Влияние дизельных машин на температурный режим горных выработок
Высокий уровень механизации основных производственных процессов добычи полезного ископаемого как отличительный признак современных рудников криолитозоны. Анализ особенностей изменения мощности погрузочно-доставочной машины в технологическом цикле.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 26.10.2019 |
| Размер файла | 11,9 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
Размещено на http://www.allbest.ru
Отличительной чертой современных рудников криолитозоны является высокий уровень механизации основных производственных процессов добычи полезного ископаемого. При этом используется, как правило, горная техника с дизельным приводом. С позиции формирования теплового режима в выработках различного назначения, дизельная техника в горной теплофизике рассматривается как абсолютный источник тепловыделения, т.е. источник, мощность которого не зависит от температуры окружающей среды [1]. Такие источники при моделировании тепловых процессов представляются либо как равномерно распределенные по длине выработки, либо точечными [1, 2, 3]. И в том и другом случае тепловыделения источников считаются квазистационарными, не зависящими от времени и энергоемкости производственных циклов [1, 4]. Целью данной работы являлась оценка влияния абсолютных источников тепловыделений (горных машин) на формирование теплового режима в забоях подготовительных выработок при ведении горных работ в криолитозоне.
Обычно, влияние рудничного транспорта с двигателями внутреннего сгорания (ДВС), на тепловой режим горных выработок принято отценивать исходя из номинальной мощьности оборудования , коэфициента загрузки , равного отношению фактически затрачиваемой мощности к номинальной, и коэффициента использования , рассчитываемого как отношение фактического времени работы к общей продолжительности рабочего периода:
(1)
Второй способ учета влияния машин с ДВС на тепловой режим горных выработок основан на учете фактической части теплоты сгорания топлева, которая передается в окружающую среду:
(2)
механизация рудник криолитозона погрузочный
где: - удельная теплота сгорания топлива, Дж/кг;- средний расход топлива, кг/с; з - эмпирический коэффициент, д.е.
Оба рассмотренных метода не учитывают нестационарный характер тепловыделений горных машин при выполнении различных технологических операций. Это не позволяет с достаточной степенью надежности определитьвлияние абсолютных источников на формирование температурного режима деятельного слоя пород в горной выработке.
Для более точного анализа режима работы двигателя ПДМ рассмотрим структуру рабочего цикла машины. Обычно цикл разбивается на три основные рабочие операции: черпание, транспортирование, разгрузка. В процессе выполнения различных операций, на ПДМ влияют различные факторы, однако нам необходимо учесть не только режим работы двигателя, но и длительность выполнения каждой конкретной операции (таблица) [5].
Табл. 1. Изменение мощности погрузочно-доставочной машины в технологическом цикле
|
Операции технологического цикла ПДМ |
Мощность, % |
Продолжительность операции в технологическом цикле ПДМ % |
|
|
Черпание |
100 |
15 |
|
|
Движение с грузом |
75 |
50 |
|
|
Движениебезгруза |
50 |
25 |
|
|
Разгрузка |
25 |
10 |
С учетом данных, приведенных в таблице, а также принимая во внимание, что плотность воздуха зависит от температуры, формула для определения среднего приращения температуры в горных выработках при работе ПДМ с дизельным двигателем, имеет вид:
°С, (3)
°С , (4)
где ср - удельная теплоемкость воздуха, Дж/кг?К;Т- температура воздуха, К; Qi-объемный расход воздуха в выработке при выполнении различных операций, м3/с,; индексы: «s» -черпание, «em»-движение без груза, «t» -движение с грузом, «u»-разгрузка.
Данная формула, в отличие от известных, учитывает изменение тепловыделений двигателя при выполнении различных рабочих операций, а также длительность этих операций, как долю от всего технологического цикла работы машины.
Многовариантные расчеты показали, что факторы, ранее не учитываемые в моделях прогноза теплового режима выработок при наличии абсолютных источников тепловыделений являются значимыми и не могут быть проигнорированы для большинства характерных климатических и геокриологических условий эксплуатации рудников криолитозоны.
Дальнейшие исследования в данной области должны быть направлены на совершенствование разработанного метода расчета. В частности, на учет влияния стохастического характера исходных данных на точность и достоверность прогноза.
Литература
1. Дядькин Ю.Д. Основы горной теплофизики для шахт и рудников Севера. М.: Недра, 1968.- 256с.
2. Хохолов Ю.А. Математическое моделирование процессов теплообмена в подземных выработках криолитозоны. Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал). 2005. т 12. №1. С.102-111.
3. Галкин А.Ф. Регулирование теплового режима при проходке выработок в мерзлых породах. «Безопасность труда в промышленности» 2008.№ 7. C.28-31.
4. Галкин А.Ф. Тепловой режим рудников криолитозоны. Записки Горного института. 2016. т.219. С.377-381. DOI 10.18454/PMI.2016.3.377
5. Стребков К.А. Обоснование эффективных и безопасных режимов работы погрузочно-доставочных машин в подземных выработках : дис. …канд. техн. наук: 05.05.06 / Стребков Константин Алексеевич. - СПб., 2009. - 132 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Электропривод - основной механизм, применяемый при механизации и автоматизации производственных процессов. Элементы электропривода. Изучение режима работы электродвигателей. Составление уравнения теплового баланса. Расчет эквивалентной мощности двигателя.
реферат [73,9 K], добавлен 27.07.2013Повышение мощности крупных электрических машин. Увеличение коэффициента полезного действия. Повышение уровня надежности. Модернизация узла токосъема (контактных колец-щеток), экскаваторного электропривода для тяжелых электрических карьерных экскаваторов.
