Автоматический контроль подачи воздуха

Лабораторная работа № 4

Тема: Автоматический контроль подачи воздуха в тупиковые выработки.

Цель работы: Выучить схему аппаратуры АКВ – 2П.

Оборудование:

1. Вентилятор местного проветривания (ВМП)..

2. Аппаратура АКВ – 2П.

3. Мембрамный датчик давления.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА.

1. Кратко описать принцип работы аппаратуры автоматизации подачи воздуха в тупиковые выработки АКВ-2П.

2. Расказать принцип устройства датчика мембрамного датчика давления.

3. Описать работу электрической схемы АКВ-2П.

ПРАВИЛА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ВЫПОЛНЕНИИ РАБОТЫ.

1. Соблюдать правило внутреннего распорядка колледжа.

2. К выполнению работы приступать только после изучения инструкции.

3. Работу выполнять по указании. преподавателя, подчиняясь всем

требованиям звеньевого, назначенного преподавателем.

4. В случае перенесения тяжелых деталей брать их совместно по команде

звенового.

5. При работе с электрооборудованием пользоваться инструментом с

изолированными рукоятками и использовать средства индивидуальной

защиты (диэлектрические перчатки, коврики и т.д.)

6. При нарушении нормального режима работы действующей установки, ее

отключить и сообщить преподавателю об этом.

Аппаратура контроля ВМП.

Автоматический контроль подачи воздуха

При проведении подготовительных выработок надежность работы вентиляторов местного проветривания (ВМП) во многом опреде­ляет безопасность и производительность труда. Так, с увеличением длины проветриваемой тупиковой выработки вследствие утечки в воздухопроводе может оказаться, что при работающем венти­ляторе в забой, поступает недостаточное количество воздуха, а следовательно, повышается опасность взрыва метана или уголь­ной пыли и снижается производительность труда рабочих,

В соответствии с требованиями ПБ на всех шахтах, опасных по газу или пыли, в тупиковых выработках, где применяется электроэнергия ВМП, работающих на нагнетание, для контроля эффективности проветривания необходимо устанавливать аппара­туру автоматического непрерывного контроля количества пода­ваемого воздуха. Для этой цели используют широко распростра­ненную аппаратуру АКВ-2П, которая блокируется с групповым магнитным пускателем распределительного пункта забоя и обес­печивает:

выдержку времени 5—10 мин на включение электрооборудова­ния выработки после включения ВМП и восстановления нормаль­ного проветривания;

автоматическое отключение, с выдержкой времени 1—2 мин, электрооборудования и невозможность его включения при нару­шении нормального режима проветривания;

автоматическое мгновение отключения электроэнергии при останове ВМП;

световую сигнализацию о нормальном и аварийном режимах проветривания забоя выработки.

Комплект аппаратуры АКВ-2П состоит из релейного блока и датчика давления мембранного вида. Узлы и элементы релей­ного блока смонтированы на панели, которую можно извлекать из взрывобезопасного корпуса без отключения электрически

соединений (но при снятом напряжении питания!). Электронный узел с элементами реле времени снабжен штепсельным разъемом.

Датчик давлений потоков.

Для контроля давления (количества) воздуха, поступающего в тупиковые выработки при работе вентиляторов местного провет­ривания (ВМП), на нагнетание с аппаратурой защитного отключе­ния («АЗОТ») используют мембранный датчик

(рис. 45, а), выпол­ненный в металлическом сварном корпусе 1 с крышкой 2 и кабель­ным вводом. В центре нижней части корпуса приварен штуцер 5 с трубкой, на конце которой навинчен раструб 4.

Выемная часть датчика (рис. 45, б) состоит из пластмассового основания 1, на котором установлены: мембрана 2 в сборе: шкала 3; регулировочный винт 5 с ручкой 4, пружиной 6 и упругой стрел­кой 8; \ ограничитель 7 перемещения стрелки; прокладка 9 и диод 10.

Поворотом регулировочного винта изменяют уставку датчика.

