Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОМ. ОБЪЕКТОВ.doc
Скачиваний:
10
Добавлен:
02.05.2019
Размер:
908.8 Кб
Скачать

4 Определение энергозатрат в технологическом процессе производства детелей на машиностроительном предприятии

На рис.3а, 3б, 3в представлена схема технологического процесса производства детали. Технологическая цепочка включает в себя 12 позиций: 1-я укрупненная позиция выделена как заготовительный цех, остальные представлены конкретными операциями обработки детали.

Потребляемыми энергоресурсами являются:

  • электроэнергия (на всех этапах) - Эw, кВт∙ч ;

  • топливо – газ (в среднетемпературной печи нагрева) - Эт, т.у.т (тонна условного топлива).;

  • сжатый воздух (пневмоинструмент, воздушный молот) Эв, мн3;

  • тепло (отопление и горячее водоснабжение цеха) – Этепл, Гкал (кВт∙ч).

Целью анализа для данной технологической линии является определение фактического энергопотребления и соответственно оценки энергоемкости продукции.

Полученные значения энергоемкости сравниваются с аналогичными данными предыдущего периода и данными по аналогичным производствам в отрасли.

При обследовании производятся замеры расходов энергоносителей по приборам (при их наличии), т.е. они определяется по счетчику, на партию деталей – Эw, кВт∙ч (или одну деталь).

Если приборы отсутствуют или измерение невозможно выполнить по той или иной причине, то энергопотребление оценивается по мощности оборудования с учетом коэффициента загрузки, времени работы, степени износа и т.п.

Для сжатого воздуха используются следующие расчетные формулы:

Эв = Gв ∙ eв [кВт∙ч], (4.1)

где Gв – расход воздуха по расходомеру на промежуток времени на партию заготовок, в пересчете на мн3, eв – удельная энергоемкость воздуха, кВт∙ч/мн3

Если воздух покупной, то энергоемкость определяется по следующей формуле:

Эв = 0,123 ∙ Gв ∙ Цвт.у.т [кВт∙ч] ], (4.2)

где ЦВ , Цт.у.т. стоимость 1м3 сжатого воздуха и 1 тонны условного топлива, соответсвенно.

Для топлива, используемого в процессе производства, применяются следующие расчетные формулы:

Эт = Gт ∙ Нuу.т, т.у.т. (4.3)

или

Эт = 0,123∙Gт∙Нuу.т, кВт∙ч (4.4)

где Нu , Hу.т. – теплотворные способности топлива и условного топлива [Дж/кг].

Энергоемкость в процессе подготовки под закалку определяется либо по мощности печи с учетом фактических затрат времени, либо по массе садки с учетом времени цикла, температуры нагрева и КПД:

Эw = М∙с (tн – tо) / ηп , (4.5)

где М – масса садки, с - теплоемкость материала заготовок, tн , tо – температура нагрева и начальная температура заготовок, ηп – КПД печи.

Энергоемкость процесса закалки определяется мощностью Р ванны с учетом фактического времени работы на партию деталей τ и кратности включения нагревателей К:

Эw = Р ∙ τ ∙ К. (4.6)

Параллельно затраты ТЭР определяются по нормативам для каждой операции. Результаты представляются в виде полных затрат энергии по видам на партию продукции, удельных затрат на единицу продукции, удельных затрат в денежном выражении по видам ТЭР и удельных затрат в единых энергетических единицах. Для этого используются формулы 4.6, 4.7, 4.8, 4.9.

Последняя форма представления не подвержена конъюнктуре тарифов и является по сути самой объективной характеристикой.

Периодическое проведение подобного анализа по технологическим цепочкам, цехам, производствам и предприятию в целом дает возможность проводить правильную энергетическую политику, что относится к функциям служб энергоменеджмента.

Формулы расчета энергозатрат на единицу продукции:

(3.6)

4.7

, где N –количество деталей в партии, - количество всего номенклатурного ряда деталей, выпускаемых одновременно с исследуемой партией деталей, для которых обследуется их технологический процесс.

