МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ


https://doi.org/10.17073/2500-0632-2016-4-50-58

Полный текст:


Аннотация

Рассмотрена возможность прогнозирования электропотребления для шаровой мельницы обогатительной фабрики при внедрении интеллектуальной системы прогнозирования. Составлена модель для определения потребляемой мощности электроприводом шаровой мельницы. Выполнено моделирование работы мельницы без нагрузки и при измельчении руды. Результаты моделирования подтверждены инструментальными замерами мощности электродвигателя при различных режимах работы мельницы. Предложенная модель определения потребляемой мощности шаровой мельницы позволяет произвести оценку эффективности потребления электрической энергии электроприводом мельницы и определить качественные показатели систем регулирования при внедрении интеллектуальной системы прогнозирования электропотребления на обогатительной фабрике, контролировать график нагрузки; прогнозировать производственные циклы и пиковые значения энергопотребления; перераспределять нагрузки и анализировать изменения режима работы мельницы.


Об авторах

Н. М. КУЗНЕЦОВ
Центр физико-технических проблем энергетики Севера Федерального государственного бюджетного учреждения науки Кольского научного центра Российской академии наук
Россия
г. Апатиты


И. Н. МОРОЗОВ
Мурманский арктический государственный университет
Россия
г. Мурманск


Список литературы

1. Austin L. G. Klimpel R. R., Luckie P. T. and Rogers R. S. C., (1982), Simulation of grinding circuits for design, Design and Installation of Comminution Circuits, American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers Inc, New Jersey, 1982, Editor; Mular, A. L., Jergensen, G. V., Chapter 19, pp. 301-324.

2. Austin L. G., Klimpel, R. R. and Luckie, P. T. (1984), Process engineering of size reduction: ball milling, American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers Inc, New Jersey, 1984, pp. 1-556.

3. Bbosa LS, Govender I, Mainza AN, et al. Power draw estimations in experimental tumbling mills using PEPT. Miner Eng 2011; 24: 319–324

4. Bbosa, L., Mainza, A., Govender, I. A probability based model for the power draw of a tumbling mill (2014) IMPC 2014 - 27th International Mineral Processing Congress.

5. Bbosa, L.S., Govender, I., Mainza, A. Development of a novel methodology to determine mill power draw (2016) International Journal of Mineral Processing, 149, pp. 94-103. DOI: 10.1016/j.minpro.2016.02.009

6. BCS, Inc. 2002. Mining industry of the future, Energy and environmental profile of the U.S mining industry, U.S Department of Energy.

7. Cawley, J.C. Electrical accidents in the mining industry, 1990-1999 (2003) IEEE Transactions on Industry Applications, 39 (6), pp. 1570-1577. DOI: 10.1109/TIA.2003.818963

8. Cawley, J.C. Electrical accidents in the mining industry, 1990-1999 (2001) Conference Record - IAS Annual Meeting (IEEE Industry Applications Society), 2, pp. 1361-1368.

9. Cawley, J.C., Homce, G.T. Protecting miners from electrical arcing injury (2007) Conference Record - IAS Annual Meeting (IEEE Industry Applications Society), art. no. 4347962, pp. 1373-1380. DOI: 10.1109/IAS.2007.213

10. China ERI Analysis of Ministry of Industry and Information, industrial associations and China Statistical Yearbook 2015, China Energy Research Institute of the National Development and Reform Commission, (2016). Beijing.

11. Cleary PW and Morrison RD. Particle methods for modelling in mineral processing. Int J Comput Fluid D 2009; 23: 137–146.

12. Diao, J., Zhang, G., Hu, H., Zou, Z., Zhang, B. Design and application of electrical fire monitoring system in mining industry (2015) International Journal of Mining Science and Technology, 25 (2), art. no. 484, pp. 305-310. DOI: 10.1016/j.ijmst.2015.02.021

13. Driss Yousfi. Efficient Sensorless PMSM Drive for Electric Vehicle Traction Systems / Driss Yousfi, Elbacha Abdelhadi, Abdellah Ait Ouahman // Electric Vehicles – Modelling and Simulations / Dr. Seref Soylu (Ed.). – 2011. – http://www.intechopen.com/books/electric-vehiclesmodelling-andsimulations/efficient-sensorless-pmsmdrive-for-electric-vehicle- tractionsystems.

