Задача
Организация перекачки воды из хвостохранилищ для технологических нужд горно-обогатительного комбината
Регион
Свердловская область
Отрасль
Горнодобывающая отрасль
Решение
Два комплекса из модульных насосных станций БНС и операторского пункта в отдельном блок-контейнере каждый с интеллектуальной системой
управления МоторКоннект по обеспечению подачи воды для нужд горнодобывающего предприятия.
Оборотное водоснабжение считается одним из наилучших доступных методов снижения экологической нагрузки на окружающую среду от деятельности горно-обогатительных комбинатов.
Из поступающей добытой руды на фабриках получают железорудный концентрат и хвосты. Последние представляют собой отходы от переработки полезных ископаемых в виде мелких частиц песка, пустой породы и малоценной руды. Они гидравлически транспортируются и укладываются в хвостохранилище. Там твердая составляющая пульпы оседает, а осветленная вода возвращается на фабрику и используется для технологических нужд.
Комплекс сооружений и оборудования, предназначенных для транспортирования, укладки хвостов и оборотного водоснабжения обогатительной фабрики, называется хвостовым хозяйством. В обязательном порядке он включает в себя насосные станции оборотного водоснабжения. Их предназначение - возврат осветленной воды на горно-обогатительную фабрику.
Перед инженерно-конструкторской командой Моторкон была поставлена задача разработать насосное решение для обеспечения процессов оборотного водоснабжения горнодобывающего предприятия Свердловской области. Внимание акцентировалось на широкие возможности системы управления: автоматизация и экономия эксплуатационных расходов, и ремонтопригодность установок.
В результате было построено 2 насосных комплекса по модульному принципу: каждый состоит из трёх блочно-модульных насосных стационарных станций и операторского пункта. Первый комплекс общей производительностью 1500 м3/час включает в себя три электронасосные установки ЭНС-П-500-47 с подачей 500 м3/ч каждая. Второй общей производительностью 1200 м3/ч - 3 станции ЭНС-П-400-40. Важно, что вывод из эксплуатации отдельного модуля даже операторского не приводит к остановке других.
Из поступающей добытой руды на фабриках получают железорудный концентрат и хвосты. Последние представляют собой отходы от переработки полезных ископаемых в виде мелких частиц песка, пустой породы и малоценной руды. Они гидравлически транспортируются и укладываются в хвостохранилище. Там твердая составляющая пульпы оседает, а осветленная вода возвращается на фабрику и используется для технологических нужд.
Комплекс сооружений и оборудования, предназначенных для транспортирования, укладки хвостов и оборотного водоснабжения обогатительной фабрики, называется хвостовым хозяйством. В обязательном порядке он включает в себя насосные станции оборотного водоснабжения. Их предназначение - возврат осветленной воды на горно-обогатительную фабрику.
Перед инженерно-конструкторской командой Моторкон была поставлена задача разработать насосное решение для обеспечения процессов оборотного водоснабжения горнодобывающего предприятия Свердловской области. Внимание акцентировалось на широкие возможности системы управления: автоматизация и экономия эксплуатационных расходов, и ремонтопригодность установок.
В результате было построено 2 насосных комплекса по модульному принципу: каждый состоит из трёх блочно-модульных насосных стационарных станций и операторского пункта. Первый комплекс общей производительностью 1500 м3/час включает в себя три электронасосные установки ЭНС-П-500-47 с подачей 500 м3/ч каждая. Второй общей производительностью 1200 м3/ч - 3 станции ЭНС-П-400-40. Важно, что вывод из эксплуатации отдельного модуля даже операторского не приводит к остановке других.
Электронасосные агрегаты в составе комплексов разработаны на базе электродвигателей и центробежных насосов и размещены в индивидуальные блок-контейнеры. Подбор насосного оборудования выполнен с упором на максимальную высоту всасывания. Требуемый кавитационный запас в некоторых режимах работы NPSHr может составлять всего лишь 2 м. Учтены требования к насосам пропускать крупные включения до 30 мм, работать в режиме “сухой ход” продолжительное время, автоматически самозаполняться без установки донного клапана. Все это повышает надежность и упрощает запуск модульных насосных установок.
Конструктивные особенности БНС Моторкон позволяют извлекать отдельные узлы из блок-контейнеров для ремонтных и иных работ вне места эксплуатации. Насосы и электродвигатели соединены через эластичную муфту, что снижает требование к качеству центровки валов. А силовая конструкция модулей позволяет многократные нагрузки при передвижениях, перегрузке и даже при перемещении волоком - опция установки на лыжи изначально заложена в проект. При этом блочно-насосные установки выполнены в транспортных габаритах и могут перемещаться по дорогам общего пользования. В целях унификации парка техники насосы, двигатели и другие составные элементы комплексов выполнены идентичными.
В каждом блок-контейнере помимо станции ЭНС расположены всасывающая и напорная магистрали с запорной, регулирующей арматурой и щиты автоматики управления работой насосных агрегатов. Важно отметить, что все магистрали оснащены комплектами контрольно-измерительных приборов: датчики, расходомеры, вакуумметры и т.д. Они подбирались исходя из основного критерия надежности, так как сигналы от них обеспечивают мониторинг работы блочно-модульных станций на пульте оператора и работу алгоритмов управления БМНС в целом. На напорных магистралях дополнительно установлены электроуправляемые затворы с обратной связью, которые в автоматическом режиме участвуют в работе насосных станций минуя оператора.
