7.5 Датчики и специальные реле автоматизации водоотлива

Аппаратура управления, контроля и защиты служит для поддержания параметров работы водоотливных установок в заданных условиях и предохранения установок от аварийных режимов. В аппаратуре УАВ и ВАВ применяются типовые элементы: датчики и специальные реле (табл. 7.1).

Таблица 7.1.

Технические характеристики датчиков и специальных реле,

используемых в аппаратуре УАВ и ВАВ

Параметры	Значения параметров
	РПН	РДВ	ТДЛ	ЭД
Назначение	Контроль подачи насоса	Контроль заливки главного насоса по давлению	Контроль температуры подшипников	Контроль уровня воды в водосборнике
Максимальное давление, МПа	0,1	0,03	–	–
Напряжение переменного тока, В	24	24	36	36
Скорость потока при замыкании контактов, м/с	1,3	–	–	–
Разрывная мощность контактов, Вт	100	100	100	100
Число замыкающих(з) и размыкающих(р) контактов	2р + 1з	2р + 1з	1з	1з
Масса, кг	9	7,8	0,75	2,5

Электродный датчик уровня ЭД – одноцепное подвесное устройство на гибком кабеле (рис. 7.5). В корпус 1 встроена свинцовая обкладка 5, прикрепленная к контактной шайбе 2. Между втулкой 3 и кабельным вводом образуется кабельная полость 4, которая заливается кабельной массой. Электродные датчики характеризуются большим диапазоном регулирования уровня воды в приёмном колодце водоотливной установки. Они не имеют подвижных частей, что повышает надежность их работы.

Рисунок 7.5. Электродный датчик уровня ЭД

В зависимости от выбранного режима работы водоотливной установки производят наладку электродных датчиков с учетом удельной электропроводимости шахтных вод, максимального сопротивления самих электродных датчиков и уровня воды в водосборнике.

Кроме электродных датчиков в горной промышленности при откачке кислотных шахтных вод с высоким содержанием механических примесей используют достаточно надежные поплавковые реле, позволяющие дистанционно контролировать уровень воды в водосборниках.

С помощью реле давления происходит контроль давления в насосе и нагнетательном трубопроводе, а также проверка правильности последовательности пуска насосного агрегата и подача импульса на управление автоматизированной задвижкой.

Чувствительными элементами реле давления являются поршни, плоская мембрана или сильфон, которые имеют нестабильную жесткость и требуют тщательной наладки и проверки в работе.

Реле давления РДВ, предназначенные для контроля заливки насоса, устанавливают на всасывающем патрубке (рис. 7.6).

Чувствительный элемент реле – резиновая мембрана 7 – передает давление столба воды малому 9 и большому 8 поршням.

Для уменьшения площади мембраны большой поршень может быть зафиксирован регулировочными винтами 6. Давление столба жидкости передаётся штоку 4, который воздействует на микропереключатель 2. Натяжение пружины 5 регулируется штоком 4, который в верхней части имеет шестигранник 3, регулирующий зазор между штоком и переключателем.

Для регулировки реле служит гайка 10, а для герметизации – гетинаксовая шайба 1.

Реле обладает достаточно высокой чувствительностью, быстро реагирует на изменение разрежения, однако температурные изменения отрицательно влияют на работу мембраны: при низких температурах резиновое покрытие отвердевает. Толщину мембраны и ее активность выбирают в зависимости от способа крепления, качества материала и площади опорного диска.

Рисунок 7.6. Реле давления РДВ

Реле производительности РПН (рис. 7.7) контролирует скорость потока жидкости во всасывающем трубопроводе.

Рисунок 7.7. Реле производительности РПН

Чувствительный элемент (флажок 7) под действием струи жидкости поворачивается на угол, при котором замыкаются контакты 3. При отсутствии струи жидкости пружина 5 возвращает флажок в исходное положение. Натяжение пружины регулируется винтом 6. Реле имеет высокую чувствительность и при уменьшении подачи насоса на 5-8 % отключает насосный агрегат.

Термодатчик ТДЛ-2 (рисунок 7.8) контролирует температуру подшипников.

Рисунок 7.8. Термодатчик ТДЛ-2:

1– ручка; 2 – контакт; 3 – панель;

4 – корпус; 5 - гайка; 6 – пружина;

7 – сплав Вуда; 8 – корпус чувствительного элемента; 9 – ось;

10 – крышка

При нагреве подшипника насосного агрегата расплавляется сплав Вуда, и пружина размыкает контакт. По истечении 10 мин. сплав остывает, после чего поворотом ручки датчик устанавливают в исходное положение.

Рекомендуемая литература

1.Попов В.М. Водоотливные установки: Справ. пособие. – М.: Недра, 1990. – 254 с.

2.Электрификация стационарных установок шахт / С.А. Волотковский, Д.К. Крюков, Ю.Т. Разумный и др.; Под ред. Г.Г. Пивняка. – М: Недра, 1990. – С.176-198, 241-289.

3.Толпежников Л.и. Автоматическое управление процессами шахт и рудников: Учебник для ВУЗов. – М.: Недра, 1985. – С.261-306.

4. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов: учебник для вузов / М.П. Белов, В.А. Новиков, Л.Н. Рассудов. – М.: Изд. центр «Академия», 2004. – С. 227-239, 556-561.

Лекция 8