- •Кафедра кгм и тм
- •Задание на проектирование
- •Введение
- •1.Общая часть
- •1.1 Гидравлическая добыча угля
- •1.2 Технологическая схемы гидрошахты «Инская».
- •1.3 Общая характеристика технологии приготовления вус и трубопроводного транспорта к потребителю.
- •1.4 Классификация водоугольных суспензий и их характеристики.
- •1.5 Технология приготовления водоугольных суспензий.
- •1.6 Безопасность жизнедеятельности.
- •1.6.1 Анализ вредных и опасных факторов производства.
- •1.6.2 Техника безопасности
- •1.6.3 Производственная санитария
- •1.6.4 Статистика травматизма и профессиональных заболеваний
- •1.6.5 Пожарная безопасность
- •1.7 Безопасность жизнедеятельности при чрезвычайных ситуациях
- •1.7.1 Анализ чрезвычайных ситуаций
- •1.7.2 План ликвидации аварии
- •1.8 Охрана окружающей среды.
- •Загрязнение атмосферного воздуха и мероприятия по охране воздушного бассейна.
- •Мероприятия по охране водных объектов
- •Охрана земельных ресурсов
- •Охрана недр при разработке месторождений твердых полезных ископаемых
- •2. Специальная часть.
- •2.1 Введение.
- •2.2 Характеристика проходческого комплекса с шандорной крепью (кпш-6).
- •2.2.1 Назначение и область применения
- •2. 2. 2 Описание работы проходческого комплекса.
- •2.2.3 Устройство и работа составных частей комплекса.
- •2.2.4 Отбойно-погрузочная машина основе 4 пу
- •2.3 Описание и анализ видов исполнительного органа.
- •2.3.1 Фрезерные исполнительные органы.
- •2.3.2 Исполнительные органы ударного действия.
- •2.3.3 Струговая каретка.
- •2.3.4 Результат анализа исполнительных органов.
- •2.4 Анализ журнала хронометражных наблюдений.
- •2.5 Модернизация отбойно-погрузочной машины.
- •2.5.1 Устройство и работа стрелы комбайна.
- •2. 6 Технология разработки забоя.
- •2. 7 Расчет производительности.
- •2.8 Расчет силовых показателей разрушения горной породы.
- •3. Транспортирование отбитой породы к стволу.
- •3.1 Электровозная откатка.
- •3.2 Рельсовые пути на участках тоннелей метро сПб
- •3.3 Контактный провод
- •3.4 Технические характеристики применяемого электровоза и вагонеток.
- •3.5 Определение расчетных параметров локомотивной откатки.
- •3.6 Определение весовой нормы состава.
- •3.7 Проверка весовой нормы поезда по нагреву тяговых двигателей.
- •3.8 Расчет парка подвижного состава.
- •3.9 Энергетические показатели электровозной откатки
- •3.10 Расчет контактной сети
- •4. Технология изготовления штока гидроцилиндра.
- •4.1 Назначение и технические условия на изготовление
- •4.1 Технологический процесс изготовления заготовки
- •4.1.1 Определение припусков и предельных отклонений.
- •4.1.2 Определение объема и массы поковки.
- •4.1.3 Определение размера прутка.
- •4.2 Установление режима нагрева и охлаждения
- •4.3 Операция ковки.
- •4.3.1 Технологический процесс ковки.
- •4.4 Технологические процессы предварительной термической обработки детали
- •4.5 Технологический процесс механической обработки детали
- •4.5.1 Черновая механическая обработка.
- •4.6 Окончательная термическая обработка
- •4.7 Чистовая механическая обработка
- •4.8 Операция хромирования детали
- •4.9 Изготовление проушины.
- •4.10 Сварка.
- •4.11 Технологические карты механической обработки детали
- •5. Электроснабжение участка.
- •5.1 Исходные данные
- •5.2 Определение расчетных нагрузок.
- •5.3 Определение мощности трансформатора.
- •5.4 Выбор типа и сечения высоковольтного кабеля.