14. Erdem A. S. 2002, Modelleme yardımıyla kamaralı bilyalı değirmen tasarımı ve tane boyu dağılımlarının belirlenmesi, Hacettepe Üniversitesi Maden Mühendisliği Anabilim Dalı Yüksek Mühendislik Tezi, 2002.

15. Fawkes, S. Energy Efficiency. Farnham. Gower Publishing. 2013.

16. Gieras J.F., Piech Z.J. Linear Synchronous Motors. CRS Press. 2000.

17. Govender I and Powell MS. An empirical power model derived from 3D particle tracking experiments. Miner Eng 2006; 19: 1005–1012.

18. Govender I, McBride AT and Powell MS. Improved experimental tracking techniques for validating discrete element method simulations of tumbling mills. Exp Mech 2004; 44: 593– 607.

19. Govender I, Powell MS and Nurick GN. Automated imaging to track the 3D motion of particles. Exp Mech 2002; 42: 153–160.

20. Hu G, Otaki H and Watanuki K. Motion analysis of a tumbling ball mill based on non- linear optimization. Miner Eng 2000; 13: 933–947

21. IEA (2015), World Energy Outlook 2015, OECD Publishing, Paris, http://dx.doi.org/10.1787/weo-2015en

22. IEA (International Energy Agency) (2016a), “World energy balances”, IEA World Energy Statistics and Balances (database), IEA/OECD Publishing, Paris, http://dx.doi.org/10.1787/data-00512-en.

23. Japan Guide for Energy Saving for Industrial Factory. The Energy Saving Center. 2003.

24. Mishra BK and Rajamai RK. Simulation of charge motion in ball mills. Part 2: numerical simulations. Int J Miner Process 1994; 40: 187–197.

25. Mishra BK. A review of computer simulation of tumbling mills by the discrete element method: part I—contact mechanics. Int J Miner Process 2003; 71: 73–93.

26. Morrell S. (1996), Power draw of wet tumbling mills and its relationship to charge dynamics, part 1: A continuum approach to mathematical modelling of mill power draw, Transcation of Institute of Mining and Metallurgy, Section C: Mineral Processing and Extractive Metallurgy, 105, January-April 1996, pp. 43-53.

27. Morrell S., Man Y. T. (1997), Using modelling and simulation for the design of full scale ball mill circuits, Minerals Engineering, 1997, Volume 10, No. 12, pp. 1311-1327.

28. Nakatani, F. Technologies for energy saving in industrial field (2008) IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering, 3 (2), pp. 190-198. DOI: 10.1002/tee.20255.

29. Napier-Munn T. J., Morrell S., Morrison R. D., Kojovic T., (1996), Mineral comminution circuits their operation and optimisation, Editor; Napier- Munn, T. J, pp. 1-413.

30. Oung, K. Energy Management in Business. Farnham. Gower Publishing. 2013.

31. Rajamani RK, Songfack P and Mishra BK. Impact energy spectra of tumbling mills. Powder Technol 2000; 108: 116–121.

32. Rezaeizadeh M, Fooladi M, Powell MS, et al. Experimental observations of lifter parameters and mill operation on power draw and liner impact loading. Miner Eng 2010; 23: 1182–1191.

33. Rhodes, A., Skea, J. & Hannon, M. 2014. The Global Surge in Energy Innovation. In Energies 2014, 7, pp. 5601-5623.

34. Sensorless PMSM Vector Control with a Sliding Mode Observer for Compressors Using MC56F8013 /Document Number: DRM099, Rev.:2-09/2008 // Freescale Semiconductor web site. –http://cache.freescale.com/ files/microcontrollers/doc/ref_manual/DRM099.

