Дипломная работа: Схема автоматического регулирования продолжительности выпечки с коррекцией по температуре во второй зоне пекарной камеры

где    Нк.р.тр – норма трудоемкости капитального ремонта для трансформаторов;

Нк.р.пр и Нк.р.вып – нормы трудоемкости капитлаьного ремонта преобразователей частоты и выпрямителей соответственно.

Годовая трудоемкость текущих ремонтов для соответствующих типов оборудования определяется аналогично трудоемкости капитальных ремонтов:

Тт.р.1дв = Мт.р.2дв × Нт.р.дв × kw= 0,08×7×1,1 = 0,62 человеко-часа,

Тт.р.2дв = Мт.р.1дв × Нт.р.дв × kw×kк = 0,106×7×1,1×1,8 = 1,47 человеко-часа,

Тт.р.тр = Мт.р.тр × Нт.р.тр = 0,238×17 = 4,05 человеко-часа,

Тт.р.пр = Мт.р.пр × Нт.р.пр = 0,079×15 = 1,19 человеко-часа,

Тт.р.вып = Мт.р.вып × Нт.р.вып = 0,06×10 = 0,6 человеко-часа,

где: Нт.р.дв, Нт.р.тр, Нт.р.вып и Нт.р.пр – нормы трудоемкости текущего ремонта для различных типов оборудования (находятся по тем же таблицам, что и для капитального ремонта).

Для пускорегулирующей аппаратуры годовая трудоемкость капитального (текущего) ремонта принимается равной 25% от трудоемкости капитального (текущего) ремонта электропривода, которое в свою очередь складывается из трудоемкости ремонта двигателя, трансформатора и преобразователя:

для электропривода переменного тока:

Тп.р.к.р.1 = 0,25×(Тк.р.1дв+Тк.р.тр+Тк.р.пр) =

= 0,25×(2,3+12,94+9,8) = 6,26 человеко-часа,

Тп.р.т.р.1 = 0,25×(Тт.р.1дв+Тт.р.тр+Тт.р.пр) =

= 0,25×(0,62+4,05+1,19) = 1,47 человеко-часа.

для электропривода постоянного тока:

Тп.р.к.р.2 = 0,25×(Тк.р.2дв+Тк.р.тр+Тк.р.вып) =

= 0,25×(5,51+12,94+4,13) = 564 человеко-часа,

Тп.р.т.р.2 = 0,25×(Тт.р.2дв+Тт.р.тр+Тт.р.вып) =

= 0,25×(1,47+4,05+0,6) = 1,53 человеко-часа.

Трудоемкость технического обслуживания оборудования принимается равной 10% от нормы трудоемкости текущего ремонта оборудования без учета поправочных коэффициентов. Таким образом, годовую трудоемкость обслуживания оборудования можно определить по формулам:

для электропривода переменного тока

Тт.о.1пр = 1.2×12×Нт.р.пр = 0.1×12×15 = 18, человеко-часов,

Тт.о.тр = 0,1×12×Нт.р.тр = 0,1×12×17 = 20,4 человеко-часа,

Тт.о.пр = 0,1×12×Нт.р.пр = 0,1×12×10 = 12 человеко-часа;

для электропривода постоянного тока:

Тт.о.2дв = 0,1×12×Нт.р.дв = 0,1×12×7 = 8,4 человеко-часа,

Тт.о.тр = 0,1×12×Нт.р.тр = 0,1×12×17 = 20,4 человеко-часа,

Тт.о.вып = 0,1×12×Нт.р.вып = 0,1×12×10 = 12 человеко-часа.

Трудоемкость технического обслуживания электропривода за год:

для электропривода переменного тока:

Тп.р.т.о.1 = 0,1(Тт.о.1дв+Тт.о.тр+Тт.о.пр) = 0,1×(8,4+20,4+18) = 4,68 человеко-часов.

для электропривода постоянного тока:

Тп.р.т.о.2 = 0,1(Тт.о.2дв+Тт.о.тр+Тт.о.вып) = 0,1×(8,4+20,4+12) = 4,08, человеко-часов;

Для удобства сравнения выполненный расчет трудоемкости ремонта и технического обслуживания для обоих вариантов сведен в таблицу.

Таблица 13.3

Результаты расчетов трудоемкости ремонта и технического обслуживания оборудования рассматриваемых вариантов.

Тип оборудования	Электропривод переменного тока		Электропривод постоянного тока
Годовая трудоемкость капитальных ремонтов, человеко-часы
Электродвигатель	2,3		5,51
Трансформатор	12,94		12,94
Преобразователь	9,8		4,1
Пускорегулирующая аппаратура	6,26		5,64
Годовая трудоемкость текущих ремонтов, человеко-часы
Электродвигатель	0,62		1,47
Трансформатор	4,05		4,05
Преобразователь	1,19		0,6
Пускорегулирующая аппаратура	1,47		1,53
Годовая трудоемкость технического обслуживания, человеко-часы
Электродвигатель	8,4		8,4
Трансформатор	20,4		20,4
Преобразователь	18		12
Пускорегулирующая аппаратура	4,68		4,08
Суммарная трудоемкость эксплуатации оборудования, человеко-часы
Электропривод переменного тока		Электропривод постоянного тока
90,11		80,72

По известной годовой трудоемкости эксплуатации оборудования, учитывая тарифную ставку ремонтного рабочего, а также соответствующие налоги можно определить затраты на заработную плату ремонтных рабочих за год:

для первого варианта:

Сз.п.1 = Ста×Снал×Тсум.1 =

= 0,017×(1+0,04+0,05+0,35+0,02)×90,11 = 2,24 млн. бел. руб.

для второго варианта:

Сз.п.2 = Ста×Снал×Тсум.2 =

= 0,017×(1+0,04+0,05+0,35+0,02)×80,72 = 2,01 млн. бел. руб.

где      Стар    -        часовая тарифная ставка ремонтного рабочего, (по IV разряду)

Снал      -        Коэффициент, определяющий затраты на выплату налогов в связи с начислением зарплаты:

4% - Чернобыльский налог,

5% - начисление на содержание детских дошкольных учреждений,

35% - начисление на социальное страхование,

1% - начисление на пенсионных фонд,

25% - начисление на премирование,

10% - начисление на выплату дополнительной зарплаты;

Тсум.1     -   суммарная трудоемкость эксплуатации оборудования электропривода переменного тока;

Тсум.2     -   суммарная трудоемкость эксплуатации оборудования электропривода постоянного тока.

Стоимость материалов для ремонта и обслуживания оборудования принимается равной 100% от основной заработной платы ремонтных рабочих без учета затрат на выплату налогов:

для первого варианта

Смат.1 = Стар×Тсум.1 = 17 ×90,11 = 1,53 млн. бел. руб.,

для второго варианта

Смат.2 = Стар×Тсум.2 = 17×80,72 = 1,37 млн. бел. руб.

Общецеховые расходы принимаются равными 100% от основной заработной платы без учета налогов, т.е. в данном случае они равны стоимости материалов для ремонта и обслуживания оборудования:

Сц.1 = Смат.1 = 1,53 млн. бел. руб.;

Сц.2 = Смат.2 = 1,37 млн. бел. руб.

Общезаводские расходы принимаются равными 50% от основной заработной платы без учета налогов, т.е. в данном случае составляет половину общецеховых расходов:

Сз.1 = 0,5×Сц.1 = 0,5×1,532 = 0,76 млн. бел. руб.;

Сз.2 = 0,5×Сц.2 = 0,5×1,373 = 0,68 млн. бел. руб.

Таким образом, найдены все величины, необходимые для расчета годовых затрат по эксплуатации электрической части установки:

Сэкс.эл.1= Сз.п.1+ Смат.1+ Сц.1+ Сз.1=

= 2,24 + 1,53 + 1,53 + 0,76 = 6,07 млн. бел. руб.

Сэкс.эл.2= Сз.п.2 + Смат.2 + Сц.2 + Сз.2 =

= 2,01 + 1,37 + 1,37+ 0,68 = 5,44 млн. бел. руб.

Для определения годовых эксплуатационных расходов для обоих вариантов:

Сэкс1 = Сз1+ Са1 + Сэк1 = 0,76 + 65,31 + 387,1 = 458,4 млн. бел. руб.

Сэкс2 = Сз2 + Са2 + Сэк2 = 0,68 + 65,07 + 408,9 = 474,6 млн. бел. руб.

Приведенные затраты по сравниваемым вариантам определяется из выражения:

З=Ек.К+Сэкс,

где: Е = 0,15 – коэффициент, принимаемый по рекомендации ЮНИДО для развивающихся стран;

К – капиталовложения, млн. бел. руб.

З1 = Е.К1+Сэкс.1 = 0,15.868,5 + 458,4 = 588,7 млн. бел. руб.

З2 = Е.К2+Сэкс.2 = 0,15.865 + 479,5 = 609,3 млн. бел. руб.

13.4 Анализ полученных технико-экономических показателей

Полученные технико-экономические показатели сравниваемых систем приведены в табл. 13.4. Анализ и сопоставление капиталовложений, эксплуатационных затрат и затрат на электроэнергию показывает, что недостатком электропривода постоянного тока является высокая стоимость и ремонтная сложность электродвигателя, в то время как асинхронные двигатели являются наиболее простыми и дешевыми.

Поскольку разница приведенных затрат по расчетным вариантам составляет менее 5%, то варианты являются фактически равноценными, поэтому принимаем вариант с использованием привода переменного тока. При приблизительно равной стоимости привод переменного тока обладает наиболее лучшими технико-экономическими показателями. Произведенные расчеты показывают, что при использовании привода переменного тока экономится 20 миллионов 550 тысяч рублей.

Таблица. 13.4

Технико-экономические показатели сравниваемых систем.

Наименование	Обозначение	Привод переменного тока	Привод постоянного тока
Капиталовложения, млн. бел. руб.	К	868,5	865,2
Амортизационные отчисления, млн. бел. руб.	Ca	65,31	65,07
Плата за потребляемую электроэнергию, млн. бел. руб/г	Cэ	387,1	408,9
Заработная плата ремонтных рабочих, млн. бел. руб.	Сз.п	2,24	2,01
Стоимость материалов для ремонта электропривода, млн. бел. руб.	Сат	1,53	1,37
Цеховые расходы, млн. бел. руб.	Сц	1,53	1,37
Общезаводские расходы, млн. бел. руб.	Сз	0,76	0,68
Эксплуатационные издержки по электрической части, млн. бел. руб.	Сэкс.эл	6,07	5,44
Эксплуатационные издержки по сравниваемым приводам, Млн. бел. руб.	Сэкс	458,4	474,6
Приведенные затраты по вариантам, млн. бел. руб.	З	588,7	609,3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте была произведена модернизация привода пода хлебопекарной печи А2–ХПЯ–25. Механическое регулирование продолжительности выпечки было заменено на электрическое по системе электропривода ПЧ – АД. Такая замена увеличит надежность и долговечность элементов кинематической цепи привода конвейера, уменьшит расходы на обслуживание оборудования и облегчит его обслуживание.

Также была произведена комплексная автоматизация хлебопекарной печи с помощью программируемого контроллера. Новая схема автоматизации, по сравнению со старой, обеспечивает коррекцию продолжительности выпечки по температуре во второй зоне пекарной камеры. Применение такой семы улучшит качество выпекаемой и уменьшит количество бракованной продукции. Применение программируемого контроллера увеличивает возможности контроля и регулирования параметров технологического процесса и увеличивает надежность схемы автоматизации.

В ходе работы над дипломным проектом были построены статические и динамические характеристики новой системы электропривода, рассчитаны технико-экономические показатели, рассмотрены вопросы техники безопасности и охраны труда.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.  Маклюков И. И., Шумаев Ф. Г. Промышленные печи хлебопекарного производства. – М.: Пищевая промышленность, 1971. – 392 с.

2.  Печь хлебопекарная с электрообогревом марки А2 – ХПЯ – 25. Паспорт А2 – ХПЯ – 25. ПС.

3.  Ключев В. И., Терехов В. М. Электропривод и автоматизация общепромышленных механизмов: учебник для вузов. – М.: Энергия, 1980. – 360 с.

4.  Соколов М. М. Автоматизированный электропривод общепромышленных механизмов: учебник для вузов. – М.: Энергия, 1976. – 480 с.

5.  Зенков Р. Л., Ивашков И. И. Машины непрерывного транспорта: учебник для вузов, – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1987. – 432 с.

6.  Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин: учебное пособие для техникумов. – М.: Высш. шк., 1991. – 432 с.

7.  Ключев В. И. Теория электропривода: учебник для вузов. – М.: Энергоатом издат, 1985. – 560 с.

8.  Сандлер А. С., Сарбатов Р. С. Автоматическое частотное управление асинхронными двигателями. – М.: Энергия, 1974.

9.  Электротехника. Реферативный журнал. №2 – №12 1997 год.

10. Михелев А. А. Справочник по хлебопекарному производству. – М.: Пищевая промышленность, 1987. – 352 с.

11. Копылов И. П. Справочник по электрическим машинам. Т1. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 688 с.

12. Преобразователи частоты серии VLT5000. Технические данные. 1997. – 60с.

13. Преобразователи частоты серии VLT5000. Руководство по эксплуатации. 1998. – 260 с.

14. Энергосбережение. Реферативный журнал. №5 1997 год.

15. Справочник по автоматизированному электроприводу/ Под ред. Елисеева В.А. и Шинянского А. В. – М.: Энергоатомиздат, 1983. – 616 с.

16. Power solutions. Product digest 48 SFC – 96. INTERNACIONAL RECTIFIER, USA, 1996.

17. Акимов И. И., Ващуков Е. П., Прохоренко В. А. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, коммутирующие устройства. РЭА Справочник – Мн.: Беларусь, 1994. – 591 с.

18. BTLITEV V. Mendo por frecuencia de las maginas electricas de corriente alterna. – Camaguey.: LUIS SANTANA ROSA. 1983. – 136 с.

19. Корлин Е. Б. Автоматизация технологических процессов пищевых производств. – М.: Пищевая промышленность, 1977. – 430 с.

20. Программируемый контроллер SIMATIC S5. Руководство по программированию.

21. Минеев Р. В., Михеев А. П., Рыжнев Ю. Л. Повышение эффективности электроснабжения электропечей. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 208 с.

22. Электрические кабели, провода и шнуры: Справочник/Белорусов Н. И. – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 536 с.

23. Кручинин А. М., Махмудов К. М. Автоматическое управление электротермическими установками: учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 416 с.