- •5.5 Выбор типа и сечения фидерного кабеля
- •5.9 Расчет величины токов короткого замыкания.
- •5.10 Выбор автоматического фидерного выключателя.
- •5.11 Выбор пускателей.
- •6. Технико-экономическое обоснование целесообразности применения проходческого комплекса кпш -6.
- •6.1 Определение экономических показателей по новому варианту (кпш-6 с комбайном на основе 4пу)
- •6.1.1 Определение капитальных затрат.
- •6.1.2 Определение эксплуатационных расходов
- •6.2 Определение экономических показателей по базовому варианту (способ сплошного забоя с использованием ручных пневмомолотков)
- •4.2.1 Определение капитальных затрат
- •6.2.2 Определение эксплуатационных расходов
- •6.3 Определение срока окупаемости капитальных затрат.
- •Библиографический список.
1.5 Технология приготовления водоугольных суспензий.
Разработанная институтом ВНИПИ гидротрубопровод с участием итальянской фирмы «Снампроджетти» [14] технологическая схема приготовления ВУС предусматривала использование угля либо с обезвоживающей фабрики (ОФ) шахты «Инская» (уголь кл. 0-3 или 0,5-13 мм марки Г пласта Грамотеинский, либо привозного угля марок Г и Д. Основным технологическим процессом приготовления ВУС является мокрое измельчение угля. Применялось 2-х стадийное измельчение: части угля в шаровой двухкамерной мельнице типа 1456А и другой, большей части угля, в стержневой мельнице типа МШЦ 1500×3000. Техническая характеристика мельниц приведена в табл. 1.6.
Таблица 1.6
Техническая характеристика мельниц
Параметры мельниц |
Типоразмер мельниц |
|
Шаровая 1456А |
Стержневая МШЦ 1500×3000 |
|
Диаметр барабана, мм ………... Длина барабана, мм …………... Рабочий объем, м3 …………….. Число камер …………………….. Частота вращения, об/мин …… Измельчительная среда ……… Мощность электродвигателя, кВт |
1500 5600 8 2 29 Шары 125 |
1500 3000 4,2 1 28 Стержни 90 |
Согласно технологии 2-х стадийного измельчения тонкое (до кл. 0 – 25) мокрое измельчение 30-35% угля осуществляется в присутствии реагента-пластификатора НФУ (С3) в шаровой мельнице, а окончательное измельчение остальной массы угля (65-70)%, вместе с суспензией после шаровой мельницы, выполняли в стержневой мельнице. Готовую суспензию из бака винтовыми насосами перекачивали в аккумулирующий бункер ОФ вместимостью 450 м3. Технологическая схема приготовления ВУС с 2-х стадийным измельчением приведена на рис. 1.9.
Рис. 1.10. Технологическая схема установки приготовления водоугольных
суспензий на ОФ шахты «Инская»:
1- конвейеры, 2 – дробилка молотковая, 3 – бункеры исходного угля, 4 – дозаторы,
5 и 6 – шаровая и стержневая мельницы, 7 – расходный бак, 8 – баки для суспензии,
9 и 10 – насосы центробежные, 11 – насосы винтовые, 12 – бункер аккумулируюший,
13 – резервуар, 14 – мешалка, 15 – резервуар раствора реагента, 16 – насосы химические,
17 – расходный бак реагента; (штриховые линии – трубопроводы реагента)
Работы по приготовлению устойчивой к расслоению ВУС предполагалось провести в два этапа. На первом, по технологической схеме, приведенной на рис.1.1 были получены ВУС с удовлетворительными для трубопроводного транспорта свойствами. При этом в шаровую мельницу 5 (рис. 1.1) подавали 350 кг/ч угля кл. 0-3 мм со средней влажностью 13,3%, 450 л воды и 32 л/ч 40%-ного раствора пластификатора. В результате тонкого измельчения угля массовая доля твердого составила 43,6%, а выход фракций класса <0,025 мм – 80,9%.
