 |
|
Отже, заданна по проекті продуктивність шахти буде
Виконана.
Розглянемо другий варіант діаграми роботи головної піднімальної установки, коли відбувається плавне збільшення швидкості порожнього скіпа, що опускається, і немає точок 2, 3 ( дивися рисунок ).
Розрахункова діаграма при спуску скіпа буде виглядати (дивися рисунок 6.4). Зупинимося на другому варіанті роботи.
Рисунок 6.4 - Аналіз другого варіанта роботи підйому при спуску
, відкіля а = а1 – а1• 
,
; V = 
при t = 0, V = 0, c = 0,
при t = t1, V = Vmax, c = 0.
V = a1t – a1 
, Vmax = + a1t1 - a1 
,
Vmax = a1 ,
відкіля:
t 1 = 2 • 
с. (6.118)
,
відкіля:
при t = 0, х =0, c = 0,
при t = t1, h1= a1 
, м
Отже,
h1 = 
м. (6.119)
h 2 = Н – h1 – h3 – h/3 = 626 – 92,7 - 35,28 – 16 = 482,02 м (6.120)
t2 = 
= 
c. (6.121)
Т/ с = t1 + t2 + t/3 + t3 = 19,9 + 68,86 + 6.53 + 5.6 = 100,89 с, (6.122)
Т/ с = 100,89с < ТС(П) = 115 c.
Витрата електроенергії в другому варіанті буде менше, але мається перевищення припустимої швидкості і прискорення при виході скіпа з розвантажувальних кривих, тому прискорення треба обмежувати до 0,45 м/с2.
При обмеженні прискорення:
t 1 = 2 * 
с. (6.123)
h1 = 
м. (6.124)
h 2 = Н – h1 – h3 – h/3 = 626 – 145,08 - 35,28 – 16 = 429,64 м (6.125)
t2 = = 
c. (6.126)
Т/ с = t1 + t2 + t/3 + t3 = 31,1 + 61,37 + 6.53 + 5.6 = 104,6 с, (6.127)
Визначимо час на вихід скіпа з розвантажувальних кривих:
-0,002411 t3 + 0.225t2 – 2.4 = 0, t = 3,32 c. (6.128)
де 2,4 м – шлях прохідний скіпом у розвантажувальних кривих.
Швидкість при виході скіпа з розвантажувальних кривих складе:
V = a1t – a1 = 0,45 * 3,32 – 0,45 * 
1,474 м/с, що < Vmax = 1.5 м/с.
Т/ с = 104,6 с < ТС(П) = 115 c и t2 = 61,3 c < t2 = 75.09 c.
Отже, другий варіант вигідніше.
Рівняння динаміки, використовувані в розрахунках рушійних зусиль приведені нижче:
1. При спуску скіпа:
F = g 
, Н(6.129)
При підйомі скіпа
2.1 до розвантажувальних кривих:
F = g 
, Н(6.130)
2.2 в розвантажувальних кривих:
F =g 
,Н(6.140)
де
=0,5 -коефіцієнт, що враховує зменшення маси корисного вантажу при русі навантаженого скіпа в розвантажувальних кривих і просипання частини корисної копалини в бункер;
= * 
-поточне значення коефіцієнта, що враховує
зменшення маси корисного вантажу при русі навантаженого cкіпа
в розвантажувальних кривих і просипання частини корисної копалини в бункер;
= 0,5– коефіцієнт, що враховує порушення власних мас піднімальних
судин.
У таблицю заносимо точки діаграм - величини прискорень, швидкостей, що рухають зусилля, потужність на спуск/підйом.
