Механизация и автоматизация

5. Механизация и автоматизация

Механизация и автоматизация производственных процессов являются основными направлениями в развитии технического прогресса. Работа современных термических цехов немыслима без механизации и автоматизации производственных процессов и широкого применения различной контрольно - измерительной аппаратуры [18].

Схема контрольно - измерительных приборов электропечей типа СГН – 16.25 – 3/12 – И1.: комплект электропечей состоит из четырех стендов и трех колпаков. Подача водорода и азота в каждую электропечь осуществляется с помощью вентилей с электромагнитными приводами. Необходимый вакуум в подколпаковом пространстве каждой печи создается при помощи вакуумного насоса. В процессе работы электропечей производится автоматическое регулирование и запись температуры печи с помощью электронных потенциометров, контроль процентного содержания водорода, кислорода, контроль влажности, контроль горения свечей в каждой электропечи, контроль падения давления водорода в электропечи. Контроль горения свечи осуществляется с помощью многоточечного электронного потенциометра. При прекращении горения свечи загорается соответствующая желтая лампа и звучит сирена.

Для определения процентного содержания кислорода используется газоанализатор типа ГДРП – 3, который подключается к соответствующей печи с помощью ручного вентиля.

Для определения процентного содержания водорода применяют два газоанализатора типа ТП – 1120, каждый из которых подключается к соответствующей печи с помощью ручного вентиля. Измерение влажности в электропечи осуществляются с помощью измерителя влажности типа ИВ – 439 – Х1, подключаемого с помощью ручного вентиля.

Контроль давления водорода в каждой из четырех электропечей осуществляется соответствующим сигнализатором давления, которые при наличии падения давления водорода в печи дают импульс на закрытие вентиля, подающего водород и открытие вентиля, подающего азот и одновременно импульс на звуковую и световую сигнализацию. Открытие затворов, подающих азот или водород в одну из электропечей возможно только при закрытом вакуумном затворе.

Каждая электропечь имеет три электрические зоны. Мощность первой и второй по 250 кВт, третьей – 150 кВт. Нагреватели впервой и второй зоны соединены в "треугольник", третья зона соединена в "звезду".

Нагреватели подсоединяются к блокам управления типа БУ 5127 – 53 А2А и БУ 5126 – 53 А2В, которые подключаются к сети переменного тока и устанавливаются на щитах станций управления ЩСУ – 1 и ЩСУ – 2.

Катушки контакторов, включающие нагреватели электропечи, питаются постоянным током 220 В, остальные цепи питаются переменным током с напряжением 380 В. Схемой предусмотрено ручное или автоматическое управление нагревателями. Ручное переключение нагревателей производится универсальным переключателем 25 УП. Автоматическое регулирование каждой зоны производится электронным потенциометром. Датчик – термопара: схемой предусмотрена световая сигнализация: при включенных нагревателях – красная лампа, при отключенных – зеленая.

Питание вакуумного насоса, обеспечивающего работу четырех электропечей, осуществляется от станции управления типа БУ 5120, подключенной к сети 380 В переменного тока.

Подключение к сети переменного тока с напряжением 380 В электродвигателя вакуумных насосов осуществляется автоматическими выключателями и рубильником. Автоматический выключатель устанавливается по одному на каждую электропечь, а рубильник приходится один на четыре электропечи.

Работа вакуумного насоса сигнализируется лампой белого цвета. Цепи управляются приводом насоса 220 В переменного тока.

Включение электродвигателя осуществляется контакторами с помощью кнопок управления.

Положение вакуумных затворов сигнализируется лампами красного и зеленого цвета. Схемой предусмотрена блокировка, разрешающая открытие затвора для подключения системы к вакуумному насосу только при закрытых затворах, подающих азот или водород. При открытии вентиля подачи водорода автоматически подается напряжение на нагнетательный элемент свечи. Контроль горения свечей осуществляется с помощью термопары и потенциометра. Контроль процентного содержания водорода, кислорода и влажности осуществляется с помощью газоанализаторов. Питание газоанализаторов производится от сети 220 В переменного тока. Защита цепи управления производится, автоматическим выключателем типа 14 ВА. Для создания необходимого расхода газа через датчики газоанализаторов применяются побудители расхода типа ПМГ – 1. Для подачи напряжения на цепи управления установлен контактор типа 53 СП, выключаемый кнопками управления типа 68 КУ, 69 КУ. Цепи управления каждого газоанализатора подключается к общим цепям управления с помощью системных розеток, и отключаются тумблерными выключателями [19].

