Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.09.1975 Opis patentowy opublikowano: 15.09.1975 78624 KI. 21c,59/33 MKP F04b 49/06 CZYTELNIA*! Urzedu Patent; ¦-no Twórcy wynalazku: Stefan Retek, Czeslaw Buchta, Henryk Wycislik, Joachim Brzakalik, Zenon Michalak, Aleksander Bicz, Franciszek Michalek, Andrzej Szczurek, Ernestyn Polak Uprawniony z patentu tymczasowego: Kopalnia Wegla Kamiennego „Rydultowy", Rydultowy (Polska) Uklad sterowania automatycznego pomp odwadniania przodkowego zwlaszcza w kopalniach gazowych i Przedmiotem wynalazku jest uklad sluzacy do sterowania automatycznego pomp odwadniania przodkowego stosowany w podziemiach kopaln zwlaszcza gazowych.W znanym dotychczas ukladzie sterowania auto- 5 matycznego wykonujacego powyzsze zadania dzia¬ lajacym w zaleznosci od wysokosci lustra wody w zbiorniku znajduje sie transformator bezpieczen¬ stwa zasilajacy obnizonym napieciem zespól prze¬ kazników i elektrodowy czujnik poziomu wody 10 sterujacy doplywem pradu do cewki napedowej.Czujnik zawiera trzy pionowe elektrody, z któ¬ rych jedna jest krótsza i siega swym koncem do wysokosci najwyzszego dopuszczalnego poziomu wody, a dwie pozostale dluzsze tak, ze ich konce 15 siegaja do poziomu wody przy osiagnieciu, któ¬ rego naped pompy zostaje wylaczony. Przy czym jedna z nich jest polaczona z odprowadzeniem elektrody krótkiej poprzez opornik dodatkowy tak dobrany, aby przekaznik nie zadzialal gdy uprzed- 20 nio jego kotwiczka nie byla przyciagnieta i gdy z woda zetkna sie tylko obie dluzsze elektrody.W znanym dotychczas ukladzie prad plynacy przez cewke przekaznika musi byc wystarczajacy do utrzymania przekaznika w stanie wzbudzenia, 25 a ponadto elektrody czujnika tak osadzone, aby w zaleznosci od warunków pracy odleglosc miedzy nimi mogla byc regulowana. Dodatkowa wada jest ograniczenie stosowania tego ukladu tylko do przodków nie zawierajacych metanu i do pompo- 30 wania wody o ograniczonej zawartosci zanieczysz¬ czenia.Celem wynalazku jest unikniecie wad i niedo¬ godnosci dotychczas stosowanych urzadzen steru¬ jacych.Zadaniem wynalazku jest opracowanie odpo¬ wiedniego ukladu sterowania automatycznego spel¬ niajacego cel i wymagania stawiane przez warun¬ ki eksploatacyjne w podziemiach kopaln gazowych.Cel ten zostal osiagniety przez opracowanie no¬ wego ukladu sterowania automatycznego pomp od¬ wadniania przodkowego z ukladem iskrobezpiecz- nym stanowiacym zalany zywica w jednolity blok transformator niskiego napiecia z podlaczonymi szeregowo do obwodu wtórnego opornikami, do którego przylaczone sa zespoly kontroli poziomu wody zbiornika, które poprzez mostki oporowe sa przylaczone do uzwojenia wtórnego transformato¬ ra, a poprzez zestyki przekazników sa wlaczone do obwodu przekaznika programowego. Przekaznik ten jest wyposazony w cztery programowo zalaczone zestyki, z których pierwszy zestyk zwiemy za¬ myka obwód podtrzymania przekaznika pomocni¬ czego, zas drugi i trzeci zestyk zwiemy zasilaja obwody przekazników sterujacych, natomiast ostat¬ ni zestyk rozwierny zamyka obwody przekazni¬ ków awaryjnych. Do ukladu iskrobezpiecznego przylaczone sa zespoly kontroli cisnienia, które podlaczone sa do przekazników alarmowych.Zaleta ukladu sterowania automatycznego we- 78 62478 624 3 dlug wynalazku jest mozliwosc jego pelnego sto¬ sowania w podziemiach kopaln gazowych o do¬ wolnym stezeniu metanu przy pompowaniu wody zanieczyszczonej kwasami wzglednie zwiazkami chemicznymi.Wynalazek zostanie blizej objasniony na przy¬ kladzie wykonania ukladu polaczen zilustrowane¬ go schematycznie na rysunku, przy czym dla uwy¬ puklenia istoty wynalazku i uproszczenia opisu w ukladzie "tym pominieto pewne drobne elementy, które nie wplywaja na zasadnicza koncepcje tego wynalazku.Zasada pracy ukladu jest ciagle kontrolowanie poziomu wody w zbiorniku przy pomocy elektrod sterowniczych El, E2, E3, E4 przed