Найдем скорости участков по формуле:
; (5,2) [9 стр.186]где: F – площадь поперечного сечения, м²:
для первого участка
м².Для второго
м².Для третьего
м².Тогда скорости будут равны:
Для нахождения коэффициента сопротивления на трение используем метод Блазиуса:
(5,3) [9 стр.187]Находим критерий Рейнольдса:
; (5,4) [9 стр.188]Критерий Рейнольдса для каждого участка равен:
Тогда
равна:Коэффициент местного сопротивления находим по табл. 7 [9 с. 324];
Исходя из ранее рассчитанных данных, получим
Потеря давления на трение во всем канале составит:
кг/м².Давление на выходе:
кг/м².Определяем мощность на валу электродвигателя:
КВт.где:
= 0,72 – КПД вентилятора; = 1 – КПД передачи. Равно 1, т.к. посадка осуществляется на вал вентилятора.Установочная мощность двигателя:
КВт.где:
= 1,5 – коэффициент запаса мощности, табл. 3 [9 стр.172].Принимаем по диаграмме [9 стр.170] характеристик центробежных вентиляторов, вентилятор центробежный марки Ц4-70 № 2,5, подбираем к нему электродвигатель N = 0,4 КВт, n = 2800 об/мин.
6. Экономическая часть
6.1. Организация производства
Установка для фильтрации на листовых вакуум-фильтрах производительностью 1,7т/ч для фильтрации двуокиси титана (ТiO2).
Установка непрерывного действия. Для обеспечения непрерывного процесса установка должна обслуживаться 24 часа в сутки, поэтому обслуживающий персонал должен работать посменно:
24/8=3-рабочие смены в сутки.
24·365=8760-колличество рабочих часов в год.
Из этой суммы вычитаем 300 часов в год на ремонт оборудования:
8760-300=8460 часов.
Учитывая существенную структуру управления, принимаю:
Мастер цеха
Аппаратчик(2 чел.) электрик(1 чел.)
Слесарь ремонтник(2 чел.)
Распределены рабочие часы между рабочими единицами.
Аппаратчик круглосуточно осуществляет контроль над установкой, за показанием контрольно – измерительной аппаратуры, за параметрами исходной смеси, за процессом фильтрации суспензии.
В случае неисправности установки, аппаратчик, учитывает их характер, вызывает сменного слесаря или электрика.
Слесарь-ремонтник устраняет неполадки, вызываемые в работе установки.
Электрик следит за освещением цеха и всей технологической установки.
Мастер составляет график планово- предупредительного ремонта, исходя из требований к данному виду оборудования. Технический осмотр(ТО)- самый частый вид обслуживания, проводится каждую смену, слесарем или электриком. Текущий ремонт (ТР)- производит слесарь, через месяц, по необходимости. Данные записываются в сменный журнал и ремонтный. Капитальный ремонт (КП)- проводят один раз в год.
Общее количество часов приходящее на ремонт оборудования- 300час/год.
ТО-25час/год; ТР-75час/год; КР-200час/год.
Распределение рабочих часов за сутки
Мастер-3час/сут.
Слесарь-ремонтник-5час/сут.
Электрик-2час/сут.
Аппаратчик- 14час/сут.
Распределение рабочих часов на год
Мастер- 3·365=1095час/год.
Слесарь-ремонтник-5·365=1825час/год.
Электрик-2·365=730час/год.
Аппаратчик- 14·365=5110час/год.
6.2. Экономический расчет
6.2.1.Сырье и материалы, используемые в установке
Установка для фильтрации на листовых вакуум-фильтрах состоит из:
1) Рама; 2) Опора (2шт); 3) Ресивер; 4) Листы фильтровальные (34шт); 5) Кран Ду 50; 6) Клапан Ду 150; 7) Трубы присоединения фильтровальных листов к ресиверу Ду 20 (68шт); 8) Ванна гуммированная (5шт).
Раму изготавливают из стали марки Ст3. Для изготовления необходимо 21м уголка 70х70мм и 8м уголка 50х50. Стоимость 1м уголка 70х70-27грн., значит необходимо 21·27 = 567грн. Стоимость 1м уголка 50х50-19грн., значит необходимо 8·19 = 152грн.
Итого на материал рамы затрачено:
567+152=719грн.
Опора изготавливается из стали марки Ст3. Для изготовления необходимо 4м швеллера 75х75.Стоимость 1м швеллера 75х75 – 54грн, следовательно, необходимо 4 · 54 = 216грн.
Учитывая, что опор 2шт, получим:
216 · 2 = 432грн.
Фильтровальный лист изготавливается из пилипропилена. Необходимо 5,7 м2 листового полипропилена толщиной 30мм. Стоимость 1 м.2 листа 430грн. значит необходимо 430·5,7= 2451грн. Учитывая, что количество листов 34 получим:
2451·34= 83334грн.
Кран устанавливаем на фильтр покупной. Стоимость крана Ду 50 – 37грн.
Клапан устанавливаем на фильтр покупной. Стоимость крана Ду 150 – 86грн.
Трубки присоединения фильтровальных листов к ресиверу изготавливаем из полипропилена. Для изготовления одной трубки необходимо 1,2м/п трубы диаметром 20мм. Стоимость 1м/п трубы – 17грн, значит необходимо 17∙1,2 = 20,4грн.
Учитывая, что трубок 68шт., получим:
20,4∙68 = 1378грн.
Ресивер изготавливается из полипропилена. Необходимо 3м/п трубы диаметром 1м. Стоимость 1м/п трубы диаметром 1м – 78грн, значит необходимо 78∙3 = 234грн.
Ванна изготавливается из стали марки СтЗ и внутри гуммируется. Необходимо 80м2 листового металла толщиной 15мм и 80м2 гуммировки толщиной 10мм. Стоимость 1м2 листового металла 280грн., а 1м2 гуммировки- 250грн., значит необходимо:
80∙280 + 80∙250=42400грн.
Для крепления всех частей и деталей установки необходимо 5кг болтов М12х35; 18кг болтов М16х45. Следовательно, гаек и шайб, соответствующих диаметром-52кг. 1кг. Болтов М12х35=14кг.;1кг - М16х45=28грн., 1кг. Гаек и шайб, соответствующих диаметров от15-30грн.
Значит 5кг-М12х35=5∙14=70грн.
18кг-М16х45=18∙28=508грн.
Гаек и шайб, по 15грн. За гр. 15∙52=780грн.
Итого: 70+508+780=1358грн.
Суммарные затраты на материалы состовляют:
719+432+234+83334+86+37+1387+212000+1358=299587грн.
6.2.2. Топливо и энергетика используется для изготовления сушилки
Электроэнергия:
- сварочные работы (сварка рамы, опор, ванн.)- 2500кВт.
- сверлильные работы- 300кВт
- монтажные работы (электроталь)- 150кВт.
- освещение цеха -130кВт.
- прокатные работы (прокатный стан) 320кВт.
Суммарный расход электроэнергии составит:
2500+300+150+130+320=3400кВт.
Зная, что 1 кВт промышленного электричества стоит 30 коп, то стоимость электроэнергии будет равна: 3400·0,3=1020грн.
6.2.3. Основная заработная плата рабочего персонала.
Изготовление фильтровальной установки занимает 830 рабочих часов.
а) Сварочные работы выполняются в течении 480 рабочих часов, двумя сварщиками 4 и 5 разрядов. Сварщик 4 разряда имеет тарифную ставку 4,2грн. в час, следовательно, ему заплатят 480∙4,2=2016грн.
Сварщик 5 разряда имеет тарифную ставку 4,8грн/час, следовательно, ему заплатят 480·4,8=2304грн.
б) Слесарные работы занимают 230 рабочих часов, выполняются 3-мя слесарями: 3,4,5- разрядов. Тарифная ставка слесаря 3 разряда 3,0грн. в час, следовательно, ему нужно заплатить 3,0·230=690грн. Тарифная ставка слесаря 4 разряда 3,5грн. в час, ему заплатят 3,5·230=805грн.
Слесарь 5 разряд, тарифная ставка 3,8грн. в час, ему заплатят 3,8·230=874грн.
в) Станочнику сверлильного станка для изготовления отверстий в корыте, раме, фильтре, листах и др. 170 рабочих часов. Тарифная ставка станочника 4,5грн. в час. значит его заработок составит :4,5·170=765грн.
г) Станочнику прокатного стана для изготовления частей ванн, фильтра и др. необходимо 150 рабочих часов. Его тарифная ставка 4,5грн в час. Его зарплата будет:4,5·150=675грн.
д) Монтажные работы электроталью (ее управление) может выполнять слесарь-монтажник 4 разряда, у которого тарифная ставка составляет 3грн./час. Время, затраченное на управление электроталью, на монтаж оборудования примем 50 ч. Следовательно, он получит: 3·50=150грн.
е) За правильностью и последовательностью следит мастер. Также он выписывает наряд-допуск на работы, следит за выполнением норм пожарной безопасностью, выполнением норм охраны труда. Его работа занимает 130час. Тарифная ставка 5,5грн в час, следовательно он заработает : 5,5·130=715грн.
Суммарные затраты на оплату рабочих составит: