礦井井口防凍熱風機的安全保護措施,需適配煤礦高濕、多粉塵、潛在易燃易爆的特殊環境,同時覆蓋設備運行全流程(加熱、送風、電氣控制),核心可分為六大類,確保設備自身穩定及礦井作業安全:
針對礦井可能存在的瓦斯、煤塵等易燃易爆氣體,設備需符合ExdⅡCT1-6 Gb防爆等級(煤礦專用防爆標準),具體措施包括:
- 外殼采用隔爆設計:加熱本體、控制柜外殼為鑄鋁或鋼板焊接結構,接縫處有防爆間隙(≤0.2mm),即使內部出現電火花,也能阻止火焰外泄引燃外界瓦斯;
- 電氣元件防爆:風機電機、電加熱管接線盒、溫度傳感器等均為防爆型,導線采用阻燃電纜,避免電氣故障引發安全風險;
- 無明火設計:蒸汽型、熱水型、導熱油型均為間接換熱,無直接明火;電加熱型采用封閉加熱管,避免與粉塵直接接觸。
針對加熱過程中溫度異常升高的風險,設置多重溫度監測與保護:
- 出風口超溫保護:溫度傳感器實時監測熱風溫度,若超過設定值(如 80-120℃,依機型調整),PLC 控制器立即切斷部分 / 全部加熱源(電加熱管斷電、蒸汽 / 熱水閥門關?。?;
- 加熱元件超溫保護:電加熱管內置溫控探頭,若元件自身溫度超安全閾值(如 200℃),直接觸發獨立斷電開關,避免加熱管燒毀或絕緣層老化;
- 井筒環境超溫保護:若井口溫度因故障超過 5℃(避免設備受熱損壞),系統自動降低加熱功率,或開啟冷風混合閥調節溫度。
覆蓋設備電氣回路的全場景保護,避免漏電、過載、短路:
- 漏電保護:配備漏電保護器,若設備外殼或線路出現漏電(漏電電流≥30mA),0.1 秒內切斷總電源,防止觸電事故;
- 過載保護:風機電機、循環泵電機均串聯熱繼電器,若電機因風道堵塞、負載過大導致電流超額定值,熱繼電器自動斷開,避免電機燒毀;
- 短路保護:主電路、控制電路均設置斷路器(空氣開關),若線路短路,斷路器瞬時跳閘,切斷故障回路,防止電氣火災。
防止風道堵塞、風機故障導致的送風異常,避免設備憋壓或供熱不足:
- 風壓過低保護:風道內安裝風壓傳感器,若因粉塵堆積、風門誤關導致風壓低于設定值(如≤300Pa),系統先報警,若 10 秒內未恢復,自動停機,防止風機 “憋風” 損壞;
- 風機缺相保護:風機電機配備缺相保護器,若供電線路缺相(導致電機三相電流不平衡),立即停機,避免電機繞組燒毀;
- 風量監測調節:若風量傳感器檢測到送風量低于設計值(如≤額定值的 80%),PLC 自動調高風機轉速(變頻機型),或提示清理風道。
蒸汽型、熱水型、導熱油型熱風機組,需防范熱媒泄漏引發的安全風險:
- 蒸汽 / 熱水泄漏保護:熱交換器接口采用密封墊片(耐溫耐高壓材質),管道上安裝壓力傳感器,若因密封失效導致壓力驟降,立即關閉熱媒總閥門,并觸發報警;
- 導熱油泄漏保護:導熱油循環管路采用焊接或法蘭連接(帶泄漏檢測孔),若檢測到導熱油泄漏,立即停止循環泵、切斷加熱器電源,避免高溫導熱油引發火災;
- 冷凝水排水保護:蒸汽型熱風機組配備疏水器,及時排出冷凝水,避免冷凝水堆積影響換熱效率,或導致管道凍裂(冬季停機時)。
所有保護措施觸發時,均聯動聲光報警系統:
- 本地報警:設備控制柜上的紅色報警燈閃爍,蜂鳴器響起(音量≥85dB),同時觸摸屏顯示故障類型(如 “出風口超溫”“風機過載”);
- 遠程報警:若接入礦井監控系統,故障信號同步傳輸至地面控制中心,顯示具體設備編號與故障點,方便維修人員快速定位處置,避免故障擴大。