Автоматизация редукционно–охладительной установки

3.9.3 Расчёт специальных устройств САУ

Принимается исполнительный механизм типа МЭО-63/25-0,63

Принимается асинхронный электродвигатель типа RA80A4 имеющий следующие технические характеристики: S=600 ВА; P=0,55кВт ; n=1400 об/мин; cos =0,8.

Определяем передаточное число редуктора

i = nдв / np=1400/2=700,

где nдв - число оборотов двигателя

np - число оборотов редуктора (выбирается 0,5; 0,8; 1; 2.)

Определяем вращающий момент

M=9550*Pдв/nдв*n*i=9550*0,55/1400*0,75*700=1970кгс*м*9,81=19325,7Н*м

где Pдв - активная мощность двигателя, кВт;

n-КПД редуктора исполнительного механизма (пределы 0,7-0,75)

i-передаточное число редуктора

Проверочный расчёт для стопорного режима

Мс = Мн*2,5=(63*9,81)*2,5=1545Н*м,

М>Мс т.е. 19325,7Н*м > 1545Н*м

Выбранный тип исполнительного механизма удовлетворяет требованиям для перемещения регулирующего органа.

4. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОТИВОПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА

4.1 Мероприятия по технике безопасности в условиях эксплуатации автоматических устройств

К обслуживанию и ремонту контрольно-измерительных приборов на технологических агрегатах допускаются лица, прошедшие обучение и сдавшие экзамены по технике безопасности, знающие должностные и эксплуатационные инструкции. При опробовании приборов и средств автоматизации необходимо соблюдать следующие меры предосторожности:

- Пробное включение электроприборов производить только после проверки правильности сбора схемы, надежности контактов на всех приборах;

- Опробование приборов производить после отключения импульсных трасс от технологических аппаратов и трубопроводов.

Основными условиями безопасности работы при выполнении ремонтных работ является:

- Правильная организация рабочего места;

- Использование только исправного инструмента;

- Строгое соблюдение правил техники безопасности.

К основным средствам индивидуальной защиты до 1000В относятся:

а) диэлектрические перчатки;

б) слесарно-монтажный инструмент с изолирующими рукоятками;

в) указатели напряжения;

г) изолирующие клещи.

К дополнительным относятся: диэлектрические коврики, диэлектрические калоши, изолирующие подставки.

Пожары на предприятиях наиболее часто возникают из-за несоблюдения правил пожарной безопасности рабочими и инженерно-техническим персоналом.

Осуществление мероприятий, направленных на обеспечение пожарной безопасности возлагают на начальников цехов. Они несут ответственность за организацию пожарной охраны, выполнения в установленные сроки необходимых противопожарных мероприятий, а также за наличие и правильное содержание в цехах, мастерских и складах средств пожаротушения. На предприятиях должно быть организовано обучение всех рабочих правилам пожарной безопасности и их действием на случай пожара. В помещениях цехов имеются эвакуационные выходы, внутренние перегородки помещения выполняются из несгораемых материалов.

4.2 Противопожарные мероприятия на данном предприятии

Для обеспечения безопасности необходимо соблюдать противопожарные требования, предъявляемые к зданиям, сооружениям, оборудованию предприятия, выполнение которых препятствует возникновению пожара или препятствует его распространению за пределы очага.

Все производственные помещения должны иметь первичные средства пожаротушения для локализации огня и тушения пожара.

В каждом цехе, вблизи пожароопасных участков, на видном месте должны быть пожарные щиты с первичными средствами пожаротушения, к которым относятся лопаты, богры, ломы, вёдра, ёмкости с песком и с водой, несгораемые ткани и огнетушители ОХВП - 10, ОП - 5, ОУ - 2, внутренние пожарные краны. При ликвидации пожара на электроустановках можно пользоваться только огнетушителями ОП - 5 и ОУ - 2.

Кроме того должны применятся стационарные огнетушительные установки - пенные, спринклерные или пароводяные.

Внутренние пожарные краны устанавливают на лестничных клетках в коридорах, у входах и других местах. При каждом внутреннем пожарном кране должен быть выкидной рукав не менее 10 метров и ствол, которые размещаются в специальном шкафу.

