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变频技术在矿井制冷系统中的研究应用 谢修胜(国投新集能源股份有限公司 刘庄煤矿，安徽 阜阳236200) 摘 要-矿井的制冷降温系统是随着季节温度的变化而变化，本文分析了矿井制冷系统的现状，得出降低矿井系统的成本是节约 能源的关键。在矿井系统中利用变频技术可以随时调整制冷系统的运行状况，降低能源的消耗，提高矿井制冷降温的效果。 关键词：矿井；制冷系统；变频技术 中图分类号．17406．3；TD679 文献标志码 ：B 文章编号：1008—0155(2015)03—0123—01 1矿井制冷系统状况 进行调速有很高的经济效益，所以变频技术成为矿井 矿井制冷主要是依靠制冷机，制冷系统中还包括 制冷系统中运用越来越广泛的技术。 冷端和空气冷却器，矿井降低温度的原理是两者之间 3变频技术改造 在管道内循环。制冷机在运行过程中产生的热量，由 3．1离心泵与管理特性 曲线 冷却水控制，冷却水是可循环利用的。简单地说，制冷 从图 1可看出，离心泵在制冷系统的管路工作中， 系统就是在矿井的一头制冷降温，另一头散热，然后向 无论出于哪一种工作状态下，都只有一个工作点，如图 矿井送入冷气。我国一般的矿井大多采用蒸发压缩式 中A、B、C三个工作点。这三个工作点也是离心泵的 的制冷机，氟利昂是矿井中最常用的制冷剂。 工作曲线与管路工作曲线的交点。 由于矿井所处位置的特殊性，导致矿井井下与地 面有很大温差，夏天井下温度比地面的温度要高出很 多，所以矿井降温尤为重要。降温就是利用一些制冷 装置来控制矿井的温度，整个矿井制冷降温的系统是 由制冷机、空气冷却器以及冷却水塔构成。制冷剂和 冷却水塔可以在地面上，也可以与空气冷却器一起全 部设置在矿井下，制冷机和冷却水塔在地面上，对矿井 作业面的降温有很好效果，缺点是不适用于比较深的 口 矿井；若全部将制冷的系统设在矿井下，不仅降温的效 注：曲线①离心泵扬程及流量，曲线②为管路 果比较好，同时费用也比较低，但管理的难度也相对要 图1 离心泵与管理特性曲线 大得多。 离心泵若在 B点工作，泵输出的能量比管路所需 在夏季对制冷的要求更高，制冷系统的负担较重， 要的能量要高出很多，加大了流量，增加了管路的摩擦 所以要不断地根据负荷的承受度来调节水泵的流量。 和阻力；离心泵若在C点工作，泵输出的能量比管路所 矿井制冷系统中的冷却水系统以及冷冻水系统运行的 需要的能量要少，减少了流量。只有离心泵在 A点工 状况，对制冷机在矿井下的制冷效果有直接的影响。 作时，泵输出的能量等同于管路所需要的能量。 3．2水泵工作状态 用何种技术对水泵的流量进行调节，是使制冷系统更 ． 好地发挥其在矿井下制冷效果的关键。可以采用变频 水泵转速与水泵的流量和扬程成正比，水泵在制 技术的水泵系统，用变频技术提供冷却水和冷冻水之 冷运行的过程中为了保证始终处于高效率区间内，就 间不断循环的动力，可以节约制冷的成本，更好地满足 要调整水泵的运行模式，也就是根据实际的需要对水 矿井下制冷的要求。 ． 泵的数量进行增减，提高整个矿区的制冷效率，降低制 2变频技术应用于水泵运行 冷降温所消耗的能量。 (1)水泵运行曲线．水泵采用传统的方式运行，在 4变频技术实施 一 般的情况下它的流量和扬程是成反比的。当水泵的 4．1变频器 流量降低时，压力也会升高，会增大管网的危险性。 矿井下冷冻水循环的制冷系统中，每台变频器都 (2)变频技术在 电动机