Opracowanie układu do automatycznego pobierania prób powietrza

Komentarze

Transkrypt

Opracowanie układu do automatycznego pobierania prób powietrza
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
POLSKIEJ AKADEMII NAUK
30 - 059 Kraków ul. Reymonta 27
tel. +48(12)6376200, fax +48(12)6372884
www.img-pan.krakow.pl
Strategiczny projekt badawczy PS3 pt. "Poprawa bezpieczeństwa pracy w kopalniach"
Opracowanie zasad pomiarów i badań parametrów powietrza kopalnianego dla
oceny zagrożenia metanowego i pożarowego w podziemnych zakładach
górniczych wydobywających węgiel kamienny
Sprawozdanie z realizacji
etapu nr 3
Opracowanie układu do automatycznego pobierania
prób powietrza ze zrobów i przestrzeni otamowanych
Kierownik części projektu strategicznego:
................................................................
Prof. dr hab. inż. Stanisław Wasilewski
KRAKÓW, marzec 2012 roku
tel. (+48) (12) 637 62 00, fax. (+48)(12) 637 28 84;
NIP: 675-000-18-40, REGON: 000326368
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
POLSKIEJ AKADEMII NAUK
30 - 059 Kraków ul. Reymonta 27
tel. +48(12)6376200, fax +48(12)6372884
www.img-pan.krakow.pl
Projekt Strategiczny - Zadanie 3
Opracowanie zasad pomiarów i badan parametrów powietrza kopalnianego dla
oceny zagrożenia metanowego i pożarowego w podziemnych zakładach
górniczych wydobywających węgiel kamienny
Data rozpoczęcia pracy (umowy): 01.10.2011 – Data zakończenia 31.03.2013
Etap 3.
Opracowanie układu do automatycznego pobierania prób powietrza
ze zrobów i przestrzeni otamowanych
Charakter opracowania:
Praca naukowo-badawcza.
Opracował zespół w składzie:
Prof. dr hab. inż. Stanisław Wasilewski
Prof. dr hab. inż. Wacław Dziurzyński
Dr inż. Andrzej Krach
Jerzy Gorgoń
mgr inż. Róża Kozielska
Zatwierdził:
Dyrektor Instytutu
...............................................................
prof. dr hab. inż. Wacław Dziurzyński
tel. (+48) (12) 637 62 00, fax. (+48)(12) 637 28 84;
NIP: 675-000-18-40, REGON: 000326368
Część I:
Opracowanie automatycznego poboru prób powietrza ze zrobów w systemie gazometrii
1. Wstęp
2. Przegląd wymagań wynikających z przepisów w zakresie kontroli zagrożenia metanowopożarowego w przestrzeni zrobowej.
2.1. Wczesne wykrywanie pożarów endogenicznych
2.2. Pobieranie prób powietrza ze zrobów ścian zawałowych oraz przestrzeni
otamowanych
2.3. Wymagania dla zdalnego pobierania prób gazowych (wg. przepisów ratowniczych)
3. Idea automatycznego poboru prób powietrza ze zrobów w systemie gazometrii
4. Wymagania dla układu do ciągłych pomiarów gazów zrobowych
4.1. Wymagania metrologiczne w odniesieniu do przepisów górniczych
4.2. Wymagania konstrukcyjne i działanie układu automatycznego poboru i pomiaru
5. Założenia dla układu automatycznej analizy gazów zrobowych
5.1. Czujniki koncentracji gazów w próbie powietrza ze zrobów – modelu ZCZ-MP
5.2. Algorytm pracy automatycznej pompki pobierania prób powietrza ze zrobów
6. Budowa i działanie układu automatycznej analizy gazów zrobowych
6.1. Część pneumatyczna ZCZ-MP
6.2. Część pomiarowo-transmisyjna
6.3. Algorytm działania zintegrowanego czujnika zrobowego ZCZ-MP
7. Badania modelu układu pobierania prób powietrza ze zrobów
7.1. Badanie pompy inżektorowej do pobierania prób powietrza w KWK Szczygłowice
7.2. Pomiary czasów zasysania próbek w KWK Halemba
7.3. Badania wpływu ciśnienia na pomiary stężenia gazów przez czujniki DXX
8. Podsumowanie
Załącznik: Zespół czujników do analizy składu chemicznego powietrza pochodzącego ze
zrobów. Opis techniczny. Instrukcja obsługi. Dokumentacja EMAG Serwis
Część II:
Pompka do poboru prób powietrza z napędem elektrycznym
1. Model pompki do poboru prób powietrza z napędem elektrycznym
1. 1. Cel podjęcia badań
1.2. Założenia do projektu pompy
1.3. Projekt modelu pompy
1.4. Badania modelu pompy
1.5. Wnioski
2. Dokumentacja pompki z napędem elektrycznym do poboru prób powietrza
2. 1. Założenia do dokumentacji
2. 2. Dokumentacja pompy
2. 3. Układ kontroli i sterowania pompy
2. 4. Układ zasilacza pompy
2. 5. Wnioski
Załączniki:
1. Dokumentacja pompki z napędem elektrycznym do poboru prób powietrza.
2. Podręcznik obsługi i konserwacji pompy Versa-Matic.
3. Certyfikaty pompy Versa-Matic.
-1-
Streszczenie
Niniejsze opracowanie stanowi sprawozdanie merytoryczne z etapu prac badawczych
wykonanego w ramach zadania badawczego nr 3 pt. „Opracowanie zasad pomiarów i badań
parametrów powietrza kopalnianego dla oceny zagrożenia metanowego i pożarowego
w podziemnych zakładach górniczych wydobywających węgiel kamienny” badawczego
projektu strategicznego pt. „Poprawa bezpieczeństwa pracy w kopalniach”.
Etap 3 stanowi jeden z czterech etapów prac badawczych zadania szczegółowego: pt.
„Opracowanie nowych metod pobierania prób powietrza ze zrobów i przestrzeni
otamowanych, ich analizy i interpretacji wyników dla bieżącej oceny stanu zagrożenia
pożarowego i metanowego w rejonach wentylacyjnych”
Celem tej pracy było opracowanie układu automatycznego poboru prób powietrza ze
zrobów w systemie gazometrii wraz z konfiguracją urządzeń pomiarowych
Układ do ciągłych pomiarów gazów zrobowych jest urządzeniem, które pozwala na
automatyczne pobranie próby powietrza (gazów zrobowych) ze zrobów ścian oraz z za tam
izolacyjnych i dokonanie pomiaru stężenia wybranych gazów w próbie wraz transmisją
wyników w kopalnianym systemie gazometrii automatycznej do stanowiska dyspozytora, a
właściwie inżyniera wentylacji. Istotą rozwiązania jest obiektywne, zdalne i automatyczne
pobieranie próby powietrza, bez udziału próbobiorcy. Układ automatycznego poboru prób
powietrza pozwala na automatyczne pobieranie prób gazów zrobowych z odległości, do
1000m. Układ wyposażony jest w sterowany układem mikroprocesorowym zestaw komór
pomiarowych do ciągłego pomiaru zawartości metanu, tlenu oraz tlenku i dwutlenku węgla w
próbie gazów zrobowych.
Podstawowym elementem układu automatycznego poboru prób powietrza ze zrobów jest
pompka. W opracowanym układzie wykorzystano inżektorową pompkę zasilaną z kopalnianej
sieci sprężonego powietrza. Znając ułomności kopalnianych sieć sprężonego powietrza oraz
dostępności tego medium w wyrobiskach kopalni podjęto również próbę opracowania pompki
z napędem elektrycznym, która stanowiłoby bardziej uniwersalne rozwiązanie. Trudnością
przy wymaganych parametrach przepływu, a zatem i mocy silnika jest spełnienie warunku
pracy pompki w atmosferze wybuchowej. Takiego rozwiązania nie znaleziono stąd podjęto
próbę przystosowania do tego celu gotowego rozwiązania (część II).
-2-
1. Wstęp
Zagrożenia pożarowo-metanowe jest poważnym zagrożeniem naturalnym występującym
w kopalniach węgla kamiennego. Przyjęte w polskim górnictwie ścianowe systemy
eksploatacji z zawałem stropu, powodują powstawanie pustek będących zbiornikiem gazów
zwanych zrobami. Przestrzeń zrobów jest w praktyce niekontrolowana oraz słabo
rozpoznawana pod względem rozkładu koncentracji gazów i zjawisk zachodzących w tych
przestrzeniach. Z punktu widzenia bezpieczeństwa ważnym zagadnieniem staje się rozeznanie
zagrożenia metanowego w zrobach ścian eksploatowanych z zawałem stropu. Dodatkowo, w
zrobach występuje zagrożenie pożarowe wynikające z procesów samozapalenia
pozostawionego po eksploatacji węgla. Metodami rozpoznania zagrożenia pożarowometanowe w zrobach i wyrobiskach przyścianowych jest obecnie:
q Monitoring powietrza w wyrobiskach przyścianowych,
q Analizy laboratoryjne metodami chemicznymi lub metodą chromatograficzną prób
powietrza z obszaru zrobów i wyrobisk przyścianowych.
Statystyki katastrof zaistniałych w ostatnich latach pokazują, że większość zdarzeń miała
miejsce w zrobach ścian zawałowych. Równocześnie dotychczasowe rozwiązania techniczne
nie pozwalały na kontrolę przestrzeni zrobów pod kątem rozkładu gazów oraz rozwijających
się w zrobach zagrożeń pożarowych. Doświadczenia pokazują, że metodyka pobierania prób
powietrza z przestrzeni zrobów, w tym z za tam izolacyjnych oraz z rurociągów
odmetanowania dla oceny zagrożeń pożarowych w zrobach jest nieprecyzyjna, a zjawiska
zachodzące w zrobach pozostają poza kontrolą lub są słabo kontrolowane. Analizy
wykonywane przez służby kopalniane opierają się na mało skutecznych metodach wczesnego
wykrywania pożarów opracowanych w latach 30-tych i latach 70-tych ubiegłego wieku.
Opracowana w GIG tzw. precyzyjna metoda wymaga unikalnej aparatury i jest wykonywana
jedynie w specjalistycznych laboratoriach. Badania te nie zawsze oddają rzeczywisty poziom
zagrożenia pożarowego. Praktyka pokazuje, że obie te metody nie zawsze były skuteczne, a
wpływ na błędną ocenę poziomu zagrożenia może mieć m. in. niewłaściwy sposób pobierania
prób powietrza.
Rozwój nauk górniczych i technologii pomiarowych pozwala dziś podjąć
szeroko zakrojone badania w celu rozwiązania problemu przez ustalenie nowej
metodyki oceny zagrożenia metanowo-pożarowego w zrobach i przestrzeniach
otamowanych.
Zagrożenie wybuchem w zrobach ścian zawałowych w kopalniach stanowi w ostatnich
latach najpoważniejsze zagrożenie gazowe będąc źródłem ostatnich katastrof górniczych.
Uznając fakt, że zagrożenie to dotychczas właściwie pozostaje poza kontrolą. W ramach
współpracy pomiędzy GIG oraz Centrum EMAG w latach 2006-2007, opracowano
Zintegrowany Czujnik Zrobowy ZCZ (pomiar koncentracji gazów CH4, O2,) do rejestracji
parametrów powietrza zrobowego w systemie gazometrii automatycznej. Rozwiązanie to
zostało zgłoszone w Urzędzie Patentowym w roku 2006, wniosek patentowy, P 379772 jako
„Sposób oraz urządzenie do kontroli stanu atmosfery i parametrów gazów w zrobach ścian
eksploatowanych na zawał”.
Kontynuując ten kierunek badań w ramach projektu badawczego rozwojowego N R09
0004 04, pt. Badania rozkładu stężeń gazów w zrobach ścian zawałowych w aspekcie
zagrożeń zapaleniami i wybuchami metanu w zrobach, finansowanego przez NCBiR, a
realizowanego w IMG PAN w Krakowie, w latach 2008-2011, rozszerzono zakres czujnika
zrobowego o pomiar koncentracji gazów CH4, O2, CO, CO2, a po serii badań w kopalni oraz
wykorzystując uzyskane doświadczenia w roku 2009, zaproponowano odmienne rozwiązanie
oparte na poborze prób powietrza ze zrobów zamiast zanurzenia zintegrowanego czujnika
-3-
zrobowego w przestrzeni zrobów. W Urzędzie Patentowym został zgłoszony wniosek
patentowy P- 387612, pt. „Sposób i urządzenie do kontroli i oceny zagrożenia pożarowego
w zrobach ścian zawałowych i za tamami izolacyjnymi”. W oparciu o tę ideę obecnie w
zadaniu badawczym 3 pt. "Opracowanie zasad pomiarów i badań parametrów powietrza
kopalnianego dla oceny zagrożenia metanowego i pożarowego w podziemnych zakładach
górniczych wydobywających węgiel kamienny" w ramach strategicznego projektu badawczego
pt. "Poprawa bezpieczeństwa pracy w kopalniach" finansowanego przez NCBiR, powstaje
automatyczny układ do poboru prób powietrza wraz z pomiarem koncentracji gazów
zrobowych CH4, O2, CO, CO2 i rejestracją w systemie gazometrii automatycznej.
2. Przegląd wymagań wynikających z przepisów w zakresie kontroli zagrożenia
metanowo-pożarowego w przestrzeni zrobowej.
2.1. Wczesne wykrywanie pożarów endogenicznych
W celu wykrywania procesów samozagrzewania węgla w wyrobiskach górniczych
(Jakubów, Araszczuk 2011), w wyznaczonych stacjach pomiarowych wczesnego wykrywania
pożarów endogenicznych pobiera się próby powietrza i prowadzi analizę chemiczną jego
składu. W próbach powietrza pobieranych na stacjach pomiarowych oznacza się: tlen (O2),
dwutlenek węgla (CO2), tlenek węgla (CO), metan (CH4) i azot (N2).
Stacje pomiarowe lokalizuje się w rejonach wentylacyjnych czynnych i likwidowanych
ścian oraz w wyrobiskach z wentylacją odrębną, drążonych w pokładach węgla. Dodatkowo,
wczesne wykrywanie pożarów prowadzone jest w miejscach wyznaczonych przez kierownika
działu wentylacji, np. spoza tam izolacyjnych.
Stacje pomiarowe lokalizuje się:
q w przepływowych prądach powietrza dopływających i wypływających
z poszczególnych ścian, przy zrobach w chodniku wentylacyjnym dla powietrza
wypływającego ze zrobów (system przewietrzania na „U”) lub pobieranego ze zrobów
za pomocą rur 6-metrowych pozostawianych w zrobach w odległości co 50m (system
przewietrzania na „Y”),
q w prądach powietrza dopływających i wypływających z wyrobisk korytarzowych,
przewietrzanych za pomocą wentylacji odrębnej,
q spoza tam izolacyjnych, wyznaczonych przez kierownika działu wentylacji,
q w innych miejscach wyznaczonych przez kierownika działu wentylacji.
W stacjach pomiarowych określa się ilość przepływającego powietrza. Próby powietrza w
stacjach pomiarowych pobiera się co najmniej 2 razy w tygodniu lub z inną częstotliwością
ustaloną w „Profilaktyce zwalczania zagrożenia pożarowego” zatwierdzonej przez
Kierownika Ruchu Zakładu Górniczego. Spoza wszystkich tam izolacyjnych pobiera się
próby powietrza co najmniej raz w miesiącu.
Na podstawie wyników analiz oblicza się:
q wskaźnik przyrostu tlenku węgla Δ CO dla stacji wylotowych,
q wskaźnik ilości tlenku węgla VCO dla stacji wylotowych,
q wskaźnik Grahama G.
Dla zwiększenia kontroli stanu zagrożenia pożarowego w wyrobiskach górniczych,
z częstotliwością i w miejscach ustalonych w „Profilaktyce zwalczania zagrożenia
pożarowego” zatwierdzonej przez KRZG, pobiera się próby powietrza do precyzyjnej analizy
gazów.
-4-
W rejonach czynnych i likwidowanych ścian oraz drążonych wyrobisk korytarzowych
stosowane są czujniki CO-metrii automatycznej dla bieżącej oceny stanu zagrożenia
pożarowego. W wyrobiskach wyznaczonych przez kierownika działu wentylacji zabudowuje
się czujniki temperatury. Służby wentylacyjne w celu kontroli stanu zagrożenia pożarowego
w wyrobiskach górniczych stosują indywidualne przenośne analizatory tlenku węgla (COmierze). W przypadku wzrostu zagrożenia pożarowego dla wykrycia anomalii termicznych
w stropie, spągu i ociosach wyrobisk, spowodowanych samozagrzewaniem się węgla
wykonywane są pomiary temperatury górotworu przy użyciu pirometrów.
2.2. Pobieranie prób powietrza ze zrobów ścian zawałowych oraz przestrzeni otamowanych
W celu oceny zagrożenia pożarowego w zrobach i przestrzeniach otamowanych stosuje
się (Jakubów, Araszczuk 2011) pobieranie prób powietrza ze zrobów ścian zawałowych oraz
przestrzeni otamowanych:
q pobieranie prób powietrza do analizy chemicznej ze zrobów polega na pobieraniu prób
ze:
· stacji pomiarowych zlokalizowanych przy zrobach w chodniku nadścianowym
(wentylacyjnym dla powietrza wypływającego ze zrobów) zza TI na linii
zawału, zza ostatniej sekcji, (pompka ręczna z zaworami do metanomierza tzw.
„gruszka”, worki Tedlara),
· stacji pomiarowych zlokalizowanych w zrobach w chodniku nadścianowym,
próby pobierane z węży i linii próbobiorczych zainstalowanych w zrobach,
(pompka ręczna depresyjna ZUM lub pompka elektryczna, worki Tedlara),
· stacji pomiarowych zlokalizowanych w zrobach, w ścianach oraz innych
miejscach w zależności od występujących warunków górniczo-geologicznych,
próby pobierane z węży i linii próbobiorczych zainstalowanych w zrobach
(rurociągi zabudowane w sekcjach obudowy zmechanizowanej w rejonie
zaburzeń geologicznych lub w górnym odcinku ściany, do podawania
mieszaniny popiołowo-wodnej – „ciągnione” za postępem ściany długości około
20m, rurociągi zabudowane w sekcjach obudowy zmechanizowanej w rejonie
zaburzeń geologicznych lub w górnym odcinku ściany, rurociągi „tracone” wraz
z postępem ściany),
· spoza tam izolacyjnych mogących mieć połączenie zrobowe z rejonem
eksploatacji,
· z rurociągu odmetanowania jak również
z poszczególnych otworów
drenażowych bądź innych wykonanych na zlecenie kopalni,
q pobieranie prób powietrza do analizy chemicznej z otamowanych przestrzeni polega
na pobieraniu prób:
· spoza tam izolacyjnych,
· z rurociągów zabudowanych w otamowanej przestrzeni, (pompka ręczna
depresyjna ZUM lub pompka elektryczna, worki Tedlara),
· z odwierconych otworów badawczych, (pompka ręczna depresyjna ZUM lub
pompka elektryczna, worki Tedlara).
2.3. Wymagania dla zdalnego pobierania prób gazowych (wg. przepisów ratowniczych)
Przepisy ratownicze odnoszą się wprawdzie do warunków prowadzenia akcji, jednak w
części dotyczącej zdalnego pobierania prób gazowych niektóre z nich (punkt 3 ww.
przepisów) mogą również stanowić wymagania dla omawianego tu układu.
-5-
3. 1. Z poszczególnych punktów pomiarowych próby gazowe należy pobierać do analizy przy
pomocy urządzenia do zdalnego pobierania prób gazowych tj. linii wężowej, pompki
elektrycznej oraz osprzętu próbobiorczego.
3. 2. Do zdalnego pobierania prób gazowych stosować należy węże gumowe grubościenne o
średnicy wewnętrznej 6 mm lub 8mm. Maksymalna długość linii wężowej wynosi:
q 1000m po stronie ssącej,
q 2000m po stronie tłoczącej.
3. 3. ….. (ten punkt dotyczy zasilania pompki elektrycznej w warunkach akcji z sieci
kopalnianej poprzez transformator 500/220/12V lub z akumulatora), co nie spełnia
warunków iskrobezpieczeństwa stąd nie może być wykorzystany w projektowanym
układzie automatycznego poboru prób powietrza ze zrobów.
3. 4. …….pompkę należy umieszczać……w odległości nie większej niż 1000m od punktów
próbo biorczych.
3. 5. Stanowisko pracy pompki musi być wyposażone w metanomierz sygnalizujący z
ustawionym progiem alarmowania na 1,5%CH4.
3. 6. W linii wężowej dla odprowadzenia wody (kondensatu pary wodnej) należy umieszczać
przynajmniej 1 odstojnik po stronie ssącej.
3. 7. Dla prawidłowego pobierania próby do analizy chemicznej linie wężowe wraz z
odstojnikami należy odpowiednio przepłukać . Czas potrzebny do przepłukiwania układu
zdalnego pobierania prób gazowych określa wzór
T = 1,1 * Vukł / V [min]
gdzie objętość układu Vukł [dcm3] jest sumaryczną objętością linii wężowej V1 oraz objętości
odstojników V2, natomiast V[dcm3/min] jest wydajnością pompki przy danej długości linii
wężowej.
Objętość układu Vukł należy wyliczać na podstawie długości i średnicy linii wężowej oraz
objętości odstojników
3. Idea automatycznego poboru prób powietrza ze zrobów w systemie gazometrii
Praktyka pokazuje, że o ile kontrola stanu atmosfery w wyrobiskach kopalni w
opływowych prądach powietrza prowadzona w kopalnianych systemach dyspozytorskiego
nadzoru jest obecnie na wysokim poziomie technicznym, to stan atmosfery w miejscach
niedostępnych tj. zrobach i przestrzeniach otamowanych jest właściwie poza kontrolą.
Wydaje się, że metody oparte na badaniach laboratoryjny prób powietrza ze zrobów i
przestrzeni otamowanych nie zawsze były skuteczne, a wpływ na błędną ocenę poziomu
zagrożenia może mieć m. in. niewłaściwy sposób pobierania prób powietrza. Kierunkiem
prowadzonych badań stało się zatem poszukiwanie rozwiązań gwarantujących obiektywność
pobierania prób m.in. przez ich automatyzację w celu eliminacji subiektywnych i rutynowych
zachowań człowieka z toru pomiarowego. W dalszej części badań konieczne jest określenie
warunków pobierania prób powietrza gwarantujących ich jednoznaczność i wiarygodność w
stosunku do składu powietrza w kontrolowanej przestrzeni zrobów.
Właśnie ten fakt stał u podstaw badań podjętych w projekcie rozwojowym pt. „Badania
rozkładu stężeń gazów w zrobach ścian zwałowych w aspekcie zagrożeń zapaleniami i
wybuchami metanu w zrobach”, realizowanym w Instytucie Mechaniki Górotworu Polskiej
Akademii Nauk z siedzibą w Krakowie. Uzyskane wyniki badań były obiecujące (Raporty
roczne 2008, 2009), jednak pokazały, że przyjęty sposób monitorowania przestrzeni zrobów
za pomocą czujników systemu gazometrii zanurzonych w zrobach daje jedynie punktowe
informacje o stężeniach gazów zrobowych. Ponadto takie rozwiązanie mogło być
-6-
zastosowane dla rozpoznania w czasie eksperymentu, a nie jako rozwiązanie ruchowe, z
uwagi na możliwości utrzymania czujników w trudnych warunkach w zrobach oraz kłopoty z
kalibracją niedostępnych czujników Stąd uznano za celowe kontynuowanie badań przestrzeni
zrobów jednak wykorzystując zmienioną filozofię monitorowania gazów zrobowych.
Podjęto prace w celu opracowania układu do automatycznego poboru prób powietrza na
zewnątrz zrobów oraz pomiaru koncentracji gazów zrobowych przez czujniki umieszczone w
stacji na zewnątrz zrobów. Ważnym elementem nowego podejścia jest możliwość poboru
prób powietrza z kilku punktów w zrobach. Ponadto taki układ pozwoli na przygotowywanie
jednakowych, a zatem porównywalnych prób powietrza do pomiarów automatycznych oraz
tradycyjnych analiz laboratoryjnych. W ten sposób będzie możliwa weryfikacja metody wraz
z walidacją wyników automatycznych pomiarów w oparciu o precyzyjne analizy chemiczne z
wykorzystaniem chromatografu.
Wymagania dla monitorowania zagrożeń metanowo-pożarowych w zrobach
Rozpatrywanie wymagań dla monitorowania zagrożeń metanowo-pożarowego w zrobach
ścian zawałowych i przestrzeniach otamowanych należy rozpatrywać w trzech aspektach.
q Metodyki oznaczania stężenia gazów w zrobach
q Rozmieszczenia punktów pomiaru stężeń gazów
q Wyznaczanie rozkładu stężenia gazów w zrobach na podstawie pomiarów.
Każdy z wymienionych elementów ma istotny wpływ na rozpoznanie i ocenę zagrożenia
metanowo-pożarowego w zrobach oraz na wybór i prowadzenie skutecznych metod
profilaktyki i zwalczania tego zagrożenia.
Posiadanie bieżących i dokładnych informacji na temat składu powietrza kopalnianego w
prądach opływowych oraz składu gazów w zrobach ścian jak również rozkładu pola
potencjałów aerodynamicznych jest podstawą prowadzenia skutecznej profilaktyki pożarowej
i metanowej.
W typowych (klasycznych) metodach wczesnego wykrywania pożarów endogenicznych,
na podstawie analizy chemicznej prób powietrza pobieranych na stacjach pomiarowych,
określany jest wskaźnik Grahama oraz wskaźniki przyrostu i ilości tlenku węgla. Dla
precyzyjnej oceny stanu zagrożenia pożarowego pobierane są próby do analizy metodą
kalorymetryczno-chromatograficzną. Również stosowanie CO-metrii automatycznej w
kopalniach zwiększyło efektywność wykrywania pożarów. Jednak w chwili obecnej
większość wyników dociera do odpowiednich służb kopalnianych z opóźnieniem. Ciągła
kontrola zagrożenia pożarowego i metanowego w zrobach i przestrzeniach otamowanych,
prowadzona w sposób automatyczny za pomocą gazometrii automatycznej, może być
sprawnym i skutecznym narzędziem do walki z tymi zagrożeniami.
W określeniu wymagań oraz wytycznych dla automatycznej kontroli i monitorowania
zagrożenia metanowo-pożarowego w zrobach ścian zawałowych i przestrzeniach
otamowanych przyjęto następujące założenia:
q pobieranie prób: ze zrobów i przestrzeni otamowanej,
q sposób pobierania prób: węże i/lub rurociąg odmetanowania,
q pomiar automatyczny gazów CH4, O2, CO, CO2 oraz ciśnienia bezwzględnego i
ewentualnej różnicy ciśnień na tamie,
q możliwość automatycznego pobierania tych samych prób powietrza dla pomiarów w
systemie gazometrii, dla analiz kopalnianych lub analiz specjalistycznych (GIG),
q automatyczne wyznaczanie wskaźników np. Grahama,
Zaproponowane rozwiązania obejmują następujący zakres:
q ruchowe podejście i oczekiwania inżyniera wentylacji do takiej idei,
-7-
q warunki ruchowe i wymagania dla pobierania prób powietrza,
q liczba punktów i głębokość pobierania prób,
q miejsce umieszczenia stacji pobierania prób w rejonie,
q próba określenia warunków dla właściwej kontroli i monitorowania w oparciu
o pomiary automatyczne, przy okresowym stosowaniu metody GIG do kalibracji.
W zaproponowanych rozwiązaniach wykorzystano również doświadczenia ruchowe
kopalń Jastrzębskiej Spółki Węglowej (Jakubów, Araszczuk 2011).
4. Wymagania dla układu do ciągłych pomiarów gazów zrobowych
Układ do ciągłych pomiarów gazów zrobowych jest urządzeniem, które pozwala na
automatyczne pobranie próby powietrza (gazów zrobowych) ze zrobów ścian oraz z za tam
izolacyjnych i dokonanie pomiaru stężenia wybranych gazów w próbie wraz transmisją
wyników w kopalnianym systemie gazometrii automatycznej do stanowiska dyspozytora, a
właściwie inżyniera wentylacji. Istotą rozwiązania jest obiektywne, zdalne i automatyczne
pobieranie próby powietrza, bez udziału próbobiorcy. Układ automatycznego poboru prób
powietrza pozwala na automatyczne pobieranie prób gazów zrobowych z odległości, do
1000m. Układ wyposażony jest w zestaw czujników do ciągłego pomiaru zawartości metanu,
tlenu oraz tlenku i dwutlenku węgla w próbie gazów zrobowych.
4.1. Wymagania metrologiczne w odniesieniu do przepisów górniczych
Układ pomiaru stężeń gazów zrobowych realizuje wymagania wczesnego wykrywania
pożarów endogenicznych zawarte w Rozporządzeniu Ministra Gospodarki wraz z
późniejszym zmianami oraz szczegółowo ujęte w Załączniku nr. 4 do tego Rozporządzenia.
Zgodnie z przyjętą metodyką pomiarów (Rozporządzenie) układ pomiarowy umieszcza się na
stacji pomiarowej poza strefą zagrożenia pożarowego.
Punkt. 6.2.1. (Załącznik nr. 4 do Rozporządzenia) Stacje pomiarowe lokalizuje się:
3/ przy zrobach w chodniku wentylacyjnym dla powietrza wypływającego ze zrobów lub
pobieranego za pomocą rur bądź węży próbobiorczych zainstalowanych w zrobach,
4/ przy tamach izolacyjnych, wyznaczonych przez kierownika działu wentylacji, dla
pobierania prób powietrza spoza tych tam,
Wymagania dla kontroli składu gazu na stacjach pomiarowych wg. Rozporządzenia
Ministra Gospodarki, Załącznik nr. 4 – określają przepisy wczesnego wykrywania pożarów
endogenicznych w kopalniach węgla kamiennego.
Punkt 6.4
……………….
Składniki
Tlen(O2)
Dwutlenek węgla (CO2)
Metan(CH4)
Tlenek węgla (CO)
Zakres [%]
0-25
0-10
0-5
26ppm (0.0026%)
Dokładność[%]
± 0.1
± 0.03
± 0.05
± 0.0005
6.4.2. Zawartość azotu wyznacza się jako dopełnienie składników powietrza do 100%
objętości stosując wzór:
-8-
(N2) = 100 - (O2 + CO2 + CO + CH4)
6.4.3. Na podstawie wyników analiz oblicza się:
……………..
3/ wskaźnik Grahama G dla stacji stosując wzór
Graham G = C0 / (0,265N2 - O2)
Uzasadnienie zastosowania proponowanego rozwiązania
Dzisiejsze przepisy w zakresie wczesnego wykrywania pożarów endogenicznych
(Załącznik nr. 4 do Rozporządzenia MG) w odniesieniu do stacji pomiarowych w prądach
obiegowych dopuszcza stosowanie CO-metrii automatycznej z zastosowaniem stacjonarnych
czujników tlenku węgla o błędzie pomiarowym ± 3ppm (± 0,0003%) w zakresie pomiarowym
0 ÷ 100ppm (od 0 do 0,01%), jeśli na tych stacjach stężenie tlenku węgla nie przekracza
wartości 10ppm (0,001%).
Punkt 6.13 (Załącznik nr. 4 Rozporządzenia MG)
Jeżeli na stacji pomiarowej nastąpi wzrost stężenia tlenku węgla powyżej 10ppm
(0.001%) niezwiązanego z procesami technologicznymi, a w szczególności robotami
strzałowymi lub spawalniczymi przystępuje się do pobierania powietrza i stosowania w tym
rejonie wczesnego wykrywania pożarów endogenicznych metodą analiz składu powietrza
kopalnianego i jego zmian, w celu zlokalizowania miejsca zagrożenia pożarowego.
Przez analogię należy rozważyć możliwość uznania oceny zagrożenia pożarowego w
zrobach i za tamami izolacyjnymi w oparciu o wskaźnik Grahama wyznaczony dla prób
gazowych pobieranych za pomocą układu poboru i pomiaru gazów włączonego do systemu
automatycznej CO-metrii jako wystarczające jeśli wskaźnik Grahama jest mniejszy niż 0.007,
po jego przekroczeniu konieczne byłoby prowadzenie analizy składu gazów na podstawie
szczegółowej analizy chromatograficznej.
Takie rozwiązanie wyeliminuje lub ograniczy konieczność poboru prób przez
próbobiorców i prowadzenie analiz powietrza w laboratoriach oraz pozwoli na automatyczną
kontrolę zagrożenia. Doświadczenia CO-metrii automatycznej stosowanej dziś powszechnie
w kopalniach węgla kamiennego dla wczesnego wykrywania pożarów endogenicznych
pokazują, że te metody są skuteczne i tańsze.
4.2. Wymagania konstrukcyjne i działanie układu automatycznego poboru i pomiaru
Układ automatycznego poboru gazów zrobowych wraz z pomiarem koncentracji gazów
składa się z komory, w której umieszczone są czujniki gazów CO, O2, CO2, CH4. Dopływ
gazu jest wymuszony przez iskrobezpieczną pompkę, która jest sterowana i zasilana z
koncentratora. Gaz podawany jest z linii wężowej pobierania próby (ew. poprzez filtr oraz
osuszacz). Szczelność i drożność układu pneumatycznego systemu jest kontolowana za pomocą
czujnika różnicy ciśnień. Układ włączony do kopalnianego systemu gazometrycznego i w
sposób cykliczny (np.1 raz na godzinę) jest uruchamiana pompka pobierająca próbę gazów.
Czas poboru próby powietrza zależy od długości linii L, wydajności pompki oraz średnicy
linii wężowej.
-9-
Przykładowo dla wydajności pompki 5l/min i średnicy linii wężowej 8mm czas pobierania
próby powinien być nie mniejszy niż 1minuta na każde 100m linii wężowej stąd dla linii do
1000m czas ten wyniesie około 10 minut.
Próba gazowa przechodzi przez filtr (osuszacz) do komory pomiarowej, w której
dokonywany jest automatyczny pomiar koncentracji gazów w pobranej próbie powietrza , a w
szczególności metanu, tlenu, tlenku oraz dwutlenku węgla. Dane pomiarowe z czujników są
wyświetlane lokalnie na wyświetlaczu LCD koncentratora oraz transmitowane na
powierzchnię do centrali systemu gazometrii i dalej do inżyniera wentylacji lub pracownika
działu wentylacji odpowiedniego za profilaktykę pożarową. W stacji centralnej wyznaczany
jest wskaźnik zagrożenia pożarowego np. Grahama, który pozwala na ocenę zagrożenia
pożarowego w miejscu pobrania próby w zrobach czy za tamami izolacyjnymi. Wszelkie
stany alarmowe lub awaryjne są sygnalizowane na powierzchni.
Kalibracja urządzenia może być połączona pomiarami porównawczymi przez pobranie
kontrolnej próby gazu przez próbobiorcę poprzez króciec do worka i oznaczenie składu gazu
na chromatografie w laboratorium.
Założenia układu automatycznego poboru prób powietrza
q Pompka pobiera próbę powietrza z przestrzeni otamowanej w sposób automatyczny
tzn. za pomocą sterowanej pompki inżektrowej i w zależności od długości węży ustala
się czas zasysania powietrza.
q Węże pomiarowe są wprowadzone do rurociągu osłaniającego i dla kontroli w zrobach
ścian są przebudowywane, a końcówki pozostawione w zrobach. W przypadku
przestrzeni otamowanej do pobierania prób powietrza można wykorzystywać rurociągi
odmetanowania czy rury pozostawione w tamie izolacyjnej.
q W przypadku poboru prób powietrza z kilku węży następuje automatyczne
przełączanie i sekwencje poboru próby jest powtarzane.
q Przed każdy pobraniem próby powietrza jest kontrola ciągłości węży (pomiar różnicy
ciśnień).
q Próba powietrza przed podawaniem do komory przechodzi przez osuszacz i filtry.
q Pompka poboru prób powietrza jest uruchamiana z powierzchni i dane pomiarowe są
przesyłane na powierzchnie tymi samymi parami.
q Wyniki pomiaru stężeń gazów (oraz wskaźniki Grahama) są wyświetlane lokalnie oraz
przesyłane na powierzchnię.
q Parametry po stronie ssania są kontrolowane przez czujniki podciśnienia.
q Próba powietrza jest pobierana do komory w której znajdują się detektory gazów
(metanu, tlenu, tlenku i dwutlenku węgla).
q Próba powietrza pozostaje w komorze lub może być pobierana ręcznie poprzez
próbobiorcę, który przyciskiem uruchamia pompkę inżektorową.
q Dane pomiarowe są transmitowane na powierzchnię (ew. wyświetlane lokalnie na
wyświetlaczu LCD koncentratora).
- 10 -
5. Model zintegrowanego czujnika zrobowego ZCZ-MP
W celu sprawdzenia idei automatycznego poboru prób powietrza wraz z pomiarem
stężenia gazów w próbie powietrza ze zrobów w systemie gazometrii automatycznej
wykonano model zintegrowanego czujnika zrobowego ZCZ-MP (rys. 1).
Rys. 1. Schemat modelu zintegrowanego czujnika zrobowego ZCZ-MP
Model zintegrowanego czujnika zrobowego ZCZ-MP, podobnie jak rozwiązanie
docelowo składa się z dwóch zasadniczych części:
q części pneumatycznej, czyli zespołu pobierania próby powietrza ze zrobów,
q części gazometrycznej, czyli zespołu pomiarowo-transmisyjnego.
Zespół przygotowania próbek zintegrowanego czujnika zrobowego
zabudowany jest w oddzielnej komorze, a jego schemat pokazano na rysunku 2.
- 11 -
ZCZ-MP,
Rys. 2. Schemat modelu zintegrowanego czujnika zrobowego ZCZ-MP
– zespół przygotowania próbek
W zespole przygotowania próby powietrza pobieranej ze zrobów do zasysania próbek
gazu wykorzystano eżektor zasilany sprężonym powietrzem z sieci kopalnianej. Minimalne
ciśnienie sprężonego powietrza, wymagane do prawidłowej pracy eżektora, wynosi 200kPa.
Sprężone powietrze, przed podaniem do eżektora, jest odwadniane, odolejane oraz filtrowane
a następnie podawane na precyzyjny reduktor, umożliwiający ustawienie odpowiedniej
wartości podciśnienia komorze pomiarowej. Jest to szczególnie istotne ponieważ detektory
elektrochemiczne mogłyby ulec zniszczeniu jeśli podciśnienie w komorze przekroczyłoby
wartość 20kPa.
Komora zespołu przygotowania próbek wyposażona jest w specjalny zawór, przełączany
ręcznie, umożliwiający pobieranie próbek gazu do naczynia probierczego i późniejszą analizę
laboratoryjną. Pobieranie próbek odbywa się z wykorzystaniem eżektora, nie jest zatem
konieczne stosowanie ręcznej pompki.
W części gazometrycznej zespół pomiarowo-transmisyjny znajduje się w oddzielnej
komorze, w której zabudowany jest zestaw czujników do ciągłego pomiaru zawartości
metanu, tlenu oraz tlenku i dwutlenku węgla w próbie gazów zrobowych. W rozwiązaniu
modelowym zastosowane są dopuszczone do stosowania w kopalniach czujniki gazów przez
które kolejno zostaje przepuszczona próba powietrza (rys. 3).
Rys. 3. Schemat modelu zintegrowanego czujnika zrobowego ZCZ-MP – zespół pomiarowotransmisyjny
- 12 -
W rozwiązaniu modelowym zastosowano następujące czujniki dopuszczone do pracy w
kopalniach metanowych:
-
czujnik metanu (infrared) DCHIR, o zakresie od 0 do 100%,
czujnik dwutlenku węgla (infrared) DCOIR, o zakresie 0 - 5%,
czujnik tlenu (elektrochemiczny ) DOX, o zakresie 0 – 25%,
czujnik tlenku węgla (elektrochemiczny, z filtrem redukującym czułość skrośną na
wodór ) DCO, o zakresie 0 -1000ppm.
- czujnik różnicy ciśnień DRC,
Ten uproszczony, modelowy układ pozwala na obsługę jednej linii pomiarowej lub kilku,
ale z koniecznością ręcznego przełączania węży z kilku punktów poboru prób powietrza ze
zrobów do króćca układu.
5.1. Czujniki koncentracji gazów w próbie powietrza ze zrobów – modelu ZCZ-MP
DOX - Czujnik tlenu z cyfrową transmisją danych
·
·
·
·
·
·
Ciągły pomiar zawartości tlenu w powietrzu
Wysoka dokładność pomiarów
Dwa wyjścia dwustanowe
Dwa wejścia dwustanowe ogólnego zastosowania
Transmisja danych przez linię zasilającą
Do czterech czujników na jednej linii
Czujnik DOX został jest przeznaczony do ciągłego pomiaru stężenia tlenu w powietrzu.
Głowica pomiarowa jest wyposażona w sensor elektrochemiczny i może być umieszczana
bezpośrednio na obudowie monitora lub przyłączana za pomocą kabla o długości do 30m.
Wlot głowicy pomiarowej jest zabezpieczony wymiennym filtrem. Czujnik DOX zasilany jest
ze stacji powierzchniowej za pomocą standardowej linii telefonicznej. W razie awarii linii
zasilającej, urządzenie może kontynuować dalsza prace dzięki wbudowanej baterii (opcja).
Dane z/do monitora przesyłane są za pomocą tej samej linii. Istnieje możliwość podłączenia
czterech czujników DOX do jednej linii. Urządzenie posiada dwa wyjścia cyfrowe izolowane
galwanicznie służące do automatycznego sygnalizowania niebezpiecznego stężenia tlenku
węgla w powietrzu. Progi alarmowe są ustawiane przez operatora systemu i przesyłane do
monitora DOX. W górnej części obudowy znajduje się sygnalizator optyczny sygnalizujący
przekroczenie progów alarmowych.
Całość jest zamknięta jest w wodoszczelnej,
wytrzymałej obudowie.
Zakres pomiarowy:
Błąd pomiaru:
Czas odpowiedzi T90:
Maksymalna rezystancja linii telefonicznej :
Standard transmisji :
Zakres temperatur pracy :
Zakres wilgotności :
0 – 25% O2
0,3% O2
< 45 s
700 Ω
V23 FSK modem
-10°C do +40°C
0 - 95% RH
DCH IR - Czujnik metanu z cyfrową transmisją danych
·
·
·
Ciągły pomiar stężenia metanu w powietrzu w zakresie 0-100%
Wysoka dokładność pomiarów
Nowoczesny , wysokiej jakości, przetwornik NDIR
- 13 -
·
·
·
Dwa wyjścia dwustanowe
Dwa wejścia dwustanowe
Transmisja danych po linii zasilającej
Czujnik typu DCH służy do ciągłego pomiaru stężenia metanu w powietrzu.
Zastosowano w nim nowoczesny, optyczny przetwornik pomiarowy gwarantujący stabilny i
selektywny pomiar . Głowica pomiarowa czujnika może być umiejscowiona bezpośrednio na
obudowie bądź przyłączona za pomocą kabla o długości
do 30m.Wlot głowicy
zabezpieczony jest wymiennym filtrem. Czujnik DCH zasilany jest ze stacji powierzchniowej
za pomocą linii telefonicznej. Opcjonalnie monitor może być wyposażony w baterię, która
umożliwia dalsze funkcjonowanie urządzenia gdy zasilanie z linii zostanie odcięte.
Transmisja danych odbywa się po linii zasilającej. Możliwe jest podłączenie do dwóch
urządzeń do jednej linii. Czujnik posiada dwa wyjścia cyfrowe, izolowane galwanicznie,
służące do
sygnalizowania niebezpiecznego stężenia metanu w powietrzu lub do
automatycznego wyłączania energii elektrycznej. Progi alarmowe są ustawiane przez
operatora systemu i przesyłane do monitora DCH IR. W górnej części obudowy znajduje się
sygnalizator optyczny sygnalizujący przekroczenie progów alarmowych. Całość jest
zamknięta jest w wodoszczelnej, wytrzymałej obudowie.
Zakres pomiarowy:
Błąd pomiaru:
0 -100% CH4
0.1% CH4 w zakresie 0 – 2 % CH4
5 % w zakresie 2 – 5 % CH4
<6s
700 Ω
V23 FSK modem
-10°C do +40°C
0-95% RH
Czas odpowiedzi T90:
Maksymalna rezystancja linii telefonicznej:
Standard transmisji:
Zakres temperatur:
Zakres wilgotności:
DCO - Czujnik tlenku węgla z cyfrową transmisją danych
·
·
·
·
·
·
Ciągły pomiar zawartości tlenku węgla w powietrzu
Wysoka dokładność pomiarów
Dwa wyjścia dwustanowe
Dwa wejścia dwustanowe
Transmisja danych przez linię zasilającą
Do czterech czujników na jednej linii
Czujnik DCO jest przeznaczony do ciągłego pomiaru stężenia tlenku węgla w powietrzu.
Głowica pomiarowa jest wyposażona w sensor elektrochemiczny i może być umieszczana
bezpośrednio na obudowie monitora lub przyłączana za pomocą kabla o długości do 30m.
Wlot głowicy pomiarowej jest zabezpieczony wymiennym filtrem. Czujnik DCO zasilany
jest ze stacji powierzchniowej za pomocą standardowej linii telefonicznej. W razie awarii
linii zasilającej, urządzenie może kontynuować pracę dzięki wbudowanej baterii (opcja).
Dane z/do monitora przesyłane są za pomocą tej samej linii. Istnieje możliwość podłączenia
czterech czujników DCO do jednej linii. Urządzenie posiada dwa wyjścia cyfrowe izolowane
galwanicznie służące do automatycznego sygnalizowania niebezpiecznego stężenia tlenku
węgla w powietrzu. Progi alarmowe są ustawiane przez operatora systemu i przesyłane do
monitora DCO. W górnej części obudowy znajduje się sygnalizator optyczny sygnalizujący
przekroczenie progów alarmowych.
Całość jest zamknięta jest w wodoszczelnej,
wytrzymałej obudowie.
Zakres pomiarowy:
Błąd pomiaru:
0-1000ppm CO
3ppm CO w zakresie 0-200ppm
- 14 -
10ppm CO w zakresie 200-1000ppm
<45 s
700Ω
V23 FSK Modem
-10°C do +40°C
0-95% RH
Czas odpowiedzi T90:
Maksymalna rezystancja linii telefonicznej :
Standard transmisji :
Zakres temperatur pracy :
Zakres wilgotności :
DCD IR - Czujnik dwutlenku węgla z cyfrową transmisją danych
·
·
·
·
·
·
·
Ciągły monitoring zawartości dwutlenku węgla w powietrzu
Wysokiej jakości przetwornik optyczny
Duża dokładność pomiarów
Dwa cyfrowe wyjścia dwustanowe
Dwa wejścia sygnałowe ogólnego zastosowania
Transmisja danych przez linię zasilającą
Do dwóch czujników na jednej linii
Czujnik typu DCD jest przeznaczony do ciągłego monitorowania stężenia CO2 w
powietrzu. Jest wyposażony w sensor NDIR, który może być umieszczony bezpośrednio na
obudowie monitora lub przyłączony za pomocą kabla o długości do 30m. Wlot czujnika jest
wyposażony w wymienny filtr zabezpieczający go przed pyłem i wodą. Czujnik DCD
zasilany jest ze stacji powierzchniowej za pomocą standardowej linii telefonicznej. W razie
awarii linii zasilającej urządzenie może kontynuować dalsza prace dzięki wbudowanej baterii
(opcja). Dane z/do monitora przesyłane są za pomocą tej samej linii. Istnieje możliwość
podłączenia dwóch czujników DCD do jednej linii. Urządzenie posiada dwa wyjścia cyfrowe,
izolowane galwanicznie, służące do automatycznego sygnalizowania niebezpiecznego
stężenia dwutlenku węgla w powietrzu. Progi alarmowe są ustawiane przez operatora systemu
i przesłane do monitora DCD. Urządzenie posiada sygnalizator optyczny umieszczony w
górnej części obudowy. Całość jest zamknięta jest w wodoszczelnej, wytrzymałej obudowie.
Zakres pomiarowy:
Maks. błąd pomiaru:
Czas odpowiedzi T90:
Maksymalna rezystancja linii telefonicznej:
Standard transmisji:
Zakres temperatur:
Zakres wilgotności:
0-5% CO2
0.1% CO2
<45s
700 Ω
V23 FSK modem
-10 do +40
0-95% RH
5.2. Algorytm pracy automatycznej pompki pobierania prób powietrza ze zrobów
Przy pierwszym włączeniu zasilania eżektor zasysa do czujników gazy ze zrobów. W
zależności od długości węża może to trwać od 2 do 10 min. Pomiary otrzymywane z
czujników są w tym okresie obarczone dużym błędem wynikającym z podciśnienia
wymuszanego przez eżektor.
Po tym okresie elektrozawór, sterowany przez czujnik różnicy ciśnień, wyłącza ssanie.
