超溫保護技術(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)集團挖金灣煤業(yè)公司 ）
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立項原因或背景
氮氣是一種惰性氣體，廣泛應(yīng)用于煤礦開采過程中防火滅火、瓦斯及煤氣稀釋。制氮機前置空氣儲罐通常設(shè)置車間內(nèi)部，生產(chǎn)氮氣過程中容易產(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：儲氣罐內(nèi)的溫度應(yīng)當(dāng)保持在120℃以下，并裝有超溫保護裝置，在超溫時能自動切斷電源并報警。
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研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
該項目采用KZB-3型空壓機儲氣罐超溫保護裝置。該儀器能對空壓機和儲氣罐溫度超標(biāo)故障時時進的一種安全保護行監(jiān)控，數(shù)顯度數(shù)值直觀準(zhǔn)確，并且可聲光報警?？蓪υO(shè)備的安全運行起到有效的保護作用。
裝置實物圖
工作原理
KZB-3型空壓機儲氣罐超溫保護裝置通過對儲氣罐溫度信號的采集，實現(xiàn)對空壓機和儲氣罐的超溫保護。該裝置主機由高精度測控微處理器、數(shù)據(jù)存貯器、輸入、輸出開關(guān)量接口及鍵盤等組成。高精度測控微處理器分時檢測、處理設(shè)備接口電路輸入的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)過程序的數(shù)據(jù)處理，再輸出至控制電路完成對空壓機和儲氣罐(風(fēng)包)的超溫保護。數(shù)顯風(fēng)包溫度檢測點的溫度超過溫度設(shè)定值時，裝置切斷空壓機急?；芈?，同時聲、光報警。該裝置抗干擾能力強，實用可靠，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)顯一路溫度測定值：本裝置可數(shù)顯儲氣罐(風(fēng)包)溫度;
2.超溫報警功能：當(dāng)測定的儲氣罐(風(fēng)包)溫度超過設(shè)定溫度(出廠設(shè)定120℃)時其對應(yīng)輸出報警指示燈變亮，其對應(yīng)輸出報警指示燈變亮?xí)r，警報器輸出高強度報警;
3.喇叭報警保護控制輸出后，設(shè)備中的保護繼電器輸出，控制空壓機停機。
4.調(diào)試過程中脫機功能;保護溫度可自行設(shè)定。
安裝調(diào)試
本裝置由主機、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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主機安裝：將KZB-3型空氣儲罐超溫保護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儲罐溫度，溫度傳感器有三只引線端子，需接三根線至主機，即有兩根線并聯(lián)至主機，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)安裝在儲氣罐對應(yīng)檢測點
其接線如下：
輸入3芯航空插頭：
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插頭序號 |
溫度傳感器名稱 |
溫度傳感器接線 |
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1#2#3# |
儲氣罐溫度 |
1（紅+）、2（藍-）、3（藍-） |
溫度傳感器為：高精度數(shù)字式熱電阻傳感器
超溫保護裝置及釋壓閥的安裝步驟
警告：安裝前必須將儲氣罐及管路內(nèi)的壓縮空氣放空
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空壓機儲氣罐綜合保護裝置的安裝（螺桿式空壓機）
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空壓機儲氣罐綜合保護功能的安裝（如圖（1）所示）
熱敏傳感器的安裝：
①將主機裝置放在機房合適的位置
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)機急?；芈飞?。
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電源
本機器使用的電源為交流220V電源，需要安裝一個三孔插座。（注意：接地必須可靠）
KZB-3型空壓機綜合保護裝置的操作：
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復(fù)位：當(dāng)儲氣罐超溫時空壓機綜合保護裝置保護輸出時，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)位按鈕空壓機才能再次啟動。
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脫機：當(dāng)本空壓機綜合保護裝置只用于溫度檢測并報警而不對空壓機保護時可以打成脫機模式，同時脫機指示燈亮起。
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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)濟社會效益
該項目已在煤業(yè)公司實地應(yīng)用，極大提高了制氮系統(tǒng)的可靠性及安全性，減少人工維護成本，降低了壓力容器使用風(fēng)險。
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，適合在集團公司進行推廣。
