Тепловая мобильная станция

Мобильная Тепловая Станция - это универсальный источник тепла, может работать в круглосуточном режиме и устанавливаться вне помещения. Важнейшими преимуществами МТС являются:

-компактность станции;

-возможность использования сыпучего и кускового топлива вперемешку по мере накопления;

-высокая производительность и экономичность при малом энергопотреблении;

-не требует помещения;

-легкость монтажа и перевозки.

Схема МТС

Таблица

Технические характеристики МТС

Мощность МТС, кВт	200
Количество топлива в сутки: -дрова, м3; -опилки, торф, тонн; -каменный уголь, тонн;	3,0 1,25 0,78
Масса установки, тонн	2,8
Габаритные размеры, м -длина -ширина -высота	1,5 1,1 2,5
Радиальный вентилятор ВЦ - 14-46-5 №5, мощность, кВт	18,5

3.2.1 Компоновка распределителя

Компоновка распределителя сводится к определению его габаритных размеров. Габаритные размеры распределителя будем определять исходя из его площади.

Определим площадь распределителя.

V

F = ^_____ (3.7)

где V - объемный расход воздуха, м³/ч;

-скорость агента сушки, м/с.

Скорость агента сушки в распределителе принимаем равной 5 м/с.

Тогда

10000*5

F = ^____________ = 0,5 м²

3600

-Определим размеры сторон распределителя:

F = а*в (3.8)

где а и в - соответственно размеры сторон распределителя, м.

а = 1м; в = 0,5м.

Принцип работы распределителя заключается в следующем:

Распределитель предназначен для изменения направления агента сушки в рулоне. Изменение в рулоне направления движения теплоносителя в данной установке регулируется при помощи клапанов 2, установленных в распределителе 1. Крайнее левое положение клапанов обеспечивает подвод теплоносителя со стороны вершин, крайнее правое положение обеспечивает подвод теплоносителя со стороны комлей. Воздух в распределитель подается мобильной тепловой станцией УТПУ - 200А.

3.5 Аэродинамический расчет

Аэродинамический расчет включает в себя определение потерь давления в циркуляционном кольце движения агента сушки внутри сушилки.

-Определим потери давления в воздуховоде на нагнетание (рис. ):

Р^нач_общ1 = P₁ + P₂ + P_р (3.21)

Участок 1.

1.Скорость воздушного потока ₁ = 11м/с;

2.Принимаем диаметр воздуховода d₁ = 0,355м;

3. По ₁ и d ₁ находим R₁ и Pg₁. [15]:

R₁ = 3,5 Па п _* м

4.Местные сопротивления:

-Два отвода под = 90⁰; ч/d = 3; G = 0.24.

-Диффузор F₀/F₁ = 0,8 G = 0,04

5. P₁ = R₁ l₁ + Pg₁ (3.22)

Участок2.

Принимаем а₂ = 1м, в₂ = 0,3м.

Определяем площадь сечения воздуховода:

F₂ = 1 * 0,3 = 0,3м².

Определяем скорость на выходе воздуховода:

где V - объемный расход воздуха, м³/ч

F-площадь сечения воздуховода, м².

Определим d _{2 экв}:

По ₂ и d ₂ находим R₂ и Pg₂.

R₂ = 1,7 Па п _* м

Находим потери давления на преодоление силы трения, Па:



Количество окон n = 4 отверстия.

Определим количество воздуха, выходящего из каждого окна:

Определим потери давления на преодоление местных сопротивлений: -дроссельный клапан, при = 45⁰ = 14⁰

P₂ = R_ср * l₂ + Pg₂ ( ) (3.23)

P₂ = 2,6*8 + 48,6*14 = 701,2 Па

Потери давления в распределителе принимаем P_р = 100 Па.

Р^нач_общ1 =33,2 + 701,2 + 100 = 834,4Па

-Определим потери давления в воздуховоде на всасывание (рис.3.)

(3.24)

-Определим сопротивление слоя высушивающего материала P_м [14]

P_м = 9,81*10^-6(700 + 2,7 W₁)*Р_с^2,465*_м^1,18*h*1,3 (3.25)

где - W₁ - начальная влажность рулона, %;

Р_с - плотность рулона, кг/м³;

h - высота рулона, м.

P_м = 9,81*10^-6(700 + 2,7*30)*121^2,465*0,8^1,18*1,1*1,3 = 1146,4 Па

-

Определим потери давления на участке 3

P₃ = R₃l₃ + Pg₃ (3.26)

Принимаем а₃ = 1м, в₃ = 0,3м.

Определяем площадь сечения воздуховода:

F₃= 1 * 0,3 = 0,3м².

Определяем скорость на выходе воздуховода:

Определим d _{3 экв}:

По ₃ и d₃ находим R₃ и Pg₃.

