, B组风门红色指示灯亮, 语音提示“对面风门

已开, 请稍候”。A、B两组风门之间具有闭锁控制功能, 当A组风门打开时, B组风门实现闭锁无法开启, 待最后一个行人通过后, 用矿灯照A组另一道风门的红外光控探头, 风门A自动关闭。同样, 当行人反向通过B组风门时, 原理相同。

此外, 风门处还设置了解锁按钮, 出现紧急情况时, 按下解锁按钮, 电源箱断电, 全系统停止工作, 可手动实现风门启闭。该功能主要针对特殊情况 (如两组风门需同时打开) 时使用。矿井停电时, 风门自动解锁, 由人工手动开闭风门。

4 构件用途及安装要求

A、B两组风门之间具有电控闭锁和机械闭锁功能, 避免正常生产时两组风门同时开启, 造成风流短路。风门的各个构件一定要满足其安装要求。

(1) 光控感测器 (2个) :

分别位于风门的两侧。应安装在平时无光照射处, 2个感测器作用相同, 当用矿灯或其他光源照射后感测器动作, 控制风门的启闭。

(2) 门磁感测器 (2个) :

分别位于风门的完全开启处或完全关闭处, 用于检测风门开启和关闭是否到位。两感测器的作用不同, 当风门完全关闭时门磁感测器A动作, 关门过程结束;当风门完全开启时门磁感测器B动作, 开门过程结束。2个感测器位置不能接反, 并且感测器的安装位置必须精确、到位。

(3) 电磁阀 (2个) :

分别用于控制风门开启和关闭。当关门时电磁阀1开启, 电磁阀2关闭;反之, 当开门时电磁阀2开启, 电磁阀1关闭。2个电磁阀位置不能接反。

(4) 手动开关 (2个) (可选) :

分别位于风门的两侧。两开关必须为常开按钮, 并联安装, 用于直接控制风门的开启与关闭。

(5) 门吸 (1个) :

当风门A开启时, 风门B门吸吸合;当风门B开启时, 风门A门吸吸合, 防止一扇门开启时, 另一扇门被人为强行打开, 造成风路直通。

(6) 音箱 (1个) :

用于语音输出。音量可通过控制板上的电位器调节。

在安装和维护时, 必须保证以上装置全部准确到位, 光控感测器和门磁感测器不可不装或少装, 确认无误后方可通电测试。

5 结语

矿用自动风门的使用提升了人员通过风门时的安全系数, 避免了人工开启风门的诸多弊端, 降低了职工劳动强度, 提高了矿井通风系统的可靠性, 实现了井下通风设施的自动控制和开关动态监测, 提高了矿井生产的机械化和自动化水平。①两组风门实现了完全闭锁, 避免了同时打开造成的风流短路, 保证了矿井通风系统的稳定性, 提升了防突管理水平;②风门为匀速启闭, 且由灯光控制, 节约了时间, 提高了功效;③可采用气压控制, 在无气或气压不足区域可选用液压控制, 使用范围广泛;④采用分散式控制方式, 1个自动装置控制一组风门, 具有设备体积小、质量小、连线少、性能可靠、便于安装维护等优点, 同时也节省了大量的连接电缆。

摘要：传统风门主要通过人力开启, 而人为长时间开启风门会影响矿井通风系统的稳定性, 且人工启闭风门费时费力, 影响矿井生产及运输效率。阐述了矿用自动风门的工作原理、结构组成和安装要求。实践表明, 该自动风门的使用增大了人员通过风门时的安全系数, 提高了矿井通风系统的可靠性, 实现了井下通风设施的自动控制。

锅炉风门调节回路的故障与改造 篇6

1 锅炉风门系统存在的问题*

风门中的位置发送器将轴的角位移转换成直流4~20m A电流信号, 原回路中风门的使用频率很高, 致使WF-S型位发模块的故障率很高, 影响了锅炉的正常运行, 严重时甚至会影响到整个工厂的蒸汽供应。原风门调节回路的接线如图1所示。

