Определение эксплуатационных затрат

13.3 Определение эксплуатационных затрат

При расчете эксплуатационных затрат важное значение имеет величина периода, за который производится расчет. При сравнении приводов постоянного и переменного тока ограничимся периодом 1 год.

Годовые эксплуатационные расходы – это суммарные затраты на электропривод и рабочий механизм, необходимые для эксплуатации механизма в течении года и выпуска годового объема продукции, т.е. себестоимость эксплуатации механизма. Годовые эксплуатационные расходы в общем случае включают в себя стоимость потребленной электроэнергии, амортизационные отчисления и годовые затраты по эксплуатации электрической части установки.

Затраты на электроэнергию определяются количеством энергии, потребляемой за год, номинальной мощностью двигателя, а также тарифной ставкой на электроэнергию. Для расчета энергии, потребляемой за год, нужно знать суммарное время работы электропривода за год, которое определяется коэффициентом использования:

k_исп=(ПВ× t_раб.см )/t_см = (100×8)/8 = 1,

где: ПВ - продолжительность включения установки, %;

t_раб.см - продолжительность работы установки за смену, ч.;

t_см – число рабочих часов за смену.

Зная коэффициент t_исп можно определить число рабочих часов установки в году:

Т_г=Т_раб.дн×n_см× t_см× k_исп=253×1×8×1=2024 ч.,

где : Т_раб.дн - число рабочих дней в году;

n_см - число рабочих смен в сутки (так работает сборочный цех).

Энергия, потребляемая за год, определяется по формулам:

для первого варианта

Э_г1=P_дв.н1×Т_г / h_н1=11×2024 / 0,875=25444,6 кВт×ч,

где: P_дв.н1, h_н1 – номинальные параметры двигателя переменного тока (АД КЗ);

для второго варианта

Э_г2=P_дв.н2×Т_г / h_н2=22×2024 / 0,8=27830 кВт×ч,

где P_дв.н2, h_н2 – номинальные параметры двигателя постоянного тока (ДПТ).

Таким образом, затраты на электроэнергию:

для первого варианта

C_з1=P_дв.н1×C_осн×12+ Э_г1×С_доп

C_з1=11×1164,992×12+25444,6×9,17=387106 тыс. бел. руб ,

где : С_осн – тарифная ставка, руб/кВт×ч (основная плата за 1 месяц);

C_доп – тарифная ставка, руб/кВт×ч (дополнительная плата).

для второго варианта

C_з2=P_дв.н2×C_осн×12+ Э_г2×С_доп

C_з2=11×1164992 ^.12+27830×9,17=408980 тыс. бел. руб.

Амортизационные отчисления составляют 9,5 % от сметной стоимости электропривода. Тогда

для первого варианта

C_а1 =0,095×k_эп1 =0,095×687,5=65,3125 млн. бел. руб.,

где: k_эп1 – сметная стоимость электропривода постоянного тока;

для второго варианта

C_а2 =0,095×k_эп2 =0,095×685=65,075 млн. бел. руб.,

где: k_эп2 – сметная стоимость асинхронного электропривода.

Издержки на эксплуатацию оборудования включают в себя множество составляющих. Оборудование электроприводов обоих вариантов является ремонтируемым, оно проходит планово-предупредительные ремонты, периодичность и объем проведения которых регламентируется сметой планово-предупредительных ремонтов. Кроме того оборудование нуждается в регулярном техническом обслуживании, требующем также определенных затрат. Таким образом, затраты на ремонтно-эксплутационное обслуживание оборудования можно определить как сумму затрат на заработную плату ремонтных рабочих, стоимости материалов для ремонта и обслуживания, общецеховых и общезаводских расходов.

Заработная плата ремонтных рабочих определяется количеством времени, необходимым для проведения ремонтно-эксплутационного обслуживания электрической части оборудования, которая в свою очередь зависит от норм трудоемкости ремонта и технического обслуживания оборудования. Всю систему электропривода можно разделить на 4 основные части: двигатель, преобразователь, трансформатор и пускорегулирующая аппаратура. Для каждой из этих частей отдельно находится трудоемкость ремонта и технического обслуживания. Затем эти величины суммируются. Для расчета трудоемкости требуется определить плановую продолжительность ремонтного цикла и межремонтного периода, число ремонтов в год и т.д.

