煤矿胶带运输系统的设计与优化控制研究
本文选题:胶带运输机 + 物料平衡方程 ; 参考:《西安科技大学》2017年硕士论文
【摘要】:胶带运输机是煤矿生产运输的主要设备之一。在实际生产中,由于煤炭开采的不确定性,胶带运输系统经常处于空载和轻载运行状态,其造成胶带运输系统能量损耗大和不必要的设备磨损等问题。通过阐述问题产生的原因,根据节能运行理论可以实现系统的节能和减小设备的损耗,提高企业效益等,所以对胶带运输系统进行优化控制研究具有重要的意义。本文通过分析胶带运输机的运行阻力来研究胶带运输机的能耗关系,根据能耗关系得出节能运行的理论基础和途径。依据节能运行理论得出胶带运输机节能运行优化控制目标函数,即负载一定且正常生产的工况下,减小胶带运输机的带速使其填充率最大得出优化控制目标函数的具体表达式。在此基础上分析胶带运输机空载和轻载时节能运行的方法,首先通过实验验证节能运行方法的可行性,然后根据实验得出胶带运输机的节能率。针对煤矿胶带运输系统的串联型和并联型结构,利用物料平衡方程分析其上下级胶带运输机之间的关系,即运量与单位时间内运输的物料一定时,上级胶带运输机带速与填充率的乘积等于下级胶带运输机带速与填充率的乘积。利用胶带运输机优化控制目标函数对其进行研究。研究表明:负载一定时,根据上级胶带运输机煤料填充率和带速可以得出下级胶带运输机煤料填充率为最大时的最小带速。以此类推,可以得出下级胶带运输机优化控制的最小带速。整个胶带运输系统优化控制后的耗能是所有胶带运输机在最小带速下运行时的耗能之和。最后将胶带运输系统优化控制的方法用于柠条塔煤矿主运输系统。防止出煤量溢出或堆煤,通过填充率和速度分区间的方法对柠条塔主运输系统优化控制进行设计。并通过具体系统完成对柠条塔主运输系统优化控制的系统调试。结果表明柠条塔煤矿主运输系统优化控制达到了设计要求。
[Abstract]:Belt conveyor is one of the main equipment in the production and transportation of coal mine. In actual production, due to the uncertainty of coal mining, the belt transportation system is often in the state of air load and light load, which causes large energy loss and unnecessary wear of equipment in the belt transportation system. The theory of line can realize the energy saving of the system, reduce the loss of the equipment and improve the efficiency of the enterprise. Therefore, it is of great significance to study the optimal control of the belt conveyor system. This paper analyzes the energy consumption relationship of the belt conveyer by analyzing the running resistance of the conveyor belt, and draws the theoretical basis of the energy saving operation according to the energy consumption relationship. According to the energy saving operation theory, the optimal control objective function of the energy saving operation of the belt conveyer is obtained, that is, the specific expression of the optimal control objective function is obtained by reducing the speed of the belt conveyor with the speed of the belt conveyer with a certain and normal production condition. On this basis, the energy saving operation of the conveyer conveyer is divided into empty and light load. Firstly, the feasibility of the energy saving operation method is verified by the experiment, and then the energy saving rate of the belt conveyor is obtained according to the experiment. According to the series and parallel structure of the coal belt conveyor system, the material balance equation is used to analyze the relationship between the upper and lower belt conveyer, that is, the transport volume and the material transported within the unit time must be carried out. The product of the belt speed and filling rate of the superior belt conveyer is equal to the product of the belt speed and the filling rate of the lower belt conveyer. The optimization control target function of the belt conveyer is used to study it. The study shows that the coal filling rate of the lower grade conveyor belt conveyer can be obtained when the load is fixed. The minimum speed of the belt conveyer optimal control can be obtained by this analogy. The energy consumption after the optimum control of the whole belt conveyer system is the energy dissipation of all belt conveyers running at minimum speed. Finally, the method of optimizing and controlling the belt conveying system is used in the main transportation system of the Caragana pagoda coal mine. The optimization control of Caragana main transportation system is designed by the method of filling rate and velocity partition, and the system optimization control of the main transportation system of Caragana tower is completed through the concrete system. The result shows that the optimization control of the main transportation system of the Caragana pagoda coal mine has reached the design requirements.
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TD634.1
【参考文献】
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,本文编号:1815689
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