（兖州煤业股份有限公司兴隆庄煤矿，山东兖州 ， 272102）
摘要：可控起动传输装置(简称CST)的传动介质（美孚424抗磨液压油）原设计采用风冷的方式降温，由于自身所配冷却风扇的散热片局部易堵塞且其间隙太小无法清洗，所以严重影响传动介质的冷却，若连续运行时间长或带载起动过程中，就会造成CST超温保护动作（超过85度）而无法正常开机，大大降低了CST的工作效率，针对存在的问题我们在原有风冷的基础上，又加设一套水冷装置，利用循环水冷却传动介质，极大的提高了冷却效果，确保了CST的正常运转。
关键词：CST 风冷 水冷 改造
兖矿集团兴隆庄煤矿一采主皮胶带机担负着矿井的主要原煤运输任务，是一采及十采主煤流运输系统的重中之重，其能否正常运行直接决定着矿井年产量的高低，一采主皮胶带机虽然设计时功率富余系数大，但是近年来CST传动介质的冷却问题逐渐成为制约生产的主要问题，尤其是胶带机带载起动的时候，经常因为温升过快，达到CST额定运行温度而强行终止胶带机的起动过程，造成特殊情况下无法保证正常生产的情况。
CST内的传动介质（美孚424抗磨液压油）原设计采用风冷的方式降温，由于煤矿井下胶带机巷道作为回风巷使用，巷道内温度相对较高，加之CST自身所配冷却风扇的散热片局部易堵塞且其间隙太小无法清洗，所以严重影响传动介质的冷却，若连续运行时间长或带载起动过程中，就会造成CST超温保护动作（超过85度）而无法正常开机，严重时甚至会烧坏CST设备，造成巨大的经济损失。
针对以上存在的问题，经过调研、讨论，我们对CST的冷却系统进行了水冷改造。
一、CST水冷改造技术要求及条件：
1、本系统设计所依技术参数如下：
①被冷却介质：美孚424抗磨液压油
②流量：10kg/s
③压力：1.0MPa
④进/出油温度：50℃/40℃
2、水冷系统所需冷却介质为中性清水，温度30℃以下，水质应无可视性杂质，压力范围4.0 MPa。流量不小于50t/h。
3、电源参数：660v/50Hz。
原冷却系统为风冷装置，由于现场环境温度过高及风冷本身特点，冷却效果不理想，致使油温偏高。根据现场现有条件本系统采用水循环冷却。
二、CST水冷改造技术方案
1、基本原理与组成
采用两级热交换，板式换热器进行油——水之间的热交换，然后再进行水 ——水之间的热交换。采用优质换热器，板片特采用加厚0.7mm,冷却水系统采用管道泵机械循环。
系统主要由板式换热器、不锈钢储水箱、循环水泵、控制柜、管道及各种阀门、温度传感器等组成，采用全自动控制。
2、冷却运行方式
采用闭式循环：冷却用水经过滤进入储水箱，水箱呈扁长结构，兼有冷却功能；水泵从储水箱内抽水加压送入板式换热器与油进行热交换；交换后的较高温度的水经过另一台换热器与井下自来水进行热交换使水温下降后，再进行下一个循环。冷却用水如此循环使用，正常状态下不再补充，达到节约用水的目的。
3、安装与调试
由储水箱及换热器供货厂家根据现场情况负责指导安装并调试，施工现场在井下，一切防护措施由兴隆庄煤矿皮带队组织实施。首先将储水箱、换热器安装到位，然后按照油—水换热系统图将管路连接好，最后进行通水调试。
4、技术特点
1、在正常状态下，系统运行后具有明显的冷却效果。
2、功能实现
（1）该水冷系统满足主设备要求，确保可靠运行。
（2）系统能够自动运行，控制柜可接受远程信号控制水泵启停；水泵一用一备，故障时可以自动切换。
（3）水箱温度高侧设温度传感器，超上限（暂定50℃）输出信号自动开启电磁阀，向系统补水；传感器标准信号输出。
（4）控制柜有水、油温度报警指示，设远传通讯接口。
（5）在4台CST的冷却油路内增加流量监测，输出的模拟信号信号4-20mA要分出两路，另一路进入CST监控箱。
（6）在4台CST的冷却油路的3吋出油口管路上增加不锈钢的截止阀。
（7）在高压水的主管路上增加水流量监测。在4MPa高压水-水换热器的两端增加过滤器，以防止堵塞。
（8）在电磁阀补水通调处增加手动补水通道。
（9）隔爆型总控制柜要具备所有参数的集中液晶显示屏，在自动监控状态下要有手动控制水泵开停的控制功能。水泵电机控制接触器要选用50安的，以保证电机故障后不损坏控制箱。
（10）新增加的油路和水路要采用标准弯头和法兰盘，直管路上每条管路最大长度为5米并且两端有法兰盘，以便于维修。
三、关键技术及创新点：
1、采用两级换热，板式换热器进行油——水之间的热交换，然后再进行水 ——水之间的热交换。采用优质换热器，板片特采用加厚0.7mm,冷却水系统采用管道泵机械循环。
2、采用闭式循环：冷却用水经过滤进入储水箱，水箱呈扁长结构，兼有冷却功能；水泵从储水箱内抽水加压送入板式换热器与油进行热交换；交换后的较高温度的水经过另一台换热器与井下自来水进行热交换使水温下降后，再进行下一个循环。冷却用水如此循环使用，正常状态下不再补充，达到节约用水的目的。
四、经济技术效益分析报告：
1#CST冷却水流量流速实测数据：
以上表中流量数据采用HTDS-100H型手持式超声波流量计（苏州科力华电子有限公司）测量 。
经济效益分析：
1、水流量值按照每台8.5 m3/h计算，4台CST合计用水量8.5×4=34t/h。每天按照20小时、每月30天计算，则每月节约水量为： 8.5×4×20×30=20400 (吨)。每年节约用水量达到：20400×12=244800(吨)。按照每吨水单价0.65元计算，每年节省投入15.912万元。
2、由于我们使用的冷却水在水箱与板式换热器之间以及冷却器与管路之间循环，没有将水排入大巷，从而避免了所使用水再次通过井下泵房排至地面的费用： 每年节约用水244800吨，每吨水从井下泵房排至地面约1.00元，每年节省投入24.48万元。每年共节省投入40.392万元， 6年共计节省投入242.352万元。
此项目应用于生产后，即杜绝了CST超温影响生产的情况，同时也杜绝了因超温而烧坏CST的问题，其经济效益和社会效益显著。
作者简介： 姓名：范守俊；性别：男；学历：本科；职称：工程师，山东淄博人，自2001年从事机电管理工作至今，先后在《煤矿现代化》、《科技信息》等刊物发表论文多篇；Tel：0537-3871042 E-mail：xlzmkpdd@sina.com。
论文作者:范守俊
论文发表刊物:《科技新时代》2018年8期
论文发表时间:2018/10/22
标签：热交换论文; 水冷论文; 换热器论文; 系统论文; 介质论文; 井下论文; 水泵论文; 《科技新时代》2018年8期论文;