Porównanie zużycia energii elektrycznej przez przenośniki taśmowe w kopalni węgla brunatnego. Część 3. Korekta prognozy jednostkowego zużycia energii o wpływ temperatury

• Autorzy: Bajda Mirosław , Jurdziak Leszek , Konieczka Zbigniew

Warianty tytułu

EN

Comparison of electricity consumption by belt conveyors in a brown coal mine. Part 3. Correction of the forecasts of the unit energy consumption by temperature influence

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The third paper from the cycle devoted to the analysis of energy consumption by coal conveyors in a lignite mine presents the impact of average temperature in subsequent months on the correction of the forecast of the unit energy consumption based on the average efficiency of conveyors. A previous paper showed that the differences in energy consumption of twin conveyors were only due to differences in their average load in the following months. Regression testing of the unit index of energy consumption versus average efficiency showed that the data from both conveyors form a homogeneous group of data when considered with regard to average efficiency. The fitted regression curve for data from both conveyors is only slightly different from the individually selected regression curves. Examination of the residues against the order of measurements showed that the residues maintain cyclical regularity corresponding to subsequent months. For summer months the differences were positive and for winter negative. An important factor differentiating the rolling resistance of the belt (the main component of motion resistance of the conveyor belt) is temperature, which has been shown by numerous studies in the country and abroad. Therefore, the effect of average weather conditions prevailing in the following months of research was included in the regression model. For this purpose, the differences between the recorded measurements and the forecast were calculated and their correlation with the weather parameters that was prevailing in the examined period was examined. It turned out that the highest negative correlation has the temperature T10 (temperature measured 10 cm above the ground). It was used to modify the energy consumption forecast model with a temperature dependent component. Two variants of modification of the model with a linear temperature effect were proposed, which ensured the R2 coefficient increased from 74% to over 84%. These models in the next part will be used to compare energy consumption on the conveyor with energy-saving belt. The development of the models presented here were necessary so that the interpretation of energy saving belt cover was not disturbed by the influence of the conveyor load and temperature influence.

PL

Trzeci artykuł z cyklu poświęconego analizie zużycia energii przez przenośniki węglowe w kopalni węgla brunatnego przedstawia wpływ średniej temperatury w kolejnych miesiącach na korektę prognozy poziomu jednostkowego zużycia energii prognozowanego na podstawie średniej wydajności przenośników. W poprzednim artykule pokazano, że różnice w zużyci energii przez bliźniacze przenośniki wynikały jedynie z różnic w ich średnim obciążeniu w kolejnych miesiącach. Badania regresji jednostkowego wskaźnika zużycia energii względem średniej wydajności pokazały, że dane z obu przenośników tworzą jednorodną grupę danych, gdy rozpatruje się je z uwzględnieniem średniej wydajności. Dopasowana krzywa regresji dla danych z obu przenośników tylko nieznacznie odbiega od krzywych regresji dobranych indywidualnie. Badania reszt względem kolejności pomiarów pokazały, że reszty zachowują cykliczną regularność odpowiadającą kolejnym miesiącom. Dla letnich miesięcy różnice były dodatnie, a dla zimowych ujemne. Istotnym czynnikiem różnicującym opór toczenia taśmy po krążnikach (głównej składowej oporów ruch przenośnika) jest temperatura, co wykazały liczne badania w kraju i za granicą. W modelu regresji uwzględniono więc wpływ średnich warunków pogodowych panujących w kolejnych miesiącach prowadzenia badań. W tym celu obliczono różnice pomiędzy zarejestrowanymi pomiarami a prognozą i zbadano ich korelację z parametrami pogody, która panowała w badanym okresie. Okazało się, że najwyższą ujemną korelację ma temperatura T10, która była mierzona na poziomie 10 cm powyżej gruntu. Wykorzystano ją do modyfikacji modelu prognozy wskaźnika zużycia energii o składnik zależny od temperatury. Zaproponowano dwa warianty modyfikacji modelu o liniowy wpływ temperatury, które zapewniły wzrost współczynnika R2 z poziomu 74% do ponad 84%. Modele te w kolejnej części zostaną wykorzystane do porównania zużycia energii na przenośniku z taśmą energooszczędną. Opracowanie przedstawionych tu modeli było konieczne, by interpretacja energooszczędności okładek taśmy nie była zaburzona wpływem obciążenia przenośnika i temperatury.

Słowa kluczowe

EN

energy consumption; belt conveyors; brown coal mine

PL

zużycie energii elektrycznej; przenośniki taśmowe; kopalnia węgla brunatnego

• Wydawca: Instytut Górnictwa Odkrywkowego "Poltegor-Instytut"
• Czasopismo: Górnictwo Odkrywkowe
• Rocznik: 2019
• Tom: R. 60, nr 4
• Strony: 12--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 29 poz.

Twórcy

autor

Bajda Mirosław

• Wydział Geoinżynierii Górnictwa i Geologii, Politechnika Wrocławska

autor

Jurdziak Leszek

• Wydział Geoinżynierii Górnictwa i Geologii, Politechnika Wrocławska

autor

Konieczka Zbigniew

• PGE GiEK S.A. Oddział KWB Bełchatów

Bibliografia

• [1] Bajda M., 2009. Wpływ okładki gumowej na opory toczenia taśmy przenośnikowej po krążnikach. Rozprawa doktorska, Politechnika Wrocławska, Wydział Geoinżynierii, Górnictwa i Geologii, Wrocław, 2009 (niepublikowana)
• [2] Bajda M., Jurdziak L., Konieczka Z., 2018. Porównanie zużycia energii elektrycznej przez przenośniki taśmowe w kopalniach węgla brunatnego. Cz. 1, Badanie istotności statystycznej różnic i korelacji. Górnictwo Odkrywkowe nr 5, 2018, s. 4-14, ISSN: 0043-2075
• [3] Bajda M., Jurdziak L., Konieczka Z., 2019. Porównanie zużycia energii elektrycznej przez przenośniki taśmowe w kopalniach węgla brunatnego. Cz. 2, Badanie istotności statystycznej różnic i korelacji. Górnictwo Odkrywkowe nr 3, 2019
• [4] Fajer R., Idziak E., Konieczka Z., Mrówka A., Orzechowski L., Szczepaniak T., 2011. Optymalizacja rozwiązań technicznych przenośników taśmowych w PGE GiEK SA Oddział KWB Bełchatów. Górnictwo i Geoinżynieria, Rok 35, Zeszyt 3/1, str. 2011
• [5] Geesmann F. O., 2001. Experimentale und theoretische Untersuchungen der Bewegungswiderstande von Gurtforderanlagen. Dissertation Universität Hannover 2001
• [6] Glinka T., 2005. Zużycie energii elektrycznej w układach napędowych przenośników taśmowych. Zeszyty Problemowe – Maszyny Elektryczne nr 73/2005, str. 37-42
• [7] Gładysiewicz L., 1990. Metody wyznaczania oporów głównych przenośnika taśmowego ze szczególnym uwzględnieniem własności taśmy. Prace Naukowe CPBP 02.05. Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1990
• [8] Gładysiewicz L., 2003. Przenośniki taśmowe, teoria i obliczenia. Oficyna Wyd. Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2003
• [9] Greune A., 1989. Energiesparende Auslegung von Gurtforderanlagen. Dissertation Universitat Hannover 1989.
• [10] Hager M., 1993. Conveyor belt research at the University of Hannover. Bulk Solids Handling 1993, Vol.13, No.1, pp. 141-144
• [11] Hager M., Greune A., 1990. Energy-Saving Design of Belt Conveyor Systems. Braunkohle 8/1990, pp.28-32.
• [12] Hager M., Overmeyer L. et al., 2005. Beitrag zur Bestimmung des Eindruckrollwiederstandes von Gurtförderern. Schuttgut, Vol.11, 2005, Nr 4, s.232-239
• [13] Hardygóra M., Bajda M., Gładysiewicz L., 2003. Wpływ parametrów mieszanek gumowych na energochłonność transportu przenośnikowego. Transport Przemysłowy 2007 nr 3 s. 12-15.
• [14] Hintz A., 1993. Einfluss des Gurtaufbase auf dem Energieverbrauch von Gurtforderanlagen. Dissertation Universität Hannover 1993
• [15] https://www.merrid.com.pl/pl/oferta/systemy/system-wydobywczy/
• [16] Jonkers C.O., 1993. The indentation Rolling resistance of belt conveyors. Fordern und Heben 30 (1980), nr 4, str. 312-318
• [17] Jurdziak L. 2005a., Analiza strumienia urobku podawanego przez koparkę kołową pod kątem obniżenia mocy napędu długich przenośników. Szkoła Ekonomiki i Zarządzania w Górnictwie, Krynica 2005. Publikacje Naukowe AGH w Krakowie. s. 195-209. ISBN: 83-908853-8-7
• [18] Jurdziak L., 2005b. Reaktywacja modelu rozkładu urobku na taśmie przenośnika. Górnictwo i geologia VIII. Prace Naukowe Instytutu Górnictwa Politechniki Wrocławskiej Nr 113, Seria: Studia i materiały Nr 31, s. 99-109, Wrocław 2005, ISSN 0370-0798
• [19] Jurdziak L., 2006a. Methodology of BWE efficiency analysis for power reduction of conveyor drives. 8th International Symposium Continuous Surface Mining, ISCSM 2006. Proceedings, Aachen, September 24th-27th 2006. Aachen: Mainz, p. 125-131
• [20] Jurdziak L., 2006b. Wykorzystanie teorii wartości ekstremalnych do wymiarowania przenośników współpracujących z koparkami kołowymi. Transport Przemysłowy. 2006, nr 3, s. 38-43. ISSN: 1640-5455
• [21] Jurdziak L., 2008. Application of extreme value theory for joint dimensioning of BWEs and long distance belt conveyors in lignite mines. Int.Conf. Bulk Europe 2008, Prague, Czech Republic, 11-12.09.2008. Wurzburg: Vogel Industrie Medien
• [22] Jurdziak L., Błażej R., Bajda M., 2018. Cyfrowa rewolucja w transporcie przenośnikowym - taśma przenośnikowa 4.0. Transport Przemysłowy i Maszyny Robocze. 2018, nr 2, s. 6-18, ISSN: 1899-5489
• [23] Jurdziak L., Błażej R., Bajda M., 2019. Conveyor belt 4.0. Intelligent systems in production engineering and maintenance. Springer, cop. 2019. s. 645-654, ISBN: 978-3-319-97489-7, Advances in Intelligent Systems and Computing, ISSN 2194-5357; vol. 835, Lokalizacja elektroniczna: https://doi.org/10.1007/978-3-319-97490-3_61
• [24] Kaliske M. et al., 2003. Material damping simulation of rolling structures. Kautsch Gummi Kunststoffe 56. Jahrgang, Nr. 10/2003
• [25] Kamal K., Bhowmick K.: High-strain hysteresis of rubber vulcanizates over a range of compositions, rates and temperatures. Rubber Chemistry and Technology 1997, pp.1429-1439
• [26] Markusik S., Pypno C., 1994. Zachowanie się taśm przenośnikowych w różnych temperaturach pracy. X Szkoła Jesienna: Podstawowe Problemy Transportu Kopalnianego, Politechnika Wrocławska 1994, str. 219-226
• [27] Suchorab N., 2019. Specifific Energy Consumption – The Comparison of Belt Conveyors, Mining Science, vol. 26, 263–274
• [28] Woźniak D., Gładysiewicz L., Konieczna M., 2018. Experimental tests of the impact of selected parameters on the indentation rolling resistances. E3S Web of Conferences 29, 00002 (2018),
• [29] https://doi.org/10.1051/e3sconf/20182900002

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).