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1、矿用乳化液自动配比与高压反冲洗过滤站装置 项目汇报2014-02-09UROICA CO.,LTD尤洛卡矿业安全工程股份有限公司山东科技大学煤矿灾害监测工程技术研究中心主要内容1 项目概述2 矿用乳化液浓度在线监测3 矿用乳化液自动配比装置 3.1 主要用途 3.2 主要技术特点 3.3 结构与组成 3.4 主要技术指标、技术参数 3.5 销售配置说明 4 矿用高压自动反冲洗过滤装置 4.1 主要用途 4.2 主要技术特点 4.3 结构与组成 4.4 主要技术指标、技术参数5 设备布置及安装1 项目概述 乳化液是我国煤矿液压支架主要的工作介质，乳化液的供液浓度和洁净度是判定乳化液供液质量是否合
2、格的最重要的指标。按照煤矿安全规程要求，乳化液的供液浓度应达到3%5%，浓度过低乳化液的润滑性能和防锈性能降低，支架油缸、液压阀组等容易锈蚀，造成设备故障或缩短设备使用寿命；浓度过高乳化液的起泡性和对橡胶密封材料的溶胀性会增加，密封元件容易损坏，同时会造成大量乳化油的浪费。而乳化液的污染或洁净度不达标，不但会加大泵站系统磨损，大大缩短泵站的服务寿命，还会造成支架阀组的堵塞、损坏，增加故障率，液压系统安全阀保护开启不灵敏，液压密封部件损坏等。据统计，在液压系统故障中有70%是由液压介质污染引起的，每年因乳化液的不达标造成的直接损失达数亿元。 目前，国内矿井主要采用人工配液，一些矿井装配了乳化液自
3、动配比设备，但由于现有配比设备缺少配液浓度监测环节，需要人工监测乳化液浓度，不能形成自动闭环控制，而在实际的现场条件下，配液浓度受水压、水流速和乳化油粘稠度等的影响，2矿用乳化液浓度在线监测矿用乳化液浓度在线监测 乳化液自动配比装置可接入我公司的KJ216系统，可以将乳化液配比浓度监测数据在线传输至井上，可记录下检测时间和配液浓度值，通过借助计算机监测分析软件进行数据汇总和分析，结果可形成报表，单班乳化液配液达标情况一目了然，从而加强了生产监督管理的可操作性，改变以往乳化液配液达标没有可靠监管手段的局面，提高管理质量和水平。 在线监测系统井上部分组成 ，如图1： 在线监测系统井下硬件布置图，如
4、图2，图3：配比浓度很难保证。同时，也有矿井配备了乳化液高压过滤装置，但现有设备的功能比较单一，只具有高压乳化液的过滤功能，而不具备自动反冲洗功能，过滤器堵塞后必须停机更换滤芯，在污染严重的工作面会严重影响生产，使用维护的工作量比较大。 图1：在线监测系统井上部分组成 图2：在线监测系统井下硬件布置图1图3：在线监测系统井下硬件布置图23 3 矿用乳化液自动配比装置矿用乳化液自动配比装置3.1 3.1 主要用途主要用途3.2 3.2 主要技术特点主要技术特点 1. 电控系统为本安型设计，安全性高、故障率低，维护检修方便； 2. 引入最先进的浓度检测技术，无需取样，实现乳化液浓度在线检测，实现配
5、比过程PID闭环控制，控制精度高； 3. 专利结构电动先导阀，能有效消除“ 水锤效应 ” ，减少阀在打开关闭过程中对管路、设备的冲击和损害，延长部件寿命； 4. 先进的混液器组件，以水流作动力，混液、乳化同时完成，配比一致性好； 5. 专利结构流量调节器，可根据浓度反馈信号，自动精确调节混液器吸油量大小， ZPR矿用乳化液自动配比装置安装于储水箱和乳化液箱之间，主要用于乳化液的配比，可大大降低劳动强度，提高配液效率和质量，能较好地解决煤矿乳化液浓度监测和自动配比难题。 该装置也可以用于井上的乳化液配液站，构成全自动高精度的乳化液配液系统。3.3 3.3 结构与组成结构与组成 ZPR矿用乳化液自
