Расчет конвейерной установки в условиях ш. Воркутинская

ширину ленты B=100мм и скорость ленты Vк=2.0м/с.

3.2.3. Установление допустимой длинны конвейера .

Для определения приведённой эксплутационной погрузки на расчётном участке УК-13с в соответствии с принятой скоростью конвейера сначала устанавливаем раздельно эксплуатационные нагрузки, создаваемые грузопотоками, из аккумулирующего бункера №1 в начале расчётного участка и с примыкающего в промежуточной точке аккумулирующего бункера №2.

а) Для грузопотока, поступающего из бункера №1 (лава 513-ю).

Определяем эксплуатационную. Нагрузку, создаваемую грузопотоком Q’э. Так как нагрузка из бункера производится в одной точке, то для расчёта принимаем L’=Lк=1480м.

Расчёт значения Q’э производим по формуле:

где Kt=1.47 – расчётный коэффициент нагрузки при продолжительность загрузки низшего потока.

- минутный коэффициент неравномерности.

Величину нагрузки аккумулирующего бункера №1 принимаем равной .

б) Для грузопотока, поступающего из аккумулирующего бункера №2 (лава 413-ю)

Эксплуатационная нагрузка определяется про условии транспортирования

грузопотока из забоя 513-ю через аккумулирующий бункер №2 на длину L₂ =1120м (от бункера №2 до бункера №3) по формуле:

где:

Величину аккумулирующего бункера №2 принимаем равной

в) По установленным значениям Qδ₁ и Qδ₂ определяем долевые значения эксплуатационной нагрузки на отрезках конвейера:

На отрезке №1-№2 (L₁ =360м), где проходит грузопоток из аккумулирующего бункера №1: Qэ1=Q δ₁ =282m/ч.

На отрезке №2-№3 (L₂ =1120м), где проходят оба грузопотока:

г) По долевым значениям Qэ₁ и Qэ₂ и соответствующим длинам отрезков L1 и L2 определяется определённая приведённая эксплуатационная производительность:

3.2.4. По установленному значению Qэ_прив =499m/ч, с углом наклона β=12⁰ выбираем по характеристики наиболее подходящий конвейер 2ЛП100 с шириной ленты В=1000мм и V=2,0м/с.

Таблица 2.4.

Техническая характеристика 2ЛП100
Скорость движения ленты, м/с
Максимальная производительность по углю, m/ч	670
Приёмная способность по углю, м3 /мин	13,3
Максимальная пропускная способность по доставки людей /в каждом направлении/, чел/мин	19
Суммарная мощность привода ленты, кВт	500
Тип электродвигателя	ВАОН-450S6
Ширина ленты, мм	1000
Необходимое разрывное усиление ленты, кг с, не менее	250000
Тип ленты	2РТЛО2500
Номинальный диаметр, мм
- приводного барабана (с футеровкой)	840
- поддерживающего ленту ролика	127 : 123
Напряжение питающей сети, В	660
Наибольшая длина поставки, м	1500
Масса, кг
- 1м става (без ленты), не более	80
- конвейера длинной 1000м	126000

Характеристика зависимости длинны конвейера 2ЛП100 от угла наклона и производительности показана на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2:

Допустимая длина этого конвейера по заводской характеристике (рис 2.2) составляет Lк.доп=780м, что менее предполагаемой длины конвейера: В следствии чего предлагаю становить на уклоне КУ-13с два конвейера 2ЛП100:

4. Тяговый расчёт принятых к установке конвейеров.

4.1. Тяговый расчёт для второго конвейера 2ЛП100 (Lк=780м, β=12⁰ ).

4.1.1. Расчётная схема и техническая характеристика установки.

Рисунок 2.3.

4.1.2. Проверка параметров ленты:

По заданной производительности:

где V₁ – скорость ленты = 2 м/с

g - насыпной объемный вес транспортируемого материала, т/м³

Кп – коэффициент производительности

С- коэффициент уменьшение «Кп» в зависимости от угла наклона конвейера

Вывод: В раст = 0,98 м <1м – конвейер по ширине ленты подходит.

