Повышение эффективности рудничных стационарных установок - Автореферат

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет». Научный руководитель-доктор технических наук, профессор Миняев Юрий Николаевич Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Закиров Данир Галимзянович доктор технических наук, доцент Дмитриев Владимир Трофимович Защита диссертации состоится 02 марта 2011 г. в 14 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д 212.280.03 при ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет» в зале заседаний ученого совета по адресу: 620144, ГСП, г. С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Уральский государственный горный университет»Такая ситуация с учетом роста тарифов на энергоресурсы обуславливает значительный рост интереса к проблеме повышения эффективности производства в горной промышленности за счет снижения энергопотребления основными технологическими объектами - рудничными стационарными установками (РСУ). Обусловлено это, в первую очередь, многолетними предыдущими наработками в области контроля параметров и управления данными объектами (дистанционного, автоматического и т.п.), создавшими к настоящему времени для мониторинга необходимую техническую базу. Таким образом, решение проблемы обоснования и обеспечения эффективной эксплуатации РСУ на основе мониторинга их технического состояния и эффективности представляет собой актуальную научно-практическую задачу, решение которой может обеспечить существенное повышение конкурентоспособности горных предприятий России. Минимизация энергопотребления при эксплуатации РСУ достигается предложенной методикой мониторинга эффективности их работы. Практическое значение диссертации состоит в следующем: разработаны и внедрены на объектах ОАО «Севуралбокситруда» системы: контроля качества работы поверхностных дренажных водоотливных узлов;В первой главе приведены и проанализированы результаты обследований главных вентиляторных установок и главных водоотливных установок (на примере шахт ОАО «СУБР») с целью установления причин их низкой эффективности, а также анализ состояния научных исследований в области рудничных компрессорных установок. Общий КПД ГВУ с учетом потерь в двигателе и объемных потерь определяется как ?у = ?дв?в?вс?о , (1) где ?дв, ?в, ?вс, ?о - КПД соответственно двигателя с трансмиссией, вентилятора и вентиляторной сети (вентиляционные каналы в поверхностном комплексе включены в состав ШВС), объемный. Скорость движения воздуха, а также сопротивление шахтной сети определяют режим работы данного вентилятора на данную сеть. С необходимой для инженерных расчетов точностью общий коэффициент полезного действия системы вентилятор - шахтная вентиляционная сеть можно определить из уравнения ?ву = 1,05Qп (? ?i Liэ? Vi2/(2 Dэi )) (Nsy?-1дв)-1,(5) где Nsy-полезная мощность двигателя, соответствующая определенному статическому давлению и расходу воздуха (определяется по характеристике вентилятора). 1. приведена зависимость расчетного КПД системы вентилятор ВЦ-25 - шахтная сеть для ГВУ шахты «Красная шапочка» ОАО «Севуралбокситруда» при различных расходах воздуха.Основные научные и практические результаты заключаются в следующем: Разработаны системные критерии эффективности главных вентиляторных установок. Разработана математическая модель функционирования пневмосетей РКУ, которая описывает взаимосвязь потерь энергии при транспортировании сжатого воздуха, формирующих процесс пневмопотребления. Разработан метод динамической оптимизации структуры РКУ, уменьшающий удельные затраты энергетических ресурсов на производство сжатого воздуха. Обоснован эффективный способ распределения сжатого воздуха - децентрализация пневмоснабжения, учитывающий пространственное расположение (высотные отметки) компрессора и пневмоприемника.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В настоящей диссертационной работе, в которой автором представлены теоретические и практические положения, содержится решение актуальной задачи повышения эффективности РСУ.

Основные научные и практические результаты заключаются в следующем: Разработаны системные критерии эффективности главных вентиляторных установок.

Обоснован критерий эффективности главных водоотливных установок.

Разработана математическая модель функционирования пневмосетей РКУ, которая описывает взаимосвязь потерь энергии при транспортировании сжатого воздуха, формирующих процесс пневмопотребления.

Разработан метод динамической оптимизации структуры РКУ, уменьшающий удельные затраты энергетических ресурсов на производство сжатого воздуха.

Обоснован эффективный способ распределения сжатого воздуха - децентрализация пневмоснабжения, учитывающий пространственное расположение (высотные отметки) компрессора и пневмоприемника.

Разработаны и внедрены на ОАО «Севуралбокситруда» следующие системы: контроля качества работы дренажных водоотливных узлов;

учета параметров выработки и потребления сжатого воздуха;

учета параметров сбрасываемых вод шахтных водоотливов и очистных сооружений.

Годовой экономический эффект от внедрения вышеперечисленных научных разработок в ОАО «СУБР» составляет 2016 тыс. руб.

ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ ИЗДАНИЯХ

В ведущих рецензируемых научных журналах, определенных ВАК России

Зарипов А.Х., Копачев В. Ф., Тютин А. А. О вопросах повышения энергетической эффективности конструктивных решений шахтных осевых вентиляторов // Изв. вузов. Горный журнал. 2007. № 6. С. 55-57.

Миняев Ю.Н., Зарипов А.Х., Угольников А.В. Оптимизация развития рудничных компрессорных установок // Горный информационно-аналитический бюллетень. М.: Изд. «Горная книга», 2009. № 2. С. 393-396.

Зарипов А.Х. Оценка энергетической эффективности работы водоотливных установок и систем подачи сжатого воздуха // Изв. вузов. Горный журнал. 2010. № 4. С. 74-77.

Статьи в других изданиях

Косарев Н.П., Носырев М.Б., Зарипов А.Х., Карякин А.Л. Automatically Controlled System of Pump Stations Complex of City Water Supply (Автоматизированная система управления комплексом насосных станций городского водоснабжения). Proceedings of 7th International Carpathian Control Conference ICCC’2006.Ostrava, Czech Republic, 2006.

Миняев Ю.Н., Угольников А.В., Зарипов А.Х. Минимизация потерь энергии при транспортировании сжатого воздуха // Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности: материалы V Международной научно-технической конференции. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2007. С. 157-163.

Тимухин С.А., Зарипов А.Х. Критерии энергетической эффективности комплексов главных вентиляторных и водоотливных установок // Известия Уральского государственного горного университета. Вып. 22. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2007. С. 112-115.

Носырев М.Б., Миняев Ю.Н., Зарипов А.Х., Молодцов В.В. Энергосберегающие технологии при производстве сжатого воздуха // Журнал «Энергосбережение и проблемы энергетики Западного Урала». Пермь, 2008.

№ 1-2. С. 46-46.

Миняев Ю.Н., Зарипов А.Х., Тимухин С.А. Повышение энергетической эффективности рудничных стационарных установок // Технологическое оборудование для горной и нефтегазовой промышленности: материалы VIII Международной научно-технической конференции. Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2010. С. 103-106.

Размещено на .ru