Главная Коллекция "Revolution" Сельское, лесное хозяйство и землепользование Модернизация электрооборудования технологических процессов переработки и хранения зерна в ООО "Чумлякский элеватор" с обоснованием рационального электропривода рабочих машин

Модернизация электрооборудования технологических процессов переработки и хранения зерна в ООО "Чумлякский элеватор" с обоснованием рационального электропривода рабочих машин

Рациональный электропривод технологического оборудования. Выбор наиболее эффективного технологического оборудования, отвечающего современным требованиям, предъявляемым к оборудованию хранения и обработки зерна. Повышение качеств конечного продукта.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 13.01.2013
Размер файла 1,1 M
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Страница:

В качестве основного защитного мероприятия используется защитное зануление с повторным заземлением металлических частей электрооборудования и рабочих машин.

Вводные и распределительные устройства расположены в электрощитовой, доступ в которую имеет только электрический персонал. На щитах обязателен знак: «Осторожно! Электрическое напряжение!»

При эксплуатации необходимо следить за:

исправностью и сохранностью предохранительных ограждений;

чистотой электрооборудования, и степенью нагрева электрооборудования (не допускать его перегрева выше допустимого);

своевременным проведением технического обслуживания, технического и капитального ремонтов.

Силовая проводка выполнена проводом ПВ в стальных трубах, а также кабелями, ответвления помещены в распределительные коробки, соединение труб выполнены с помощью сварки. Контур заземления выполнен стальной полосой 30 4 мм.

Расчёт эффективности срабатывания защиты самого мощного электроприёмника объекта основывается на данных расчёта тока однофазного короткого замыкания раздела 7:

При проверке защиты ток однофазного к.з. определяется из формулы

,(10.1)

гдеUн.ф.- номин. фазное напряжение;

ZП- сопротивление петли проводов « фаза- нуль», Ом, оно определяется из выражения:

.(10.2)

Здесь li- длина i-го участка линии, км; Rф.уд и Rн.уд- удельные активные сопротивления фазного и нулевого проводов соответственно, Ом/км; Х”ф.уд, Х”н.уд - удельные внутренние индуктивные сопротивления фазного и нулевого проводов (они приравниваются нулю, если провода из цветных металлов); Хп.уд- удельное внешнее индуктивное сопротивление петли проводов «фаза - нуль», для воздушных линий его ориентировочно принимают равным 0,6 Ом/км, для проводки на изоляторах внутри помещения 0,5 Ом/км, для проводки на роликах 0,4 Ом/км и для проводки в трубах и кабелей- 0,15 Ом/км [32].

Величина представляет собой сопротивление фазы трансформатора току однофазного к.з. (Ом).

Для вторичного номинального напряжения тр-ров 400/230 В:

,(10.3)

гдеSn-номинальная мощность трансформатора ( кВ·А), а значение коэф-та К берется из следующих условий:

Таблица 10.6- Значения коэф-та К [26]

Схема соединения обмоток трансформатора и номинальное первичное напряжение

Коэффициент К

"звезда- звезда" с нулём, Uн1= 6..35 кВ

26

"звезда- зигзаг" с нулём, Uн1= 6..10 кВ

7,5

Uн1= 20..35 кВ

10

Таблица 10.7- значения 1/3Z'T , приведенные к 0,4 кВ

S Т.НОМ, кВ·А

25

40

63

100

160

250

400

600

1/3Z'T, Ом

1,04

0,65

0,41

0,26

0,16

0,1

0,065

0,042

На участке ТП - РЩ1l= 0,146 км; Rф.уд = Rн.уд =0,25 Ом/км;

На участке РЩ1 - э/дl= 0,062 км; Rф.уд = Rн.уд =1,093 Ом/км;

Произведем расчет однофазного к.з. для сети питания двигателя нории:

Для определения времени срабатывания защиты необходимо построение токовременной характеристики автоматического выключателя.

Для защиты электродвигателя 5А225М6 применяется автоматический выключатель ВА 57-31-34 с параметрами:

Iн. авт.=100 А; Iсраб. расц. э.= 800 А.

Согласно ПУЭ [34] время срабатывания должно быть по характеристике коммутационного аппарата менее 0,4 с при напряжении сети 380/220 В. Отношение тока однофазного к. з. к номинальному току автоматического выключателя:

Рисунок 10.2 - Токовременная характеристика ВА 57-31-34

Построение защитной характеристики автомата показало, что применяемая защита автоматическим выключателем эффективна, время срабатывания защиты равно 0,043 с, что удовлетворяет условиям эффективной защиты электроприёмника.

Расчёт заземляющего устройства находится в приложении В.

10.4 Мероприятия по молниезащите

Классификация объектов определяется по опасности ударов молнии для самого объекта и его окружения.

Непосредственное опасное воздействие молнии - это пожары, механические повреждения, травмы людей и животных, а также повреждения электрического и электронного оборудования. Последствиями удара молнии могут быть взрывы и выделение опасных продуктов - радиоактивных и ядовитых химических веществ, а также бактерий и вирусов.

Удары молнии могут быть особо опасны для информационных систем, систем управления, контроля и электроснабжения. Для электронных устройств, установленных в объектах разного назначения, требуется специальная защита.

Проектирумый объект относится к II категории молниезащиты [28]. Тип молниеотвода - стержневой.

Подсчет ожидаемого количества N поражений молнией в год для зданий и сооружений прямоугольной формы производится по формуле:

,(10.4)

гдеh - наибольшая высота здания или сооружения, м;

S, L - соответственно ширина и длина здания или сооружения, м;

n - среднегодовое число ударов молнии в 1 км земной поверхности (удельная плотность, ударов молнии в землю) в месте нахождения здания или сооружения.

