Шляхи аналізу електроспоживання магістального конвеєрного транспорту
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2022-1-4Ключові слова:
конвеєр, шахтна мережа, вантажопотік, електроспоживання, частотний перетворювачАнотація
Мета роботи. Ґрунтуючись на проведених дослідженнях, за узагальненими даними потенціал зниження витрат електроенергії на конвеєрному транспорті знаходить-ся в межах 40 - 50%. Одним з перспективних методів вирішення проблеми є впровадження перетворювачів частоти і систем регулювання швидкості руху стрічки, які згідно з розрахунками дозволять знизити витрату електроенергії на 28-35%. Виходячи з викладеного, основною метою є розробка більш досконалих та інноваційних методів спрямованих на аналіз можливостей підвищення енергоефективності шахтного конвеєрного транспорту. Робота ставить перед собою мету дослідження потенціалу зниження енерговитрат для шахтного комплексу шахтоуправління «Покровське» шляхом розробки імітаційної моделі енергоспоживання шахтного конвеєрного транспорту з урахуванням динаміки вантажопотоків. Також перед роботою поставлена мета розробки імітаційної моделі, яка повинна дозволити задавати в широкому діапазоні величину вантажопотоку, що надходить, задавати механічні параметри конвеєрів, таких як: кут установки, масу рухомої частини, швидкість стрічки та продуктивність комплекса у цілому.
Методи дослідження. Марківські процеси, елементи теорії вірогідносте та математичної статистики , котрі були використані для розробки імітаційної моделі вантажопотоків шахтного конвеєрного транспорту у середовищі моделювання «Matlab».
Отримані результати. Показано розрахунок електроспоживання магістрального конвеєрного транспорту шахти шахтоуправління «Покровське» за допомогою розробленої імітаційної моделі. Отримані розрахункові дані для обладнання, яке бере участь у технологічному процесі підприємства, що дає можливість підвищити його продуктивність та оптимізувати виробничі вітрити у майбутньому. Розроблена імітаційна модель, яка дозволяє задавати в широкому діапазоні величину вантажопотоку що надходить (час надходження / відсутності, математичне сподівання і дисперсію); задавати механічні параметри конвеєрів (кут установки, масу рухомих частин, максимальну продуктивність, номінальну швидкість руху стрічки); моделювати зниження швидкості при установці регульованого приводу; задавати ємність і продуктивність бункерів в вузлах схеми; автоматизувати розрахунок електроспоживання окремо кожного конвеєра і схеми транспорту в цілому за будь-якої конфігурації перерахованих вище параметрів.
Наукова новизна. Розроблена імітаційна модель дозволяє автоматизувати розрахунок електроспоживання окремо кожного конвеєра і схеми шахтного конвеєрного транспорту в цілому за будь-якої конфігурації основних технічних параметрів розглянутого обладнання.
Практична цінність. Практичним значенням результатів роботи є розроблена модель ділянки системи конвеєрного транспорту шахти шахтоуправління «Покровське», яка на основі проведених досліджень дозволяє зробити висновок, що застосування частотно регульованого приводу дозволить знизити електроспоживання конвеєрного ланцюжка на 25-50%. Також за отриманими даними, з частковим розрахунком додаткових параметрів можна зробити висновок про перспективи та можливості впровадження запропонованих методів на виробничому процесі.
Посилання
Burchakov, A.S., Xarchenko, V.A., Kaforin, L.N. (1975). Vybor racional'nyx texnologicheskix sxem ugol'nyx shaxt. Moscow, Nedra, 271.
Kotov, M.A., Grigor'ev, Yu.I., Zagorskij, G.A. (1970). Opyt e'kspluatacii lentochnyx kon-vejerov i konvejernyx lent na ugol'nyx shaxtax. Moscow, izd. CNIE'I Ugol', 91
Zaika, V.T. (1998). Regulirovochnaya sposobnost' e'lektro-priemnikov v sostave texnologicheskix zven'ev ugol'noj shaxty i sposoby ee realizacii dlya upravleniya e'lektrosberezheniem. Gіrnicha elektromexanіka ta avtomatika: Mezhved. nauch.-texn. Vol. 1(60), 35-40.