Таблиця 6.9 - До побудови діаграми спуска скіпа
| Номер точки на діаграмі | t, c | аi = а I –
- ai* 
| Vi = V + ait - ai *  , м/с
| Xi = Vit + ai  - - ai *  , м
| F= g* (mПР – (z2m/ K-z1m)(H-2h)-mС) ± Smiai, Н | Ni = 
| ||||||
| У період t1 | ||||||||||||
| пром. | 1,037 | 0,435 | 0,46 | 0,24 | 209959,6 | 96,348 | ||||||
| пром. | 11,40 | 0,285 | 4,19 | 25,7 | 790,548 | |||||||
| 31,11 | 145,18 | 146995,27 | 1028,97 | |||||||||
| У період t2 | ||||||||||||
| 92,47 | 574,71 | 1041,85 | ||||||||||
| У період t3 | ||||||||||||
| пром. | 92,97 | -0,040 | 6,99 | 576,8 575,4 | 954,87 | |||||||
| пром. | 95,77 | -0,415 | 6,35 | 595,7 | 83662,1 | 531,796 | ||||||
| 98,27 | -0,750 | 4,9 | 609,99 | 36496,6 | 178,8 | |||||||
| У період t4 | ||||||||||||
| 104,5 | -0,75 | 35355,44 | ||||||||||
Таблиця 6.10 - До побудови діаграми підйому скіпа
| Номер точки на діаграмі | t, c | аi = а I –
- ai*
| Vi = V + ait - ai * , м/с
| Xi = Vit + ai - - ai * , м
| F= g* (-mПР + (z2m/ K-z1mК)(H-2h)+mс+1,15•mГ) ± Smiai, Н | Ni =
| |||||||
| У період t4/ | |||||||||||||
| пром. | 0,595 | 251792,16 | |||||||||||
| пром. | 2,059 | 0,595 | 1,225 | 1,260 | 251811,46 | 308,47 | |||||||
| 8,235 | 0,595 | 4,9 | 20,176 | 252100,936 | 1235,294 | ||||||||
| У період t4// | |||||||||||||
| пром. | 8,99 | 0,5311 | 5,32 | 24,046 | 241567,7 | 1286,773 | |||||||
| пром. | 13,88 | 0,119 | 6,916 | 54,803 | 173710,1 | 1201,379 | |||||||
| 15,29 | 64,646 | 154130,49 | 1078,91 | ||||||||||
| У період t5 | |||||||||||||
| пром. | 21,5 | 121,060 | 154994,010 | 1084,96 | |||||||||
| 87,84 | 572,47 | 161902,168 | 1133,31 | ||||||||||
| У період t6/ | |||||||||||||
| пром. | 88,35 | -0,068 | 6,98 | 150652,1 | 1051,95 | ||||||||
| пром. | 92,93 | -0,6818 | 5,26 | 605,16 | 49357,01 | 259,84 | |||||||
| 93,4 | -0,75 | 4,9 | 607,75 | 38092,08 | 186,65 | ||||||||
| У період t6// | |||||||||||||
| пром. | 93,4 | -0,75 | 4,9 | 607,75 | 38092,08 | 186,65 | |||||||
| 99,3 | -0,75 | 0,5 | 623,59 | 28791,16 | 14,39 | ||||||||
| У період t7 | |||||||||||||
| 14, 15 | 99,3 | -0,75 | 0,5 | 623,59 | 28791,16 | 14,39 | |||||||
| 16, 17 | 103,5 | 0,5 | 625,77 | 45143,3 | 22,57 | ||||||||
| У період t8 | |||||||||||||
| 104,7 | -0,4 | 21629,66 | |||||||||||
На рисунку 6.5 приводимо діаграми швидкості, прискорення, що рухають зусиль, потужності при спуску.
Рисунок 6.5 - Діаграми швидкості та прискорення при спуску
| |
Рисунок 6.6 - Діаграми рушійних зусиль, потужності при спуску та споживання
енергії при спуску.
На рисунку 6.7 приводимо діаграми швидкості, прискорення, рушійних зусиль, потужності та споживання енергії при підйомі.
Рисунок 6.7 - Діаграми швидкості та прискорення при підйомі
| |
Рисунок 6.8- Діаграми рушійних зусиль, потужності при спуску та споживання
потужності із сіті при підйомі.
Розрахунок витрати електроенергії при спуску-підйомі здійснюємо за допомогою ПЕОМ; знаходимо площі діаграм потужностей.
Таблиця 6.11 - Розрахункові величини споживання електроенергії при спуску
| Споживання електроенергії за час підйому, квт•с | 91270,03 |
| Витрата електроенергії з мережі за час підйому, квт•с | 114660,1198 |
Таблиця 6.12 - Розрахункові величини споживання електроенергії при підйомі
| Споживання електроенергії за час підйому, квт•с | 105317,6368 |
| Витрата електроенергії з мережі за час підйому, квт•с | 129175,7847 |
Визначимо витрату електроенергії на шинах підстанції на одну тонну вантажу, що піднімається, по формулі:
w1T = 
квт•год./т (6.141)
Ідеальну витрату електроенергії на підйом маси вантажу на висоту Н визначаємо по формулі [РН16] [ с.131]:
w И1T = 
квт•год. /т. (6.142)
Коефіцієнт корисної дії установки визначаємо по формулі:
= 
= 
. (6.143)
Розрахунок норм споживання електроенергії на тонну інших шахтних піднімальних установок здійснюємо за допомогою ПЕОМ.
МК 3,25•4
Основні зведення по даній установці приводимо в Додатку А [РН17] .
Визначаємо приведену масу до радіуса навивки по формулі:
1. Спускання
,
кг.
2. Підйом
кг.