Так как N<1, то тип зоны защиты при использовании стержневых и тросовых молниеотводов - зона Б.

Зона защиты двойного стержневого молниеотвода высотой h150 м представлена на рисунке 10.3. Торцевые области зоны защиты определяются как зоны одиночных стержневых молниеотводов, габаритные размеры которых h0, r0, rx1, rx2 определяются как:

h0 = 0,92h;(10.5)

r0 = 1,5h;(10.6)

rx =1,5(h -- hx/0,92), (10.7)

гдеhx - высота защищаемого объекта.

Рисунок 10.3 - Зона защиты двойного стержневого молниеотвода: 1 -- граница зоны защиты на уровне hx1;2 - то же на уровне hx2; 3 - то же на уровне земли.

Внутренние области зон защиты двойного стержневого молниеотвода имеют следующие габаритные размеры:

а) при L h:

(10.8)

(10.9)

(10.10)

Расчёт ведётся по части проектируемого сооружения, возвышающейся над большей частью крыши здания на 2 м. rcx принимается равным 1,5 м; hx=42 м. Выражение (10.4.4) принимает вид:

1,5=1,5(h -- 40/0,92),

откуда высота молниеотвода будет равной 46,65 м.

б) при h < L 6h

,(10.11)

гдеL - расстояние между стержнями, м;

(10.12)

(10.13)

rcx принимается равным 3 м, hx=40 м; L=52 м. Выражение (10.13) принимает вид:

В результате расчёта на ЭВМ высота молниеотвода оказалась равной 46,18 м.

Эскиз защищаемого объекта (силосного корпуса) изображен на рисунке 10.4.

Рисунок 10.4 - Эскиз защищаемого объекта и зон защиты молниеотводов

10.5 Мероприятия по пожарной безопасности

По степени пожарной безопасности производственные помещения делятся на пять категорий взрывопожарной и пожарной опасности.

В элеваторах следующие помещения и здания относятся к категории Б:

- рабочие здания;

- силосные корпуса;

- приёмно-очистительные башни;

- сушильно-очистительные башни;

-приёмные и отпускные устройства для зерна с железнодорожного, автомобильного и водного транспорта;

- конвейерные галереи и помещения, где перемещается зерно россыпью;

- отдельно стоящие зерносушилки.

Рабочее здание элеватора относится к взрывоопасным зонам класса В-IIа [17].

Работникам предприятия необходимо знать и строго соблюдать правила противопожарной безопасности а также «Правила промышленной безопасности для взрывоопасных производственных объектов хранения, переработки и использования растительного сырья» ПБ-14-586-03.

Таблица 10.8 - Классы помещений по пожаро- и взрывоопасности

Наименование помещения

Категории производств в данном помещении пo пожарной и взрывной опасности

Признаки пожаро- и взрывоопасности

Класс помещения

Группа здания по огнестойкости

Надсилосное помещение

Б

Пылевоздушные смеси

В-IIa

I

Подсилосное помещение

Б

Пылевоздушные смеси

В-IIa

I

Таблица 10.9 - Нормы первичных средств пожаротушения

Наименование объектов и помещений

Площадь, м2

Огнетушители

Бочки с водой

Ведра пожарные

Ящики с песком

Лопата

Асбестовые и войлочные полотна

Мотопомпа или пожарный кран

углекислотные

порошковые

Надсилосное помещение

1080

-

2

-

4

-

2

2

1

Подсилосное помещение

1080

-

2

-

4

-

2

2

1

10.6 Система автоматизированного контроля температуры зерна в силосах элеваторов

В соответствии с технологией хранения зернопродуктов необходимо контролировать температуру зерновой насыпи для того, чтобы предотвратить ухудшение качества, потери зерна в результате самосогревания а также возникновения процесса самовозгорания. Технолог, зная начальные значения температуры в различных слоях зерновой насыпи при закладке на хранение, анализирует её изменения во времени и в случае превышения допустимого значения осуществляет технологические операции по искусственному охлаждению посредством активного вентилирования или перемещения зерна из одного силоса в другой. Учитывая, что данные операции оказывают на качество продукта отрицательное воздействие, их проведение должно осуществляться на основе достоверной информации о температурном состоянии зерновой насыпи. Для того чтобы своевременно выявлять возникновение очагов с повышенной температурой в зерновой насыпи, средства, применяемые для контроля температуры, должны обладать высокой чувствительностью и малой погрешностью измерения.

В настоящее время начали выпускаться системы автоматизированного контроля температуры на базе цифровых датчиков. Данные системы соответствуют требованиям Ростехнадзора к точности измерения температуры. Применение систем на базе цифровых датчиков температуры обеспечивает целый ряд преимуществ.

-Сокращаются в несколько раз затраты на кабельную продукцию.

-Обеспечиваются стабильные метрологические характеристики системы. Благодаря применению интеллектуальных датчиков точность контроля температуры по сравнению с аналоговыми системами повышается в 3-5 раз и становится абсолютно независимой от изменения сопротивления проводов и переходного сопротивления контактов. Для сравнения: изменение сопротивления линии в старых системах на 0,25 Ом увеличивает погрешность на 10С.

-Значительно сокращаются пусконаладочные и эксплуатационные расходы при ощутимом повышении надёжности системы. Система не содержит промежуточных коммутаторов, концентраторов и аналого-цифровых преобразователей, требующих калибровки и метрологической поверки. В десятки раз сокращается количество клеммных и паяных соединений. Сокращаются на порядок трудозатраты на монтаж оборудования. Монтаж может осуществляться местной службой эксплуатации и не требует специальных знаний. Система не требует обслуживания в процессе эксплуатации.