Pivnyak, G.G., Razumnyj, Yu.T., Zaika, V.T. (1999). Novye sposoby i proekty povyshe-niya e'ffektivnosti e'lektroe'nergeticheskogo kom-pleksa ugol'noj shaxty. Naukovij vіsnik NGA Ukraїni. Dnіpropetrovs'k: [NGA Ukraїni]. No 6, 95–104
Kuznecov, B.A. (1971). Dinamika puska dlinnyx lentoch-nyx konvejerov. Transport shaxt i kar'erov. Moscow Nedra.
E'nergoe'ffektivnost' magistral'nogo konvejer-nogo transporta ugol'nyx shaxt s uchetom dinami-ki gruzopotokov; dissertaciya na soiskanie uche-noj stepeni kandidata texnicheskix nauk. Proku-da V.N.
Mathworks. Accelerating the pace of engineering and science [Elektronnij resurs] – Rezhim dostupu do danix: http://www.mathworks.com/help/simulink/
Fu Zhang, Murali Yeddanapudi, Variable transport delay modeling mechanism, US8180608 B1 [El-ek-tronnij resurs] – Rezhim dostupu do danix: http://www.google.com.na/patents/US8180608.
G. Lodewijks, D. L. Schott and Y. Pang Energy sav-ing at belt conveyors by speed control, (2011) In s.n. (Ed.), Proceedings of the 16th beltcon confer-ence (pp. 1-10). Fourways: Imhc. url: http://www.beltcon.org.za/docs/B16-12.pdf
Lauhoff H. (2005) Speed Control on Belt Con-veyors – Does it Really Save Energy? Bulk Solids Handling Publ.; 25(6), 368-377
Shirong Zhang, Xiaohua Xia, Optimal control of op-eration efficiency of belt conveyor systems (2010), Applied Energy Publ., vol. 87, pp. 1929–1937. url: http://www2.ee.up.ac.za/ ~xxia/APEN2010.pdf
Pivnyak, G.G., Tkachev, V.V., Zaika, V.T., Shishackij, A.A., Nadtochij, V.V., Razumnyj, Yu.T. (1992). Sistema ucheta i kontrolya rasxoda e'lektroe'nergii dlya ugol'nyx shaxt. Promyshlen-naya e'nergetika, No 7, 19–21.
Malinovskij, A.K. (1987). Avtomatizirovannyj e'lek-troprivod mashin i ustanovok shaxt i rudni-kov: Uchebnik dlya vuzov. Moscow Nedra, 277.
Gavrilov, P.D., Noskov, A.P. (2009). Struktura sistemy upravleniya mnogoprivodnym len-tochnym konvejerom. E'lektrotexnika, No 5, 17–21.
Energobalans vugіl'nix pіdpriєmstv. (2004). Audit ener-gospozhivannya. Іnstrukcіya. Standart Mіnpalivenergo Ukraїni : SOU 10.1.00174094.001- 2004. – Chinnij vіd 2005-01-01. Nakaz Mіnpalivenergo Ukraїni vіd 17.11.2004 No 726, Kiyv.
Degtyareva, V.V. (1083). Normirovanie toplivno-e'nergeticheskix resursov i regulirovanie rezhimov e'nergopotrebleniya. Moscow Nedra, 244.
Konvejery lentochnye shaxtnye. (1980). Metodi-ka rasche-ta: OST 12.14.130- 79. / Minugleprom SSSR; vved 1981.01.01. – Moscow, 70.
Kiriya, R. V., Mishhenko, T. F., Pavlenko, R. G. (2003). Ob opredelenii koe'fficienta so-protivleniya dvizheniyu lenty konvejera po ro-likooporam. Geotexnicheskaya mexanika: Mezhved. sb. nauchn. tr. / [IGTM NAN Ukrainy]. – Dnepropetrovsk. No 47, 98-107.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 V.N. Prokuda, D.I. Burtnyi
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