Плановая продолжительность ремонтного цикла (ремонтный цикл – наработка энергетического оборудования, выраженная в годах календарного времени между двумя капитальными плановыми ремонтами):

для асинхронного электродвигателя

Т_пл.2дв=Т_{табл.дв}b_рb_о=9×2×0,85=15,3 года,

для электродвигателя постоянного тока

Т_пл.1дв=Т_{табл.дв}b_кb_рb_о=9×0,75×2×0,85=11,5 лет,

где: Т_{табл.дв} - продолжительность ремонтного цикла для электродвигателей;

b_к – коэффициент, учитывающий уменьшение срока службы коллекторных машин;

b_р – коэффициент, определяемый сменностью работы оборудования;

b_о – коэффициент, учитывающий уменьшение ремонтного цикла машин, отнесенных к категории основного оборудования;

для трансформатора

Т_пл.тр=Т_{табл.тр}b_о=9×0,85=6,8 года,

где: Т_{табл.тр} - продолжительность ремонтного цикла для трансформаторов;

для преобразователя частоты

Т_пл.пр =Т_{табл.пр}b_о=6×0,85=5,1 года,

где: Т_{табл.вып} - продолжительность ремонтного цикла для преобразователей частоты.

для тиристорного выпрямителя

Т_пл.вып=Т_{табл.вып}b_о=10×0,85=8,5 года,

где: Т_{табл.вып} - продолжительность ремонтного цикла для тиристорных выпрямителей.

Плановая продолжительность межремонтного периода (межремонтный период – наработка энергетического оборудования, выраженная в месяцах календарного времени между двумя плановыми ремонтами):

для асинхронного электродвигателя:

t_пл.2дв=t_{табл.дв}b_рb_о=9×2×0,7=12,6 мес.,

для двигателя постоянного тока:

t_пл.1дв=t_{табл.дв}b_кb_рb_о=9×0,75×2×0,7=9,45 мес.,

где: t_{табл.дв} - величина межремонтного периода для двигателя ;

для трансформатора

t_пл.тр=t_{табл.тр}b_о=6×0,7=4,2 мес.,

где: t_{табл.тр} - продолжительность межремонтного периода для трансформаторов

для тиристорного выпрямителя

t_пл.вып=t_{табл.вып}b_о=24×0,7=16,8 мес.,

где: t_{табл.вып} - продолжительность межремонтного периода для тиристорных выпрямителей;

для преобразователя частоты

t_пл.пр =t_{табл.пр}b_о=18×0,7=12,6 мес.,

где: t_{табл.пр} - продолжительность межремонтного периода для преобразователей частоты .

По полученным величинам можно рассчитать количество капитальных и текущих ремонтов в расчете на 1 год. Количество капитальных ремонтов в год:

для асинхронного электродвигателя:

М_к.р.1дв=1/T_пл.2дв=1 / 15,3=0,065,

для двигателя постоянного тока:

М_к.р.2дв=1/T_пл.1дв=1 / 11,5=0,087,

для трансформатора:

М_к.р.тр=1/T_пл.тр=1 / 6,8=0,147,

для преобразователя частоты:

М_к.р.пр=1/T_пл.пр=1 / 5,1=0,196,

для выпрямителя:

М_к.р.вып=1/T_пл.вып=1 / 8,5=0,118.

Количество текущих ремонтов в расчете на 1 год определяется аналогично:

М_т.р.1дв=0,08, М_т.р.2дв=0,106, М_т.р.тр=0,238,

М_т.р.пр=0,079 М_т.р.вып=0,06.

По заданному количеству ремонтов в год, а также по заданной норме трудоемкости определяется годовая трудоемкость ремонтов. Годовая трудоемкость капитальных ремонтов электрических машин рассчитывается по формулам:

для асинхронного двигателя

Т_к.р.1дв = М_к.р.1дв × Н_к.р.дв × k_w= 0,065×32×1,1 = 2,3 человеко-часа.

для двигателя постоянного тока

Т_к.р.2дв = М_к.р.2дв × Н_к.р.дв × k_w×k_к = 0,087×32×1,1×1,8 = 5,51 человеко-часа,

где: Н_к.р.дв – норма трудоемкости капитальных ремонтов для электродвигателей заданной мощности;

k_w – поправочный коэффициент, учитывающий частоту вращения электродвигателя;

k_к – коэффициент, учитывающий увеличение трудоемкости эксплуатации коллекторных машин;

Для трансформатора, преобразователя частоты и тиристорного выпрямителя годовая трудоемкость капитальных ремонтов рассчитывается следующим образом:

Т_к.р.тр = М_к.р.тр × Н_к.р.тр = 0,147×88 = 12,94 человеко-часа,

Т_к.р.пр = М_к.р.пр × Н_к.р.пр = 0,196×50 = 9,8 человеко-часов,

Т_к.р.вып = М_к.р.вып × Н_к.р.вып = 0,118×35 = 4,13 человеко-часов,

где Н_к.р.тр – норма трудоемкости капитального ремонта для трансформаторов;

Н_к.р.пр и Н_к.р.вып – нормы трудоемкости капитлаьного ремонта преобразователей частоты и выпрямителей соответственно.