Структурные схемы АСКТ-01 представлены в графической части проекта.

В проекте применяются термоподвески ТУР-01.59 в количестве 116 штук. Они подключаются по четырём линиям (29 приборов на одну линию), на каждую линию устанавливается модуль I-7510 для усиления сигнала интерфейса RS-485. Для питания термоподвесок ТУР-01.59 и модулей I-7510 устанавливаются блоки БП-240 (один блок на две линии). Интерфейсные сигналы RS-485 с линий 1..4 объединяются и поступают на блок БУК-01.

Таблица 10.10 - Технические характеристики термоподвесок ТУР-01.59

Параметры питания:

? напряжение переменного тока, В

14…27

? частота, Гц

50

? напряжение постоянного тока, В

18…36

Потребляемая мощность, Вт, не более

3

Диапазон измерения:

? температуры, °С

минус 40…плюс 70

? уровня, м

от 1 до 30

Допускаемая основная абсолютная погрешность, °С, в диапазоне измеряемых температур

от минус 40 до минус 10 °С

± 2

от минус 10 до плюс 70 °С

± 1

Основная приведенная погрешность измерения уровня, % при влажности контролируемой среды не более 15%.

± 1,0

Выходной кодовый (цифровой) сигнал

по стандарту RS485

Вибрационные нагрузки:

? диапазон частот, Гц

5…25

? амплитуда смещения, мм

0,1

Температура окружающего воздуха, °С

минус 30…плюс 50

Относительная влажность воздуха, %, не более

95 (при 35 °С) без конденсации влаги

Показатели надежности:

? наработка на отказ, ч, не менее

67000

? срок службы, лет

14

Масса, кг, не более

16,25

Гарантированное усилие на разрыв, кг не менее

2000

Блок БУК-01обеспечивает выполнение следующих функций:

-Приём данных от термоподвесок ТУР-01.59 по интерфейсу RS-485;

-настройка термоподвесок ТУР-01.59;

-отображение информации о величинах измеряемых параметров и вводимых настройках на индикаторе;

-отслеживание достижения значениями температуры введенных уставок;

-формирование команд на модули релейной коммутации ADAM-4068 (Advantech) по интерфейсу RS-485 при достижении уставок (при необходимости);

-подача сигналов звуковой и световой сигнализации при достижении уставок;

-ведение журнала событий;

-обмен данными с ПЭВМ (интерфейс RS-485, протокол Modbus RTU).

Термоподвески ТУР-01.59 обеспечивают измерение температуры продукта в 30 точках по всей высоте силоса с дискретностью 1 метр. ТУР-01.59 обеспечивает также контроль уровня продукта. Диапазон измерения температуры от -40 до +70°С, диапазон измерения уровня до 30 метров. Динамика изменения температуры отслеживается с погрешностью ±10С, а динамика изменения уровня - с погрешностью ± 1 %. Конструктивно приборы ТУР-01.59 состоят из механически и электрически объединённых электронного модуля и измерительного шлейфа. Измерительный шлейф представляет собой трубчатую оболочку из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, внутри которой размешены датчики температуры с кодовым выходным сигналом, подключённые к электронному модулю. Такая конструкция уменьшает нагрузку, создаваемую термоподвеской на перекрытие силоса, что позволяет успешно использовать данные приборы в металлических силосах любого диаметра.

К вторичным приборам системы АСКТ-01 относятся блоки БУК-01 и БП-240, интерфейсные модули и модули релейной коммутации, а также блоки питания LOGO!Power. Блоки БУК-01 и БП-240 изготовлены из следующих комплектующих: БУК-01 использует корпус RCP-2500 (Bopla), модуль I-7188XA (ICP DAS), модуль индикации DK8072 (ИКОС), блок LOGO!Power 24 В (1,3 А); БП-240 строится на базе шкафа CON- CEPTLINE 400x400x220 мм (Schroff) с использованием блоков питания LOGO!Power 24 В (2,5 А). С учётом особенностей условий эксплуатации на элеваторе в корпусах приборов системы установлены герметичные кабельные вводы фирмы RST, обеспечивающие корпусам степень зашиты не ниже IP54. Вторичные приборы прошли сертификацию вместе с термоподвесками в составе АСКТ-01 для применения на объектах хранения и переработки зерна.

Для системы АСКТ-01 поставляется программное обеспечение «АСК ТУР», которое обеспечивает отображение данных о температуре в силосах, архивирование данных, создание отчётов. Программное обеспечение поддерживает возможность отображения данных по 1024 термоподвескам. «АСК ТУР» содержит следующий набор программ: сервер опроса приборов, клиентское приложение, сервер базы данных MySQL.

Сервер опроса приборов осуществляет следующие функции:

-опрос блоков БУК-01 (до 5 шт.);

-сохранение в архиве данных о температуре и уровне продукта;

-ввод уставок по уровню и температуре для каждого силоса.

Клиентское приложение осуществляет следующие функции:

-отображение текущих и архивных значений температуры и уровня продукта;

-создание и печать отчётов на основе текущей и архивной информации.

Сервер базы данных MySQL осуществляет следующие функции:

-ввод, коррекция и хранение таблиц, содержащих параметры настройки системы, текущие и архивные значения температуры и уровня продукта;

-регистрация и проверка прав доступа пользователей к системе;

-получение информации от сервера опроса приборов;

-предоставление информации клиентским приложениям, установленным на различных компьютерах.

Программы сервера опроса приборов и клиентского приложения выполнены на языке Borland Delphi 6.

Главной особенностью системы АСКТ-01 является то, что она настраивается для каждого элеватора. При настройке вводятся названия силосов, осуществляется привязка к входам блоков БУК-01, вводятся геометрические размеры силосов. В системе предусмотрен ввод уставок по температуре и уровню, при включении которых осуществляется цветовая сигнализация; кроме этого, по заданным уставкам температуры производится отображение температуры в виде градиентной заливки, что обеспечивает наглядность представления информации оператору. Для конкретного заказчика могут быть дополнительно разработаны мнемосхемы с изображением силосов в том виде, который применяется на предприятии.

При необходимости заказчики могут использовать свои SCADA-системы для просмотра данных. В блоке БУК-01 для связи с ПЭВМ используется протокол Modbus RTU, который поддерживается большинством SCADA-систем. Система АСКТ-01 сертифицирована без программного обеспечения верхнего уровня, поэтому возможно для отображения данных на ПЭВМ применять любые программы.

Цифровые системы контроля температуры, выполненные на основе представленной системы АСКТ-01 с разным количеством и типом термоподвесок, установлены на нескольких десятках предприятий, занимающихся хранением и переработкой зерна, в России и странах СНГ. Среди этих предприятий ОАО «Русская пивоваренная компания» (г. Рязань) - 69 термоподвесок ТУР-01, ООО «Орловский завод по производству солода» (Орловская обл.) - 288 термоподвесок ТУР-01, совхоз «Алексеевский» (Башкирия) - 30 термоподвесок ТП-01 и др. Системы монтируются как на железобетонных элеваторах, так и на металлических силосах различного диаметра.

Имея погрешность измерения температуры не хуже ±10С и расстояние между датчиками температуры 1 метр, данные системы позволяют своевременно и точно определять очаги самосогревания зерна и тем самым предотвращать возможность возгорания зерновой смеси, которое может привести не только к порче продукции, но и к серьезным разрушениям. При этом стоимость восстановления оборудования и потерянной продукции может оказаться в десятки раз больше стоимости системы контроля температуры [31].

11. Расчёт экономической эффективности модернизации электрооборудования технологических процессов переработки и хранения зерна

В дипломном проекте решается проблема, суть которой заключается в устаревшем электрооборудовании предприятия (двигатели серии АО, разработанные ещё в 1957 - 1959 гг.), устаревшем не высокоэффективном технологическом оборудовании (зерносушилка ДСП - 32 от), отсутствии средств автоматизации технологического процесса (каждая рабочая машина запускается в ручном режиме, кнопки управления находятся на разных этажах и отсутсвует общий щит управления электрооборудованием). Данная проблема ведёт к перерасходу средств из-за малой энергоэффективности, высоких трудозатрат, а также отрицательно влияет на качество зерна.

Решение вышеописанной проблемы осуществляется модернизацией электрооборудования предприятия путём выбора энергоэффективного электрооборудования (рационального электропривода), внедрением эффективного зерносушильного оборудования а также средств автоматизации технологических процессов переработки и хранения зерна.

На предприятии от проведённых мероприятий модернизации и автоматизации улучшатся финансовые показатели на единицу перерабатываемой и хранимой продукции ввиду сокращения объёма энергозатрат, улучшатся показатели качества продукции, снизятся затраты на техническое обслуживание электрооборудования.

Внедрение средств автоматизации на элеваторах обеспечивает:

-улучшение условий труда и сокращение числа обслуживающего персонала, в частности, таких специальностей, как мотористы головок норий, транспортёрщики и т.д.;

-снижение затрат электроэнергии;

-сокращение затрат на ремонт оборудования, увеличение его общего срока службы;

-улучшение оперативных возможностей, выражающихся в ускоренной обработке транспортных средств (разгрузка автомобильного транспорта и вагонов, погрузка вагонов), повышение эффективности использования основного оборудования элеватора;

-уменьшение возможности смешивания зерна различных партий, так как круг работников, по вине которых может произойти такая ошибка, ограничивается квалифицированными специалистами лаборатории и диспетчерами-операторами;

-улучшение работы по созданию помольных партий на мельничных элеваторах;

-создание возможностей для лучшей организации работ, повышение производительности труда и увеличение грузооборота элеватора.

В расчетах по определению сравнительной экономической эффективности нового технологического и электрооборудования, средств автоматизации, сравниваемые варианты следует уравнивать (или учитывать соответствующим образом) по показателям качества, надежности и долговечности [36].

В проекте рассматривается замена девяти электродвигателей, внедрение системы контроля температуры и уровня зерна силосов АСКТ-01, а также модернизация зерносушильного оборудования и внедрение системы автоматизированного управления технологическими процессами переработки и хранения зерна. Расчёт капиталовложений проводится согласно данным таблицы 11.1.

Таблица 11.1 - Расчёт капиталовложений на модернизацию электрооборудования ООО «Чумлякский элеватор»

Наименование и характеристик» оборудования

Количество

Цена приобретения, руб.

единицы

общая

Зерносушильное оборудование

Зерносушилка "Целинная - 50", шт.

1

683000

683000

Расходы на доставку

27000

27000

Расходы на монтаж

102450

Средства автоматизации

Шкаф управления,шт.

2

6750

13500

Тепловое реле , шт.

РТЛ 1021

6

391,27

2347,62

РТЛ 1016

2

391,27

782,54

РТЛ 1005

16

273,08

4369,28

РТЛ 2057

2

643,83

1287,66

РТЛ 1012

1

314,44

314,44

РТЛ 1008

1

273,08

273,08

Магнитный пускатель, шт.

ПМ12-100210

2

5150,41

10300,82

ПМ12-040210

2

1751,6

3503,2

ПМ12-025210

4

1069,79

4279,16

ПМ12-025110

10

748,74

7487,4

ПМ12-010510

16

1320,24

21123,84

ПМ12-063111

2

1567,13

3134,26

ПМ12-040610

1

3257,12

3257,12

ПМ12-010110

2

510,5

1021

Реле времени шт.