i w czasie uru¬ chomienia pomp.Jezeli lustro wody w zbiorniku podniesie sie do poziomu dolnego to na skutek zetkniecia sie z elektroda sterownicza El nastapi wysterowanie tranzystora Tl poprzez mostek oporowy Rl, Rw (opornosc wody miedzy zestykiem elektrody El a ziemia) Rpl' i Rpl" napieciem z uzwojenia wtór¬ nego transformatora 2Tr powodujac zadzialanie przekaznika 1PE, którego zestyk 1PE1 przygotowu¬ je obwody pracy przekazników PD, 1PS i 2PS.Podniesienie sie lustra wody do poziomu srodko¬ wego spowoduje zetkniecie sie z elektroda stero¬ wnicza E2 i uruchomienie przekaznika 2PE.Dalsze podniesienie sie lustra wody do poziomu górnego przez zetkniecie sie z elektroda sterowni¬ cza E3 uruchomi przekaznik 3PE, którego zestyk 3PE1 spowoduje zadzialanie przekaznika 1P. Prze¬ kaznik 1P jest podtrzymywany zestykiem 1P2, a zestykiem 1P1 uruchamia przekaznik PD, przez któ¬ rego zestyk PD1 zostaje uruchomiony przekaznik programowy PP. Po czasie przykladowo 10 sekund zestyk PP1 zamyka sie i podtrzymuje dzialanie przekaznika PD, a po czasie przykladowo 5 se¬ kund zamyka sie zestyk PP2 i uruchamia prze¬ kaznik sterujacy 1PS podtrzymywany zestykiem 1PS1. Zestyk 1PS2 przygotowuje obwód przekaz¬ nika alarmowego 1PA, zestyk 1PS3 zamyka ob¬ wód sterowania stycznika ISt, który zalacza silnik pompy IM, a zestyk 1PS4 przygotowuje obwód przekaznika 1P do zwolnienia i pompa zaczyna pracowac powodujac wzrost cisnienia wody w ru¬ rociagu tlocznym i zwarcie zestyków czujnika cis¬ nienia 1WC. Powoduje to zwolnienie przekaznika 1PC, a otwarcie zestyku 1PC1 spowoduje zwolnie¬ nie przekaznika PD po otwarciu zestyku PP1 i za¬ trzymaniu sie przekaznika programowego PP.Otwarcie zestyku 1PC2 uniemozliwi uruchomie¬ nie przekaznika 1PA po zamknieciu zestyku PP4.Po czasie przykladowo 60 sekund zestyk PP1 ot¬ wiera sie, zwalnia przekaznik PD, który zatrzy¬ muje przekaznik programowy PP. Pompa pracuje nadal do czasu obnizenia sie lustra wody ponizej poziomu dolnego. Zmniejszenie cisnienia w ruro¬ ciagu powoduje zadzialanie przekaznika 1PC. Pod¬ niesienie sie lustra wody do poziomu górnego spo¬ woduje podobne dzialanie ukladu jak poprzednio z ta tylko róznica, ze zamiast silnika pompy IM przekaznik programowy PP poprzez przekaznik ste¬ rujacy 2PS zamyka obwód sterowania stycznika 2St, który zalacza silnik pompy 2M. W przypadku 4 spadku cisnienia w rurociagu tlocznym pompy pracujacej lub jezeli po czasie przykladowo 35 sekund od chwili uruchomienia pompy cisnienie nie wzrosnie to poprzez zestyk PP4 zadziala prze¬ kaznik awaryjny 1PA lub 2PA podtrzymywany wlasnym zestykiem 1PA1 luB 2PA1 podczas gdy zestyk 1PA2 lub 2PA2 wylacza przekaznik steru¬ jacy 1PS lub 2PS pompy, która ulegla awarii. Je¬ zeli awaria pompy nastapila przy poziomie gór¬ nym napelnienia zbiornika to uruchomiony prze¬ kaznik programowy PP spowoduje natychmiast za¬ laczenie drugiej pompy, jezeli natomiast awaria pompy nastapila ponizej poziomu górnego napel¬ nienia zbiornika to zalaczenie pompy drugiej na¬ stapi dopiero po podniesieniu sie lustra wody do tego poziomu. W przypadku podniesienia sie lustra wody pomimo stale pracujacej jednej pompy do poziomu alarmowego i zetkniecia sie z elektroda sterownicza E4 zadiziala przekaznik 4PE urucha¬ miajacy kolejno przekaznik 2P, PD i PP. Prze¬ kaznik programowy PP po czasie przykladowo 10 sekund wlacza przekaznik sterujacy 2PS drugiej pompy uruchamiajac ja dodatkowo.Uklad posiada mozliwosc pracy zarówno automa¬ tycznej przy zwarciu zestyków LK1, LK2, LK3, LK4 przelacznika, jak równiez pracy sterowanej recznie przez zwarcie zestyków LK1, LK2, LK5, LK6 przelacznika oraz nacisnieciu odpowiednio przycisków 1, 2 sterujacych bezposrednio styczni¬ kami Stl i St2.Zadzialanie ukladu kontroli poziomu wody syg¬ nalizowane jest zapaleniem sie zarówek sygnaliza¬ cyjnych ostrzegajacych o podnoszeniu sie poziomu lustra wody w zbiorniku. PL