Расчёт параметров энергетических характеристик вскрышных экскаваторов
Выполним расчёт параметров энергетических характеристик вскрышного экскаватора ЭКГ-10.
Определяем зависимость между потребляемой мощностью и производительностью, для чего рассчитаем значение коэффициента парной корреляции:
где N-количество коррелируемых пар: A, B, C, D, E – промежуточные коэффициенты, определяемые по формулам:
В программе Excel проведены соответствующие расчёты промежуточных коэффициентов, полученные значения занесены в табл.8.9
Таблица 8.9
А | B | C | D | E | N |
2697180175 | 389600 | 202430 | 5209040630 | 1403919418 | 30 |
Условие выполняется, что говорит о существовании тесной зависимости технологического расхода электроэнергии от производительности, которая может быть представлена в виде линейного уравнения
Проведём регрессионный парный анализ, который заключается в определении эмпирической линейной зависимости типа:
,
где a0, a1 – коэффициенты уравнения регрессии определяются по формулам:
Полученное уравнение регрессии:
.
Данное уравнение регрессии позволяет рассчитать значение потребляемой электроэнергии в зависимости от изменения производительности.
Установим зависимость между удельной электрической нагрузкой и производительностью комплекса.
где N-количество коррелируемых пар: A, B, C, D, E – промежуточные коэффициенты, определяемые по формулам:
Рисунок 8.3 – График зависимости технологического расхода электроэнергии от производительности ЭКГ-10.
|
|
В программе Excel проведены соответствующие расчёты промежуточных коэффициентов, полученные значения занесены в табл. 8.10.
Таблица 8.10
А | B | C | D | E | N |
202430 | 389600 | 15,696 | 5209040630 | 8,269 | 30 |
По формуле:
- между характером изменения электрической нагрузки и производительностью ЭКГ-10 имеется слабо выраженная нелинейная зависимость, которая может быть представлена гиперболической регрессией типа:
;
В программе Excel проведены соответствующие расчёты промежуточных коэффициентов, полученные значения занесены в табл. 8.11
Таблица 8.11
А | B | C | D | N |
0,002421 | 0,000000210 | 15,696 | 0,001283 | 30 |
По формулам рассчитаем коэффициенты уравнения:
Полученное уравнение регрессии:
позволяет рассчитать значение удельной нагрузки вскрышного экскаватора ЭКГ-10 в зависимости от изменения производительности.
Произведём расчёты и построим графики зависимостей для вскрышного экскаватора ЭКГ-8И.
Рисунок 8.4 – График зависимости удельного расхода электроэнергии от производительности ЭКГ-10
Зависимость между потребляемой мощностью и производительностью выражается уравнением регрессии вида:
.
Зависимость между удельной электрической нагрузкой и производительностью комплекса выражается уравнением регрессии:
|
|
Рисунок 8.5– График зависимости технологического расхода электроэнергии от производительности ЭКГ-8И
Рисунок 8.6 – График зависимости удельного расхода электроэнергии от производительности ЭКГ-8И
8.6. Энергоемкость буровых работ
На участке вскрыши установлен буровой станок СБШ-250МН. Техническая характеристика станка: установленная электрическая мощность Руст = 386 кВт; диаметр долота Dд = 0,2445 м; осевое усилие подачи Рос = 350 кН; частота вращения осевого стана nвр= 1,5 с . Продолжительность смены tсм = 8 ч. Продолжительности соответственно подготовительно-заключительных операций Тп, регламентированных перерывов Тр и внеплановых простоев Тв.п. для хороших условий работы принимаются равными 0,5 ч. Характеристика буримости породы: временное сопротивление сжатию σсж = 200 МПа; временное сопротивление сдвигу τ = 40 МПа; плотность породы τ = 2,5 т/м³.
Показатель трудности бурения породы:
.
Теоретическая скорость бурения:
м/час.
Продолжительность основных операций:
час.
Коэффициент использования сменного времени:
.
Сменная эксплуатационная производительность:
|
|
м,
где Тв = 0,05 – продолжительность вспомогательных операций, час.
Расчетная нагрузка бурового станка по методу коэффициента спроса:
кВт,
где kc – коэффициент спроса для бурового станка.
Расчетное значение технологического расхода электроэнергии за смену:
кВт∙ч.
Расчетное значение удельного расхода электроэнергии:
кВт∙ч/м.
Удельный расход электроэнергии на бурение по энергетической характеристике для бурового станка:
= кВт∙ч/м,
где техническая скорость бурения = 0,197 м/мин.
Технологический расход электроэнергии на бурение за смену:
кВт∙ч.
8.6.1.Уравнения регрессии и для станкаСБШ-250МН
Уравнения регрессии сводим в табл. 8.12.
Таблица 8.12.