ВЛ64 220

19

931,7

17702,3

РЭВ-201

1

1241

1241

Выключатели конечные ВП15-К-215-261-54У3, шт.

2

357

714

Рубильник РЕ19-3531110, шт.

1

2743

2743

Переключатели ПК1612СО102У3, шт.

8

491,7

3933,6

Сигнальная арматура, шт.

СКЛ-11С3 220

38

194,04

7373,52

СКЛ-11А-Ж3 220

10

77,66

776,6

Звонок сигнальный МЗМ-1

5

394,9

1974,5

Кнопки управления с подсветкой, шт.

"Пуск-стоп" РРВВ-30N

44

147,73

6500,12

"Пуск" SB-7

72

70,39

5068,08

"Стоп" SB-7

32

70,39

2252,48

Провода и кабели, шт.

ПВ1 (1х1,5)

1126,5

5,7

6421,05

ПВ1 (1х2,5)

1004

9,81

9849,24

ПВ1 (1х4)

231,2

14,15

3271,48

КПГСН (3х1,5+1х1,5)

108

25,16

2717,28

ВВГнг (4х1,5)

333,8

41,56

13872,73

ВВГнг (4х2,5)

80,6

60,18

4850,508

ВВГнг (4х25)

217

543,9

118026,3

ВВГнг (5х4)

86,6

121,39

10512,37

ВВГнг (5х10)

122,4

290,79

35592,7

Промежуточные реле, шт.

РЭП 34-22-11УХЛ4

22

253,85

5584,7

РЭП 34-60-11УХЛ4

1

293,34

293,34

Реле контроля скорости РДКС-04, шт.

6

6950

41700

Датчик схода ленты и подпора ДС-3, шт.

6

4230

25380

Выключатели автоматические, шт.

ВА 51-25-34

2

676,5

1353

ВА 57-31-33

19

1336,39

25391,41

ВА 51Г-25-33

21

657,13

13799,73

Система автоматического контроля температуры, комп.

1

723617,8

723617,8

Электродвигатель 5А225М6

2

38720

77440

Электродвигатель 5АМХ160S6

1

16950

16950

Электродвигатель АИРМ132М6

1

11590

11590

Электродвигатель 5АМ112М4

1

7950

7950

Электродвигатель 5АМХ132S4

2

9650

19300

Электродвигатель 5А160S6

1

16950

16950

Электродвигатель 5АМХ180М6

1

25810

25810

Расходы на доставку

42243,4

Расходы на монтаж

125324,7

Всего на автоматизацию

1337062

Всего по разделу

193378,1

Исходные данные для расчёта экономической эффективности находятся в таблице 11.2.

Таблица 11.2 - Исходные данные для расчёта экономической эффективности проектных мероприятий

Численность работников в базовом варианте, чел. (Nб)

8

Численность работников в проектном варианте, чел. (Nп)

6

Часовая тарифная ставка, руб/ч (Чс)

25

Дополнительная оплата, % (кд)

40

Продолжительность рабочей смены, ч (tc)

8

Тариф на электроэнергию, руб/кВт·ч (Тэ)

1,64

Тариф на дизельное топливо, руб/кг (Тт)

25

Годовая норма отчислений на амортизацию, %:

средств автоматизации (аа)

17,5

зерносушильного оборудования (азс)

11,1

Годовая норма отчислений на ремонт и техническое обслуживание средств автоматизации, % (ч)

5

Прочие расходы, % (Пр)

1

Капитальные вложения в зерносушильное оборудование базового варианта, руб. (Кпзсб)

472860

Расход топлива на сушку зерна, кг/т:

базовый вариант (Ртб)

6,76

проектный вариант (Ртп)

5,8

Расход электроэнергии на сушку, кВт·ч/т:

базовый вариант (Эпб)

6

проектный вариант (Эпп)

2,4

11.1 Расчёт годовых эксплуатационных затрат [36]

Годовые эксплуатационные затраты:

(11.1)

гдеЗП - заработная плата обслуживающего персонала, руб.;

Аоо - амортизационные отчисления, руб.;

Зто - расходы на ремонт и техническое обслуживание, руб.;

Сэ - стоимость потребляемой электроэнергии, руб.;

Ст - стоимость потребляемого количества топлива на зерносушение, руб;

Пр - прочие расходы, руб.

Заработная плата:

(11.2)

гдеN - численность работников, чел.;

Базовый вариант:

руб.

Проектный вариант:

руб.

Амортизационные отчисления:

(11.3)

гдеКп - капитальные вложения, руб.;

а - годовая норма амортизационных отчислений, %.

Общие амортизационные отчисления рассмотрим как сумму отчислений на средства автоматизации и зерносушильного оборудования:

(11.4)

гдеАОА - амортизационные отчисления на средства автоматизации, руб.;

АОЗС - амортизационные отчисления на зерносушильное оборудование, руб.

Так как средства автоматизации в базовом варианте отсутствуют, то АОАБ=0 руб.

В проектном варианте амортизационные отчисления на средства автоматизации будут равны:

гдеКПА - капитальные вложения в средства автоматизации,

КПА =1337062 руб.

руб.

Отчисления на зерносушильное оборудование базового варианта:

руб.

Проектного варианта:

руб.

Общие амортизационные отчисления:

руб.

руб.

Расходы на ремонт и техническое обслуживание:

(11. 5)

Так как в базовом варианте средства автоматизации отсутствуют, то ЗТОБ=0 руб.

руб.