某厂动力站水煤浆锅炉原风门调节回路由控制室、控制室下夹层和现场部分组成。控制室的端子1 (零线) 、5 (火线) 分别接到控制室夹层中间接线箱的6、7端子, 经变压器转换成28V (AC) 给位发模块供电, 同时端子6与13是接通的, 送到电机的端子3作为零线;控制室的端子2 (继电器触点) 、4 (继电器触点) 分别接到中间接线箱的3、8端子, 中间接线箱的3、4、5端子是跨接的, 8、9、10端子是跨接的, 通过5、10端子信号送到电机的1、2端子, 通过控制火线来控制电机的正/反转, 从而控制风门的开度。风门产生的角位移通过电位器转换成相应的电阻值, 通过电位器的18、19、20端子送到了中间接线箱的18、19、20端子, 再送到位发模块的3、4、5端子, 位发模块将相应的电阻值转换成4~20m A信号, 经中间接线箱的1、2端子送到控制室的6、7端子, 最后送至DCS显示。

2 解决方案

由于位发模块经常出现故障, 操作人员无法看到风门的开度。笔者在停炉期间对位发模块进行了改进, 更换成KFD2-UT2-EX1安全栅, 具有将电位器输出的电阻值转换成4~20m A信号的功能, 实现位置发送的目的。这样就达到了无需重新购置位发模块, 利用现有的安全栅解决问题的目的。锅炉风门调节回路改为P+F安全栅后的接线如图2所示。

控制室的端子5由原来的220V (AC+) 改为24V (DC+) , 接到中间接线箱的端子7, 由控制室的端子3接出一条电缆至中间接线箱的12端子, 作为24V (DC-) , 中间接线箱的7、12端子接到P+F安全栅的14、15端子, 作为供电;控制室的端子1 (零线) 不变, 接到中间接线箱的端子6, 再由端子13接到电机的端子3, 作为电机的零线;控制室的2、4是继电器触点, 接到中间接线箱的3、8端子, 再由5、10端子接到电机的1、2端子, 通过控制火线来控制电机的正/反转。电位器的18、19、20端子接到中间接线箱的18、19、20端子, 再接到P+F安全栅的1、2、3端子用于接收电位器的电阻信号, 再由安全栅的7、8端子输出4~20m A模拟信号, 送到中间接线箱的1、2端子, 再送到控制室的6、7端子, 最后送至DCS显示。具体的实施步骤如下:

a.安装一台稳压电源, 作为KFD2-UT2-EX1的电源;

b.将稳压电源KFD2-UT2-EX1安装在原位发模块位置;

c.机柜室内的信号线不动, 电源的零线也不动, 把原来的电源火线断开, 改为供24V (DC+) 电源;

d.从机柜室敷设一根两芯电缆到楼下的端子箱, 作为24V (DC) 电源的负端。

通过控制继电器的输出, 来控制现场电机的正转和反转, 从而达到控制风门和风量的目的。风门产生的角位移转换成相应的电阻值送到P+F安全栅, P+F安全栅把电阻值转换成的4~20m A信号后送到控制室的DCS显示, 这样, 操作人员就可以看到风门的开度, 并据此进一步调节继电器的输出。由于P+F安全栅有专门的组态软件, 组态时比位发模块简便很多。

3 结束语

笔者在不购置新设备的前提下, 对锅炉的风门调节回路进行改造, 利用其现有的P+F安全栅替换原位发模块, 更换之后投运至今, 没有再出现过此类故障, 保证了蒸汽的正常供应, 也节约了企业的资金。

摘要：介绍了某厂动力站水煤浆锅炉风门系统的工作原理和故障现象, 将原风门系统中的位置发生器用P+F安全栅替换后, 故障解决, 保证了全厂蒸汽的正常供应。

风门中的通风理论与应用 篇7

在矿井的生产系统之中, 矿井通风系统有着十分重要的地位与作用, 它是矿井生产系统之中不可或缺的重要组成部分。完善有效的矿井通风系统能够对矿井的高效率生产、防灾抗灾能力的提升给予一定程度上的保证。

