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加壓過濾機(jī)入料泵泵體炸裂的保護(hù)設(shè)計(jì)

　　隨著選煤技術(shù)的發(fā)展，選煤設(shè)備也有了很大變化，加壓過濾機(jī)以分選粒度細(xì)、脫水效果良好及節(jié)能的特點(diǎn)，在選煤工藝中應(yīng)用越來越廣泛。但由于程序操作或系統(tǒng)工藝等原因，加壓過濾機(jī)入料泵在偶然的情況下有發(fā)生爆炸的可能性，且在國內(nèi)很多選煤廠都發(fā)生過此類事故。現(xiàn)如今沒有很好的方法去杜絕這一事故的發(fā)生，更沒有一種有效地設(shè)備保護(hù)裝置對其進(jìn)行監(jiān)測和控制。

　　1 目前存在的問題

　　1.1 煤泥上料泵爆裂隱患危害巨大

　　選煤廠來說，在加壓過濾機(jī)使用中，經(jīng)常由于物料濃度較高或濃縮池跑粗造成加壓過濾機(jī)上料不正常，而泵殼發(fā)熱現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)致煤泥泵在運(yùn)行過程中突發(fā)爆炸而給巡視崗位工帶來巨大的人身傷害，另外也會造成設(shè)備嚴(yán)重受損，修復(fù)時(shí)間長，影響選煤廠的正常生產(chǎn)。

　　1.2 防護(hù)手段簡單且未從本質(zhì)上進(jìn)行防護(hù)

　　以往采取的防護(hù)手段是采用加工防護(hù)箱來進(jìn)行有效的防護(hù)。此種防護(hù)方式的缺點(diǎn)是沒有從事故發(fā)生前對其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)報(bào)警預(yù)控，而是簡單的對事故發(fā)生以后進(jìn)行的防護(hù)，不能起到監(jiān)測、控制事故發(fā)展的作用，沒有做到設(shè)備的本質(zhì)。

　　2 原因分析

　　針對泵機(jī)發(fā)生爆炸的原因有多種，其中較主要的原因?yàn)椋河捎诒脵C(jī)上料不正常，葉輪在高速旋轉(zhuǎn)的過程中與泵殼內(nèi)沉積的物料進(jìn)行摩擦發(fā)熱進(jìn)而造成泵殼爆裂，而此類事故的發(fā)生很難預(yù)防，更沒有一種有效地設(shè)備保護(hù)裝置進(jìn)行檢測。本文主要從事故發(fā)生前泵體溫度變化進(jìn)行分析入手，并通過采取一些手段對事故的發(fā)展進(jìn)行有效的預(yù)防和處理，較大的提高了加壓過濾機(jī)入料泵本身的性能，消除了加壓入料泵在生產(chǎn)過程中爆裂給巡視人員帶來的隱患，本防爆裂保護(hù)裝置設(shè)計(jì)也因此而來。

　　3 優(yōu)化方案

　　下面從四個(gè)方面來看一下該裝置的設(shè)計(jì)原理及其理念：

　　3.1 溫度報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)原理

　　針對煤泥上料泵在爆裂前出現(xiàn)的一些工作參數(shù)變化的特征，如溫度急劇升高的特點(diǎn)。經(jīng)廠部研究決定在煤泥入料泵的上料管道上增加溫度保護(hù)裝置，根據(jù)110kw電機(jī)的在線溫度監(jiān)測裝置的工作原理，對所有的加壓過濾機(jī)入料泵增設(shè)了泵體高溫保護(hù)裝置，并且設(shè)置溫度上限為25℃(環(huán)境溫度假設(shè)為20℃)。當(dāng)監(jiān)測到的溫度大于25℃，該溫度保護(hù)動作，加壓過濾機(jī)入料泵自動閉鎖停車，進(jìn)而避免了泵體因溫度繼續(xù)升高而造成爆炸事故發(fā)生。塊煤系統(tǒng)粗煤泥管路改造示意圖如圖1所示。

　　3.2 溫度報(bào)警裝置的集控程度設(shè)計(jì)