Постоянный напор во внутренней противопожарной водопроводной сети должен обеспечивать получение струи не менее 6 метров. Число пожарных кранов должно быть таким, чтобы любая точка помещения могла быть полита водой из двух соседних пожарных кранов.

Применение электрической пожарной сигнализации, также способствует своевременному тушению огня. Она служит для быстрого оповещения службу пожарной охраны о возникшем пожаре.

Кроме того, все рабочие и служащие предприятия проходят противопожарную подготовку, которая состоит из противопожарного инструктажа и занятий по пожаротехническому минимуму.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В этой части, по приведённой методике, производится расчёт экономической эффективности внедрения автоматизации редукционно-охладительной установи и сравнение технико-экономических показателей работы подразделения. Экономическая эффективность внедрения системы автоматического контроля и регулирования редукционно-охладительной установки определяется путём сопоставления технико-экономических показателей работы установки до и после внедрения системы. Расчётные данные сопоставимы, то есть объём выпускаемой продукции, материальных ресурсов, сменность работы принимается по двум вариантам.

В приведенной таблице 22 перечень показателей устанавливается применительно к проектируемому варианту внедрения автоматического устройства.

Таблица 22 - Исходные данные для расчёта

Показатели	Единицы измерения	Варианты
		До автоматизации	После автоматизации
1. Годовой выпуск редуцированного пара	тонн	29200	29600
2. Нормы расхода сырья, топлива, материалов, энергии на единицу продукции а) охлаждающая вода	тонн	0.023	0.021
б) Топливо (уголь)	тонн	0.887	0.880
в) Электроэнергия	кВт/ч	1,4	1,43
3. Цены: а) охлаждающая вода	руб.	300	300
б) уголь тонн	руб.	1643	1643
в) Электроэнергия кВт/ч	руб.	2.8	2.8
4. Кол-во рабочих, в том числе по профессиям, разрядам, категориям. а) Машинист турбины	чел.	6 (6 разряд)	4 (6 разряд)
б) Машинист обходчик	чел.	4 (5 разряд)	2 (5 разряд)
в) Слесарь КИПиА	чел.	-	4 (5 разряд)

5.1 Расчёт капитальных затрат на автоматизацию

Капитальные вложения - составная часть капитал образующих инвестиций. Они представляют собой затраты, направленные на создание и воспроизводство основных фондов.

В состав капитальных затрат входят:

- затраты на строительно-монтажные работы, связанные с реконструкцией зданий и устройством фундаментов для оборудования;

- затраты на приобретение оборудования;

- затраты на проектно-изыскательные работы;

- затраты на научные исследования.

Расчёт затрат на приобретение или изготовление оборудования определяют по действующим ценам и сводят в таблицу.

Таблица 23 - Сметно-финансовый расчёт на приобретение оборудования

Название	Кол-во шт.	Сметная стоимость (руб).
		За единицу	Всего
Регулятор Ремиконт Р-130	1	45000	45000
Щит шкафной ЩШЗД	1	8500	8500
Компенсатор КСУ-1	2	12500	25000
Компенсатор КСД-1	1	12800	12800
Компенсатор КСП-2	2	15300	30600
Пускатель ПБР-2	2	12300	24600
Дифманометр ДМ 3583М	1	9500	9500
Исполнительный механизм МЭО 100/25	2	6800	13600
Термопара ТХА	2	950	1900
Название	Кол-во шт.	Сметная стоимость (руб).
		За единицу	Всего
Термопара ТХК	1	860	860
Указатель РО	2	650	1300
Сапфир 22М-ДИ	3	6500	19500
Итого			193160

Стоимость монтажных работ по установке оборудования, приобретённого со стороны и изготовленного силами предприятия, принимают по укрупнённым показателям в размере 47% от стоимости оборудования. Транспортные и складские расходы принимаются в размере 37% от стоимости оборудования. Затраты на запасные части - 15% от стоимости.