1 当前矿井通风安全现状

当前状况下, 仍然存在着少数地区没有按照相关规定进度开展机械通风系统建设工作。这些地区的检查工作仍然停留在企业自查自纠阶段, 不能与专项督查进行有效的使用, 这对矿山地下开采工作的长期发展造成十分不利的影响。部分地区矿山地下开采通风系统建设缺陷严重: (1) 缺乏相应的通风专业人员。一些小型矿山企业由于受到诸多方面的限制, 同时为了追求利益最大化, 而没有按照相关的规定要求对专业的通风工作人员进行有效的配备。在这种情况之下, 工作人员在对相应的通风系统使用时往往会出现一系列的问题, 主要表现为通风设备安装位置错误、相关的通风构筑物 (风门、风桥、风窗等) 的设置不到位, 这些问题的存在使得通风工作不能满足相关的规定要求, 存在较大的安全隐患。 (2) 存在较多通风系统漏洞。一些矿山没有采用正确的采矿方法对矿产进行有效开采, 同时, 采掘具有较大程度的无序性。加上多年问题的积累, 使得采场通风存在着较大的难度。除此之外, 在这些矿山中, 还存在着其他一些不符合规定要求的现象, 例如串联风、废巷通风等, 这样一来, 即使对机械通风设施进行了安装, 它所发挥的效果也不明显。 (3) 警示标志设置方面的不足。在一些地下矿井之中, 在临时停工的巷道处并没有设置相应的栅栏围护以及警示标语, 同时还存在着盲巷与采空区封闭不及时的现象, 这样一来, 有些不明情况的工作人员进入其中就很有可能发生中毒事故, 对工作人员的生命安全造成巨大的威胁。

2 风门的构成

推拉式双扇自动风门包括对称设在滑道内的左门板和右门板, 左门板缩覆在左门包内, 右门板缩覆在右门包内, 左右两个门板顶部和底部分别对称设有两个钢丝绳固定轴, 两个门板上的钢丝绳固定轴内设有牵引两门板作相对运动的钢丝绳, 牵引钢丝绳的转角处均设有导向滑轮, 每个钢丝绳固定轴的侧面设有防止门板与门框摩擦的滑动轴承, 左右门板底部的钢丝绳固定轴上设有便于门板作往复运动的滑动轴承左门包的门框上装有高压液动装置, 液动装置主要由液压缸, 设在液压缸内的活塞推杆构成。

为了避免在风门开启或关闭时造成风流短路, 破坏通风系统和满足行人、行车的需要。风门结构严密不漏风, 风门应迎风开启, 使风门承受风流压力关闭更为严密, 以防止在风流压力的区域风门受通风压力自行开启。风门的开启和关闭受风压的影响大。因为风门门扇迎风流方向开启, 当风门门扇面积大和风门两端风压差较大时, 由于风压的作用, 开启风门困难;而在关闭风门时, 由于风压和风门重力的共同作用, 门扇同门框的撞击力大, 易挤伤行人和损坏风门。

3 矿井风门中的理论与应用

3.1 矿井风门的使用问题

作为矿井通风系统中的主要设施, 使用频率高。主要进回风间的通风风门使用时间长, 一般不易损坏, 但部分风门, 特别是工作面风门, 在采动矿压影响下, 极易损坏, 形成隐患。

风门作为既要通行人员、物料, 又要起隔断风流的变动性设施, 管理和应用技术一直没有突破性进展, 目前的风门闭锁、风门材质和自动化确实有一定的进步, 但由于数量多, 条件限制, 许多风门仍然存在着许多的漏洞和隐患, 特别是受矿压变形的风门, 不能完全的开关, 漏风严重, 给通风管理特别是调改风和系统的稳定造成隐形危险。有些风压大的地点, 一个人开不了, 使用各种工具开启风门或支设风门, 一方面破坏风门, 一方面人为造成风门处大量风量损失。

