08.12.2022
Используемая в тяжёлой промышленности и иных сферах труба бесшовная называется так потому, что это цельное изделие из металла, на...


08.12.2022
Инженерные строительные коммуникации – это модули и контуры, используемые для подачи или отвода обязательных бытовых ресурсов....


07.12.2022
Реестр Минпромторга - это реестр подтверждающий производство продукции промышленного типа на территории Российской Федерации. Для...


07.12.2022
Формирование и ведение реестра осуществляется Федеральной службой по труду и занятости и ее территориальными органами. За счет...


07.12.2022
В наше время многие люди хотят иметь собственное жилье. Квартиры-студии стали пользоваться большой популярностью в нашей стране...


07.12.2022
В настоящее время многие люди мечтают жить в своем собственном доме, и чтобы еще был огород. Дома из кирпича можно назвать одними...


Область применения сжатого воздуха

25.11.2020

Пневматическая энергия получает все более широкое применение на шахтах и рудниках, на которых механизация горных работ осуществляется за счет применения машин ударного и ударно-вращательного действия, а также на глубинах более 1000 м где принципиально важное значение приобретает необходимость искусственного охлаждения воздуха для создания нормальных атмосферных условий в горных выработках.

Пневматическая энергия используется для более простого эрлифтного подъема полезного ископаемого и откачки воды из шахт, пневмотранспорта, в устройствах пневмоавтоматики. За последние годы пневматическая энергия находит применение в пневмобаллонных крепях, которые являются одним из перспективных направлений в механизации горных работ.

На всех рудниках, а также почти на 70% шахт Донбасса, разрабатывающих пологие пласты, сжатый воздух используется при проведении горных выработок. Широко применяется сжатый воздух на обогатительных фабриках.

Наряду с расширением области применения сжатого воздуха в горной промышленности растут и требования к безопасной эксплуатации пневматических установок и повышению эффективности их работы.

В последние годы созданы принципиально новые средства механизации, использующие сжатый воздух. К ним относятся пневматический дробильно-закладочный комплекс «Титан-1» для механизации закладочных работ при проведении подготовительных выработок, для очистных работ комбайны А70П, оборудованные пневматическими двигателями.

Разработаны технологические схемы пневматической закладки при выемке угольных пластов механизированными комплексами КМ3130, КМ388, КГСЗУ, КПКЗ, КЗД, АСКВ.

Созданы винтовые пневматические двигатели В110-16 мощностью 150 л. с., используемые в качестве привода для щитовых агрегатов на крутых пластах. Начаты работы по созданию пневматических двигателей мощностью 200 250 л. с.

Сжатый воздух может быть использован для турбодетандеров, пневматических холодильников, предназначенных для создания нормального микроклимата на глубоких шахтах.

За последние годы сжатий воздух применяется в системах шахтной пневмоавтоматики для автоматизированного управления

щитовыми агрегатами AЩM, АНЩ, агрегатами, применяемыми для комплексной механизации выемки крутых пластов. Для этой пели разработана специальная пневмоаппаратура дистанционного и автоматического управления, в состав которой входят пневматические и электрические датчики нагрузки, клапаны, пневмо- и электрокабели связи, блоки регулятора нагрузки и др. В этой аппаратуре широко использовании стандартные элементы УСЭППА различного назначения.

Расширение области применения сжатого воздуха ведет к дальнейшему увеличению мощности компрессорных станций. За последние 10 лет в России число компрессорных установок возросло на 50% вследствие реконструкции существующих компрессорных станций и пуска новых на вводимых в эксплуатацию рудных и угольных предприятиях.

В настоящее время около 50% угольных шахт дают больше 1/3 добытого угля за счет использования пневматической энергии. потребляя при этом на выработку сжатого воздуха около 25% электроэнергии, расходуемой шахтами страны.

Эти данные указывают, что пневматическая энергия достаточно широко применяется при добыче полезных ископаемых. Эти дна вида энергии дополняют друг друга и решают единую задачу по дальнейшему увеличению уровня механизации и повышению производительности труда.

Широко используется пневматическая энергия и за рубежом в шахтах, опасных по газу и пыли (США, ФРГ, Великобритания, Чехия, Польша и др.).

На рудниках черной и цветной металлургии, в которых сжатый воздух является одним из главных видов энергии, рост потребления сжатого воздуха характеризует освоение больших производственных мощностей и степень механизации горно-подготовительных работ.

Потребление сжатого воздуха на крупных шахтах и рудниках превышает 1000 м3/мин, что указывает на необходимость установки мощных компрессорных станций до 8000 кВт и более, оборудованных центробежными компрессорами.

В связи с этим производится реконструкция и развитие компрессорного хозяйства на действующих шахтах, разрабатывающих крутые пласты, и на горнорудных предприятиях. Уровень пневмофикации в этих условиях составляет 60—70% против 5—10% на угольных шахтах, разрабатывающих пологие пласты.