　　將該溫度保護(hù)裝置做成集控畫面，此畫面有“解鎖”和“閉鎖”兩種模式可供選擇。在日常生產(chǎn)過程中，該保護(hù)均處于閉鎖狀態(tài)。同時(shí)在集控畫面上設(shè)置報(bào)警畫面，例如當(dāng)泵體溫度達(dá)到溫度上限值時(shí)，調(diào)度集控畫面上會自動報(bào)警，調(diào)度室將報(bào)警情況反饋給過濾機(jī)崗位工，在確認(rèn)過濾機(jī)入料泵已閉鎖停車后，崗位工可以現(xiàn)場進(jìn)行查看設(shè)備高溫的原因并進(jìn)行及時(shí)處理(例如可以開啟循環(huán)水管路打上一會循環(huán)，清理掉煤泥泵積聚的煤泥，來降低泵體的溫度，使泵體溫度達(dá)到正常的溫度范圍)，在確認(rèn)設(shè)備無故障后且泵體溫度正常后，通知調(diào)度室集控起車。此時(shí)，調(diào)度室手動復(fù)位該溫度報(bào)警裝置，將該過濾機(jī)入料泵進(jìn)行重新開啟并閉鎖該溫度保護(hù)裝置。如圖2所示：

　　3.3 防外界溫度干擾手段設(shè)計(jì)

　　為了提高在線溫度保護(hù)裝置的精度，防止泵體將熱量傳遞到空氣中，我廠已要求檢修車間利用密封膠將新安裝的溫度檢測裝置進(jìn)行完全密封。這樣以來，溫度監(jiān)測裝置就能夠不受外界溫度的干擾，大大提高了溫度監(jiān)測裝置的監(jiān)測精度。

　　3.4 事故預(yù)警后處理程序設(shè)計(jì)

　　在加壓過濾機(jī)入料泵長時(shí)間停車后，入料泵內(nèi)有煤泥積聚，起車后，由于煤泥與葉輪摩擦生熱，進(jìn)而可能引起煤泥泵爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。為了使煤泥入料泵內(nèi)的煤泥及時(shí)的排出，我廠在加壓過濾機(jī)入料泵的吸料管道上增加了循環(huán)水管道，在入料泵起車之前，由調(diào)度員觀察集控畫面，檢查加壓過濾機(jī)的槽內(nèi)的料位是否發(fā)生變化，若變化，證明上料正常。若料位計(jì)沒有變化，則先開啟末煤系統(tǒng)的循環(huán)水并將加壓過濾機(jī)吸料管上的循環(huán)水沖水管路閥門開啟，關(guān)閉煤泥泵吸料管路上的閥門，利用循環(huán)水將煤泥泵內(nèi)的煤泥進(jìn)行清理，清洗2分鐘后，在確保泵內(nèi)煤泥全部排空后，再正常給加壓過濾機(jī)入料。通過增加循環(huán)水管路后，解決了停車后泵內(nèi)積聚煤泥的問題，減少了煤泥泵爆炸的可能性，進(jìn)而大大提高了過濾機(jī)入料泵自身的性能。

　　4 經(jīng)濟(jì)效益

　　4.1 節(jié)約原材料

　　該保護(hù)裝置可有有效地防止泵殼爆炸，可有效地降低材料損失，因此可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益4.08萬元。

　　4.2 提高了設(shè)備運(yùn)行率和使用壽命

　　該保護(hù)裝置能及時(shí)有效的檢測到泵殼溫度的變化，有效地防止了泵殼、葉輪的磨損老化，從而大大延長了泵機(jī)的使用壽命，并且使泵機(jī)的檢修周期大大縮短，使泵機(jī)的檢修周期由原來的每季度延長到一年，通過測算每年可產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益為2萬元。(備注：每次檢修費(fèi)用為1萬元，改進(jìn)前年實(shí)際檢修次數(shù)為4次，改進(jìn)后年實(shí)際檢修次數(shù)為2次)。

　　4.3 產(chǎn)生巨大且無法估算的效益

　　該保護(hù)裝置可有效防止人身、機(jī)電事故的發(fā)生，將產(chǎn)生無法計(jì)算的巨大經(jīng)濟(jì)效益。

　　5 結(jié)語

　　綜上所述：為了將加壓過濾機(jī)入料泵泵體爆裂事故控制在發(fā)生前，烏蘭木倫選煤廠自主設(shè)計(jì)研制了泵體高溫保護(hù)閉鎖裝置并將其安裝到所有的入料泵泵體上，另外將該保護(hù)做成集控閉鎖程序。該裝置可實(shí)現(xiàn)了對泵體的實(shí)時(shí)溫度進(jìn)行監(jiān)控，一旦泵體出現(xiàn)高溫報(bào)警后，程序自動閉鎖停車，將風(fēng)險(xiǎn)隱患降低到小化。本設(shè)計(jì)從事故發(fā)生前進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制，消除了煤泥入料泵在運(yùn)行過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)隱患，做到了人員、設(shè)備的本質(zhì)。

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