Показатель | Среднее | Уравнение | Коэффициент корреляции |
W, кВт·ч | 1711 | W=1049,4+13,23· | 0,85 |
, кВт·ч/м | 35,76 | =14.17+1003,5/ | -0,87 |
Рисунок 8.7. График зависимости технологического расхода электроэнергии от производительности СБШ-250МН
Рисунок 8.8. График зависимости удельного расхода электроэнергии от производительности СБШ-250МН
8.7. Выводы по разделу:
В результате анализа энергоёмкости тех процессов связанных с добычей полезного ископаемогоэкскаваторами марки ЭКГ и ведении буровых работ при помощи станка СБШ, были определены параметры технологического и удельного расхода электроэнергии в зависимости от сменной производительности по объему экскаватора и глубине бурениястанка, при этом учитывались горно-геологические характеристик породы, показатели качества ведения БВР и эксплуатационной производительности.
|
|
В результате обработки статистических данных по энергопотреблению исследуемых машин была установлена корреляционная связь между энергетическими параметрами и сменной производительностью.
В результате расчетов были получены уравнения регрессии и построены энергетические характеристики.
Сравнительный анализ с обобщенными энергетическими характеристикамиэкскаваторов и буровых станков показал определенную степень их расхождения, что свидетельствует о возможности их применения только на стадии предварительного анализа и оценки энергоэффективности добычных и БВР.
Для анализа энергоэффективности в условиях реального производства необходимо учитывать большее количество показателей для получения данных по энергопотреблению и энергоемкости с учетом специфики ведения горных работ.
Заключение
В общей части дипломного рассмотрены горно-геологические условия месторождения и обоснована схема механизации основного производственного процесса.
В разделе «Автоматизированный электропривод» выполнен расчет статических характеристик системы ПЧ-Д станка СБШ-250МНА, произведен расчет схемы управления.
В разделе «Электроснабжение» выполнен расчет схемы внешнего и внутреннего электроснабжения карьера, выбрано основное электрооборудование.
В разделе «Автоматизация» рассмотрены основные средства автоматизации буровых станков. Произведен выбор и описание аппаратуры автоматизации процесса водоотлива.
В разделе «Энергоэффективность» произведен расчет потребления и затрат на основные топливно-энергетические ресурсы, предложены энергосберегающие мероприятия.
В экономической части произведен расчет, фонда заработной платы, затрат на вспомогательные материалы и основных технико-экономических показателей.
В специальном вопросе дипломного проекта произведена оценка энергоэффективности карьерных электроустановок, а также построены графики зависимости удельного и технологического расхода электроэнергии от производительности экскаваторов и буровых станков.
Список литературы
1. Плащанский Л.А. Основы электроснабжения горных предприятий. Учебник для вузов ― М.: Издательство МГГУ, 2005.
2. Плащанский Л.А. Основы электроснабжения горных предприятий. Пособие по курсовому и дипломному проектированию. ― М.: Издательство МГГУ, 2005.
3. Петров В.Л. Фащиленко В. Н. Регулируемый электропривод переменного тока. Учебное пособие – М.: МГГУ, 2001.
4. Неклепаев Б.Н., Крюков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. ― М.: Энергоатомиздат, 1989.
5. Гришко А.П., Шелоганов В.И. Стационарные машины и установки. – М.: Издательство МГГУ, 2004.
6. Малиновский А. К. Автоматизированный электропривод машин и установокшахт и рудников: Учебник для вузов. – М: Недра, 1987.
7. Шевырев Ю.В. Автоматизация горных машин и установок: учебное пособие. - М.: МГГУ, 2012.
8. Ляхомский А.В., Бабокин Г.И. Управление энергетическими ресурсами горных предприятий.
8. Гетопанов В.Н., Гудилин Н.С., Чугреев Л.И. Горные и транспортные машины и комплексы. – М.: Недра, 1991.
10. Ушаков К.З. и др. Безопасность ведения горных работ и горноспасательное дело. ― М.: Изд-во Академии горных наук, 1999.
11. Правила устройства электроустановок ПУЭ. /Минэнерго России. – 7е издание. Энергоатомиздат, 2002.
12. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Энергосервис, 2003
13. В.В.Ржевский. Открытые горные работы. М.: Недра, 1985.
14. В.С.Хохряков. Проектирование карьеров. М.: Недра, 1978.
15. А.П.Килячков. Технология горного производства. М.: Недра, 1979.
16. Герасимов В.Г., Грудинский П.Г, Жукова Л.А. Электротехнический справочник. - М.: Энегроиздат, 1981.
18. Галкин В.И., Шешко Е.Е. Транспортные машины. Учебник для вузов. – М.: Издательство МГГУ, 2010.
19. Подэрни Р.Ю. Механическое оборудование карьеров. Учебник для вузов. - М.: Издательство МГГУ, 2007.
20. Пичуев А. В., Чеботаев Н.И. Методические указания по выполнению практических занятий по дисциплине «Электрификация горного производства». - М.: МГГУ, 1992.
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение 1
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 769; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!