Контроль наличия напряжения на цепях управления осуществляется сигнальными лампами красного цвета.

Отбор газа на анализ от той или иной электропечи производится газоанализатором с помощью ручных вентилей. Соединение датчиков с вторичными приборами газоанализаторов необходимо производить экранированным проводом в соответствии с монтажно-эксплуатационными приборными инструкциями.

6. Организация труда и управление отделением 6.1 Научная организация труда в проектируемом отделении

Научная организация труда (НОТ) базируется на достижениях науки и передовом опыте, целью которого является наилучшее соединение людей и техники в производственном процессе, обеспечение эффективного использования материальных и трудовых ресурсов при непрерывном повышении производительности труда.

Главные направления научной организации труда, применяемые для проекта:

·  Лучшая организация рабочего места, включающая лучшее обеспечение необходимыми материалами для бесперебойной работы;

·  Совершенствование обслуживания рабочих мест, уменьшение времени простоев при выдаче заданий и приеме продукции;

·  Отбор, улучшение и распространение наиболее рациональных трудовых приемов. Передача навыков, опыта, методов работы квалифицированных рабочих новичкам;

·  Создание благоприятных условий труда путем автоматизации и механизации производственных процессов;

·  Рационализация режимов труда и отдыха;

·  Совершенствование нормирования труда;

·  Укрепление трудовой дисциплины.

6.2 Управление проектируемым объектом

Производственный участок возглавляет начальник участка – старший мастер. Он является оперативным руководителем и организатором работы. Старший мастер подчиняется непосредственно заместителю начальника цеха и отвечает за производственно - хозяйственную деятельность отделения высокотемпературного отжига [20].

В соответствии с действующими положениями старший мастер имеет право:

·  Производить расстановку рабочих на рабочие места;

·  Принимать на работу и освобождать от работы рабочих с утверждения начальника цеха;

·  Премировать рабочих из фонда премирования, выделенного в распоряжение мастера;

·  Налагать в установленном порядке дисциплинарные взыскания за нарушение дисциплины.

Главными задачами мастера являются: строгое соблюдение технологии, точное выполнение режимов термообработки, обеспечение высокого качества, надежности и долговечности изделий.

Непосредственно у старшего мастера находится в подчинении старший термист. Он руководит загрузкой и разгрузкой печей, их пуском и остановкой, включением и выключением вакуумных насосов; устанавливает и регулирует режим отжига металла. Основной задачей старшего термиста является организация работы участка колпаковых печей в соответствии с требованиями технологии и инструкции по работе оборудования.

Сменному мастеру и старшему термисту подчиняется бригада рабочих, которую возглавляет бригадир. Он отвечает за состояние оборудования и работу бригады на вверенном ему участке.

Начальник отделения и сменные мастера поддерживают тесную связь с технологами цеха, работниками ОТК и цеховой экспресс лабораторией, являющейся филиалом общезаводской металловедческой лаборатории.

7. Экономическая часть 7.1 Расчет капитальных вложений

Общая сумма капитальных вложений в балансовую стоимость основных фондов [17]

К_ОС = К_З + К_С + К_СО + К_Р + К_ПР,(33)

где К_З – капитальные затраты на возведение здания, сантехнику, руб.;

К_С – капитальные затраты на строительство сооружения, руб.;

К_СО – капитальные затраты на силовое оборудование и силовые машины, руб.;

К_Р – капитальные затраты на рабочие машины и рабочее оборудование, руб.;

К_ПР – капитальные вложения в прочие основные фонды, руб.

7.1.1 Капитальные затраты на возведение здания

Расчет балансовой стоимости зданий и бытовых помещений производится по укрупненным показателям нормативной стоимости 1 м² зданий.

Общий объем производственного здания

V_ПР = S_ПР × h, м³,(34)

где S_ПР – производственная площадь, м²;

h – высота, м.

V_ПР = 8008 × 15 = 120120 м³.

Стоимость 1 м² производственных зданий составляет 7800 руб., тогда стоимость здания

С_ПР = 8008 × 7800 = 62462400 руб.

Стоимость санитарно - технических проводок принимается 40% от стоимости строительных работ по зданию [17, c.4]

С_{С - Т} = 0,4 × С_ПР, руб.;(35)

С_{С - Т} = 0,4 × 62462400 = 24984960 руб.

Площадь и объем конторских помещений по нормам и численности трудящихся. Численность трудящихся 76 человек. Норма площади 2,4 м² на одного человека, тогда

S_{А - Б} = 2,4 × 76 = 182,4 м²

Высота принимается 3 м.

V_{А - Б} = 182,4 × 3 = 547,2 м³

Стоимость 1 м² административно - бытовых помещений равна 9000 руб. Общая стоимость административно - бытовых помещений

С_{А - Б} = 182,4 × 9000 = 1641600 руб.

Стоимость санитарно - технических проводок составляет 40 % от стоимости административно – бытовых помещений [17, c. 4]:

С_{С - Т} = 0,4 × 1641600 = 656640 руб.

К_З = 62462400 + 24984960 + 1641600+ 656640 = 127223040 руб.

7.1.2 Капитальные затраты на возведение сооружений

Капитальные затраты на возведение сооружений принимаем 20 % от стоимости производственного здания.

К_С = 0,2 × С_ПР = 0,2 × 62462400 = 12492480 руб.(36)

7.1.3 Капитальные затраты на силовые машины и силовое оборудование

Капитальные затраты на силовые машины и силовое оборудование

К_СО = N × Ц_Э × n , руб.,(37)

где N – установочная мощность силового оборудования, кВт;

Ц_Э – стоимость 1 кВт установленной мощности, включая монтаж, руб.;

n – количество печей.

К_СО = 700 × 80 × 88 = 4928000 руб.

7.1.4 Капитальные затраты на рабочее оборудование

Капитальные затраты на рабочее оборудование

К_Р = Ц × (1 + s_Н.Р.) × n,(38)

где Ц – оптовая цена единицы оборудования, руб.;

s_Н.Р. – коэффициент, учитывающие затраты на транспортно - заготовительные нужды, сооружение фундаментов и монтаж;

n – число единиц оборудования.

Капитальные затраты на печи

К_Р1 = 191345 × 88 = 16838360 руб.

Капитальные затраты на электромостовые краны

К_Р2 = 61371,25 × (1 + 0,2) × 3 = 220936,5 руб.

Капитальные затраты на неучтенное оборудование применяем 15 % от капитальных затрат на технологическое оборудование

К_Р3 = 0,15 × 16838360 = 2525754 руб.

К_Р = 16838360 + 220936,5 + 2525754 = 19585050,5 руб.

Прочие основные фонды принимаем 20 % от основных фондов

ПОФ = 0,2 × (89745600+ 12492480+ 4928000 + 2525754) = 109691834 руб.

Таблица 19. Капитальные затраты на возведение зданий и бытовых сооружений

Наименование	Стоимость зданий ,руб.	Стоимость сан - тех. проводок, руб.	Балансовая стоимость, руб.
Производственные здания	62462400	24984960	87447360
Административно - бытовые здания	1641600	656640	2298240
Итого			89745600

Таблица 20. Капитальные вложения в рабочие машины и рабочее оборудование

Наименование оборудования	Кол - во, штук	Стоим. ед. с учетом монтажа, руб.	Балансовая стоимость, руб.
Технологическое оборудование (печи)	88	248748,5	16838360
Прочее оборудование (вентиляция и т.д.)	—	—	2525754
Итого:	—	—	19364114

Таблица 21. Основной капитал, его структура и амортизационные отчисления

Группы основных фондов	Основные фонды		Норма амортизации, %	Амортизационные отчисления, руб.
	Руб.	%
Здания	89745600	37,96	2,6	2333385,60
Сооружения	12492480	5,28	2,6	324804,48
Силовые машины и оборудование	4928000	2,08	15	739200,00
Рабочие машины и оборудования	19585050,5	8,28	12	2350206,06
Итого	126751130,5	53,61	—	67948095,29
Прочие основные фонды	109691834	46,39	10	10969183,40
Всего	236442964,5	100,00	—	16716779,54

Удельные капитальные вложения определяются отношением полной балансовой стоимости основных фондов отделения к годовому объему производства

К_УД = 236442964,5/80000 = 2955,54 руб.