Стоимость потребляемой электроэнергии:

(11.6)

гдеПэ - количество потреблённой электроэнергии, кВт·ч.

В дипломном проекте рассматривается снижение уровня энергопотребления за счёт выбора рационального электропривода рабочих машин, внедрения средств автоматизации а также подборе энергоэффективного зерносушильного оборудования. Поэтому при расчёте издержек на электроэнергию производится расчёт энергопотребления электродвигателей базового и расчётного вариантов а также расчёт энергопотребления зерносушильного оборудования.

Производительность зерносушильного оборудования в базовом варианте равно производительности проектного оборудования, поскольку она ограничивается производительностью ленточных транспортёров и нории, обслуживающих зерносушильное оборудование, то есть производительность ПЗСБ=ПЗСП=50 т/ч.

За количество просушенного зерна за заготовительный период принимается значение, рассчитанное в разделе 5 (Выбор зерносушильного оборудования) Qз=22447,5 т.

Годовое количество электроэнергии, затраченное на сушку зерна:

(11.7)

гдеЭп - расход электроэнергии на сушку зерна, кВт·ч/т;

кВт·ч,

кВт·ч.

Проведём сравнение объёмов потребляемой электроэнергии для электродвигателей базового и проектного вариантов:

Объём потребляемой электроэнергии электродвигателями, кВт·ч:

(11.8)

,

Таблица 11.3 - Исходные данные к расчёту энергопотребления электродвигателей базового и проектного вариантов

Базовый вариант

Проектный вариант

Коэффициент загрузки по мощности (Кз)

Среднесуточная загрузка, ч/сут (tсут)

Число дней работы в году (Дг)

Марка х количество

Номинальная мощность Рн, кВт

Номинальный КПД, о.е.

Марка х количество

Номинальная мощность Рн, кВт

Номинальный КПД, о.е.

4А250S6У3 х 1

45

0,91

5А225М6У3 х 1

37

0,915

0,85

6

348

А2826У3 х 1

40

0,91

5А225М6У3 х 1

37

0,915

6,7

176

АО626У3 х 1

13

0,8

5АМХ160S6 х 1

11

0,87

0,7

6

348

АО2426У3 х 1

5

0,825

5АМХ132S6 х 1

5,5

0,845

0,87

6,9

282

АО2526У3 х 1

7,5

0,835

АИРМ132М6 х 1

7,5

0,845

0,7

20,5

30

АО2514У3 х 2

7,5

0,835

5АМХ132S4 х 2

7,5

0,875

0,8

6

348

АО2626УПУ3 х 1

13

0,8

5А160S6 х 1

11

0,87

0,87

20,5

30

АО2726У3 х1

22

0,855

5АМХ180М6 х 1

18,5

0,895

0,95

0,4

231

,

Суммарное количество потребляемой электроэнергии, кВт·ч:

(11.9)

кВт·ч,

кВт·ч

Годовая стоимость электроэнергии, руб.:

руб.,

руб.

Годовая стоимость потребляемого топлива, руб.:

(11.10)

гдеПт - количество сжигаемого топлива при сушке в год, кг.

(11.11)

кг;

кг,

Тогда стоимость топлива составит:

руб.

руб.

Прочие издержки рассчитываются исходя из 1 % от капитальных затрат:

(11.12)

Прочие издержки на средства автоматизации:

,

руб.,

руб.

Прочие издержки на зерносушильное оборудование, руб.:

,

руб.,

руб.

Суммарные прочие издержки, руб.:

(11.13)

руб.,

руб.

Рассчитаем годовые эксплуатационные затраты:

руб.,

11.2 Электроёмкость производства сушки зерна, кВт·ч/т

(11.14)

кВт·ч/т,

кВт·ч/т.

11.3 Трудоёмкость сушки 1 т. зерна, чел-ч/т

(11.15)

чел-ч/т,

чел-ч/т.

11.4 Уровень снижения трудоёмкости сушки зерна,%

(11.16)

%.

11.5 Рост производительности труда, %

(11.17)

%.

11.6 Удельные эксплуатационные затраты, руб/т.

(11.18)

гдеQэ - производственная мощность элеватора, т.; Qэ=22400 т.

руб/т.,

руб/т.

11.7 Коммерческий экономический эффект, руб.

(11.19)

руб.

11.8 Срок окупаемости капиталовложений на модернизацию электрооборудования элеватора, лет

(11.20)

года.

11.9 Коэффициент экономической эффективности капиталовложений

(11.21)

гдеЕн =0,2 - нормативный коэффициент экономической эффективности.

11.10 Приведенные затраты, руб.

(11.22)

Для базового варианта Ен =0, поэтому:

руб.,

руб.

Основные показатели экономической эффективности сведём в итоговую таблицу (таблица 11.4).

Таблица 11.4 - Экономическая эффективность модернизации электрооборудования с внедрением эффективного технологического оборудования и средств автоматизации

Показатели

Варианты

Проектный вариант к базовому, %

базовый

проектный

Производственная мощность элеватора, т

22400

22400

100

Численность обслуживающего персонала, чел.

8

6

33,5

Капиталовложения в автоматизацию технологической линии, руб.

-

1327062

-

Годовые эксплуатационные затраты, руб.

5234810

4650789,7

88,8

Электроёмкость производства сушки зерна, кВт·ч/т

6

2,4

40,0

Затраты топлива на 1 т высушенного зерна, кг/т

6,8

5,8

85,8

Трудоёмкость производства 1 т. сухого зерна, чел.-ч/т

1,04

0,78

75

Рост производительности труда, %

-

33,5

-

Коммерческий экономический эффект, руб.

-

584640

-

Срок окупаемости капиталовложений в модернизацию электрооборудования, лет

-

4

-

Коэффициент экономической эффективности капиталовложений

-

0,251

-

Расчёты показали, что при внедрении эффективного технологического оборудования, средств рационального электропривода, автоматизации технологического процесса предприятия производительность труда увеличивается на 33,46 %, уменьшается электроёмкость технологических процессов переработки и хранения зерна на 60 %, а также годовой расход топлива на сушку зерна - на 14,2 %, что обеспечивает коммерческий экономический эффект в размере 584640 рублей, и при столь значительных капитальных вложениях в оборудование окупается за 4 года, что меньше нормативного, равного 5 годам. Следовательно, мероприятия, предложенные в проекте, экономически целесообразны для применения на предприятии.

Заключение

В результате анализа хозяйственной деятельности предприятия сформулирована задача проекта - разработать вариант модернизации электрооборудования технологических процессов переработки и хранения зерна, выбрать рациональный электропривод технологического оборудования, а также наиболее эффективное технологическое оборудование, отвечающее современным требованиям, предъявляемым к оборудованию хранения и обработки зерна.

Для решения поставленной задачи для начала рассмотрена технологическая схема переработки и хранения зерна на предприятии а также проведены замеры токов нагрузки электродвигателей рабочих машин, для определения степени их загрузки. Далее произведён расчёт и обоснованный выбор электродвигателей для повторно-кратковременного и продолжительного режимов работы.

В ходе решения поставленной задачи произведен расчёт и выбор зерносушильного оборудования, в результате чего выбрана зерносушилка «Целинная - 50»

Для создания надлежащих условий труда работников предприятия произведен расчёт электрического освещения, в результате которого выбрана осветительная арматура, отвечающая нормам освещенности и безопасности на предприятии.

Затем произведён расчёт электрических нагрузок для определения потребной мощности источника питания и выбрана методом экономических интервалов трансформаторная подстанция 10/0,4 кВ.

В ходе дипломного проектирования рассмотрены требования к схеме автоматического управления технологическими процессами переработки и хранения зерна, в результате которого разработаны и составлены схемы автоматизированного управления техпроцессами переработки и хранения зерна при приёмке с автомобильного и железнодорожного транспорта. Для принятого электрооборудования выбраны провода, аппараты управления и защиты.

Были рассмотрены вопросы эксплуатации электрооборудования технологических процессов переработки и хранения зерна, а также составлен график техобслуживания и техремонтов оборудования предприятия.

В разделе безопасности труда рассмотрены вопросы организации безопасного трудового процесса на предприятии, где особое внимание было уделено пожаро- и взрывобезопасности объекта, для чего была предложена к внедрению система автоматического контроля температуры зерна силосов АСКТ-01.

В экономической оценке решений, предложенных в дипломном проекте, обоснована рациональность внедрения энергоэффективного электрооборудования (рационального электропривода), внедрения эффективного зерносушильного оборудования а также средств автоматизации технологических процессов переработки и хранения зерна. В ходе оценки решений было выявлено, что эксплуатационные затраты на предлагаемые решения уменьшаются на 11,2 % по сравнению с базовым вариантом, уменьшается электроёмкость сушки зерна на 60 %, снижается затраты дизельного топлива на сушку 1 т зерна на 14,2 %, снизилась трудоёмкость производства сушки и хранения 1 т зерна на 25 %, что в целом показывает, что поставленная проблема в дипломном проекте была решена.

Список литературы

1) Курганская областная Дума. Щучанский район. Краткая справка [Электронный ресурс]: официальный интернет портал [сайт]

2) ООО «Бизнес-Портал». Регионы. Курганская область. [Электронный ресурс]: официальный интернет портал [сайт]

3) Справочник по электрическим машинам: В 2 т./ Под общ. ред. И.П. Копылова и Б.К. Клокова. Т. 1. М.: Энергоатомиздат, 1988. 456 с.

4) Соколов А.Я. Технологическое оборудование предприятий по хранению и переработке зерна. М.: Колос, 1975. 492 с.

5) Е.М. Вобликов, В.А. Буханцов, Б.К. Маратов, А.С. Прокопец. Послеуборочная обработка и хранение зерна. Ростов н/ Д: издательский центр «МарТ», 2001. 240 с.

6) Пунков С.П., Стародубцева А.И. Хранение зерна, элеваторно-складское хозяйство и зерносушение. М.: Агропромиздат, 1990. 367 с.

7) Красников В.В. Подъёмно-транспортные машины в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1973. 464 с.

8) Басов А.М., Шаповалов А.Т., Кожевников С.А. Основы электропривода и автоматическое управление электроприводом в сельском хозяйстве. М., Колос, 1972. 453 с.

9) Фоменков А.П. Электропривод сельскохозяйственных машин, агрегатов и поточных линий. М.: Колос, 1973. 288 с.

10) Кондратенков Н.И, Антони В.И., Ермолин М.Я. Электропривод сельскохозяйственных машин. Челябинск: 1999. 178 с.

11) Юкиш А.Е., Рыбалка Н.И., Селицкий И.Е. Справочник по оборудованию элеваторов и складов. М.: Колос, 1970. 271 с.

12) Электродвигатель. Технический каталог. Владимирский Электромоторный Завод. [Электронный ресурс]: официальный интернет портал [сайт]

13) ОСН-АПК 2.10.24.001-04. Отраслевые нормы освещения сельско-хозяйственных предприятий, зданий и сооружений. М.: ФГНУ НПЦ "Гипронисельхоз", 2004. 54с.

14) Быков В.Г. Захаров В.А. Методические указания к курсовой работе по проектированию электрических осветительных установок. Челябинск: ЧГАУ, 2003. 59с.