По пусковатости транспортируемого материала наибольший размер пуска угля для конвейера 2ЛП100 с шириной ленты 1000 мм по ПТЭ составляет а’max≤400¸500мм

4.1.3. Определение сопротивлений движению тягового органа:

- Грузовой ветви Wгр1 на отрезке 3-4:

Wгр₁ = ((qгр₁ + qл + q’р) ×W ×cosb + (qгр₁ + qл) sinb)l₁ = ((39 + 37+17,2)× 0,03×0,97 + (39+37) × 0,2)360= 6448 да Н

- Грузовой ветви Wгр₂ на отрезки 4-5:

Wгр₂ = ((qгр₂ + qл + q’р) ×W ×cosb + (qгр₂ + qл) sinb)l₂ = ((79+37+17,2)× 0,03× 0,97+(79+37)× 0,2)420 = 11370 да Н

- Порожней ветви Wп:

Wп= ((qл + q’р) ×W ×cosb -qл× sinb)l_к = ((37+7,2)× 0,03´ 0,97 - 37×0,2)780 =- 4768 dа Н

Где: qгр- вес груза на 1н.м ленты кг/м, определяется по формулам:

- для отрезка 3-4:

- для отрезка 4-5:

q’р – вес вращающихся частей верхней ромкоопоры, приходящийся на 1 п.м. става (кг/п.м.)

q’’р – всех вращающихся частей нижней ромкоопоры, приходящейся на 1 п.м. става (кг/п.м.)

Из «Справочника по проектированию ленточных конвейеров» приняты:

q’р= 17,2 кг/п.м: q’’р = 7,2кг/п.м

w- коэффициент сопротивления движению ленты по роликоопорам.

4.1.4 определение усилий в различных точках контура установки проводят методом «обхода по контуру», начиная с точки №1.

Усилие в точке №1 (сбегающая ветвь приводного барабана) определяют из условия отсутствия проскальзывания ленты на приводе по формуле:

где: - коэффициент заноса сил трения;

Wо – тяговое усилие на приводном барабане, ориентировочно: Wо » (1,05¸1,07) WгрS+Wn = (6448 + 11370)×1,07 – 4768 = 14298 да Н:

К- угол обхвата лентой барабанов, рад:

М- коэффициент сцепления ленты с барабаном.

Усилия в остальных точках контура находим из равенства:

S₂ = S₁ + Wn + 0,03 × S₁ = 5719 – 4768 + 0,03 ×5719 = 1122 да Н

S₃ = (1,05¸1,07)S₂ = 1,05×1122 = 1178 да Н

S₄ = S₃ + Wгр ₁ + Wгр ₂ = 1178 + 6448 = 7626 да Н

S₅ = S₄ +Wгр ₁ + Wгр₂ = 7626 +6448 + 11370 = 25445 да Н

S₆ = (1,05 ¸1,07)S₅ = 1,05×25445 = 26717 да Н

S₇ = S₆ + 0,03 ×S₆ = 26717 + 0,03 ×26717 = 27518 да Н

где 0,03 – коэффициент, учитывающий усилия в местах перегиба ленты.

Вычисление значения усилий в ленте необходимо проверить по условию минимального допустимого провеса ленты под нагрузкой.

(в схеме на рисунке 2.3, точка 3 )

S дон. провеса = 5×(qгрS + qл)×l’ = 5 (118 + 37) 1,2= 930 да Н

S дон. Провеса= 930 да Н < S₃ (min) = 1178 да Н, что удовлетворяет условию.

4.1.5 Проверка заноса прочности ленты,

что удовлетворяет требования ПТЭ (m³ 7)

где Sразр – разрывное усилие ленты (да Н )

Smax- наибольшее разрывное усилие установки

4.1.6. Определение мощности приводной группы.

где: Крез= 1,1¸1,15- коэффициент резерва установленной мощности.

Wо- окружное усилие на приводных барабанах.

Wо = Sнаб – Sсб + Wбар= 27518-5719+ 1926 = 19872 даН

Wбар= (0,05¸0,07) Sнаб= 0,07×27518 = 1926 даН.

Где: Sнаб – усилие в набегающей ветви на приводе

Sсб – усилие в сбегающей с привода ветви

h= 0,85¸0,87 – КПД установки.