Формулы расчета энергозатрат на единицу продукции в денежном выражении по тарифам потребителя:

(3.7)

4.8

,

где рW, рТ,, рв, ртепл – тарифы на электроэнергию, топливо, сжатый воздух и отопление соответственно.

Полная энергоемкость на единицу продукции в денежном выражении по текущим тарифам определяется выражением:

, (4.9)

Полная энергоемкость в энергетических единицах рассчитывается следующим образом:

(4.10)

На основании данных, полученных при помощи такого анализа энергоэкономических показателей, могут быть выявлены наиболее проблемные и, в тоже время, перспективные, с точки зрения энергосбережения, элементы производственного цикла.

Данная методика позволяет проводить энергообследование на достаточно высоком качественном уровне, не прибегая к детальному изучению элементов технологического процесса. При этом исключается появление ошибочных выводов относительно постановки задачи энергосберегающих мероприятий. В таблицах 4.1 и 4.2 представлены индивидуальные задания по расчету энергоемкости единицы продукции в соответствующих технологических процессах.

Таблица 4.1

Вариант

1

2

3

4

5

6

Кол-во деталей, шт.

100

50

140

160

200

10

Позиция обработки детали (участок обработки)

1

Заготов. цех

 

Эл. энергия

3,5 Квт∙ч

18,5 Квт∙ч

6,5 Квт∙ч

12 Квт∙ч

25Квт∙ч

-

Время, мин.

30

10

25

19

48

-

Сжат. воздух

22м3

31м3

15м3

0,5м3/дет.

89м3

-

 

2

Термич. обраб.

Эл. энергия

-

2,1 Квт∙ч

11,1 Квт∙ч

8,6 Квт∙ч

-

37 Квт∙ч

Время, мин.

-

20

18

28

-

50

Топливо

-

100кг

180кг

75кг

-

120кг

3

Ковка

 

Эл. энергия

5,7 Квт∙ч

-

15 Квт∙ч

7,7 Квт∙ч

12Квт∙ч

8,7 Квт∙ч

Время, мин.

15

-

20

10

45

25

Сжат. воздух

30м3

-

100м3

45м3

65м3

20м3

4

Обдирка

 

Эл. энергия

6,5 Квт∙ч

25 Квт∙ч

-

12,5 Квт∙ч

24Квт∙ч

6,5Квт∙ч

Время, мин.

30

25

-

45

5

30

5

Токарн. обраб.I

 

Эл. энергия

10 Квт∙ч

41 Квт∙ч

40 Квт∙ч

23 Квт∙ч

60 Квт∙ч

12 Квт∙ч

Время, мин.

30

16

22

14

48

20

6

Фрезеровка-

 

Эл. энергия

5 Квт∙ч

15 Квт∙ч

11 Квт∙ч

-

15 Квт∙ч

-

Время, мин.

42

35

25

-

21

-

Сжат. воздух

0,2м3/дет.

0,6м3/дет.

12м3

-

0,6м3/дет.

-

7

Сверление

 

Эл. энергия

-

14,5 Квт∙ч

25 Квт∙ч

16 Квт∙ч

9,5 Квт∙ч

28,5 Квт∙ч

Время, мин.

-

14

5

25

5

15

Сжат. воздух

-

0,1м3/дет.

0,05м3/дет.

0,6м3/дет.

0,4м3/дет.

3

8

Токарн. обраб.II

 

Эл. энергия

18 Квт∙ч

35 Квт∙ч

-

8 Квт∙ч

42 Квт∙ч

28Квт∙ч

Время, мин.

12

21

-

7

19

22

9

Нагрев под закалку

 

Эл. энергия

12 Квт∙ч

18 Квт∙ч

46 Квт∙ч

10 Квт∙ч

32 Квт∙ч

65Квт∙ч

Продолжение таблицы 4.1

Время, мин.

85

60

120

25

35

25

10

Закалка

 

Эл. энергия

8 Квт∙ч

17 Квт∙ч

8 Квт∙ч

8 Квт∙ч

28 Квт∙ч

24Квт∙ч

Время, мин.

