Научная статья на тему 'Мероприятия по энергосбережению на водоотливных установках (на примере шахт ОАО «СевУралбокситруда»)'

Мероприятия по энергосбережению на водоотливных установках (на примере шахт ОАО «СевУралбокситруда») Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
74
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Шлейвин В. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Мероприятия по энергосбережению на водоотливных установках (на примере шахт ОАО «СевУралбокситруда»)»

расчета веса фунта в ковше. Максимальное расстояние передачи информации о нагрузке от\ носного датчика для данного прибора составляет 300 м.

Для определения положения ковша относительно стрелы можно использовать импуя датчики (например, МДФ-12Т), подаюшие 50«) импульсов на один оборот вала.

Таким образом, данный алгоритм взвешивания фунта в ковше может быть применен де гусеничных карьерных экскаваторов, проектируемых фирмой «ОМЗ - Горное оборудс технологии», что позволит повысить информнруемость о работе экскаватора.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Глотова В. В. Разработка алгоритмов и программ анализа экспериментальных данных исг экскаваторов с графическим представлением результатов: Отчет о научно-исследовательской работ*. I МИСИ. 1991.

2. Хусаинов В Г., Лодусов К. В. Диагностика горного оборудования. Взвешивание груженого карьерного экскаватора типа ЭКГ: Отчего НИР. Екатеринбург: НИ и КЦ фирмы «ОМЗ-ГО». 2002.

3. Хусаинов В. Г.. Лодусов К. В. Построение области черпания экскаваторов ЭКГ с помощью Visual Basic: Отчет о НИР. Екатеринбург НИ и КЦ фирмы «ОМЗ-ГО», 2002.

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЮ НА ВОДООТЛИВНЫХ УСТАНОВ1 (НА ПРИМЕРЕ ШАХТ ОАО «СЕВУРАЛБОКСИТРУДА»)

ШЛЕЙ ВИН В. В. Уральская государствен пая горно-геологическая академия

Очистная выемка на шахтах ОАО «Севуралбокситруда» ведется в настоящее время на бине 800-1000 м, а горноподготовительные работы - на 1000-1200 м и более. Такая глубина значительная обводненность месторождения, усугубляемая вероятностью внезапных п^ воды, предопределили сложную (3-х и в ряде случаев 4-ступенчатую) схему шахтного воде с большим количеством насосных агрегатов, устанавливаемых в насосных камерах (см.

Парк насосов главною водоотлива шахт ОАО «Севуралбокситруда»

Шахта «Черемуховская»:

Тип насоса Количество насосо» Место установхи (насосная камера)

ЦНСГ-850-360 6 I Горизонт - 680 м

14М8х4 8 Ствол ВС № 1, горизонт - 430 м

14М8х4 6 Ствол № 9 бис, горизонт - 130 м

14М8х4 8 Ствол № 8 бис, горизонт - 130 м

Итого по шахте: 28 насосов главного водоотлива. Шахта «Кальинская»:

Тип насоса Количество наоссон Место установки (насосная камера)

ЦНС-500-480 7 Ствол № 13 бис. горизонт - 140 м

14М8х4 6 Ствол № 13 бис, горизонт - 500 м

ЦНС-500-480 7 2 вспомогат. ствол (строящаяся станция), гор. - 1 860 м

Итого по шахте: 20 насосов главного водоотлива.

«Красная Шапочка»:

Тип насоса Количество Место установки

насосом (насосная камера)

[1-1.418x4 6 Ствол № 15 бис, горизонт - 140 м

[¡-¿М8х4 6 Ствол № 15 бис. горизонт - 455 м

»400-210 3 Участковый, горизонт - 650 м

■ШС-500-480 4 Ствол № 14 бис, горизонт - 140 м

ВКГ-850-360 1

.«М8х4 4

,RM8x4 6 Ствол J& 14 бис, горизонт - 500 м

ЬкГГ-850-480 1

КнС-500-400 1

ЬсГ-850-360 5 1 оризонт - 740 м

по шахте: 37 насосов главного водоотлив*.

■сто насосов по действующим насосным станциям трех шахт ОАО «Севуралбокситруда» - 85 единиц.

Спиральные насосы 14М8х4, хорошо зарекомендовавшие себя в условиях шахт ОАО «Севу-рыбокситруда», в большинстве случаев выработали свой технический ресурс. Они все более ин-швкивно заменяются мощными секционными высо<онапорными насосами типов ЦНС-500 и ЛНСГ-850. Общее их число превышает в настоящее время третью часть всего насосного парка ■жаного водоотлива (по трем самым крупным шахтам ОАО «Севуралбокситруда»).

Суммарная энергоемкость одновременно работающих насосных агрегатов по всем насосным м#ерам данных шахт составляет величину порядка 12-14 МВт, и поэтому проблема энергосбережения в водоотливном хозяйстве предприятия, являющемся основным потребителем электроэнер-ят. имеет первостепенное значение.

