煤礦鐵路運銷系統防凍液智能噴灑系統研究與應用

劉厚榮 崔含

摘 要：文章針對以往鐵路運煤車防凍液噴灑存在的問題，借助先進的技術形式開發研究出一種新型防凍自動噴灑系統，文章現就新型防凍自動噴灑系統的組成、功能以及系統應用效果問題進行探究，旨在能夠借助新型防凍自動噴灑系統來彌補以往鐵路運煤車防凍噴灑問題。

關鍵詞：煤礦鐵路;運煤車;防凍噴灑系統;改進

冬季凍車現象是多年來煤炭對外運輸時常面臨的問題。這個問題的出現嚴重影響了煤礦企業的正常運輸管理。為了能夠減少煤炭對外運輸的凍車現象，煤炭廠選擇應用了人工噴灑防凍技術。在人工噴灑防凍技術的應用下雖然緩解了冬季凍車現象，但是由于是人工操作在具體實施的時候會出現數值不準確的問題，且會引發噴灑不均勻、防凍液局部噴灑等現象，無形中浪費了較多的防凍液，防凍效果不理想。基于這個問題，文章研究開發了鐵路運煤車防凍自動噴灑系統，經過實踐研究證明這個防凍噴灑系統運行效果良好，不僅有效防止了冬季煤炭外運的凍車現象，而且也解決了人工噴灑防凍液的問題，使得煤炭鐵路運輸取得了良好的效益。

一、以往鐵路運煤車防凍液噴灑存在的問題

以往鐵路運煤車防凍液噴灑選擇的是人工操作的方式，會在精煤入倉膠帶和列車的上方添加一個噴灑管，借助這個噴灑管來完成噴灑操作。但是從實際操作上來看，在噴灑的過程中會出現局部噴灑不均勻、列車過空擋噴灑的現象，無形中浪費了較多的防凍液，防凍效果不理想。

二、新型防凍自動噴灑系統的組成

（一）液流系統。新型防凍自動噴灑系統中的液流系統主要是為整個系統提供具備一定壓力的防凍液，并在控制系統的作用下借助噴灑機構來對車廂內部表面和輸送帶上的煤炭進行噴灑。液流系統的構成零部件包含儲液罐、過濾器、離心泵、止回閥、表閥、壓力變動器、流量計、水表、球閥、電磁閥、運煤輸送帶、電磁閥前過濾器、轉動噴嘴、軟管、固定好的噴嘴等。

在整個液流系統中兩臺離心泵同時使用，在主泵出現系統故障的時候會及時切換到備用泵。

泵的出入口位置上都設置了法蘭閘閥，出口位置上的法蘭閘閥沒有還設置了止回閥，會有效避免防凍液在主泵和備用泵管路形成循環，并在水泵停止工作的時候還能夠避免防凍液對水泵的沖擊。

一般性的圓錐噴嘴噴灑出的液體是圓錐體，在投射液體的時候會形成一個圓面，運煤車車廂和傳送帶在移動的時候噴灑面會出現重疊的現象，在這種情況下多個噴嘴組合之后會出現噴灑不均勻的問題。扇形噴嘴噴灑出來對液體是扁平扇形，在投射的時候會出現狹長的帶狀，在車廂和輸送帶均勻向前移動的時候噴嘴會成呈現出穩定的噴灑形狀。

（二）噴灑機構。噴灑車廂的表面會設置噴灑機構，整個噴灑機構由于門架、噴頭轉向裝置、固定噴嘴組成。門架會固定在鐵路軌道上，門架的底部設置了固定轉向噴頭和噴嘴。噴頭轉向裝置具體涉及到軸承、減速器、電機、擺動噴嘴。車廂內部設置的噴嘴有16個，由軟管和輸液管組合連接在一起，設置成兩個小組工作，一個小組的四個噴嘴會被固定在噴頭上，會隨著轉軸的轉動而轉動，之后實現對車廂前后的均勻噴灑。另外一組的噴嘴也被固定處理，能夠對車輛左右兩邊的表面完成噴灑處理，在一個小組噴嘴完成小流量噴灑的時候，第二個小組的噴嘴就會加量噴灑。