3.2 风门应用中的通风理论

风门的开启难易最主要的就是风压, 作用在风门上的风压, 使风门的开启需要力的作用, 门轴作为支点, 门边的拉手或推动处, 需要用力才能开启, 力的大小与风门的面积和风门成正比。

3.2.1 风门扇中小风门

4 m2的风门在P1-P3=200 mm H2O瞬时风压的作用下, 风门承受的力为F=P·S=200×4=800 kg力, 一个人在门边要做出400 kg以上的力才能开启风门。而如果在风门上套设小风门, 风门的形状不同, 都能将推动风门的力缩小, 如小门的面积为0.1 m2, 则所需推拉力只需F=0.1×200=20 kg, 极易推拉开风门, 小风门 (示意见图1) 开启后, 风流通过小风门的风口进入风门中间, P1与P3间的压力差快速缩小, 即P1-P3差压减小很大此时主要风压力作用在第二道风门上, 则开启第一道风门容易。假设两道风门漏风相同。

P1-P3=RQ2, 开关小风门, 使风门风阻R的变化很大, 而漏风Q变化较小, 这就是开启小风门后, 在风门两边的风压减小, 压力减小, 开启容易。

3.2.2 使用立轴式风门

风门轴设于风门偏中间, 轴两边门扇, 作用力相当, 差力仅为门轴两边的门扇面积差。只需轻轻推拉一边, 即可转开风门。风门开启后根据行人或运料决定是否将风门推到一边。

3.2.3 风门漏风

当风门漏风很小时, h=RQ2, 风量小, 易开启, 由于风门都为两道或以上, 在一道风门只需开启很小的面积, 就能将风压降下, 压差很小, 很容易开启。而风门越是漏风严重, 越不易开启。风量漏风不能填足中间量, 就要流动大量空气, 差压不能缩小, 风门压力减小不大, 开启仍然困难。按极限分析, 当风门不漏风时, 每道风门的开启都如硐室门, 无压力作用。

4 结语

矿井通风系统中的一个主要设施风门, 风门既要隔断风流, 又要方便行人或行车, 风门的管理在通风系统中占有很大比例, 管理不好很可能形成事故, 最少也对矿井风量的有效性造成影响, 所以加强对风门中的通风理论分析与应用有着重要意义。

参考文献

[1]王省身.矿井火灾及防治[M].徐州:中国矿业大学出版社, 1995.

[2]丁大同, 邸学勤.矿井自燃火灾危险性多级模糊综合评价方法研究[J].煤炭科学技术, 2005 (3) .

三次风管风门及膨胀节改造 篇8

1 风门改造

原三次风调节是采用悬挂活动式闸板, 很容易被冲刷垮落。很多厂家三次风闸板垮落后用耐火砖码成V形固定风门, 此结构使三次风形成喷腾, 冲刷三次风门出口顶部耐火砖或浇注料, 使其在短时间内垮落, 造成三次风管管体损坏, 导致漏风严重, 为此经常需要在三次风管外部补打浇注料或停窑检修。针对这种现象我们在原来三次风闸板的位置砌筑另一种结构的固定风门, 见图1。

风管截面两端用耐火砖砌筑, 顶部用钢纤维浇注料浇筑, 形成一个固定三次风门。该固定风门高950mm, 宽865mm, 开度在29%左右, 在窑升温过程中只需用高温风机阀门开度来控制窑内用风量, 窑头人孔门要保持微负压, 固定三次风门一般不会影响窑、炉正常操作。

2 膨胀节改造

把原三次风管膨胀节旧浇注料清除后, 重筑浇注料, 然后在长600mm的三次风管膨胀节内壁砌一圈厚100mm长800mm的耐火砖形成砖套, 见图2。

固定砖套有效通风面积比三次风固定风门的大, 因此不会影响三次风通风, 既保护了三次风管膨胀节浇注料不受冲刷, 也不影响三次风管热胀冷缩。

3 效果