-580液压绞车冷却水自动启停设计应用

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-580液压绞车冷却水自动启停设计应用

-580液压绞车冷却系统自动启停设计应用

 

一、项目实施的必要性

岱庄煤矿机电工区为落实集团公司及矿提出“四优、四推、四减、四提”创新项目活动,本着节能减排、科技降本的宗旨,结合我工区具体实际对所分管系统优化、改造的可行性进行论证,其中-580液压绞车冷却水存在日常浪费现象,主要原因在于原设计存在缺陷,忽略了人为缺陷,如司机忘记关闭阀门,造成冷却水浪费;开车的不确定性,有时断断续续,司机由于自身惰性,嫌麻烦,不愿来回开停阀门;把钩工安装、摘挂连环、挂保安绳等工序,又增加了高压冷却水的流出时间,为改变这种现状,机电工区电修班业务骨干,对-580绞车冷却水冷却系统进行研究改造,可达到减少冷却水浪费,进一步降低电费的目的,该项目实施具有非常显著的必要性。

二、项目研究的主要内容

 -580液压绞车采用的是主副泵双回路供油系统,绞车在运行时,液压油在管路内循环会产生大量的热量。如果油温较高,绞车会出现不安全因素,使绞车的安全运行得不到保障。绞车冷却水采用的是矿井防尘用水,冷却水从防尘水管路流经列管式冷却器,来降低液压油的温度,冷却水流经冷却管后,流入排水沟,经泵房水泵排至地面后,再下排至井下,来回反复进行。绞车冷却水阀门以往都是进行人工操作,且冷却水阀门设置在顶盘位置,绞车开车前,司机打开阀门,停车时关闭阀门。由于绞车开停情况不稳定,有时开车时间较长,有时断断续续,有时绞车已经停车很长时间,绞车司机忘记关闭冷却水,把钩工在安装、摘挂连环、挂保安绳等工序,整理车皮上物件时又增加了高压冷却水的流出时间,还有可能由于绞车司机与把钩工沟通不畅和别的原因增加了摘挂时间,时间越长就等于浪费的水越多。大量的冷却水无形中流失,而流失的冷却水须经水泵重新排至地面水处理,造成电能浪费。由于阀门位于顶盘位置,当阀门打开到绞车刚开始运行这段时间和绞车停止运行到关闭阀门这段时间里,有部分的高压水也会白白的浪费掉。当这种情况出现次数频繁时,所浪费的防尘水更多。由于冷却水阀门离司机台有8米远,同时由于人工操作不方便、繁琐、力气小的绞车司机还要用加力杆来打开或关闭阀门,造成有些司机懒于关闭阀门,阀门频繁开关还会对阀门产生磨损关不严、漏水现象,增加了职工的劳动强度和额外成本还有维修成本。

为解决上述冷却水阀门开停问题,造成冷却水浪费,电修班业务骨干对绞车冷却系统进行重新设计,用电动球阀代替手动阀门,且将电动球阀控制电路串接在绞车主电机控制电路中,在绞车司机启停绞车的同时,实现冷却水电动球阀自动打开和关闭,杜绝了冷却水浪费现象,使冷却水利用率达到最大化。

三、项目的主要创新点

该项目主要创新点在于将冷却水开停与绞车主电机的开停联系在一起,并采取技术手段,实现同步进行。通过电修班业务骨干交流研究讨论解决方案,再分析了多种可能性之后,最终确立了基于绞车控制系统的西门子PLC300为自动化功能模块,以继电器做为隔离原件,用电动阀门作为执行机构的绞车冷却系统。改造后的结构图如上图所示。

该系统的工作原理是在绞车原控制系统的基础上,控制冷却水流出的时间,来驱动隔离用继电器,进一步通过继电器的吸合来控制电动阀门的打开和关闭,来实现冷却水放水冷却系统自动运行。SB1为启动按钮,SB2为停止按钮,KM1DC24V继电器,并取该继电器一组常开点与电动球阀串接,按下SB1,线圈得电吸合,KM1闭合,电动球阀打开;按下SB2,线圈失电,电动球阀关闭。

该系统具有以下创新点:

1、基于西门子PLC以及绞车控制系统的可靠稳定性。

2、与绞车同步,绞车运行阀门打开放水冷却,绞车停止运行阀门关闭冷却水,实现了绞车冷却系统的自动化。

3、电动阀门采用DC24V供电电源,与绞车控制系统电源相匹配,无需另寻找电源,原件功耗mA级别,低功耗,实用性强。

4、系统结构简单,维护方便。

5、最大限度的实现了节约高压生产用水。

6、降低了工人的劳动强度,减少了维修维护量。

7、降低了原阀门的使用频率,延长了使用时间,降低了生产成本。

8、减少了排水的水量,达到节约排水电费得目的。

效益分析报告

一、经济效益分析

2寸(内径50mm)管路经济流速(2.5m/s),每天手动开停阀门,把钩工摘挂、安装连环和保安绳及个别时候忘记关闭冷却水阀门,每日4小时时间来计算,每月节省的水量=v×π×D2/4×t=2.5×3.14×0.0025÷4×3600×4×24=1695.6m3-580泵房大泵排水能力420m3/小时,电机功率1600kW,每度电0.595元,则每年节省电费为:1695.6÷420×1600×0.595×12=46120.32元,实现了降本降耗。

成本投入:电动球阀1个,单价480元,控制线为废弃的,不作为投入。

创效:46120-480=45640元。

二、社会效益

-580绞车冷却系统自动启停装置设计应用,不仅取得了较好的经济效益, 改造后,实现绞车及冷却器同步启停,避免了冷却水浪费,同时大大降低了司机的劳动强度。


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