6、动配比装置主要由：1）ZPR-Z电控装置主机；2）GND10浓度传感器；3）GUY1液位传感器；4）FHD5/1.6X本安型电动先导阀；5）比例调节型混液器组件；6）ZPR-T矿用本安型流量调节器；7）本安型电源；8）加油装置；9）设备安装机架；10）乳化液箱（具有调平功能）等部分组成，结构组成，如图4：精确控制配比达到设定浓度； 6. 采用5.7寸彩色TFT液晶屏，全中文图形化操作界面，工作状态动态模拟显示，观察操作直观方便； 7. 监测数据可接入我公司的KJ216系统，实现乳化液浓度实时在线监测。 8. 配液过程微电脑全自动控制，具有全自动无人值守功能，可大大降低劳动强度，提高配液效率和质
7、量； 9. 自动配比装置和乳化液箱具有液压调平功能，可以在有一定倾角的工作面安装使用，适应能力强； 10. 箱体采用不锈钢材料，耐腐蚀性强。图4：自动配比装置结构组成 图5：自动配比装置结构（三维） 图6：自动配比装置工作流程示意图 图7：自动配比装置液压原理图一 图8：自动配比装置液压原理图二 图9：自动配比装置液压原理图三 3 3. .4 4 主要技术指标、技术参数主要技术指标、技术参数3.4.1 3.4.1 装置主机装置主机 1）运行方式：手动/自动 2）显示方式：5.7寸寸彩色TFT LCD（图形中文） 3）显示分辨率：640*480 4）通信方式：RS485 9600bps 5）工作
8、电压：DC5V、DC12V 6）防爆形式：矿用本质安全型，ExibI 7）防护等级：IP65装置主机3 3. .4.24.2 FHD5/1.6XFHD5/1.6X本安型电动先导本安型电动先导 1）工作电压：DC 5V 2）工作电流：350 mA 3）通信方式：RS485 9600bps 4）工作压力：0.5MPa1.6Mpa 5）防爆形式：矿用本质安全型，ExibI电动先导阀3.4.3 ZPR-T3.4.3 ZPR-T矿用本安型流量调节器矿用本安型流量调节器 1）工作电压：DC 5V 2）工作电流：350 mA 3）通信方式：RS485 9600bps 4）最小流量：1.5L/min 5）最大
9、流量：8.0L/min 6）防爆形式：矿用本质安全型，ExibI3 3. .4.44.4 比例调节型混液器组件比例调节型混液器组件 1）配液能力：大于100L/min （额定压力下） 2）混液浓度调节范围：1.00% 7.00% 3）混液器动力：进水驱动 4）供水压力：0.5MPa1.6MPa混液器组件流量调节器连接器进油口出油口3.4.5 GND103.4.5 GND10浓度传感器浓度传感器 1）量程：0.00 10.0 %（V/V） 2）精度： 2.5 % FS 3）工作电压：DC 12V 4）工作电流：100mA 5）通信方式：RS485 9600bps 6）防爆形式：矿用本质安全型，E
10、xibI3 3. .4.64.6 GUY1 GUY1液位传感器液位传感器 1）量程：0 1000mm 2）精度：2.5% FS 3）输出信号：05V 4）工作电压：DC 12V 5）工作电流： 20mA 6）防爆形式：矿用本质安全型，ExibI浓度、液位传感器浓度传感器液位传感器3.4.7 3.4.7 设备安装机架设备安装机架 1）油箱容积：2000L 2）倾角调整：液压调平功能 3）起吊方式：四周起吊环 4）外形尺寸： 320013001420mm（长宽高） 5）安装矿车尺寸要求：40001500mm（长宽） 3 3. .4.84.8 乳化液箱（选配）乳化液箱（选配） 1）容积：4000L
11、2）倾角调整：液压调平功能 3）外形尺寸：320012001200mm（长宽高） 4）出液口数量：4个（两侧各2个） 5）出液口规格： 100mm 6）箱体材质：不锈钢 7）安装矿车尺寸要求：40001500mm（长宽）图10：乳化液箱结构图11：乳化液箱结构（三维）图12：乳化液箱调平油缸上下调整 油缸上下调整 3 3. .4.94.9 ZPR ZPR矿用乳化液自动配比装置综合技术指标矿用乳化液自动配比装置综合技术指标 1）配液能力（L/min）：大于100L/min（单台混液器） 2）混液浓度调节范围：1.00% 7.00%（实用范围） 3）配液精度：40.5%（V/V） 4）显示方式：5
