[发明专利]一种煤矿瓦斯抽放用水环真空泵工作液温度调节控制方法

说明书

本发明提供一种煤矿瓦斯抽放用水环真空泵工作液温度调节控制方法，采用以下步骤：1)水环真空泵工作液入口温度测量，2)水环真空泵工作液入口温度变化量计算，3)冷却塔变频电机转速计算，4)冷却塔变频电机转速控制，其特征在于：用温度传感器检测出水环真空泵工作液入口水温并计算温度变化量，根据温度变化量以及设定的水环真空泵最高工作液入口温度，采用非线性比例控制方法计算冷却塔变频电机转速，并用PLC控制调节冷却塔变频电机转速。本发明优点是：检测计算出水环真空泵工作液入口温度变化量后，能快速、准确的计算并控制冷却塔变频电机转速；在环境温度变化时，能保证水环真空泵的工作液入口温度以提高运行效率并节能。

技术领域

本发明涉及一种煤矿瓦斯抽放用水环真空泵控制方法，特别是涉及一种煤矿瓦斯抽放用水环真空泵工作液温度调节控制方法。

背景技术

水环真空泵在瓦斯抽放中，常使用水作为工作液。水环真空泵通过叶轮叶片与工作液之间的碰撞摩擦，继而形成泵体内部泵腔容积的变化，最终将气体吸入和排出，在这个过程中，最重要的是叶轮叶片与工作液之间的碰撞摩擦效果。但是，随着真空泵的长期使用，水环的温度随着叶轮叶片与工作液之间的碰撞摩擦而升高，导致真空泵内部工作液的饱和蒸气压降低，并且会造成真空泵自身的真空度下降，降低运行效率。

煤矿瓦斯抽放中水环真空泵系统一般设置低位水池、高位水池和冷却塔。水环真空泵工作过程中，工作液温度升高，一部分工作液和气水分离器分离出来的水排到低位水池中，在这里进行自然冷却，同时用水泵抽到高位水池中，用冷却塔进行冷却后，再输入水环真空泵补充到工作液中，这样形成一个循环。在夏季运行时因为环境温度高，如果冷却塔电机固定为一个速度，使得循环工作液温度较高，就会降低水环真空泵的运行效率。而冬季环境温度较低时，如果冷却塔电机固定为一个速度，就会造成冷却塔电能浪费。

因此在煤矿瓦斯抽放中，在环境温度变化时如何保证水环真空泵工作液入口温度在合理范围内，对于保证水环真空泵的真空度、运行效率以及节能具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种煤矿瓦斯抽放用水环真空泵工作液温度调节控制方法，其技术方案为：采用以下步骤：1)水环真空泵工作液入口温度测量，2) 水环真空泵工作液入口温度变化量计算，3)冷却塔变频电机转速计算，4)冷却塔变频电机转速控制，其特征在于：步骤1)中，抽放瓦斯时水环真空泵（8）腔内工作液温度升高很快，低位水池（3）中水经水泵（2）抽到高位水池（7），再经冷却塔（10）冷却后，输入到水环真空泵（8）作为循环工作液使用，在PLC（16）控制的第k个采样周期，用温度传感器（9）检测出水环真空泵（8）工作液入口水温，设为T(k)；步骤2)中，设第（k-1）个采样周期中用温度传感器检测出水环真空泵（8）工作液入口水温为T(k-1)，则在第k个采样周期中工作液入口温度变化量为e(k)=T(k)-T(k-1)；步骤3)中，令设定的水环真空泵最高工作液入口温度为T_max，当水环真空泵（8）工作液入口实际温度T(k)大于等于T_max时，令冷却塔变频电机（11）转速n(k)等于变频电机额定转速n_N，并由PLC（16）发出工作液入口温度超限报警信息；当水环真空泵工作液入口实际温度T(k)小于T_max时，如果工作液入口温度变化量e(k)≥0，令第k个采样周期中冷却塔变频电机（11）转速为，如果工作液入口温度变化e(k) ＜0，令第k个采样周期中冷却塔变频电机转速为，其中n(k-1)为第（k-1）个采样周期中冷却塔变频电机转速，a_p、b_p、c_p为正实常数；步骤4)中，将冷却塔变频电机（11）转速调至n(k)。

本发明与现有技术相比，其优点是：检测计算出水环真空泵工作液入口温度变化量后能快速、准确的计算并控制冷却塔变频电机转速；在环境温度变化时，能保证水环真空泵工作液入口温度在设定范围内，从而保证水环真空泵的真空度、运行效率，并有节能效果。

附图说明