WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 |

Принципиальное отличиеразработанной траверсы от применяющегосяна перегрузочных работах спредеразаключается в том, что спредеросуществляет захват контейнера за фитинги,расположенные в горизонтальной плоскостиего верхней части, а грузоподъемнаятраверса разгрузки контейнеровопрокидыванием производит захват зафитинги с двух сторон в вертикальныхторцевых плоскостях контейнера. Осьвращения при опрокидывании проходит черезцентр контейнера, и поэтому усилие,необходимое для придания крутящегомомента, минимально.

Контейнеры с углем,имеющим различные характеристики иполученным с разных месторождений, можнохранить в одном штабеле. Это даетвозможность предприятиям теплоэнергетикисамим готовить шихту с заданнымисвойствами топлива.

Контейнерная перевалкабезопасна, не ухудшает качества топлива,позволяет быстро и эффективно вестипогрузо-разгрузочные работы, не загрязняяокружающую среду.

Таким образом,обосновывается четвертоеположение:

Выявленныезависимости площадей буртового иконтейнерного угольных складов от ихобъема,формы,высоты,грузоподъемности специализированныхконтейнеров и числа ярусов их установкиопределяют целесообразность размещенияразличных марок углей в одном многоярусномконтейнерном штабеле, что обеспечивает неизменноекачество углепродукции,полную механизациюскладских операций с соблюдением экологическойбезопасности.

5. Получениепроектного топлива

в установках посмешиванию углей

Существующиетехнологии разгрузки, временного хранения,подачи угля в котельно-топочноеоборудование со слоевым сжиганием топливауже не отвечают современным требованиям поэнерго- и ресурсосбережению. Применяемое котельно-топочноеоборудование разработано подконкрет- ную марку угля, что привязываетпроизводителей тепловой и электри-ческойэнергии к конкретному месторождению,затрудняя при этом рыночные отношениямежду продавцом (разрезом) и покупателем(ТЭС, котельная).

Доставка угля вконтейнерах позволит готовить, усреднятьтопливо, полученное с разныхместорождений, перед сжиганием,обеспечивая этим высокий кпд котельно-топочногооборудования.

Мероприятия поподготовке углей к сжиганию включаютвходной контроль в соответствии стребованиями действующих стандартов. Дляусреднения применяем бункерный способперемешивания. Исследования по шихтованиюканско-ачинских углей были проведены Н.В.Федоровым.

Рис. 19.Установка для усреднения углейпринудительным способом (пат. РФ № 2271975):1 –прямоугольные емкости; 2 –перегородки; 3– боковые стенки;4 –прямоугольная воронка; 5 –затвор; 6– ось затвора; 7 –цилиндрическаяворонка; 8– асимметричный выход;9 –верхний подшипник; 10– труба;11 –винтообразные реборды; 12 –зубчатый обод; 13– привод; 14 –крышка; 15–

нижнийподшипник; 16– выходная воронка;17 –конвейер

Рис. 20.Установка для усреднения углейгравитационным способом (пат. РФ № 2268219):1, 2– прямоугольные емкости;3, 4– боковая стенка;5 – перегородка; 6– воронка; 7, 8– затворы; 9, 10– оси; 11– ось конуса; 12 –конус-рассекатель; 13– ребордыконуса-рассекателя; 14 –цилиндр; 15– реборды

цилиндра;16 –выходной конус; 17 –выпускное отверстие; 18 –конвейер

Для усреднения углейразработаны установки, использующиепринудительный (рис. 19) и гравитационный(рис. 20)способы смешивания углей.

Применениепредлагаемых установок позволит разнымпотребителям получать необходимую смесь схарактеристикой, близкой к проектномутопливу.

Смешивание углей умелких потребителей может происходитьнепосредственно в топке. Для этого в зонуработы кочегара ставят два контейнера суглем, имеющим разные характеристики.Смешивание производит сам кочегар, подаваяв топку, например, две лопаты из одногоконтейнера и одну – из другого.

Установкигравитационного типа не требуют привода.Для их использования втехнологическом процессетопливоподготовки необходимо учитывать факторы, влияющие на процесссмешивания. Для проведения

экспериментов была изготовленамодель установки по смешиванию сыпучихмате-риалов (рис. 21).

Целью экспериментовявлялось определение работоспособностимодели по усреднению углей гравитационнымспособом и основных технологическихфакторов, влияющих на процесс смеши-вания.Полученные рекомендации могут быть учтеныв опытно-промышленной установке поусреднению углей.

Входными параметрами(управляе-мыми факторами) экспериментабыли выбраны следующие:

–гранулометрический состав рабо-чего тела(смешиваемого материала);

–угол открытия шиберныхзатворов;

– высотападения рабочего тела – расстояние отшиберных затворов до конуса-рассекателя.

Кроме этого былапроведена и обработана отдельносерия экспериментов приотсутствии конуса-рассекателя.

