Энергосберегающее регулирование режима работы главных водоотливных установок шахт и рудников средствами электропривода

• Автор: Боченков, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 139 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Общая характеристика и организации работы главных водоотливных установок шахт и рудников

1.1.1 Устройство и особенности водоотливных установок

1.1.2 Особенности способов организации работы шахтных водоотливных установок с точки зрения энергоэффективности

1.1.3 Способы регулирования производительности насосных агрегатов

1.2 Обзор работ по энергосберегающему регулированию насосных установок средствами электропривода

1.3 Цель и задачи диссертационной работы

2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ РЕЖР1МОВ РАБОТЫ ГЛАВНЫХ ВОДООТЛИВНЫХ УСТАНОВОК ШАХТ И РУДНИКОВ
2.1 Технологические особенности главных водоотливных установок шахт как объектов энергосберегающего регулирования режимов их
работы
2.2 Обобщённое описание рабочих характеристик центробежных насосов при изменении частоты вращения рабочих колёс
2.3 Определение ресурсов экономии электроэнергии и необходимого диапазона изменения частоты вращения для обеспечения энергоэффективного режима работы ГВУ шахт и рудников
Выводы по главе

3 РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ СПОСОБОВ РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМА РАБОТЫ ГЛАВНЫХ ВОДООТЛИВНЫХ УСТАНОВОК ШАХТ И РУДНИКОВ
3.1 Оптимизация режима работы шахтной водоотливной установки применением регулируемого электропровода подкачивающего
насоса
3.2 Комбинированный метод энергосберегающего регулирования режима работы водоотливной установки
3.3 Компьютерное моделирование работы насосной установки в составе основного насосного агрегата и подкачивающего насоса с регулируемым приводом
3.4 Компьютерное моделирование работы насосной установки в составе основного насосного агрегата и подкачивающего насоса при впуске воздуха
Выводы по главе
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА И КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОТЫ НАСОСНОЙ УСТАНОВКИ С ПОДКАЧИВАЮЩИМ НАСОСОМ, ОБОРУДОВАННЫМ РЕГУЛИРУЕМЫМ ПРИВОДОМ
4.1 Задачи и методика экспериментальных исследований
4.2 Описание экспериментальной установки
4.3 Обработка и анализ результатов экспериментальных исследований
4 3.1 Анализ эксперимента на подтверждение наличия минимума
удельных энергозатрат
4.3.2 Анализ результатов эксперимента с подачей воздуха для
расширения диапазона регулирования
Выводы по главе

5 РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ВОДООТЛИВНЫХ УСТАНОВОК С ПОДКАЧИВАЮЩИМИ НАСОСАМИ И ВЫБОРУ ПАРАМЕТРОВ ПОДКАЧИВАЮЩИХ
5.1 Рекомендации по проектированию водоотливной установки
с серийно выпускаемыми насосами в качестве подкачивающих
5.2 Рекомендации по выбору параметров новых подкачивающих насосов
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Приложение А
Приложение В
Приложение С

На практике обычно ограничиваются аппроксимацией напорной характеристики полиномом второй степени (ЛМ2) со следующим обозначением коэффициентов [11], [13]:
«0=#0> а1=А, сг2=-В.
Для данного частного случая уравнение (2.6) преобразуется к следующему виду:
Я = Я0щ2 + Ап^-ВО2, (2.8)
позволяющему определить изменение напора АЯ при одной и той же подаче <2 в результате снижения относительной частоты вращения от 1 до п*
АН = Но(п* -1) + Л(п* -и-0.
Уравнение (2.7) в этом случае сводится к виду
Я0щ2 +Дщ-Є-(5 + і?г)-Є2 - Яг = 0.
Его можно разрешить относительно подачи или напора:
0ыЯ”'±^У+4(^мтя,».г-яг)
7 2 (В + Ят) К
-лд + л [Аг + 4Я0 (В + Ят )] • ^ + 4Я0ЯГ
П*=---------------------гНг--------------------• (2Л0)

Полученные соотношения (2.6), (2.8 - 2.10) позволяют: построить напорную характеристику насоса при любой частоте вращения рабочих колес; определить, при известных параметрах сети, подачу насоса при любой частоте вращения; определить частоту вращения для получения требуемой подачи.
В частности, они позволяют определить допустимый диапазон снижения частоты вращения из условия преодоления геодезической высоты подачи, а также обеспечения откачки суточного притока воды применительно к водоотливным установкам шахт и рудников.