（三）電氣設備控制系統。控制系統結構如圖一所示，PLC的CPU模塊會借助專門的電纜連接到智能數字監控儀器設備上，CPU模塊輸入端子接旋鈕、按鈕、接近開關和光電開關元件，負責輸出連接接觸器、繼電器和指示燈等。PLC模擬量輸入模塊負責控制溫度變送器、壓力變送器和電磁流量傳感器。

電氣設備控制系統應用了計算機遠程控制系統、控制面板、人工控制模式，在這幾個控制方式的作用下能夠確保噴灑系統的安全性和可靠性，從而根據實際情況來調節防凍液的噴灑頻率。在電氣設備控制系統的作用下還能夠自動識別車廂、車頭的連接方向。

（四）監控系統。在監控系統的作用下操作人員可以實現對防凍液自動噴灑系統的遠程控制。在系統控制操作的時候會出現七個畫面，包含主監控畫面、擺動電機監控畫面、警報監視畫面、變量監視畫面、趨勢圖畫面、變頻器畫面、報表輸出畫面。在進入監控系統之后主界面會自動顯示液流系統的工作情況，進而實現對防凍液自動噴灑系統的遠程控制。

三、新型防凍自動噴灑系統的功能

新型防凍自動噴灑系統的功能如下所示：第一，實現對氣溫、防凍液流量、液壓系統壓力的自動化控制，并根據周圍環境溫度變化來自動調節噴灑模式，實現對高溫少噴、低溫多噴噴灑模式的靈活使用。第二，在車廂進入噴灑區域時及時噴灑防凍液，在列車離開噴灑區之后，車廂內的掛鉤空擋、火車頭可以不噴灑防凍液。第三，新型防凍自動噴灑系統能夠在露天環境下完成噴灑操作，且在噴灑操作的時候不會受到外界環境的影響。

四、新型防凍自動噴灑系統的應用效益

新型防凍自動噴灑系統在安裝和調試后投入工業領域，經過生產實踐研究證明整個系統的運行穩定、可靠、安穩，且在操作中的防凍液噴灑十分均勻，取得了良好的噴灑效果。

鐵路運煤車防凍液自動噴灑系統投入運行之后會比原來的人工噴灑防凍液消耗量每噸降低0.41千克，如果按照冬季噴灑消耗比例計算，即煤炭運輸量為116萬噸，每千克防凍液2.1元計算，每年能夠節約資金100萬元。

鐵路運煤車防凍液自動噴灑系統在正式投入之后降低了工人的勞動強度，節省了勞動力，并能夠實現對車廂、車頭的自動化識別，在不需要工人巡視的情況下就能夠降低工人的勞動強度。新型防凍自動噴灑系統的運作能夠保障產品的質量，防止冬季凍車事故的發生，從而而為選煤廠的運作創設良好的產品信譽，使得新型防凍自動噴灑系統獲得更多市場。

結束語

綜上所述，新型煤礦鐵路運煤車防凍液自動噴灑系統在運作的時候克服了以往人工噴灑防凍液的局限，在運作的時候能夠自動識別車廂、車頭的連接空擋，且能夠自動識別車輛的運動方向，在車頭、車廂連接處于空擋的時候就會停止噴灑，從而能夠減少防凍液的浪費。為了能夠更好的發揮出新型防凍自動噴灑系統的作用，需要相關人員根據環境溫度來自動調控防凍液的噴灑量，從而使其能夠更好的適應不同溫度對防凍噴灑量的要求，由此達到理想的噴灑效果。在技術的支持下自動噴灑防凍系統不僅能夠滿足冬季運煤車的防凍需要，而且還能夠為礦粉企業、礦石企業的含水、易凍貨物運輸提供重要參考支持。

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