35. Study on Energy Efficiency and Energy Saving Potential in Industry from possible Policy Mechanisms. A report submitted by ICF Consulting Limited Date: 1 December 2015. (https://ec.europa.eu/energy/sites/ener/files/documents/151201%20DG%20ENER%20Indu strial%20EE%20study%20-%20final%20report_clean_stc.pdf –1.12.2015).

36. Tchorzewski, J. Development of electric power system from the point of view of safety (2008) IEEE Convention of Electrical and Electronics Engineers in Israel, Proceedings, art. no. 4736615, pp. 659-663. DOI: 10.1109/EEEI.2008.4736615

37. Thorpe, D. Earthscan Expert Guide to Energy Management in Buildings, Abingdon, Routledge. 2014.

38. Thumann. A., Paul Mehta, D. Handbook of Energy Engineering. Lilburn, GA. Fairmont. 2013.

39. Weber, L. Some reflections on barriers to the efficient use of energy. Energy Policy. 25(10). pp.833-935. 1997.

40. Zhang, J., Ma, H.-W. Online monitoring and protection system for the arc fault of the mining highvoltage switchgear (2013) Dianli Xitong Baohu yu Kongzhi/Power System Protection and Control, 41 (11), pp. 141-145.

41. Zou SY. Types of wear in mining equipment. Report, CITIC Heavy Industries Co., Ltd., Luoyang, China, August 2015.

42. Абрамович Б.Н., Бабанова И.С. Система прогнозирования энергопотребления с применением искусственной нейронной сети. Горные науки и технологии. 2016;(2):66-77. DOI:10.17073/2500-0632-2016-2-66-77.

43. Авилов-Карнаухов Б.Н., Зюбровский Л.Г. Метод определения экономичных режимов потребления электроэнергии на рудообогатительных фабриках // Промышленная энергетика. – 1979. – № 5. – С. 3-4.

44. Белых Б.П., Свердель И.С., Олейников В.К. Электрические нагрузки и электропотребление на горнорудных предприятиях. – М.: Недра, 1971. – 399 с.

45. Закиров Д.К., Кукушкин В.М. Энергопотребление и энергосбережение на предприятиях западного Урала. – Пермь: Изд-во ИПК «Звезда, 1997. – 447 с.

46. Кириллов И.Е., Морозов И.Н. Подход к созданию адаптивной модели технологического процесса с целью осуществления оперативно-предупреждающего управления. // Труды Кольского научного центра РАН. – 2014. – № 5 (24). – С. 221-225.

47. Кузнецов Н.М. Анализ электропотребления на горных и обогатительных предприятиях «ОАО Апатит», Горное оборудование и электромеханика», 2007, № 1, С. 44-47.

48. Кузнецов Н.М., Аввакумов В.Н. Прогнозирование электропотребления при производстве апатитового концентрата, Горный журнал, 1999, № 9, С.51-52.

49. Кузнецов Н.М., Щуцкий В.И. Рациональное электропотребление на горнодобывающих и горно-обогатительных предприятиях. – Апатиты, 1997. – 211 с.

50. Олейников В.К. Анализ и планирование электропотребления на горных предприятиях. – М.: Недра, 1983. – 192 с.

51. Терехов В.М., Осипов О.И. «Системы управления электроприводов» – М.: Академия, 2005. – 300 с.

52. Фокин В.М. Ф75 Основы энергосбережения и энергоаудита. – М.: «Издательство Машиностроение-1», 2006. – 256 с.


Дополнительные файлы

Для цитирования: КУЗНЕЦОВ Н.М., МОРОЗОВ И.Н. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ ШАРОВОЙ МЕЛЬНИЦЫ. Горные науки и технологии. 2016;(4):50-61. https://doi.org/10.17073/2500-0632-2016-4-50-58

For citation: Kuznetsov N.M., Morozov I.N. Modeling of power consumption of ball mill. Mining science and technology. 2016;(4):50-61. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/2500-0632-2016-4-50-58

Просмотров: 350

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2500-0632 (Online)