12、.7 彩色TFT LCD 5）控制功能：手动/自动控制 6）混液器动力：进水驱动 7）供水压力：0.6MPa1.6Mpa 8）防爆形式：矿用本质安全型，ExibI3 3. .4.10 4.10 电动加油装置（选配）电动加油装置（选配） 乳化油加油装置，可采用防爆电机驱动，可远距离将油料从油料区输送到工作面乳化油箱中，进油口和出油口规格为KJ19快速接头，方便连接和井下安装布置。 1）扬程：100米 2）流量：50L/min 3）电机工作电压：660/1140V 4）油料传送距离：大于100米图13：电动加油装置3 3. .4.11 4.11 液压加油装置（标配）液压加油装置（标配） 液压加油装
13、置，使用液压驱动，压力源直接引至泵站出口的高压乳化液，高压乳化液经减压后接入加油装置，高压乳化液进、出液口规格为KJ10快速接头，进、出油图14：液压加油装置口规格为KJ19快速接头，方便连接和井下安装布置。 1）扬程：100米 2）流量：50L/min 3）工作压力：12MPa 4）工作介质：高压乳化液 3 3.5 .5 销售配置说明销售配置说明序号序号序号序号名名名名 称称称称型号型号型号型号数量数量数量数量备注备注备注备注一井上在线监测部分井上在线监测部分1监测服务器（工业计算机）威达电 RACK-3601台2激光打印机HP11081台3UPS电源1000VA1台4地面工业交换机KOM3
14、00F-1S-SC-2T1台5监测分析软件（B/S+C/S网络版）CMPSES1套二井下在线监测部分井下在线监测部分1矿用本安型监测主站KJ216-Z1台2矿用本安型网关（光纤）KJJ121台3矿用隔爆兼本安型直流稳压电源KDW660/12B1台4矿用隔爆兼本安不间断电源KDW660-18B1台5MHYV 147/0.28电缆米根据实际情况6本安接线盒（三通）JHH-3个7本安接线盒（二通）JHH-2个表1：乳化液浓度在线监测部分配置明细序号序号序号序号名名名名 称称称称型号型号型号型号数量数量数量数量备注备注备注备注三井下乳化液自动配比部分井下乳化液自动配比部分1矿用本安型乳化液自动配比电控
15、装置主机ZPR-Z1台2浓度传感器GND101台3液位传感器GUY11台4比例调节型混液器KCM-1001台5矿用本安型电动先导阀FHD5/1.6X1台6矿用本安型流量调节器ZPR-T1台7矿用隔爆兼本安型稳压电源KDW127/121台8浓度监测罐组件、设备安装机架（包括连接管件）PT-021台93米FQ18-5T单头转接电缆(MHYV 147/0.28)FQ18-5T-33根1020米FQ18-5T单头转接电缆(MHYV 147/0.28)FQ18-5T-201根表2：乳化液自动配比部分配置明细注：1 以上为典型配置，最终配置需根据矿方要求和实际情况确定。4 4 矿用乳化液高压自动反冲洗过滤
16、装置矿用乳化液高压自动反冲洗过滤装置4.1 4.1 主要用途主要用途4.2 4.2 主要技术特点主要技术特点 1. 电控系统采用本安型设计，安全性高、故障率低，维护检修方便； 2. 产品高低压密封可靠，能实现高压力、大流量、高精度过滤，精度可达25m； 3. 滤芯采用高强度不锈钢烧结工艺，可多次反冲洗使用，使用寿命长； 4. 采用微电脑全自动控制和微差压精确测量技术，具有多种自动反冲洗控制功能。 5. 采用5.7寸彩色TFT液晶屏，全中文图形化操作界面，工作状态动态模拟显示，观察操作直观方便； 6. 采用本安型电磁先导阀控制技术和模式自适应反冲洗控制算法，能实现智能、高效反冲洗控制。 ZLF矿
17、用乳化液高压自动反冲洗过滤装置主要与乳化液泵站系统配套使用，作为泵站出口的第一级过滤，用于提高乳化液的洁净度，可有效降低液压系统及支架的故障率，能较好地解决乳化液高精度过滤和滤芯污染后的自动清洁难题。4.3 4.3 结构与组成结构与组成 ZLF矿用乳化液高压自动反冲洗过滤装置主要由：1）ZLF-Z控制装置主机；2）GPD60矿用本安型压力传感器；3）FHD1.0/31.5电磁先导换向阀；4）KDW127/5/12矿用隔爆兼本安型稳压电源；5）主阀体；6）滤筒与滤芯组件；7）排污组件；8）输液管路；9）设备安装机架等部分组成。 高压反冲洗过滤装置结构，如图15、图16：图15：反冲洗过滤装置结构