Проводимая техническим персоналом предприятия работа в этом направлении не решает ■вка данной проблемы в полной мере. Поэтому существует необходимость разработки, апробации ■ реализации комплекса дополнительных мероприятий по энергосбережению в водоотливном хо-■нстве шахт, особенно в части снижения мощности насосных агрегатов в часы максимумов на-ф*зок в электроэнергосистеме (ЭЭС).

Не останавливаясь на уже проводимых мероприятиях, рассмотрим техническую сущность »едлагаемых здесь решений по энерюсбережению на шахIныл видиигяивных установках ОАО «Севуралбокситруда».

Анализ условий и режимов эксплуатации водоотливных насосных установок (под термином ■остановка» здесь понимается неотъемлемая совокупность насоса и всего трубопроводного става с шейкой энергетической эффективности такой совокупности по общему КПД установки или по ее ркяьной энергоемкости) шахт СУБРа показывает, что характерным для большинства насосных грегатов (особенно с секционными насосами) является избыточная напорность насосов, приво-якиая к значительным потерям энергии на сливе из трубопроводных ставов. Избыточная напор-«сстъ насосов, закладывающаяся еще при их выборе, обусловлена тем, что современные секционные насосы имеют весьма значительные напоры на одно рабочее колесо (80-120 м и более).

Реализация избыточной напорности секционных насосов для целей энергосбережения может €ьгтъ осуществлена следующим образом.

При последовательном соединении двух однотипных насосов, расположенных на разных го-зюонтах (соседних ступенях водоотлива), ич избыточные напорности в сумме могут превзойти ■влорность одного рабочего колеса. Следовательно, аошикает техническая возможность снятия ■шого рабочего колеса у верхнего насоса, что целесообразно прежде всего с точки зрения энерго-¿срежения, так как снятие одного колеса у насоса типа ЦНС-500 приводит к снижению входной вещности пасосо на 160 170 кВт4 а у насоса ЦНСГ-850 - на 420-450 кВт, На водоотливных уста •оеках СУБРа подобное соединение насосов принципиально возможно в нескольких случаях. На-тгимер, по каскаду насосов типа ЦНС-500 (насосные камеры гор. - 500 м и гор. - 140 м шахты № 4) и по каскаду насосов типа ЦНСГ-850 (насосные камеры гор. - 740 м и гор. - 500 м шахты № 4). В первом случае избыточная напорность двух насосов (ЦНС-500-400 и ЦНС-500-480) состав-мет около 100 м, а во втором случае (насосы ЦНСГ-850-360 и ЦНСГ-850-480) - около 160 м. Следовательно, имеется полная техническая возможность снятия рабочих колес с заменой двигателей

этих насосов на менее мощные, каскады насосов целесообразно зовать в первую очередь в качеств требителей - регуляторов мо снижения нагрузки в целом по часы максимумов. Для целей у режения можно использовать сокий уровень резервирования оборудования СУБРовских вод и, в частности, нагнетательных проводных ставов путем включения из них (из 3-х) в параллельную одного насоса (см. рисунок).

При этом потери напора в проводном ставе существенно енг квадрате от скорости воды), однако растет мощность на зажимах эле гателя, что в некоторых случаях привести его к перегреву.

Использовать снижение потерь пора (энергии) в сдвоенных водных ставах можно за счет с вующего снижения напорной стики и кривой мощности нас наиболее просто и эффективно ется подрезкой рабочих колес (не более 20 % по диаметру). Причем у спиральных насосов кается подрезка всего колеса, а у секционных - только лопаток с оставлением дисков, снижение входной мощности насоса ЛУ (см. рисунок) может быть определено из выражения

Комбинированный способ снижения энергопотребления насосными установками: Д'|. Н\ и Ы\ , //,' - кривые напора и мощности насоса с неполрезанными и подрезанными колесами; и АА/|.2 - увеличение мощности и подачи насоса при его переключении на два става

АД''

1000-3600 л,

где д1т П| подача и КПД насоса в расчетном режиме его работы; Д//ф - снижение потерь н трубопроводном ставе за счет параллельного включения двух трубопроводов; р - плотность ной воды.

Подобное мероприятие в принципе возможно для реализации на всех насосных ста-имеющих три нагнетательных трубопроводных става, что характерно для рассматри условий. При этом снижение входной мощности насоса, например, для типовой насосной гор. - 130 м. ствола № 8 бис ш. «Черемуховская» с насосами 14М8х4 составляет величину 50-60 кВт (при снижении потерь напора в трубопроводном ставе на 20-22 м).

Однако самым простым и эффективным энергосберегающим мероприятием на вод ных установках шахт ОАО «Севуралбокситруда» может явиться подрезка рабочих колес как ральных, так и секционных насосов. Величина подргзки должна устанавливаться индиви; по каждой насосной камере и типу насоса. Снижение за счет подрезки двух рабочих колес ной мощности, например насоса ЦНСГ-850-360 (углубочный уклон ш. «Черемуховская», 680 м),.составляет величину порядка 280 кВт, что свидетельствует о весомой отдаче таких приятий.

Реализация рассмотренных мероприятий в целом может обеспечить снижение эле ской нагрузки на 2-2,5 МВт, что является существенным вкладом в энергосбережение на прс ятии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.