курсовая работа [247,7 K], добавлен 30.01.2016Принцип действия и структура синхронных машин, основные элементы и их взаимодействие, сферы и особенности применения. Устройство и методика использования машин постоянного тока, их разновидности, оценка Э.д.с., электромагнитного момента этого типа машин.
учебное пособие [7,3 M], добавлен 23.12.2009Рабочие характеристики электродвигателя. Расчет коллекторного двигателя постоянного тока малой мощности. Обмотка якоря, размеры зубцов, пазов и проводов. Магнитная система машины. Потери и коэффициент полезного действия. Индукция в станине, её значение.
курсовая работа [597,6 K], добавлен 25.01.2013Сравнение характеристик электрических машин различных типов. Понятие постоянных и переменных потерь энергии. Способы измерения частоты вращения асинхронного двигателя. Определение критического момента и номинальной мощности электрической машины.
презентация [103,7 K], добавлен 21.10.2013Первые торфоразработки в России и формирование промышленной торфодобычи как важной части энергетики в экономике страны. Первая электростанция на торфе и торфяные машины XIX-XX вв. Проблемы механизации и применения машин и механизмов в добыче торфа.
реферат [21,4 K], добавлен 15.10.2014Общий коэффициент полезного действия привода. Определение его кинематических и силовых характеристик. Частота вращения приводного вала рабочей машины. Разбивка передаточного числа привода для приемлемого варианта типа двигателя. Вращающий момент на валах.
контрольная работа [127,7 K], добавлен 10.04.2015Определение тепловых двигателей как машин, преобразующих теплоту в механическую работу. Рассмотрение рабочего процесса паровых и газовых турбин. Изучение потерь в ступенях, коэффициентов полезного действия, мощности, размеров лопаток и расхода газа.
контрольная работа [225,1 K], добавлен 17.10.2014Принцип работы паровых двигателей, машин и механизмов, их история, преимущества и применение в жизни. Конструирование механизма, способного двигаться на пару, в домашних условиях. Способы улучшения паровой машины и ее коэффициента полезного действия.
курсовая работа [83,3 K], добавлен 16.03.2011Принципы деления электромашин. Особенности электрических машин малой мощности. Виды ЭМММ, их функциональное назначение и основные области применения. Классификация и функциональное назначение и режимы работы шаговых двигателей, области их применения.
реферат [2,6 M], добавлен 08.07.2009Особенности определения эксергии рабочего тела. Первый закон термодинамики. Круговой цикл тепловой машины. Параметры смеси газов. Конвективный и лучистый теплообмен. Температурный режим при пожаре в помещении. Изменяющиеся граничные условия 3 рода.
контрольная работа [696,6 K], добавлен 19.05.2015Порядок выбора силовых трансформаторов. Ряд вариантов номинальных мощностей трансформаторов. Температурный режим. Технико-экономическое сравнение вариантов трансформаторов. Подсчёт затрат. Издержки, связанные с амортизацией и обслуживанием оборудования.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 30.03.2016Расчет двигателя постоянного тока: главные размеры машины; параметры обмотки якоря, коллектор и щеточный аппарат; геометрия зубцовой зоны. Магнитная система машины: расчет параллельной обмотки возбуждения; потери и коэффициент полезного действия.
курсовая работа [2,7 M], добавлен 06.09.2012Назначение электромагнитных переходных процессов в электроэнергетических системах при коротких замыканиях. Составление схемы замещения. Номинальные значения мощности и напряжения синхронных машин. Паспортные данные трансформаторов и автотрансформаторов.
презентация [101,8 K], добавлен 30.10.2013Характеристика основных типов идеального газа. Описание изохорического, изобарического и изотермического процессов. Изучение первого и второго законов термодинамики. Принцип действия тепловых машин. Описание цикла Карно. Расчет сил Ван-дер-Ваальса.
реферат [255,0 K], добавлен 25.10.2015Применение трансформаторов малой мощности в схемах автоматики, телемеханики и связи в качестве электропитающих элементов. Определение расчетной мощности и токов в обмотках. Выбор сердечника трансформатора. Коэффициент полезного действия трансформатора.
курсовая работа [474,4 K], добавлен 17.12.2014Электромагнитная и электрическая схема синхронных машин. Конструкция явнополюсного ротора. Характеристика синхронного генератора, синхронное индуктивное сопротивление. Угловые характеристики и регулирование реактивной мощности, реактивный момент.
презентация [3,8 M], добавлен 09.11.2013Рассмотрение основных методов измерения электрической мощности и энергии в цепи однофазного синусоидального тока, в цепях повышенной и высокой частот. Описание конструкции ваттметров, однофазных счетчиков. Изучение особенностей современных приборов.
реферат [1,5 M], добавлен 08.01.2015Расчет системы автоматизированного электропривода рабочей машины. Определение мощности асинхронного двигателя привода. Проверка правильности выбора мощности двигателя по нагреву методом средних потерь. Расчет механической характеристики рабочей машины.
курсовая работа [334,3 K], добавлен 24.03.2015Коэффициент полезного действия тепловой машины. Цикл Карно идеального газа. Цикл Отто, Дизеля и Тринкеля. Второе начало термодинамики. Энтропия обратимых и необратимых процессов. Термодинамическая вероятность состояния. Тепловая смерть Вселенной.
презентация [111,6 K], добавлен 29.09.2013
