Передвижная дегазационная установка
Назначение
Передвижная дегазационная установка предназначена для каптирования газовоздушной смеси из угольных выработок. Компания Energy X Components (ЕХС) предлагает решить проблему дегазации отработанных участков с помощью компактных современных передвижных дегазационных установок на базе водокольцевых или сухих роторных насосов.
Использование ПДУ позволяет:
- уменьшить концентрацию метана, выделяющегося из угольных пластов и пород в горные выработки;
- улучшить проветривание шахты;
- полностью прекратить или значительно снизить простои выемочных (добычных) участков из-за загазованности выработок;
- использовать в газовых шахтах электроэнергию вместо менее эффективной пневматической энергии;
- повысить производительность труда рабочих и безопасность ведения горных работ в газовых шахтах;
- предотвратить или снизить интенсивность необычных газопроявлений — суфляров, внезапных выбросов угля и газа и т.п.
Состав ПДУ
Конструктивно передвижная дегазационная установка состоит из нескольких (2-3) модульных зданий, вмещающих в себя насосное оборудование, силовое питающее оборудование, помещения для оператора и управляющую аппаратуру.
Модульные здания являются разборными, состоят из отдельных секций, установленных на бетонном основании либо на особо прочной металлоконструкции. Каждое модульное здание имеет собственные системы отопления и освещения. Монтаж зданий занимает несколько часов.
Комплектация ПДУ может изменяться в соответствии с различными условиями заказа. Ее основными функциональными элементами являются:
- датчики температуры;
- датчики давления;
- фильтры;
- огнепреградители;
- частотный привод;
- насосы;
- автоматизированная система управления;
- питающая аппаратура.
В случае установки водокольцевых насосов необходима также установка:
- водоотделителей;
- аккумулирующих, сборочных и резервных баков для воды.
Автоматизированная система управления (АСУ)
Работа ПДУ происходит в автоматическом режиме. В процессе функционирования установки происходит постоянная фиксация основных технологических параметров:
- концентрации метана в метановоздушной смеси (МВС);
- концентрации метана в модульных зданиях;
- температуры МВС;
- моментального расхода МВС;
- разряжения, создаваемого насосами;
- давления и температуры МВС на выхлопе;
- данных насоса (вибрации, температуры подшипников и т.д.);
- температуры снаружи и внутри зданий.
Все параметры незамедлительно поступают на пульт управления оператора и по цифровым каналам связи горному диспетчеру.
Кроме того, АСУ постоянно контролирует состав смеси и управляет частотными преобразователями. Это позволяет постоянно поддерживать невзрывоопасную концентрацию метана. Управление установкой может осуществляться как в местном режиме (оператором), так и в режиме телеуправления (диспетчером).
Принцип действия ПДУ
Метановоздушная смесь (МВС) по дегазационному трубопроводу подводится к дегазационной установке. Через запорный клапан, огнепреградитель всасывания, а также быстродействующие запирающие клапаны смесь подводится к ротационным насосам. Также на этом участке осуществляется контроль температуры, давления, расхода и состава МВС.
ПДУ с ротационными насосами
Перед огнепреградителями МВС проходит систему сетчатых фильтров, позволяющих понизить влажность смеси и отфильтровать угольную пыль. Конструкция фильтров не содержит сменных секций — сетчатые секции легко очищаются в течение 2 минут, после чего пригодны к дальнейшей эксплуатации. Ротационные насосы, применяемые для выкачивания газовоздушной смеси, не требуют специального обслуживания и обеспечивают большой срок работы ПДУ. Управление ротационными насосами осуществляется с помощью частотных преобразователей, позволяющих поддерживать концентрацию метана не ниже 20% (при взрывоопасной концентрации 5-15%). После насосов МВС также проходит контроль температуры и давления и через запорные клапаны, огнепреградители напора и быстродействующие запирающие клапаны подается на выход. Помещения дегазационной установки оборудованы системой автоматического слежения за составом воздушной смеси и вентиляции.
ПДУ с водокольцевыми насосами
Водокольцевые насосы, применяемые для выкачивания газовоздушной смеси, требуют поддержания постоянного уровня воды. Для этих целей конструкцией установки предусмотрен бак для воды, находящийся за пределами помещения (заполнение бака осуществляется в объеме 3м3 в сутки), а также баковый аккумулятор и подпиточный насос 1В-20, находящиеся внутри здания. Управление насосами осуществляется с помощью частотных преобразователей, позволяющих поддерживать концентрацию метана не ниже 20% (при взрывоопасной концентрации 5-15%). После насоса МВС попадает в водоотделитель, где конденсат осаждается на стенках и по дополнительному трубопроводу стекает в аккумулятор. После чего МВС также проходит контроль температуры и давления и через запорные клапаны подается на выход.
Преимущества
Безопасность
Благодаря частотным преобразователям дегазационная установка высокопроизводительна и чутко реагирует на изменение концентрации метана в метановоздушной смеси. Это позволяет сделать процесс дегазации максимально безопасным.
Производительность
Применение мощных насосов позволяет достигать производительности до 500 м3/мин.
Информативность
Благодаря автоматизированной системе управления ПДУ данные о составе, температуре, давлении смеси, производительности установки находятся под постоянным контролем и могут постоянно передаваться по любым линиям связи центральному диспетчеру для контроля всей системы дегазации шахты.
Мобильность
Поскольку дегазационная установка двигается вслед за лавной выработкой, мобильность — одно из основных предъявляемых требований. Переход на новое место установки ЕХС составляет несколько десятков минут, так как модульные здания, в которых размещается оборудование, являются разборными и быстромонтируемыми.