Рабочий режим

9.3. Рабочий режим.

Рабочий режим определяется графическим решением системы уравнений характеристик насоса и трубопровода (см. рис.9.1.). Точка пересечения характеристик определяет рабочий режим. Рабочие параметры насоса:

Q_р=16 м³/ч;

Н_р=23,8 м;

_p =63%.

Проверка режима работы насоса: _p  0,85_max, 0,63  0,850,65, где _max - максимальное КПД насоса, равное 0,65.

При проверке режима работы насоса на отсутствие кавитации должно выполняться условие: Н_вр  Н_вс, 3 м  3 м,

где Н_вр = 3 м – допустимая вакуумметрическая высота свасывания насоса в рабочем режиме, м; Н_вс = 3 м – проэктная высота всасывания,м.

Условие безкавитационной работы насоса выполняется.

Выбор привода.

Привод выбирают из условия обеспечения необходимой мощности, Вт:

,

где: q – ускорение свободного падения, q=9,8 м*с^-2;  - плотность воды, =1020 кг/м³.

По расчитанной мощности, с учетом частоты вращения насоса, принимаем электродвигатель ВАО-82-2. Двигатель трёхфазный асинхронный короткозамкнутый, преимущественно на напряжение 660В.

Коммутационную аппаратуру двигателя выбирают по уровню его напряжения U_н и рабочему току, А:

Выбранный тип устройства – РВД-6.

Определение объёма водосборника.

Объём водосборникавыбирают согласно требованиям Правил безопасности. Для главной водоотливной установки минимально возможный объём водосборника, м³:

В качестве водосборника принимают обычно горную выработку определённой площади сечения S_с=5м  6м и высоты h_с=4м. С учётом чистки принимаются как минимум две секции.

Определение эффективности водоотливной установки.

Эффективность спроектированной установки оценивают по отдельным энергозатратам на откачку воды. Суточная производительность работы водоотливной установки по откачке нормального притока воды:

,

Годовой расход электроэнергии на водоотлив:

где: 1,05 – коэффициент, учитывающий расход электроэнергии на освещение насосной камеры, сушку электродвигателей, питание аппаратуры, автомотизации др.; _с=0,95…0,98 – КПД электросети; К_п – коэффициент увеличения весеннего притока.

Удельные затраты на подъём 1 м³ воды на высоту 1 м, Втч/(м³м):

Полученное значение энергозатрат характеризует эффективность использования оборудования и принятых решений в выполненном расчёте. Для использования полученного параметра в качестве обобщённого критерия эффективности полученного проекта следует ориентироваться, что среднестатистическое значение удельных энергозатрат для отрасли составляет 5,2 Вт*ч/(м³*м), минимально возможное – 2,73 Вт*ч/(м³*м).

10. ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ.

Выбор схемы питания и распределения электроэнергии на Мыковском карьере.

Выбор внешнего электроснабжения.

Краткая горно-геологическая характеристика приведена в ранее выполненных разделах проекта.

Размеры Мыковского карьера: 270 х 240 м, средняя глубина 20 м.

Мыковский карьер работает 260 дней в году, в одну смену протяженностью 8 часов, преимущнественно в светлое время суток.

На Мыковском карьере используются электроприёмники, представленные в таблице 10.1.

Таблица 10.1.

Ориентировочно напряжение, которое питает ЛЭП, можно определить по формуле:

.

где: L – длина ЛЭП; Р – мощность линии ЛЭП, кВт.

Источник электроснабжения Мыковского карьера – отпайка от ВЛ-10 кВ «Кам. Брод» напряжением 10 кВ.

Номинальное напряжение электрической сети:

выше 1000 В - 10 кВ;

до 1000 В - 0,4 кВ.

Установленная мощность электрических приёмников – 80 кВт, в том числе:

а) силовое оборудование - 60 кВт;

б) освещение - 20 кВт.

Токоприёмники карьера (буровые станки, насосы и др.) питаются от трансформаторной подстанции с изолированной нейтралью, установленной на северном борту карьера при пробной добыче. От трансформаторной подстанции (ТП) к карьеру проведена ЛЭП – 0,4 кВт.