В стержневую мельницу подавали 1900 кг/ч угля со средней влажностью 13,3%, 1,345 л/ч суспензии из шаровой мельницы и 600 л/ч воды.
Конечная эффективная вязкость ВУС при этом составляла 0,81-0,95 Па·с при скорости сдвига 16,2 с-1. Как указывается в [14], изменения вязкости зависели от колебаний массовой доли твердой фазы и зольности исходного угля. Приготовленную суспензию хранили в аккумулирующей емкости вместимостью 450 м3 от 10 до 33 суток. За время хранения она не расслаивалась и не изменяла текучести.
На втором этапе ставилась задача снижения удельной стоимости приготовления ВУС. Применение 2-х стадийного измельчения с использованием шаровой и стержневой мельниц значительно удорожало технологию приготовления. Для снижения стоимости предполагалось исключить из технологии один измельчительный передел и всю угольную массу измельчать в шаровой мельнице. При этом нагрузка на мельницу была доведена до 3700 кг/ч со средней влажностью 12,5% при подаче 1300 л/ч воды и 280 л/ч 16%-ного раствора пластификатора НФУ. Выполненные лабораторные исследования показали, что за счет исключения стержневой мельницы и увеличения нагрузки на шаровую мельницу и при сохранении требуемых свойств ВУС энергоемкость процесса приготовления может снизиться в 2,4 раза и составляет 47,6 кВт·ч на 1 т сухого угля. Одновременно проводились работы по возможности замены дефицитной и дорогостоящей пластифицирующей добавки НФУ (С3) на менее дорогие, приготовленные из отходов целлюлозно-бумажного производства – лигносульфонат (ЛСТ), а также на основе углещелочных реагентов (УЩР).
В табл. 1.7 приведены характеристики ВУС, приготовленные по двухстадийной и одностадийной технологиям помола с различными пластифицирующими добавками.
В результате опытной проверки усовершенствованной технологии приготовления ВУС было установлено:
- реологические характеристики ВУСЛСТ и ВУСУЩР практически идентичны;
- наибольшее влияние на реологические характеристики ВУС оказывают концентрация угольных частиц и зольность угля;
- в исследованных диапазонах концентрации ВУС не отмечено существенного влияния гранулометрического состава на реологические характеристики;
- увеличение концентрации угольных частиц приводит к увеличению эффективной вязкости суспензии и уменьшению структурного числа.
Таблица 1.7
Характеристики ВУС, приготовленных по 2-х и 1-стадийной
технологиям с разными пластифицирующими добавками
Показатели суспензии |
2-х стадийный помол с НФУ |
1-стадийный помол исходного угля |
||
НФУ |
ЛСТ |
УЩР |
||
Массовая доля твердого, % Выход класса, % +0,250 мм +0.090-0,250 мм +0,25-0,090 мм -0,025 мм Зольность, % Эффективная вязкость, Па·с |
61,2
5,6 23,1 46,2 14,3 14,3
0,81-0,95 |
61,4
1,6 18,4 30,8 49,2 19,1
1,0 |
60,6
1,8 17,8 31,8 48,6 14,7
0,8 |
60,5
2,5 21,0 30,7 45,8 16,2
0,953 |
Эксперименты, проведенные на кольцевом гидродинамическом стенде, показали на некоторое непостоянство реологических характеристик, особенно по величине вязкости суспензии [14], но при этом сохранялась седиментационная устойчивость для ВУСЛСТ. Тем не менее, отмечается образование осадка в начальный период транспортирования ВУСУЩР, что объяснялось высокой температурой приготовленной партии суспензии. Повышение вязкости на выходе из кольцевого трубопровода для ВУСЛСТ в 6 раз, а для ВУСУЩР в 2,1 раза могло быть вызвано «старением» суспензии при многократном прохождении по кольцевому трубопроводу, что указывает на зависимость реологических характеристик данных ВУС от времени.
Главной задачей дипломного проекта является разработатка системы гидравлического транспортирования ВУС протяжённостью 262 км от Беловской тепловой электростанции до Тэц №5 в городе Новосибирске.