Введение к работе
з .
Актуальность темы. В энергетическом балансе горнопроходческих работ геологоразведочных организаций значительное место принадлежит энергии сжатого воздуха.
Вопросы повышения эффективности производства и использования пневматической энергии имеют важное значение, так как повышение экономичности работы пневматических систем даже на доли процента приведет к экономии электроэнергии и повышению производительности геологоразведочных работ.
Расчет и эксплуатация пневматических систем геологоразведочных организаций в настоящее время основывается на теории процессов, игнорирующих фазовые переходы в наружном и сжатом воздухе, и его состав при всех изменениях параметров принимается однофазным. Воздух однофазного состава непродолжительное время и на протяжении большого периода года как наружный ( во время осадков и туманов ), так и сжатый ( во время конденсации паров воды и масла ) имеет многофазный состав (влажный воздух, вода, масло, лёд, твёрдые отложения масла и твёрдые чартицы коррозионного происхождения ).
Фазовые переходы в воздухе и превращение его в многофазную смесь являются причинами резкого снижения общей эффективности пневматических систем, выражающегося в увеличении гидравлических сопротивлений воздухопроводных сетей, снижении давления и расхода воздуха пневмоприводов и образовании твёрдых фа5.
Одним из основных среде їв повышения надёжности и долговечности пневматических систем является оігїимальнпя очистка засасываемою и сжатою воідуха от загрезнениіі.
Актуальность и важность очистки обуславливается тем, что загрязнение
сжатого воздуха снижает долговечность пневматических устройств и аппаратов в 2 5 раз, а выход из с і роя по этой причине составляет до 50% от общею числа отказов.
Цель работы: Целью работы является повышение эффективности пневматических сисіем и улучшение эксплуатационных показателей пневмоприводов іорно - проходческих машин.
Основные задачи исследований.
Поставленная цель выполнялась решением следующих задач:
- составление математической модели по расчету полного содержания влаги в засасываемом и сжатом компрессорами воздуха и разработка влажностных характеристик пневматических систем геологоразведочных организаций;
разработка методов расчета тепловых, тепловлажностных и гидродинамических процессов в воздухопроводных сетях. Определение влияния конденсированных фаз на эксплутационные характеристики пневмоприводов горно - разведочных машин;
разработка методов повышения эффективности пнематических систем геологоразведочных организаций;
составление методики расчета пневматических систем с учётом тепло-влажных процессов при движении сжатого воздуха по пневматическим сетям с использованием ЭВМ;
исследование в реальных условиях различных типов водомаслоотде-лителей и рекомендация их для геологоразедочной отрасли.
Методика исследований.
Для решения поставленных задач был использован комплексный метод исследований, основанный на обзоре литературных работ в данной области, проведением обобщений с составлением математических моделей и обработки их на ЭВМ;
Научная новизна:
Установление зависимости средней температуры сжатого воздуха при движении его по внешней сети воздухопроводов от диаметра и длины трубопровода, массового количества и удельной теплоёмкости воздуха;
Выявление закономерности общего К.П.Д. пневматических систем, от условий работы компрессора, воздухопроводной сети и приемников пневмоэнергии;
Полученны аналитические зависимости конечного давления, потерь давления и количества воздуха в зависимости от протяжённости воздухопроводов, температур сжатого воздуха и окружающей среды.
Достоверность научных положении, выводов и рекомендаций обоснована достаточным объёмом теоретических и экспериментальных исследований, сходимостью их результатов, проверкой разработанных методов и рекомендаций в производственных условиях.
Практическое значение. Проведённые теоретические и экспериментальные исследования позволили:
разработать методику расчёта на ЭВМ пневматических систем с учётом фазовых переходов и процессов в воздухопроводных сетях геологоразведочных организаций;
предложить методы нормализации параметров сжатого воздуха, обеспечивающих повышение эффективности пневматических систем и
разработать методику расчета на ЭВМ пневматических систем с учетом фазовых переходов и процессов в воздухопроводных сетях геологоразведочных организаций;
предложить методы нормализации параметров сжатого воздуха, обеспечивающих повышение эффективности пневматических системі и эксплуатационных иоказаіелей пневмоприводов горно - проходческих машин.
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы докладывались на научных конференциях преподавателей, аспирантов и студентов МГГА в 1996 - 2000 гг. на кафедре механизации и автоматизации ГиГРР, на семинарах секции горной механики Российской Академии Естественных Наук.
Публикации.
По теме диссертации опубликовано шесть научных статей и один обзор.
Объем и структура работы.
