ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 93
Скачиваний: 0
4. РАСЧЕТ ОЖИДАЕМОЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОТ ВНЕДРЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫМ РЕЖИМОМ
ПО ТЕМПУ ПРОКАТКИ
Исходные данные
Система авторегулирования теплового режима методической печи по темпу прокатки обеспечивает:
1)необходимое качество нагрева металла перед прокаткой в ус ловиях переменной производительности;
2)автоматическое уменьшение тепловой нагрузки при кратковре менных простоях стана и восстановление ее до нормальной величины при пуске стана.
Согласію технологической инструкции, тепловую нагрузку печи уменьшают только при простоях более 30 мин. К заранее известным относятся простои на приемку — сдачу смей (осмотр стана). В этом случае тепловую нагрузку на печах своевременно снижают. Соответ ственно обстоятельствам поддерживают тепловую нагрузку при про стоях, обусловленных отклонениями в работе печей и подогревом ме талла. Во всех остальных случаях (при простоях менее 30 лшк) на печи поддерживается чрезмерно высокая тепловая нагрузка. Общая картина простоев стана 2300 за год представлена в табл. 16 (таблица составлена по данным цеха и заводской лаборатории). По пунктам 2, 3, 4, 5 и 8 определим средневзвешенную величину простоев, которая
ТАБЛИЦА 16
Характеристика простоев стана за год
№ |
|
Общее |
Средняя |
Число |
Виды простоев |
время |
величина |
||
пп. |
простоев |
одного |
простоев |
|
|
|
за год, ч |
простоя, |
|
|
|
|
м и н |
|
1 |
Осмотр стана |
492,9 |
28 |
1056 |
2 |
Смена муфт подшипников |
48,91 |
15 |
196 |
3 |
Ремонт механического обору |
106,02 |
15 |
424 |
|
дования |
|
|
|
4 |
Ремонт электрооборудования |
39,08 |
30 |
78 |
5 |
Вследствие отсутствия электро |
74,68 |
10 |
448 |
|
энергии |
|
|
|
6 |
Вследствие неполадок в работе |
5,14 |
5 |
60 |
|
печей |
|
|
|
7 |
Подогрев металла |
58,32 |
18 |
195 |
8 |
Прочие |
18,26 |
5 |
208 |
И т о г о |
843,31 — |
— |
составляет 18,96 мин. Уменьшение тепловой нагрузки печи в тече ние этого времени вследствие внедрения системы управления позво лит: а) уменьшить удельный расход топлива; б) уменьшить коли чество угара и окалины; в) увеличить производительность печи и стана.
Количество тепла, затраченного на нагрев металла, определяется
по формуле |
|
|
Q = |
P( I K - I O). |
(ѴІІ-17) |
где |
(к — энтальпия металла в конце нагрева, определяемая |
по сред |
|
ней температуре; |
|
|
і'о — то же, в начале нагрева. |
|
Экономия тепла, а следовательно, и топлива после внедрения системы авторегулирования определяется отношением
Я— |
Qi — Q\ |
|
|
(VIl-18) |
|
Qi |
|
|
|
где |
Qi и Q2 — тепло, |
затраченное па |
нагрев |
металла в сравнива |
|
емых вариантах (до и |
после |
автоматизации). |
|
После подстановки |
соответственных значений Qі и Q2, определя |
|||
емых по формуле (ѴІІ-17), в это отношение получим его следующее выражение:
8 = |
(VII-19) |
|
к, |
где Ц — энтальпия металла в конце нагрева в сравниваемых вариан
тах.
Поскольку посад металла холодный, іо= 0 .
Имея заданную температуру выдачи металла из печи 1=1200° С, по таблице энтальпий для стали, содержащей 0,3% углерода, опре деляем іКг =841,55 кдж/кг.
Так как средневзвешенная величина простоя равна 18,96 мин, на ходим по графику нагрева заготовки, что за это время температура металла повышается на 50 град и достигает 1250° С.