Po ok. 0.5 do 2 min. (w zależności od długości węża) następuje wyrównanie podciśnienia w
wężu z ciśnieniem atmosferycznym. W tym momencie pomiary z czujników gazów mają już
właściwe wartości.
Czujnik różnicy ciśnień czeka kilka sekund aby wartości pomiarów zostały przesłane do
systemu SMP, a następnie uruchamia ssanie i cały cykl się powtarza.
Należy zwrócić uwagę, że w rozwiązaniu modelowym (uproszczonym) pomiary stężeń
gazów będą prawidłowe jedynie wtedy gdy podciśnienie będzie w pobliżu zera. Natomiast w
- 15 -
czasie zasysania powietrza zostaną zarejestrowane dane obarczone błędem. Prawidłowe dane
trzeba oddzielić od pozostałych kojarząc je ze wskazaniami czujnika różnicy ciśnień. Tę
czynność w rozwiązaniu modelowym (uproszczonym) trzeba robić ręcznie! Niestety w
rozwiązaniu modelowym (uproszczonym) nie ma innej metody załatwienia problemu, bo
poszczególne czujniki gazów są niezależne, gdyż są sterowane przez oddzielne własne
(pokładowe) mikrokontrolery, które nie są w żaden sposób ze sobą połączone.
W rozwiązaniu docelowym wszystkimi czujnikami będzie sterował jeden mikrokontroler,
który będzie też wysyłał dane do systemu i sterował zaworem. Będzie on zatem „wiedział”
które dane są prawidłowe, a które nie i automatycznie je odsieje.
6. Budowa i działanie układu automatycznej analizy gazów zrobowych
Zintegrowany czujnik zrobowy ZCZ-MP jest przeznaczony do automatycznego
pobierania i analizy składu chemicznego powietrza pochodzącego ze zrobów wraz z
pomiarem stężenia gazów w systemie gazometrii automatycznej. Zintegrowany czujnik
zrobowy ZCZ-MP (rys. 4) składa się z dwóch zasadniczych części:
q części pneumatycznej, czyli zespołu pobierania próby powietrza ze zrobów,
q części gazometrycznej, czyli zespołu pomiarowo-transmisyjnego.
Rys. 4. Schemat zintegrowanego czujnika zrobowego ZCZ-MP
6.1. Część pneumatyczna ZCZ-MP
W układzie poboru próbek zastosowano jednostopniowy generator podciśnienia (pompkę
eżektorową) firmy Norgren. Do zasysania próbek gazu wykorzystano eżektor zasilany
sprężonym powietrzem z sieci kopalnianej. Minimalne ciśnienie sprężonego powietrza,
wymagane do prawidłowej pracy eżektora, wynosi 200kPa. Sprężone powietrze, przed
podaniem do eżektora, jest odwadniane, odolejane oraz filtrowane a następnie podawane na
precyzyjny reduktor, umożliwiający ustawienie odpowiedniej wartości podciśnienia komorze
- 16 -
pomiarowej. Jest to szczególnie istotne ponieważ detektory elektrochemiczne mogłyby ulec
zniszczeniu jeśli podciśnienie w komorze przekroczyłoby wartość 20kPa.
Urządzenie wyposażone jest w specjalny zawór, przełączany ręcznie, umożliwiający
pobieranie próbek gazu do naczynia probierczego i późniejszą analizę laboratoryjną.
Pobieranie próbek odbywa się z wykorzystaniem eżektora, nie jest zatem konieczne
stosowanie ręcznej pompki.
Kolejny zawór służy do wykonywania okresowej kalibracji komór gazometrycznych.
Jego przełączenie umożliwia podanie do komory pomiarowej, zamiast gazów ze zrobów,
mieszanek wzorcowych z butli.
Opisany wyżej układ pneumatyczny zamontowany jest w obudowie z blachy
nierdzewnej, wyposażonej w króćce do przyłączania węża probierczego, naczynia
probierczego oraz butli z mieszankami wzorcowymi. Obudowa układu pneumatycznego jest
mechanicznie połączona z obudową układu elektronicznego urządzenia.
6.2. Część pomiarowo-transmisyjna
Zintegrowany czujnik zrobowy ZCZ-MP w części gazometrycznej zawiera cztery
detektory gazów:
· Detektor metanu (infrared) o zakresie od 0 do 100%, błąd pomiaru: 0.05% w zakresie
0 – 5%CH4 oraz 2% wskazań w zakresie 5 – 100%CH4
· Detektor dwutlenku węgla (infrared) o zakresie 0 - 5%, błąd pomiaru 0.1% CO2
· Detektor tlenu (elektrochemiczny ) o zakresie 0 – 25%, błąd pomiaru: 0.5% O2
· Detektor tlenku węgla (elektrochemiczny, z filtrem redukującym czułość skrośną na
wodór ) o zakresie 0 -1000ppm, błąd pomiaru: 3ppm w zakresie 0 – 200ppm CO oraz
5% wskazań w zakresie 200 – 1000ppm
W czujniku wykorzystano komory gazometryczne typu KCH IR (pomiar stężenia
metanu), DCD IR ( pomiar stężenia dwutlenku węgla), KOX (pomiar stężenia tlenu) oraz
KCO (pomiar stężenia tlenku węgla), stosowane w czujnikach typu Dxx. Detektory
umieszczone są w komorze pomiarowej, przez którą wymuszany jest przepływ
analizowanego gazu. Dodatkowo zastosowano czujnik różnicy ciśnień mierzący podciśnienie
w komorze pomiarowej, wytwarzane podczas zasysania gazów zrobowych. Pozwala on na
zgrubną ocenę ciągłości węża probierczego oraz umożliwia wykrycie braku przepływu
wskutek jego zatkania lub zagniecenia.
Komory gazometryczne oraz czujnik różnicy ciśnień są podłączone do mikrokontrolera,
który odbiera dane pomiarowe z poszczególnych detektorów, wyświetla je na lokalnym
wyświetlaczu LCD oraz transmituje do systemu nadrzędnego. Mikrokontroler steruje również
zaworem odcinającym, wykorzystywanym do wyłączenia ssania na czas wykonywania
pomiarów stężeń gazów. Jest to niezbędne ze względu na dodatkowe błędy pomiarowe
wywoływane podciśnieniem w komorze pomiarowej.
Zintegrowany czujnik zrobowy ZCZ-MP jest zasilany z kasety MZT-10/60M za
pośrednictwem linii telefonicznej o długości max. 6km. Ta sama linia służy do transmisji
danych pomiarowych do systemu SMP.
Układ elektroniczny zintegrowanego czujnika zrobowego ZCZ-MP wraz z komorami
pomiarowymi jest zmontowany w trzech, połączonych mechanicznie,
skrzynkach
wykonanych ze stopu aluminium i cynku, zapewniających stopień ochrony IP54. Dolna
skrzynka pełni rolę komory przyłączowej.
- 17 -
6.3. Algorytm działania zintegrowanego czujnika zrobowego ZCZ-MP
Podłączenie linii zasilająco-transmisyjnej powoduje uruchomienie mikrokontrolera
sterującego pracą czujnika oraz komór gazometrycznych. Przez ok. 1min. trwa proces
rozruchu komór oraz nawiązanie łączności z systemem SMP-NT. Po tym czasie
mikrokontroler włącza elektrozawór podający sprężone powietrze na eżektor i rozpoczyna
zasysanie gazów ze zrobów. W zależności od długości węża proces zasysania trwa od 2min.
(przy długości węża 200m) do 8 min. (przy długości węża 500m). Po tym czasie elektrozawór
zostaje zamknięty, ssanie wyłączone i rozpoczyna się wyrównywanie ciśnienia w komorze
pomiarowej. Czas wyrównywania ciśnienia jest również zależny od długości węża
probierczego i może wynosić do 5 min. Proces wyrównywania ciśnienia jest kontrolowany
czujnikiem różnicy ciśnień. Gdy ciśnienie w komorze pomiarowej zrówna się z ciśnieniem
atmosferycznym (co eliminuje błędy pomiarowe wywołane podciśnieniem w komorze
pomiarowej), mikrokontroler dokonuje odczytu danych z komór gazometrycznych, wyświetla
je na wyświetlaczu LCD oraz transmituje do systemu SMP-NT. Następnie elektrozawór
zostaje otwarty i rozpoczyna się zasysanie kolejnej próby. Ponieważ wąż probierczy jest już
wypełniony gazami zassanymi ze zrobów, następny pomiar może być wykonany po czasie
krótszym niż osiem minut. Czas repetycji pomiarów jest zależny od potrzeb użytkownika i
może być ustawiany dowolnie.
7. Badania modelu układu pobierania prób powietrza ze zrobów
W czasie opracowywania założeń oraz w czasie projektowania układów, a także po
wykonaniu modelu przeprowadzono badania wstępne w celu sprawdzenia słuszności
przyjętych założeń jak i poprawności rozwiązań.
Badania prowadzono zarówno dla części pneumatycznej jak i części pomiarowej
zintegrowanego czujnika zrobowego ZCZ-MP oraz jego modelu. Badania wykonano w
warunkach kopalnianych stacji ratownictwa górniczego dla części pneumatycznej, a w
zakresie gazometrii w laboratorium KD Barbara.
7.1. Badanie pompy inżektorowej do pobierania prób powietrza w KWK Szczygłowice
Badania przeprowadzono w Kopalnianej Stacji Ratownictwa KWK Szczygłowice. Do
badań wykorzystano wąż gumowy Ф8 używany przez zastępy ratownicze w czasie akcji do
poboru prób powietrza. Długość węża użytego w badaniach wynosiła 1000 metrów. Przepływ
80l/h
Próba 1
Pierwsza próba polegała na wyznaczeniu czasu wypełnienia węża metanem. W tym celu
korzystano z butli wypełnionej mieszanką metanowo-powietrzną o stężeniu 2,19%CH4.
Przepływ gazu mierzony rotametrem wynosił 1,12l/min. W tych warunkach uzyskano
wypełnienie węża gazem po czasie 47 min.
Następnie wykonano przedmuchanie węża wyciągając mieszankę metanowo-powietrzną
o stężeniu 2,19%CH4 aż do uzyskania czystego powietrza.
Próbę wykonano dla podciśnienia 5atm. (Spadek w butli 55atm).
Przepływ gazu mierzony rotametrem wynosił 7,0l/min.
Uzyskano przedmuchanie węża czystym powietrzem po czasie 11 min.
- 18 -
Próba 2
Druga próba polegała na ponownym wyznaczeniu czasu wypełnienia węża metanem, ale w
tym wypadku w warunkach nadciśnienia. W tym celu korzystano mieszankę metanowopowietrzną z butli o stężeniu 2,19%CH4.
Uzyskano czas wypełnienia węża gazem po czasie 12 min.
Następnie wykonano przedmuchanie węża wyciągając mieszankę metanowo-powietrzną o
stężeniu 2,19%CH4 aż do uzyskania czystego powietrza.
Próbę wykonano dla podciśnienia 2atm. (Spadek w butli 20atm).
Przepływ gazu mierzony rotametrem wynosił 4,6÷4,8l/min.
Uzyskano przedmuchanie węża czystym powietrzem po czasie 9 min.
W wyniku przeprowadzonych prób uznano, że zastosowana do badań pompka
inżektorowa spełniła wymagania i można ją będzie zastosować w układzie automatycznego
poboru prób powietrza ze zrobów.
7.2. Pomiary czasów zasysania próbek w KWK Halemba
Badania przeprowadzono w laboratorium wykorzystując udostępniony przez Kopalnianą
Stację Ratownictwa KWK Halemba wąż gumowy Ф8 używany przez zastępy ratownicze w
czasie akcji do poboru prób powietrza. Długość węża użytego w badaniach wynosiła 500
metrów.
Podciśnienie maksymalne, ustawione na reduktorze: 10kPa (przy zatkaniu węża
zasysającego). W trakcie zasysania podciśnienie nie przekroczyło 7kPa.
Długość węża [m]
500
300
200
100
Czas zasysania [s]
450
320
200
90
Podczas prób zauważono, że podciśnienie w komorze pomiarowej wprowadza znaczny
błąd dodatkowy pomiarów stężenia metanu i dwutlenku węgla. W celu wyeliminowania tego
błędu konieczne będzie zastosowanie dodatkowego zaworu odcinającego pomiędzy komorą
pomiarową a eżektorem. Przed wykonaniem pomiaru ssanie powinno zostać wyłączone.
Należy także odczekać ok. 1 min. na wyrównanie się ciśnienia w komorze z ciśnieniem
atmosferycznym. Należy zatem oczekiwać, że maksymalny czas przeprowadzenia pomiaru
wyniesie ok. 510s.
7.3. Badania wpływu ciśnienia na pomiary stężenia gazów przez czujniki DXX
Badania prowadzono w akredytowanym laboratorium Kopalni Doświadczalnej Barbara
na zamówienie producenta komór pomiarowych i czujników. Celem badań było stwierdzenie
jaki jest wpływ zmian ciśnienia na wskazania czujników stężeń gazów (metan, tlen, tlenek i
dwutlenek węgla). Badania były istotne ponieważ w warunkach pomiaru w układzie
automatycznego poboru próby powietrza ze zrobów i pomiaru stężeń gazów w próbie komory
pomiarowe czujników mogą być narażone na zmienne ciśnienie w komorze pomiarowej
zintegrowanego czujnika zrobowego ZCZ-MP.
- 19 -
Badania polegały na podawaniu mieszanek wzorcowych metanu, tlenu, tlenku i
dwutlenku węgla w warunkach zmiennego ciśnienia zadawanego w komorze badań. Wyniki
badań pokazano w tablicy 1.
Tablica. 1 Wyniki pomiarów wpływu zmian ciśnienia na wskazania stężeń gazów
wykonanych w KD Barbara
Przeprowadzone badania pokazały, że zmiany ciśnienia w otoczeniu komór pomiarowych
detektorów gazów są nieistotne dla czujników tlenu oraz tlenku węgla natomiast mają istotny
wpływ na wskazania czujników metanu i dwutlenku węgla. Przeprowadzone badania
pozwoliły na wyznaczenie współczynników kompensacji wskazań czujników metanu i
dwutlenku węgla w zależności od zmian ciśnienia co pokazano w kolejnej tablicy 2.
Tablica. 2 Współczynniki kompensacji wskazań czujników metanu i dwutlenku węgla w
zależności od zmian ciśnienia
Ciśnienie
950
900
850
800
750
Stężenie
CO2
3,56
3,2
2,9
2,6
2,3
CH4
3,7
3,57
3,3
2,98
2,75
Różnica
ciśnień
0
5200
10200
15200
20200
Współczynnik
kompensacji dla
CO2
CH4
1
1
1,1125
1,0364
1,2276
1,1212
1,3692
1,2416
1,5478
1,3455
Te badania pozwoliły na wyznaczenie krzywych kompensacji dla wskazań czujników metanu
i dwutlenku węgla w zależności od zmian ciśnienia, które pokazano na rysunku 5 dla czujnika
metanu oraz na rysunku 6 dla czujnika dwutlenku węgla.
- 20 -
4
1,6
CH4 [%]
wspł. kompensacji CH4
3,5
1,4
3
1,2
2,5
1
2
0,8
1,5
0,6
1
0,4
0,5
0,2
0
0
950
900
CH4
850
kompensacja CH4
800
750
ciśnienie [hPa]
Rys. 5. Krzywe kompensacji wskazań czujnika metanu w zależności od zmian ciśnienia
4
1,8
CO2 [%]
współ. kompensacji CO2
1,6
3,5
1,4
3
1,2
2,5
1
2
0,8
1,5
0,6
1
0,4
0,5
0,2
0
0
950
900
CO2
850
kompensacja CO2
800
750
ciśnienie [hPa]
Rys. 6. Krzywe kompensacji wskazań czujnika dwutlenku węgla w zależności od zmian
ciśnienia
- 21 -
Konieczność powyższych kompensacji wskazań będzie niezbędna w przypadku
zastosowania czujników gazów w rozwiązaniu modelowym gdzie pomiary stężeń gazów nie
są sterowane układami mikroprocesorowymi sterującymi momentem wykonani pomiaru
dopiero po wyrównaniu ciśnień w komorze pomiarowej zintegrowanego czujnika zrobowego
ZCZ-MP.
8. Podsumowanie
Opracowany układ do automatycznego pobierania prób powietrza ze zrobów i przestrzeni
otamowanych wraz z pomiarem i rejestracją stężenia gazów w pobranej próbie powietrza w
kopalnianym systemie gazometrii automatycznej jest rozwiązaniem spełniającym wymagania
do rozpoczęcia badań w warunkach kopalni w etapie 6 zadania 3 projektu strategicznego, w
którym zgodnie z planem zadaniowym będą prowadzone badania poligonowe z
doświadczalną weryfikacją metod pobierania prób i oceny zagrożenia metanowego i
pożarowego w kopalniach.
- 22 -
Załącznik
Zespół czujników do analizy składu chemicznego powietrza
pochodzącego ze zrobów
Opis techniczny. Instrukcja obsługi
Dokumentacja EMAG Serwis
- 23 -
Zespół czujników do analizy składu chemicznego
powietrza pochodz cego ze zrobów
Instrukcja obsługi
ES.184.M.IO
Katowice 02.2012
1.
2.
3.
4.
Przedmiot instrukcji ............................................................................................................ 3
Przeznaczenie i warunki stosowania urz dzenia ................................................................ 3
Dane techniczne .................................................................................................................. 3
Budowa urz dzenia ............................................................................................................. 4
4.1. Konstrukcja mechaniczna............................................................................................ 4
4.2. Zespół pneumatyczny .................................................................................................. 4
4.3. Układ elektryczny........................................................................................................ 4
5. Działanie urz dzenia ........................................................................................................... 5
6. Monta , obsługa i konserwacja czujnika ............................................................................ 5
6.1. Instalacja urz dzenia.................................................................................................... 5
6.2. Obsługa i konserwacja................................................................................................. 6
6.3. Kalibracja..................................................................................................................... 6
6.4. Pobieranie próbek badanego gazu ............................................................................... 7
7. Przechowywanie i transport ................................................................................................ 7
8. Wyposa enie zespołu czujników ........................................................................................ 7
9. Post powanie ze zu ytym sprz tem elektrycznym i elektronicznym................................. 8
2
1. Przedmiot instrukcji
Niniejsza instrukcja dotyczy zespołu czujników do analizy składu chemicznego powietrza
pochodz cego ze zrobów. Instrukcja zawiera informacje niezb dne do prawidłowej instalacji i
eksploatacji urz dzenia. Przed przyst pieniem do u ytkowania bezwzgl dnie wymagane jest
dokładne
zapoznanie si
eksploatacji. Stosowanie si
z zawartymi w niej zaleceniami, dotycz cych monta u i
do tych zalece
jest warunkiem poprawnego działania
urz dzenia.
UWAGA: Producent nie ponosi odpowiedzialno ci za skutki wynikłe z
nieprzestrzegania zalece
zawartych w
instrukcji a uszkodzenia tym
spowodowane nie s obj te gwarancj .
2. Przeznaczenie i warunki stosowania urz dzenia
Urz dzenie przeznaczone jest do ci głego pomiaru st enia tlenku w gla, tlenu, dwutlenku
w gla oraz metanu w gazach zasysanych ze zrobów oraz do transmisji danych pomiarowych
do kopalnianego systemu kontroli parametrów atmosfery. Jest przystosowane do współpracy
z urz dzeniami stacyjnymi systemu SMP/NT (kasetami MZT-10/60M), zapewniaj cymi
zasilanie i wymian informacji po linii zasilaj cej.
3. Dane techniczne
Ci nienie powietrza zasilaj cego -
2 do 10bar
Maksymalna długo
500m
w a probierczego -
Czas pobierania próby -
max. 10min przy długo ci w a
probierczego równej 500m
Stopie ochrony obudowy -
IP54
Zakres temperatur pracy -
od -10°C do +40°C
Gabaryty -
1000x525x215 mm
Masa -
30kg
Dane techniczne poszczególnych czujników wchodz cych w skład urz dzenia zawarte s w
instrukcjach obsługi poszczególnych czujników.
3
4. Budowa urz dzenia
4.1. Konstrukcja mechaniczna
Zespół czujników do analizy składu chemicznego powietrza pochodz cego ze zrobów
składa si z dwóch zasadniczych cz ci zamontowanych na wspólnej płycie no nej: pi ciu
czujników serii Dxx oraz z zespołu pneumatycznego. Na komorach pomiarowych czujników
zamontowane s specjalne nasadki poł czone ze sob oraz z zespołem pneumatycznym za
pomoc w y.
Elementy układu pneumatycznego zamontowano w skrzyni zamykanej na dwa zamki
kształtowe dwupiórkowe, wykonanej z blachy nierdzewnej. Na jej cianie dolnej znajduje si
przył cze spr onego powietrza P1 oraz króciec wlotowy P2 słu cy do podł czenia w a
dostarczaj cego powietrze ze zrobów .
4.2. Zespół pneumatyczny
Zespół pneumatyczny słu y do zaci gania ze zrobów powietrza przeznaczonego do
badania. Zasadniczym jego elementem jest e ektorowy generator podci nienia niezb dnego
do pobrania próbki. W układzie mo na wyró ni dwa główne obwody. W skład pierwszego
wchodzi zawór główny ZG, filtry wst pny F1 i koalescencyjny F2 oraz reduktor precyzyjny
R1 słu cy do ustawienia punktu pracy e ektora. Do kontroli ci nienia zasilaj cego oraz
ustawionego słu
wbudowane manometry M1 i M2. Elementami obwodu drugiego s
podci nieniowy filtr powietrza F3, zawór Z1 pozwalaj cy na podanie gazów w czasie
kalibracji oraz Z2 umo liwiaj cy pobranie próbek badanego gazu. Do zgrubnego okre lenia
podci nienia panuj cego w układzie słu y wbudowany wakuometr M3.
Zespół pneumatyczny nie zawiera podzespołów elektrycznych lub elektronicznych.
4.3. Układ elektryczny
W skład układu elektrycznego urz dzenia wchodzi pi
czujników serii Dxx:
• Czujnik metanu typu DCH IR
• Czujnik dwutlenku w gla typu DCD IR
• Czujnik tlenu typu DOX
• Czujnik tlenku w gla typu DCO
• Czujnik ró nicy ci nie typu DRC
4
Czujniki te s
zasilane z kasety MZT-10/60M (ka dy czujnik odr bn
lini ). Dane
pomiarowe z czujników transmitowane s za po rednictwem linii zasilaj cych do systemu
SMP i archiwizowane.
Działanie i parametry elektryczne oraz metrologiczne
poszczególnych czujników opisane s w ich instrukcjach obsługi, które stanowi zał czniki
do niniejszego dokumentu.
5. Działanie urz dzenia
Po podł czeniu linii transmisyjno-zasilaj cych do czujników, spr onego powietrza do
kró ca zasilaj cego e ektor oraz w a probierczego urz dzenie rozpoczyna zasysanie gazów
ze zrobów. Przy pierwszym uruchomieniu w
probierczy wypełniony jest powietrzem
otaczaj cym urz dzenie. Nale y odczeka ok. 10 min. na wypełnienie si w a oraz komór
pomiarowych zasysanymi gazami. Po tym czasie czujniki transmituj do systemu SMP oraz
wy wietlaj
na wy wietlaczach bie ce warto ci st e
poszczególnych gazów. Czas
całkowitej wymiany powietrza w w u jest zale ny od jego długo ci i nie przekracza 10min.
dla w a o długo ci 500m.
Podci nienie panuj ce w komorach pomiarowych powoduje dodatkowe bł dy wskaza
czujników DCH IR oraz DCD IR. Bł dy te mog by skorygowane poniewa znana jest
zale no
wskaza w/w czujników od podci nienia. Do korekcji bł dów opracowany został
specjalny arkusz kalkulacyjny, który, po wpisaniu wskaza czujników DCH IR, DCD IR oraz
czujnika podci nienia DRC, koryguje uzyskane wyniki pomiarów.
Urz dzenie działa w sposób ci gły i nie wymaga adnej ingerencji obsługi.
6. Monta , obsługa i konserwacja czujnika
6.1.
Instalacja urz dzenia
W celu zapewnienia prawidłowego działania zespołu czujników nale y ustawi
prawidłowy punkt pracy e ektorowego generatora podci nienia. W tym celu nale y:
• ustawi zawory Z1 i Z2 w pozycji 2
• otworzy zawór główny ZG (warto
ci nienia na manometrze M1 powinna mie ci
si w zakresie 2-10bar)
• przy pomocy reduktora R1 ustawi ci nienie 0bar na manometrze M2
5
• ustawi zawór Z2 w pozycji 1
• podnosz c za pomoc reduktora R1 ci nienie powietrza zasilaj cego e ektor ustawi
na czujniku DRC podci nienie -10000Pa
• ustawi zawór Z1 w pozycji 1
6.2.
Obsługa i konserwacja
Cz stotliwo
wymiany wkładów filtrów F1 i F2 zale y od czysto ci powietrza
zasilaj cego. W przypadku niskiej warto ci ci nienia na manometrze M1 nale y wymieni
elementy filtra F1 przy u yciu zestawu naprawczego NORGREN F07-KITA05 oraz filtra F2
u ywaj c wkładu koalescencyjnego PARKER P32KA00ESC. Filtry F1, F2 posiadaj
półautomatyczny mechanizm spustu kondensatu, który do prawidłowego działania wymaga
okresowego wył czenia powietrza zasilaj cego. W tym celu nale y:
• ustawi zawór Z2 w pozycji 2
• zamkn
zawór główny ZG, poczeka
a
warto
ci nienia na manometrze M1
osi gnie 0, otworzy zawór główny ZG (czynno
powtarza a do opró nienia
szklanki filtra z kondensatu)
• ustawi zawór Z2 w pozycji 1
Wkład filtra F3 o symbolu 4438-08 produkcji NORGREN nale y wymieni w razie jego
zanieczyszczenia, tzn. stwierdzenia na czujniku DRC w czasie pracy podci nienia około 9000Pa ci nienia atmosferycznego. Szklank filtra F3 z nagromadzonych skroplin nale y
czy ci r cznie poprzez jej odkr cenie.
6.3.
Kalibracja
Kalibracj czujników nale y przeprowadza w okresach przewidzianych ich
dokumentacj . W celu jej przeprowadzenia nale y:
• przeł czy zawór Z1 w pozycj 2 oraz Z2 w pozycj 3
• zamkn
zawór główny ZG
• przeprowadzi kalibracj czujnika zgodnie z jego instrukcj , podaj c mieszank gazu
przez przył cze P3
• otworzy zawór główny
6
• przeł czy zawór I i II w pozycj 1
6.4.
Pobieranie próbek badanego gazu
Konstrukcja układu pneumatycznego umo liwia pobranie do analizy chemicznej próbek
badanego gazu. W tym celu nale y:
• do przył cza W2 podł czy naczynie pomiarowe
• ustawi zawór Z2 w pozycji 3
• przy pomocy pompki zewn trznej zaci gn
wymagan próbk gazu
• ustawi zawór Z2 w pozycji 1
7. Przechowywanie i transport
Urz dzenie nale y transportowa
krytymi
rodkami transportu, zabezpieczony przed
wstrz sami i udarami mechanicznymi, przy czym temperatura w czasie transportu powinna
zawiera si w przedziale 5 ÷ 40°C.
Przechowywanie powinno odbywa
si
w pomieszczeniu o temperaturze zawartej
w przedziale 5 ÷ 40°C przy wilgotno ci wzgl dnej nie przekraczaj cej 90%, w atmosferze
pozbawionej oparów zwi zków silikonu, siarki, ołowiu, kadmu, chloru, zasad, kwasów i soli
(innych ni chlorek sodu NaCl i chlorek potasu KCl), a tak e par rozpuszczalników, farb i
lakierów.
8. Wyposa enie zespołu czujników
W skład standardowego wyposa enia urz dzenia wchodz :
•
klucz imbusowy 4 mm,
•
klucz do wymiany filtrów głowic pomiarowych,
•
deklaracje zgodno ci dla poszczególnych czujników,
•
deklaracja zgodno ci dla zespołu pneumatycznego,
•
certyfikat bada typu WE,
•
instrukcja obsługi.
Wyposa enie dodatkowe:
7
•
klawiatura kalibracyjna KB-1,
•
filtry.
9. Post powanie ze zu ytym sprz tem elektrycznym i elektronicznym
Zgodnie z Dyrektyw
Europejsk
dotycz c
si
Pozbywania
Elektrycznego
i
wprowadzeniem
mi dzynarodowym
2002/96/EC
zu ytego
Elektronicznego
w
ycie
prawem,
Sprz tu
i
jej
zgodnie
zu yty
z
sprz t
elektryczny i elektroniczny musi by składowany
oddzielnie i specjalnie utylizowany. Zu yty sprz t
nale y przekaza
do specjalistycznego zakładu
utylizacji lub skontaktowa si z producentem.
8
M2 0-4 bar
M1 0-10 bar
ZG
wlot sprê¿onego
powietrza
(zasilanie)
filtr
wstêpny
filtr
dok³adny
ZESPÓ£
PRZYGOTOWANIA
PRÓBEK
manometr
manometr
R1
P1
reduktor
precyzyjny
e¿ektor
W1
wylot
mieszanki
2
F1
1
F2
Z1
Z2
filtr
wlot analizowanego gazu
wlot mieszanek
kalibracyjnych
P2
P3
3
3
2
2
1
1
F3
M3 0-(-1) bar
wakuometr
W2
DCO
DOX
DRC
DCD IR
Patm
DCH IR
rêczne
pobieranie
próbek
ZESPÓ£
POMIAROWO - TRANSMISYJNY
CMC-4
centrala
telemetryczna
linie zasilaj¹co transmisyjne (do 10 km)
DCO - czujnik pomiarowy stê¿enia tlenku wêgla
DOX - czujnik pomiarowy stê¿enia tlenu
DCD IR - czujnik pomiarowy stê¿enia dwutlenku wêgla
DCH IR - czujnik pomiarowy stê¿enia metanu
DCR - czujnik pomiarowy ró¿nicy ciœnieñ
Zespó³ Czujników do analizy
sk³adu chemicznego powietrza
pochodz¹cego ze zrobów
Część II
Pompka do poboru prób powietrza z napędem elektrycznym
Streszczenie
Celem tej części etapu badawczego jest opracowanie rozwiązania pompki do pobierania
prób powietrza z napędem elektrycznym. To rozwiązanie wydaje się alternatywne do pompki z
inżektorowej zasilanej z sieci pneumatycznej. Zasilanie elektryczne urządzeń jest łatwiejsze w
utrzymaniu i obsłudze w warunkach kopalni szczególnie w przypadku kopalń metanowych z
zagrożeniem wybuchem netanu.
Z przeprowadzonego bilansu energii niezbędnej do zasilania układu wynika, że energia
niezbędna do zasilania układu jest większa niż możliwa do dostarczenia za pomocą linii
teletechnicznej, stąd zaproponowano zasilanie z układu buforowanych akumulatorów
doładowywanych z linii w czasie przerw.
Podstawowym wymogiem takiego rozwiązania jest jednak dotrzymanie warunku
iskrobezpiecznego rozwiązania do pracy w warunkach atmosfery wybuchowej.
Alternatywnym rozwiązaniem jest umieszczenie silnika elektrycznego w obudowie
ognioszczelnej.
1. Model pompki do poboru prób powietrza z napędem elektrycznym
1. 1. Cel podjęcia badań
Pompka zasysająca powietrze stanowi podstawowy element układu pobierania prób
powietrza ze zrobów. Rozpoznanie przeprowadzone w celu znalezienia pompki elektrycznej o
wydajności min. 5l/min, zdolnej do pracy w przestrzeniach zagrożonych wybuchem metanu,
nie wskazały gotowego rozwiązania. W tej sytuacji przyjęto jako podstawowe i możliwe
obecnie do zastosowania rozwiązanie oparte na pompce inżektorowej zasilanej z sieci
sprężonego powietrza, co gwarantuje zapewnienie iskrobezpieczeństwa układu pobierania
prób powietrza ze zrobów.
W układach kontrolno-pomiarowych systemów monitorowania parametrów
bezpieczeństwa w kopalniach wykorzystuje się rozwiązania zasilane elektrycznie.
Równocześnie mając na uwadze fakt, że sieci sprężonego powietrza są dostępne bez
ograniczeń w rejonach wydobywczych, natomiast mogą być niedostępne w odległych i nie
eksploatowanych rejonach kopalni uznano za konieczne rozważenie rozwiązania
alternatywnego. W tej części badań podjęto prace nad opracowaniem pompki ssącej z
zasilaniem elektrycznym, przeznaczonej do zasysania próby powietrza ze zrobów lub zza
tamy pożarowej, przeznaczonej do pracy w strefie zagrożonej wybuchem w kopalniach
głębinowych. Zadanie jest trudne co potwierdza brak takich rozwiązań na rynku.
1. 2. Założenia do projektu pompy
Przystępując do projektu pompy elektrycznej przyjęto następujące założenia układu
pneumatycznego (po stronie ssania):
Zasysany strumień objętości powietrza: Q = 8 ÷ 10 l/min (0,133∙10-3 ÷ 0,167∙10-3 m3/s),
Długość i średnica przewodu ssącego:
L = 1 km, D = 8 mm
- 24 -
Obliczenia parametrów przepływowych
Prędkość gazu w przewodzie dla Q = 10 l/min:
vD
v=
4Q
= 1772
pDJ
Liczba Reynoldsa
Re =
Lepkość kinematyczna
ϑ = 15∙10-6 m2/s
Rodzaj przepływu:
Re < 2300
J
=
4Q
= 3,32 m/s
pD 2
- przepływ laminarny
Współczynnik oporu dla przepływu laminarnego
l=
Dp = l
Strata ciśnienia na przewodzie o średnicy D i długości L
Lepkość dynamiczna
64 16pDJ
=
Q
Re
L r 2 128 mL
Q
v =
D2
p D4
m = 18∙10-6 kg/(m s)
Strata ciśnienia przy przepływie strumienia objętości powietrza Q = 10 l/min przez przewód o
średnicy D = 8 mm:
strata ciśnienia na 100 m
strata ciśnienia na 1000 m
Dp100 = 2,99 kPa
Dp1000 = 29,9 kPa
Czas przejścia gazu przez przewód o długości 1000 m
Moc hydrauliczna pompy
∆p∙Q = 5 W
Przyjęta sprawność pompy
20 %
Moc elektryczna zasilania napędu pompy
P ≈ 25 W
Zasilanie z powierzchni:
Umax = 60 V
I = 40 mA,
t=
L
= 5 min
v
1. 3. Projekt modelu pompy
Ze względu na wymaganie pracy w atmosferze wybuchowej przyjęto do zastosowania
pompę membranową z certyfikatem ATEX. Pompa membranowa posiada tę zaletę, że
membrana (lub kilka, najczęściej dwie membrany) szczelnie oddziela komory, przez które
przepływa zasysane powietrze od pozostałej części pompy, zawierającej mechanizm napędu
membran. Wymienione warunki spełnia pompa firmy Versa-Matic. Pompa ta przewidziana
jest głównie do pompowania wody i ma napęd pneumatyczny, ale na podstawie danych
- 25 -
katalogowych i licznych konsultacji z dostawcą stwierdzono, że nadaje się również do
pompowania powietrza i możliwe jest przerobienie jej na napęd elektryczny.
Dostosowanie pompy do pompowania powietrza i do napędu silnikiem elektrycznym
wymagało zaprojektowania i wykonania szeregu dodatkowych elementów pompy. W wyniku
otrzymano model pompy, który pozwolił na wykonanie pomiarów parametrów pompy i na
podstawie wyników tych pomiarów zostały wprowadzone dalsze zmiany konstrukcyjne,
poprawiające parametry pompy. Dalej pokazano kartę katalogową wybranej pompy serii E6
¼ ” oraz deklarację zgodności i certyfikat ATEX 95.
Opis konstrukcji modelu pompy
Pompa, pierwotnie przeznaczona do pompowania cieczy i napędu pneumatycznego
(Rys.1) wymagała przebudowy całego układu sterującego. Po usunięciu elementów
pneumatyki otrzymano wolną komorę o wymiarach 24 x 38 x 29mm. W to miejsce
wprowadzono elementy mechaniki. Zadanie sprowadzało się do konstrukcji przetwornika
ruchu obrotowego silnika elektrycznego na ruch posuwisto-zwrotny popychacza membran. W
oryginalnym wałku popychacza wyfrezowano gniazdo i osadzono w nim strzemię. Ruch
posuwisty strzemienia otrzymano przez mimośrodowy, obrotowy ruch wodzika .Szkic
poglądowy popychacza i strzemienia przedstawiono na Rys. 2 i 3.
Rys. 2. Popychacz i strzemię.
- 26 -
1
2
3
5
4
1 Popychacz membran
2 Strzemię
3 Wodzik
4 Łożyska wodzika
5 Oś i tarcza mimośrodu
Rys. 3 Szkic poglądowy popychacza i strzemienia z zastosowaniem obrotowego wodzika
Rys 3. Szkic poglądowy z zastoswaniem małego,
Szczupłość miejsca pozwalała na największą amplitudę membrany ok. 14mm. Pełne
wykorzystanie miejsca możliwe było jedynie przez wprowadzenie delikatnego (cienkiego)
wodzika. Niestety po uruchomieniu zestawu konstrukcja ta okazała się zbyt delikatna.
Ograniczono amplitudę do 10mm i zastosowano mocniejszy element z jednoczesnym
przeniesieniem łożyskowania na sam koniec wodzika (Rys. 4).
Rys. 4. Mimośród. Oś, tarcza i wodzik z łożyskiem.
Całość za pośrednictwem łożysk osadzono w płycie czołowej mechanizmu i
zablokowano pierścieniem osadczym
- 27 -
Wymiar pasować do otworu
w korpusie pompy
Rys. 5. Płyta czołowa z łożyskami osi mimośrodu
W wyniku przeprowadzonych eksperymentów zaistniała konieczność przebudowy
zaworów zwrotnych. W miejsce zaworów kulowych zastosowano zawór płatkowy z gumy o
grubości 1mm (Rys. 6).
Kształt zaworu i sposób osadzenia płatka wielokrotnie zmieniał się w miarę
przeprowadzanych eksperymentów. Ostatecznie zdecydowano się na formę zaworu z
dociskiem sprężynowym z Rys. 7.
Rys.6. Kształtka gumowa zaworu płatkowego
- 28 -
3
5
2
4
6
1
Rys. 7. Zawór zwrotny z dociskiem sprężynowym
Otrzymano w ten sposób doskonałą szczelność zwrotną. Ze względu na pulsujące
obciążenie napędu zastosowano koło zamachowe na osi napędowej. Do napędu wykorzystano
silnik prądu stałego 24V/35W. Modelowy pompy pokazany jest na Fot. 1.
- 29 -
Fot. 1 Model pompy membranowej z silnikiem elektrycznym
- 30 -
1. 4. Badania modelu pompy
W celu sprawdzenia własności pompy wykonano pomiary podciśnienia wytwarzanego
przez pompę, mocy zasilania i sprawności w funkcji strumienia objętości pompowanego
powietrza. Układ pomiarowy pokazano na Rys. 8
Rys.8. Układ do pomiaru parametrów przepływowych pompy
Badana pompa membranowa z napędem elektrycznym zasilana jest z zasilacza
stabilizowanego z pomiarem prądu napięciem 24 V DC. Pompa zasysa powietrze z zbiornika
wyrównawczego, zastosowanego w celu usunięcia pulsacji ciśnienia. Podciśnienie w
zbiorniku mierzy ciśnieniomierz elektroniczny DIPTRON 4 z dwoma zakresami
pomiarowymi: 20 kpa i 200 kPa. Przepływ powietrza regulowany jest zaworem na wlocie do
zbiornika. Strumień objętości przepompowywanego powietrza mierzy licznik gazu firmy
Junkalor. Wyniki pomiarów pokazano poniżej na wykresach.
Na wykresach zielonym kolorem oznaczono wyniki dla pompy z zaworami płatkowymi
bez docisku (pompa 1), natomiast czerwonym i niebieskim kolorem oznaczono wyniki
otrzymane dla pompy z zaworami z dociskiem (pompa 2). Ponieważ w tym drugim
przypadku w wyniku pierwszego pomiaru (kolor czerwony) zaobserwowano gwałtowne
załamanie na charakterystykach, wykonano dodatkowy pomiar (kolor niebieski), który
potwierdził uzyskane wyniki. Taki przebieg charakterystyk prawdopodobnie jest
spowodowany efektem drgań rezonansowych zaworów. Należy stwierdzić, że w
interesującym zakresie strumienia objętości efekt ten poprawia parametry pompy.
- 31 -
30
Podciśnienie [kPa]
25
20
15
10
5
0
0
5
10
15
20
25
30
strumień objętości [l/min]
--------- pompa 1, --------- --------- pompa 2
Rys. 9. Podciśnienie w funkcji strumienia objętości powietrza
- 32 -
35
40
50
45
40
moc [W]
35
30
25
20
15
10
5
0
0
5
10
15
20
25
30
35
Strumień objętości [l/min]
------- pompa 1, ------- ------- pompa 2
Rys. 10.
Moc zasilania w funkcji strumienia objętości powietrza
- 33 -
40
12
sprawność [%]
10
8
6
4
2
0
0
5
10
15
20
25
30
35
40
strumień objętości [l/min]
------- pompa 1, ------- ------- pompa 2
Rys. 11.
Sprawność w funkcji strumienia objętości powietrza
1. 5. Wnioski
Uzyskane parametry pompy (Rys. 9) pozwalają zasysać strumień objętości powietrza 10
l/min przewodem o średnicy wewnętrznej 8 mm i długości 500m lub strumień objętości
powietrza 5 l/min przewodem o tej średnicy, ale długości 1330 m. W pierwszym przypadku
czas przejścia próby powietrza jest równy 2,5 min, a w drugim przypadku 13,4 min.
O ile strumień objętości powietrza jest właściwy, to wartość podciśnienie jest niższa niż
w założeniach. Niska sprawność pompy jest konsekwencją zbyt dużych objętości martwych
komór w porównaniu do objętości wynikającej ze skoku membrany. Wielkości te nie były
istotne w przypadku pompowania cieczy lecz w przypadku płynów ściśliwych zasadniczo
wpływają na sprawność.
Również zawory kulkowe pompy nie działały prawidłowo przy pompowaniu powietrza.
Wymiana zaworów na płatkowe, a następnie na płatkowe z dociskiem poprawiła sprawność
pompy, jak to pokazano na Rys.11. Należy także podkreślić, co wynika z Rys. 10, że
właściwym kierunkiem dalszych prac powinna być próba zastąpienia silnika o mocy 35W
zastosowany do napędu pompy silnikiem o większej mocy.
- 34 -
Ponadto, osadzenie metalowego mechanizmu napędu membran w plastikowych
elementach pompy nie jest proste. Oryginalna pompa składa się z dziewięciu zewnętrznych
części skręcanych śrubami. Elastyczność acetalu i duża liczba słabo pozycjonowanych
elementów powodują, że całość nie trzyma wymiarów. Precyzyjne umieszczenie mechanizmu
napędowego jest pracochłonne, wymaga wielokrotnego przybliżania wzajemnego położenia.
Wałek popychacza wraz z strzemieniem jest pozycjonowany oringami i mocowany wyłącznie
do gumowych membran jego położenie wobec mimośrodu nie może być dokładne. Lepsze
rozwiązanie możliwe byłoby tylko przez zbudowanie nowego, metalowego korpusu pompy
lub przerobienie oryginalnego przez zastosowanie wkładek z odpowiednich materiałów.
Korzystając ze zdobytego doświadczenia w dalszej części badań zostanie opracowany
zmodyfikowany model pompy wykonanej w warsztacie IMG PAN z wykorzystaniem
dostępnych elementów pompy Versa-Matic. Ponadto dla takiego modelu pompy zostanie
zaprojektowane zabezpieczenie silnika osłoną ognioszczelną „d”, a zabezpieczenie
akumulatora i układu sterującego za pomocą hermetyzacji „m”.
- 35 -
2. Dokumentacja pompki do poboru prób powietrza z napędem elektrycznym
Celem tej części etapu badawczego było opracowanie dokumentacji pompki z napędem
elektrycznym do pobierania prób powietrza w oparciu o osiągnięte w poprzednim etapie
wyniki opracowania i wykonania modelu pompki. Przedstawiono dokumentację pompy
membranowej umieszczonej w osłonie z nadciśnieniem „p". Pokazano układ zasilania silnika
elektrycznego pompy z zabezpieczeniami. Sformułowano wnioski odnośnie wymagań dla
pompy pracującej w sposób ciągły w atmosferze zagrożonej wybuchem metanu.
2. 1. Założenia do dokumentacji
Wyniki poprzedniego etapu prac oraz analiza obowiązujących przepisów dotyczących
urządzeń w obszarach zagrożonych wybuchem, zwłaszcza normy PN-EN 50303:2002
Urządzenia grupy I kategorii M1 do pracy ciągłej w atmosferach zagrożonych metanem i/lub
pyłem węglowym i normy PN-EN 60079-0:2009 Atmosfery wybuchowe – Część 0: Sprzęt –
Podstawowe wymagania pozwoliły sformułować następujące założenia do dokumentacji
pompki z napędem elektrycznym do pobierania prób powietrza:
a) Do zasysania prób powietrza zastosowano pompę membranową serii E6 ¼ ” produkcji
Versa-Matic, posiadającą certyfikat ATEX 95. Podręcznik obsługi i konserwacji
pompy i certyfikaty zamieszczone zostały w załącznikach.
b) Z pompy usunięto elementy napędu pneumatycznego oraz wprowadzono w modelu
pompy zmiany w konstrukcji zaworów sprawdzone w poprzednim etapie prac.
c) Do napędu pompy zastosowano wypróbowany w modelu pompy jarzmowy układ
mimośrodowy z kołem zamachowym, sprzęgłem i silnikiem elektrycznym prądu
stałego EC035.240 24 V 35 W produkcji TRANSTECNO.
d) Na obecnym etapie pracy przyjęto zabezpieczenie urządzenia za pomocą osłony
gazowej z nadciśnieniem „p” według normy PN-EN 60079-2:2010 Atmosfery
Wybuchowe. Część 2: Zabezpieczenie urządzeń za pomocą osłon gazowych z
nadciśnieniem „p” oraz zasilanie z zewnętrznego zasilacza sieciowego 24 V DC,
spełniające warunki dla urządzeń grupy I kategorii M2.
- 36 -
2. 2. Dokumentacja pompy
Budowę pompy opisują zamieszczone w załączniku 1 rysunki złożeniowe i wykonawcze
oznaczone jak niżej:
1.0.0
1.02.0
1.02.2
1.02.3
1.02.4
1.03.00
1.03.02
1.03.03
1.03.06
1.03.07
1.03.08
1.03.11
1.05.0
1.05.1
1.05.2
1.6.0
1.9.00
1.13.0
1.12.0
1.14.0
1.16.0
1.16.02
1.16.3
1.16.4
1.16.09
1.16.7
1.18.0
1.18.2
1.19.0
1.19.01
1.19.02
1.20.0
1.21.0
1.23.0
1.27.0
1.27a.0
1.27b.0
1.28.0
1.28a.0
1.20a.0
1.21a.0
1.16.05
Pompka
- rysunek złożeniowy główny
Zawór zwrotny z dociskiem
- rysunek złożeniowy
Docisk zaworu
Sprężyna dociskowa
Kształtka gumowa zaworu
Blok mimośrodu
- rysunek złożeniowy
Korpus łożysk
Oś mimośrodu
Strzemię
Popychacz
Tuleja dystansowa
Śruby bloku mimośrodu
Wspornik silnika
- rysunek złożeniowy
Wspornik silnika
Poprzeczka dociskowa
Koło zamachowe
Wspornik presostatów
Króciec węża Ø 6 mm
Króciec węża Ø 10 mm
Oprawa wskaźnika LED
Wyłącznik trójpozycjowy
- rysunek złożeniowy
Płyta przełącznika
Krążek dociskowy
Oś obrotu
Nakładka izolująca
Szpilki mocujące
Zawór napełniania gazem
- rysunek złożeniowy
Nypel specjalny
Zawór spustowy
- rysunek złożeniowy
Korpus zaworu
Docisk zaworu
Obudowa hermetyczna
Osłona elementów czołówki
Wspornik termików
Płyta czołowa
Płyta czołowa – opisy
Płyta czołowa, wersja II
Płyta tylna
Płyta tylna, wersja II
Obudowa hermetyczna. Wersja z rury stalowej
Osłona elementów czołówki. Wersja II
Pokrętło przełącznika
- 37 -
2. 3. Układ kontroli i sterowania pompy
Zadaniem układu kontroli i sterowania pompy jest ciągła kontrola nadciśnienia oraz
temperatury wewnątrz obudowy pompy oraz blokada zasilania silnika pompy w przypadku
spadku nadciśnienia wewnątrz obudowy poniżej wartości nastawionej lub w przypadku
przekroczenia nastawionej temperatury. Układ pompy pokazany jest na Rys. EL.2. Przez
ognioszczelne gniazdo do zabudowy z kołkami HA-SVGS 230 firmy Hamacher umieszczone
na płycie czołowej obudowy pompy przyłączone są dwa obwody: obwód zasilania silnika
napędowego pompy i iskrobezpieczny obwód załączania zasilacza pompy z przełącznikiem i
blokadami.
