Самостійна робота №9

Тема 3.7. Електоробладнання водовідливних установок.

Мета: самостійно ознойомитися з конструкціями електродвигунів, їх типами; поглибшення знань студентів з предмету: "ГМ". Прищіплення знань та навичок самостійної роботи з літературою, (навчальною та довідковою).

Основні питання теми:

1. Умови роботи двигунів насосів.

2. Типи двигунів.

3. Вибір двигунів для насосу.

4. Визначення потужності двигуна та витрати електроенергії водовідливної установки.

5. Апаратура управління двигунами насосів.

6. Електропостачання водовідливних установок.

Рекомендована література: (1) стор. 132-133;

Методичні рекомендації

Двигуни насосів працюють в режимі руху, мають помірне навантаження. Двигуни головного водовідлива мають значну потужність. Цьому їх можливості підключати до роботи в найменше завантажені зміни.

При визначенні потужності двигуна та витрати електроенергії слідує розглянути гриклад розрахунку водовідливной установки в підручнику, розв'язати задачі по цій темі.

При вивченні апаратури управління та автоматизації необхідно розглянути схеми управління водовідливними установками, принципи і апаратуру автоматизації, засоби пуска насоів.

Питання для самоперевірки.

1. Які типи двигунів застосовують на головних та дільничих водовідливних

установках?

2. Як визначається потужність двигуна для насосу?

3. Як визначить річну витрату електроенергії насосної установки?

4. Якими апаратами вмикаються двигуни насосів?

5. Яка апаратура автоматизації застосовується для водовідливних установок?

Тематичний контроль: Лабораторна робота №8; Семінарське заняття №3

Опорний конспект

Для насосів застосовуються асинхронні двигуни з короткозамкнутим ротором. застосування синхронних двигунів у підземних умовах ускладнено за умовами надійності роботи пускової апаратури. У застосовуваних у даний час асинхронних двигунах з короткозамкнутим ротором (ротори з глибоким пазом, з подвійною і потрійною кліткою) пусковий струм складає трьох-чотириразову величину в порівнянні з номінальним струмом.

Конструкція двигунів для шахтних насосів повинна мати краплезахисне виконання і вологостійку ізоляцію обмоток і задовольняти умовам безпеки у відношенні вибуху рудничного газу і пилу.

У приводі насосів головних водовідливних установок отримали застосування асинхронні електродвигуни серії А в нормальному виконанні, а також двигуни типу ВАО у вибухобезпечному виконанні й АЗП — продуваються повітрям і надлишковим тиском. На дільничних водовідливних установках застосовуються вибуховозахисні електродвигуни типу ДО І МА.

Потужність двигуна насоса визначається до формулі, при цьому питома маса води приймають =1000кг/м³.

Відношення фактичної потужності двигуна до розрахункового називається коефіцієнтом запасу потужності двигуна, К_д = 1,1...1,15.

Річна витрата енергії (квт-ч)

W_г =

де — к. п. д. відповідно насоса двигуна ( = 0,9...0,95) і електричної мережі ( = 0,95); і - число годин роботи в добу по відкачці відповідно нормального і максимального припливу; і - число днів у році відповідно з нормальним і максимальним припливом.

За значенням можна визначити витрату енергії по водовідливу, віднесеної до 1 т корисних копалин, а також питома витрата енергії — на 1 м³ відкачуваємої води (квт-ч/м³):

W_уд =

Кількість відкачуваємої за рік води

А = Q_н.п • 24 n_д.н +Q_м.п • 24

Де Q_н.п і Q_м.п — відповідно нормальний і максимальний приплив, м^З/ч.

Схеми керування водовідливними установками передбачають: місцеве і напівавтоматичне керування, при якому оператором дається тільки - імпульс на пуск і зупинку насосів з їх місця установки, чи дистанційне; автоматичне керування, при якому пуск і зупинка насосів виробляються автоматично в залежності від рівня води у водозбірнику.

Схеми автоматичного керування водовідливних установок забезпечують автоматизацію наступних процесів:

1. заливання насоса і трубопроводу, який підводиться, водою і пуск двигуна при досягненні водою у водозбірнику заданого рівня;

2. пуск резервного насоса при підвищенні рівня води у водозбірнику до аварійного;

3. відключення двигунів при зниженні рівня води у водозбірнику до заданого;

4. відключення несправного насоса і включення резервного насосу;

5. контроль подачі і нагрівання підшипників і електродвигунів;

6. захист від пуску незалитого насосу, електричні захисти.

В установках з автоматичним керуванням можуть бути застосовані два способи пуску насосів: 1) при закритій засувці на напірному трубопроводі засувка відкривається після закінчення розгону двигуна; 2) при відкритій засувці на напірному трубопроводі.

Основні переваги першого засобу — плавне підвищення швидкості руху води в напірному трубопроводі, що виключає виникнення гідравлічного удару в трубопроводах високого тиску і великого діаметра, і невелика тривалість пуску.

Другий засіб широко застосовується в установках середньої і малої подачі, причому рух води в зворотну сторону при зупинці насоса запобігається зворотним клапаном. Перевагами цього способу є швидкий пуск агрегату в роботу і порівняльну простоту схеми автоматичного керування.

При автоматизації водовідливних установок найбільш складний вибір надійного способу заливання перед пуском насоса в трубопроводу, що підводить, водою.

Гідравлічні схеми автоматичних установок мають наступні варіанти: 1) постійно заповнений водою, тобто завжди готовий до роботи насос; 2) заповнення насоса і трубопроводу, що підводить, перед пуском; 3) насоси, що працюють з підпірок.

Самостійна робота № 10.

Тема: Охорона навколишнього середовища при експлуатації водовідливних установок.

Мета: розглянути заходи по охороні праці, навколишнього се­редовища при експлуатації водовідливних установок. Прививання навичок самостійної роботи.

Основні питтання теми:

1. Заходи по очищенню шахтної води.

2. Заходи по обеззараженню шахтної води.

3. Очищувальні побудови.

4. Перспективи розвитку.

5. Застосування шахтних вод на гірничому підприємстві.

Рекомендована література: [10] с. 87-89.

Методичні рекомендації.

При вивченні цієї теми необхідно звернути увагу на склад речовин в шахтній воді. Розглянути заходи по очищенню шахтної води та її обеззараженню. Використання шахтної води. Споруди по очищенню шахтної води.

Питання до самоперевірки.

1. Як нейтралізувати шахтну воду?

2. Як проводиться очищення шахтних водовідливних трубопроводів?

3. Які очищувальні споруди влаштовуються на поверхні шахти?

4. Склад шахтної води.

5. Де можна використовувати очищену шахтну воду?

Тематичний контроль: Семінарське заняття № 2.

Опорний конспект.

Останнім часом підземні шахтні води усе ширше включаються в оборотне водопостачання і використовуються для народногосподарської мети. З метою економії води, що забирається з джерел, розробляються спеціальні норми водовикористання і водовідведення як промисловими, так і іншими виробництвами.

До технічних заходів, що попереджають забруднення водяних джерел стічними водами, відносяться наступні: очищення стічних вод; повторне їхнє використання; пристрій зворотніх систем водопостачання; чи скорочення припинення надходження домішок у стічні води шляхом удосконалювання технологічних процесів; перехід на безводні технологічні процеси; ліквідація відвалів виробничих і побутових відходів.

Як приклад можна привести технологічну схему очищення стоків рудничного водовідливу, застосовувану Таштагольским рудоуправлінням НПО «Сибруда». Продуктивність очисних споруджень розрахована на нормальний приплив шахтних вод і складає 22800 м³/сут. Режим роботи безупинний, цілодобовий.

Для забезпечення необхідної якості води схема очищення шахтних вод передбачає; обробку реагентами, освітлення, і фільтрування.

У комплекс очисних споруджень входять наступні будинки і спорудження: очисна станцінщя продуктивністю 20 тис. м³/сут, що включає блок освітллювачів, фільтрів і блок реагентного господарства; хлораторна продуктивністю 10 кг хлору в добу; вежа для збереження промивної води з баком місткістю 300 м³; відстійник промивної води; резервуар для води місткістю 1000 м³.

Набір споруджень і вибір схеми очищення стоків прийняті виходячи з хімічного і бактеріологічного забруднення стоків рудничного водовідливу. Шахтна вода Таштагольского рудника характеризується середньою мінералізацією з перевагою в складі карбонатних солей. Вона містить до 0,4 мг/л свинці і до 0,1 мг/л цинку, що перевищує гранично припустимі концентрації, установлені Правилами охорони поверхневих вод від забруднення стічними водами.

Як коагулянт при освітленні води використовується сірчанокислий глинозем. Для інтенсифікації процесів освітлення і поліпшення якості очищення води передбачене застосування поліакриламіду.

Виведення ж в осад металів, що містяться в шахтній воді, здійснюється шляхом обробки її вапняним молоком, що готується з низькосортного недообпаленого вапна.

Оброблена реагентами вода подається на фільтри, а потім — на знезаражування рідким хлором, здійснюване в два етапи.

Самостійна робота № 11.