По той же таблице энтальпий определяем, что і к =877,6 кдж/кг. Подставляя полученные значения іКі и ік в формулу (ѴІІ-19), по
лучаем отношение, равное 0,042, т. е. экономия топлива составляет 4,2%. Эта экономия рассчитана только с учетом тепла, поступающего на нагрев металла, в то время как коэффициент использования тепла в рабочем пространстве печи составляет практически 25%. Отсюда общая экономия топлива составит
4,2-100 Эт= 8,4% .
0,5
Угар углеродистой стали в зависимости от времени ее пребывания в печи определяется по формуле
at = a V t , (VII-20)
где a — количество угара за 1 ч пребывания металла в печи; ^ — время пребывания металла в печи.
Экономия по угару определяется отношением
д£ ,~ + г |
V h - V t , |
Эу— |
(VII-21) |
а(г |
Vt, |
где a t i , аіщ — величина угара в сравниваемых вариантах.
Так как величина угара за 1 ч будет одинаковой, экономия ме талла по угару составит
V 18,96+ 120 —Km |
7% , |
||
- ----- |
- |
------- • 100 = |
|
К |
18,96 + 120 |
|
|
где 120 — среднее время |
пребывания |
заготовок в печи, мин. |
|
Производительность печи определяется по формуле
р ______Qo6iu 'ч — ^ Д Qn |
(V1I-22) |
||
~ |
Ді |
||
|
|||
где |
Qoöiu — общая тепловая мощность печи; |
|
|
г) — коэффициент использования тепла; AQn — потери тепла в рабочем пространстве; Ді — приращение энтальпии металла;
QOÖIU — Q + Qx-x>
Спол — полезнаяГ мощность печи; Qx•X-x— мощность»' холостого хода печи;
QycB-топл
QtUWI — '
11
AQn
При 11 =0,25 QycB.Tenn—AQn— Q.
2Q |
2Q |
Q o 6 iu — ' Л |
0,25 |
(VII-23)
(VII-24)
(VII-25)
Подставив известные и полученные значения в формулу (VI1-22), получим:
2Q |
0,25 — Q |
Q |
|
Qa |
0,25 |
|
|||
|
Р, |
|||
|
877,6 |
877,6 ' |
841,55 ’ |
|
|
|
где Р\ и Рг — производительность печи в сравниваемых вариантах.
320
Изменение производительности определится отношением
Pt — Pi |
_ |
877,6Qg — 841,55Qx |
Рг |
~ |
841,55Q! |
Зная, что отношение (ѴІІ-18), а следовательно, и (ѴІІ-19) равно 0,084, определяем, что
Q2 = Qi — 0,084 = 0,916. •
Подставив это значение, получим
841,55 — 877,6-0,916
0,044,
841,55
т. е. увеличение производительности составит 4,4%.
Таким образом, исходными данными для расчета экономической эффективности от внедрения системы авторегулирования теплового режима печи по темпу прокатки являются:
1)увеличение производительности печи на 4,4%;
2)уменьшение угара (в том числе окалины) на 7%;
3)уменьшение удельного расхода топлива на 8,4%.
Увеличение производительности печи на 4,4% не говорит о соот ветственном росте производительности стана, так как печь является узким местом для 78% всего прокатываемого сортамента. Увеличе ние производительности стана с учетом этого обстоятельства составит
4,4-0,78 = 3,430/о.
Расчет
Увеличение производительности стана на 3,43% и уменьшение угара и окалины на 7% рассчитывали по формулам (ѴП-8) и (ѴІІ-9). Экономия по топливу при уменьшении его удельного расхода на 8,4% определяется по формуле
ЭТ= 8 ,4 Г Ц Т, |
|
|
где |
Т — годовой расход условного топлива; |
|
|
Цт — цена 1 тусловного топлива. |
|
|
Дополнительные капитальные вложения |
в систему составят |
25,0 тыс. руб. Годовые отчисления определяются по формуле
0 = кя (а + р + э)0,01,
Годовая экономия
Эг = Зу.п.р + Эу + Эт— 0.
Годовой экономический эффект
Э = (Cj — С,) Р2 -)- (kx — k2) Ett P2,
где (Cx—С)Р2= Э 2— экономия |
по статьям себестоимости; |
kx—k2 — экономия |
по удельным капитальным вло |
жениям; |
|
£ н — нормативный коэффициент эффективности; Р2 — новый объем производства.