Trzeci obwód jest również iskrobezpieczny i służy do załączania przekaźnika
półprzewodnikowego G3VM-61A firmy Omron w obwodzie załączania napięcia zasilającego
pompy. Załączenie przekaźnika wymaga doprowadzenia prądu stałego 5 mA. Opornik
włączony szeregowo w obwodzie załączania przekaźnika dopasowuje ten obwód do
napięciowego sygnału zasilającego. Dla wartości tego oporu 750 Ohm parametry sygnału
sterującego są 5 V, 5 mA DC. Obwód przyłączony jest do kołków gniazda typu GHG 571
6102 R1001 firmy Cooper Crouse-Hinds GmbH umieszczonego na płycie czołowej obudowy
pompy.
Obwód zasilania silnika pompy doprowadza napięcie 24 V DC do silnika elektrycznego
prądu stałego typu EC035 o mocy 35 W firmy TRANSTECNO przez złącze HA SVGS 230 /
HA SVLB 230 i przewód górniczy OnGcekżi-G z zasilacza, pokazanego na Rys. EL.1.
Rozłączanie tego złącza powoduje w pierwszej kolejności przerwanie iskrobezpiecznego
obwodu załączania napięcia zasilającego pompy, co powoduje natychmiastowe odłączenie w
zasilaczu napięcia 24 V DC zasilającego silnik pompy.
Obwód załączania napięcia zasilającego pompy doprowadza napięcie iskrobezpieczne z
zasilacza przez złącze HA SVGS 230 / HA SVLB 230 do szeregowo połączonych dwóch
presostatów typu 630.910100 firmy Huba Control, dalej do dwóch szeregowo połączonych
odłączników termicznych typu R29 23EN151034100+/-5 firmy Microtherm, a następnie
przez przełącznik kontaktronowy i przekaźnik półprzewodnikowy G3VM-61A do kołka
gniazda kołnierzowego HA SVGS 230 i dalej przez wtyk kablowy HA SVLB 230 przewodem
górniczym OnGcekżi-G do zasilacza.
W pierwszym położeniu przełącznika kontaktronowego zamknięte są styki lewego
skrajnego kontaktronu i gdy zamknięte są również styki presostatów P1 i P2 oraz styki
obydwu wyłączników termicznych, to po podaniu sygnału załączającego na wejście sterujące
przekaźnika półprzewodnikowego G3VM-61A przez złącze HA SVGS 230 / HA SVLB 230 i
przewód górniczy prąd o natężeniu 15 mA dopływa do wejścia sterującego przekaźnika
półprzewodnikowego w zasilaczu i powoduje przyłączenie napięcia do obwodu zasilającego
silnik pompy. Ponadto, przy otwartym przełączniku półprzewodnikowym G3VM-61A
napięcie doprowadzone jest przez diodę D5 (np. typu 1N3595) i opornik R5 (2,7 kOhm 0,2
W) do zacisku wspólnego styku przełączającego presostatu P4 typu 630.920100 firmy Huba
Control. Gdy przełącznik półprzewodnikowy G3VM-61A jest zamknięty, napięcie obniża się
i jest doprowadzone do presostatu P4 przez diodę D6 (takiego samego typu jak D5) z
pominięciem opornika R5 zapewniając w obydwu stanach przełącznika półprzewodnikowego
G3VM-61A taki sam prąd zasilania dwukolorowej diody LED D3-D4 (np. typu
VRPG5614S), połączonej szeregowo z opornikiem R6 (470 Ohm 0,2 W). Presostat P4
ustawiony jest na nadciśnienie ok. 30 % różnicy ciśnień ustawionych na presostatach P3 oraz
P1 i P2. Presostaty P1 i P2 kontrolują ciśnienie gazu obojętnego wewnątrz obudowy w
stosunku do ciśnienia zewnętrznego. Gdy nadciśnienie wewnątrz obudowy spadnie poniżej
ciśnienia przełączania ustawionego na tych presostatach, ich styki otwierają się i przerywają
obwód załączania napięcia zasilającego pompy. Podobne jest działanie wyłączników
- 38 -
termicznych. Przy wzroście temperatury wewnątrz obudowy pompy powyżej temperatury
wyłączania styki otwierają się, przerywając obwód, przy czym ponowne zamknięcie styków
po obniżeniu temperatury możliwe jest wyłącznie manualnie. Presostaty kontrolujące
minimalne ciśnienie wewnątrz obudowy pompy i odłączniki termiczne zostały zdublowane w
celu zwiększenia stopnia niezawodności układów zabezpieczających pompy.
Presostat P3 typu 630.940100 kontroluje ciśnienie maksymalne przy napełnianiu obudowy
pompy gazem obojętnym i przy pozycji 2 przełącznika kontaktronowego, gdy zamknięte są
styki środkowego kontaktronu. Przy napełnianiu obudowy gazem obojętnym dwukolorowa
dioda LED D1-D2 (tego samego typu jak dioda D3-D4) świeci się kolorem zielonym dopóki
nadciśnienie wewnątrz obudowy jest niższe niż ciśnienie ustawione na presostacie P3. Z
chwilą, kiedy nadciśnienie wewnątrz obudowy przekroczy wartość ciśnienia przełączania
ustawionego na presostacie, kolor świecenia diody LED zmienia się na czerwony. Prąd diody
LED ogranicza opornik R4 (3,3 kOhm 0,2 W).
W przypadku, gdy w czasie eksploatacji pompy ciśnienie wewnątrz obudowy wskutek
nieszczelności powoli spada, to dopóki nadciśnienie w stosunku do ciśnienia zewnętrznego
jest większe niż ustawione na presostacie P4, dioda LED D3-D4 świeci kolorem zielonym, a
gdy nadciśnienie spadnie poniżej wartości ustawionej na presostacie P4 kolor świecenia diody
LED zmienia się na czerwony, sygnalizując, że należy uzupełnić ilość gazu w obudowie.
Minimalna możliwa nastawa presostatów P1 i P2 jest równa 6 hPa, podczas gdy minimalne
nadciśnienie wg normy PN-EN 60079-2:2010 Atmosfery Wybuchowe. Część 2:
Zabezpieczenie urządzeń za pomocą osłon gazowych z nadciśnieniem „p” wynosi 50 Pa, stąd
minimalne nadciśnienie, przy którym następuje odłączenie zasilania silnika pompy jest 12
razy większe niż wymagane przez normę. Aby obliczyć nastawę presostatu P3, wskazującego
maksymalne nadciśnienie wewnątrz obudowy w stosunku do ciśnienia barometrycznego na
zewnątrz, należy oszacować największy możliwy przyrost tego ciśnienia i dodać do niego
wartość nadciśnienia ustawionego na presostatach P1 i P2. Ciśnienie różnicowe przełączania
presostatu P3 można obliczyć następująco:
p3 > p1- 2 + pb max - pb + 0,118 × Dhmax
gdzie: p1-2
- ciśnienie nastawione na presostatach 1 i 2,
pb
- ciśnienie barometryczne w chwili i w miejscu napełniania osłony,
pbmax - największe możliwe ciśnienie barometryczne w tym miejscu,
Dhmax - spodziewana największa głębokość miejsca pracy pompy liczona od
miejsca napełniania osłony pompy gazem obojętnym.
Ciśnienia p1-2, pb, pbmax w hPa, głębokość Dhmax w m. Ciśnienie p1-2 = 6 hPa.
Ciśnienie różnicowe przełączania presostatu P4 można obliczyć następująco
p4 = k ( p3 - p1- 2 ) + p1- 2
Dla progu ostrzegania 25 % zakresu spadku nadciśnienia k = 0,25.
Przyjmując, że zmiana ciśnienia barometrycznego nie przekroczy 200 hPa i pompa nie
będzie zainstalowana pod ziemią na głębokości większej niż 2000 m, można obliczyć nastawę
presostatu P3 równą 440 hPa i nastawę presostatu P4 równą 115 hPa
- 39 -
2. 4. Układ zasilacza pompy
Zasilacz sieciowy pompy, pokazany na Rys. EL.1, dostarcza napięcie 24 V DC do silnika
pompy, gdy zwrotnym sygnałem prądowym z pompy załączony jest przekaźnik
półprzewodnikowy Pp. Urządzenie zasilane jest napięciem 230 VAC z sieci spełniającej
wymagania dla urządzeń grupy I kategorii M2, t/j wyłączanej w przypadku wystąpienia
zagrożenia atmosferą wybuchową. W zasilaczu zastosowano transformator ochronny 230/24
V AC typu PSS 50 230/24 firmy Breve-Tufassons z wewnętrznym bezpiecznikiem B2 po
stronie wtórnej. Po stronie pierwotnej zastosowano filtr sieciowy FS typu SIFI A oznacz.
B84111-A-A10 i zabezpieczenie bezpiecznikiem topikowym B1. Po stronie wtórnej znajduje
się mostek prostowniczy Mp typu B80C5000-3300A firmy Diotec Semiconductor z
opornikiem ochronnym R0 (0,5 Ohm) lub mostek prostowniczy typu KBK6A firmy DC
Components lub podobny. Dalej jest kondensator elektrolityczny C1 10 mF 50 V typu HC
firmy SAMWHA lub podobny, ultraszybki bezpiecznik B3, tyrystory Thr1, Thr2, Thr3 typu
BT152 firmy Philips Semiconductors lub podobne, służące do zwierania obwodu i tym
samym przepalenia bezpiecznika B3 w przypadku uszkodzenia przekaźnika
półprzewodnikowego Pp. Dalej w obwodzie jest bezpiecznik zwłoczny, a za nim obwód
rozgałęzia się na obwód zasilania silnika pompy z przekaźnikiem półprzewodnikowym Pp i
obwód załączania napięcia zasilającego pompę z barierą Zenera Ba. W obwodzie zasilania
silnika pompy zastosowano przekaźnik półprzewodnikowy typu CMX60D10 firmy Crydom
załączany prądem 15 mA przy napięciu 5 V, doprowadzonym przewodem górniczym
OnGcekżi-G z obwodu załączania napięcia zasilającego pompy. W przypadku uszkodzenia
przekaźnika półprzewodnikowego Pp takiego, że przekaźnik przewodzi pomimo braku prądu
sterującego, to wówczas działa potrójny układ zabezpieczający z tranzystorami T1, T2 i T3
typu BC 107 lub podobnymi. W normalnym stanie, gdy przełącznik półprzewodnikowy
przewodzi przy włączonym prądzie sterującym, tranzystory T1, T2 i T3 znajdują się w stanie
nasycenia, wysterowane prądem płynącym do bazy tranzystorów przez oporniki R2 20 kOhm.
Oporniki R3 bocznikujące bazy mają wartość 6,2 kOhm, a oporniki w kolektorach
tranzystorów mają wartość 2,2 kOhm. W stanie awaryjnym, gdy przekaźnik
półprzewodnikowy przewodzi pomimo że nie ma napięcia na jego wejściu sterującym,
tranzystory T1, T2, T3 są zatkane i prąd przez oporniki R1 płynie do bramek tyrystorów Thr1,
Thr2, Thr3 powodując ich załączenie i w konsekwencji przepalenie bezpiecznika B3. Obwód
załączania napięcia zasilającego pompy zasilany jest przez barierę Zenera Ba typu Z728 firmy
Pepperl+Fuchs z dodatkowym oporem szeregowym 620 Ohm na wyjściu. Cały układ
zamknięty jest w obudowie ognioszczelnej typu OS firmy BOHAMET lub SO 4 firmy
BELMA.
2. 5. Wnioski
Przedstawiona dokumentacja pompy odnosi się do urządzania spełniającego wymagania dla
urządzeń grupy I kategorii M2, czyli nie może pracować sposób ciągły w atmosferze
zagrożonej metanem i/lub pyłem węglowym. Jednak z analizy zakresu zastosowań, a
zwłaszcza zastosowania do zasysania prób powietrza z obszaru zrobów i zza tam
wentylacyjnych wynika, że celowe by było, aby pompa mogła pracować w sposób ciągły w
takiej atmosferze, t/j, żeby spełniała wymagania dla normy PN-EN 50303:2004 Urządzenia
grupy I kategorii M1 przeznaczone do pracy ciągłej w atmosferach zagrożonych metanem
i/lub pyłem węglowym. Ponieważ ze względu na konieczność zasilania silnika elektrycznego
pompy nie jest możliwe zapewnienie wykonania iskrobezpiecznego „ia” zgodnie z normą PNEN 60079-11:2012 Atmosfery wybuchowe -- Część 11: Zabezpieczenie urządzeń za pomocą
iskrobezpieczeństwa "i" , czyli nie można spełnić wymagań dla urządzeń kategorii M1
- 40 -
posiadających wymagany stopień ochrony w przypadku dwu uszkodzeń występujących
niezależnie od siebie, to wymagany poziom zabezpieczeń należy zapewnić przez
zastosowanie drugiego niezależnego środka ochrony. Stąd, źródło zasilania silnika w postaci
baterii akumulatorów gazoszczelnych musi być umieszczone wewnątrz osłony gazowej z
nadciśnieniem „p” pompy, takiej jak w przedstawionej dokumentacji i musi być dodatkowo
umieszczone w osłonie piaskowej „q”, zgodnie z normą PN-EN 60079-5:2010, lub w osłonie
hermetyzowanej „m”, zgodnie z normą PN-EN 60079-18:2011. Wymagania odnośnie
napięcia, prądu, pojemności i gazoszczelności może spełnić bateria szeregowo połączonych
20-tu akumulatorów niklowo-metalowo-wodorkowych typu VH F XP firmy Saft Industrial
Battery Group o pojemności 15 Ah. Ponadto, w tej samej osłonie, oprócz źródła prądu w
postaci baterii akumulatorów, musi być umieszczony przekaźnik półprzewodnikowy i układ
zabezpieczający taki, jak pokazano na Rys. EL.1. Nieuniknioną wadą takiego rozwiązania jest
konieczność ładowania akumulatorów w strefie bezpiecznej, w atmosferze niezagrożonej
metanem i/lub pyłem węglowym. Stąd, wskazane byłoby posiadanie dwóch egzemplarzy
pompy, aby można było je wymieniać w miejscu pracy.
Załączniki
1.
2.
3.
Dokumentacja pompki z napędem elektrycznym do zasysania prób powietrza.
Podręcznik obsługi i konserwacji pompy Versa-Matic.
Certyfikaty pompy Versa-Matic.
- 41 -
Załącznik 1
Dokumentacja pompki z napędem elektrycznym do zasysania prób
powietrza.
- 42 -
15
12
6
8
13
28
19
1.30.0
Œruba dociskowa
Panel pompki
29
28
1.29.0
P³yta podstawy
27
1.27.0
31
30
1.28.0
Wsporniki p³ytki elektroniki
26
1.23.0
Wspornik termików
21
1.21.0
Os³ona elem. czo³ówki
20
1.20.0
Obudowa hermetyczna
19
1.19.0
Zawór spustowy
18
1.18.0
Zawór napê³niania gazem
23
29
24
11
21
27
17
18
2
31
1
20
10
3
14
4
Uszczelki gumowe
16
15
14
26
25
16
1
1
Blacha miedz 2mm
13
12
2
Blacha st. Gr.3mm
Mosi¹dz
1
1
1.14.0
Oprawa wska¿nika LED
Stal
2
1.13.0
Kruciec wê¿a f6 mm
Stal
3
1.12.0
Kruciec wê¿a f10 mm
Wspornik presostatów
Stal
2
Stal
4
1
Blacha st.gr.1 mm
Presostat
2
4
Sprzêg³o sprê¿yste HELICAL Huba Control 630
7
1.06.0
Ko³o zamachowe
Stal nierdzewna
1
6
1.05.0
Mocowanie silnika
Stal
1
Stal
1
5
Silnik 24V DC
4
1.03.11
Sruby bloku mimiœrodu
3
1.03.0
Blok mimoœrodu
2
1
1.02.0
Gniazda zaworów zwrotnych
Acetal
1
8
Pompka E6 VERSA-MATIC
Acetal
1
Lp
Nr.rys.
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
Podzia³ka
1 : 2.5
Nazwa przedmiotu
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
1/4”
Guma gr. 2 mm
8
1.09.0
10
Microtherm R27 05EN
Stal
1
Z³¹cze zasilania
Cooper crouse-hinds eXLink4
1
Mosi¹dz
8
22
Stal
Stal
Prze³¹cznik kontaktronowy
9
28
1
1
Sruby specjalne M6
1.16.0
11
23
1
Blacha st. Gr.3mm
Wy³¹czniki termiczne
22
17
7
1
Blacha st. Gr.3mm
Gniazdo sterowania
24
9
Blacha st. Gr.3mm
P³ytka elektroniki
25
5
P³yta tylna
P³yta czo³owa
Œruba M8x20
P³yta czo³owa spawana z p³yt¹ podstawy
ECO 35,240
1
Stal
Materia³
Szt.
Nazwa zestawu
POMPKA
Nazwa elementu
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
www.radius-radpol.com.pl
TRANSTECNO 56W/RPM3000
www.versamatc.com.pl
Uwagi
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
Materia³
P. A. N.
Nr rys.
1.0.0
5
1
3
2
4
6
3
Wszystkie krawêdzie zatêpiæ
6
5
4
3
2
1
Lp
Gniazdo zaworu 1/2 (wycinek)
Guma
Oring uszczelniaj¹cy
24 x 2
Guma gr. 1 mm
Kszta³tka gumowa
Stal sprê¿ynowa
Sprê¿yna
Docisk
Acetal
Korpus
Acetal
Nazwa przedmiotu
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
Podzia³ka
1:2
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Materia³
8
4
4
4
4
4
Uwagi
Szt.
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu Nr zlecenia
Zawór zwrotny dociskiem
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Nazwa przdmiotu
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
P. A. N.
Materia³
Nr rys.
1.02.0
2,8
0,8
f9,0
f14,0
5,0
0,5
Wszystkie krawêdzie zatêpiæ
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Nazwa przedmiotu
Docisk zaworu
Podzia³ka
5:1
Tytu³ tematu Nr zlecenia
Zawór zwrotny z dociskiem
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
4
P. A. N.
Materia³
Acetal
Nr rys.
1.02.2
9,1
14,0 *
* Wymiar 14 mm, giêcie koñcówek i wklejane
sprê¿yny wykonaæ z pomoc¹ szablonu.
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
Podzia³ka
5:1
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu Nr zlecenia
Zawór zwrotny z dociskiem
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
Nazwa przedmiotu
Szt.
Sprê¿yna dociskowa
4
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
P. A. N.
Materia³
Drut f 0,4
sprê¿ynowy
Nr rys.
1.02.3
36,0
12,0
44,0
63,4
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu Nr zlecenia
Zawór zwrotny z dociskiem
Szt.
Nazwa przedmiotu
Kszta³tka gumowa zaworu
Podzia³ka
2:1
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
4
P. A. N.
Materia³
Guma
gr. 1 mm
Nr rys.
1.02.4
5
8
10
9
7
3
4
6
Sruby bloku mimiœrodu
11
10
9
8
7
6
5
4
3
4
1
1
Stal cynkowana
Pierœcieñ osadczy 4
Pierœcieñ osadczy 7
Tuleja dystansowa
Popychacz
Strzemiê
£o¿ysko wodzika
£o¿yska osi mimoœrodu
Oœ mimoœrodu
Korpus ³o¿ysk
2
1 Komora korpusu pompy
Nazwa przedmiotu
Lp
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
11
1
2
1
1
1
1
2
1
1
1
Stal cynkowana
Stal cynkowana
Stal cynkowana
Stal cynkowana
Materia³
Szt.
10x4x4
14x5x7
Uwagi
Nazwa zestawu
Blok
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
mimoœrodu
Ps zad.3 Etap 3
Nazwa elementu
Materia³
Stal
Podzia³ka
2 :1
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
P. A. N.
Nr rys.
1.03.00
44,0
13,5
5,0
59,0
35,0
45,0
f12,0
4 otw. M6
f14,0
35,0
28,6
5,0
18,5
24,0
Wymiar 24 x35 pasowaæ do otworu
w korpusie pompy
1
Cynkowaæ
2
£o¿yska 14x7x5
Lp
Nazwa przedmiotu
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Materia³
Uwagi
Szt.
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu Nr zlecenia
Blok mimoœrodu
POMPKA
Ps. zad.3 Etap 3
Nazwa przdmiotu
Korpus ³o¿ysk
Podzia³ka
2:1
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Materia³
Stal
P. A. N.
Nr rys.
1.03.02.
10,5
10,0
f7,0
5,0
f4,0
0,8
2
5,0
0,3
1
1,0
3,0
5,0
27,5
f8,0
f4,0
29,5
f23,5
f8,0
83,0
0,8
2
0,3
1
0,3
0,5 0,4
Cynkowaæ.
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Blok mimoœrodu
Nazwa elementu
Oœ mimoœrodu
Podzia³ka
1 : 2.5
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Materia³
Szt
1
P. A. N.
Stal
Nr rys.
1.03.03
8,0
13,2
24,0
f7,0
20,8
f3,0
10,1
6,7
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Nazwa elementu
Strzemiê
Podzia³ka
2 :1
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Blok mimoœrodu
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Szt.
1
P. A. N.
Materia³
Stal NC6
Nr rys.
1.03.06
f7,9
13,2
3,0
Wymiar pasowaæ
na wcisk z strzemieniem
M3,0
60,4
Zachowaæ oryginaln¹ g³adkoœæ
powierzchni popychacza
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Blok mimoœrodu
Nazwa elementu
Popychacz
Podzia³ka
2 :1
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
Materia³
1
P. A. N.
Stal
Nr rys.
1.03.07
f10,0
f7,0
f8,5
6,0
4,2
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Blok mimoœrodu
Nazwa elementu
Tuleja dystansowa
Podzia³ka
2 :1
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
Materia³
1
P. A. N.
Mosi¹dz
Nr rys.
1.03.08
72,0
M6,0
24,0
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Nazwa elementu
Œruby bloku mimoœrodu
Podzia³ka
1 :1
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
Blok mimoœrodu
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
4
P. A. N.
Materia³
Stal
Nr rys.
1.03.11
3
6
5
2
4
1
2
1
Nakrêtka kontruj¹ca
Silnik DC 24V
Œruba mocuj. wspornik
Œruby mocuj. silnika
Poprzeczka dociskowa
Wspornik silnika
Ceownik 60x30 Stal
Lp
Nazwa przedmiotu
Materia³
6
5
4
3
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
M6
1
1
M 6x40 stal
M 5x15 stal
Stalf16
4
1
1
1
1:2
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
Mocowanie silnika
Nazwa elementu
Wspornik silnika
Podzia³ka
Uwagi
Szt.
Nazwa zestawu
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
1
P. A. N.
Materia³
Stal
Nr rys.
1.05.0
40,0
4 otwory f6
10,0
4,0
60,0
32,0
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
14,1
30
f16,0
86,5
40,0
26,0
Nazwa zestawu
Mocowanie silnika
Nazwa elementu
Wspornik silnika
Podzia³ka
1:2
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
1
P. A. N.
Materia³
Stal
Nr rys.
1.05.01
1,0
f16,0
2,0
M6
16,0
65,0
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Nazwa elementu
Poprzeczka dociskowa
Podzia³ka
1:2
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
Mocowanie silnika
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
1
P. A. N.
Materia³
Stal
Nr rys.
1.05.02
10,0
7,0
f 65.0
f 6,0
4,0
15,0
Dwa otwory M4,0
17,0
Konstruowa³
J. Gorgoñ
Rysowa³
J. Gorgoñ
Zatwierdzi³
Nazwa zestawu
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
Nazwa elementu
Ko³o zamachowe
Podzia³ka
2:1
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Szt
Materia³
1
Stal
P. A. N.
Nr rys.
1.6.0
170,0
42,0
Konstruowa³
J. Gorgoñ
Rysowa³
J. Gorgoñ
Zatwierdzi³
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
Wspornik presostatów
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Nazwa elementu
Szt.
2
Podzia³ka
1 : 2.5
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
P. A. N.
Materia³
Stal
Nr rys.
1.09.00
40,0
10,0
f6,3
6,0
M8,0
f16,0
16,0
f3,0
10,0
12,6
2,4
A
M8
A
3,0
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
J. Gorgoñ
Nazwa elementu
Kruciec wê¿a f6 mm
Podzia³ka
2:1
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Szt.
2
P. A. N.
Materia³
Stal
Nr rys.
1.13.0
Krawêdzie zatêpiæ
55,0
1,5
Docisk uszczelki
0,6
3,0
18.0
Konstruowa³
J. Gorgoñ
Rysowa³
J. Gorgoñ
Zatwierdzi³
f10,5
A
f9,0
1,6
f7,0
6x3,6
A
f16,0
10,0
M12,0
M12,0
f20,0
16,0
Nazwa zestawu
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Nazwa elementu
Kruciec wê¿a f10 mm
Podzia³ka
2:1
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Szt.
2
P. A. N.
Materia³
Stal
Nr rys.
1.12.0
18.0
12,0
M8,0
f5,0
f16,0
f5,0
14.0
A
3,5
5,0
8,0
Zaœlepka przeŸeoczysta
Mat: Metapleks polerowany
f13,0
Wlejaæ klejem epoksydowym
bezbarwnym.
2,4
6.0
2,5
Nakrêtka mocuj¹ca
Mat: Acetal
2,5
A
Konstruowa³
1,5
Docisk uszczelki
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
J. Gorgoñ
Nazwa elementu
Szt.
Oprawa wskaŸnika LED
0,5
Podzia³ka
2:1
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
2
P. A. N.
Materia³
Stal acetal,
metapleks
Nr rys.
1.14.0
3,0
9
12,0
10
7
3
4
11
5
6
8
1
Kontaktrony wklejaæ silikonem
na dnie otworu
2
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
Lp
Kszta³towanie koñcówek kontaktronów
w koszulkach termokurczliwych.
Rozmieszczenie magnesów, kontaktronów i szpilek mocuj¹cych
3
Wkrêty
Mosi¹dz M2.5x5
f2x5
3
Kontaktrony
Nak³adka izoluj¹ca
1
Preszpan gr. 1mm
Uszczelka gumowa
1
Mosi¹dz M6
Szpilki mocuj¹ce
3
Kolek pozycjonujacy
Mosi¹dz
1
Mosi¹dz
Pokrêt³o
1
1
Oœ obrotu
Mosi¹dz f6
Kr¹¿ek dociskowy
1
Mosi¹dz
Mosi¹dz
1
P³yta prze³¹cznika
P³yta czo³owa
Nazwa przedmiotu
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
Podzia³ka
1: 1
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Blacha st. gr= 3mm
Materia³
1
Uwagi
Szt.
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
Wy³¹cznik trójpozycjowy
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
Nazwa elementu
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
P. A. N.
Materia³
Nr rys.
1.16.0
A
30 st.
B
41,5
1,8
11,0
3 otwory M6
2,0
A
3 otwory M2,5
f10,1
60 st.
2,0
1,0
13,0
M6,0
6,5
150 st.
6,7
6,5
3,5
3,5
B
4,0
55,0
f8,0
57,0
f24,0
f30,0
3 wybrania 13x3,5 co 120st.
60,0
f38.0
Lp
46,0
Nazwa przedmiotu
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Materia³
Uwagi
Szt.
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
Prze³¹cznik kontaktronowy
Nazwa elementu
P³yta prze³¹cznika
Podzia³ka
1 : 2.5
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
Szt
Materia³
1
Mosi¹dz
P. A. N.
1.16.02
Nr rys.
30 st
3 otwory f6.1
f20,0
f38,0
f50,0
120 st.
120 st.
3 otwory f4.0
Wszystkie krawêdzie zatêpiæ
60 st.
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
Prze³¹cznik kontaktronowy
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
Nazwa elementu
Kr¹¿ek dociskowy
Podzia³ka
2:1
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
P. A. N.
Materia³
Mosi¹dz
gr. 2.5 mm
Nr rys.
1.16.3
M6,0
6,0
23,0
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
J. Gorgoñ
Prze³¹cznik kontaktronowy
Nazwa elementu
Oœ obrotu
Podzia³ka
1: 1
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
Szt
1
P. A. N.
Materia³
Mosi¹dz
Nr rys.
1.16.4
24,0
20,0
3 otwory f2,6
120 st.
150 st.
3 otwory f4
f8,0
30,0
Lp
Nazwa przedmiotu
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
Materia³
Uwagi
J. Gorgoñ
Szt.
Nazwa zestawu
J. Gorgoñ
Prze³¹cznik kontaktronowy
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
Nazwa elementu
Nak³adka izoluj¹ca
Podzia³ka
2:1
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
P. A. N.
Materia³
Preszpan
(laminat. PS)
gr. 1mm
Nr rys.
1.16.09
M6,0
20,0
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Przey³¹cznik kontaktronowy
Nazwa elementu
Szpilki mocuj¹ce
Podzia³ka
2: 1
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
Materia³
Szt.
3
Mosi¹dz
P. A. N.
Nr rys.
1.16.7
3
2
1
Uszczelka 1
Nypel specjalny
Zawór 1/4”
3
2
1
Nazwa przedmiotu
Lp
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Guma gr. 2mm
Materia³
1
1
1
Uwagi
Szt.
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
Nazwa zestawu
Zawór nape³niania gazem
R 1/4”
Nazwa elementu
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
Materia³
2
Podzia³ka
2:1
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
P. A. N.
Nr rys.
1.18.0
28,0
8,0
M10,0
A
f6,0
R1/4”
18,0
A
10,0
15,0
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa elementu
Nypel specjalny
Podzia³ka
2:1
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
Nazwa zestawu
Zawór nape³niania gazem
R 1/4”
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
Materia³
1
Stal
P. A. N.
1.18.2
Nr rys.
3
4
A
A
B
B
2
1
Uszczelka 2
Uszczelka 1
Docisk
Korpus
4
3
2
1
Nazwa przedmiotu
Lp
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
Podzia³ka
2:1
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Guma gr. 2mm
Guma gr. 2mm
Stal
Stal
Materia³
1
1
1
1
Szt.
Nazwa zestawu
Uwagi
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
Zawór spustowy
Nazwa elementu
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
Materia³
2
Stal
P. A. N.
1.19.0
Nr rys.
6,0
A
f18,0
f15,0
M6,0
M10,0
8,0
A
11,0
20,0
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Nazwa elementu
Korpus zaworu
Podzia³ka
5 :1
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
Zawór spustowy
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
Materia³
1
P. A. N.
Stal cynkowana
Nr rys.
1.19.01
2,0
1,0
2,0
14,5
M6,0
0,5
B
B
3,0
5,0
7,0
6 kt.10mm
0,7
1,0
2,0
5,0
20,0
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Nazwa elementu
Docisk zaworu
Podzia³ka
5 :1
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
Zawór spustowy
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
Materia³
1
P. A. N.
Stal cynkowana
Nr rys.
1.19.02
8 otworów M8
40,0
280,0
150,0
370.0
280,0
150,0
206,0
200,0
40,0
6,0
206,0
UWAGA
Ko³nierz obudowy wspó³pracuje z uszczelk¹ gumow¹.
Czo³o ko³nierza po spawaniu frezowaæ lub szlifowaæ.
Zachowaæ odpowiednio prostopad³oœæ i równoleg³oœæ
krawêdzi i p³aszczyzn.
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
Materia³
Nazwa elementu
Obudowa hermetyczna
Podzia³ka
1 : 2.5
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
1
P. A. N.
Blacha stalowa
gr. 3mm
Nr rys.
1.20.0
280,0
280,0
Rozstaw otworów zgodny z otworami w p³ycie czo³owej
85.0
A
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
J. Gorgoñ
Nazwa elementu
Os³ona elementów czo³ówki
Podzia³ka
1:2
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
P. A. N.
Materia³
Blacha stalowa
Gr. 4 mm
Nr rys.
1.21.0
90,0
f25,0
4 otwory f3,1 mm
9,0
52,0
28,0
24,5
4 otwory f5,1 mm
9,0
28,0
Mat: Blacha miedziana gr. 2,0 - 3,0 mm
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
POMPKA
Nazwa elementu
Wspornik termików
Podzia³ka
1:2
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Materia³
Szt.
1
P. A. N.
MiedŸ
Nr rys.
1.23.0
280,0
150,0
60,0
f12,0
60,0
8 otworów f6,1
25,0
70,0
80,0
A
2 otwory
280,0
32,0
2 otwory f8
150,0
B
150,0
f8,0
B
6,0
12.0
4 otwory
f46,0
30,0
10,0
A
12.0
Uwaga
Element wspó³pracuje z uszczelk¹ gumow¹
Zachowaæ g³adk¹ powierzchniê bez w¿erów
odprysków i pofa³dowañ.
f40,0
f20,0
44,3
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
J. Gorgoñ
Nazwa elementu
P³yta czo³owa
Podzia³ka
1:2
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Materia³
Blacha stalowa
Gr. 3 mm
P. A. N.
Nr rys.
1.27.0
CIŒNIENIE
WEWNÊTRZNE
PREZOSTATY
P1
PRZEKROCZONE
PRAWID£OWE
PRAWID£OWE
25%
1
P2
2
3
P3
P4
GNIAZDO STEROWANIA
GNIAZDO ZASILANIA
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
Materia³
Nazwa elementu
P³yta czo³owa - opisy
Podzia³ka
1 : 2.5
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
1
P. A. N.
Folia samoprzyl
z nadrukiem.
Nr rys.
1.27a.0
80.0
80.0
31,0 x 3
8 otworów f6,1
f12,0
A
A
37.0
87.0
46,0
10,0
75.0
2 otwory
f20,0
f8,0
B
4 otwory
55.0
f40,0
B
r=132
6,0
71,0
71,0
f353,0
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
J. Gorgoñ
Nazwa elementu
Podzia³ka
1:2
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Materia³
Blacha stalowa
Gr. 3 mm
P³yta czo³owa
wersja II
P. A. N.
Nr rys.
1.27a.0
200,0
40,0
40,0
8.0
55.0
f10,0
200,0
A
Wymiar zewnêtrzny pasowaæ do obudowy
55.0
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
J. Gorgoñ
Nazwa elementu
Podzia³ka
1:2
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Materia³
Blacha stalowa
Gr. 3 mm
P³yta tylna
P. A. N.
Nr rys.
1.28.0
25,0
8.0
35,0
f10,0
65,0
f212,0
A
Wymiar zewnêtrzny pasowaæ do srednicy rury
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
J. Gorgoñ
Nazwa elementu
P³yta tylna.Wersja II
Podzia³ka
1:2
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
P. A. N.
Materia³
Blacha stalowa
Gr. 3 mm
Nr rys.
1.28a.0
6,0
40,0
f273,0
330,0
8 otworów M6
f353,0
Wersja II
Ko³nierz z blachy stalowej gr. 6 mm.
Zachowaæ prostopad³oœæ powierzchni czo³owej
Zachowaæ g³adkoœæ powierzchni wspó³pracuj¹cej
z uszczelk¹ gumow¹.
Obudowa z rury stalowej
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
Obudowa hermetyczna
Nazwa elementu
Obudowa hermetyczna
Wersja z rury stalowej
Podzia³ka
1 : 2.5
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Szt.
Materia³
1
P. A. N.
Rura stalowa
f 273x4 mm
Nr rys.
1.20a.0
353,0
A
85,0
305,0
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
Podzia³ka
1 : 2.5
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
J. Gorgoñ
Nazwa elementu
Os³ona elementów czo³ówki
Wersja II
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
P. A. N.
Materia³
Blacha stalowa
Gr. 4 mm
Nr rys.
1.21a.0
Ko³ek stalowy f2mm
f55,0
25.0
12,0
16,0
2,5
21,5
53,0
f6,0
4,8
2,5
3,5
2,0
Gniazda magnesów
f10,1
18,0
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
Podzia³ka
1 : 2.5
J. Gorgoñ
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
Prze³¹cznik kontaktronowy
POMPKA
PS zad.3 Etap 3
Nazwa elementu
Szt
Pokrêt³o prze³¹cznika
1
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
P. A. N.
Materia³
Mosi¹dz
Nr rys.
1.16.05
2 x 630.910100
P1
630.940100
630.920100
P3
P4
P2
PREZOSTATY
WY£¥CZNIKI TERMICZNE
D1
G
R
R
G D4
2xR2923EN151034100+/-5
R4
R6
R5
D5
D6
PRZE£¥CZNIK
KONTAKTYRONOWY
GHG 571 0102
5V/5mA
PRZEKANIK
PÓ£PRZEWODNIKOWY
R7
G3VM-61A
HA-SVGS230
24V DC
+
-
Silnik elektryczny
24V DC
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
A. Krach
J. Gorgoñ
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
Uk³ad elektryczny
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Nazwa elementu
Szt.
Uk³ad sterowania i zabezpieczeñ
Podzia³ka
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Materia³
1
P. A. N.
Nr rys.
EL.2
Ba
B4
B3
Pp
Mp
TR
L2
Thr3
B2
L1
R1
R2
R1
R2
+
24V
-
Thr1
B1
C1
230VAC
GND
R0
FS
T3
T1
R3
Konstruowa³
Rysowa³
Zatwierdzi³
A. Krach
J. Gorgoñ
R3
Nazwa zestawu
Tytu³ tematu. Nr zlecenia
Uk³ad elektryczny
POMPKA
Ps zad.3 Etap 3
Nazwa elementu
Zasilacz
Podzia³ka
R3
PRACOWNIA WENTYLACJI KOPALÑ
INSTYTUT MECHANIKI GÓROTWORU
Szt.
Materia³
1
P. A. N.
Nr rys.
EL.1
Załącznik 2
Podręcznik obsługi i konserwacji pompy Versa-Matic
- 43 -
PODRČCZNIK OBSâUGI I KONSERWACJI
Pompy model E6
Non-Metalic
z tworzyw sztucznych
z zaworami kulowymi
Patent USA
Nr 5,996,627
i 6,241,487
Spis treĤci
Dane techniczne i ograniczenia temperaturowe ...............1
Charakterystyki .................................................................1
WyjaĞnienie oznaczenia pompy........................................2
Wymiary ............................................................................3
Wymiary metryczne ..........................................................4
Zasada dziaáania pompy ...................................................5
Konserwacja zaworu zwrotnego .......................................5
Konserwacja membran .....................................................5
Wykrywanie i usuwanie usterek........................................6
Gwarancja.........................................................................6
Przerób wtórny czĊĞci.......................................................6
Kody materiaáów ...............................................................7
Przykáadowa instalacja......................................................7
Wytyczne dotyczące instalacji ..........................................8
Rysunek w rozbiciu na czĊĞci ...........................................8
DostĊpne zestawy obsáugowo-naprawcze ........................8
Lista czĊĞci zamiennych ...................................................9
Uziemienie pompy ............................................................9
Rysunek opcjonalnego rozdzielacza
elektromagnetycznego.................................................10
Lista czĊĞci elektromagnetycznego rozdzielacza
powietrza......................................................................10
Elektromagnetyczny rozdzielacz powietrza, opcja..........11
Rysunek záącza zaworu elektromagnetycznego .............11
VERSA-MATIC PUMP • A Unit of IDEX Corporation • 6017 Enterprise Drive, Export, PA 15632-8969 USA • Tel. (724) 327-4867 524-8388 • Fax (724) 327 4300
www.versamatic.com
520-361-000 06/04
Certyfikat ISO9001
systemu
zapewnienia
jakoĞci
Pompy model E6
z tworzyw sztucznych
z zaworem kulowym
Pompa dwumembranowa,
napčdzana pneumatycznie
Dane techniczne
i charakterystyki
Patent USA
Nr 5,996,627
i 6,241,487
PrzyâĆcze wlot / wylot
¼” (6mm) NPT (wewn.)
½” (13 mm) NPT (zewn.)
Wydatek
0 do 4 gal / min
(0 do 15 l / min)
Zawór powietrza
bez smarowania,
nie zawieszający siĊ
CzĆstki staâe
do 1/32” (1 mm)
Wydatek / skok
0,01 gal USA /
0,04 l
Wys. tâoczenia do
125 psi lub 289 stóp sáupa wody
(8,6 kg/cm2 lub 86 m)
UWAGA! Dopuszczalne temperatury robocze wynoszą:
Temperatury robocze
Maksymalna* Minimalna* Optymalna**
Materiaáy
Wtryskowo uformowany termoplastyczny elastomer Santoprene® bez warstwy
tkaniny. Dáuga mechaniczna odpornoĞü na zginanie. Doskonaáa odpornoĞü na
Ğcieranie.
Virgin PTFE. Chemicznie obojĊtny, faktycznie nieprzepuszczalny. Znane jest tylko kilka
związków chemicznych reagujących z PTFE: roztopione metale alkaliczne, burzliwy ciekáy
lub gazowy fluor oraz kilka fluoropochodnych związków chemicznych, takich jak trójfluorek
chloru lub dwufluorek tlenu, które áatwo uwalniają fluor w podwyĪszonych temperaturach.
100°C
-23°C
10 do
100°C
100°C
-37°C
10 do
100°C
PVDF
93°C
-23°C
Polipropylen
65°C
5°C
Przewodzący acetal
82°C
-28°C
* Graniczne temperatury ze wzglĊdu na wytrzymaáoĞü materiaáów
** Zalecany zakres pracy pompy
CHARAKTERYSTYKI
(Pompy Versa-Matic® są zaprojektowane do napĊdu tylko za pomocą sprĊĪonego powietrza)
Charakterystyki dotyczą wody
o temperaturze otoczenia.
ĝredni wydatek na jeden skok
pompy: 0,01 galona.
WYDATEK PRZEPàYWU W GALONACH NA MINUTĉ
Maksymalne zuĪycie powietrza w dowolnym
punkcie wykresu wynosi 3 l/s. Dokáadne
wartoĞci zuĪycia dostĊpne są u producenta.
CAàKOWITA WYSOKOĝû
2
PODNOSZENIA W kg/cm
CAàKOWITA WYSOKOĝû
PODNOSZENIA W PSI
Maksymalne zuĪycie powietrza w dowolnym
punkcie wykresu wynosi 6 SCFM. Dokáadne
wartoĞci zuĪycia dostĊpne są u producenta.
Charakterystyki dotyczą wody
o temperaturze otoczenia.
ĝredni wydatek na jeden skok
pompy: 0,04 litra.
WYDATEK PRZEPàYWU W LITRACH NA MINUTĉ
PSI = funt na cal kwadratowy
SCFM = standardowa stopa szeĞcienna na minutĊ
Santoprene® jest zastrzeĪonym znakiem handlowym firmy Monsanto Corp.
Versa-Matic® jest zastrzeĪonym znakiem handlowym firmyVersa-Matic, Inc.
Model E6 z tworzyw sztucznych 06/04
520-361-000 Strona 1
DostĊpne wersje pomp
model E6 z tworzyw sztucznych
Materiaâ
membrany
Typ
membrany
Materiaâ
kuli
zaworu
Uszczelnienia
czċğci
przepâywowej
Typ
budowy
Opcje
P
Materiaâ
czċğci
nie
przepâywowej
P
6
X
6
5
0
-
P
P
6
X
5
5
0
-
6
P
P
5
B
5
5
0
-
E6KP6X650
6
K
P
6
X
6
5
0
-
E6KP6X550
6
K
P
6
X
5
5
0
-
E6KP5B550
6
K
P
5
B
5
5
0
-
E6GG6X650
6
G
G
6
X
6
5
0
-
E6GG6X550
6
G
G
6
X
5
5
0
-
E6GG5B550
6
G
G
5
B
5
5
0
-
E6PP6X650-E0
6
P
P
6
X
6
5
0
E0
E6PP6X650-E1
6
P
P
6
X
6
5
0
E1
E6PP6X650-E2
6
P
P
6
X
6
5
0
E2
E6PP6X650-E3
6
P
P
6
X
6
5
0
E3
E6PP6X650-E4
6
P
P
6
X
6
5
0
E4
E6PP6X650-E5
6
P
P
6
X
6
5
0
E5
E6PP6X650-E6
6
P
P
6
X
6
5
0
E6
E6PP6X650-E7
6
P
P
6
X
6
5
0
E7
Wielkoğý
pompy
Materiaâ
czċğci
przepâywowej
E6PP6X650
6
E6PP6X550
6
E6PP5B550
MODEL
WyjaĞnienie oznaczenia pompy:
E 6 P P 6 X 6 5 0 - XXX
Model pompy
E = Elima-Matice®
Wielkoğý pompy
6 = ¼”, Ğrednica przyáącza
Materiaâ czċğci przepâywowej
G = Acetal przewodzący
P = Polipropylen
K = PVDF
Materiaâ czċğci nie przepâywowej
P = Polipropylen/Derlin/SS
G = Przewodzący acetal
Materiaâ membrany
5 = PTFE
6 = XL (Santoprene)
Model E6 z tworzyw sztucznych 06/04
Typ budowy
0 = Zaciskana
Uszczelnienia czċğci przepâywowej
5 = PTFE
Materiaâ kuli zaworu
5 = PTFE
6 = XL
Typ membrany
X = Thermo-Matic™,
z pogrubieniem obwodu
B = Versa-Tuff, 1 warstwa
PTFE
Opcje
E0 = Zestaw elektromagnesu z cewką 24 V prądu staáego
E1 = Zestaw elektromagnesu z cewką 24 V prądu staáego,
w wykonaniu przeciwwybuchowym
E2 = Zestaw elektromagnesu z cewką 24 V prądu przemiennego /
12 V prądu staáego
E3 = Zestaw elektromagnesu z cewką 24 V prądu przemiennego /
12 V prądu staáego, w wykonaniu przeciwwybuchowym
E4 = Zestaw elektromagnesu z cewką 110 V prądu przemiennego
E5 = Zestaw elektromagnesu z cewką 110 V prądu przemiennego,
w wykonaniu przeciwwybuchowym
E6 = Zestaw elektromagnesu z cewką 220 V prądu przemiennego
E7 = Zestaw elektromagnesu z cewką 220 V prądu przemiennego
w wykonaniu przeciwwybuchowym
520-361-000 Strona 1
Wymiary
pomp modelu E6 z tworzyw sztucznych
Króciec wylotowy
Gwint zewnĊtrzny 1/2” NPT
Gwint wewnĊtrzny 1/4” NPT
Opcjonalnie króciec
wylotowy poziomy
WIDOK OD WYLOTU
Króciec ssawny
1/2” NPT, zewnĊtrzny
1/4” NPT, wewnĊtrzny
WIDOK Z BOKU
WYCIĉCIE
Króciec wlotu powietrza
Gwint wewnĊtrzny 1/4” NPT
WIDOK Z DOàU
WIDOK OD WLOTU
Model E6 z tworzyw sztucznych 06/04
Wymiary
A
B
C
Standard
7”
3 1/8”
5 1/2”
Z dodatkowym zestawem
táumienia pulsacji na wylocie
9”
3 9/16”
5 15/16”
520-361-000 Strona 3
Wymiary metryczne
E6 z tworzyw sztucznych
Króciec wylotowy
Gwint zewnĊtrzny 1/2” NPT
Gwint wewnĊtrzny 1/4” NPT
Opcjonalnie króciec
wylotowy poziomy
WIDOK OD WYLOTU
Króciec ssawny
1/2” NPT, zewnĊtrzny
1/4” NPT, wewnĊtrzny
WIDOK Z BOKU
WYCIĉCIE
Króciec wlotu powietrza
Gwint wewnĊtrzny 1/4” NPT
WIDOK OD SPODU
WIDOK OD WLOTU
Model E6 z tworzyw sztucznych 06/04
Wymiary
A
B
C
Standard
178
79
140
Z dodatkowym zestawem
táumienia pulsacji na wylocie
229
90
151
520-361-000 Strona 4
ZASADA PRACY POMPY
Pompa ta, z kulowym zaworem
zwrotnym, jest napĊdzana sprĊĪonym
powietrzem. Budowa pompy
zapewnia przeáoĪenie ciĞnieĔ jak 1:1.
WewnĊtrzna strona jednej komory
membrany jest napeániana
sprĊĪonym powietrzem, podczas, gdy
z drugiej komory wypuszczane jest
powietrze. Powoduje to posuwistozwrotny ruch membran, które są
poáączone wspólnym trzpieniem,
przymocowanym za pomocą páyt
do Ğrodka membran (gdy jedna
membrana wykonuje suw táoczny,
druga membrana jest ciągniĊta
wykonując w przeciwnej komorze
suw ssący). SprĊĪone powietrze
dziaáa na caáą wewnĊtrzną
powierzchniĊ membrany, w wyniku,
czego po jej przeciwnej stronie ciecz
jest wytáaczana z komory. Membrana
w czasie suwu táoczenia pracuje
w warunkach zrównowaĪonych,
co umoĪliwia pompie podnoszenie
cieczy na wysokoĞü ponad 200 stóp
(61 m) sáupa wody.
W celu wydáuĪenia ĪywotnoĞci
membran, pompa powinna byü
usytuowana, jak najbliĪej pompowanej cieczy. W przypadku napáywu po
stronie ssącej pompy przekraczającego 10 stóp (3,048 m), dla
wydáuĪenia ĪywotnoĞci membran
moĪe byü potrzeba zastosowania
regulatora przeciwciĞnienia.
Przemienne napeánianie komory
membrany sprĊĪonym powietrzem
i opróĪnianie jej jest dokonywane
przez umieszczony na zewnątrz
czterodrogowy rozdzielacz powietrza
typu suwakowego, sterowany
zaworem pilotowym. Kiedy suwak
rozdzielacza przesuwa siĊ do
jednego kraĔcowego poáoĪenia
w korpusie rozdzielacza, sprĊĪone
powietrze jest kierowane do jednej
komory z membraną, a z drugiej
komory powietrze wylatuje. Kiedy
suwak rozdzielacza przesunie siĊ
do drugiego kraĔcowego poáoĪenia
w korpusie rozdzielacza, dopáyw
sprĊĪonego powietrza do komór
zostaje zmieniony na przeciwny.
Suwak rozdzielacza powietrza jest
napĊdzany przez wewnĊtrzny zawór
pilotowy, który przemiennie
doprowadza sprĊĪone powietrze do
jednego koĔca suwaka rozdzielacza
i wypuszcza powietrze z drugiego
jego koĔca. Zawór pilotowy jest
przestawiany przy koĔcu kaĪdego
suwu membrany, gdy páyta
membrany dotknie trzpieĔ
uruchamiający. TrzpieĔ uruchamiający przepycha koniec suwaka zaworu
pilotowy do poáoĪenia, w którym
przestawi on rozdzielacz powietrza.
Komory pompy są poáączone
z kolektorami, w których dla kaĪdej
z komór znajdują siĊ ssące i táoczne
zawory zwrotne, utrzymujące
jednokierunkowy przepáyw przez
pompĊ.
INSTALACJA I URUCHAMIANIE
PompĊ naleĪy ustawiü jak najbliĪej
pompowanej cieczy. DáugoĞü
rurociągu ssącego i liczba záączy
powinny byü ograniczone do
minimum. Nie naleĪy zmniejszaü
Ğrednicy rurociągu.
Przy instalowaniu sztywnych
rurociągów naleĪy pomiĊdzy nimi
a pompą zamontowaü krótki odcinek
podatnego wĊĪa. Podatny wąĪ
zmniejsza drgania i naprĊĪenia
ukáadu pompowego do minimum.
W celu dodatkowego zmniejszenia
pulsacji przepáywu zaleca siĊ
zastosowanie táumika pulsacji.
ZASILANIE POWIETRZEM
CiĞnienie powietrza zasilającego
pompĊ nie moĪe przekroczyü 100 psi
(8,6 bar, 860 kPa). Wlot powietrza do
pompy naleĪy poáączyü z zasilaniem
powietrza o dostatecznej wydajnoĞci
i ciĞnieniu, wymaganych dla
planowanych osiągów pompy.
JeĞli rurociąg zasilający sprĊĪonego
powietrza wykonany jest ze
sztywnych rur, w celu zmniejszenia
naprĊĪeĔ, pomiĊdzy pompą
a rurociągiem naleĪy zastosowaü
krótki odcinek podatnego wĊĪa ,
o Ğrednicy nie mniejszej niĪ 1/2” (13
mm). Rurociąg zasilający, regulatory
i filtry naleĪy podeprzeü w jakiĞ
sposób tak, aby nie opieraáy siĊ na
króücu dolotowym pompy. Brak
takiego podparcia instalacji moĪe
spowodowaü uszkodzenie pompy.
Dla ograniczenia ciĞnienia powietrza
zasilającego do zalecanych wartoĞci
dopuszczalnych naleĪy zainstalowaü
zawór regulacyjny ciĞnienia.
SMAROWANIE ROZDZIELACZA
POWIETRZA
Rozdzielacz powietrza i zawór
pilotowy są zaprojektowane do pracy
BEZ smarowania. Jest to zalecany
tryb pracy. Wystąpiü mogą jednak
przypadki, gdy z uwagi na osobiste
preferencje lub záą jakoĞü powietrza
zasilającego jest wymagane
smarowanie sprĊĪonego powietrza.
Ukáad powietrzny pompy bĊdzie
wówczas pracowaá, zasilany
prawidáowo smarowanym sprĊĪonym
powietrzem. Prawidáowe smarowanie
wymaga uĪycia smarownicy
na przewodowej (dostĊpnej w VersaMatic), ustawionej na dawkowanie
1 kropli oleju klasy SAE 10 bez
detergentu na kaĪde 20 SCFM (9,4
l/s) powietrza zuĪywanego przez
pompĊ w jej punkcie pracy. ZuĪycie
powietrza moĪna okreĞliü na
podstawie opublikowanej
charakterystyki pompy.
WILGOTNOĞü POWIETRZA
ZASILAJąCEGO
Woda w zasilającym powietrzu
sprĊĪonym moĪe byü przyczyną
takich problemów, jak oblodzenie lub
zamarzanie powietrza wylotowego,
powodując nierównomierną pracĊ
pompy lub zatrzymanie jej. IloĞü wody
w powietrzu zasilającym moĪe byü
zmniejszona przez zastosowanie
w punkcie jego odbioru osuszacza
powietrza, jako uzupeánienie dla
urządzenia osuszającego, jakie uĪyá
uĪytkownik. Osuszacz taki usuwa
wodĊ z zasilającego powietrza
sprĊĪonego, áagodząc problemy
powodowane oblodzeniem lub
zamarzaniem.
WLOT POWIETRZA I NAPEáNIANIE
W celu uruchomienia pompy naleĪy
otworzyü zawór odcinający powietrza
o ok. 1/2 do 3/4 obrotu.
Po napeánieniu siĊ pompy zawór
odcinający moĪna otworzyü, aby
zwiĊkszyü przepáyw powietrza
stosownie do potrzeb.
JeĪeli otwieranie zaworu zwiĊksza
czĊstotliwoĞü cykli, ale nie powoduje
wzrostu wydajnoĞci pompy, Ğwiadczy
to o wystąpieniu kawitacji. Zawór
naleĪy nieznacznie przymknąü w celu
uzyskania jak najbardziej korzystnego
stosunku przepáywu powietrza do
wydajnoĞci pompy.
OKRESY POMIĊDZY UĪYTKOWANIEM
JeĞli pompa jest uĪywana do
materiaáów, które maja tendencjĊ do
osadzania siĊ lub zestalania siĊ,
kiedy nie są w ruchu, pompa powinna
byü przepáukana po kaĪdym jej
uĪyciu, aby zapobiec jej uszkodzeniu
(produkty pozostające w pompie
mogą w czasie jej postoju wyschnąü
lub osadziü siĊ. Mogáoby to spowodowaü problemy z membranami
i zaworami zwrotnymi przy
ponownym uruchomieniu).
W temperaturach poniĪej zera pompa
musi byü w kaĪdym przypadku na
czas postoju caákowicie opróĪniana.
OBSáUGA ZAWORU ZWROTNEGO
Na potrzebĊ sprawdzenia lub
konserwacji zwykle wskazuje trudne
napeánianie, niestabilne cykle pracy,
zmniejszone parametry lub ruch
cykliczny pompy bez pompowania.
NaleĪy wykrĊciü szesnaĞcie wkrĊtów
mocujących zespoáy kolektorów do
komór zewnĊtrznych. Sprawdziü
powierzchnie zarówno zawór zwrotny
jak i gniazdo, czy nie są zuĪyte lub
uszkodzone, co mogáoby powodowaü
ich nieszczelnoĞü. JeĪeli pompa ma
siĊ napeániaü prawidáowo, zawory
muszą byü na tyle szczelne, aby nie
przepuszczaü powietrza.
OBSáUGA MEMBRAN
Usunąü dwie obejmy typu V-Band
mocujące komory zewnĊtrzne
do Ğrodkowego korpusu pompy.
Usunąü zespóá membrany (páyta
zewnĊtrzna, membrana, páyta
wewnĊtrzna), obracając zespóá
przeciwnie do kierunku ruchu
wskazówek zegara kluczem 1/2”
(12,7 mm) naáoĪonym na ĞciĊcia páyty
zewnĊtrznej (jeĞli uĪyje siĊ nasadki,
to musi to byü nasadka szeĞciokątna). W ten sposób uzyskuje siĊ
dostĊp do obsáugi wewnĊtrznych
elementów, na które skáadają siĊ
uszczelnienie trzonu i zespóá zaworu
pilotowego.
Procedura montaĪu membran jest
odwrotna do podanej powyĪej.
Membrana powinna byü skierowana
naturalnym wybrzuszeniem na
zewnątrz.
Zamontowaü zewnĊtrzną páytĊ
membrany na zewnątrz membrany
i upewniü siĊ, czy wewnĊtrzna páyta
zostaáa skierowana w stronĊ
membrany powierzchnią o wiĊkszej
Ğrednicy. DokrĊciü zewnĊtrzną páytĊ
membrany momentem 30 in·lbs.
(3,39 Nm).
DokrĊcaü pozwalając, aby membrana
obracaáa siĊ swobodnie razem
z páytami. NastĊpnie, za pomocą
klucza zaáoĪonego na zewnĊtrzną
páytĊ membrany, znajdującej siĊ
po przeciwnej stronie przytrzymaü,
aby trzon nie obracaá siĊ. JeĞli
komora po przeciwnej stronie jest
zmontowana, nie ma potrzeby
przytrzymywania trzonu.
GáÓWNY ROZDZIELACZ POWIETRZA
DOSTĊPNY DO OBSáUGI Z ZEWNąTRZ
W celu konserwacji gáównego
rozdzielacza powietrza naleĪy
w pierwszej kolejnoĞci odciąü
i odáączyü dopáyw powietrza
do pompy. Usunąü cztery dáugie
Ğruby imbusowe i szeĞciokątne
nakrĊtki (po przeciwnej stronie
pompy), które mocują korpus
gáównego rozdzielacza powietrza
(pozycja 1), uszczelki (pozycja 8
i 12), táumik (pozycja 14) i pokrywy
(pozycja 9 i 15) do pompy.
Gdy korpus gáównego rozdzielacza
powietrza zostanie zdjĊty z pompy,
usunąü pierĞcienie ustalające
(pozycja 7), utrzymujące na miejscu
pokrywy koĔcowe. Wyjąü pokrywy
koĔcowe (pozycja 6) w celu
sprawdzenia suwaka i tulei. Wyjąü
gáówny suwak rozdzielacza powietrza
(czĊĞü pozycji 2) i sprawdziü, czy nie
ma uszkodzeĔ lub Ğladów zuĪycia.
Sprawdziü wewnĊtrzną powierzchniĊ
gáównego rozdzielacza (pozycja 2),
czy nie ma zanieczyszczeĔ lub rys. W
razie potrzeby, wyjąü tulejĊ
i wymieniü ją. Przy instalowaniu tulei,
przed wsuniĊciem jej do korpusu
gáównego rozdzielacza powietrza,
pokryü cienką warstwą smaru szeĞü
pierĞcieni uszczelniających typu
O-ring (pozycja 3). Zgraü ustawienie
otworów w tulei z okienkami
w korpusie gáównego rozdzielacza
zwracając uwagĊ, aby tuleja zostaáa
ustawiona w Ğrodku otworu. OczyĞciü
suwak gáównego rozdzielacza, lekko
pokryü smarem pierĞcienie uszczelniające typu O-ring, i wáoĪyü w tulejĊ
ustawiając go równo z jednym
z koĔców. Zamontowaü pokrywy
koĔcowe i pierĞcienie ustalające.
Korpus gáównego rozdzielacza jest
obecnie gotowy do zamontowania go
z powrotem na pompie.
Zamontowaü pokrywĊ wlotu powietrza (pozycja 9) i uszczelkĊ korpusu
rozdzielacza (pozycja 8) do korpusu
gáównego rozdzielacza (zwracając
uwagĊ, aby piĊü prostokątnych
okienek zostaáo ustawionych
w kierunku pokrywy wlotu powietrza),
naáoĪyü Ğrodkową uszczelkĊ na
cztery Ğruby z ábami szeĞciokątnymi,
i zamontowaü na pompie. Wsunąü
táumik (pozycja 14) i pokrywĊ wylotu
(pozycja 15) na Ğruby. ZaáoĪyü
podkáadki (pozycja 10) i nakrĊtki
(pozycja 16) na cztery Ğruby z ábami
szeĞciokątnymi i dokrĊciü je
momentem 30 in.-lbs. (3,39 Nm).
OBSáUGA ZAWORU PILOTOWY
W celu usuniĊcia suwaka zaworu
pilotowego (pozycja 23) naleĪy
w pierwszej kolejnoĞci usunąü
koĔcowy pierĞcieĔ uszczelniający
typu O-ring (pozycja 24) z jednego
koĔca suwaka. Wysunąü suwak
z tulei i sprawdziü stan pozostaáych
piĊciu pierĞcieni uszczelniających
typu O-ring (pozycja 24), czy nie mają
uszkodzeĔ lub Ğladów zuĪycia. JeĪeli
zachodzi potrzeba wymieniü
uszkodzone pierĞcienie. Sprawdziü
wnĊtrze tulei zaworu pilotowego
(pozycja 20), czy nie ma rys, brudu
lub innych zanieczyszczeĔ. Wymieniü
tulejĊ, jeĪeli zachodzi potrzeba.
W celu wyjĊcia tulei naleĪy usunąü
z jednego jej koĔca pierĞcieĔ
ustalający. Przed zaáoĪeniem tulei
zaworu pilotowego naleĪy lekko
posmarowaü smarem szeĞü
pierĞcieni typu O-ring (pozycja 21).
TulejĊ umieĞciü w zfazowanym koĔcu
otworu w Ğrodkowym korpusie pompy
(pozycja 13). Wcisnąü tulejĊ do
Ğrodka, aĪ jej pierĞcieĔ zrówna siĊ
z powierzchnią Ğrodkowego korpusu,
a nastĊpnie wáoĪyü pierĞcieĔ
ustalający (pozycja 22). Przed
zamontowaniem suwaka zaworu
pilotowego naleĪy lekko posmarowaü
smarem cztery wewnĊtrzne
pierĞcienie uszczelniające typu O-ring
i umieĞciü je w tulei zaworu
pilotowego.
Po wáoĪeniu suwaka do tulei zaáoĪyü
na suwak pozostaáe dwa pierĞcienie
uszczelniające typu O-ring.
KONSERWACJA USZCZELNIEĔ
TRZPIENIA MEMBRAN
W celu konserwacji uszczelnieĔ
trzpienia (pozycja 18) naleĪy
w pierwszej kolejnoĞci usunąü zawór
pilotowy, a nastĊpnie usunąü wkáadki
pierĞcieniowe (pozycja 17),
znajdujące siĊ po obu stronach
Ğrodkowego korpusu pompy,
podwaĪając je na zewnątrz maáym
páaskim wkrĊtakiem. Po wyjĊcie
wkáadek wyjąü z nich na zewnątrz
uszczelnienia typu K-R trzpienia
i wymieniü je. Przy montaĪu
uszczelnieĔ naleĪy upewniü siĊ,
Īe otwarty bok uszczelnienia jest
skierowany w stronĊ wgáĊbienia we
wkáadce pierĞcieniowej. Aby zaáoĪyü
wkáadki do korpusu Ğrodkowego
pompy naleĪy je po prostu wcisnąü
we wgáĊbienia korpusu, upewniając
siĊ, Īe zamkniĊta powierzchnia
boczna jest skierowana na zewnątrz.
Po zamontowaniu wkáadek powinny
byü one usytuowane równo
z powierzchnią Ğrodkowego korpusu,
lub znaleĨü siĊ nieznacznie poniĪej
tej powierzchni.
Model E6 z tworzyw sztucznych 06/04
Rysunek 1.
Rysunek 2.
Rysunek 3.
Rysunek 4.
520-361-000 Strona 5
WYKRYWANIE I USUWANIE
USTEREK
MoĪliwe objawy:
x Pompa nie porusza siĊ.
x Pompa porusza siĊ cykliczne,
ale nie wywoáuje przepáywu.
x Pompa porusza siĊ cykliczne,
ale wydatek przepáywu jest
niewystarczający.
x Cykliczny ruch pompy wydaje
siĊ niezrównowaĪona.
x Odnosi siĊ wraĪenie, Īe
cykliczny ruch pompy wywoáuje
nadmierne drgania.
Co naleĪy sprawdziü: Nadmierna
wysokoĞü ssania w ukáadzie.
Dziaáania zaradcze: Przy
wysokoĞci ponad 20 stóp
(6 metrów); w wiĊkszoĞci
przypadków napeánienie komór
pompy cieczą spowoduje zalanie
pompy
Co naleĪy sprawdziü: Nadmierny
napáyw na ssaniu w ukáadzie.
Dziaáania zaradcze: W warunkach
napáywu cieczy przekraczającego
10 stóp (3 m), naleĪy zainstalowaü
regulator przeciwciĞnienia.
Co naleĪy sprawdziü: WysokoĞü
podnoszenia w ukáadzie
przekracza ciĞnienie powietrza
zasilającego.
Dziaáania zaradcze: ZwiĊkszyü
ciĞnienie powietrza dolotowego
do pompy. WiĊkszoĞü pomp
membranowych jest
zaprojektowana na przeáoĪenie
ciĞnieĔ 1:1 przy wydatku równym
zeru.
Co naleĪy sprawdziü: CiĞnienie
powietrza zasilającego lub jego
wydatek przekraczają wysokoĞü
podnoszenia w ukáadzie.
Dziaáania zaradcze: Zmniejszyü
ciĞnienie i wydatek powietrza
dolotowego do pompy do wartoĞci
odczytanych z krzywych podanych
na CHARAKTERYSTYCE
WYDAJNOĝCI. Przy szybkim ruchu
cyklicznym pompa powoduje
kawitacjĊ cieczy.
Co naleĪy sprawdziü: Zbyt maáa
Ğrednica rurociągu ssącego.
Dziaáania zaradcze: Dopasowaü
lub przekroczyü ĞrednicĊ
zlecanego podáączenia pompy,
podanego na RYSUNKU
Z WYMIARAMI.
Co naleĪy sprawdziü: Dáawienie
lub zbyt maáa Ğrednica rurociągu
sprĊĪonego powietrza.
Dziaáania zaradcze: Zainstalowaü
rurociąg i poáączenia o wiĊkszej
Ğrednicy. Patrz: zalecenia
dotyczące zasilania powietrzem
podane w PORADNIKU OBSàUGI
TECHNICZNEJ pompy.
Co naleĪy sprawdziü: Sprawdziü
rozdzielacz powietrza pompy
ESADS (Externally Serviceable Air
Distribution System), przeznaczony
do zewnĊtrznej obsáugi.
Dziaáania zaradcze: Rozebraü
i sprawdziü gáówny rozdzielacz
powietrza, zawór pilotowy
i elementy aktywujące zawór
pilotowy. Patrz: rysunek czĊĞci
i rozdziaá dotyczący rozdzielacza
powietrza w PORADNIKU OBSàUGI
TECHNICZNEJ. Przed powtórnym
montaĪem sprawdziü, czy wylot nie
jest zatkany lub czy zawór nie jest
zamkniĊty.
Co naleĪy sprawdziü: Poáączenia
sztywnych rurociągów z pompą.
Dziaáania zaradcze: Zamontowaü
podatne poáączenia oraz táumik
pulsacji Versa-Matic®.
Co naleĪy sprawdziü:
Zablokowany táumik powietrza
wylotowego.
Dziaáania zaradcze: Usunąü
táumik, oczyĞciü go, ewentualnie
usunąü oblodzenie i ponownie
zamontowaü. Patrz: rozdziaá „Wylot
powietrza” w PORADNIKU OBSàUGI
TECHNICZNEJ pompy.
OSTRZEĪENIE!
Przed zainstalowaniem i uruchomieniem
pompy naleĪy DOKàADNIE przeczytaü
ostrzeĪenia dotyczące bezpieczeĔstwa
i instrukcje podane w niniejszym
podrĊczniku. Obowiązkiem nabywcy jest
zachowanie tego podrĊcznika, jako Ĩródáa
informacji o pompie. Nieprzestrzeganie
zaleceĔ podanych w tym podrĊczniku
powoduje utratĊ gwarancji producenta.
Co naleĪy sprawdziü:
Pompowana ciecz w táumiku
powietrza wylotowego.
Dziaáania zaradcze:
Rozmontowaü komory pompy.
Sprawdziü, czy nie jest pĊkniĊta
membrana lub poluzowany zespóá
páyt membrany. Patrz: rozdziaá
„Wymiana membrany”
w PORADNIKU OBSàUGI TECHNICZNEJ
pompy.
Co naleĪy sprawdziü: Przecieki
powietrza po stronie ssania lub
powietrze w pompowanej cieczy.
Dziaáania zaradcze: Sprawdziü
wzrokowo wszystkie uszczelki
i poáączenia rurociągów po stronie
ssania.
Co naleĪy sprawdziü: Utrudniony
ruch zaworu zwrotnego.
Dziaáania zaradcze:
Rozmontowaü stronĊ przepáywową
pompy i rĊcznie usunąü
przeszkodĊ z komory zaworu
zwrotnego. Patrz: instrukcje
demontaĪu w rozdziale „Zawór
zwrotny” w PORADNIKU OBSàUGI
TECHNICZNEJ.
Co naleĪy sprawdziü: ZuĪyty lub
odksztaácony zawór zwrotny czy
teĪ jego gniazdo.
Dziaáania zaradcze: Sprawdziü
zawory zwrotne i gniazda, czy nie
są zuĪyte i czy dobrze przylegają.
W razie potrzeby, wymieniü. Patrz:
instrukcje demontaĪu w rozdziale
Zawór zwrotny w PORADNIKU
OBSàUGI TECHNICZNEJ.
Co naleĪy sprawdziü:
Zablokowany rurociąg ssący.
Dziaáania zaradcze: Usunąü lub
wypáukaü przeszkody. Sprawdziü
i oczyĞciü wszystkie sita i filtry
siatkowe.
OSTRZEĪENIE!
Przed rozpoczĊciem obsáugi lub naprawy
odciąü rurociąg doprowadzający sprĊĪone
powietrze, rozprĊĪyü rurociąg i odáączyü go
od pompy. Rurociąg wylotowy moĪe byü
takĪe pod ciĞnieniem i musi byü równieĪ
rozprĊĪony.
OSTRZEĪENIE!
Zapobiegaü wyáadowaniom elektrycznoĞci
statycznej. Wyáadowania takie mogą
spowodowaü poĪar lub wybuch, szczególnie
przy posáugiwaniu siĊ palnymi cieczami.
Pompa, rurociągi, zawory, zbiorniki i inne
wyposaĪenie muszą byü uziemione.
Model E6 z tworzyw sztucznych 06/04
W przypadku pĊkniĊcia membrany,
pompowana substancja moĪe dostaü siĊ
do wylotu powietrza z pompy i ulec
rozpyleniu do otoczenia. Przy pompowaniu
substancji niebezpiecznych lub trujących
powietrze wylatujące z pompy musi byü
odprowadzane rurociągiem do stosownego
obszaru, umoĪliwiającego bezpieczne
usuniĊcie go.
WAĪNE!
W czasie pracy pompa jest poddana od
wewnątrz ciĞnieniu sprĊĪonego powietrza.
Zawsze trzeba byü pewnym, Īe wszystkie
poáączenia Ğrubowe są w dobrym stanie,
oraz Īe podczas ponownego montaĪu
zastosowano odpowiednie poáączenia
Ğrubowe.
UWAGA!
Przed uruchomieniem pompy naleĪy
sprawdziü, czy w wyniku uáoĪenia siĊ
uszczelnieĔ elementy mocujące te
uszczelnienia nie są poluzowane. Aby
zapobiec wyciekom, elementy mocujące
naleĪy dokrĊcaü. Stosowaü zalecane
momenty, podane w tym podrĊczniku.
OSTRZEĪENIE!
ZagroĪenie cząstkami staáymi unoszącymi
siĊ w powietrzu oraz gáoĞnym haáasem.