R₃ = 1,7 Па п _* м

Pg₃ = 48,6 Па

Количество окон n = 4.

Определим потери давления на преодоление местных сопротивлений:

-выход из меньшего сечения в большее

F₀/F₁ = 0,8 G = 0,04

P₃ = 1,7*8 + 48,6*0,04 = 15,5Па

-Определим потери давления на участке 4:

P₄ = R₄l₄ + Pg₄ (3.27)

1. Скорость воздушного потока ₄ = 11м\с

Принимаем диаметр воздуховода d₄ = 0,355м.

По ₄ и d₄ находим R₄ и Pg₄.

R₄ = 3,5 Па п*м, Pg₄ = 72,6 Па

Местные сопротивления:

диффузор F₀/F₁ = 0,8 G = 0,04

P₄ = 3,5*1,5 + 72,6*0,04 = 8,2 Па

Потери давления в распределителе принимаем P_р = 100Па

Полученные и известные величины подставляем в формулу (3.24):

Р₂^вс_общ = 1,146 + 15,5 + 8,2 + 100 = 1270,1 Па

-Определим общие потери давления в сушильной установке:

Р_с.у. = Р_общ1^нач + Р_общ2^вс (3.28)

Р_с.у. = 834,4 + 1270,1 = 2104,5 Па.

Проверяем на преодоление сопротивлений вентилятор теплогенератора УТПУ 200 А.

Сопротивление, которое должен преодолеть вентилятор теплогенератора равно (рис )

Р_т = P_р + P₃ + P₄ + P_т (3.29)

где P_р - потери давления в распределителе, Па;

P₃ - потери давления на 3 участке СУ,Па;

P₄ - потери давления на 4 участке СУ,Па;

P_т - потери давления в теплогенераторе, Па.

Движение агента сушки осуществляется через рулон сверху вниз

Р_т = P_т + P_р + P₁ + P₂ (3.30)

где P₁ - потери давления на 1 участке, Па;

P₂ - потери давления на 2 участке, Па;

Принимаем P_т = 500Па по данным СКБТМ.

Р_т = 500 + 100 + 33,2 + 701,2 = 1334,4 Па

Принимаем к вентилятору большее давление Р_т = 1334,4 Па.

Окончательное давление вентилятора на преодоление сопротивления

теплогенератора УТПУ - 200А равно :

Р_b = 1,1 * Р_т = 1,1 * 1334,4 = 1467,8 Па.

Объёмный расход воздуха будет равен :

V_b = 1,1*V = 1.1*10000 = 11000 м³/г

Используя значения Р_b и V_b из аэродинамических характеристик центробежного вентилятора ВЦ 14-46 №5 (работает с УТПУ -200 А), выясняем, что он преодолевает данное сопротивление при данном расходе.

2.Подбор вентилятора для отсоса агента сушки V = 11000м³/ г, должен преодолеть сопротивление равное (рис. 3)

Р_отс = P_м + P₂ + P₁ + P_р (3.31)

где P_м - потери давления через материал, Па;

P₂ - потери давления на 2 участке СУ,Па;

P₁ - потери давления на 1 участке СУ Па.

P_р - потери давления в распределителе, Па;

Р_отс = 1146,4 + 701,2 + 33,2 + 100 = 1980,8 Па

Движение агента сушки осуществляется через рулон сверху вниз.

Р_отс = P_м + P₃ + P₄ + P_р (3.32)

Р_отс = 1146,4 + 15,5 + 8,2 + 100 = 1270,1 Па

Принимаем к вентилятору большее давление Р_отс = 1980,8 Па

Окончательное давление вентилятора равно:

Р_отс^в = 1,1* Р_отс = 1,1*1980,8 = 2178 Па

Объемный расход воздуха будет равен:

V_в = 1,1*V = 1,1*10000 = 11000 м³/г.

По Р_отс^в и V_в подбираем вентилятор марки: ВР-45-6,3

-расчет мощностей потребляемой вентиляторами, N_в, кВт [14]:

(3.33 )

где Р_в - давление, создаваемое вентилятором с десятипроцентным запасом , Па;

V_в - расход воздуха, м³/с;

_в - коэффициент полезного действия вентилятора [15], принимаем _в=0,46.

-определим необходимую мощность электродвигателя N_gb, кВт [14]:

(3.34)

где К_п - коэффициент запаса мощности на пусковой момент. К_п = 1,1 при N_b 5,0 кВт.

_пер - коэффициент полезного действия передачи,

_пер = 0,95 клиноременная передачи.

Принимаем к вентилятору ВР-45-6,3 электродвигатель марки 4А 160 М4 с N_gb = 18,5 кВт и частотой вращения _gb = 1465 мин ^-1 [16].

-расчет мощности N_b, кВт [14]:

где _в = 0,71 [16]; _b = 1720 мин ^-1

-необходимая мощность электродвигателя N_gb, кВт [14]:

Принимаем к вентилятору ВЦ-14-46 №5 электродвигатель марки 4А132М6 с N_gb = 7,5 кВт и частотой вращения _gb = 970 мин ^-1. [16].

5.1.Расчет рыночной цены сушильной машины на стадии разработки

5.1.1Расчет цены затратным методом.

Рыночная цена проектируемой сушильной машины на стадии разработки будет вычисляться по следующей формуле:

Ц = с/с + Пр, руб (5.1)

где с/с - себестоимость материалов и комплектующих, руб;

Пр - прибыль от продажи машины, руб.

Прибыль (Пр) вычисляется исходя из необходимого уровня рентабельности.

Пр = с/с * R_пр /100 (5.2)

где R_пр - уровень рентабельности (рекомендуется принимать в пределах от 15 до 40 %)

5.1.2.Расчет себестоимости сушильной машины

Материальные затраты представлены в таблице 5.1., в которой содержатся материалы и комплектующие сушильной машины, а также их количество и стоимость за единицу.

ТАБЛИЦА 5.1.

Стоимость материалов и комплектующих изделий.

№ п/п	Наименование материалов и комплектующих изделий	кол- во	Цена за еди -ницу материалов, руб.	Стоимость, руб.
	Железо листовое 1,5 мм.	72 лист.	200	14400
	Уголок металл. № 10	55 м.	78,7	4328,5
	Уголок металл. № 4	20 м.	14,4	288
	Болт М 8 ГОСТ 7805 - 70	15 кг.	29	435
	Болт М 16 ГОСТ 7805 - 70	10 кг.	29	290
	Болт М 20 ГОСТ 7805 - 70	5 кг.	29	145
	Гайка М 8 ГОСТ 5808 - 79	15 кг.	29	435
	Гайка М 16 ГОСТ 5808 - 79	10 кг.	29	290
	Гайка М 20 ГОСТ 5808 - 79	5 кг.	29	145
	Шайба - 8 ГОСТ 7519 - 78	15 кг.	29	435
	Шайба - 16 ГОСТ 7519 - 78	10 кг.	29	290
ИТОГО :	21481,5

Транспортные расходы принимаем в размере 15% от стоимости материалов и комплектующих из табл. 5.1.

Тр = 15%*С_мат (5.3)

где Тр - транспортные расходы, руб;

С_мат - стоимость материалов и комплектующих, руб.

Тр = 15*21481,5/100 = 3222,22 руб.

5.2 Расчет затрат на оплату труда основным производственным рабочим

ТАБЛИЦА 5.2.

Заработная плата основных производственных рабочих.

Профессия	Числен - ность, чел.	Часовая тарифная ставка руб./час.	Затраты рабо-чего времени на 1 машину, час.	Заработная плата по тарифу, руб.
Изготовление
1.Слесарь 6 разр.	4	16	160	10240
2.Сварщик 4 разр.	1	17	160	2720
Монтаж
1.Слесарь 6 разр.	4	16	70	4480
Итого :	17440

Премии принимаем 30% от з/п по тарифу.

П = 30%*з/п _т, руб (5.4)

П = 30 * 17440/100 = 5232 руб

Дополнительная з/п = 10% от основной з/п.

Дз/п = 10%*22672,2 руб = 2267,2 руб.

Затраты на оплату труда = Осн з/п + Д з/п

Затраты на оплату труда = 22672 + 2267,2 = 24939,2 руб.

5.3 расчет единого социального налога по основным производственным рабочим

СН = з/п * (СтСН/100), руб (5.5)

Социальный налог по основным производственным рабочим 35,6% плюс 4,2% - класс профессионального риска (металлургическое машиностроение 18 класс); [Федеральный закон «О страховых тарифах на обязательное социальное страхование от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний на 2001 г»], [Постановление от 27 мая 2000 г № 415 «О внесении дополнения в постановлении правительства РФ от 31 августа 1999 г №979»].

СН = 39,8 * 24939,2/100 = 9925,8 руб.

5.4 Расчет накладных расходов.

Накладные расходы берем 800 % от заработной платы основных производственных рабочих.

С/с = С_мат + Тр + з/п + СН + НР (5.7)

с/с = 21481,5 + 24939,2 + 9925,8 + 199513,6 = 259082,32 руб

R_пр = 30%

Пр = 259082,32*30/100 = 77724,696 руб

Полученные и известные величины подставляем в формулу (5.1):

Ц = 259082,32 + 77724,696 = 336807,01 руб.