CC BY
21
периметру паза клапана приведено на рис 3
щ
Из полученных данных следует, что распределение удельного натяга лапы (запорного органа) по периметру паза клапана, с учетом радиуса кривизны ленты и диаметра паз», имеет синусоидальный характ ер. Максимальные значения соответствуют углам л/2 и Зя/2. a минимальные - к. г. с. противоположны замку кольца.
Синусоидальный характер распределения не обеспечивает равномерного натяга. Слабый натяг запорного органа уменьшает потери давления газового потока, проходящего через клапан, но за счет несвоевременного перекрытия проходных щелей пластинами снижает производительность компрессорной машины (за счет перетечек газа). При завышенной величине натяга полного открыт« клапана не происходит, вследствие чего наблюдается лросселнрованне и*зового потока, которое увеличивает потерн давления газа в клапане.
Для повышения эффективности работы клапана необходимо обеспечить равномерное распределение натяга запорного органа по периметру седла клапана.
Iii i lv 1И< >1 ТАФИЧЕСК1 Ii i С111КХ Ж
\.Л. с Х> 1435880 СССР. МКЮ F 1(.К'15/14.Г<М H-W0K. Прямоточный кланан / В. Г. Дмитриев, Л. П.Фролов.С. А. Во.четн(СССР) №4165491 /25-06: валено23. 121986;опубл.ОТ11 19К8 Бюл. -Чт4).
1.1 ,. * 152м I4CCCP.MKH3 Г (MB 39/10. h К-К 15.''14. Прямоточный клапан / В. Т. Дмитриев. П rLФролов,С. А Валетов,И. П. Шкпрутто(СССР). № 4387t 13/25-29; заявлено 02.03.1988: опубл. 30.11.1989. БШ&44
3. Кош>/н21пьеап Í Ф. Исаков О И Клапаны поршневых компрессоров. Л.. Машиностроение, 1983.158с
4. HiacmuHun П. И. • 1оришевые компрессоры. 1dm I Теория н расчет 2-е изд.. nepepaö. и дои. М.: Kwioc.2000.456c.
5. Дмитриев К Г. Обосновать- и выбор »мер-гссберегашшнх парешегров фушашонпроягшнх шахтныхкомпрессорных установок: дне.. .л-рателн. |цук. Екатеринбург. 2006,224 с.
6. френксть S1. II. Поршневые компрессоры. JL: Машиностроение. i960. 656 с.
7. Клинков М. Г Исследования прямоточных клошшов с поворотными пластинками лля рудничных поршневых компрессором: лис.... каид техн Н2уК- M.uioimmpcK. 1968 186 с.
8. Ядясгов С. А Обоснование коне грум ннно геиюлопиеоо» параметров запорных органон клл Пинов норшиених компрессоров. дне.... k;ui i :схн. неук. Екатеринбург. 2008.108 с
УЛК 021.542
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ РЕИНЖИНИРИНГА РУДНИЧНЫХ КОМПРЕССОРНЫХ УСТАНОВОК
Ю. Н. Мнинсв, Б. В. iooiinH. М. Ьеркини (М. Berkani)
Но результатам выполненных исследований -х}|ф<ктннносп1 рабогы рудничных компрессорных установок (РКУ) сформулнривона проблема решгжнннрннга ИКУ. ЛДля ее разрешении она должна быть приведена к аилу, когда ггройлемастановится талач.'н выбора позддшшл средств дли лостиженнк заданных целей
к'мочешсс<тм: решсжинириш, рудничные компрессорные уешнонкн. централизованное и дсцснтра-лизовашюеенабжеииесжптым воздухом, частпто-регучнруемый привод.
On (he resultsoi'carried out investigations of «iperatiom efficiency of mine compressor insiallutions (MCI> .»problem of re-engineering MCI Ls formulated. For its sowing it must be bioughl to (be condiiton. when the problem becomes (he lasi: of choice of pmper means lor achieving of given goals.
Key words, re-engineering, mine compressor installation, centralized and decentralized supply with compiessed air. frequency-regulated drive
Результаты выполненных нам» исследований эффективности работы РКУ 11} пока»-ли. что на больипшетве горных предприятий ими растают при пониженной по от ношению к паспортной щюизводитсльностн и занышея-ном удельном расходе электроэнергии. В результате снижения пронзволнтсльностп РКУ н утечек в сети снижается давление сжа-гою воздуха у потребителей, вследствие чет о фактическая мощность пневматических двигателей оказывается па 30-50 % ниже номинальной.
Сформулированная проблема относится к слабоформаднзованным(&о11 problems. ill-defi-ned problems». Для ее разрешения она должна бил. приведена к виду, когда проблема становится задачей выбора подходящих средств для достижения заданных целей,
Дадим характеристику проблемы, подлежащей разрешению. Проблема считается решенной, если 01тределсны:
уровень ее рассмотрения, г с объект исследования охарактеризован как элемент системы более высокого уровня.
- объективные и субъективные факторы, влияющие на проблемную ситуацию.
РКУ наряду с системой энергоснабжения являются одной ит подсистем ресурсною обеспечения горнорудного предприятия
Таким обратом. РКУ оказываются «зажатыми» с двух сторон ограничениями, присущими системам чиергоеннбжепия горнорудных предприятий и выдвигаемым и потребителями сжитого воздуха.
Острота проблемной ситуации определяется важностью сжатою воздуха как производственного ресурса для тахт, а гакже значительным удельным весом РКУ в чнергонсг -ребленни рудных шахт
К П1Т1ИЧНЫМ проблемам производства сжатого воздуха в шахтах относятся следующие.
I. Изношенное оборудовать (гурбокоми-рсссоры К-250-61-2, К-500-61-2, K-350-02-!, поршневые и внптовые компрессоры разлив-пых марок средний возраст 25 лет). Турбокомпрессоры гппа К-250-61-2 были ралрябо-таны в середнис прошлого века и на cei однян -ний день устарели не только физически, но и морально: у них несовершенный газодинамический ШОШ сжатия, они имеют устаревшую систему регулирокаиии и узкий диапазон
изменения ироизволтгттьности, малое количество разрешенных циклов «пуск-останов». Для середины прошлого века гго были вполне совершенные машины, составляющие чснон> систем снабжения сжагым воздухом крупных промышленных предприятий с круглосуточным производственным циклом, но на сегодняшний день их удельное энергопотребление па производство 1 м1 сжатого воздуха чрезмерно велико. То же можно сказать и о парке поршневых компрессоров, некоторые из них: В-300-2К. ВГ1-50/8 (Краснодарский компрессорный завод). 2ВГ-100/8,55В-100/8 (Пензенский компрессорный завод) - эксплуатируются по 40 и более лет'
2. Изношенные трубопроводы сети подачи сжатого воздуха, проложенные от 10 до 30 лег назад и более, сделанные «а стальных труб из углеродистой стали, подвержены серьезной коррозии, обусловленной содержанием конденсата и сжатом воздухе. В жаркий влажный летний день для компрессора производительностью J 00 м'мни количество конденсата может составлять до 2 д/мин. Вместо осушки воздуха на комирессорттой станции применяется сброс конденсата из маг и тральных груб, •га» ведет к бсстьишм потерям сжитого воздуха -до 10 % и более от общего количества, провгз-водимого в компрессорной станции
В результате к потребителям попадает воздух ненадлежащего качества, с конденсатом. маслом (от поршневых и винтовых компрессоров) и чаегшммн ржавчины с кмутренши поверхностей трубопроводов.
Кроме /тик двух основных проблем на каждом предприятии могут быть СИОН дополнительные проблемы, сре.ш которых чаще всего встречаются:
большая протяженность сетей и наличие тупиковых участков, в которых ошушается постоянный дефицит воздуха и требуемого давления;
- недостаточное давление воздуха н сети;
- реальные потребности в сжатом воздухе на производстве зачастую неизвестны или ОНИ сильно менякггея по времени суток, дням недели. сезонам:
сейсмическая активность, приводящая к нарушению сетей;
отсутствие средств автоматического контроля работы РКУ.
Существует также ряд специфических проблем, с которыми сталкиваются проекган-гы. и частности, малое число выполненных э России проектов, направленных на развитие систем производства н распределения сжатого воздуха на тахтах, что не позволяет выполнит ь ретроспективный анализ экономической эффективности этих проектов.
Одним из факторов, тормозящих обнов-дение основных фондов, является отсутствий в России грамотной амортизационной политики. Ежегодный износ фондов и промышлен-tTOcni составляет 5-7 % при восстановчснин 1-1,5 %. В полной мере это относится и к РКУ.
Как отмечает вице-президент директор СУ\Л-холдинга А. В. С ысоев, если установить необходимую норму амортизации при реальной стоимости произво ла венных (^юндос , то »то обеспечило бы достаточно высокий уровень инвестиционного капитала для модернизации существующих фондов |2].
Перечисленные проблемы относятся к проблематике PLM [Э| - систем (Product Lifecycle Management - управление жизненных« пиктом изделия). PLM охват ывает проектирование изделия и процессов его производства. органнзашпо продаж, обслуживание покупателей. a также создание обратной связи чежду этапами проектирования, дальнейшие маркетинговые исследования и работу с покупателями.
Применительно к РКУ отсутствуют про*рлммные продукты, поддерживающие управление жизненным пиклом с учетом «ффсктивности мероприятий, направленных на лнгженнс энергетических затрат
Отсутствуют метолнческие рекоменда-aini, позволяюише н» основе изучения динамики функционирования и развития РКУ из конкретной шахте выбрап. при ограниченных ресурсах комплекс конкретных технических решений, позволяющих разрешить проблемную ситуацию, обусловленную противоречием иежду требованиями потребителей к объему • качеству сжатого воздуха и возможностями -паботаюшнх КЛ.
Поиск путей разрешения имеющейся ароблемной ситу ации требует системного «тола к анализу существующей технологической схемы используемых горных машин, "нформапнонного обеспечения технологи-
ческих решений. Основой системного подхода является построение комплекса математических моделей, позволяющих при ограниченных ресурсах найти наиболее рациональные нуги совершенствования технологии нее информационного обеспечения.
Реинжиниринг РКУ включает п себя такие этапы, как:
анализ существующего состояния РКУ в соответствии с принятым комплексом критериев;
- оценка желаемого состояния процесса на основе сопоставления с отечественными и зарубежными аналогами и анализа ключевых факторов, оттределяюших затраты па ттроиз-водстпо сжатою воздуха,
структурнтация целей развития, декомпозиция этих целей на подцели и связывайте их в сценарии;
- формирование перечня мероприятий и анализ их возможного вклада в достижение поставленных целей и выявление сопутствующих эффектов;
- формирование с использованием kovh-лекса математических моделей альтернативных вариантов достижения поставленных целей и оценка требуемых ресурсов для их достижения, включая требуемые инвссгипнн.
Гак, альтернативными вариантами повышения эффективности работы РКУ являются:
- переход от централизованной схемы снабжения потребителей сжатым воздухе* к децентрализованной схеме;
внедрение компрессоров с частолго-регулируемым приводом;
- внедрение гидроштевмолккумудяторса (ГПА) нт. д.
Результаты анализа существующих подходов к повышении? эффективности эксплуатации РКУ прннелены в работе |4).
БИБГОЮГВ\ФИЧКСКИЙ СПИСОК
1. Повышение -мрфгктитости раСмты рул-ничиых пневматических установок:.отчетпо Hill*; Si ГС» 92019137 '' Уральский горный институт. Ььа-гернибург, 1992 66 с.
2. СыснепА II Промышленная нолитика тосу-
Ядрелн «и этане формнрсишмия попои эшюмичк
кий стратегии U 10-й Российский экономический форум: тез. локл. Екатеринбург, 2005. С. 10-12.
3. ГОСТ H ИСО'МЭК. ТО 15241-2002 Государственный cratu&pi РФ. Информационная lexno-лопи. Рушаодство по применению. М.: Госстандарт России. 2002.78 с.
4. Минне в Ю. Я Энсргоаудтгт. Модернизг шш ко млрсссорно-воздушного хозяйства лромыпмсн-ныл предприятий. Екатеринбург: НПО «Раднил», 2006.1Я с
УДК 622.243
К ОБОСНОВАНИЮ РАЦИОНАЛЬНЫХ УСЛОВИЙ ПЕРЕДАЧИ ЭНЕРГИИ УДАРА К ГОРНОЙ ПОРОДЕ ПРИ БУРЕНИИ
Л. П. Комиссаров. Г. В. Прокчшопич
В статье рассмотрены особенности ударных систем при бурении. Выполнен апалнз основных факторов. определяющих степень использования энергии удара К'иоченые г.ь/ва: пуренне, энергия удара, горная порода.
in the article some characteristics of percussion systems when drilling are considered. Some analyses have been made of main factor*, determining the degree of impact power application. AYy word*: drilling, impact power, rock.
Ударный способ бурения яатястся основным способом разрушения крепких и особо крепких пород.
Эффективность ударного бурения определяется. прежде всего, степенью использования энергии удара. В отличие от статического воздействия, при котором потери энергии минимальны н определяются в основном величиной трения качения и скольжения, при ударном нагруженин потери энергии резко возрастают ввиду зависимости энергосиловых параметров от вида ударной системы.
На рис. I представлены структурные схимы ударных систем при выносном (перфораторное бурение) и погружном ударниках.
Форма ударного импульса и КПД удара определяются 1-сометрнческнми параметрами соударяющихся тел: в случае равных поперечных сечений в плоскости контакта при соударении возникают прямоугольные импульсы напряжений, которые распространяются при отсутствш! внутреннего трепня без искажения, и при этом отсутствуют отраженные волны.
КПД улара определяется в зависимости ог соотношения масс ударника т^ и бурового инструмента (коронка, буровой став, хвостовок) т |1}:
о* -
_ Лип _(1ч-*)Г,"у.|",ин Пуд - . ~
уд I'")* * mm > где Лт. - соответственно кинетическая энергия системы до удара и энергия ударяемого тела (инструмента) после удара; Je -
Рис. I. Схемы ударных систем при nuunennu и 1тп(ружи<1м уяярншеаь
/ -ударник; 2 - хвостовик: 3 - Суровой стае: 4 - коронка
□ а
\ 3