Рис. 21.Экспериментальная модельустановки по смеши-ванию различныхматериалов

гравитационнымспособом

Сравнение качествасмешивания, обеспечиваемого установкой сконусом-рассекателем и без него, позволяетоценить влияние конуса-рассекателя накачество смешивания.

Выходным параметром былвыбран коэффициент усреднения.

Значенияуправляемых факторов и числоэкспериментов были выбраны так, чтобыфакторы встречались в различныхсочетаниях.

Коэффициент усреднения вычислялся по формуле

,(26)

где

,(27)

,(28)

здесь д– среднееквадратическое отклонение до смешивания;п – число проб; i(i = 1,…, n) –содержание интересующего нас материала всмеси, %.

В каждом экспериментеиз смеси отбиралось 4 пробы, т.е. во всехэкспериментах п = 4.

Было проведено 57опытов и получены значениякоэффициента усреднения К. Довольно большоесреднее значение этого коэффициентасвязано не только с хорошимиусреднительными свойствами модели, но и стем, что перед экспериментом смешиваемыевещества были разделены. В каждом эксперименте 30 д 50. Однакоименно для смешивания изначальноразделенных веществ и предназначенаустановка, модель которой изучается,поэтому данное среднее значение К объективно.По t-критерию Стьюдентабыли отброшены как ошибки эксперимента 4из найденных 57 значенийкоэффициента усреднения. Эти отброшенныезначения существеннобольше оставленных для расчетов исвидетельствуют об очень хорошихрезультатах смешивания в этих четырех экспериментах. Ихстатистически обоснованное отбрасываниезанижает показатели моделиустановки, но наличие таких значений указывает навозможность получения высоких результатовпо смешиванию, хотя и не гарантируетих.

Для выяснения влиянияконуса-рассекателя на качествосмешивания величины Кi(i – номер эксперимента)были разделены на три группы:

I – высота падения смешиваемогоматериала 100 мм,

II – высота падения смешиваемогоматериала 200 мм,

III – конус-рассекательотсутствует.

В каждой группе былинайдены выборочные средние, ивыборочные средние квадратическиеотклонения SI,SII, SIII поформулам

,,(29)

где nj– числооставленных значений коэффициентаусреднения в группе j, j = I, II,III.

В результате расчетовбыли получены следующие значения: = 9,62, = 13,18, = 4,79, SI =3,33, SII =6,56, SIII = 2,27.

Величины, заметноотличаются друг от друга. Чтобы определитьмасштабность этих отличий, были рассчитаныдоверительные интервалы по оценкенеизвестных математических ожиданийКI, KII,KIII, илиистинных коэффициентов смешивания, длякаждого из случаев I, II и III по формуле

,(30)

где п – объем выборки;t,n – величина,определяемая по таблице критерияСтьюдента; – доверительная вероятность, равная0,95, как это принято в инженерных расчетах.Были получены следующие доверии-тельныеинтервалы:

8,02 КI11,22; 9,05 КII17,31; 3,70 КIII5,88. (31)

Интервалы величинКI и КII перекрываются,интервал же величины КIIIлежит отдельно. Этосвидетельствует о том, что КI иКII значимо отличаются от КIII,отличие между КI и КIIне столь существенно, хотя и заметно.

Для изучения влиянияуглов открытия шиберных затворов накачество перемешивания величины Ki,входящие в группы I, II, были заново разбитына три группы:

1 – оба затвора открыты на 22,5о;

2 – первый затвор открыт на 45о, второй – на 22,5о;

3 – первый затвор открыт на 22,5о, второй – на 45о.

Значения Ki изгруппы III в расчетах не участвовали, т.к. насинтересует влияние данных факторов накачество работы полноценной установки. Врезультате вычислений по формуле,аналогичной (27), были найдены выборочные средние вгруппах: = 12,01, = 10,47 и = 10,59. Эти факторы слабо влияют накачество перемешивания, хотя некотороепревышение над и заметно.

При изучении влиянияразмеров гранул смешиваемых веществ накачество смешивания величины Ki изгрупп I иII былиразделены на 5 групп. Обработка этих данныхпозволила сделать вывод о том, что дляизучаемой модели наилучшее перемешиваниедостигается при размерах гранул 3–6 мм.

Обработка результатовэкспериментов методами математическойстатистики дала возможность сделатьследующие выводы.

Во-первых, наличие вустановке конуса-рассекателя значимоповы-шает коэффициент смешивания (поданным проведенных экспериментов –в 2–3 раза).

Во-вторых, качествоперемешивания заметно улучшается с ростомвысоты падения – расстояния от шиберных затворовдо конуса-рассекателя, об этомсвидетельствует превышение над. Болеедетально это следуетизучать на опытно-промышленной установкепо смешиванию углей.