18、一1 装置主机 2 进出液压力表 3 主阀体 4 进出液压力传感器5 本安电源 6 托架 7 滤筒与滤芯组件 8 电磁先导阀 9 设备安装机架12图16：反冲洗过滤装置结构二12图17：高压过滤器滤芯结构12图18：过滤与反冲状态12正常过滤状态正常过滤状态反冲洗状态反冲洗状态4.4 4.4 主要技术指标、技术参数主要技术指标、技术参数4.4.1 4.4.1 过滤站过滤站 1）公称流量：1000L/min、2000L/min 2）公称压力：31.5MPa 3）过滤精度：25m图19：过滤站4.4.2 ZPR-Z4.4.2 ZPR-Z控制装置主机控制装置主机 1）运行方式：手动/自动 2）显示方
19、式：5.7寸寸彩色TFT LCD（图形中文） 3）显示分辨率：640*480 4）通信方式：RS485 9600bps 5）工作电压：DC5V、DC12V 6）防爆形式：矿用本质安全型，ExibI 7）防护等级：IP65装置主机4 4. .4.34.3 GPD60 GPD60压力传感器压力传感器 1）量程：60MPa 2）精确度：1 FS 3）工作温度：040 4）输出信号：15V 5）防爆形式：矿用本质安全型，ExibI压力传感器电磁先导阀4 4. .4.44.4 FHD1.0/31.5XFHD1.0/31.5X电磁先导阀电磁先导阀 1）额定工作压力：31.5MPa 2）额定工作流量：1.0
20、 L/min 3）电压：DC12V 4）功能：自动/手动触发 5）防爆形式：矿用本质安全型，ExibI4 4. .4.54.5 设备安装机架设备安装机架 1）外形尺寸：21009001400mm（长宽高） 2） 进液口规格：GN51（阴） 3）出液口规格：GN51（阴） 4）重量：约1100Kg图19：高压反冲洗过滤装置尺寸图20：进出液口连接1 图21：进出液口连接2 4 4. .4.64.6 ZLFZLF矿用过滤站反冲洗装置综合技术指标矿用过滤站反冲洗装置综合技术指标 1）公称过滤流量：1000L/min、2000L/min 2）公称压力：31.5MPa 3）过滤精度：25m 4）显示方式
21、：5.7 彩色TFT LCD 5）控制功能：手动控制、顺序自动、定时自动、压差自动和单班自动 6）压力传感器量程：060MPa 7）压力传感器精度：1% 8）防爆形式：矿用本质安全型，ExibI5 5 设备布置及安装设备布置及安装 设备统一安放在设备列车上，之间通过管路连接，排列顺序为：高压反冲洗装置1#乳化液泵2#乳化液泵1#乳化液箱2#乳化液箱3#乳化液泵4#乳化液泵乳化液自动配比装置（本项目不包含乳化液泵部分） 。 设备布置说明： 1. 乳化液箱和自动配比装置带有调平功能，调平油缸底座安装固定在矿车平板上，油缸的另一端固定在箱体和装置框架上，调平油缸底座安装尺寸，如图22所示： 图22：
22、底座安装固定尺寸 2. ZLF高压自动反冲洗过滤装置安放于接近工作面方向的设备列车上，出液口直接连接到工作面供液管路，占用一节30001500mm（长宽）的设备列车； 3. 两台乳化液箱放置在乳化液泵组的中间位置，液箱之间通过管路相互联通，占用两节40001500mm（长宽）的设备列车； 4. 四台乳化液泵（不包含乳化液泵部分），两台一组，分别安放在乳化液箱两侧的设备列车上，乳化液泵的吸液口分别与乳化液箱两侧的出液口相连； 5. ZPR乳化液自动配比装置安放于乳化液泵组后面的设备列车上，配比装置包含一约2000L的不锈钢乳化油箱，不再需要单独的油箱，占用一节40001500mm（长宽）的设备列车。 设备平面布置图，见图23：图23：设备平面布置图结结 束束 ！ 谢谢各位！谢谢各位！