По принципу действия датчик является дифференциальным манометром. Воздушным потоком через раструб и трубку под мем­браной 6 (см. рис. 45, а) создается полное давление Р„, а так как полость над мембраной сообщается с трубопроводом каналом 3, то над ней создается статическое давление воздушного потока Р_с. Поэтому на мембрану датчика действует динамическая составляю­щая воздушного потока, заставляю­щая ее прогибаться вверх до замы­кания контактов, причем величина прогиба мембраны пропорциональна количеству воздуха, поступающего по трубопроводу в проветриваемый забой.

Датчик монтируют на металли­ческой секции (патрубке), которая устанавливается в конце прорезинен­ных труб на расстоянии 10—15 м от забоя.

- Для контроля давлений воздуш­ных и жидкостных потоков также используют различные электромеха­нические реле.

Датчик аппаратуры двухпозиционного вида имеет контакт, кото­рый микрометрическим винтом закреплен на гибкой мембране, подвергающейся действию скоростного напора воздуха. Микро­метрический винт связан с другим контактом, и благодаря этому обеспечивается изменение расстояния между контактами, т. е, производится настройка предела срабатывания на различные ско­рости движения воздуха.

Электрическая схема релейного блока аппаратуры АКВ-2П (рис. 67) содержит следующие основные элементы: стабилизиро­ванный трансформатор Т, приемное реле К1, исполнительное реле К2, вспомогательное реле КЗ; реле времени, собранное на транзисторах V5— V 8 и конденсаторе СЗ; сигнальные лампы H1, H2.

Принцип действия электрической схемы АКВ-2П состоит в сле­дующем.

Исходное состояние.

При подаче напряжения пита­ния 36 В на зажимы ХЗ, Х4, включении блокировочного разъеди­нителя Q и неработающем ВМП (отсутствие скоростного напора воздуха) контакты датчика разомкнуты, а реле постоянного тока K1 отключено. При этом все транзисторы заперты, реле К2 и КЗ отключены, конденсатор СЗ заряжается до напряжения, равного напряжению на стабилитроне V 4, по цепи: «плюс» источ­ника питания — стабилитрон V 4 — конденсатор СЗ — размыкаю­щие контакты К2 и К1 — резистор R2 — диод V2 — «Минус» источника. Включается красная лампа H2.

Рабочий режим. При включении ВМП и достижении установленной скорости воздуха контактом датчика параллельно обмотке реле КІ включается диод VІ и от постоянной состав­ляющей тока реле К1 срабатывает. При этом оно замыкающим контактом включает зеленую лампу H1, сигнализирующую о рабочем режиме аппарата (блока), а переключающим контактом разрывает цепь заряда конденсатора СЗ и он начнет разряжаться по цепи: плюс конденсатора СЗ — стабилитрон V4 — резистор RЗ — «Минус» конденсатора СЗ. Разряд обеспечивает выдержку времени на подачу электроэнергии к механизмам забоя.

По истечении установленной выдержки времени (5—10 мин) конденсатор СЗ разрядится и начнет перезаряжаться и к базе транзистора V6 будет приложен положительный потенциал, что приведет к отпиранию транзисторов V5—V8 и срабатыванию реле К2. При этом оно самоблокируется, отключает красную лам­пу H2 и дает возможность включения группового пускателя через зажимы XI, Х2. Переключающий контакт К2 замыкает цепь заряда конденсатора СЗ, который, быстро перезарядившись до напряжения на стабилитроне VЗ, запрет транзисторы V5—V8, Реле КЗ подготавливается к срабатыванию.

