Закономерности транспортирования сжатого воздуха шахтным потребителям по негерметичному трубопроводу

Abstract

Решена актуальная проблема разработки методов расчета оценки влияния степени герметичности элементов шахтных пневматических сетей на энергетическую эффективность их работы. Установлены закономерности движения воздушного потока на участке трубопровода шахтной пневматической сети с местной негерметичностью. Впервые получено уравнение сохранения энергии для движения газового потока по участку трубопровода с местной негерметичностью, которое характеризует связь между параметрами газа, его начальными и конечными значениями, характеристиками трубопровода и массовой величиной утечки газа. Определена зависимость энергоэффективности шахтной пневма-тической сети от ее суммарной негерметичности, давления сжатого воздуха на входе в сеть и на выходе из нее, характеристиками отдельных участков этой сети и времени оценки энергоэффективности. Полученные результаты могут быть применены для минимизации потерь сжатого воздуха при его транспортировании шахтным потребителям и повышения эффективности их работы.

Вирішено актуальна проблема розробки методів розрахунку оцінки впливу ступеня герметичності елементів шахтних пневматичних мереж на енергетичну ефективність їх роботи. Встановлено закономірності руху повітряного потоку на ділянці трубопроводу шахтної пневматичної мережі з місцевою негерметичністю. Вперше отримано рівняння збереження енергії для руху газового потоку по ділянці трубопроводу з місцевою негерметичністю, яке характеризує зв'язок між параметрами газу, його початковими і кінцевими значеннями, характеристиками трубопроводу та масової величиною витоку газу. Визначено залежність енергоефективності шахтної пневматичної мережі від її сумарної негерметичності, тиску стисненого повітря на вході в мережу та на виході з неї, характеристиками окремих ділянок цієї мережі та часу оцінки енергоефективності. Отримані результати можуть бути застосовані для мінімізації втрат стисненого повітря при його транспортуванні шахтним споживачам і підвищення ефективності їх роботи.

The article presents a new method for estimating affect of leaktightness rate in elements of mine pneumatic systems on these systems power efficiency. Physical laws of air flowing via an area with local leakage in the pipeline of a mine pneumatic system were established. It is first time when an energy equation has been established for gas flowing through the area with local leakage in the pipeline. This equation describes dependence between gas parameters, their initial and final values, characteristics of the pipeline and mass value of the gas leakage. It is stated that power efficiency of a mine pneumatic system depends on the system total leaktightness, compressed air pressure at entrance to and exit from the pneumatic system, characteristics of certain sectors of the system and time when the power efficiency is estimated. The findings can minimize losses of the compressed air during its transportation to the mine consumers and increase the consumers’ productivity.