45

60

70

50

45

25

11

Шлифо-вание

 

Эл. энергия

3,4 Квт∙ч

4,8 Квт∙ч

6 Квт∙ч

3,4 Квт∙ч

87Квт∙ч

17 Квт∙ч

Время, мин.

20

24

10

15

30

16

12

Обработка холодом

 

Эл. энергия

15 Квт∙ч

-

80Квт∙ч

100 Квт∙ч

-

45Квт∙ч

Время, мин.

50

-

30

15

-

10

Таблица 4.2

Вариант

7

8

9

10

11

12

Кол-во деталей, шт.

300

60

250

500

80

17

Позиция обработки детали (участок обработки)

1

Заготов. цех

 

Эл. энергия

7Квт∙ч

6Квт∙ч

22Квт∙ч

-

4,5Квт∙ч

1Квт∙ч

Время, мин.

40

15

21

-

40

10

Сжат. воздух

52м3

28м3

55м3

-

14м3

3

 

2

Термич. обраб.

Эл. энергия

9,6Квт∙ч

11Квт∙ч

23Квт∙ч

4,1Квт∙ч

26Квт∙ч

8Квт∙ч

Время, мин.

38

19

33

45

10

30

Топливо

80 м3

15м3

30м3

25м3

40м3

65м3

3

Ковка

 

Эл. энергия

23Квт∙ч

21,2Квт∙ч

13Квт∙ч

9Квт∙ч

5,9Квт∙ч

15Квт∙ч

Время, мин.

25

25

45

66

35

24

Сжат. воздух

24м3

20м3

60м3

10м3

20м3

24м3

4

Обдирка

 

Эл. энергия

5,5Квт∙ч

10Квт∙ч

13,5Квт∙ч

9,5Квт∙ч

13,5Квт∙ч

4,5Квт∙ч

Время, мин.

25

11

12

7

32

40

5

Токарн. обраб.I

 

Эл. энергия

14Квт∙ч

-

10Квт∙ч

13Квт∙ч

20Квт∙ч

40Квт∙ч

Время, мин.

30

-

25

40

20

25

6

Фрезеровка-

 

Эл. энергия

44Квт∙ч

12Квт∙ч

35Квт∙ч

56Квт∙ч

35Квт∙ч

65Квт∙ч

Продолжение таблицы 4.2

Время, мин.

32

26

42

32

12

22

Сжат. воздух

0,8м3/дет.

0,6м3/дет.

0,4м3/дет.

0,4м3/дет.

0,6м3/дет.

0,1м3/дет.

7

Сверление

 

Эл. энергия

14,5Квт∙ч

19,5 Квт∙ч

13,5 Квт∙ч

16,5Квт∙ч.

13,5 Квт∙ч

14Квт∙ч

Время, мин.

25

21

25

6

9

15

Сжат. воздух

0,5м3/дет.

0,7м3/дет.

0,6м3/дет.

0,4м3/дет.

0,7м3/дет.

0,6м3/дет.

8

Токарн. обраб.II

 

Эл. энергия

-

68Квт∙ч

73Квт∙ч

13Квт∙ч

38Квт∙ч

16Квт∙ч

Время, мин.

-

42

26

16

45

68

9

Нагрев под закалку

 

Эл. энергия

13Квт∙ч

44Квт∙ч

-

44Квт∙ч

-

52Квт∙ч

Время, мин.

41

35

-

65

-

35

10

Закалка

 

Эл. энергия

27Квт∙ч

21Квт∙ч

-

36Квт∙ч

-

12Квт∙ч

Время, мин.

45

15

-

25

-

15

11

Шлифо-вание

 

Эл. энергия

-

23Квт∙ч

33Квт∙ч

-

6,6Квт∙ч

-

Время, мин.

-

36

18

-

11

-

12

Обработка холодом

 

Эл. энергия

35Квт∙ч

-

45Квт∙ч

19Квт∙ч

25Квт∙ч

-

Время, мин.

20

-

30

16

18

-