Таблиця 6.13 - Вхідні дані для розрахунку спуску клети установки МК 3,25• 4
| Увести висоту підйому, м | |
| Увести приведену масу, кг | 74303,4 |
| Увести кількість підвісних канатів - z2 | |
| Увести масу 1 погонного метра підвісного каната, кг | 17,04 |
| Увести кількість головних канатів - z1 | |
| Увести масу 1 погонного метра головного каната, кг | 16,62 |
| Увести масу противаги, кг | |
| Увести масу судини, кг | |
| Увести масу вантажу, кг | |
| ККД двигуна | 0,9 |
| ККД редуктора | |
| ККД мережі | 0,95 |
| ККД перетворювача | 0,98 |
| Увести прискорення а1 | 0,95 |
| Самовизначення кроку інтегрування | 0,2807018 |
| Час, початку аналізу, з (0) | |
| Увести максимальну швидкість роботи ШПУ | |
| Увести чому дорівнює V3, м/с |
Таблиця 6.14 – Вихідні дані з розрахунку спуску клети установки МК 3,25• 4
| h3 | 9,77777778 | ||
| h3/ | |||
| h2 | 491,766082 | ||
| h1 | 22,4561404 | ||
| Перевірка висоти | |||
| Час руху | t1 = | t2 = | t3 = |
| 8,4210526 | 122,9415205 | 2,66666667 | |
| t3 = | t3/ = | ||
| 2,6666667 | |||
| Сумарний час підйому, с | 138,0292398 | ||
| Споживання електроенергії за час спуска, квт • с | 28292,31506 | ||
| Витрата електроенергії з мережі за час спуска, квт• с | 33765,7418 |
Таблиця 6.15 - Вхідні дані для розрахунку підйому клети установки МК 3,25• 4
| Увести висоту підйому, м | |
| Увести приведену масу, кг | 81614,9 |
| Увести кількість підвісних канатів - z2 | |
| Увести масу 1 погонного метра підвісного каната, кг | 17,04 |
| Увести кількість головних канатів - z1 | |
| Увести масу 1 погонного метра головного каната, кг | 16,62 |
| Увести масу противаги, кг | |
| Увести масу судини, кг | |
| Увести масу вантажу, кг | |
| ККД двигуна | 0,9 |
| ККД редуктора | |
| ККД мережі | 0,95 |
| ККД перетворювача | 0,98 |
| Увести прискорення а1 | 0,45 |
| Самовизначення кроку інтегрування | 0,6130268 |
| Час, початку аналізу, с (0) | |
| Увести максимальну швидкість роботи ШПУ | |
| Увести чому дорівнює V5, м/с | |
| |
Таблиця 6.16 – Вихідні дані з розрахунку підйому клети установки МК 3,25• 4
| h3 | 9,77777778 | ||
| h3/ | |||
| h2 | 466,814815 | ||
| h1 | 47,4074074 | ||
| Перевірка висоти | |||
| Час руху | t1 = | t2 = | t3 = |
| 17,777778 | 116,7037037 | 2,66666667 | |
| t3 = | t3/ = | ||
| 2,6666667 | |||
| Сумарний час підйому, с | 141,1481481 | ||
| Споживання електроенергії за час підйому, квт • с | 93578,12278 | ||
| Витрата електроенергії з мережі за час підйому, квт• с | 111681,7314 |
Визначимо витрату електроенергії на шинах підстанції на одну тонну вантажу, що піднімається, по формулі:
w1T = 
квт•год./т (6.144)
Ідеальну витрату електроенергії на підйом маси вантажу на висоту Н визначаємо по формулі [РН18] [ с.131 ]:
w И1T = 
квт•год. /т. (6.145)
Коефіцієнт корисної дії установки визначаємо по формулі:
= 
= 
. (6.146)
Визначимо витрату електроенергії на шинах підстанції на одну тонну вантажу, що піднімається для 2Ц-4•2,3, по формулі:
w1T = 
кВт•год/т (6.147)
Споживання породного підйому типу МК 4•4 за червень-вересень 2002 року склало 480 квт*год, питому норму не розраховуємо тому, що підйом практично не бере участь в технологічному циклі.
Нижче приводимо таблицю розрахунку технологічних і питомих норм витрати електроенергії по стаціонарних установках шахти «Центральна».
Таблиця 6.17 - Технологічні і питомі норми електроспоживання
условно-постійних споживачів
| Тип установки | Технологічна норма | Питома норма |
| Головна вентиляторна установка ВРЦД – 4,5 | 1,8 кВт • год / 1000 м3 | 9,14 кВт • год /т |
| 0,0268 кВт • год / м3(ізх.) | ||
| Головна водовідливна установка | 2,377 кВт • год / м3 | 2,98 кВт • год /т |
| Компресорна станція | 108 кВт • год /1000 м3 | 3,02 кВт• год /т |
| Підйоми: МК 5 • 4 –13 МК 3,25 • 4 2Ц –4 • 2,3 МК 4 • 4 РЛ38 | 5,47 кВт • год / т 7 кВт • год / т 4,23 кВт • год / т 4,9 кВт • год / т | 5,47 кВт • год / т 1,366 кВт • год / т 1,294 кВт • год / т не розраховувалася |
Висновки:
У таблиці 6.17 приведені технологічні і питомі норми електроспоживання стаціонарними установками. Витрати електроенергії – умовно-постійні.