Источник:XI международная научно-техническая конференция "Автоматизация технологических объектов и процессов. Поиск молодых".
На угледобывающих предприятиях особую важность преобретает контроль температуры нагревания роликов шахтных ленточных конвейеров. По причине возгорания лент происходит до 30% пожаров на шахтах. Как правило, пожары происходят на приводных станциях (64 %), натяжных станциях (10,8 %) и на линейной части конвейера (25,2 %) [1]. Большая протяженность конвейерных линий и непредсказуемость места возгорания усложняет процесс контроля температурных режимов.
Конвейерные ленты в своем составе имеют ингредиенты, которые при воздействии высоких температур и кислорода образуют токсичные продукты термоокислительного разложения. Пожары, связанные с возгоранием лент, приводят к гибели людей, длительной простоям и материальным затратам.
Основными причинами возгорания лент, как правило, являются заклинивание ролика вследствие поломки его подшипников и чрезмерное трение ленты.
В настоящее время для автоматизации подземного шахтного транспорта применяется базовая аппаратура автоматизации АУК-1м [2], которая не позволяет осуществлять эффективный контроль температурных режимов работы ленточных конвейеров в условиях переменного грузопотока. Вместе с тем, опыт эксплуатации шахтных магистральных конвейеров показывает, что система автоматизации должна предупреждать и исключать развитие возможных аварийных ситуаций путем непрерывного контроля температуры нагревания роликов по всей длине ленточного конвейера, а также поверхности приводного барабана и обмотки приводного двигателя. Система автоматического контроля температуры должна обеспечивать вывод информации о вероятном месте нагревания ленты на пульт горного диспетчера или на ближайший контроллер сбора информации. Необходимо также контролировать превышение допустимой температуры нагревания ролика и формировать сигнал о месте превышения температуры.
Созданные и используемые в промышленности образцы термопреобразователей генерируют предупредительный или аварийный сигнал при нагреве воздушной среды в конвейерной выработке до температуры, соответствующей плавлению изоляции металлических жил термокабеля.
Для контроля температурных режимов магистрального ленточного конвейера разработано устройство, структурная схема которого приведена на рисунке 1.
В качестве чувствительного элемента используется термокабель PHSC, который позволяет обнаружить источник тепла в любом месте, на всем его протяжении, т. е. является единым датчиком температуры непрерывного действия.
Термокабель PHSC состоит из двух стальных проводников скрученных вместе по всей длине, каждый из них имеет изолирующее покрытие из теплочувствительного полимера. Проводники термокабеля PHSC спирально обмотаны защитной лентой и помещены в оболочку, предназначенную для защиты от механических повреждений и неблагоприятных условий окружающей среды. При достижении критической температуры нагревания терморезисторный материал размягчается, провода начинают контактировать друг с другом и инициируется сигнал пожарной тревоги.
Интерфейсный модуль PIM-120 определяет порог срабатывания линейного теплового извещателя и контролирует состояние линии на обрыв.
Через интерфейсный модуль PIM-430 формируется и передается информация о расстоянии до точки срабатывания термокабеля.
Приемно-контрольный прибор осуществляет непрерывный контроль состояния шлейфа сигнализации и выдачу информации на пульт горного диспетчера, а также формирует сигналы управления для системы аварийного пожаротушения и устройств оповещения. Ручные извещатели располагаются вдоль става магистрального ленточного конвейера и предназначены для выдачи в шлейф пожарной сигнализации сигнала пожарной тревоги.
Применение устройства контроля температурных режимов работы магистрального ленточного конвейера позволяет своевременно определять место возможного источника нагревания, повышает безопасность труда горнорабочих, снижает время возможного простоя механического оборудования.