Материалы

Информационные технологии при моделировании режимов работы шахтных водоотливных установок на основе экономико-математического анализа

• 
• 

Рейтинг:   / 0

ПлохоОтлично 

Подробности

Категория: Содержание №4 2020

Обновлено 31 Август 2020

Опубликовано 31 Август 2020

Просмотров: 257

Authors:

Ю. А. Папаика, orcid.org/0000-0001-6953-1705, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

А. Г. Лысенко, orcid.org/0000-0002-7041-671X, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Е. С. Родная, orcid.org/0000-0002-3610-7091, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

О. С. Шевцова, orcid.org/0000-0002-6421-8127, Национальный технический университет «Днепровская политехника», г. Днепр, Украина, e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 повний текст / full article

Abstract:

Цель. Обеспечение энергетической эффективности систем электроснабжения угольных шахт с использованием рациональных режимов водоотливной установки при многофакторных начальных условиях.

Методика. Методика исследований основана на теории экономико-математического анализа и общей теории электротехники.

Результаты. Впервые для выбора экономически целесообразного диаметра нагнетательных трубопроводов шахтных водоотливных установок предложено использовать критерий максимизации математического ожидания интегральной (суммарной) прибыли (экономии) P_S(Y ). Это позволяет выбрать экономически целесообразный диаметр для выпускных отводящих трубопроводов водоотливных установок шахт. Значение экономически целесообразного диаметра при использовании этого критерия больше, чем при использовании критерия минимизации производственной функции P (Y ). Экономическая эффективность при этом максимальная. С применением резервных трубопроводов снижается величина значений производственной функции P (Y ) и возрастает величина интегральной (суммарной) прибыли P_S(Y ). Впервые отмечается, что, при использовании различных критериев для определения экономически выгодных диаметров магистральных трубопроводов шахтной водоотливной установки, величина экономически выгодного диаметра не зависит от числа применяемых резервных трубопроводов.

Научная новизна. Дано теоретическое обоснование целесообразности использования экономико-математического анализа при поиске оптимальных режимов работы водоотливных установок. Установлены зависимости между параметрами водоотливной установки и показателями экономической эффективности, что позволяет оптимизировать электромеханическую систему по расходу электроэнергии. Предложен метод выбора числа и диаметров напорных трубопроводов шахтной водоотливной установки с учетом комплекса технологических параметров, которые обеспечивают максимальную прибыль.

Практическая значимость. Выбраны и обоснованы критерии поиска оптимального режима электромеханической системы шахтного водоотлива. Разработан алгоритм и программный комплекс для определения рационального диаметра и количества трубопроводов. Математические зависимости позволяют оптимизировать работу водоотливной установки по двум критериям, что, учитывая 20 % потребления электроэнергии водоотливом в энергобалансе шахты, создает дополнительные возможности повышения энергетической эффективности горных предприятий.

References.

1. Papaika, Yu., Pivnyak, G., & Zhezhelenko, I. (2018). Energy efficiency of power-supply systems: monograph. Dnipro: Dnipro University of Technology.

2. Pivnyak, G., Dychkovskyi, R., & Vagonova, O. (2017). Sustainable Development of Industrial Regions: monograph. In: Advanced Engineering Forum. Zurich, Switzerland.

3. Pivnyak, G., & Dychkovskyi, R. (2017). Energy Saving and Efficiency: Technological, Economical and Social Challenges: monograph. In: Advanced Engineering Forum. Zurich, Switzerland.

4. Papaika, Yu., Pivnyak, G., & Zhezhelenko, I. (2016). Estimating economic equivalent of reactive power in the systems of enterprise power supply. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (5), 62-66.

5. Shcherbak, Ya. V., Plakhtii, O. A., & Nerubatskiy, V. P. (2017). Regulatory characteristics of the active quadrature converter in regimens and recuperation modes. Technical electrodynamics, (6), 26-31. https://doi.org/10.15407/techned2017.06.026.

6. Volkov, V. A. (2017). Energy-saving control in start-brake regimes with the speed of a frequency regulated asynchronous engine with a fan load. Hirnycha electromekhanika ta avtomatyka, 99, 110-127.

7. Beshta, O. S., Fedoreiko, V. S., Palchyk, A. O., & Burega, N. V. (2015). Autonomous power supply of the objects based on biosolid oxide fuel systems. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (2), 67-73.

8. Ghavrish, A., & Shevtsova, O. (2015). The hydraulic impact and alleviation phenomena numeric modelling in the industrial pumped pipelines. In: Power Engineering, Control and Information Technologies in Geotechnical Systems, (pp. 143-153). London: Taylor & Francis Group. ISBN 978-1-138-02804-3.

9. Pivnyak, G., Dychkovskyi, R., Edgar Cáceres Cabana, & Smoliński, A. (2018). Non-Traditional Technologies in the Mining Industry. Solid State Phenomena. Monograph. Zurich: Trans Tech Publication Ltd.

10. Pivnyak, G., Dychkovskyi, R., Edgar Cáceres Cabana, Bobyliov, O., & Smoliński, A. (2018). Mathematical and Geomechanical Model in Physical and Chemical Processes of Underground Coal Gasification. Non-Traditional Technologies in the Mining Industry. In: Solid State Phenomena, (pp. 1-16). Zurich: Trans Tech Publication Ltd.

11. Beshta, O. S. (2012). Electric drives adjustment for improvement of energy efficiency of technological processes. Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu, (4), 98-107.

12. Kosobudzki, G., & Florek, A. (2017). EMC Requirements for Power Drive Systems, Power Electronics and Drives, 2(2), 127-135. https://doi.org/10.5277/PED170207.

13. Lenoch, V., Masek, Z., Cermak, D., & Schejbal, V. (2018). Electromagnetic Compatibility of Pulse Rectifier with Pulse-width Modulation. 28 ^th International Conference Radioelektronika. https://doi.org/10.1109/RADIOELEK.2018.8376352.

14. Golovchenko, A. (2020). Some aspects of the control for the radial distribution of burden material and gas flow in the blast furnace. Energies, 13(4), 923-926, https://doi.org/10.3390/en13040923.

15. Golovchenko, A., Pazynich, Y., & Potempa, M. (2018). Automated monitoring of physical processes of formation of burden material surface and gas flow in blast furnace. Solid State Phenomena, 277, 54-65. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/SSP.277.54.

• < Назад
• Вперёд >