Для передачи электроэнергии от ТП к потребителям применяются провода. Провода в карьере прокладываются открыто на «козлах», а в местах проезда транспорта – в трубах, с соблюдением правил безопасности.

Схема соединения подстанции.

Для питания небольших горных предприятий, таких как Мыковский карьер, где все потребители электрической энергии по степени бесперебойности электрического снабжения относят к ІІІ категории, при значительном отдалении от районной подстанции, используют однострансформаторные подстанции (рис. 10.1.).

Распределение электроэнергии на Мыковском карьере.

Электроэнергию на карьере распределяют в соответствии с установленными правилами и требованиями.

Строение распределительных сетей внутреннего электроснабжения карьера зависит от размера и конфигурации карьера, мощности и количества горных машин и механизмов, глубины и количества уступов (1 вскрышной и 5 добычных). По этим условиям предварительно выбирается система распределения электроэнергии.

Исходя из данных Мыковского карьера выбирается продольно-фронтальная схема распределения электроэнергии.

Проектирование электрического освещения открытых горных работ.

Осветительные установки в карьерах.

Эффективное освещение на карьере улучшает условия труда, благоприятствует повышению его производительности и снижает травмвтизм.

На Мыковском карьере работы по добыче полезного ископаемого ведутся в одну смену, протяженностью 8 часов, в светлое время суток. Исходя из этих условий работы в тёмное время суток требуется охранное освещение, минимальное освещение составляет 0,5 лк.

Общее освещение карьера осуществляется стационарной осветиткльной установкой с мощным ксеноновым светильником, который размещается на внешнем борту карьера.

Ксеноновые светильники позволяют обеспечить освещение карьера при минимальном количестве светоточек, снизить расходы на осветительные приборы, электрические осветительные сети и их обслуживание. Светильник устанавливают на стационарной опоре.

Расчёт освещения ксеноновыми лампами.

Количество светильников с ксеноновыми лампами и высоту их установки можно определить методом светового потока.

Общий световой поток, нужный для освещения карьера, и количество светильников можно определить по формулам:

1. Световой поток, необходимый для создания на площади нужной освещённости, Е_н:

где: К_з=1,2…1,5 – коэффициент запаса; К_п=1,15…1,5 – коэффициент, который учитывает потери света в зависимости от конфигурации площади освещения; z=1,3 – коэффициент неравномерности освещения.

2. Количество ксеноновых светильников для освещения данной площади определяется:

где: _пр=0,35…0,38 – КПД светильника; Е_н=0,5 – нужная освещённость; S – площадь карьера; Ф_п=694*10³ - световой поток лампы ДКсТ-20000.

3. Высота установки светильника относитольно нижнего горизонта карьера для ламп ДКсТ-20000:

где: hк=20 м – глубина карьера; Н=36 м, для ламп ДКСт-20000.

Для освещения принимаем 1 ксеноновую лампу ДКсТ-20000 мощностью 20 кВт. Освещение территории карьера происходит только в тёмное время суток и применяется в качестве охранного.

Определение электрических нагрузок и выбор мощности трансформатора.

Определение электрической нагрузки ГПП.

Из существующих методов расчёта значений электрических нагрузок в практике проектирования СЭС горных предприятий используется метод коэффициента спроса.

Расчётная нагрузка группы электроприёмников:

где Р_р, Q_p, S_p – соответственно активная и реактивная составные и полная расчётная мощности; К_n – коэффициент спроса; Р_нi – номинальная мощность электроприёмника; n – количество электроприёмников в группе; tg_р соответствует расчётному значению коэффициента мощности cos_р.

Электроприёмник - насос 2К20/30:

Аналогично расчитываются мощности других электроприёмников и заполняется таблица 10.2.

Таблица 10.2.

Расчётную нагрузку в целом определяют суммированием нагрузок отдельных групп электроприёмников, которые входят в СЭС, с учётом коэффициента совмещения максимума К_пм=0,9:

Из-за малой величины реактивной мощности (15,86 кВар) её компенсацию с помощью конденсаторных батарей можно не проводить.