Спосіб визначення енергоефективності магістрального конвеєрного транспорту

Реферат: Спосіб визначення енергоефективності магістрального конвеєрного транспорту включає визначення швидкості завантаження вугіллям із очисного вибою. Попередньо визначають швидкість подачі очисного комбайна за енергоспоживанням очисного комплексу, з урахуванням яких встановлюють швидкість завантаження та тягову характеристику в кожний даний момент, а також абсолютну та питому витрату електроенергії конвеєром. UA 98766 U (12) UA 98766 U UA 98766 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до технологічного процесу видобутку та транспортування вугілля з підземних очисних вибоїв, зокрема до визначення енергоефективності конвеєрного транспорту. Відомий спосіб визначення енергоефективності полягає у розрахунку електроспоживання конвеєрів за значеннями видобутого вугілля за зміну або більш тривалий термін. [ГОСТ 30356-96, Методы определения норм расходования электроэнергии горными предприятиями, Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, Минск.] Найближчим технічним рішенням є спосіб визначення енергоефективності конвеєрного транспорту за ДСТУ, а визначення хвилинних значень за допомогою вимірювальних вагів, що є достатньо трудомістким та витратним. [СОУ 10.1.00174094.001-2004 Енергоаудит на гірничих підприємствах; В.П. Кондрахін, М.І. Стаднік, П.В. Белицький. Вимірювання вантажопотоку на стрічковому конвеєрі за допомогою знімного тензовимірювального пристрою з урахуванням натягу стрічки, Наукові праці ДонНТУ, Серія: Гірничо-електромеханічна. - №1 (25). – 2013. - С. 79-87.] Недоліком відомого способу є недостатня точність розрахунку електроспоживання по середнім даним і неврахування фактичних хвилинних значень вантажопотоку, що впливають на навантаження конвеєрів, а використання вимірювальних вагів потребує встановлення додаткового обладнання. В основу корисної моделі поставлена задачу удосконалення відомого способу визначення енергоефективності магістрального конвеєрного транспорту вугільної шахти, в якому внесенням нових технологічних параметрів досягається можливість здійснення енергомоніторингу, поточної ідентифікації режиму роботи в кожен момент часу в процесі транспортування вугільної маси, підвищення точності при спрощенні технології, та, за рахунок цього, підвищення ефективності, зниження витрат. Задача вирішується тим, що визначають енергоефективність магістрального конвеєрного транспорту, що включає визначення швидкості завантаження із очисного вибою, відрізняється тим, що попередньо визначають швидкість подачі очисного комбайна за енергоспоживанням очисного комплексу, з урахуванням яких встановлюють швидкість завантаження та тягову характеристику в кожний даний момент, а також абсолютну та питому витрату електроенергії конвеєром. На фіг. 1 наведена технологічна схема комплексу видобувної дільниці за стовпової системи розробки, де: 1 - енергопоїзд; 2 - кріплення сполучення; 3 - конвеєр скребковий; 4 - кріплення гідравлічне; 5 - комбайн очисний; 6 - конвеєр стрічковий. На фіг. 2. наведено експериментальні дані, де (а) - лінія регрессії залежності швидкості очисного комбайна від активної потужності очисного комплексу; (b) - 95 %-ві довірчі інтервали для середніх значень; (с) - 95 %-ві довірчі інтервали для індивідуальних значень. Спосіб реалізується наступним чином 1. Попередньо визначають енергоспоживання очисного комплексу та швидкість подачі очисного комбайна 5, фіг. 1. Для цього спочатку вимірюють хвилинні значення витрати електроенергії очисним комплексом та швидкість подачі комбайна, наприклад протягом робочої зміни. Прилади обліку можуть знаходитися в комірках КРУ 6 кВ енергопоїзду 1 фіг. 1. Визначають нижній і верхній поріг потужності при вийманні вугілля і модуль величини знакозмінної похідної, вище якого здійснюється процес виїмки. 2. Потім визначають кореляційну залежність швидкості подачі комбайна від хвилинних значень витрати електроенергії. Згідно з експериментальними результатами, що наведені та проаналізовані на фіг. 2, заміри проводилися на шахті ім. Сташкова з наступним обладнанням очисного комплексу: комбайн МК-67 (встановлена потужність двигуна 115 кВт) (5, фіг. 1), насос місцевого зрошення НУМС (32 кВт), маслостанція (30 кВт) (живить маслом елементи 2 та 4, фіг. 1), конвеєр СП-46 (3 × 22 кВт) (3, фіг. 1), насосна станція СНУ-4 (2,2 кВт), лебідка ЛГД2 (4,5 кВт), апарат пусковий АП-3,5 (3,5 кВт). 