Годовая трудоемкость текущих ремонтов для соответствующих типов оборудования определяется аналогично трудоемкости капитальных ремонтов:

Т_т.р.1дв = М_т.р.2дв × Н_т.р.дв × k_w= 0,08×7×1,1 = 0,62 человеко-часа,

Т_т.р.2дв = М_т.р.1дв × Н_т.р.дв × k_w×k_к = 0,106×7×1,1×1,8 = 1,47 человеко-часа,

Т_т.р.тр = М_т.р.тр × Н_т.р.тр = 0,238×17 = 4,05 человеко-часа,

Т_т.р.пр = М_т.р.пр × Н_т.р.пр = 0,079×15 = 1,19 человеко-часа,

Т_т.р.вып = М_т.р.вып × Н_т.р.вып = 0,06×10 = 0,6 человеко-часа,

где: Н_т.р.дв, Н_т.р.тр, Н_т.р.вып и Н_т.р.пр – нормы трудоемкости текущего ремонта для различных типов оборудования (находятся по тем же таблицам, что и для капитального ремонта).

Для пускорегулирующей аппаратуры годовая трудоемкость капитального (текущего) ремонта принимается равной 25% от трудоемкости капитального (текущего) ремонта электропривода, которое в свою очередь складывается из трудоемкости ремонта двигателя, трансформатора и преобразователя:

для электропривода переменного тока:

Т_{п.р.к.р.1} = 0,25×(Т_к.р.1дв+Т_к.р.тр+Т_к.р.пр) =

= 0,25×(2,3+12,94+9,8) = 6,26 человеко-часа,

Т_{п.р.т.р.1} = 0,25×(Т_т.р.1дв+Т_т.р.тр+Т_т.р.пр) =

= 0,25×(0,62+4,05+1,19) = 1,47 человеко-часа.

для электропривода постоянного тока:

Т_{п.р.к.р.2} = 0,25×(Т_к.р.2дв+Т_к.р.тр+Т_к.р.вып) =

= 0,25×(5,51+12,94+4,13) = 564 человеко-часа,

Т_{п.р.т.р.2} = 0,25×(Т_т.р.2дв+Т_т.р.тр+Т_т.р.вып) =

= 0,25×(1,47+4,05+0,6) = 1,53 человеко-часа.

Трудоемкость технического обслуживания оборудования принимается равной 10% от нормы трудоемкости текущего ремонта оборудования без учета поправочных коэффициентов. Таким образом, годовую трудоемкость обслуживания оборудования можно определить по формулам:

для электропривода переменного тока

Т_т.о.1пр = 1.2×12×Н_т.р.пр = 0.1×12×15 = 18, человеко-часов,

Т_т.о.тр = 0,1×12×Н_т.р.тр = 0,1×12×17 = 20,4 человеко-часа,

Т_т.о.пр = 0,1×12×Н_т.р.пр = 0,1×12×10 = 12 человеко-часа;

для электропривода постоянного тока:

Т_т.о.2дв = 0,1×12×Н_т.р.дв = 0,1×12×7 = 8,4 человеко-часа,

Т_т.о.тр = 0,1×12×Н_т.р.тр = 0,1×12×17 = 20,4 человеко-часа,

Т_т.о.вып = 0,1×12×Н_т.р.вып = 0,1×12×10 = 12 человеко-часа.

Трудоемкость технического обслуживания электропривода за год:

для электропривода переменного тока:

Т_{п.р.т.о.1} = 0,1(Т_т.о.1дв+Т_т.о.тр+Т_т.о.пр) = 0,1×(8,4+20,4+18) = 4,68 человеко-часов.

для электропривода постоянного тока:

Т_{п.р.т.о.2} = 0,1(Т_т.о.2дв+Т_т.о.тр+Т_т.о.вып) = 0,1×(8,4+20,4+12) = 4,08, человеко-часов;

Для удобства сравнения выполненный расчет трудоемкости ремонта и технического обслуживания для обоих вариантов сведен в таблицу.

Таблица 13.3

Результаты расчетов трудоемкости ремонта и технического обслуживания оборудования рассматриваемых вариантов.

По известной годовой трудоемкости эксплуатации оборудования, учитывая тарифную ставку ремонтного рабочего, а также соответствующие налоги можно определить затраты на заработную плату ремонтных рабочих за год:

для первого варианта:

С_з.п.1 = С_та×С_нал×Т_сум.1 =

= 0,017×(1+0,04+0,05+0,35+0,02)×90,11 = 2,24 млн. бел. руб.

для второго варианта:

С_з.п.2 = С_та×С_нал×Т_сум.2 =

= 0,017×(1+0,04+0,05+0,35+0,02)×80,72 = 2,01 млн. бел. руб.

где С_тар - часовая тарифная ставка ремонтного рабочего, (по IV разряду)

С_нал - Коэффициент, определяющий затраты на выплату налогов в связи с начислением зарплаты:

4% - Чернобыльский налог,

5% - начисление на содержание детских дошкольных учреждений,

35% - начисление на социальное страхование,

1% - начисление на пенсионных фонд,

25% - начисление на премирование,

10% - начисление на выплату дополнительной зарплаты;

Т_сум.1 - суммарная трудоемкость эксплуатации оборудования электропривода переменного тока;

Т_сум.2 - суммарная трудоемкость эксплуатации оборудования электропривода постоянного тока.

Стоимость материалов для ремонта и обслуживания оборудования принимается равной 100% от основной заработной платы ремонтных рабочих без учета затрат на выплату налогов:

для первого варианта

С_мат.1 = С_тар×Т_сум.1 = 17 ×90,11 = 1,53 млн. бел. руб.,

для второго варианта

С_мат.2 = С_тар×Т_сум.2 = 17×80,72 = 1,37 млн. бел. руб.

Общецеховые расходы принимаются равными 100% от основной заработной платы без учета налогов, т.е. в данном случае они равны стоимости материалов для ремонта и обслуживания оборудования:

С_ц.1 = С_мат.1 = 1,53 млн. бел. руб.;

С_ц.2 = С_мат.2 = 1,37 млн. бел. руб.

Общезаводские расходы принимаются равными 50% от основной заработной платы без учета налогов, т.е. в данном случае составляет половину общецеховых расходов:

С_з.1 = 0,5×С_ц.1 = 0,5×1,532 = 0,76 млн. бел. руб.;

С_з.2 = 0,5×С_ц.2 = 0,5×1,373 = 0,68 млн. бел. руб.

Таким образом, найдены все величины, необходимые для расчета годовых затрат по эксплуатации электрической части установки:

С_{экс.эл.1}= С_з.п.1+ С_мат.1+ С_ц.1+ С_з.1=

= 2,24 + 1,53 + 1,53 + 0,76 = 6,07 млн. бел. руб.

С_{экс.эл.2}= С_з.п.2 + С_мат.2 + С_ц.2 + С_з.2 =

= 2,01 + 1,37 + 1,37+ 0,68 = 5,44 млн. бел. руб.

Для определения годовых эксплуатационных расходов для обоих вариантов:

С_экс1 = С_з1+ С_а1 + С_эк1 = 0,76 + 65,31 + 387,1 = 458,4 млн. бел. руб.

С_экс2 = С_з2 + С_а2 + С_эк2 = 0,68 + 65,07 + 408,9 = 474,6 млн. бел. руб.

Приведенные затраты по сравниваемым вариантам определяется из выражения:

З=Е_к^.К+С_экс,

где: Е = 0,15 – коэффициент, принимаемый по рекомендации ЮНИДО для развивающихся стран;

К – капиталовложения, млн. бел. руб.

З₁ = Е^.К₁+С_экс.1 = 0,15^.868,5 + 458,4 = 588,7 млн. бел. руб.

З₂ = Е^.К₂+С_экс.2 = 0,15^.865 + 479,5 = 609,3 млн. бел. руб.

13.4 Анализ полученных технико-экономических показателей

Полученные технико-экономические показатели сравниваемых систем приведены в табл. 13.4. Анализ и сопоставление капиталовложений, эксплуатационных затрат и затрат на электроэнергию показывает, что недостатком электропривода постоянного тока является высокая стоимость и ремонтная сложность электродвигателя, в то время как асинхронные двигатели являются наиболее простыми и дешевыми.

