Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Дипломный проект - Автоматизация насосной установки водоснабжения коттеджного поселка - файл n1.doc


Дипломный проект - Автоматизация насосной установки водоснабжения коттеджного поселка
скачать (1810.7 kb.)

Доступные файлы (3):

n1.doc226kb.27.06.2012 01:32скачать
n2.doc87kb.27.06.2012 01:30скачать
n3.doc2540kb.27.06.2012 02:07скачать

Загрузка...

n1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Раздел X. Технико-экономический расчет.

10.1.Технико-экономическое сравнение вариантов проектных решений.

В дипломной работе разработана система тягового электропривода тепловоза 2ТЭ116.

Весомым аргументом в выборе частотно-управляемого привода стали преимущества асинхронного двигателя: высокая надежность, простота в эксплуатации, высокая степень защиты от внешней среды, сравнительно низкая стоимость и эксплуатационные расходы.

В качестве преобразователя частоты был выбран электромашинный преобразователь на базе синхронного генератора ГС501АУ2. В приводе тепловоза используются шесть асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором ЭД900У1.

Практически единственным рациональным способом регулирования скорости аси­нхронных двигателей с короткозамкнутым ротором есть изменение частоты и амплитуды напряжения питания.

Благодаря этому обеспечивается:

  1. Диапазон регулирования в разомкнутой структуре.

  2. Высокая стабильность скорости.

  3. Плавное регулирование скорости.

  4. Регулирование тягового момента двигателей.

  5. Экономичный способ эксплуатации благодаря использованию бесколлекторных тяговых двигателей.

  6. Бесспорное преимущество – гибкость управления.

  7. Способ требует использования преобразователя частоты и напряжения.

Этот способ частотного управления скоростью асинхронного двигателя является основным. Его преимущества: плавное изменение скорости от нулевой до максимальной при неизменной жесткости механической характеристики и перегрузочной способности двигателя. Диапазон управления составляет 8 – 10 для разомкнутых систем и 1000 и более для замкнутых. Недостаток заключается в относительной сложности и повышенной стоимости машинного преобразователя частоты.

Машинный преобразователь на базе синхронного генератора ГС501АУ2 обладает высокой продуктивностью и разработан специально для питания трехфазных асинхронных двигателей тяговых приводов тепловозов.

Его преимущества:

  • Возможность работы в режиме подхвата работающего двигателя.

  • Бесступенчатое изменение скорости двигателя.

  • Отсутствие колебаний в работе привода.

  • Ограничение механических перегрузок.

  • Плавное регулирование момента двигателей.

При регулировании тяговых приводов используются двигатели постоянного тока с последовательным возбуждением. Для сравнения возьмем двигатель серии ЭД118, питание которого осуществляется от синхронного генератора ГС501АУ2 и полупроводникового выпрямителя.

Поскольку конкурентоспособность тяговых приводов на железнодорожном транспорте определяется их энергетическими характеристиками и надежностью, то актуа­льным есть улучшение динамических характеристик, сокращение потерь энергии при модернизации серийных тепловозов и создании новых моделей.

Такая система используется все чаще, несмотря на то, что из-за наличия преобразователя повышается стоимость электропривода. Но эти вложения окупаются за счет экономии дизельного топлива, увеличения надежности и срока службы, сокращения расходов на ремонт и обслуживание.

Показателем наилучшего варианта, который определяется на основании сравнительной экономической эффективности, есть минимум приведенных затрат. Приведенные затраты по каждому варианту представляют собой сумму ежегодных расходов производства и капитальных вложений, приведенных к одинаковой размерности в соответствии с нормативом эффективности по каждому варианту.

Приведенные затраты определяются по следующей формуле:,

где Зі – Приведенные затраты по варианту технического решения, которое рассматривается, грн./год; - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений, 1/год; - капитальные затраты по каждому варианту, грн.; - Ежегодные эксплуатационные затраты по тому же варианту, грн./год.

В составе стоимости затрат и должны быть учтены затраты только по отличным элементам.

10.2. Приведение сравниваемых вариантов к сопоставимому виду.

Поскольку технические параметры используемого и базового приводов несколько отличаются, необходимо привести их затраты к одному уроню продуктивного эффекта путем введения коэффициента эквивалентности:



- коэффициент, учитывающий увеличение (в данном случае) перегрузочной способности используемого привода по отношению к базовому:



- коэффициент, учитывающий изменение срока службы используемого привода по отношению к базовому:

- коэффициент надежности:



10.3 Расчет капитальных затрат по сравниваемым вариантам.

Величину капитальных затрат определяем по формуле: ,

где - затраты на приобретение изделия потребителем (оптовая цена), грн.;

, - затраты на транспортировку, монтаж и наладку, грн.

Оптовую цену определим по формуле:

где - проектная себестоимость изделия (полная себестоимость изделия);

- рентабельность соответствующих комплектующих изделий .

Оптовые цены по базовых и новых изделиях должны учитываться при одинаковом уровне рентабельности.

Себестоимость определим из прейскурантов фирм-производителей:

Базовое изделие:

    1. Двигатель серии ЭД125БУХЛ1 

    2. ГС501АУ2 и выпрямитель 

    3. Редуктор 


Соббдбсвр=65000х6+1800000+6000х6=2226000 грн

Новое изделие:

      1. Двигатель серии ЭД900 Цбд=30000 грн

      2. преобразователь Цбд=3600000 грн




      1. Редуктор Цбр=6000 грн

Сонбдбпвб=30000х6+3600000+6000х6=3816000 грн

Рентабельность электрических машин большой мощности, низковольтная аппаратура, силовые преобразователи ри=17%

Оптовая цена

Базовое изделие:

Цобоб(1+ри)=2226000(1+0.17)=2604420 грн

Новое изделие:

Цонон(1+ри)=3816600(1+0.17)=4465422 грн

Расходы на транспортировку, монтаж и наладку определим примерно на уровне 15% от стоимости изделия.

Ктрмтм

Ктрмб=15%Цоб=0.15*2604420=390663 грн

Ктрмн=15%Цон=0.15*4465422=669813 грн

Капитальные расходы по базовому изделию

Кбоб+2* Ктрмб=2604420+2*390663=3385746 грн

Капитальные затраты по новому изделию

Кнон+2* Ктрмн=4465422+2*669813=5805048 грн

Результаты расчетов капитальных затрат занесем в таблицу 10.1.

Кб1б*а=3385746*3.36=11376106 грн

Таблица 10.1 Капитальные затраты

Наименование затрат

Сумма затрат, грн.




Базовое

Новое

Затраты на приобретение оборудования,

2604420

4465422

Затраты на транспортировку,

390663

669813

Затраты на монтаж и наладку,

390663

669813

Всего,

3385746

5805048

То же, с учетом коэффициента эквивалентности

11376106

5805048

10.4 Расчет ежегодных капитальных затрат по сравниваемым вариантам.

При определении экономической эффективности новых изделий необходимо установить размер затрат на эксплуатацию этих изделий. Данные эксплуатационные затраты включают амортизационные отчисления, затраты на ремонт и обслуживание, затраты на топливо и определяются по формуле:



где - амортизационные отчисления в год; - затраты на текущий ремонт и обслуживание, в которые входит стоимость годового расхода материалов, необходимых для ремонта и эксплуатации, заработная плата ремонтного и обслуживающего персонала; - стоимость годовых затрат топлива.

Общие амортизационные отчисления с достаточной степенью точности могут быть определены по формуле: , где - общая годовая норма амортизационных отчислений, % : ;

- капитальные затраты по сравниваемым вариантам.

Для базового изделия:

Иабаб*К/100=12.96*3385746/100=438792 грн/год

Для нового изделия:

Ианан*К/100=12.96*5805048/100=752334 грн/год

Поскольку конкретных данных для определения затрат на текущий ремонт и обслуживание нет, подсчитаем эти составляющие ежегодных эксплуатационных затрат приблизительно на уровне 8% от капитальных затрат.

Для базового изделия:

Иобслб=0.08*Кб=0.08*3385746=270860 грн/год

Для нового изделия:

Иобслн=0.08*Кн=0.08*5805048=464403 грн/год

где h – количество часов работы привода за год: 8000

- средний коэффициент загрузки привода:

- номинальная мощность двигателя:

? - КПД двигателя, если ;

Для базового изделия:;

Для нового изделия:;

Стоимость годового расхода топлива:

Для базового изделия:

Итт*h*kз*(Pн/?)*(1-?+?)=0.66*0.7*8000*380/0.79*(1-0.79+0.04)=444455 грн/год

Для нового изделия:

Итт*h*kз*(Pн/?)*(1-?+?)=0.66*0.7*8000*380/0.85*(1-0.85+0.04)=313942 грн/год

Результаты расчетов годовых эксплуатационных затрат сведем в табли­цу 10.2

Ибабобслбт=438792+270860+444455=1154107 грн/год

Инанобслнт=752334+464403+313942=1530679 грн/год

Иб1б*а=1154107*3.36=3877799 грн/год

Таблица 10.2 Ежегодные эксплуатационные затраты

Наименование затрат

Сумма затрат, грн./год




Базовое

Новое

Амортизационные отчисления,

438792

752334

Затраты на текущий ремонт,

270860

464403

Стоимость затрат топлива, Ит

444455

313942

Всего, И

1154107

1530679

То же, с учетом коэффициента эквивалентности,

3877799

1530679

Всвязи с ростом цен на топливо особенно остро встает вопрос об экономичном и рациональном его потреблении. Поэтому проектирование привода с минимально возможным потреблением топлива является актуальным на сегодняшний день.

10.5 Расчет приведенных затрат и выбор оптимального варианта.

Полученных в результате выполненных расчетов значений капитальных затрат и ежегодных эксплуатационных затрат по каждому из сравниваемых вариантов используем для определения приведенных затрат для каждого варианта.



где - приведенные затраты по варианту технического решения, которое рассматривается, грн./год; - нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений; - капитальные затраты по каждому варианту, грн.; - ежегодные эксплуатационные затраты.

Збнбб=0.1*11376106+3877799=15253905 грн/год

Знннн=0.1*5805048+1530679=2111183 грн/год

Результаты расчетов сведем в таблицу 10.3.

Таблица 10.3. Сводные экономические показатели

Наименование затрат

Варианты

Базовое

Новое

Капитальные затраты, К, грн.

11376106

5805048

Ежегодные эксплуатационные затраты, И, грн./год

3877799

1530679

Приведенные затраты, 3

15253905

2111183

Анализируя полученные результаты, приходим к выводу, что оптимальным решением есть использование нового оборудования.

10.6 Экономия топлива.

Наша страна живет сегодня в состоянии глубокого энергетического кризиса. Недостаток собственных энергоресурсов вынуждает разрабатывать программы и мероприятия, которые позволяют максимально возможно экономить топливо. Мировой опыт показывает, что экономное и рациональное потребление топлива в большей степени реализуется за счет оптимизации его использования.

Экономия топлива без ущерба интересов потребителей может быть достигнута лишь внедрением энергосберегающих технологий и методик, которые оптимизируют реальное потребление энергоресурсов.

Известно, что железнодорожный транспорт потребляет порядка 35% всего дизтоплива, реализуемого на территории Украины. Поэтому одним из наиболее важных заданий при проектировании электропередачи тепловоза есть создание привода с минимально возможным потреблением топлива первичным двигателем – дизелем. Основными путями экономии топлива при проектировании указанных приводов есть:

  • Внедрение инновационного электротехнического оборудования, которое имеет высокие технико-экономические и эксплуатационные характеристики;

  • Разработка и внедрение специальных режимов работы электрооборудования, которые позволяют снизить потребление топлива первичным двигателем;

  • Регулирование частоты вращения асинхронного электропривода при помощи высокоэкономичных преобразователей частоты, реализованных с помощью современных высокотехнологичных методов;

  • Внедрение бесконтактной пускорегулирующей и коммутационной аппаратуры;

  • Внедрение компактных программируемых коммутационных средств, которые реализуют экономические временные алгоритмы управления потреблением электроэнергии, а значит и топлива.

Разработанный в данном дипломном проекте привод спроектирован с учетом требований экономии энергоресурсов.

В электроприводе применяются энергосберегающие двигатели с оптимальным КПД, которые потребляют меньше электроэнергии при той же выходной мощности. Увеличение продуктивности обусловлено использованием более качественных материалов (чугун, сталь, медь, алюминий) и тем, что каждая деталь технически совершенствуется. Потери топлива снижаются на 5 – 10%. Увеличен срок эксплуатации.

Применено минимальное количество элементов, которые рассеивают большое количество тепла. Таким образом, спроектированный привод является достаточно экономичным.

10.7 Расчет экономического эффекта.

Вместе с выбором лучших технологических решений при разработке новых систем большое внимание уделяется рассмотрению экономического эффекта, который получается в результате этих разработок. Годовой экономический эффект определяется по формуле:

- годовые приведенные затраты по базовому изделию; - годовые приведенные затраты по новому изделию; - годовой объем производства в расчетном году внедрения новой техники в натуральных единицах: .

Э=(Збн)*Аг=(15253905-2111183)*5=65713610грн/год.

Анализируя полученные результаты, а именно: приведенные затраты, - можно сказать о том, что оптимальным вариантом для проектируемой электромеханической системы есть выбранные двигатели, поскольку, в первую очередь, значительно снизятся издержки на ремонт и обслуживание; снижены ежегодные эксплуатационные расходы (в связи с экономным расходом топлива и использованием качественного оборудования расходы на ремонт значительно снижены).


Скачать файл (1810.7 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru