超溫保護(hù)技術(shù)在煤礦制氮系統(tǒng)中的應(yīng)用
余銀、馮浩、劉甲、徐婷婷
（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)挖金灣煤業(yè)公司 ）
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立項(xiàng)原因或背景
氮?dú)馐且环N惰性氣體，廣泛應(yīng)用于煤礦開采過程中防火滅火、瓦斯及煤氣稀釋。制氮機(jī)前置空氣儲(chǔ)罐通常設(shè)置車間內(nèi)部，生產(chǎn)氮?dú)膺^程中容易產(chǎn)生高溫。根據(jù)2016版《煤礦安全規(guī)程》第四百三十四條第二款規(guī)定：儲(chǔ)氣罐內(nèi)的溫度應(yīng)當(dāng)保持在120℃以下，并裝有超溫保護(hù)裝置，在超溫時(shí)能自動(dòng)切斷電源并報(bào)警。
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研究內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)
該項(xiàng)目采用KZB-3型空壓機(jī)儲(chǔ)氣罐超溫保護(hù)裝置。該儀器能對(duì)空壓機(jī)和儲(chǔ)氣罐溫度超標(biāo)故障時(shí)時(shí)進(jìn)的一種安全保護(hù)行監(jiān)控，數(shù)顯度數(shù)值直觀準(zhǔn)確，并且可聲光報(bào)警?？蓪?duì)設(shè)備的安全運(yùn)行起到有效的保護(hù)作用。
裝置實(shí)物圖
工作原理
KZB-3型空壓機(jī)儲(chǔ)氣罐超溫保護(hù)裝置通過對(duì)儲(chǔ)氣罐溫度信號(hào)的采集，實(shí)現(xiàn)對(duì)空壓機(jī)和儲(chǔ)氣罐的超溫保護(hù)。該裝置主機(jī)由高精度測(cè)控微處理器、數(shù)據(jù)存貯器、輸入、輸出開關(guān)量接口及鍵盤等組成。高精度測(cè)控微處理器分時(shí)檢測(cè)、處理設(shè)備接口電路輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)，經(jīng)過程序的數(shù)據(jù)處理，再輸出至控制電路完成對(duì)空壓機(jī)和儲(chǔ)氣罐(風(fēng)包)的超溫保護(hù)。數(shù)顯風(fēng)包溫度檢測(cè)點(diǎn)的溫度超過溫度設(shè)定值時(shí)，裝置切斷空壓機(jī)急停回路，同時(shí)聲、光報(bào)警。該裝置抗干擾能力強(qiáng)，實(shí)用可靠，可廣泛應(yīng)用于煤礦、冶金、礦山、化工等行業(yè)。
主要功能
1.數(shù)顯一路溫度測(cè)定值：本裝置可數(shù)顯儲(chǔ)氣罐(風(fēng)包)溫度;
2.超溫報(bào)警功能：當(dāng)測(cè)定的儲(chǔ)氣罐(風(fēng)包)溫度超過設(shè)定溫度(出廠設(shè)定120℃)時(shí)其對(duì)應(yīng)輸出報(bào)警指示燈變亮，其對(duì)應(yīng)輸出報(bào)警指示燈變亮?xí)r，警報(bào)器輸出高強(qiáng)度報(bào)警;
3.喇叭報(bào)警保護(hù)控制輸出后，設(shè)備中的保護(hù)繼電器輸出，控制空壓機(jī)停機(jī)。
4.調(diào)試過程中脫機(jī)功能;保護(hù)溫度可自行設(shè)定。
安裝調(diào)試
本裝置由主機(jī)、一路溫度傳感器和輸出繼電器等組成，安裝過程如下：
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主機(jī)安裝：將KZB-3型空氣儲(chǔ)罐超溫保護(hù)裝置安裝于制氮車間內(nèi)部，電源采用AC220V供電。
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溫度傳感器安裝：本裝置為一路溫度傳感器來檢測(cè)儲(chǔ)罐溫度，溫度傳感器有三只引線端子，需接三根線至主機(jī)，即有兩根線并聯(lián)至主機(jī)，如下圖所示：
以下均為每只溫度傳感器的引線如上圖所示定義為A、B、C、。
溫度傳感器應(yīng)安裝在儲(chǔ)氣罐對(duì)應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)
其接線如下：
輸入3芯航空插頭：
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插頭序號(hào) |
溫度傳感器名稱 |
溫度傳感器接線 |
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1#2#3# |
儲(chǔ)氣罐溫度 |
1（紅+）、2（藍(lán)-）、3（藍(lán)-） |
溫度傳感器為：高精度數(shù)字式熱電阻傳感器
超溫保護(hù)裝置及釋壓閥的安裝步驟
警告：安裝前必須將儲(chǔ)氣罐及管路內(nèi)的壓縮空氣放空
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空壓機(jī)儲(chǔ)氣罐綜合保護(hù)裝置的安裝（螺桿式空壓機(jī)）
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空壓機(jī)儲(chǔ)氣罐綜合保護(hù)功能的安裝（如圖（1）所示）
熱敏傳感器的安裝：
①將主機(jī)裝置放在機(jī)房合適的位置
②將溫度傳感器與其所配套的三通連接在一起，再將風(fēng)包儲(chǔ)氣罐上面的壓力表取下，安裝在所配三通的壓力表接口上，隨后把整套的三通外螺紋端，旋轉(zhuǎn)連接在風(fēng)包儲(chǔ)氣罐上面的壓力表接口處（注：溫度傳感器的安裝必須要配帶‘O’型墊圈，防止漏氣，壓力表的安裝及整套三通與風(fēng)包儲(chǔ)氣罐的連接必須用生膠帶做好防漏氣處理）
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安全控制回路的安裝：
取適當(dāng)?shù)膬尚揪€纜將一端分別連接在控制回路上，另一端串聯(lián)接在壓風(fēng)機(jī)急?；芈飞?。
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電源
本機(jī)器使用的電源為交流220V電源，需要安裝一個(gè)三孔插座。（注意：接地必須可靠）
KZB-3型空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置的操作：
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復(fù)位：當(dāng)儲(chǔ)氣罐超溫時(shí)空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置保護(hù)輸出時(shí)，故障燈亮起；只有當(dāng)工作人員確認(rèn)工礦安全后按下復(fù)位按鈕空壓機(jī)才能再次啟動(dòng)。
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脫機(jī)：當(dāng)本空壓機(jī)綜合保護(hù)裝置只用于溫度檢測(cè)并報(bào)警而不對(duì)空壓機(jī)保護(hù)時(shí)可以打成脫機(jī)模式，同時(shí)脫機(jī)指示燈亮起。
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風(fēng)包釋壓閥的安裝（如圖（2）所示）
在出風(fēng)口管路上焊接與釋壓閥尺寸相匹配的三通裝置，將釋壓閥固定在三通座上（釋壓閥方向嚴(yán)禁朝下）
三、應(yīng)用情況及經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益
該項(xiàng)目已在煤業(yè)公司實(shí)地應(yīng)用，極大提高了制氮系統(tǒng)的可靠性及安全性，減少人工維護(hù)成本，降低了壓力容器使用風(fēng)險(xiǎn)。
四、推廣應(yīng)用前景
目前該設(shè)備在煤業(yè)公司使用效果很好，適合在集團(tuán)公司進(jìn)行推廣。