Таблица 24 - Капитальные вложения на приобретение и монтаж автоматических устройств

Наименование затрат	Сумма, (руб).	Источники расчета
Стоимость оборудования	193160	Таблица 23.
Транспортные и складские расходы	71469.2	37% от стоимости оборудования
Стоимость монтажных работ	90785.2	47% от стоимости оборудования
Затраты на запасные части	28974	15% от стоимости оборудования
Плановые накопления	115316.52	30% от суммы строк с 1 по 4
Итого	499704.92

5.2 Расчёт технологической себестоимости производства 1 т редуцированного пара до и после автоматизации

Технологической себестоимостью называется себестоимость по изменяющимся статьям затрат. В тех случаях, когда отдельные эксплуатационные статьи не изменяются при внедрении автоматического устройства, они не учитываются.

При расчёте экономической эффективности внедрения новой техники, в технологическую себестоимость включают изменяющиеся статьи затрат по двум вариантам:

I - по базовому, действующему на предприятии;

II - по проектируемому, с учётом внедрения автоматического устройства.

По данной дипломной работе изменяются следующие статьи затрат:

- сырьё и основные материалы

- топливо

- электроэнергия;

- заработная плата рабочих с отчислениями на социальное страхование;

- амортизационные отчисления;

- затраты на текущий ремонт и межремонтное обслуживание оборудования.

5.2.1 Затраты на материальные ресурсы рассчитываются по формуле:

З = Ц * Н,

где Ц - цена единицы сырья, электроэнергии;

Н - норма расхода сырья, электроэнергии на единицу продукции.

Отсюда затраты составят до и после автоматизации:

З₁ = Ц₁ * Н_{1 ,}

З₂ = Ц₂ * Н_2,

где З₁ - затраты до автоматизации;

З₂ - затраты после автоматизации

Экономия затрат на единицу продукции составит:

Э = З₁ - З₂

а) затраты на охлаждающую воду:

З_{1 = 300*0.023 = 6.9 руб,}

З₂ = 300*0.021 = 6.3 руб,

Э = 6.3 - 6.9= -0.6 руб

б) затраты на уголь:

З₁ = 1643*0.887 = 1457.34 руб,

З₂ = 1643*0.880 = 1445.84 руб,

Э = 1445.84 - 1457.34= -11.5 руб

в) затраты на электроэнергию:

З₁ = 1.4*2.8= 3.92 руб,

З₂ = 1.43*2.8= 4 руб,

П = 4-3.92= +0.08 руб

5.2.2 Затраты на заработную плату

Годовой фонд заработной платы включает в себя:

- основную заработную плату (за отработанное время);

- дополнительную заработную плату (за неотработанное время -очередные, учебные, декретные отпуска);

- отчисления на социальное страхование.

Основная заработная плата состоит из:

- прямого фонда заработной платы;

- премии;

- прочих доплат (за вредность, праздничные и выходные дни, ночные смены, за бригадирство, за совмещение профессий);

Для определения затрат на заработную плату необходимо рассчитать годовой фонд заработной платы рабочих (основных), связанных с непосредственным управлением работой оборудования, и вспомогательных рабочих, обеспечивающих работу данного оборудования.

Исходными данными для расчёта являются:

- списочная численность рабочих (по базовому и проектируемому вариантам;

- годовой эффективный фонд рабочего времени одного рабочего в год (в часах);

-часовые тарифные ставки рабочих;

- размер доплат: премия - 25%, от прямого фонда заработной платы; прочие доплаты - 8% от прямого фонда заработной платы; районный коэффициент - 60% от основной зарплаты; дополнительная заработная плата - 12% от основной зарплаты с районным коэффициентом; норматив отчислений на единый социальный налог - 26%.

Часовые тарифные ставки должны соответствовать разрядам выполняемых работ на предприятии. Для расчёта эффективного годового фонда рабочего времени составляется баланс рабочего времени на год.

Таблица 25 - Баланс рабочего времени одного рабочего на 2007 год

Показатели	Единицы измерения	Количество
1 Календарный фонд времени	дни	365
2 Праздничные и выходные дни	дни	113
3 Номинальный фонд времени	дни	253
4 Невыходы на работу (всего) в том числе - отпуск очередной; - отпуск учебный; - по болезни; - прочие, разрешённые законом;	дни дни дни дни дни	42 31 2 6 3
5 Эффективный фонд времени	дни	211
6 Продолжительность рабочего дня	часы	8
7 Эффективный фонд времени	часы	1688

Расчёт годового фонда заработной платы производится для базового и проектируемого вариантов, и сводится в таблицу 26.

