книги из ГПНТБ / Вьюшин, В. Д. Эксплуатация компрессорных установок

Г л а в а IV

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ

Рассматривая работу компрессорных станций с точки зрения экономичности их работы, необходимо учитывать расход сжатого воздуха на выработку продукции, расход энергии на выработку сжатого воздуха, стоимость и эф­ фективность проводимой модернизации или монтажа но­ вых мощностей компрессорных установок.

В тех случаях, когда один и тот же конечный эффект может быть получен при различных технических реше­ ниях, оптимальный вариант находится технико-экономи­ ческим сравнением. Задачей такого расчета является изыскание оптимальных решений, которые могут соответ­ ствовать различным условиям в зависимости от постанов­ ки задачи расчета. В данном расчете должен учитываться нормативный срок окупаемости дополнительных капита­ ловложений, в которые входят: начальное вложение, рас­ ход всех видов энергии и материалов, стоимость обслу­ живания, стоимость потерь и др. Если невозможно опре­ делить аналитическую зависимость всех учитываемых расходов, то задача решается методом вариантов. При изыскании оптимального варианта следует учитывать все звенья воздухоснабжения: компрессорную станцию, ма­ гистральные и распределительные сети, пневматическое оборудование и инструмент потребителя. Снижение на­ чальных капиталовложений или эксплуатационных рас­ ходов по одному звену системы часто приводит к росту этих расходов по другим звеньям. Поэтому ограничение

87

расчета по отдельным звеньям может привести к непра­ вильному решению.

Всякий технико-экономический расчет начинается с установления статей расходов, зависящих -от искомого варианта и определения затрат на энергию и воздух при эксплуатации оборудования до и после его модернизации пли реконструкции, или его реновации.

УДЕЛЬНАЯ НОРМА РАСХОДА СЖАТОГО ВОЗДУХА

Общезаводская удельная норма расхода воздуха по предприятию может быть рассчитана на 1000 руб. кало­ вой продукции и на условную единицу выпускаемой про­ дукции, определенную через условные «воздушные» еди­ ницы.

Наиболее правильным, методом для определения удельной нормы расхода сжатого воздуха является увяз­ ка годового расхода сжатого воздуха с программой заво­ да, выраженной в условных приведенных единицах.

На любом из заводов обычно выпускается несколько видов машин и изделий. Для расчета удельных норм не­ обходимо выбрать серийную машину и к ней приводить всю выпускаемую продукцию завода.

За основу берут плановые данные по выпуску валовой продукции на расчетный год. Перед составлением удель­ ной нормы проводят анализ расхода воздуха по отдель­ ным цехам и производственным участкам с учетом выпу­ ска всех изделий. Затем вносят уточнения в технический паспорт завода по имеющемуся оборудованию и инстру­ менту, потребляющему сжатый воздух, согласно техноло­ гическим картам определяется его загрузка.

Нормируемое потребление сжатого воздуха представ­ ляет собой потребление на технологические цели и для вспомогательных производств (за исключением сторон­ них потребителей).

Годовую удельную норму расхода сжатого воздуха определяют как отношение годового нормируемого по­ требления сжатого воздуха (в метрах кубических, при­ веденных к нормальным условиям) к сумме условных единиц, которые представляют собой годовую программу завода, связанную с потреблением сжатого воздуха. По данным ПЭО завода определяют плановое годовое коли­ чество условных машин, принятых за основу расчета (ма­

88

шина «Л» = N уел. ад.). Из тех же источников определя­ ют годовую трудоемкость в нормо-часах всех выпускае­ мых изделий как произведение среднегодовой трудоем­ кости каждого изделия на годовую программу по каж­ дому виду продукции.

Годовая трудоемкость по машинам «Л», «Б», «Б» составляет соответственно q\ q\\ q2; по прочей продук­ ции — q3.

Для дальнейшего расчета, согласно данным ОТЗ за­ вода, определяют процент от общей трудоемкости раз­ дельно для механического, агрегатного и заготовитель­ ного производства (табл. 7).

Суммарную трудоемкость распределяют по каждому виду продукции и вычисляют трудоемкость в нормо-ча­ сах, затрачиваемую в механическом, агрегатном и заго­ товительном пн-изводствах (т;абл. 8):

Т аблица 8

89

По техническому паспорту выбирают суточное потреб­ ление сжатого воздуха с учетом загрузки оборудования и потерь в сетях. Всего по предприятию суточное потреб­ ление сжатого воздуха составляет нм3/сутки, в том числе

Полученное процентное, распределение сжатого воз­ духа приводит к общей трудоемкости, затрачивоемой в каждом виде производства, и получают трудоемкость в приведенных нормо-часах (л.нормо-час), (табл. 10).

Количество условных «воздушных» единиц равно от­ ношению трудоемкости выбранной машины к ее годовой программе:

£ - = L ( y . B . <?.).

Количество условных единиц для всей годовой про­ граммы по видам продукции равно:

■90

Таблица 10

Планируемая удельная годовая норма расхода сжато­ го воздуха на условную приведенную единицу (прило­ жение 4):

5

v_

м '

УДЕЛЬНАЯ НОРМА РАСХОДА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ

Расход электроэнергии на выработку сжатого возду­ ха целесообразно рассчитывать на 1000 ж3 воздуха *.

* В связи с тем, что в настоящее время приборы и диаграммы па заводах не приведены в соответствие с системой СИ, в таблицах, формулах и диаграммах удельная работа указана в кгм/м3, а дав­ ление в кгс/сж2. Однако в данные расчетов внесены поправки в соот­ ветствии с правилами 28—64 ГОСТ 2939—63.

91

Расход электроэнергии по компрессорной станции:

3 --- Эцр + ЭСН+ 3 0ХЛ,

где 5„р •— общий расход электроэнергии на привод; Эс»— расход электроэнергии на собственные нужды; Зохл— расход электроэнергии на охлаждение. Общий расход электроэнергии на привод равен:

9— 9 1 -1 -9 "

и‘Ч>— пр I

где ЭпР — расход электроэнергии на привод компрессора;

3J' — расход электроэнергии па возбуждение син­ хронного электродвигателя.

Расход на собственные нужды обуславливается мест­ ными условиями и не отражает степень совершенства ра­ боты компрессоров:

вентиляцию, вспомогательное оборудование, обкатку компрессоров после ремонта, потери в трансформаторе.

Расход электроэнергии на двигатель привода компрес­ сора зависит от состояния компрессора, степени сжатия воздуха, метода регулирования производительности, ка­ чества охлаждения, типа агрегата возбуждения (машин­ ный или полупроводниковый возбудитель). Расход элек­ троэнергии на охлаждение зависит от распределения ох­ лаждающей воды, чистоты охлаждаемых поверхностей, состояния насосов, схемы охлаждения (рис. 30, 31).

Экономичность выработки сжатого воздуха определя­ ют сравнением фактического расхода с нормативным расходом электроэнергии, скорректированным с учетом местных условий работы компрессоров. Плановые удель­ ные нормы расхода электроэнергии устанавливают путем расчетного определения расхода энергии на единицу выработанного воздуха с учетом условий всасывания, так как при изменении температуры и давления атмосферного воздуха изменяется его плотность, а следовательно, и весовая производительность компрессора.

92

Рис. 30. Компрессорная установка с прямоточной системой ох­ лаждения:

93

Пересчет плотности, заданной при нормальных физи­ ческих условиях, к условиям при температуре /°С произ­ водят по формуле:

273

где В — давление всасываемого воздуха, мм рт. ст;

Кроме того, на удельный расход влияют давление нагнетания, к. п. д. компрессора, температура охлаждаю* щей воды и др.

Рис. 32. Зависимость величины изотермической работы на сжатие воздуха (/из) от давления всасываемого компрессором воздуха (Р, )

и конечного давления сжатого воздуха ( Р. ).

Расчетное количество электроэнергии определяют по формуле изотермической работы. Изотермическая работа компрессора на сжатие 1 м3 воздуха (рис. 32)

■г 1

9 5

где Рь Р2— абсолютное начальное и конечное давление воздуха, кгс/см2.

При определении величины работы по формуле це­ лесообразно пользоваться табл. 12, где приведены величины

Расход электроэнергии на привод компрессорной

где а'пр — расход электроэнергии на привод компрессора,

9 6