15) Кнорринг Г.М. Осветительные установки. Л.: Энергоиздат, 1981. 288 с.

16) В.Б. Козловская, В.Н. Радкевич, В.Н. Сацукевич. Электрическое освещение: справочник. Минск: Техноперспектива, 2007. 255 с.

17) Юкиш А.Е., Ильина О.А. Техника и технология хранения зерна. М.: ДеЛипринт, 2009. 718 с.

18) «Электромотор». Асинхронные электродвигатели АИР, АМН - НПО Электромотор. Электродвигатели с повышенным скольжением АИРС. [Электронный ресурс]: официальный интернет портал [сайт]

19) Романов А.В. Электрический привод: Курс лекций. Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2006. 143 с.

20) Грачёв Г.М. Методические указания "Обоснование рационального варианта электропривода для повторно-кратковременного режима работы. Челябинск: ЧГАА, 2008. 49 с.

21) Быков В.Г. Справочные материалы для проектирования электрического освещения. Челябинск, 2006. 141 с.

22) В.А. Шаршунов, Л.В. Рукшан. Сушка и хранение зерна: справ. пособие. Минск: Мисанта, 2010. 587с.

23) Анисимова Л.В. Проектирование элеваторов: Учебное пособие. Барнаул: Изд-во АлтГТУ,2004. 167 с.

24) РУМ 11-1981. Методические указания по расчету нагрузок в сетях 0,38-110 кВ сельскохозяйственного назначения. М.: Сельэнергопроект, 1981. -101с.

25) Юндин М.А., Королев А.М. Курсовое и дипломное проектирование по электроснабжению сельского хозяйства: учебное пособие. Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2010. 282 с.

26) Методические указания к курсовому проекту по электроснабжению/ Ю.И. Банников [и др.]. Челябинск: ЧГАУ. 2000. 84 с.

27) Электротехнический справочник: В 4 т. Т.2. Электротехнические изделия и устройства/ В.Г. Герасимов [и др.]. М.: Издательство МЭИ,2003. 518 с.

28) РД 34.21,122-87. Инструкция по устройству молниезащиты зданий и сооружений. М.: Энергоатомиздат, 1989. 38 с.

29) СО 153-34.21.122-2003. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций. М.: Энергоатомиздат, 2003. 29 с.

30) ПБ 14-586-03. Правила промышленной безопасности для взрывопожароопасных производственных объектов хранения, переработки и использования растительного сырья. [Электронный ресурс]: официальный интернет портал [сайт]

31) Системы автоматизированного контроля температуры в силосах элеваторов. Журнал «Современные технологии автоматизации». [Электронный ресурс]: статья [сайт]

32) Поярков К.М. Практикум по проектированию комплексной электрификации. М.: Агропромиздат, 1987. 192 с.

33) Мартыненко И.И., Тищенко А.П. Курсовое и дипломное проектирование по комплексной электрификации и автоматизации. М.: Колос, 1978. 223 с.

34) Правила устройства установок. Все действующие разделы 6-го и 7-го изданий с изменениями и дополнениями. М.: 2010. 487 с.

35) Группа компаний «Севкабель». Каталог продукции. [Электронный ресурс]: официальный интернет портал [сайт]

36) Водянников В.Т. Экономическая оценка проектных решений в энергетике АПК: Учебное пособие для вузов. М.: Издательство "КолосС", 2008. 263 с.

37) Пястолов А.А., Вахрамеев А.Л. Ермолаев С.А. Эксплуатация и ремонт электроустановок. М.,"Колос", 1976. 304 с.

Приложение А

Пример расчета электропривода для повторно-кратковременного режима работы

А.1 Исходные данные

Рисунок А.1 - Нагрузочная диаграмма рабочей машины

Исходные данные для расчёта представлены в таблице А.1.

Таблица А.1 - Исходные данные для расчёта электропривода

Исходные данные

Обозначение

Единица измерения

Значение

КПД редуктора

зred

о.е.

0,95

Кратность пускового момента

mpusk

о.е.

2

Кратность критического момента

mk

о.е.

2,4

Номинальная скорость машины

щнм

рад/с

0,07

Передаточное отношение редуктора

ired

о.е.

1455

Падение напряжения

ДU

%

5

Мощность трогания РМ

Ptrm

Вт

21662

Максимальная мощность РМ

Prmmax

Ср

21662

А.2 Предварительное определение расчётной мощности двигателя

Расчётная мощность по условию трогания:

(А.1)

Расчётная мощность по условию перегрузки:

(А.2)

Эквивалентная мощность:

,(А.3)

гдеt1, t2, t4 - время работы на участках нагрузочной диаграммы, с;

Р1..Р4 - мощности рабочей машины на нагрузочной диаграмме, Вт.

Фактическое значение относительной продолжительности включения:

,(А.4)

где t01 - время паузы в работе автомобилеразгрузчика, с.

,

значит, режим работы рабочей машины - повторно-кратковременный.

Стандартные значения относительной продолжительности включения:

- для повторно-кратковременнного режима (S3) работы ест=0,4;

- для продолжительного режима (S1) работы ест=1.

Значение расчётной мощности двигателя по условию нагрева при использовании двигателя режима работы S3:

(А.5)

Значение расчётной мощности двигателя по условию нагрева при использовании двигателя режима работы S1:

(А.6)

А.3 Номинальные данные двигателей

Таблица А.2 - Номинальные данные двигателей

Данные двигателя

1 вариант

2 вариант

3 вариант

4 вариант

5 вариант

5AМХ160M6

5АМХ180M6

АИРС180М6

5АC160M6

АИРС160S6

Pn

кВт

15

18,5

18,5

16

12

щ0

1/c

104.72

104.72

Страница:


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены