Автоматизация редукционно–охладительной установки

3.9 Расчётный раздел

3.9.1 Расчет аппаратуры защиты

Автоматические выключатели используются в качестве защитных аппаратов от коротких замыканий и перегрузок, а так же для нечастых оперативных отключений электрических цепей и отдельных электроприёмников при нормальных режимах работы, автоматы выполняют функции рубильников, предохранителей и магнитных пускателей.

Выбирается по видам защиты автоматический выключатель с комбинированным расципителем. Автоматические выключатели более точны, надежны, безопасны в работе и обладают многократностью действий.

Таблица 21 - Приборы, используемые в цепи

Выбирают автомат по номинальному напряжению сети :

Uном.а ? Uном.с, (стр. 113) [1]

где Uном.а - номинальное напряжение автоматического выключателя. В;

Uном.с - номинальное напряжение сети, В

220В=220В

Выбирают автомат по длительному расчётному току цепи :

Iн ? Iдл,

где Iн номинальный ток автомата, А;

Iдл длительный расчётный ток, текущий через автомат, А

Суммарная нагрузка в схеме равняется 1716 ВА.

Определяют расчетный ток цепи :

Iдл = S / U = 1716 / 220 = 7,8 A

По таблице 6.3 [1] номинальный ток автоматического выключателя равняется 10 А, так как 10 А > 7,8 А. и напряжением в 220В.

Выбираем автоматический выключатель типа АП50 - 2Т, на номинальный ток, 10 А.

Автоматический выключатель типа АП50 - 2Т предназначен для применения в цепях переменного тока частотой 50Гц, напряжением 220В. Выполнен в пластмассовом корпусе со степенью защиты IP20, имеет двух полюсное исполнение, и тепловой расцепитель.

Предохранители

Предохранитель предназначен для защиты сетей и отдельных электроприёмников от коротких замыканий и перегрузки. Работа плавки предохранителей основана на тепловом действии электрического тока. Когда ток в защищаемой цепи превышает определенное значение, плавкая вставка расплавляется, создавая разрыв цепи.

Предохранитель типа ПТ имеет номинальное напряжение до 220В и ток 10А номинальный ток плавких вставок 10 А. (стр. 113) [1]

3.9.2 Расчет питающего кабеля

Сечение проводов питающей и распределительных сетей системы электропитания приборов и средств автоматизации выбираются по условиям нагрева электрическим током и механической прочности.

Питающая и распределительная сеть системы электропитания относится, как правило, к сетям, не требующим зашиты от перегрузки, и защищаются только от коротких замыканий.

Сечения проводов и кабелей в соответствии с условием нагрева электрическим током определяется по таблицам допустимых длительных токовых нагрузок на провода и кабели с учетом условий их прокладки. Для практических расчётов условия нагревания проводов длительным расчётным током имеет вид:

Iдлит. доп. > Iрасч, [т. 6.13] [1]

19 ? 10 А,

где Iдлит. доп. - допустимый длительный ток для провода и кабеля при нормальных условиях прокладки, А;

Iрасч. - длительный расчётный ток линии, А

На основании таблицы выбираем кабель КВВГ с сечением жилы 2.5мм2 и 1.5мм2

КВВГ - кабель силовой с медными жилами с поливинилхлоридной изоляцией в поливинилхлоридной оболочке голый без брони с сечением жил 2.5мм2 и 1.5мм2

3.9.3 Расчёт специальных устройств САУ

Принимается исполнительный механизм типа МЭО-63/25-0,63

Принимается асинхронный электродвигатель типа RA80A4 имеющий следующие технические характеристики: S=600 ВА; P=0,55кВт ; n=1400 об/мин; cos =0,8.

Определяем передаточное число редуктора

i = nдв / np=1400/2=700,

где nдв - число оборотов двигателя

np - число оборотов редуктора (выбирается 0,5; 0,8; 1; 2.)

Определяем вращающий момент

M=9550*Pдв/nдв*n*i=9550*0,55/1400*0,75*700=1970кгс*м*9,81=19325,7Н*м

где Pдв - активная мощность двигателя, кВт;

n-КПД редуктора исполнительного механизма (пределы 0,7-0,75)

i-передаточное число редуктора

Проверочный расчёт для стопорного режима

Мс = Мн*2,5=(63*9,81)*2,5=1545Н*м,

М>Мс т.е. 19325,7Н*м > 1545Н*м

Выбранный тип исполнительного механизма удовлетворяет требованиям для перемещения регулирующего органа.