Аварийные режимы. В случае снижения скорости воз­духа ниже установленного уровня или в других аварийных ситуациях {замыкание проводов, обрыв цепи датчика и т. п.) про­изойдет размыкание контакта датчика и отключение реле К1. При этом погаснет зеленая лампа H1, переключающий контакт реле К1 разомкнет цепь заряда конденсатора СЗ и он начнет раз­ряжаться через резисторы R3, R4, и стабилитрон V4 _} создавая выдержку времени на отключение механизмов забоя. Через I — 2 мин произойдет отпирание транзисторов V5—V8 и сработает реле КЗ, которое своим размыкающим контактом разорвет цепь питания реле К2. Последнее, отключившись, своим контактом (зажимы XI—Х2) разомкнет цепь управления группового пуска­теля. в результате отключатся все потребители забоя. Контакт К2 включит красную лампу Н2, сигнализирующую о нарушении режима проветривания, а переключающий контакт К2 замкнет цепь разряда конденсатора СЗ, в результате чего все транзисторы запрутся и схема придет в исходное состояние.

Основные положения монтажа, обслуживания и безопасности для аппаратуры АКВ-2П

При подготовке к работе и эксплуатации аппаратуры АКВ-2П необходимо соблюдать «Правила безопасности в угольных и слан­цевых шахтах», а также «Правила эксплуатации электротехни­ческих установок».

Перед спуском аппаратуры в шахту ее необходимо опробировать на поверхности. При этом в датчике проверяют положение «нуля» с последующей (при необходимости) его установкой, а в релейном блоке — выдержку времени, исправность сигнализации и выходной цепи.

Датчик аппаратуры крепят на металлической секции, установ­ленной в конце прорезиненных труб так, чтобы он находился на расстоянии не более 10—15 м от забоя выработки н был защищен от механических повреждений при производстве взрывных работ в забое. Релейный блок устанавливают на распределительном пункте забоя вблизи магнитных пускателей. Датчик и релейный блок соединяют кабелем с резиновой (полихлорвиниловой) изоляцией жил и такой же оболочкой. Допускается использование телефонных кабелей марок ТАШ, ТВШ, ТГВШ, ТРВКШ,

В качестве группового аппарата, включающего напряжение, должен применяться пускатель с искробезопасными параметрами цепи управления. Включать групповой аппарат необходимо кноп­кой местного или дистанциоиного управления только после восстановления в выработке нормальных условий проветривания, Установленную аппаратуру АКВ-2П обслуживает специально обученное лицо пылевентиляционной службы (ПВО) или горный мастер вентиляции. В процессе эксплуатации аппаратуру под­вергают периодической проверке и очистке. Горный мастер вентиляции ежесменно проверяет действие аппаратуры следующим образом. Открыв люк над датчиком пере­крывает его раструб. При этом зеленая лампа H1 должна погас­нуть, а через 1-2 мин должен отключиться групповой аппарат и загореться красная лампа H2. При открытии раструба должна загореться зеленая лампа H1 и через 5—10 мин релейный блок должен подготовить цепь включения группового аппарата.

Два раза в месяц лицо ПВС производит проверку положения «нуля» датчика и при необходимости его установку. При этом дат­чик необходимо разместить вертикально шкалой вверх и исклю­чить попадание воздушного потока в раструб или отверстие трубки статической компенсации. После проверки датчик обяза­тельно пломбируют.Основные меры безопасности при монтаже и обслуживании аппаратуры: металлическую секцию или трубы обязательно заземляют, длина кабеля, по которому осуществляется блокировка, не должна превышать 5 м, соединение датчика и релейного блока свободными жилами силового кабеля, находящегося под рабочим напряжением, не­допустимо, применение в качестве группового аппарата автоматических выключателей с отключающей катушкой (АФВ) недопустимо, так как при этом возможна кратковременная подача напряжения в выработку при взрывоопасном состоянии в ней атмосферы, подсоединение релейного блока на автоматическое включе­ние группового аппарата по окончании выдержки времени недопустимо.

Литература:

ОСНОВНАЯ

1. Батицкий В.А. Куроедов В.И. Рыжков Н.А. «Автоматизация производственных процессов. АСУТП в горной промышленности». - Г., Недра 1991г.

1. Демин В.В. «Лабораторный практикум по рудничной автоматике и телемеханике» - Г., Недра 1990г.
2. Поспелов Л.П. «Основы автоматизации производства». Учеб. Пособие для техникумов. – Г., Недра 1988г.