Zakáadaü okulary ochronne i ochronniki
sáuchu.
OSTRZEĪENIE!
OSTRZEĪENIE!
Przed przystąpieniem do jakiejkolwiek
obsáugi pompy naleĪy upewniü siĊ, czy
ciĞnienie w pompie, rurociągu ssącym,
wylotowym i wszystkich innych otworach
i poáączeniach jest zrównane z ciĞnieniem
otoczenia. Upewniü siĊ, czy zasilanie
powietrzem jest odciĊte lub jest odáączone
tak, Īe nie moĪe byü ono uruchomione
w czasie wykonywania prac przy pompie.
NaleĪy zwróciü uwagĊ, aby w pobliĪu pompy
byáy stale uĪywane okulary ochronne oraz
odzieĪ ochronna. Nieprzestrzegania tych
zaleceĔ moĪe byü przyczyną powaĪnych
uszkodzeĔ ciaáa lub Ğmierci.
Co naleĪy sprawdziü:
Zablokowany rurociąg táoczny.
Dziaáania zaradcze: Sprawdziü,
czy nie ma przeszkód w rurociągu
lub czy nie są zamkniĊte zawory
w rurociągu táocznym.
Co naleĪy sprawdziü:
Zablokowana komora pompowa.
Dziaáania zaradcze:
Zdemontowaü i sprawdziü
przepáywowe komory pompy.
Usunąü lub wypáukaü
zanieczyszczenia.
Co naleĪy sprawdziü: Korek
powietrza lub par w jednej czy teĪ
w obu komorach.
Dziaáania zaradcze: Odpowietrzyü
komory za pomocą korków
odpowietrzających.
ODPOWIETRZANIE KOMÓR MOĩE BYû
NIEBEZPIECZNE!
Przed przystąpieniem do takiej
czynnoĞci naleĪy porozumieü siĊ
z Dziaáem Obsáugi Technicznej
Versa-Matic. Modele z króücami
wylotowymi skierowanymi do góry
zmniejszają lub eliminują problemy
powodowane zapowietrzeniem.
JeĪeli pompa w dalszym ciągu nie
speánia oczekiwaĔ, naleĪy
skontaktowaü siĊ z lokalnym
przedstawicielem Versa-Matic lub
z fabryczną Grupą Obsáugi
Technicznej w celu ustalenia
koniecznych czynnoĞci
obsáugowych.
Gwarancja: Pompa ma
piĊcioletnią gwarancjĊ na wypadek
ujawnienia wad materiaáowych
lub wynikających z jakoĞci
wykonania. Nieprzestrzeganie
zaleceĔ podanych w tym
podrĊczniku powoduje utratĊ
gwarancji producenta.
OSTRZEĪENIE!
W przypadku uĪywania pompy do cieczy
trujących lub agresywnych, przed jej
demontaĪem powinna byü ona zawsze
wypáukana do czysta.
PRZERÓB WTÓRNY CZĉĝCI
Wiele elementów dwumembranowych
pomp z napĊdem pneumatycznym VersaMatic Metalic jest wykonanych
z materiaáów nadających siĊ do wtórnego
przerobu (specyfikacja materiaáów, patrz
tablica na stronie 9). ZachĊcamy
uĪytkowników pomp do przekazywania,
jeĞli jest to moĪliwe, zuĪytych czĊĞci
i pomp do przerobu wtórnego, po
dokáadnym wypáukaniu pompowanych
niebezpiecznych cieczy.
520-361-000 Strona 6
Ostatnie 3 cyfry numeru czĊĞci
000 ... Zespóá, podzespóá i niektóre
zakupione elementy
010 ... ĩeliwo
012 ... Spiek metalu
015 ... ĩeliwo sferoidalne
020 ... Ferrytyczne Īeliwo ciągliwe
025 ... Drut fortepianowy
080 ... Stal wĊglowa, AISI B-1112
100 ... Stop Alloy 20
110 ... Stal kwasoodporna 316
111 ... Stal kwasoodporna 316
(polerowana elektrolitycznie)
112 ... Stop Alloy „C” (odpowiednik Hastelloy)
113 ... Stal kwasoodporna 316
(polerowana rĊcznie)
114 ... Stal kwasoodporna 303
115 ... Stal kwasoodporna 302/304
117 ... Stal kwasoodporna 440-C
(martenzytowa)
120 ... Stal kwasoodporna 416
(martenzytowa do przeróbki plastycznej)
123 ... Stal kwasoodporna 410
(martenzytowa do przeróbki plastycznej)
148 ... Aluminium utwardzane powierzchniowo,
anodyzowane
149 ... Aluminium 2024-T4
150 ... Aluminium 6061-T6
151 ... Aluminium 6063-T6
152 ... Aluminium 2024-T4 (2023-T351)
154 ... Aluminium Almag 35
155 ... Aluminium 356-T6
156 ... Aluminium 356-T6
157 ... Stop aluminium nr 380 na odlewy
ciĞnieniowe
158 ... Stop aluminium SR-319
159 ... Aluminium anodyzowane
162 ... Mosiądz, Īóáty, prĊt na Ğruby
165 ... Brąz na odlewy, 85-5-5-5
166 ... Brąz, SAE 660
170 ... Brąz áoĪyskowy, impregnowany olejem
175 ... Cynk na odlewy ciĞnieniowe
180 ... Stop miedzi
305 ... Stal wĊglowa, pokryta szarą Īywicą
306 ... Stal wĊglowa, pokryta czarnym PTFE
307 ... Aluminium, pokryte szarą Īywicą
308 ... Stal kwasoodporna, pokryta czarnym PTFE
309 ... Aluminium, pokryte czarnym PTFE
310 ... Kynar, kryty
330 ... Stal ocynkowana
KODY MATERIAàÓW
331 ... Stal chromowana
332 ... Aluminium niklowane bezprądowo
333 ... Stal wĊglowa niklowana
335 ... Stal galwanizowana
336 ... Cynk kryty Īóátym mosiądzem
337 ... Sal posrebrzana
340 ... Niklowana
342 ... Nylon z wypeániaczem
353 ... Geolast; czarny
354 ... Santoprene nr 203-40 formowany wtryskowo
- Duro 40D +/-5; czerwony
355 ... Tworzywo termoplastyczne
356 ... Hytrel
357 ... Poliuteran formowany wtryskowo
358 ... (Guma uretanowa) (formowana przez
táoczenie)
359 ... Guma uretanowa
360 ... Guma Buna-N, znakowana czerwonym
kolorem
361 ... Guma Buna-N
363 ... Viton (Flurorel), znakowana Īóátym kolorem
364 ... Guma EPDM, znakowana niebieskim
kolorem
365 ... Guma Neoprene,
znakowana zielonym kolorem
366 ... Nitrile spoĪywczy
368 ... EPDM spoĪywczy
370 ... Guma Butyl, znakowana brązowym kolorem
371 ... Philthane (Tuftane)
374 ... Nitryl karboksylowy
375 ... Nitry fluorowy
378 ... Polipropylen o duĪej gĊstoĞci
405 ... Wáókno celulozowe
408 ... Korek i Neopren
425 ... Wáókno prasowane
426 ... Blue Gard
440 ... Wáókno roĞlinne
465 ... Wáókno
500 ... Delrin 500
501 ... Delrin 570
502 ... Acetal przewodzący ESD-800
503 ... Acetal przewodzący z wypeániaczem
z wáókien szklanych
505 ... Tworzywo z Īywic akrylowych
506 ... Delrin 150
520 ... PVDF formowany wtryskowo, kolor naturalny
540 ... Nylon
541 ... Nylon
542 ... Nylon
544 ... Nylon formowany wtryskowo
550 ... Polietylen
551 ... Polipropylen z wypeániaczem z wáókien
szklanych
552 ... Polipropylen bez wypeániacza
553 ... Polipropylen bez wypeániacza
555 ... Polichlorek winylu
556 ... Czarny winyl
570 ... Rulon II
580 ... Ryton
590 ... Valox
591 ... Nylatron G-S
592 ... Nylatron NSB
600 ... PTFE (materiaá rodzimy),
Czterofluorek wĊgla (TFE)
601 ... PTFE (z wypeániaczem z brązu i molibdenu)
602 ... PTFE z wypeániaczem
603 ... Niebieski Gylon
604 ... PTFE
606 ... PTFE
607 ... Envelon
610 ... Silikon kryty PTFE
611 ... Viton kryty PTFE
632 ... Neoprene/Hytrel
633 ... Viton/PTFE
634 ... EPDM/PTFE
635 ... Neoprene/PTFE
637 ... PTFE, Viton/PTFE
638 ... PTFE, Hytrel/PTFE
639 ... Buna-N/TFE
643 ... Santoprene®/EPDM
644 ... Santoprene®/PTFE
656 ... Membrana i kule zaworów zwrotnych:
Santoprene /Gniazda: EPDM
Delrin, Viton i Hytrel są zastrzeĪonymi znakami
handlowymi firmy E.I. DuPont.
Gylon jest zastrzeĪonym znakiem handlowym firmy
Garlock, Inc.
Nylatron jest zastrzeĪonym znakiem handlowym
firmy Polymer Corp.
Santoprene jest zastrzeĪonym znakiem handlowym
firmy Monsanto Corp.
Rulon jest zastrzeĪonym znakiem handlowym firmy
Dixion Industries Corp.
Hastelloy jest zastrzeĪonym znakiem handlowym
firmy Cabot Corp.
Ryton jest zastrzeĪonym znakiem handlowym firmy
Philips Chemical Corp.
Valox jest zastrzeĪonym znakiem handlowym firmy
General Electric Co.
INSTALACJA PRZYKàADOWA
Zespóá z zaworem kulowym, z górnym wylotem
DostĊpne
w Versa-Matic Pump
Poáączenie rurociągu
TàUMIK
wersja opcjonalna
PULSACJIA
Z
Przyrząd
OGRANICZENIEM
Zawór
DO 100 PSI Poáączenie
odcinający
podatne
Táumik pulsacji Versa VDA05
Filtr / regulator 020-049-000
Smarownica 020-049-001
Osuszacz powietrza
WYLOT
UWAGA!
Powietrze z pompy powinno byü
odprowadzone rurociągiem
do obszaru miejsca, z którego,
w przypadku pĊkniĊcia
membrany mogáaby byü
bezpiecznie usuniĊta
pompowana substancja
Wylot powietrza
Spust
Poáączenie
podatne
Zawór odcinający
powietrza
Poáączenie rurociągu
wersja opcjonalna
Przyrząd
Zawór
odcinający
POMPA
MEMBRANOWA
Z GÓRNYM
WYLOTEM
Filtr / Regulator
Osuszacz
powietrza
WLOT
POWIETRZA
SSANIE
Spust
Model E6 z tworzyw sztucznych 06/04
520-361-000 Strona 7
Model E6 z tworzyw sztucznych 06/04
Zestawy obsáugowo-naprawcze
031-107-000
031-107-503
031-101-000
475-145-000
475-154-000
520-361-000 Strona 8
475-149-520
475-149-552
polipropylen
476-117-354
Zespóá korpusu gáównego rozdzielacza
powietrza
Zespóá korpusu gáównego rozdzielacza
powietrza (tylko pompy z Acetalu
przewodzącego)
Zespóá zaworu pilotowego
Zestaw do zmiany wylotu powietrza
Zestaw do zmiany wylotu powietrza
(tylko pompy z Acetalu przewodzącego)
Zestaw do komór przepáywowych, PVDF
Zestaw do komór przepáywowych,
Zestaw do czĊĞci przepáywowej, Santoprene.
Membrana i kule
476-117-600 Zestaw do czĊĞci przepáywowej, PTFE.
Membrana i kule
476-117-644 Zestaw do czĊĞci przepáywowej, Santoprene.
Membrana i kule
476-129-000 Zestaw do wylotu powietrza
Lista czĊĞci zamiennych
POZ.
NR CZĉĝCI
OPIS
1
095-077-551
Korpus, gáówny rozdzielacz pow.
1
095-077-503
Korpus, gáówny rozdzielacz pow.
1
031-106-000
Tuleja i suwak, komplet
1
2
LICZBA POZ.
NR CZĉĝCI
OPIS
612-146-520
Páyta, zewn. strona membrany
612-146-502
Páyta, zewn. strona membrany
2
28
200-057-115
Obejma typu V-Band
2
2
27
LICZBA
2
3
560-101-360
PierĞcieĔ uszczeln. typu O-ring
8
29
100-002-115
ĝruba typu T
6
165–074-551
Pokrywka, koniec z pierĞc. O-ring
2
30
545-027-337
NakrĊtka 6 kt 1/4-28UNF
2
165–074-503
Pokrywka, koniec z pierĞc. O-ring
2
31
196-145-520
Komora zewnĊtrzna
2
2
7
675-051-115
PierĞcieĔ ustalający
2
196-145-502
Komora zewnĊtrzna
8
360-085-360
Uszczelka, korpus zaworu
1
196-145-552
Komora zewnĊtrzna
2
9
165-072-551
Pokrywa, wlot powietrza
1
32
720-032-600
Uszczelki, zawór zwrotny
8
165-072-503
Pokrywa, wlot powietrza
1
33
722-073-520
Gniazdo, zawór zwrotny
4
10
901-037-115
Podkáadka páaska 1/4”
8
722-073-506
Gniazdo, zawór zwrotny
4
11
170-103-115
ĝruba z ábem 6 kt 1/4-20 5” dá.
4
722-073-552
Gniazdo, zawór zwrotny
4
12
360-084-360
Uszczelka, korpus Ğrodkowy
1
050-033-354
Kula, zawór zwrotny
4
13
114-019-551
Korpus Ğrodkowy
1
050-034-600
Kula, zawór zwrotny
4
114-019-503
Korpus Ğrodkowy
1
312-095-520
Kolanko, ssanie
2
34
35
14
530-022-550
Táumik
1
312-095-502
Kolanko, ssanie
2
15
165-073-551
Pokrywa, wylot powietrza
1
312-095-552
Kolanko, ssanie
2
165-073-503
Pokrywa, wylot powietrza
1
37
706-023-115
WkrĊt masz. 10-32UNF x 1” dá.
24
16
545-003-115
NakrĊtka 6 kt 1/4-20UNC
4
38
544-004-115
NakrĊtka 6 kt z koán. 10-32UNF
16
17
449-021-551
Wkáadka, dáawnica
2
39
312-096-520
Kolanko, wylot
2
449-021-503
Wkáadka, dáawnica
2
312-096-502
Kolanko, wylot
2
720-031-359
Uszczelnienie typu K-R
2
312-096-552
Kolanko, wylot
2
18
19
685-046-120
Trzon, membrana
1
40
720-033-600
Uszczelka kolektora
20
755-038-000
Tuleja, zawór pilot., z uszcz. O-ring
1
41
518-127-520
Kolektor, wylot poziomy (opcja)
1/2
21
560-066-360
PierĞcieĔ uszczeln. typu O-ring
6
518-127-502
Kolektor, wylot poziomy (opcja)
1/2
22
675-047-115
PierĞcieĔ ustal., tuleja zaw. pilot.
1
518-127-552
Kolektor, wylot poziomy (opcja)
1/2
23
775-038-000
Suwak, zawór pilot., z uszcz. O-ring
1
518-128-520
Kolektor, wylot pionowy
1
24
560-029-374
PierĞcieĔ uszczeln. typu O-ring
6
518-128-502
Kolektor, wylot pionowy
1
25
612-147-150
Páyta, wewn. strona membrany
2
518-128-552
Kolektor, wylot pionowy
1
26
286-069-354
Membrana
2
43
360-086-360
Páaska uszczelka pierĞcieniowa
2
286-070-600
Membrana
2
54
920-024-000
Przewód uziem. (tylko Acetal przew.)
1
55
706-025-115
WkrĊt masz. 10-32UNF x 0,88 dá.
8
42
4
Uziemienie pompy
(tylko pompy z przewodzącego acetalu)
Koniec z uchem jest
przymocowany do pompy
Koniec z zaciskiem jest
przymocowany do instalacji
uziemiającej
Przewód uziemiający (pozycja 54), dáugoĞci 8 stóp
(244 cm), jest dostarczany z pompą i jego ucho jest
przymocowane do staáej czĊĞci pompy.
Pompa musi byü uziemiona w celu ograniczenia ryzyka
wyáadowania elektrycznoĞci statycznej. NaleĪy zapoznaü
siĊ z lokalnymi przepisami dotyczącymi szczegóáowych
instrukcji wykonania uziemieĔ i wymaganego osprzĊtu.
Model E6 z tworzyw sztucznych 06/04
520-361-000 Strona 9
RYSUNEK ROZDZIELACZA STEROWANEGO
ELEKTROMAGNETYCZNIE, OPCJA
LISTA CZĉĝCI ELEKTROMAGNETYCZNEGO ROZDZIELACZA
POWIETRZA
(Obejmuje wszystkie pozycje podane na liĞcie czĊĞci zamiennych z wyjątkiem
wskazanych poniĪej)
POZ.
22
44
45
46
47
48
NR CZĉĝCI
675-047-115
755-037-000
360-106-360
241-001-000
893-095-000
219-001-000
219-004-000
219-002-000
219-003-000
49
50
51
52
53
866-068-000
538-083-555
835-009-555
860-062-540
866-069-000
OPIS
PierĞcieĔ ustalający, suwak zaw. pilotowego
Suwak zaworu pilotowego z uszcz. O-ring
Uszczelka, korpus Ğrodkowy
Záącze, przewód
Zawór elektromagnetyczny, NEMA 4
Cewka elektromagnesu, 24 V prądu staáego
Cewka elektromagnesu, 24 V prądu
przemiennego/12 V prądu staáego
Cewka elektromagnesu, 120 V prądu
przemiennego
Cewka elektromagnesu, 240 V prądu
przemiennego
àącznik rurki
Záączka
Trójnik
Rurka
àącznik rurki
LICZBA
2
1
1
1
1
1
1
INSTRUKCJA MONTAĩU: MONTAĩ MUSI
BYû WYKONANY PRZED URUCHOMIENIEM
Trójnik (pozycja 51), záączka (pozycja 50),
áącznik (pozycja 53) i rurka (pozycja 52) są
wstĊpnie zmontowane fabrycznie. Zespóá naleĪy
wkrĊciü w gwintowany otwór wlotu powietrza
w pokrywie (pozycja 9). WkrĊcaü ostroĪnie
uwaĪając, aby nie zerwaü gwintu. Swobodny
koniec rurki wcisnąü do áącznika (pozycja 49),
który jest podáączony do zaworu.
1
1
1
1
1
1
1
Rozdzielacz elektromagnetyczny budowy przeciwwybuchowej
(Dla cewki przeciwwybuchowej nie jest wymagany áącznik; cewka jest zintegrowana
z rozdzielaczem)
47
893-096-001
893-096-002
893-096-003
893-096-004
Zawór elektromagn., NEMA 7/9,
24 V prądu staáego
Zawór elektromagn., NEMA 7/9,
24 V prądu przemiennego/12V prądu staáego
Zawór elektromagn., NEMA 7/9,
120 V prądu przemiennego
Zawór elektromagn., NEMA 7/9,
240 V prądu przemiennego
Model E6 z tworzyw sztucznych 06/04
1
1
1
1
520-361-000 Strona 10
ROZDZIELACZ POWIETRZA STEROWANY
ELEKTROMAGNETYCZNIE, OPCJA
Opcjonalny, rozdzielacz powietrza Versa-Matic sterowany
elektromagnetycznie wykorzystuje sygnaáy elektryczne
do precyzyjnego sterowania prĊdkoĞcią pracy pompy. Cewka
elektromagnesu jest podáączona do sterownika prĊdkoĞci / sterowania
pakietowego Versa-Matic, lub ukáadu sterowania dostarczonego przez
uĪytkownika. SprĊĪone powietrze jest czynnikiem napĊdzającym
pompĊ, natomiast sygnaáy elektryczne sterują prĊdkoĞcią jej pracy
(wydatkiem).
ZASADA DZIAàANIA
Pompa Versa-Matic sterowana elektromagnetycznie ma rozdzielacz
powietrza sterowany elektromagnetycznie zamiast standardowego
rozdzielacza sterowanego zaworem pilotowym. W miejsce zaworu
pilotowego normalnie stosowanego do sterowania cyklicznym ruchem
rozdzielacza, wykorzystuje siĊ cewkĊ elektromagnetyczną. Gdy cewka
znajdzie siĊ pod napiĊciem, jedna z komór powietrznych pompy
zostanie poddana dziaáaniu ciĞnienia, natomiast z drugiej komory
powietrze zostanie wypchniĊte. Gdy napiĊcie zostaje wyáączone,
cewka przesuwa siĊ, z komory, która byáa pod ciĞnieniem, powietrze
wylatuje, podczas, gdy druga komora w tym czasie zostaje poddana
dziaáaniu ciĞnienia. DziĊki, na przemian, wáączaniu i wyáączaniu
napiĊcie na cewce pompa wykonuje ruchy cykliczne prawie tak samo,
jak pompa standardowa, z jednym wyjątkiem. Opcja ta pozwala na
precyzyjne sterowanie prĊdkoĞcią pompy i jej nadzorowanie.
PRZED ZAINSTALOWANIEM
Przed podáączeniem cewki naleĪy upewniü siĊ, czy odpowiada ona
napiĊciu w instalacji.
Záącze cewki
Przed podáączeniem
naleĪy wyjąü blok
zacisków z kostki
záącza
Model E6 z tworzyw sztucznych 06/04
Schemat
podáączeĔ
Zacisk nr 2
Zerowy
(Ujemny)
Zacisk nr 3
Uziemienie
Zacisk nr 1
NapiĊcie
(Dodatni)
520-361-000 Strona 11
Dodatek – PrzeglĆdy okresowe
W celu zapobieganiu niepoĪądanym awariom agregatu pompowego wynikających z nie
przestrzegania terminów przeglądów okresowych naleĪy dla kaĪdego urządzenia ustaliü
harmonogram technicznych czynnoĞci konserwacyjnych.
Harmonogram przeglądów okresowych i ich zakres naleĪy ustaliü wziąwszy pod uwagĊ
nastĊpujące czynniki :
- zalecenia producenta urządzenia oraz serwisu fabrycznego
- warunki pracy urządzenia (obciąĪenie, warunki otoczenia, cechy pompowanego
medium, czĊstoĞü zaáączeĔ, itp.)
- priorytet funkcjonowania urządzenia w instalacji
Dokáadne okreĞlenie harmonogramu przeglądów okresowych wraz z listą
niezbĊdnych czĊĞci zamiennych jest moĪliwe do przeprowadzenia przez serwis fabryczny lub
autoryzowany po przedstawieniu przez uĪytkownika przewidywanych i rzeczywistych
warunków pracy urządzenia.
Wykonywanie profilaktycznych czynnoĞci konserwacyjnych (smarowanie,
usuwanie nagromadzonych zanieczyszczeĔ) oraz okresowa wymiana normalnie
zuĪywających siĊ elementów agregatu pompowego (áoĪyska, uszczelnienia waáów, uszczelki,
itp.) zapewni dáugą i bezawaryjną pracĊ urządzenia.
W celu zachowania gwarancji producenta naleĪy bezwzglĊdnie przestrzegaü
zaleceĔ zawartych w instrukcji instalowania, montaĪu i obsáugi urządzenia. Instrukcja taka jest
doskonaáym Ĩródáem wiedzy na temat zakresu, sposobu i terminów przeprowadzania
przeglądów okresowych.
Planowe czynnoĞci konserwacyjne oraz przeglądy okresowe powinny byü
wykonywane przez wykwalifikowany personel przy uĪyciu wáaĞciwych materiaáów i narzĊdzi.
Stosowanie innych niĪ oryginalne (z wyáączeniem znormalizowanych) czĊĞci zamiennych
powoduje zagroĪenie uszkodzenia urządzenia oraz utratĊ gwarancji.
Wymiany czĊĞci zamiennych oraz inne naprawy urządzenia muszą byü
wykonywane zgodnie z wáaĞciwą technologią napraw okreĞloną przez producenta.
W przypadku znacznego skomplikowania konstrukcji urządzenia lub technologii
naprawy zaleca siĊ korzystanie z usáug serwisu fabrycznego lub autoryzowanego w celu
przeprowadzenia pierwszego uruchomienia urządzenia, przeglądu okresowego lub naprawy
po awarii oraz uruchomienia po przeglądzie lub naprawie.
Model E6 z tworzyw sztucznych 06/04
520-361-000 Strona 12
Załącznik 3
Certyfikaty pompy Versa-Matic
- 44 -

Podobne dokumenty