4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА

4.1 Мероприятия по технике безопасности в условиях эксплуатации автоматических устройств

К обслуживанию и ремонту контрольно-измерительных приборов на технологических агрегатах допускаются лица, прошедшие обучение и сдавшие экзамены по технике безопасности, знающие должностные и эксплуатационные инструкции. При опробовании приборов и средств автоматизации необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

- Пробное включение электроприборов производить только после проверки правильности сбора схемы, надежности контактов на всех приборах;

- Опробование приборов производить после отключения импульсных трасс от технологических аппаратов и трубопроводов.

Основными условиями безопасности работы при выполнении ремонтных работ является:

- Правильная организация рабочего места;

- Использование только исправного инструмента;

- Строгое соблюдение правил техники безопасности.

К основным средствам индивидуальной защиты до 1000В относятся:

а) диэлектрические перчатки;

б) слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками;

в) указатели напряжения;

г) изолирующие клещи.

К дополнительным относятся: диэлектрические коврики, диэлектрические калоши, изолирующие подставки.

Пожары на предприятиях наиболее часто возникают из-за несоблюдения правил пожарной безопасности рабочими и инженерно-техническим персоналом.

Осуществление мероприятий, направленных на обеспечение пожарной безопасности возлагают на начальников цехов. Они несут ответственность за организацию пожарной охраны, выполнения в установленные сроки необходимых противопожарных мероприятий, а также за наличие и правильное содержание в цехах, мастерских и складах средств пожаротушения. На предприятиях должно быть организовано обучение всех рабочих правилам пожарной безопасности и их действием на случай пожара. В помещениях цехов имеются эвакуационные выходы, внутренние перегородки помещения выполняются из несгораемых материалов.

4.2 Противопожарные мероприятия на данном предприятии

Для обеспечения безопасности необходимо соблюдать противопожарные требования, предъявляемые к зданиям, сооружениям, оборудованию предприятия, выполнение которых препятствует возникновению пожара или препятствует его распространению за пределы очага.

Все производственные помещения должны иметь первичные средства пожаротушения для локализации огня и тушения пожара.

В каждом цехе, вблизи пожароопасных участков, на видном месте должны быть пожарные щиты с первичными средствами пожаротушения, к которым относятся лопаты, богры, ломы, вёдра, ёмкости с песком и с водой, несгораемые ткани и огнетушители ОХВП - 10, ОП - 5, ОУ - 2, внутренние пожарные краны. При ликвидации пожара на электроустановках можно пользоваться только огнетушителями ОП - 5 и ОУ - 2.

Кроме того должны применятся стационарные огнетушительные установки - пенные, спринклерные или пароводяные.

Внутренние пожарные краны устанавливают на лестничных клетках в коридорах, у входах и других местах. При каждом внутреннем пожарном кране должен быть выкидной рукав не менее 10 метров и ствол, которые размещаются в специальном шкафу.

Постоянный напор во внутренней противопожарной водопроводной сети должен обеспечивать получение струи не менее 6 метров. Число пожарных кранов должно быть таким, чтобы любая точка помещения могла быть полита водой из двух соседних пожарных кранов.

Применение электрической пожарной сигнализации, также способствует своевременному тушению огня. Она служит для быстрого оповещения службу пожарной охраны о возникшем пожаре.

Кроме того, все рабочие и служащие предприятия проходят противопожарную подготовку, которая состоит из противопожарного инструктажа и занятий по пожаротехническому минимуму.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В этой части, по приведённой методике, производится расчёт экономической эффективности внедрения автоматизации редукционно-охладительной установи и сравнение технико-экономических показателей работы подразделения. Экономическая эффективность внедрения системы автоматического контроля и регулирования редукционно-охладительной установки определяется путём сопоставления технико-экономических показателей работы установки до и после внедрения системы. Расчётные данные сопоставимы, то есть объём выпускаемой продукции, материальных ресурсов, сменность работы принимается по двум вариантам.

В приведенной таблице 22 перечень показателей устанавливается применительно к проектируемому варианту внедрения автоматического устройства.

Таблица 22 - Исходные данные для расчёта

5.1 Расчёт капитальных затрат на автоматизацию

Капитальные вложения - составная часть капитал образующих инвестиций. Они представляют собой затраты, направленные на создание и воспроизводство основных фондов.