В-третьих, малые углыоткрытия шиберных затворов, т.е.медлен-ное поступление веществ в бункерперемешивания, способствуют болеекачественному перемешиванию.

В-четвертых,существует оптимальный размер гранул, т.е.такой, при котором качество перемешиваниядостигает максимума. Для изуча- емой модели это3–6 мм.

На основе сделанныхвыводов о влиянии изучаемых факторов накачество перемешивания модели установкиможно дать несколько общих рекомендаций поизготовлению и эксплуатации опытно-промышленной установкигравитационного типа для усредненияуглей:

–использовать конус-рассекатель;

–располагать его достаточно далеко отшиберных затворов, оптимальное расстояниенайти экспериментально;

– прирегулировании шиберными затворами нужнойконцентрации смешиваемых веществпредпочтение отдавать малым угламоткрытия затворов;

–предусмотреть систему защиты от шума ипыли.

Наличие оптимальногогранулометрического состава смешиваемыхуглей, который следуетопределить опытным путем,свидетельствует о возможности более качественногоперемешивания сортового угля по сравнению с рядовым.

Таким образом,обосновывается пятоеположение:

Установленныезависимости и факторы, влияющие на процессбункерного усреднения углей с разнымихарактеристиками, а также разработанные установкиновых конструкций являются основойокончательного формирования требуемогокачества топлива для конкретногопотребителя.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационнойработе обоснованы теоретические положенияи разработан комплекс горных машин иоборудования, совокупность которых можноквалифицировать как решение крупнойнаучно-технической проблемы по созданиюсредств обеспечения качествауглепродукции, механизации и экологичностиресурсосберегающих процессов, имеющееважное хозяйственное значение для развитиятопливно-энергетической отрасли страны.

Основные научные ипрактические результаты работы состоят вследующем:

1. Обосновано, чтоэкономичное формирование требуемогокачества углепродукции следуетзакладывать на разрезе, путем переработкиугля в блочно-модульных установках,располагаемых непосредственно на добычномоборудовании или на мобильном шасси,максимально приближенном к забою, причем вкачестве добычного оборудованияцелесообразно использовать экскаваторыфрезерного типа, имеющие лучшеесоотношение производительности к массемашины и позволяющие отрабатывать пластылюбой мощности.

2. Разработана новая конструкциястрелового фрезерного экскаватора сэффективным соотношениемпроизводительности и массы машины, чтопозволяет объединять в единый горныйкомплекс экскаватор иуглеперерабатывающее оборудование.

3. Выявлены факторы,влияющие на потери угля при его перевозкеи, соответственно, на загрязнениеокружающей среды. Созданные основы расчета угольныхпотерь при перевозках железнодорожным,водным и автомобильным транспортом позволяют не толькооценить потери на этапахтранспортирования, сходимость которыхподтверждается нормами естественнойубыли, но и определить экологический ущербот таких потерь.

4. Врезультате изучения физической природыявленийпримерзанияи самовозгоранияугля определено, что дляборьбы с этими явлениями необходимоуменьшить содержание влаги и обеспечитьусловие стационарности потока тепла путем сниженияобъемов. Применение закрывающихсяконтейнеров даст возможностьпредотвратить возникновение этихявлений.

5.Обоснованы и разработаны конструкцииспециализированных контейнеров,удовлетворяющие требованиям различныхгрупп потребителей и позволяющие реализоватьконтейнерный способ перевозки, обеспечитьподдержание качества и сохранностьполученной на разрезе углепродукции.

6. Решена задачаперевода транспортирования угля наконтейнерный способ доставки на основеразработанной математической моделиформирования транспортных потоковразличным группам потребителей.

7. Доказано, чтоэкономичное поддержание требуемогокачества угля должно продолжаться прихранении посредством размещения различных марок углей в одноммногоярусном контейнерном штабеле, чтообеспечитэффективное использование площади склада,полную механизацию и снижение трудоемкости работ,соблюдение экологической безопасности.

8. Разработанаконструкция кузова автосамосвала,позволяющая снизить потери,оптимизировать коэффициент использованиягрузоподъемности путем изменения объемакузова с автоматическим открываниемзаднего борта, образующим увеличенноепроходное сечение, а также автомобиляконтейнеровоза-самопогрузчика дляперевозки специализированных контейнеровс углем, обеспечивающего минимальныезатраты и время на осуществлениепогрузоразгрузочных операций.

9. Разработаны бункерныеустановки по смешиванию (усреднению) углейиз разных месторождений, окончательноформирующие требуемое качество топлива, аименно получение у смеси свойств, наиболееподходящих для данного котельно-топочногооборудования, что способствует повышениюКПД котлов и развитию рыночных отношениймежду поставщиком (производителем угля) ипотребителем (производителем тепловой и электрической энергии).Определены основные факторы, влияющие напроцесс усреднения углей на установкегравитационного типа.

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»