矿井井口防冻热风机有哪些安全保护措施?

2025-09-28
矿井井口防冻热风机的安全保护措施,需适配煤矿高湿、多粉尘、潜在易燃易爆的特殊环境,同时覆盖设备运行全流程(加热、送风、电气控制),核心可分为六大类,确保设备自身稳定及矿井作业安全:

一、防爆保护(煤矿场景核心安全要求)

针对矿井可能存在的瓦斯、煤尘等易燃易爆气体,设备需符合ExdⅡCT1-6 Gb防爆等级(煤矿专用防爆标准),具体措施包括:
  1. 外壳采用隔爆设计:加热本体、控制柜外壳为铸铝或钢板焊接结构,接缝处有防爆间隙(≤0.2mm),即使内部出现电火花,也能阻止火焰外泄引燃外界瓦斯;
  2. 电气元件防爆:风机电机、电加热管接线盒、温度传感器等均为防爆型,导线采用阻燃电缆,避免电气故障引发安全风险;
  3. 无明火设计:蒸汽型、热水型、导热油型均为间接换热,无直接明火;电加热型采用封闭加热管,避免与粉尘直接接触。

二、超温保护(防止加热过载引发故障)

针对加热过程中温度异常升高的风险,设置多重温度监测与保护:
  1. 出风口超温保护:温度传感器实时监测热风温度,若超过设定值(如 80-120℃,依机型调整),PLC 控制器立即切断部分 / 全部加热源(电加热管断电、蒸汽 / 热水阀门关小);
  2. 加热元件超温保护:电加热管内置温控探头,若元件自身温度超安全阈值(如 200℃),直接触发独立断电开关,避免加热管烧毁或绝缘层老化;
  3. 井筒环境超温保护:若井口温度因故障超过 5℃(避免设备受热损坏),系统自动降低加热功率,或开启冷风混合阀调节温度。

三、电气安全保护(防范电气系统故障)

覆盖设备电气回路的全场景保护,避免漏电、过载、短路:
  1. 漏电保护:配备漏电保护器,若设备外壳或线路出现漏电(漏电电流≥30mA),0.1 秒内切断总电源,防止触电事故;
  2. 过载保护:风机电机、循环泵电机均串联热继电器,若电机因风道堵塞、负载过大导致电流超额定值,热继电器自动断开,避免电机烧毁;
  3. 短路保护:主电路、控制电路均设置断路器(空气开关),若线路短路,断路器瞬时跳闸,切断故障回路,防止电气火灾。

四、风压与风量保护(保障送风系统稳定)

防止风道堵塞、风机故障导致的送风异常,避免设备憋压或供热不足:
  1. 风压过低保护:风道内安装风压传感器,若因粉尘堆积、风门误关导致风压低于设定值(如≤300Pa),系统先报警,若 10 秒内未恢复,自动停机,防止风机 “憋风” 损坏;
  2. 风机缺相保护:风机电机配备缺相保护器,若供电线路缺相(导致电机三相电流不平衡),立即停机,避免电机绕组烧毁;
  3. 风量监测调节:若风量传感器检测到送风量低于设计值(如≤额定值的 80%),PLC 自动调高风机转速(变频机型),或提示清理风道。

五、防泄漏保护(针对流体热源机型)

蒸汽型、热水型、导热油型热风机组,需防范热媒泄漏引发的安全风险:
  1. 蒸汽 / 热水泄漏保护:热交换器接口采用密封垫片(耐温耐高压材质),管道上安装压力传感器,若因密封失效导致压力骤降,立即关闭热媒总阀门,并触发报警;
  2. 导热油泄漏保护:导热油循环管路采用焊接或法兰连接(带泄漏检测孔),若检测到导热油泄漏,立即停止循环泵、切断加热器电源,避免高温导热油引发火灾;
  3. 冷凝水排水保护:蒸汽型热风机组配备疏水器,及时排出冷凝水,避免冷凝水堆积影响换热效率,或导致管道冻裂(冬季停机时)。

六、声光报警与故障定位(辅助人员及时处置)

所有保护措施触发时,均联动声光报警系统:
  1. 本地报警:设备控制柜上的红色报警灯闪烁,蜂鸣器响起(音量≥85dB),同时触摸屏显示故障类型(如 “出风口超温”“风机过载”);
  2. 远程报警:若接入矿井监控系统,故障信号同步传输至地面控制中心,显示具体设备编号与故障点,方便维修人员快速定位处置,避免故障扩大。