Поскольку разница приведенных затрат по расчетным вариантам составляет менее 5%, то варианты являются фактически равноценными, поэтому принимаем вариант с использованием привода переменного тока. При приблизительно равной стоимости привод переменного тока обладает наиболее лучшими технико-экономическими показателями. Произведенные расчеты показывают, что при использовании привода переменного тока экономится 20 миллионов 550 тысяч рублей.

Таблица. 13.4

Технико-экономические показатели сравниваемых систем.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте была произведена модернизация привода пода хлебопекарной печи А2–ХПЯ–25. Механическое регулирование продолжительности выпечки было заменено на электрическое по системе электропривода ПЧ – АД. Такая замена увеличит надежность и долговечность элементов кинематической цепи привода конвейера, уменьшит расходы на обслуживание оборудования и облегчит его обслуживание.

Также была произведена комплексная автоматизация хлебопекарной печи с помощью программируемого контроллера. Новая схема автоматизации, по сравнению со старой, обеспечивает коррекцию продолжительности выпечки по температуре во второй зоне пекарной камеры. Применение такой семы улучшит качество выпекаемой и уменьшит количество бракованной продукции. Применение программируемого контроллера увеличивает возможности контроля и регулирования параметров технологического процесса и увеличивает надежность схемы автоматизации.

В ходе работы над дипломным проектом были построены статические и динамические характеристики новой системы электропривода, рассчитаны технико-экономические показатели, рассмотрены вопросы техники безопасности и охраны труда.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.  Маклюков И. И., Шумаев Ф. Г. Промышленные печи хлебопекарного производства. – М.: Пищевая промышленность, 1971. – 392 с.

2.  Печь хлебопекарная с электрообогревом марки А2 – ХПЯ – 25. Паспорт А2 – ХПЯ – 25. ПС.

3.  Ключев В. И., Терехов В. М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов: учебник для вузов. – М.: Энергия, 1980. – 360 с.

4.  Соколов М. М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов: учебник для вузов. – М.: Энергия, 1976. – 480 с.

5.  Зенков Р. Л., Ивашков И. И. Машины непрерывного транспорта: учебник для вузов, – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1987. – 432 с.

6.  Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие для техникумов. – М.: Высш. шк., 1991. – 432 с.

7.  Ключев В. И. Теория электропривода: учебник для вузов. – М.: Энергоатом издат, 1985. – 560 с.

8.  Сандлер А. С., Сарбатов Р. С. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями. – М.: Энергия, 1974.

9.  Электротехника. Реферативный журнал. №2 – №12 1997 год.

10. Михелев А. А. Справочник по хлебопекарному производству. – М.: Пищевая промышленность, 1987. – 352 с.

11. Копылов И. П. Справочник по электрическим машинам. Т1. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 688 с.

12. Преобразователи частоты серии VLT5000. Технические данные. 1997. – 60с.

13. Преобразователи частоты серии VLT5000. Руководство по эксплуатации. 1998. – 260 с.

14. Энергосбережение. Реферативный журнал. №5 1997 год.

15. Справочник по автоматизированному электроприводу/ Под ред. Елисеева В.А. и Шинянского А. В. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 616 с.

16. Power solutions. Product digest 48 SFC – 96. INTERNACIONAL RECTIFIER, USA, 1996.

17. Акимов И. И., Ващуков Е. П., Прохоренко В. А. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, коммутирующие устройства. РЭА Справочник – Мн.: Беларусь, 1994. – 591 с.

18. BTLITEV V. Mendo por frecuencia de las maginas electricas de corriente alterna. – Camaguey.: LUIS SANTANA ROSA. 1983. – 136 с.

19. Корлин Е. Б. Автоматизация технологических процессов пищевых производств. – М.: Пищевая промышленность, 1977. – 430 с.

20. Программируемый контроллер SIMATIC S5. Руководство по программированию.

21. Минеев Р. В., Михеев А. П., Рыжнев Ю. Л. Повышение эффективности электроснабжения электропечей. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 208 с.

22. Электрические кабели, провода и шнуры: Справочник/Белорусов Н. И. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 536 с.

23. Кручинин А. М., Махмудов К. М. Автоматическое управление электротермическими установками: учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 416 с.

Похожие работы

Оборудование предприятий общественного питания

Скачать

162367

1

1

... работник, и автоматизированные, где контроль за безопасной работой и режимом тепловой обработки обеспечивает сам тепловой аппарат при помощи приборов автоматики. На предприятиях общественного питания тепловое оборудование может использоваться как несекционное или секционное, модулированное. Несекционное оборудование, это оборудование, которое различно по габаритам, конструктивному исполнению и ...