Модернизация стенда сушки футеровок и разогрева погружных стаканов (стр. 12 из 16)
Максимальному расходу отвечает угол открытия заслонки 70º. По рисунку 57 из [11] определим, что углу открытия 70º отвечает aF/Fy = 0,76.
Площадь проходного сечения:
м2. (3.18)Расчетный условный диаметр проходного сечения
; (3.19) 
, м. (3.20)Принимаем
= 70 ммМаксимальная площадь проходного сечения:
; (3.21) 
мм2. (3.22)По полученным данным выбираем заслонку ПРЗ - 75.
Исполнительный механизм выбираем в зависимости от величины усилий необходимого для перестановки регулирующего клапана или величины момента для поворотных заслонок [11]. Для поворотных заслонок величину момента, необходимую для их вращения, определяем по формуле
М = к·(Мр + Мт), (3.23)
где: Мр – реактивный момент, Нм;
Мт – момент трения сопротивления, Нм;
к – коэффициент, учитывающий затяжку сальников и загрязнение трубопровода, к=2
3.Момент на валу должен равняться или быть более момента, необходимого для вращения заслонки. Реактивный момент, обусловленный стремлением потока закрыть заслонку, определяется за формулой:
Мр=0,07
Рро×Dy3, (3.24)где
Рро – перепад давления на заслонке, который принимают равным начальному избыточного давления Ри нач, Па;Dy – диаметр заслонки, м.
Тогда
Мр = 0,07×3000×0,0753 = 0,1 Нм. (3.25)
Момент трения в сопротивлениях определяется по формуле:
Мт = 0,785 ×
×Ри нач ·rш· 
, (3.26)где rш – радиус шейки вала заслонки, м;
= 0,15 – коэффициент трения в сопротивлениях.Тогда
Мт = 0,785×0,0752×3000×0,03×0,15 = 0,06 Нм. (3.27)
Величина момента:
М = 3·(0,1 +0,06) = 0,48 Нм. (3.28)
По величине момента на валу поворотной заслонки выбираем исполнительный механизм GT50-30T20EG производства фирмы KROMSCHROEDER. Условия эксплуатации: температура окружающей среды от –30 к +50°С; относительная влажность воздуха 30-80%; вибрация с частотой 3 Гц и амплитудой 0,1 мм
Технические характеристики прибора
- номинальный крутящий момент на выходном вале 100 Нм;
- номинальное время полного хода исходного вала 25 с;
- номинальный ход исходного вала 0,25 оборота (900);
- мощность в номинальном режиме не более 20 ВА;
- масса не более 14 кг.
В результате проведенного анализа при проектировании автоматизированной системы управления температурным режимом сушки промковшей на ЕМЗ выбраны ТСА, реализующие данную систему регулирования. На основе избранных ТСА были разработаны функциональная схема автоматизации, принципиальная электрическая схема, схема общего вида щита, монтажная схема щита и схема соединений внешних проводок.
4 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА
Модернизация стенда сушки футеровок и разогрева погружных стаканов заключается в усовершенствовании системы управления объекта. Так как данная машина не участвует в основном производстве, а является вспомогательным оборудованием, то прямое воздействие на улучшение производительности стана она не оказывает. Не смотря на это, улучшение её характеристик ведёт к снижению эксплуатационных расходов и расходов на ремонт оборудования. Предположительные экономические показатели использования новой машины будут увеличены, произойдёт увеличение надежности при эксплуатации футеровки, что повлечёт улучшение производительности работы на стане, а в частности можно будет избежать аварийных ситуаций при работе. Данный стенд в процессе своей работы принесёт выгоду, улучшит показатели надежности, снизит затраты времени на смену промковшей, на обслуживание нового стенда будет необходимо меньшее количество вспомогательных рабочих.
В разделе перечислены все преимущества в техническом и экономическом плане выбранного технического решения применения средств автоматизации по сравнению с выбранным аналогом. На основании перечисленных преимуществ, производен расчет экономического эффекта и технико-экономических показателей проекта.
Исходные данные для расчёта экономической эффективности модернизируемой машины приведены в табл. 4.1.