Хотя в последние годы наблюдается ориентация на электрификацию производственных процессов в широких масштабах, однако при этом мощность компрессорных установок D связи с развитием механизации, как правило, не уменьшается, а растет.

Интенсивное развитие электрификации в угольной промышленности и недостаточное внимание к пневматическому хозяйству за последние 10 лет привело к тому, что общий к. п. д. пневматических установок (компрессор — пневматическая сеть— потребитель) остался почти на уровне прошлых лет и является основной причиной низких экономических показателей этих установок.

Так, по данным многочисленных исследований (ДГИ, МГИ, КГМИ, ВНИИГМ им. М.М. Федорова и др.), общий к. п. д. пневматических установок в настоящее время не превышает 10%, а именно: к. п. д. компрессорных установок находится п пределах 50—70% в зависимости от степени изношенности, к. п. д. пневматической сети — в пределах 40—50%. к. п. д. потребителей (пневмодвигателей) — в пределах 20—23%.

Стремление получить высокий к. п. д. пневматических установок привело к появлению быстроходных компрессоров, непосредственно соединенных с двигателями, к которым могут быть отнесены ротационные, винтовые и турбокомпрессоры. Для мощных быстроходных центробежных компрессоров с частотой вращения 4000—11 000 об/мин весьма эффективно применение в качестве привода, кроме синхронных двигателей, паровых или газовых турбин.

В настоящее время как в России, так и за рубежом ведутся работы по созданию и освоению новых конструкций компрессоров. Этим условиям удовлетворяет принципиально новая и прогрессивная разновидность объемных машин — винтовой компрессор (BK).

В винтовом компрессоре сочетаются преимущества поршневых и турбокомпрессоров, а именно: высокие к. п. д. (0,8—0,85) и давление сжатого воздуха при широком диапазоне производительности, устойчивость работы на внешнюю сеть, значительно меньшие масса и габариты на единицу производительности, полная уравновешенность, исключающая необходимость массивных фундаментов. Винтовые компрессоры не требуют смазки, благодаря чему сжатый воздух не содержит паров масла, что устраняет основную причину взрыва в пневматических установках. В винтовых компрессорах отсутствует клапанное воздухо-распределение; кроме того, они надежны в работе и долговечны.

О высокой надежности винтовых компрессоров говорят следующие данные: фирма «ГХХ» (ФРГ) гарантирует трехгодичный срок службы их без ремонта при 8 ч работы в день. Фирма «Хауден» (Великобритания) ремонтирует свои винтовые компрессоры после 10000 ч работы.

В последние годы винтовые компрессоры, как стационарные, так и передвижные, выпускаются многими иностранными фирмами (51: ЧКД «Прага» (Чехия), «ГХХ», «Демаг», «Эрцер» (ФРГ), «Атлас Копко» (Швеция), «Брум Вейд», «Джои», «Ингерсолл-Рэнд», «Салэа» (США). «Тампела» (Финляндия), «Кобе-Стил» (Япония) и др.

В бывш. СССР работы по созданию отечественных винтовых компрессоров начаты с 1962 г.

Винтовые компрессоры изготовляются на базе трех унифицированных рядов: компрессоров сухого сжатия, маслозаполненных и холодильных. Унифицированным ряд винтовых компрессоров сухого сжатия состоит из 10 подобных базовых компрессоров, характеризуемых наружным диаметром винтовой части роторов. Они выбраны по ряду предпочтительных чисел R10.

Десять базовых компрессоров ряда позволяют получить винтовые компрессорные установки, охватывающие область производительности от 6 до 400 м3/мин (при работе на воздухе):

- одноступенчатые с номинальным давлением нагнетания 3 кгс/см2 и максимальным — 4 кгс/см2;

- двухступенчатые с номинальным давлением нагнетания 9 кгс/см2 и максимальным — 11,5 кгс/см2.

Параметры воздушных винтовых компрессоров, построенных ил базах унифицированного ряда машин сухого сжатия, приселены и табл. VII.1 (требования к конструктивному исполнению базовых компрессоров ряда содержатся в отраслевой нормали OН26-12-9—69).

Унифицированный ряд винтовых маслозаполненных компрессоров состоит из машин, выполненных на четырех базах, а параметры их приведены в табл. VII.1 (требования к конструктивному исполнению приведены в отраслевой нормали ОН26-12 4-68).

Винтовые компрессоры нашли применение и в горной промышленности, особенно в буровой технике, в частности для удаления буровой мелочи из скважин и для охлаждения шарошечных долот на станках: 2СБШ-200, 2СБШ-200Н, СБШ-250, СБШ-250МН, СБШ-320, где применяют сжатый воздух от винтовых компрессоров 6ВКМ-25/8. Применение на этих станках высокопроизводительных винтовых компрессоров взамен устаревших поршневых К-9М благодаря большой скорости восходящего потока сжатого воздуха в затрубном пространстве и вследствие большой их производительности обеспечило в процессе бурения полную очистку забоя скважин от продуктов разрушения.