В состав капитальных затрат входят:

- затраты на строительно-монтажные работы, связанные с реконструкцией зданий и устройством фундаментов для оборудования;

- затраты на приобретение оборудования;

- затраты на проектно-изыскательные работы;

- затраты на научные исследования.

Расчёт затрат на приобретение или изготовление оборудования определяют по действующим ценам и сводят в таблицу.

Таблица 23 - Сметно-финансовый расчёт на приобретение оборудования

Стоимость монтажных работ по установке оборудования, приобретённого со стороны и изготовленного силами предприятия, принимают по укрупнённым показателям в размере 47% от стоимости оборудования. Транспортные и складские расходы принимаются в размере 37% от стоимости оборудования. Затраты на запасные части - 15% от стоимости.

Таблица 24 - Капитальные вложения на приобретение и монтаж автоматических устройств

5.2 Расчёт технологической себестоимости производства 1 т редуцированного пара до и после автоматизации

Технологической себестоимостью называется себестоимость по изменяющимся статьям затрат. В тех случаях, когда отдельные эксплуатационные статьи не изменяются при внедрении автоматического устройства, они не учитываются.

При расчёте экономической эффективности внедрения новой техники, в технологическую себестоимость включают изменяющиеся статьи затрат по двум вариантам:

I - по базовому, действующему на предприятии;

II - по проектируемому, с учётом внедрения автоматического устройства.

По данной дипломной работе изменяются следующие статьи затрат:

- сырьё и основные материалы

- топливо

- электроэнергия;

- заработная плата рабочих с отчислениями на социальное страхование;

- амортизационные отчисления;

- затраты на текущий ремонт и межремонтное обслуживание оборудования.

5.2.1 Затраты на материальные ресурсы рассчитываются по формуле:

З = Ц * Н,

где Ц - цена единицы сырья, электроэнергии;

Н - норма расхода сырья, электроэнергии на единицу продукции.

Отсюда затраты составят до и после автоматизации:

З1 = Ц1 * Н1 ,

З2 = Ц2 * Н2,

где З1 - затраты до автоматизации;

З2 - затраты после автоматизации

Экономия затрат на единицу продукции составит:

Э = З1 - З2

а) затраты на охлаждающую воду:

З1 = 300*0.023 = 6.9 руб,

З2 = 300*0.021 = 6.3 руб,

Э = 6.3 - 6.9= -0.6 руб

б) затраты на уголь:

З1 = 1643*0.887 = 1457.34 руб,

З2 = 1643*0.880 = 1445.84 руб,

Э = 1445.84 - 1457.34= -11.5 руб

в) затраты на электроэнергию:

З1 = 1.4*2.8= 3.92 руб,

З2 = 1.43*2.8= 4 руб,

П = 4-3.92= +0.08 руб

5.2.2 Затраты на заработную плату

Годовой фонд заработной платы включает в себя:

- основную заработную плату (за отработанное время);

- дополнительную заработную плату (за неотработанное время -очередные, учебные, декретные отпуска);

- отчисления на социальное страхование.

Основная заработная плата состоит из:

- прямого фонда заработной платы;

- премии;

- прочих доплат (за вредность, праздничные и выходные дни, ночные смены, за бригадирство, за совмещение профессий);

Для определения затрат на заработную плату необходимо рассчитать годовой фонд заработной платы рабочих (основных), связанных с непосредственным управлением работой оборудования, и вспомогательных рабочих, обеспечивающих работу данного оборудования.

Исходными данными для расчёта являются:

- списочная численность рабочих (по базовому и проектируемому вариантам;

- годовой эффективный фонд рабочего времени одного рабочего в год (в часах);

-часовые тарифные ставки рабочих;

- размер доплат: премия - 25%, от прямого фонда заработной платы; прочие доплаты - 8% от прямого фонда заработной платы; районный коэффициент - 60% от основной зарплаты; дополнительная заработная плата - 12% от основной зарплаты с районным коэффициентом; норматив отчислений на единый социальный налог - 26%.

Часовые тарифные ставки должны соответствовать разрядам выполняемых работ на предприятии. Для расчёта эффективного годового фонда рабочего времени составляется баланс рабочего времени на год.

Таблица 25 - Баланс рабочего времени одного рабочего на 2007 год

Расчёт годового фонда заработной платы производится для базового и проектируемого вариантов, и сводится в таблицу 26.