4.1.7. Определение натяжение ленты.

Так как натяжной барабан установлен в хвостовой части конвейера, то сумма усилий сбегающей и набегающей ветви хвостового барабана (рисунок 2.3) является искомой величиной.

Рнаm = S₂ + S₃ = 1122+1178= 2300 да Н

4.2. Тяговой расчет для первого в линии конвейера 2ЛП100№1 (lк = 700м, b=12°).

4.2.1. Расчетная схема конвейера и техническая характеристика.

Техническая характеристика конвейера приведена в пункте 4.1.1.

4.2.2. Проверка параметров ленты:

- По заданной производительности

Врасч =

Вывод: Врасч = 0,98 < Вл = 1,0 м –конвейер по ширине ленты проходит.

- По кусковатости транспортного материала наибольшей допустимый размер куска угля для конвейера 2ЛЛ100 составляет а max≤мм

4.2.3 Определение сопротивлений движению тягового органа.

Грузовой ветви:

W_гр = ((gгр+g′р) ∙w∙cos+(gгр+g) sin) lк =

((79+37+17,2)∙0,03∙0,97+(79+37)∙0,2)700=18953даH

Порожний ветви:

Wn = ((qи + q’’р)×w×сosb - qл ×sin b) lк = ((37 + 7,2)×0,03×0,97 – 37 ×0,2) 700 = - 4121 да Н

Где:

4.2.4 Определение усилий в различных точках установки произвожу по методу «Обход по контору».

Усилие в точке №1 (сбегающая ветвь приводного барабана) определяется по формуле:

где Wо = (1,05¸1,07) Wгр + Wп = 1,07 × 18953 – 4121 = 16158 да Н

Усилие в остальных точках контура находим из равенства:

S₂ =S₁ +Wn+0,03S₁ =5702-4121+0,03∙5702=1752даH

S₃ =(1,05¸1,07)S₂ =1,05×1752=1839даH

S₄ =S₃ +Wгр=1839+18953=20792даH

S₅ =(1,05¸1,07)S₄ =1,05×20792=21832даH

S₆ = S₅ + 0,03×S₅ = 21832 + 0,03×21832 = 22486 да Н

Проверка по минимальному допустимому провесу ленты под нагрузкой (в точке №3)

S доп. провеса =5 (qгр + qл)×l’=5 (79+37)×1,2 = 696 да Н.

S доп. провеса = 696 доН<S₃ = 1839 да Н

4.2.5. Проверка запаса прочности ленты:

Запас прочности ленты удовлетворяет ПТЭ (m >7)

4.2.6. Определение мощности приводной группы:

Nуст = Крезх

Где Wo= Sнаб- Sсб + Wбар= 22486 – 5702 + 1124 = 15659 да Н

Wбар = (0,05¸0,07) Sнаб = 0,05×22486 = 1124 да Н

4.2.7. Определение необходимого усилия для натяжения ленты

Так как натяжной барабан установлен в хвостовой части конвейера, то величина натяжения определяется как сумма усилий сбегающей ветви к набегающей ветви хвостового барабана (рисунок 2.4).

Рпам = S₂ +S₃ = 1752 + 1839 = 3591 да Н.

4.3. Вывод по пункту «Выбор, тяговый расчет принятых к установке конвейеров».

На основании проведенных расчетов для конвейеров 2ЛП100 №1 и №2 заключают, что данные серийно выпускаемые конвейера удовлетворяют условием выработки КУ-Вс и пригодны к заданной производительности.

4.4 Тяговый расчет конвейера 2ЛП100 №2 при условии отключения одного из приводных двигателей.

В условиях угасания добычи угля, доставляемого по КУ-Вс (отработка лавы

413-ю), предлагаю в целях экономии электроэнергии демонтаж одного из двигателей приводной группы.

4.4.1. Расчетная схема и техническая характеристика конвейера приведен в пункте 4.1.1.

