3. Структура видаткової частини електричного балансу вугільних шахт

Видаткова частина електробаланса складається з наступних розділів:

Спожито всього.

в тому числі:

• електроапаратами для технологічних процесів (сушка, нагрівання, електрозварювання, електроліз, електроплавка т.і.);

• електродвигунами (на рушійну силу);

• на освітлення виробничих приміщень;

• витрачено на власні потреби електростанції;

• втрати у мережах, трансфоматорних підстанціях і перетворювачах;

• Відпущено на сторону (включаючи відпуск своєму непромисловому господарству – всього

Всього витрати.

2. Розрахунок видаткової частини балансу активної

Енергії

1. Розрахунок постійних витрат

Умовно – постійна витрата включає витрати електроенергії на забезпечення життєдіяльності шахти (вентиляція, водовідлив, функціонування піднімальних і транспортних установок і т.п.).

Як метод для аналітичного дослідження впливу умовно-постійної витрати на прибуткову частину балансу активної енергії використовуємо змішаний розрахунково-експериментальний метод.

До умовно-постійної витрати електричної енергії, що робить вплив на прибуткову частину балансу активної енергії можна віднести наступні стаціонарні електроустановки шахти «Центральна» ГХК «Лугансьвугілля»:

1. Головна вентиляторна установка з вентилятором типу ВРЦД – 4,5.

2. Головний водовідлив обрію 530 м з 5 насосами типу ЦНС 300 –600.

3. Пневматична установка з 2 – ма компресорами типу 4М10 – 100/8 та одним типу 5Г- 100.

4. Піднімальні установки типу МК 5•4 –13, МК4•4 РЛ 38, МК 3,25•4,

2Ц – 4•2,3.

Розглянемо перераховані вище стаціонарні установки, розрахуємо норми витрати електроенергії.

6.2.1.1 Головна вентиляторна установка

Головна вентиляторна установка складається з двох вентиляторів, розташована в головного стовбура на Центральному блоці. Основні характеристики вентилятора, що знаходиться в експлуатації зводимо в таблицю 6.1

Вентилятор має зварене робоче колесо двостороннього усмоктування. Робоче колесо прикріплене до маточини, насадженої на головний вал. Колесо обтічників не має. Основний спосіб регулювання режиму роботи – зміна кута установки лопаток направляючого апарата.

Таблиця 6.1 - Основні характеристики вентилятора

Тип	ВРЦД– 4,5
Продуктивність	145 - 570 м3/з
Статичний тиск	235 - 835 кГс/м2
Частота обертання	500 об/хв
Статичний ККД	0,6-0,84
Діаметр робочого колеса	4600 мм
Маховий момент	172 т•м2
Тип електродвигуна	СДС3-17-76-12У4
Тип допоміжного електродвигуна, що запускає	АКС16-44-24 У4

Вихідними даними для визначення потужності, споживаної двигуном, є:

1. Загальна кількість повітря, необхідне для провітрювання гірських вироблень Центрального блоку –Q_Ш= 237 м³/с;

2. Депресія мережі вироблень складає Рмин=2910,6 Па, Рмакс=3500 Па.

Визначаємо продуктивність вентиляторної установки по формулі:

Q_В = К_У • Q_Ш = 237 • 1,25 = 296 м³/с. (6.1)

де К_У = 1,25 – коефіцієнт, що враховує присоси повітря в місці установки

вентилятора на скіповому стовбурі.

Загальний вид рівняння напірної характеристики повітряної мережі без обліку природної тяги:

Р = b •Q². (6.2)

У виді того, що в достатньому ступені важко визначити величину опору шахтної вентиляційної мережі – b, напірну характеристику будуємо використовуючи формулу мінімального еквівалентного отвору:

А_мїн = == 5,95. (6.3)

Напірна характеристика вентиляційної мережі при А_МІН:

Р = . (6.4)

Задаючи значеннями Q < Qв, будуємо характеристику мережі і наносимо її на характеристику вентилятора ( дивися рисунок 6.1 ). Знайдені точки показані в таблиці 6.2

Таблиця 6.2 - Точки характеристики мережі шахти “Центральна”

Q	0	50	100	150	200	220	230	250	296
P	0	100	400	900	1600	1936	2116	2500	3504,64

Аналізуючи виконані побудови (дивися рисунок 6.1), можна зробити висновок, що головна вентиляторна установка працює поза зоною економічних режимів, тому вважаємо за доцільне переходити зі швидкості 500 об/хв на швидкість обертання 375 об/хв, шляхом регулювання за допомогою перетворювача частоти. Окупність проекту перекладу режиму роботи синхронного двигуна на знижену скорость обертання буде.

Витрата електроенергії по вентиляторній установці [ с. 331 ] за добу визначається по формулі:

W_ГВУ = 24 • Q_В • Р_общ / 1000* •, кВт•год (6.5)

W_{ГВУ 1 добу} = 24 • 296 • 3205,3 / 1000 • 0,5 • 0,965 = 47192,644 квт • год.

де 24 – час роботи вентилятора в добу, год.;

Q_В = 296 м³/с – продуктивність вентиляторної установки;

Р_заг = Па – загальношахтна депресія;

= 0,5 - ККД вентиляторної установки (дивися аеродинамічну характеристику вентилятора);

= 0,965 – ККД двигуна.

Витрата електроенергії по вентиляторній установці за рік визначається по формулі:

W_ГВУ = 8760 • Q_В • Р_общ / 1000 • •, кВт•год (6.6)

W_{ГВУ рік} = 8760 • 296 • 3205,3 / 1000 • 0,5 • 0,965 = 17225315 квт • год.

Технологічну норму витрати електроенергії на вентиляторну установку шахти визначимо по формулі:

w_ГВУ = квт• год. / 1000 м³. (6.7)

Шляхом відповідних вимірів було встановлено, що загальна кількість повітря, що виходить із шахти дорівнює Q_общ = 210 м³/с, тому розрахуємо технологічну норму головної вентиляторної установки на 1 м³ повітря, що виходить із шахти по формулі:

w_УД.ГВУ = W_ГВУ = Q_В • Р_общ / 367200 • Q_общ •••_с , кВт • год / м³. (6.8)

w_УД.ГВУ = 296 • 3205,3 / 367200 • 210 • 0,5 • 0,965 • 0,95 = 0,0268 кВт • год / м³. (6.9)

Питому витрата електроенергії на одну тонну видобутку вугілля визначимо по формулі:

w_{1T ГВУ} = кВт • год./ т. (6.10)

де Q_{в1 добу}= 24•3600•296 = 25574,400 тис. м³– сумарна кількість повітря, необхідне для провітрювання шахти за одну добу.

Висновки

Як бачимо, вентиляторна установка є могутнім споживачем електричної енергії.Технологічна норма електроспоживання вентиляторною установкою на 1000 м³ склала 1,8 квт• год / т. Питома норма електроспоживання склала 9,14 квт• год/ т.

Рисунок 6.1 - Знаходження робочої точки вентилятора ВРЦД – 4,5 на 500 об/хв.