Экономический эффект от внедрения компрессора 6ВКМ-25/8 складывается из экономии в результате уменьшения расхода долот из-за повышения объема проходки на долото и из экономии заработной платы, связанной с увеличением производительности труда.

Так, общая годовая экономия за счет применения винтовых компрессоров на станках СБШ-250 в условиях Коунрадского рудника составила около 144 тыс. руб. За вычетом затрат на внедрение компрессоров и амортизационных отчислений экономический эффект на одном станке на этом руднике составил 18—20 тыс. руб.

Целесообразно организовать работы по созданию и выпуску винтовых компрессоров производительностью 40 м3/мин для бурения шарошечными станками скважин диаметром 243 и 320 мм. На первом этапе их внедрения в угольной промышленности предусматривалась замена малопроизводительных передвижных компрессорных станций ЗИФ-ШВКС-5, оборудованных поршневыми компрессорами, на передвижные компрессорные станции 6ВКМ-25/8.

Большой практический интерес представляет применение передвижных компрессорных станций с винтовыми компрессорами в системе Шахтостроя. С 1974 г. в тресте «Донецкшахтопроходка» эксплуатируется пять компрессоров 6ВКМ-25/8 для снабжения сжатым воздухом при проходке стволов шахтоуправления «Ждановское». При этом получен экономический эффект более 50 тыс. руб.

Применение в шахтах, опасных по газу или пыли, серийно выпускаемых маслозаполненных компрессоров 6ВКМ-25/8, а также компрессоров ЗИФ-ШВ-5 связано с опасностью взрыва масляных паров при резком ухудшении качества охлаждения и с опасностью самовозгорания масляных отложении в нагнетательних трубопроводах при колебаниях теплового режима. В связи с этим по чертежам МГИ в мае 1971 г. Казанским компрессорным заводом бил изготовлен опытный образец компрессорной станции ВКШ-11 на базе серийно выпускаемого компрессора 6ВКМ-25/8, где в качестве охлаждаемой жидкости вместо масла била применена вода. Электрическая схема управления, защиты и сигнализации выполнена в искробезопасном исполнении РВН-2,5, которая обеспечивает защиту от превышения давления сжатого воздуха и охлаждающей воды и от превышения температуры сжатого воздуха и волы.

Компрессорная станция BKШ-11 успешно прошла промышленные испытания на шахте № 5 шахтоуправления «Ждановское» производственного объединения «Шахтерскантрацит».

Одновременно с серийным выпуском ВКШ-11 необходимо организовать работы по созданию стационарных винтовых компрессоров производительностью 100—250—100 м3/мин взамен устаревших конструкций поршневых компрессоров 2ВГ-100/8, 55В-100/8, 55ВМ-100/8 и 5Г-100/8. снятых с производства, однако составляющих более 67% всего компрессорного парка отрасли.

Важнейшим звеном между компрессорными станциями и потребителями является пневматическая сеть, которая в значительной степени определяет общий к. п. д. пневматической установки.

Стремление получить высокий к. п. д. сети обусловило появление улучшенных соединений трубопроводов, быстроразъемных самоцентрирующихся шаровых устройств для компенсации длины при изменении температуры, прокладок из синтетических материалов, удлиненных облегченных труб, а также труб bз пластических материалов и эмалированных.

Для прокладки воздухопроводов от компрессорных станций к стволам, а также внутри стволов можно рекомендовать полуметаллические железобетонные трубы. Эти трубы состоят из тонкостенных стальных гильз с оболочкой из напряженного армированного бетона, воспринимающей внешнюю нагрузку. Применение таких труб снижает расход металла на 40% и повышает противокоррозионную стойкость труб. Для воздухопроводов, которые располагаются в горных выработках, следует рекомендовать плоскосворачиваемые трубы, изготовляемые из двух наложенных одна на другую стальных полос толщиной 1,5—2,2 мм к сваренных по наружным кромкам. Заводом-изготовителем эти трубы поставляются в свернутых рулонах длиной 200—300—400 м. Проведенные испытания плоскосворачиваемых труб в производственном объединении «Артемуголь» установили их преимущества перед существующими трубами для шахтных пневматических сетей, а именно: резко снижаются утечки сжатого воздуха из-за уменьшения количества фланцевых соединений, сокращается объем работ при монтаже, снижаются затраты металла в 2 раза, а при учете сокращения расходов на фланцы, борты, крепежные болты и прокладки — в 3 раза.

Кроме того, одним из важнейших мероприятии по рациональному использованию сжатого воздуха является создание компактных приборов для контроля за производством и потреблением сжатого воздуха как по шахте в целом, так и на отдельных ее участках.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:
Информационный некоммерческий ресурс fccland.ru © 2022
При цитировании информации ссылка на сайт обязательна.
Копирование материалов сайта ЗАПРЕЩЕНО!