4.2.2. Проверка параметров ленты:

- По заданной производительности:

где Qэ₁ = 282 м/л- грузопоток поступающий из лавы 513-ю

Вывод: В раст = 0,7 м >В = 10м- лента пригодна к эксплуатации

- По кусковатости транспортируемого материала а’max ≤

Вывод: лента подходит по фактору кусковатости транспортируемого материала а’ max ≤400м

По ПТЭ а max ≤400¸500м

4.4.3 Определение сопротивлений движению тягового органа.

Грузовой ветви Wгр:

Wгр= ((qгр + qл + q’р)×w×cosb+ (qгр + qл)sinb)× lw = ((39+37+17,2)×0,03×0,97 + (39+37)×0,2)×780 = 14180 да Н

- Порожней ветви Wn:

Wn = ((qл + q’’р)×w×cosb-qл×sinb) lк = ((37 + 7,2)× 0,03×0,97 - 37×0,2)780 = - 4591 да Н.

Где qгр=

4.4.4 Определение усилий в различных точках х контура установки методом «обхода по контуру»

Усилие в точке №1 (сбегающая ветвь приводного барабана) определяем по формуле:

S₁ = Sсбmin =

Где Wo=(1,05¸1,07)Wгр-Wn = 1,05× 14150- 2591 = 10267 да Н

Усилие в остальных точках контура находим из равенства:

S₂ = S₁ + Wn + 0,03 S₁ = 5356 – 4591+ 0,03 ×5356 = 925 да Н

S₃ = (1,05¸1,07)S₂ = 1,05× 925 = 971 да Н

S₅ = S₃ + Wгр = 971 + 14150 = 15121 да Н

S₆ = (1,05¸1,07)S₅ = 1,05 × 15121 = 15878 да Н

S₇ = S₆ + 0,03× S₆ = 15878 + 0,03 × 15878 = 16354 да Н

Вычисления значения усилий в ленте необходимо проверить по минимальному допустимому провесу ленты под нагрузкой (в точке №3) по формуле:

Sдоп. пров=5(qгр+qл)×l’=5(39+37)1,2=456 даН

Sдоп. пров.=456 дан<S₃ =971 даН – что удовлетворяет условию.

4.4.5 Проверка запаса прочности ленты:

по допустимому запасу прочности ленты подходит (mпгэ<7)

4.4.6 Определение мощности приводной группы:

Nуст=

Где Wр = Sсаб- S’сбен + Wбар = 16353-5356+817=10179 да Н

Wбар= (0,05¸0,07) Sнаб = 0,05× 16353=817 да Н

4.4.7 Необходимые усилия натяжения ленты

Рнам= S₂ + S₃ = 925+971=1896 да Н

Вывод: данные расчеты подтверждают возможность перевода приводных групп конвейеров нп работу с одним приводным двигателем при минимальном грузопотоке, поступающим на КУ-13с

5. Расчет электроснабжения конвейерной линии.

5.1. Краткая характеристика уклона 13-с и средств механизации.

Длина КУ-13с средств механизации.

Длина Ку-13с составляет 15000м, угол наклона b=12°. На КУ-13с установлено два конвейера, длина 2ЛП100№1 равна 700м. Грузопоток, поступающей со второго конвейера, транспортируется по первому конвейеру в гезенк емкостью V= 100м. Привод конвейера 2ЛП100 №1 расположен в верхней части уклона, транспортирование ведется снизу в верх.

Основными потребителями электроэнергии в районе конвейера 2ЛП100№1, кроме него, является два взрывобезопасных жидкостных реостата ВЖР-350Р питатель ПКЛ-12, две осветительные установки АПШ-1 для освещение уклона до середины конвейера и на приводе, вторая установка – освещение камеры и сигнализации.

Кроме основных потребителей, предусматривает наличие ряда установок, предназначенных для выполнение ремонтных и вспомогательных операций по обслуживанию 2ЛП100№1, таким как лебедка ЛШГ «вулканизатор ПВШ - 120».

Основные технические характеристики оборудования:

- Грузолюдской ленточный конвейер 2ЛП100№1:

Техническая характеристика – пункт 3.2.4

- Взрывобезопасный жидкостной реостат ВЖР-350Р:

- номинальных ток, А, не более 450

- допустимое напряжение, в, не более 1200

- количество электродвигателей 1

- тип электродвигателя ВР90L4

- мощность электродвигателя, кВт 2,2

- Питатель качающейся ПКЛ-12.

- тип электродвигателя ВАО 61-4

- мощность, кВт 13

- частота вращения, об/мин 1480

- Лебедка ЛШГ 18000Н´1,4 э

- тип электродвигателя ВАО72-4

- мощность, кВт 17

- Вулканизатор ПВШ-120-01

- тип электродвигателя насоса 2ВР100L4

- мощность, кВт 4

- мощность, потребляемая тэками, кВт 35

5.1.2. Расчет освещения КУ-13с

Для освещения принимаем светильники типа РВЛ-20М (Рсв=20Вт; hсв=0,8: cosb=0,7)Определяем необходимое число светильников на стреле конвейера и вдоль конвейера вниз на расстоянии 400м от привода по нормам освещенности.

Для освещения на стреле и вдоль конвейера вниз от привода, расстояние между светильниками 7¸8 м, на пересыпе не менее трех светильников в местах посадки и схода людей не менее четырех светильников.

nсв=

где lстр- длина стрелы конвейера (м)

lвниз- протяженность освещаемого пространства (м)

nпер- число пересыпов с конвейера.

Nпл- количество площадок на конвейере.

Определяем мощность осветительного тран-тора

Sосв =

гдеS Рлм- суммарная мощность всех ламп, Вт

hс = 0,93¸0,97 – к.п.д сети

h св = 0,8- к.п.д светильника

cosjсв – коэффициент мощности светильника.

Определяем сечение жилы осветительного кабеля по методу момента мощности для наиболее удаленной линии М, квт’м.

Smin =

Где М=Р×^l /h- для кабеля освещение от привода вниз по конвейеру (400м)

Р= суммарная мощность ламп этой линии:

L= lвниз – длина этого кабеля

L – коэффициент, зависящей от системы электроснабжения, материала проводника. Для системы переменного тока трехфазной системы с изолированной нейтралью при U₄ = 127В для медных проводников С=8,7:

∆U= 4¸5℅- максимально допустимое падение напряжения на самом удаленном светильнике.

На основании расчета принимаем к установке пусковой агрегат АПШ-1 (Sтр = 4 кв∙А: Uн= 660/380- 133В; Утм = 3,5А; Уу = 40А) Ув=15А (для цепи освящения до 1 кВ∙А)

На основании расчета принимаем к установке вниз от привода (400м) кабеля КГЭШ 3х10+1х6; на стреле-КГЭШ3х4+1х2,5. Для питания освящения возле привода (10м) предназначен второй АПШ-1, кабель КГЭШ 3х4

5.1.3. Расчет мощности силового трансформатора конвейера 2ЛП100№1 и выбор типового ПУПП.

Для конвейерной лини оборудования не относится к высоконагруженному и

поэтому целесообразно принять уровень напряжения для питания электропотребителей равным 660В, для питания осветительной сети и сигнализации- 127В.

На основании технических характеристик электроприборов машин и механизмов составляет таблицу 2.5. нагрузок на часть конвейерной линииКУ-13с

Таблица 2.5.

Таблица нагрузок.

«*»- Используется в ремонтно-подготовительную смену и в расчет мощности трансформатора не включается.

Определяем суммарную уставленную мощность и суммарный номинальных ток:

SРу= Р₁ +Р₂ +Р₃ +Р₄ +Р₅ = (2х250)+2,2+13+4+4= 523,3 кВт.

SIн =I₁ +I₂ +I₃ +I₄ +I₅ = (2х265)+ 2,97+15+3,5+3,5= 555А

Средневзвешенные коэффициенты мощности и К.П.д

cosjсрв.=hсрв

= 0,95 – находится подобно cosjсрв. Расчет мощности силового трансформатора производится по методу коэффициента спроса Кс;

Р’р=SРу×Кс=523,2×0,65=340кВ× А

Q’р = Р’р×tgj=340×1= 340 кВ× А

Где Кс= 0,65:tgj=1,0-значение из таблицы 9,2 стр178

«Электроснабжение горных предприятий и электрооборудование». (подробнее пункт 12) Smр.р=