導語
隨著綜采自動化程度的提高，乳化液自動配比成為自動化和智能化工作面必備的子系統(tǒng)之一。本期轉(zhuǎn)化果平臺推薦的《乳化液自動配比裝置與系統(tǒng)》，應(yīng)用反滲透膜水處理技術(shù)與裝置進行井下水處理，通過比例閥控制的乳化液自動配比裝置進行乳化液自動配比，通過系統(tǒng)監(jiān)測傳感和軟件實現(xiàn)自動配比無人值守。應(yīng)用該系統(tǒng)配比出的乳化液濃度精度高，實現(xiàn)地面遠程控制，應(yīng)用效果良好。
一、系統(tǒng)概述
因井下水質(zhì)差，人工配比出來的乳化液精度低，影響液壓設(shè)備性能，通過在井下安裝水處理裝置與乳化液自動配比一體化裝置，建設(shè)乳化液集中供液站，將配比好的乳化液輸送到各個工作面，有效地保護綜采支架各元件，提高其使用壽命。該系統(tǒng)實現(xiàn)了地面調(diào)度室遠程控制，已在礦井下穩(wěn)定運行，取得了良好效果。
乳化液是煤礦液壓設(shè)備的傳動介質(zhì)，在液壓系統(tǒng)中起血液作用，乳化液濃度過高或過低都不利于設(shè)備性能的發(fā)揮。井下水質(zhì)較差，具有較強堿性，配比出來的乳化液對綜采支架元件腐蝕較大，支架經(jīng)常出現(xiàn)串漏液現(xiàn)象，嚴重影響了安全生產(chǎn)。為此，結(jié)合工作面需液要求，建設(shè)乳化液集中配比供液站。該系統(tǒng)應(yīng)用反滲透膜水處理技術(shù)設(shè)計了井下水處理裝置，通過比例閥控制的乳化液自動配比裝置，配比出的乳化液濃度精度高，符合要求，保證綜采支架的正常使用。
二、工藝方案
乳化液集中配比供液站主要由水處理系統(tǒng)(粗過濾、纖維過濾、保安過濾、反滲透共四級過濾)、乳化液自動配比系統(tǒng)、乳化液輸送系統(tǒng)、遠程集中控制系統(tǒng)等組成，見圖1。各系統(tǒng)由相應(yīng)的設(shè)備或裝置組成，見圖2。該系統(tǒng)中，礦井水(以下統(tǒng)稱原水)通過處理后成為符合要求的純凈水。乳化油經(jīng)投加裝置與純凈水配比成為符合要求的乳化液，并進入乳化液箱，由增壓泵打壓至采區(qū)泵站水箱，供各個工作面使用。
三、使用環(huán)境條件
環(huán)境溫度與濕度：工作環(huán)境溫度不超過+40ºC，并且24小時內(nèi)的平均溫度不超過+35ºC，最低環(huán)境溫度不得低于-5ºC。相對濕度在最高溫度為+40ºC時不超過50%，在較低溫度時，允許有較高的相對濕度(如在20ºC時為90%)。
空氣質(zhì)量：不含有過量的塵埃、酸、堿腐蝕性及爆炸性微粒和氣體。
海拔高度：海拔高度不超過2000米。
振動：安裝地基處允許的振動條件：振動頻率范圍10-150Hz，最大振動加速度不應(yīng)超過5m2/s。
電網(wǎng)質(zhì)量：電壓波形應(yīng)為正弦波，只要實際電壓的瞬時值與基波電壓相對的瞬時值最大偏差不大于基波電壓的10%，即認為電壓波形為正弦波。頻率波動不超過額定值的±2%。
四、設(shè)計依據(jù)及原則
2.《礦山電力設(shè)計規(guī)范》(GB50070-94)。
3.現(xiàn)行國家電工委員會及其它有關(guān)標準。
4.進口電氣設(shè)備遵守國際電工委員會IEC標準。
5.電控系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)參數(shù)符合行業(yè)相關(guān)標準及規(guī)定，具有技術(shù)先進、經(jīng)濟實用、安全可靠、故障率低、維護方便等特點。
6.所用的相關(guān)控制及顯示設(shè)備、傳感器、纜線等設(shè)備、材料，“三證”齊全、符合《煤礦安全規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定。
7.井下控制主機具有觸摸屏顯示，顯示各個閥門、泵組運行狀態(tài)，本機顯示各個泵組的相關(guān)模擬量參數(shù)。報警信息有文字、語言。
8.系統(tǒng)具有以太網(wǎng)接口、RS485接口。
五、系統(tǒng)組成
KXJ127(A)型隔爆兼本安型PLC可編程控制箱、壓力傳感器、液位傳感器、濃度傳感器、電磁閥、語音告警裝置等組成。
六、系統(tǒng)特點
1.支持多路、多種通訊協(xié)議，例如modbus TCP、RTU等，方便數(shù)據(jù)上傳;
2.顯示界面采用10.2寸本安觸摸屏，用戶可直接觸摸;
3.采用本安PLC為控制核心，外圍本安傳感器可直接接入;
4.結(jié)構(gòu)合理緊湊，體積小，功能強。
七、系統(tǒng)實現(xiàn)的功能
1.數(shù)據(jù)采集功能。實時液箱液位，油箱油位、油溫、乳化液濃度、電磁閥、電動閥狀態(tài)。
2.控制功能。濃度檢測范圍：1%~7%。
3.全自動閉環(huán)控制。自動調(diào)整配比濃度，無需人工調(diào)整。配液精度：±0.5%(V/L);具有時間自動沖洗，濾芯提醒功能。
4.具有乳化油油位保護。乳化油油位不足時禁止啟動自動配比，能實現(xiàn)提示加乳化油。用戶將抽油管投入乳化油桶后，能實現(xiàn) 自動抽取油桶內(nèi)的乳化油，然后輸送到乳化油箱儲存起來，到達設(shè)定油位后停止抽油。
5.配比濃度可調(diào)?？筛鶕?jù)濃度反饋信號,精確控制配比到設(shè)定濃度。
6.配液過程全自動控制。實現(xiàn)全自動無人值守;具有聲光報警功能，能實時采集配液箱液位、乳化油箱油位、工作面液箱液位、純水箱液位(供乳化液配比用水)等液位傳感器實時數(shù)據(jù)和液位異常報警信息，可設(shè)置報警值，監(jiān)測參數(shù)超限。故障時能夠?qū)崿F(xiàn)聲光報警功能。
八、本安觸摸屏畫面
1.主界面
顯示如下：乳化液濃度、管道泵壓力、液箱液位、油罐液位、乳化液壓力、粗過濾進口壓力值，粗過濾出口壓力、管道泵狀態(tài)、水處理閥門狀態(tài)、遠程液箱液位、遠程液箱閥門狀態(tài)。
2.參數(shù)設(shè)置
參數(shù)設(shè)置包括系統(tǒng)參數(shù)區(qū)、保護設(shè)置區(qū)：
(1)系統(tǒng)參數(shù)區(qū)：模式切換、水處理自動洗凈設(shè)置、粗過濾時間設(shè)置、纖維反洗時間設(shè)置、纖維正洗時間設(shè)置、保安過濾時間設(shè)置、反滲透時間設(shè)置。
(2)保護設(shè)置區(qū)：主要是傳感器的量程設(shè)置、上下限設(shè)置。
3.IP地址設(shè)置
4.檢修畫面
在檢修模式下：無邏輯關(guān)系、可手動檢修所有設(shè)備。
5.報警記錄