Таблица 26 - Расчёт годового фонда заработной платы рабочих

Профессия	Разряд	Численность (чел.)	Эффективный фонд рабочего времени	Часовая тарифная ставка (руб).	Прямой фонд заработной платы (руб).	Премия - 25% (руб).	Прочие доплаты 8% (руб).	Основная зарплата (руб).	Районный коэффициент - 60% (руб).	Основная зарплата с районным коэффициентом (руб).	Дополнительная зарплата 12% (руб).	Годовой фонд зарплаты (руб).
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
До автоматизации
Машинист турбины	6	6	10128	23.63	239324.64	59831.16	19145.97	318301	190981.06	509282.83	61113.94	570396.77
Машинист обходчик	5	4	6752	18.95	127950.4	31987.6	10236.03	170174.03	102104.42	272278.45	32673.41	304951.86
Итого	10	875348.63
Профессия	Разряд	Численность (чел.)	Эффективный фонд рабочего времени	Часовая тарифная ставка (руб).	Прямой фонд заработной платы (руб).	Премия - 28% (руб).	Прочие доплаты 8% (руб).	Основная зарплата (руб).	Районный коэффициент - 60% (руб).	Основная зарплата с районным коэффициентом (руб).	Дополнительная зарплата 12% (руб).	Годовой фонд зарплаты (руб).
После автоматизации
Машинист турбины	6	4	6752	23.63	159549.76	44673.93	12763.98	216987.67	130192.6	347180.27	41661.63	398841.9
Обходчик по оборудованию	5	2	3376	18.95	63975.2	17913.05	5118.01	87006.26	52203.75	139210.01	16705.2	175915.21
Слесарь КИПиА	5	4	6752	18.75	126464.96	35410.18	10117.19	171992.34	103195.4	275187.74	33022.52	328210.26
Итого	10	902967.37

Среднемесячная заработная плата рабочего до автоматизации,

ЗП = 875348.63/12 = 72945.71 руб./10 = 7294.57 руб

Среднемесячная заработная плата рабочего после автоматизации,

ЗП = 902967.37/12 = 75247.28 руб./10 = 7524.72 руб

Единый социальный налог 26% до автоматизации,

ЕСН = 875348.63*0.26 = 227590.64 руб

Единый социальный налог 26% после автоматизации,

ЕСН = 902967.37*0.26 = 234771.52 руб

Затраты по заработной плате, приходящиеся на 1 т редуцированного пара определяются по формуле,

З_зп = ЗП_год / В_1,

где ЗП - сумма годового фонда заработной платы рабочих руб;

В - годовой выпуск продукции, т

Затраты по заработной плате до автоматизации,

З_зп = 875348.63 / 29200 = 29.977 руб

Затраты по заработной плате после автоматизации,

З_зп = 902967.34 / 29600 = 30.505 руб

Удорожание по заработной плате

У = 30.505 - 29.977 = 0.528 руб

Затраты на единый социальный налог на 1 т редуцированного пара определяются по формуле,

З_с/с = сумма отчислений на соц. страх / В

Затраты на единый социальный налог до автоматизации,

З_с/с = 227590.64 / 29200 = 7.794 руб

Затраты на единый социальный налог после автоматизации,

З_с/с = 234771.52 / 29600 = 7.931 руб

Удорожание на единый социальный налог,

У = 7.931 - 7.794 = 0.137 руб

Расчёт амортизационных отчислений

Амортизацией основных фондов называется постепенный перенос стоимости основных фондов на стоимость выпущенной продукции.

Амортизационные отчисления рассчитываются, исходя из стоимости новой техники и действующих норм амортизации.

Таблица 27 - Расчёт амортизационных отчислений

Наименование оборудования	Первоначальная стоимость руб.	Норма амортизации	Сумма амортизации руб.
Таблица 24	499704.92	25%	124926.23

Затраты на амортизационные отчисления на 1 т редуцированного пара определяется по формуле,

З_а/о = А_о / В,

где В - годовой выпуск продукции после автоматизации, т

З_а/о = 124926.23 / 29600 = 4.22 руб

Затраты на текущий ремонт и межремонтное обслуживание принимаем в размере 17% от стоимости оборудования

З_{тек.рем.} = сметная стоимость оборудования · 17%,

З_{тек.рем} = 499704.92* 0,17 = 84949.83 руб

На единицу продукции,

З_{тек.рем} = 84949.83 / 29600 = 2.869 руб

Все затраты по изменяющимся статьям сводим в таблицу 28.

Таблица 28 - Технологическая себестоимость производства 1 т редуцированного пара

Статьи затрат	Сумма затрат на единицу продукции	Экономия(-) Перерасход(+)
	До автоматизации	После автоматизации
Сырье и основные материалы:
Охлаждающая вода	6.9	6.3	0.6 (-)
Электроэнергия	3.92	4	0.08 (+)
Топливо (уголь)	1457.34	1445.84	11.5 (-)
Заработная плата рабочих	29.977	30.505	0.528 (+)
Единый социальный налог	7.794	7.931	0.137 (+)
Амортизационные отчисления	---	4.22	4.22 (+)
Статьи затрат	Сумма затрат на единицу продукции	Экономия(-) Перерасход(+)
	До автоматизации	После автоматизации
Текущий ремонт	---	2.869	2.869 (+)
Итого	1505.93	1501.65	4.28 (-)

Таким образом, технологическая себестоимость снижается на 4.28 руб.

5.3 Экономические обоснования автоматизации

Расчёт экономии на годовой выпуск,

Э_уг = (С₁ - С₂) * В,

где С₁ и С₂ - технологическая себестоимость до и после внедрения автоматизации руб;

В - выпуск продукции после автоматизации, т

Э_уг = (1505.93 - 1501.65) * 29600 = 126688 руб

Расчёт срока окупаемости капитальных вложений

Срок окупаемости капитальных вложений на внедрение системы автоматического регулирования и контроля редуцированного пара рассчитывается по формуле.

Т = К/Э_уг,

где К - капитальные вложения руб;

Э_уг - экономия условно-годовая руб

Т = 499704.92 /126688 = 3.94 года

Годовой экономический эффект,

Ээф = Э_уг - К* Ен = 126688 - 499704.92 *0.15 = 51732.62 руб.

Таким образом, данная система является экономически целесообразной, так как расчётный срок окупаемости меньше нормативного, равного 5 годам.

5.4 Сводные технико-экономические показатели и выводы

Таблица 29 - Сводные технико-экономические показатели

Показатели	Единица измерения	Варианты	Проектируемый вариант в %к базовому
		До автоматизации	После автоматизации
Годовой выпуск редуцированного пара	т	29200	29600	101.3
Расход сырья, материалов а) Охлаждающая вода	т	0.023	0.021	91.3
Расход топлива	т	0.887	0,880	99.2
Расход электроэнергии	кВт/ч	1.4	1.43	102.1
Годовой фонд заработной платы	руб.	875348.63	902967.37	103.1
Численность рабочих	чел.	10	10	100
Производительность труда	т	2920	2960	101.3
Среднемесячная заработная плата рабочего	руб.	7294.57	7524.72	103.1
Технологическая себестоимость продукции	руб.	1505.93	1501.65	99.7
Капитальные вложения	руб.	---	499704.92	---
Экономия на годовой выпуск	руб.	---	126688	---
Годовой экономический эффект	руб.	---	51732.62	---
Срок окупаемости капитальных вложений	лет	---	3.94	---

Все вышеперечисленные показатели позволяют сделать вывод об экономической целесообразности внедрения системы автоматизации редукционно-охладительной установки.

Годовой экономический эффект от внедрения этой системы составит 51732.62 рублей, срок окупаемости капитальных вложений 3.94 года, что значительно ниже нормативного срока окупаемости, равного 5 годам.

В результате автоматизации будет достигнута экономия 126688 рублей. Что даст возможность предприятию получить дополнительную сумму дохода для его социально-экономического развития.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Проектирование систем автоматизации технологических процессов А.С. Клюев Москва Энергоатомиздат 1990

2. Экономика предприятия под ред. В.Я. Горфинкеля. М., 1996

3. Экономика строительства под ред. И.С. Степанова. М., 1998