Конструктивные особенности БНС Моторкон позволяют извлекать отдельные узлы из блок-контейнеров для ремонтных и иных работ вне места эксплуатации. Насосы и электродвигатели соединены через эластичную муфту, что снижает требование к качеству центровки валов. А силовая конструкция модулей позволяет многократные нагрузки при передвижениях, перегрузке и даже при перемещении волоком - опция установки на лыжи изначально заложена в проект. При этом блочно-насосные установки выполнены в транспортных габаритах и могут перемещаться по дорогам общего пользования. В целях унификации парка техники насосы, двигатели и другие составные элементы комплексов выполнены идентичными.
В каждом блок-контейнере помимо станции ЭНС расположены всасывающая и напорная магистрали с запорной, регулирующей арматурой и щиты автоматики управления работой насосных агрегатов. Важно отметить, что все магистрали оснащены комплектами контрольно-измерительных приборов: датчики, расходомеры, вакуумметры и т.д. Они подбирались исходя из основного критерия надежности, так как сигналы от них обеспечивают мониторинг работы блочно-модульных станций на пульте оператора и работу алгоритмов управления БМНС в целом. На напорных магистралях дополнительно установлены электроуправляемые затворы с обратной связью, которые в автоматическом режиме участвуют в работе насосных станций минуя оператора.
Интеллектуальная система управления электронасосными станциями МоторКоннект позволяет работать установкам в ручном, автоматическом и дистанционном режимах. В ее основе программное обеспечение собственной разработки. В зависимости от особенностей объекта и подготовленности персонала возможно изменение алгоритмов работы за счет «гибкости» настроек. Она способна привести к экономии эксплуатационных расходов до 20% и снижению вероятности поломок насосного оборудования из-за ошибок эксплуатации на 99%.
Насосные модули в рамках одного комплекса могут использоваться как по отдельности на разных участках объекта, так и работать синхронно длительный период времени. ПО учитывает рекомендации действующих стандартов в отношении центробежных насосов и требования руководств по эксплуатации на компоненты. Разработан интуитивно понятный интерфейс с динамическими изображениями. Предусмотрены резервы по входам / выходам на системе автоматики для подключения дополнительных измерительных приборов Заказчика или привязки алгоритма управления к действующей на предприятии технологии. Учтена возможность передачи данных на верхний уровень в АСУТП Заказчика с использованием входящей в комплект поставки SCADA системы.
Все данные датчиков ЭНС дублируются на пульты управления в операторские пункты. Каждая операторная размещена в отдельном блок-контейнере и предназначена для работы персонала хвостового хозяйства. Для их комфортного пребывания здесь предусмотрены умывальник, сушилка, чайник, микроволновка, кулер, раздевалка, уборная, автоматическая система управления отоплением и вентиляцией. Функции оператора сводятся к мониторингу, обслуживанию, проверке оборудования и выполнению задач в ручном режиме, если того требует обстановка на объекте.
При несанкционированном проникновении в любое блочное помещение система охранной сигнализации обеспечивает световое и звуковое оповещение, а также передачу данных о нарушении по каналам сотовой связи GSM. Основное электропитание выполнено от сети и на случай отключения предусмотрен резервный источник питания на 24 часа. Подобным образом сработает и система пожарной сигнализации в случае возникновения очага возгорания. Кроме того, в составе каждого блочного агрегата реализованы:
Насосные модули в рамках одного комплекса могут использоваться как по отдельности на разных участках объекта, так и работать синхронно длительный период времени. ПО учитывает рекомендации действующих стандартов в отношении центробежных насосов и требования руководств по эксплуатации на компоненты. Разработан интуитивно понятный интерфейс с динамическими изображениями. Предусмотрены резервы по входам / выходам на системе автоматики для подключения дополнительных измерительных приборов Заказчика или привязки алгоритма управления к действующей на предприятии технологии. Учтена возможность передачи данных на верхний уровень в АСУТП Заказчика с использованием входящей в комплект поставки SCADA системы.
Все данные датчиков ЭНС дублируются на пульты управления в операторские пункты. Каждая операторная размещена в отдельном блок-контейнере и предназначена для работы персонала хвостового хозяйства. Для их комфортного пребывания здесь предусмотрены умывальник, сушилка, чайник, микроволновка, кулер, раздевалка, уборная, автоматическая система управления отоплением и вентиляцией. Функции оператора сводятся к мониторингу, обслуживанию, проверке оборудования и выполнению задач в ручном режиме, если того требует обстановка на объекте.
При несанкционированном проникновении в любое блочное помещение система охранной сигнализации обеспечивает световое и звуковое оповещение, а также передачу данных о нарушении по каналам сотовой связи GSM. Основное электропитание выполнено от сети и на случай отключения предусмотрен резервный источник питания на 24 часа. Подобным образом сработает и система пожарной сигнализации в случае возникновения очага возгорания. Кроме того, в составе каждого блочного агрегата реализованы:
- система автоматизации,
- система основного, аварийного и наружного освещения,
- система вентиляции с вентиляционными клапанами и защитными решетками на проемах,
- система отопления.