3. Далі визначають час роботи очисного комбайна 5, фіг. 1 в режимі виїмки корисної копалини за рівнем і швидкості наростання активної потужності, що споживає очисний комплекс за значеннями витрати електроенергії. Дані по енергоспоживанню комплексу знімаються в комірках КРУ 6 кВ. 4. Потім визначають швидкість подачі комбайна 5, фіг. 1 по кореляційній залежності, знайденої за існуючим ГЕН очисного комплексу (п 2.) та хвилинними поточними замірами витрати електроенергії (фіг. 2). 5 Розташування комбайна 5, фіг. 1 в лаві визначають шляхом інтегрування значень швидкості подачі за час виїмки і відраховується від початку лави. Одночасно визначають час 1 UA 98766 U переміщення відбитого вугілля до початку лави за значеннями швидкість переміщення скребкового конвеєра 3, фіг. 1. 6. Швидкість подачі однозначно визначає обсяг видобутого вугілля qв ант (вантажу): qв ант  HB з Vк 5 10 15 20 3 де  - щільність вугілля в цілику, т/м ; H - потужність пласту, м; B з - ширина захвату робочого органу, м; Vк - швидкість подачі комбайну, м/хв. З урахуванням часу доставки вантажу скребковим конвеєром 3, фіг. 1 знаходяться хвилинні значення потоку вугілля з очисного вибою в кожний даний момент. 7. Використовуючи ГЕН очисного комплексу визначають час, що витрачається на кінцеві операції і початок наступного циклу. 8. З урахуванням знайдених величин, встановлюють швидкість завантаження та тягову характеристику за хвилинними значеннями, а також абсолютну та питому витрату електроенергії конвеєром (6, фіг. 1). Визначають хвилинні значень потоку вугілля з очисного вибою використовуючи спрощений тяговий розрахунок конвеєра Fповн  F1 2  F3  4  l  gqвант  qл с'  cos   sin    l  g  q'p   l  g  q л  c'  cos   sin   l  g  q"p  , q" p q'p q л де , , - погона маса, верхніх роликоопор та стрічки, т/км; c' - коефіцієнт, що враховує додаткові опори;  - коефіцієнт опору подовжньому руху конвеєра;  - кут установки конвеєра, , Fпов н - сила, що необхідна для переміщення конвеєра з вантажем, Н, F3  4 - сила, що необхідна для переміщення верхньої гілки, Н, F1 2 - сила, що необхідна для переміщення F нижньої гілки, Н, гр - сила, що необхідна для транспортування вантажу на стрічці, Н, Fxx сила, що необхідна для переміщення частин самого конвеєра, Н, l - довжина конвеєра, м, qв ант - сума хвилинних значень вантажопотоку, що потрапили та знаходяться на конвеєрі у 25 30 35 40 момент визначення сили Fпов н . Визначають хвилинні значення енергії, що необхідна для переміщення разом рухомих частин конвеєра 6, фіг. 1 і вантажу: F t Wпов н  пов н  , кВт*год./т*км  - швидкість переміщення стрічки конвеєра, t - час, за котрий визначається енергія, хв, де  - ККД приводу конвеєру. Визначають питоме енергоспоживання: Wпов н w пит  l  qв ант  t   , кВт*год. [Транспорт на горных предприятиях / Б.А. Кузнецов, А.А. Ренгевич, В.Г. Шорин, Н.Я. Биличенко, К.И. Бахурин, A.M. Варшавский, В.И. Тарасов; под общ. ред. Б.А. Кузнецова. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М.: Недра, 1976. - 551 с]. Запропонований спосіб визначення енергоефективності за хвилинними значеннями вантажопотоків, що в свою чергу знаходяться за даними енергоспоживання видобувних комплексів, дозволяє здійснювати енергомоніторинг в кожен заданий період магістрального конвеєрного транспорту у поточному часі, також дозволяє визначити найменш енергоефективні ланки та може бути підставою щодо рекомендацій встановлення засобів підвищення енергоефективності системи конвеєрного транспорту шахти. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 Спосіб визначення енергоефективності магістрального конвеєрного транспорту, що включає визначення швидкості завантаження вугіллям із очисного вибою, який відрізняється тим, що попередньо визначають швидкість подачі очисного комбайна за енергоспоживанням очисного комплексу, з урахуванням яких встановлюють швидкість завантаження та тягову характеристику в кожний даний момент, а також абсолютну та питому витрату електроенергії конвеєром. 2 UA 98766 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3