Таблица 26 - Расчёт годового фонда заработной платы рабочих

Среднемесячная заработная плата рабочего до автоматизации,

ЗП = 875348.63/12 = 72945.71 руб./10 = 7294.57 руб

Среднемесячная заработная плата рабочего после автоматизации,

ЗП = 902967.37/12 = 75247.28 руб./10 = 7524.72 руб

Единый социальный налог 26% до автоматизации,

ЕСН = 875348.63*0.26 = 227590.64 руб

Единый социальный налог 26% после автоматизации,

ЕСН = 902967.37*0.26 = 234771.52 руб

Затраты по заработной плате, приходящиеся на 1 т редуцированного пара определяются по формуле,

Ззп = ЗПгод / В1,

где ЗП - сумма годового фонда заработной платы рабочих руб;

В - годовой выпуск продукции, т

Затраты по заработной плате до автоматизации,

Ззп = 875348.63 / 29200 = 29.977 руб

Затраты по заработной плате после автоматизации,

Ззп = 902967.34 / 29600 = 30.505 руб

Удорожание по заработной плате

У = 30.505 - 29.977 = 0.528 руб

Затраты на единый социальный налог на 1 т редуцированного пара определяются по формуле,

Зс/с = сумма отчислений на соц. страх / В

Затраты на единый социальный налог до автоматизации,

Зс/с = 227590.64 / 29200 = 7.794 руб

Затраты на единый социальный налог после автоматизации,

Зс/с = 234771.52 / 29600 = 7.931 руб

Удорожание на единый социальный налог,

У = 7.931 - 7.794 = 0.137 руб

Расчёт амортизационных отчислений

Амортизацией основных фондов называется постепенный перенос стоимости основных фондов на стоимость выпущенной продукции.

Амортизационные отчисления рассчитываются, исходя из стоимости новой техники и действующих норм амортизации.

Таблица 27 - Расчёт амортизационных отчислений

Затраты на амортизационные отчисления на 1 т редуцированного пара определяется по формуле,

За/о = Ао / В,

где В - годовой выпуск продукции после автоматизации, т

За/о = 124926.23 / 29600 = 4.22 руб

Затраты на текущий ремонт и межремонтное обслуживание принимаем в размере 17% от стоимости оборудования

Зтек.рем. = сметная стоимость оборудования · 17%,

Зтек.рем = 499704.92* 0,17 = 84949.83 руб

На единицу продукции,

Зтек.рем = 84949.83 / 29600 = 2.869 руб

Все затраты по изменяющимся статьям сводим в таблицу 28.

Таблица 28 - Технологическая себестоимость производства 1 т редуцированного пара

Таким образом, технологическая себестоимость снижается на 4.28 руб.

5.3 Экономические обоснования автоматизации

Расчёт экономии на годовой выпуск,

Эуг = (С1 - С2) * В,

где С1 и С2 - технологическая себестоимость до и после внедрения автоматизации руб;

В - выпуск продукции после автоматизации, т

Эуг = (1505.93 - 1501.65) * 29600 = 126688 руб

Расчёт срока окупаемости капитальных вложений

Срок окупаемости капитальных вложений на внедрение системы автоматического регулирования и контроля редуцированного пара рассчитывается по формуле.

Т = К/Эуг,

где К - капитальные вложения руб;

Эуг - экономия условно-годовая руб

Т = 499704.92 /126688 = 3.94 года

Годовой экономический эффект,

Ээф = Эуг - К* Ен = 126688 - 499704.92 *0.15 = 51732.62 руб.

Таким образом, данная система является экономически целесообразной, так как расчётный срок окупаемости меньше нормативного, равного 5 годам.

5.4 Сводные технико-экономические показатели и выводы

Таблица 29 - Сводные технико-экономические показатели

Все вышеперечисленные показатели позволяют сделать вывод об экономической целесообразности внедрения системы автоматизации редукционно-охладительной установки.

Годовой экономический эффект от внедрения этой системы составит 51732.62 рублей, срок окупаемости капитальных вложений 3.94 года, что значительно ниже нормативного срока окупаемости, равного 5 годам.

В результате автоматизации будет достигнута экономия 126688 рублей. Что даст возможность предприятию получить дополнительную сумму дохода для его социально-экономического развития.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Проектирование систем автоматизации технологических процессов А.С. Клюев Москва Энергоатомиздат 1990

2. Экономика предприятия под ред. В.Я. Горфинкеля. М., 1996

3. Экономика строительства под ред. И.С. Степанова. М., 1998

Страницы: 1, 2, 3, 4