4.1 Цена реализации базовой и новой машины
Величины стоимости (цен) машин СМАШ , грн.,и разность цен∆СМАШ , грн., определяется по формулам:
Таблица 4.1 - Исходные данные к экономической части проекта
| № | Наименование данных, обозначение, размерность | Базовый вариант | Новый вариант |
| 1 | Назначение машины | вспомогательное | |
| 2 | Вид производимой продукции | листовой прокат | |
| 3 | За единицу продукции принято | тонна проката | |
| 4 | Объем продукции выпускаемой подразделением где установлена машина в базовом варианте, nВЫПБ,т/год | 2500000 | 2500000 |
| 5 | Масса машины, ММАШ, т. | 5200 | 5320 |
| 66.16.26.3 | Характеристика основных фондов | ||
| Наличие фундамента | да | да | |
| Наличие производственных зданий | нет | нет | |
| Наличие капитальных бытовых зданий и сооружений | да | да | |
| 7 | Установленная мощность, nУСТ, квт | 15 | 15 |
| 9 | Режим работы оборудования (количество смен) | 3 | |
| 10 | Увеличение фонда времени работы, УФ.ВР, % | - | на 0% |
| 11 | Увеличение производительности работы, УПР, % | - | на 20% |
| 12 | Уменьшение потребления электроэнергии, УП.Э, % | - | на 0% |
| 13 | Уменьшение cosφ, УCosφ, % | - | на 0% |
| 14 | Уменьшение расходов на ремонт, УР.РЕМ, % | - | на 0% |
| 15 | Снижение квалификации обслуживающего персонала за счет уменьшения ремонтной сложности оборудования в новом варианте (на 1 разряд, на 2 разряда) | - | 1 |
| 16 | Увеличение точности изготовления продукции в новом варианте машины по сравнению с базовым (в рамках одного квалитета или класса точности, выше на один квалитет или класс точности) | - | |
; (4.1) 
; (4.2) 
, (4.3)где ММАШБ, ММАШН – масса машины, т.;
СПОЛН1Т - полная средняя себестоимость выпуска одной тонны массы машины, грн/т., приведена в;
1,20 – коэффициент учета налога на добавленную стоимость для перехода от оптовой цены предприятия к розничной цене;
1,08(ГОД-2005)- коэффициент учета инфляционных процессов в экономике;
НПР - норма прибыли при реализации машины предприятием производителем, составляет 0,2…0,3;
КЭК– коэффициент, учитывающий экономию электроэнергии на машине нового варианта по сравнению с базовым;
КВР – коэффициент, учитывающий увеличение фонда времени работы за счет сокращения времени регламентов, на машине нового варианта по сравнению с базовым;
КПР - коэффициент, учитывающий повышение производительности на машине нового варианта по сравнению с базовым;
КСН.КВ - коэффициент, учитывающий снижение квалификации обслуживающего персонала, за счет уменьшения ремонтной сложности оборудования на машине нового варианта по сравнению с базовым;
КТОЧН - коэффициент, учитывающий повышение точности обработки продукции в рамках одного квалитета (или класса точности);
КCOSφ - коэффициент учета уменьшения величиныcosφ на машине нового варианта по сравнению с базовым;
Крем - коэффициент учета уменьшения расходов на ремонт на машине нового варианта по сравнению с базовым.
Порядок назначения коэффициентов КЭК, КВР, КСН.КВ, КПР, КТОЧН, КCOSφ, Крем приведен в [5].
; (4.4) 
; (4.5) 
(4.6)4.2 Стоимость капиталовложений в основные производственные фонды предприятия, где будет установлена машина
Основные производственные фонды участвуют в производственном процессе длительное время (не менее года), сохраняя при этом свою натуральную форму, а их стоимость переносится на стоимость изготавливаемой продукции постепенно, по частям, по мере износа.
Общая ориентировочная стоимость капиталовложений (или реальных инвестиций, или, проще говоря, денежных средств) в основные производственные фонды (ОПФ) в балансовых ценах (т.е. в ценах, по которых они числятся на балансе предприятия, на первом году эксплуатации) предприятия, которое приобретет и установит у себя машину КОБЩ, грн., определяется по формулам: