5.4 Расчет накладных расходов

Накладными называются расходы, связанные с управлением, организацией и обслуживанием производства в масштабе цеха (расходы на содержание и эксплуатацию оборудования и цеховые расходы), так и в масштабе предприятия (общезаводские, прочие и внепроизводственные расходы).

5.4.1 Расчет расходов по обслуживанию производства

К расходам на обслуживание производства относятся расходы на содержание, эксплуатацию и ремонт оборудования (РСЭО) (без амортизации, которая учитывается отдельно), стоимость услуг вспомогательных цехов (затраты на внутризаводскую перекачку или транспортирование сырья, полуфабрикатов, готовых продуктов), а также износ приспособлений специального назначения и прочие целевые расходы. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования рассчитываются по укрупнённым нормативам.

Таблица 5.11

Смета расходов на содержание и эксплуатацию оборудования (РСЭО)

5.4.2 Расчет расходов по управлению цехом (ЦР)

Таблица 5.12

Смета цеховых расходов (ЦР)

5.4.3 Общезаводские расходы (ОЗР)

Расходы на управление и организацию производства в целом по предприятию включают в себя заработную плату с отчислением на социальные нужды руководителей, специалистов и служащих, затраты на содержание и ремонт зданий и сооружений, расходы на служебные командировки и перемещения, подготовку и переподготовку кадров, содержание военной и пожарной охраны и т. д.

Таблица 5.13 Общая смета накладных расходов

Себестоимость продукции - важнейший показатель экономики проектируемого проекта. Калькуляция себестоимости продукции является одним из обобщающих документов проекта, где определятся все затраты на производство и реализацию единицы продукции и всего выпуска. Проектная калькуляция себестоимости продукции представлена в табл.5.14.

Проектная калькуляция себестоимости

Годовой выпуск - 360000 т

Калькуляционная единица - т

Таблица 5.14

5.5 Финансово-экономическая оценка проекта

Финансово-экономическая оценка проекта предусматривает представление рассчитанных проектных показателей в виде следующих документов предпринимательского бизнеса:

- общие инвестиции;

- источники и условия финансирования проекта;

- производственные издержки

- чистые доходы;

- ситуация на расчетном счете;

- чистые денежные потоки;

- показатели экономической эффективности инвестиционного проекта;

- сводная таблица технико-экономических показателей проекта.

Распределение инвестиций по месяцам проекта отражено в табл.5.15.

Источники финансирования отражены в табл.5.16.

Производственные издержки подразделяются на переменные, зависящие от изменения объёма производства (материальные затраты, оплата труда основных рабочих-сдельщиков с отчислениями на социальный налог, налоги в составе издержек, издержки на сбыт или внепроизводственные расходы), и постоянные, не зависящие от изменения объёма производства (оплата труда основных рабочих-повременщиков с отчислениями на социальный налог, накладные расходы, финансовые издержки, амортизация). С учётом этого переменные издержки рассчитываются по месяцам инвестиционного периода в соответствии с уровнем освоения мощности, а постоянные издержки - неизменны.

Результаты расчёта представлены в табл.5.17.

Для наглядности и удобства расчётов финансовые издержки и суммы возврата кредитов представим в виде вспомогательной табл.5.18.

Инвестиционный процесс с финансовой точки зрения объединяет два противоположных и самостоятельных процесса: создание производственного объекта (или вложение капитала) и последовательное получение дохода от вложенного капитала. Эти процессы протекают последовательно или на некотором отрезке времени параллельно. Для оперативного управления финансами предприятия и дальнейшей оценки экономической эффективности инвестиций необходимо составить отчёт о чистых доходах (табл.5.19), отразить ситуацию на расчётном счёте предприятия (табл.5.20).

Пояснения к табл.5.19

1. Доход от продаж (Д) есть выручка от реализации продукции

Д=Ц·Q.

Величина дохода от продаж зависит от коэффициента освоения мощности по месяцам инвестиционного периода. При 100%-ном освоении и реализации всей выпущенной продукции доход от продаж максимальный и постоянный. При этом условно допускается, что цена на продукцию постоянна в течение всего инвестиционного периода.

2. Общие издержки (итог табл.5.17);

3. Валовая прибыль (П_в) рассчитывается по формуле

П_в=Д_о - И,

где Д_о - общий доход;

И - общие издержки.

4. Налоги на прибыль рассчитываются по утверждённым правительством ставкам.

5. Чистая прибыль есть разность между валовой прибылью и налогами.

6. Дивиденды акционерам (табл.5.16) выплачиваются по ставке 1% годовых с суммы акционерного капитала начиная с первого месяца выхода на полную производственную мощность.

7. Нераспределённая прибыль есть разность между чистой прибылью и дивидендами.

8. Суммы нарастающим итогом рассчитываются путём последовательного сложения соответствующих ежегодных сумм.

Ситуация на расчётном счёте (табл.5.20) отражает общее состояние финансов предприятия и позволяет оперативно управлять ими.

Все составляющие разделов А и Б заполняются на основании выполненных выше расчётов. Сальдо денежной наличности представляет собой алгебраическую сумму притока (+) и оттока ( - ) наличности. Денежная наличность нарастающим итогом всегда должна быть положительной величиной, что достигается соответствующим распределением финансирования по годам.

Таблица чистых денежных потоков (табл.5.21) содержит сводные данные по притоку и оттоку наличности, заполняется также на основании выполненных выше расчётов.

Чистый денежный поток определяется как алгебраическая сумма притока (+) и оттока наличности (-).

Величина чистого дисконтированного дохода (ЧДД) определяется путём умножения чистого денежного потока на коэффициент приведения б_t.

Коэффициент дисконтирования б_т рассчитывается по формуле

б_t=1/(1+Е)^t, (5.7)

где Е - норма или ставка дисконтирования (20%);

t - порядковый номер месяца, притоки и оттоки которого приводятся к начальному месяцу.

Таблица 5.15

Общие инвестиции, млн.руб

5.6 Оценка экономической эффективности инвестиций

Эффективность оценивается с помощью системы показателей. В международной практике обоснования проектов используется две группы методов оценки эффективности инвестиций: простые (статистические) методы и методы, основанные на дисконтировании (динамические).

В первой группе используются два показателя:

- простая рентабельность инвестиций (простая норма прибыли);

- срок окупаемости инвестиций (период возврата капитальных вложений).

Простая рентабельность инвестиций (R_пр) рассчитывается по выражению

R_пр =, (5.8)

где - сумма валовой чистой прибыли за весь срок реализации проекта;

- общая сумма инвестиций (табл. 5.16);

t_н - месяц финансирования проекта;

t_к - месяц ликвидации объекта;

n - срок реализации проекта, месяцы.

R_пр=(357,77/12)/1=29,81.

Срок окупаемости инвестиций (Т_о) укрупнённо рассчитывается как величина обратная рентабельности, по выражению

Т_о=1/R_пр. (5.9)

Т_о=1/29,81=0,034.

Чем меньше величина Т_о, тем эффективнее используются инвестиции.

Во второй группе методов оценки эффективности инвестиций фигурируют следующие показатели:

- чистый дисконтированный доход;

- рентабельность с учётом фактора времени;

- срок окупаемости с учётом фактора времени;

- максимальный денежный отток;

- точка безубыточности;

- внутренняя норма доходности.

Чистый дисконтированный доход (внутренняя норма доходности) характеризует общий абсолютный результат инвестиционной деятельности, так называемый интегральный экономический эффект, рассчитываемый по выражению

ЧДД = , (5.10)

где б_t - коэффициент приведения;

R_t - результирующий денежный поток t-го месяца, равный алгебраической сумме оттока и притока денежных средств.

Если величина чистого дисконтированного дохода положительна, то есть ЧДД>0, инвестиции считаются экономически целесообразными; отрицательная величина ЧДД свидетельствует о неэффективности инвестирования денежных средств в данный проект.

Рентабельность инвестиций с учётом фактора времени (R_д) является наряду с ЧДД критерием эффективности проекта и рассчитывается по выражению

R_д=P_t/Q_t, (5.11)

где P_t - приток денежных средств за весь срок реализации проекта;

Q_t - отток денежных средств за весь срок реализации проекта.

Проект эффективен, если R_д>1. По табл.5.21. находим

R_д=3994/3631,89=1,0997?1,1.

Срок окупаемости инвестиций с учётом фактора времени представляет собой количество месяцев, в течение которых сумма приведённых притоков будет равна сумме приведенных оттоков [10].

Срок окупаемости с учётом фактора времени более наглядно определяется графическим методом при помощи финансового профиля проекта (рис.5.2).

Рис.5.2

Точка (норма) безубыточности - это минимальный критический объём производства продукции в натуральных единицах, при котором обеспечиваются нулевая прибыль, то есть доход от продаж равен издержкам производства при 100% - ном освоении мощностей. Она определяется аналитически по выражению

Q_кр=И_пост/(Ц-В), (5.12)

где И_пост - общая сумма постоянных издержек (табл.5.17);

Ц -цена единицы продукции;

В - удельные (на единицу продукции) переменные издержки (табл.5.17) или графическим методом (рис.5.3).

Q_кр= 119,4/(12100Ч10^-6-3525,12/360000) = 51735 т

График для определения точки безубыточности строится следующим образом: по оси абсцисс откладываются объёмы выпуска продукции в натуральных единицах измерения, по оси ординат - доходы от продаж, величина полных издержек производства.

Рис.5.3

Таблица 5.22

Технико-экономические показатели проекта

Как видно из основных технико-экономических показателей внедрение данного проекта позволит данному предприятию снизить себестоимость, повысить выпуск продукции и в кратчайшие сроки окупить проект.

6. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРИВОДОВ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

6.1 Предпосылки автоматизации редукционного стана

Основными задачами успешной организации деятельности предприятия являются увеличение производства и конкурентоспособности продукции. Для успешной конкуренции на рынке предприятию необходимо осваивать новый сортамент, снижать себестоимость, а также сертифицировать свою продукцию по различным стандартам, в том числе и международным, которые предъявляют повышенные требования к качеству продукции и имеют более «жесткие» допуска по наружному диаметру и толщине стенки.

Возрастающие требования не могут быть удовлетворены традиционными решениями. Для удовлетворения этих требований приходится автоматизировать производство. Современные достижения в области управления электроприводами и различных технических средств автоматизации, прежде всего в области мини-ЭВМ и микропроцессорной техники, позволяют коренным образом совершенствовать автоматизацию трубных станов и агрегатов, преодолеть различные производственные и экономические ограничения. Применение современных технических средств автоматизации предполагает одновременное повышение требований к корректности постановки задач и выбору путей их решения, и в частности, к выбору наиболее эффективных путей воздействия на технологические процессы. Решению этой задачи может способствовать анализ существующих наиболее эффективных технических решений по автоматизации трубных станов.

Отдельные операции и сам технологический процесс трубного производства на трубных станах пока недостаточно автоматизированы и уровень их автоматизации пока заметно уступает. За рубежом, напротив, уде давно разрабатываются и внедряются системы АСУТП и АСУП. Они реализуются на базе современных управляющих вычислительных машин. В нашей стране в настоящее время на ряде трубных станах имеются, в основном, подсистемы автоматизированного управления технологическими параметрами с помощью элементов вычислительной техники и полупроводниковой логики.

Наиболее перспективными являются трубопрокатные агрегаты в составе которых установлены редукционные станы, которые представляют из себя высокопроизводительные установки по производству горячекатаных бесшовных и сварных труб.

Одни из первых известных автоматических систем, внедренных на редукционном стане были предназначены для стабилизации геометрических размеров по длине труб за счет изменения скорости вращения двигателей по заданной программе.

Управление главным приводом осуществляется по схеме регулятора скорости с регулированием напряжения на якоре и с зависимым управлением возбуждения двигателя. Поддержание скорости осуществляется автоматически путем изменения напряжения, приложенного к якорю, и основано на сравнении задающего напряжения с напряжением тахогенератора.

Таким образом системы программной коррекции скоростей приводов редукционного стана позволяют повысить точность готовых труб по толщине стенки.

6.2 Описание системы автоматизированного управления

Автоматизированная система состоит из следующих подсистем (рис.5.1): подсистема непрерывного стана, подсистема редукционного стана, подсистема сопровождения и общестановой информации. Внедрение системы осуществляется на базе уже имеющейся в цехе Т-3 ОАО «Кунгурский Завод» для трубопрокатного агрегата ТПА-80 систем задания и контроля скоростной настройки станов.

Функционально система управления подразделяется на систему верхнего уровня, объединяющую все АРМы систем УЗС-Р, УЗС-Н и ТМО (РС1 - РС5), и через сервер СРС1, соединенную с системой нижнего уровня, объединяющей контроллеры PLC1, PLC2 и систему шин полевого уровня (Profibus), объединяющую станции удаленного ввода/вывода ЕТ200 и панели оператора ОР27 и цифровой привод DCR.

Сеть верхнего уровня полностью развязана от сети контроллеров для исключения взаимного влияния. Кроме того, сеть полевого уровня развязана от сетей Ethernet, то есть при отключении или «зависании» обмена по верхней и нижней сетям Ethernet устройство УЗС-Р, УЗС-Н и ТМО могут продолжать выполнять свои функции по управлению прокатом.

Структурная схема систем УЗС-Н и УЗС-Р трубопрокатного агрегата ТПА-80 представлена на рис.6.1.

Рис.6.1

6.3 АСУТП редукционного стана

6.3.1 Назначение системы

Система задания и контроля скоростной настройки редукционного стана предназначена для управления электроприводами, контроля скоростной настройки и технологического процесса на редукционном стане трубопрокатного агрегата ТПА-80 цеха Т-3 ОАО «Синарский трубный завод» в следующем объеме:

1) ведения и использования библиотеки программ прокатки редукционного стана (библиотеки вальцетабелей);

2) ведения, использования и корректировки констант системы;

3) контроля включения и готовности системы, приводов стана и электрооборудования участка стана;

4) управления скоростными режимами редукционного стана путем задания и контроля скоростной настройки приводов клетей в следующих режимах работы стана:

- пуск;

- так держать;

- нормальный останов;

- форсированный останов;

- аварийный останов.

- ход назад;

- корректировка скоростной настройки стана с пультов системы;

5) управления скоростной настройкой стана при прокатке концевых участков труб для снижения концевой разнотолщинности в режиме работы стана -изменение клина скоростей стана при входе и выходе трубы из стана;

6) контроля фактических значений энергосиловых параметров - скоростей, токов якоря и моментов главных приводов редукционного стана, с фиксацией предыстории действий оператора, состояния системы и электрооборудования участка (функции мониторинга);

7) контроля прохождения трубы в стане;

8) контроля и учета технологических параметров труб и вытяжки в стане;

9) мониторинга с фиксацией предыстории действий оператора, состояния системы и электрооборудования участка стана;

10) учета параметров кампании клетей;

11) тестового контроля аналоговых входов и выходов системы;

12) индикации на пульты системы параметров настройки стана, технологических параметров прокатываемых труб, состояния системы, приводов стана и электрооборудования участка стана, предаварийных и аварийных ситуаций на стане;

13) сигнализации на пульты системы выхода за допуск контролируемых параметров, предаварийных и аварийных ситуаций на стане.

6.3.2 Перечень подсистем системы УЗС-Р

Деление системы на подсистемы выполнено по функциональному принципу.

Система УЗС-Р должна включает в свой состав следующие подсистемы:

1. подсистему ведения и использования библиотеки программ прокатки редукционного стана, предназначенную для работы с программами прокатки (таблицами прокатки) в части ее подготовки, ведения, хранения, корректировки и использования;

2. подсистему ввода исходных данных для настройки стана, предназначенную для работы с константами системы;

3. подсистему хранения, контроля и корректировки констант, отражающих характеристики используемого оборудования, настройку электроприводов стана, настройку системы, параметры точек визирования фотодатчиков и измерителей, которые не входят в состав библиотечных программ прокатки;

4. подсистему контроля включения и готовности системы, приводов стана и электрооборудования участка стана;

5. подсистему управления скоростными режимами редукционного стана, обеспечивающую управление скоростными режимами стана путем задания установок скорости двигателям рабочих клетей, уставок эталонов и формирования управляющих сигналов с целью реализации следующих режимов работы стана: пуск, ход назад, так держать, нормальный останов, форсированный останов, аварийный останов, коррекция скоростной настройки стана с пульта УЗС-Р;

6. подсистему контроля энергосиловых параметров редукционного стана, предназначенную для вывода из приводов клетей, расчета и контроля фактических значений скорости и тока приводов стана;

7. подсистему контроля прохождения трубы в стане, предназначенную для определения положения трубы в стане при ее движении;

8. подсистему контроля и учета технологических параметров труб, предназначенную для ввода и контроля температуры трубы на входе и выходе стана; расчета и контроля фактической вытяжки на стане для контроля времени и количества прокатанных труб при данной таблице прокатки;

9. подсистему изменения клина скоростей первых клетей стана при входе и выходе трубы из стана , позволяющую уменьшить разность толщины стенки концов трубы, путем корректировки соотношения скоростей клетей в темпе с движением концов труб в редукционном стане;

10. подсистему мониторинга с фиксацией предыстории действий оператора, состояния системы и электрооборудования участка стана;

11. подсистему учета кампании клетей (СУКР), предназначенную для ведения архивов использования валков и клетей стана; учета массы прокатанных труб по каждой клети;

12. подсистему индикации на пультах системы, предназначенную для выдачи световой и звуковой сигнализации на пультах УЗС-Р; предупреждения о предаварийных ситуациях и неверных командах оператора, а так же сообщения об аварийных остановах стана с записью в архив сообщений системы.

Алгоритмы подсистем могут уточняться при дальнейшей разработке без изменения объема автоматизации.

6.3.3 Техническая реализация и структура технических средств системы УЗС-Р

В качестве элементной базы для реализации системы УЗС-Р приняты, в основном, технические и программные средства фирмы SIEMENS, что позволило обеспечить системную интеграцию, построить технически и программно однородную, легко изменяемую и наращиваемую систему, поддерживаемую едиными программными средствами.

Для реализации основных функций управления и контроля системы УЗС-Р применен один программируемый логический контроллер PLC1 типа SIMATIC S7-400 фирмы SIEMENS, работающий в мультипроцессорном режиме с 2-я центральными процессорами.

В системе УЗС-Р применены 2 пульта для управления и 4 рабочих места для контроля настройками стана и технологических параметров прокатки.

Все АРМы системы соединены с сервером системы по общей сети.

Технические средства системы на посту ПУ5, ПУ8 применены в промышленном исполнении, в помещении ПСА, АБК цеха - в обычном исполнении.

Питание всех технических средств системы УЗС-Р выполнено от шкафа АВР в ПСА (1АВ1), запитанного от сети 380В 50Гц и обеспечивающего автоматическое переключение на резерв в случае отключения.

Для исключения потери питания устройств УЗС-Р при переключении АВР, для улучшения качества питающего напряжения и для сохранения данных в системе УЗС-Р при перерывах питания все основные вычислительные средства и пульты управления системы УЗС-Р запитаны от источников бесперебойного питания.

Управление редукционным станом и контроль настройки стана может выполняться:

1) с 2-х мест на посту 8ПУ:

- с панели оператора ОР27 в составе пульта управления;

- с АРМ оператора в составе пульта управления;

2) с АРМ электрика (в ПСА машзала ЭМП2).

Управление станом с рабочего места системы УЗС-Р на посту 8ПУ является основным и обеспечивается системой в полном объеме.

Управление станом с рабочего места системы АРМЭ в ПСА является вспомогательным и ограничивается возможностью прокрутки стана «ВПЕРЕД» и «НАЗАД» только в режиме системы “Проверка”, с соблюдением необходимых мер техники безопасности.

Управляющие программы для процессоров СPU1 и CPU2 выполнены на

6.3.4 Особенности эксплуатации

Система является многофункциональной, обслуживаемой, восстана-вливаемой человеко-машинной системой с многократным восстановлением после отказов.

Система функционирует в режиме непрерывного действия с остановками на техническое обслуживание технических средств.

Регламент функционирования системы определяется требованиями к функционированию всего автоматизированного технологического комплекса стана.

Надежная работа системы обеспечивается за счет структурной избыточности, включающей технические, информационные, программные и организационные средства. Надежность УЗС-Р определяется надежностью технических средств системы и функций системы.

Отказы по любой функции или техническому средству системы не должны приводить к неисправностям и авариям всего автоматизированного технологического комплекса, а только снижать эффективность действия системы.

Надежность УЗС-Р оценивается по каждой подсистеме. Показатели надежности оцениваются в соответствии с ГОСТ 24.701-86.

Помещения, в которых размещаются технические средства системы, удовлетворяют требованиям СНИП П-2-80 "Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений.

Все внешние элементы комплекса технических средств системы, находящиеся под напряжением, имеют защиту от случайного прикосновения, собственно технические средства - имеют защитное заземление или зануление.

При установке, монтаже, техническом обслуживании и эксплуатации комплекса технических средств (КТС) системы выполнются "Правила устройств электроустановок" (ПУЭ), "Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" (ПТБ), а также требования инструкций по эксплуатации на отдельные технические средства.

В УЗС-Р использованы технические средства, отвечающие по устойчивости к внешним воздействиям следующим стандартам:

- ГОСТ 12997-84 - для промышленных приборов и средств автоматизации;

- ГОСТ 14254-80 - для оболочек, изделий электротехники;

- ГОСТ 21552-84 - для средств вычислительной техники.

Требования к защите от влияния электрических помех заключаются в следующем:

- технические средства УЗС-Р должны быть размещены вдали от источников мощных электрических полей или защищены специальными экранами;

- низковольтные цепи напряжением 50В и ниже должны быть выполнены экранированным кабелем и проложены отдельно от цепей напряжением 110В и выше;

- цепи частотных сигналов от датчиков импульсов выполнены экранированным кабелем с попарной скруткой и также проложены отдельно от цепей напряжением 110В и выше.

6.4 Автоматическое управление скоростным режимом редукционного стана

6.4.1 Характеристика главного электропривода редукционного стана

Главный привод 1...22 клетей стана выполнен с индивидуальным двигателем каждой клети. Калибрующие клети 23 и 24 имеют один общий двигатель.

Привод каждой клети стана осуществляется от электродвигателей постоянного тока типа МП2-450-123-4УЗ, 250кВт, 400В, 500/1500об/мин, 620А, допустимая перегрузка 2,5/1,5.

Завод-изготовитель - ПО «Электросила», г. Санкт-Петербург.

В составе каждого привода применены тахогенераторы ДИФ-5М.

Питание якорных цепей двигателей клетей 1...22 стана осуществляется от 2-х групповых источников №1 и №2 (реверсивных тиристорных преобразователей изготовления ПО ХЭМЗ типа КТЭУ 3200/440-13220 УХЛ4), с возможностью выбора одного из следующих вариантов подключения, в зависимости от набора клетей:

1) основной вариант:

двигателей клетей 1... 11 - от группового источника №1, двигателей клетей 12... 22 - от группового источника №2;

2) резервные варианты, используются при неполном наборе клетей:

двигателей клетей 1 ...22 - от одного из групповых источников №1, либо №2.

При этом якорные цепи электродвигателей каждой группы подключаются к общим сборным шинам группового источника №1 и (или) №2. При питании двигателей клетей 1...22 от одного группового источника сборные шины групповых источников №1 и №2 соединяются "перемычкой".

Возбуждение двигателей с 1 по 22 клети осуществляется от индивидуальных регулируемых нереверсивных тиристорных преобразователей типа ТЕ9 50х2/440 (производства ПО ХЭМЗ).

Клети 23, 24 имеют общий привод с питанием от индивидуального комплектного тиристорного электропривода КТЭУ 800/440-13282 УХЛ4 (производства ПО ХЭМЗ), в комплекте с реверсивным якорным преобразователем и нереверсивным возбудителем.

6.4.2 Система подчиненного регулирования

Схема электропривода с подчиненной системой регулирования выполнена на цифро-аналоговых элементах.

Система регулирования для 1-22 клетей (аналоговая часть электропривода) построена по принципу подчиненного регулирования параметров электропривода с последовательной коррекцией и включает в себя:

1) две системы регулирования напряжения групповых источников питания, содержащих контур регулирования напряжения;

2) индивидуальную для каждой клети систему регулирования скорости, которая содержит контур регулирования скорости двигателя клети и контур регулирования якорного тока двигателя и воздействует на электромагнитный поток двигателя.

Системы регулирования напряжения групповых источников, системы регулирования скорости приводов 1-22 клетей имеют входы задания от действующего УЗС-Р и не связаны друг с другом.

Уровень напряжения каждого группового источника определяется наименьшей скоростью двигателя клети в группе. Скорости остальных двигателей, подключенных к общим шинам, всегда выше, что достигается ослаблением потока возбуждения.

Двигатель М получает напряжение от тиристорного преобразователя UZ, который включен в сеть переменного тока через автоматический выключатель и трансформатор BR. Выходное напряжение тахогенератора, пропорциональное угловой скорости щ, является сигналом обратной связи u_о.с.=k_о.с.Чщ. Коэффициент k_о.с. называется коэффициентом обратной связи по скорости.

Сигнал обратной связи u_о.с. сравнивается с задающим сигналом скорости u_з.с. и их разность в виде сигнала рассогласования (ошибки) u_вх= u_з.с.- u_о.с. подается на вход операционного усилителя А2, который усиливает сигнал рассогласования и подает сигнал u_з.с.=k_А2- u_вх.ус на вход регулятора тока РТ. Здесь k_А2 - коэффициент усиления А2. Задающее напряжение u_з.с. регулятор тока получает от задатчика интенсивности ЗИ. Входным сигналом ЗИ является сигнал системы УЗС (параметры прокатки, выставленные оператором).

Регуляторы тока РТ и скорости РС выполнены на базе операционных усилителей.

Сигнал отрицательной обратной связи по току u_о.т.=k_о.т.I_я поступает от датчика тока на вход регулятора тока РТ вместе с сигналом задания u_з.т., снимаемым с выхода регулятора скорости РС.

Схема тиристорного электропривода с подчиненным регулированием представлена на рис. 2.

7. ТЕХНОЛОГИЯ НАГРЕВА ТРУБ

7.1 Тип печи, характеристика и режим работы

В данном дипломном проекте приведены вопросы тепловой работы нагревательной печи с шагающим подом для нагрева круглой заготовки, технологии нагрева металла, сжигания топлива, температуры горения, теплообмена, конструкции печи и теплового баланса ее рабочего пространства.

Методические печи для нагрева заготовки получили широкое применение. Печи с шагающим подом или балками для нагрева металла весьма перспективны, так как их производительность значительно выше, вследствие непрерывной работы и ритмичной подачи нагретого металла к станам. Эти печи допускают легко изменять режим нагрева при необходимости частой смены сортамента нагреваемого металла. В них исключено сваривание заготовок за счет наличия подвижных (шагающих) и неподвижных (стационарных) футерованных частей (балок).

Методическая трехзонная печь в составе трубопрокатного агрегата обеспечивает достаточно равномерный нагрев металла. Тепловая работа методической печи основана на противотоке - горячие дымовые газы движутся навстречу нагреваемому металлу, который из зоны низких передвигается в зону высоких температур, а дымовые газы, омывая металл, нагревают его. Печи могут отапливаться разнообразным топливом в любом сочетании.

Методическая зона увеличивает коэффициент использования тепла. Температура поверхности металла достигает максимальной. Томильная зона (зона выдержки) служит для выравнивания температуры по длине и сечению заготовки.

Сводовое отопление печи обеспечивает снижение расхода топлива примерно на 57%.

Печь с шагающим подом предназначена для нагрева круглых заготовок диаметром от 90 до 120мм, длиной от 3 до 10м из углеродистых, низкоуглеродистых и нержавеющих марок стали до температуры 1120-1280°С с последующей резкой ножницами на мерные длины в горячем состоянии перед прошивкой на стане ТПА-80.

Печь с шагающим подом (рис.7.1, рис.7.2) представляет собой жесткую сварную металлическую конструкцию с кожухом, зафутерованную изнутри огнеупорными и теплоизоляционными материалами.

Под печи выполнен в виде неподвижных и подвижных балок, с помощью которых заготовки транспортируются через печь. Балки зафутерованы изоляционными и огнеупорными материалами, которые обрамлены специальной гарнитурой из жаропрочного литья. Верхняя плоскостная часть балок выполнена из набивной мулитокорундовой массы МК-90. Для исключения подсосов воздуха между подвижными и неподвижными балками установлены гидрозатворы.

Свод печи выполнен подвесным из фасонных огнеупорных материалов и изолирован теплоизоляционными материалами.

Для обслуживания печи и ведения технологического процесса стены оборудованы рабочими окнами, окном загрузки и окном выгрузки металла. Все окна снабжены заслонками.

Отопление печи осуществляется природным газом, сжигаемым с помощью горелок, установленных на своде. Печь разделена на 5 топочных зон, в каждой зоне по 12 горелок типа ГР.

Нагрев металла в печи с шагающим подом обеспечивается конвективно-радиационным способом от горелок типа ГР-350; 750; 1050 (рис.4.3). Воздух и газ после смешения раскручиваются и на выходе из тоннеля горелочного камня под действием центробежной силы растекаются веером по внутренней поверхности свода, образуя вокруг горелочного камня плоский факел. Закручивание смеси осуществляется тангенциальным подводом воздуха в горелку.

Преимущества конвективно-радиационного способа нагрева металла: интенсификация теплообмена, увеличение производительности, высокая равномерность нагрева, сокращение удельных расходов топлива.

Для обслуживания горелок и газопроводной арматуры свод печи оборудован рабочими площадками.

Воздух для горения подается двумя вентиляторами ВМ-18А-4, один из которых является резервным. Дымовые газы удаляются через дымосборник по системе металлических футерованных дымопроводов и боровов и с помощью двух дымососов ВГДДН-19 выбрасываются через дымовую трубу в окружающую атмосферу. На дымопроводе установлен петлевой двухходовой трубчатый рекуператор для подогрева воздуха, подаваемого на горение.

Для полнейшей утилизации тепла отходящих газов система дымоудаления оборудована печью для подогрева оправок. Водоохлаждение оборудования печи осуществляется очищенной водой оборотного цикла.