Разработка технологических норм

Операционные дифференцированные нормы. Все технологические нормы расхода включают в себя кроме потерь энергии в сетях и преобразовательных установках составляющую полезного расхода топлива и энергии.

Наибольший удельный вес в энергетических балансах цехов и предприятий имеет расход энергии на технологические нужды. Это относится как к основным, так и к вспомогательным цехам, поскольку в каждом вспомогательном цехе свой технологический процесс.

Операционная дифференцированная норма включает в себя расход топлива и энергии за операционное время, а также потери. Расход топлива и энергии за операционное время определяется нормальным энергетическим балансом агрегата (операции) и складывается из полезного расхода, переменных и постоянных потерь топлива и энергии за основное время работы агрегата и потерь вспомогательного времени.

Потери определяются отдельно в соответствии с календарным графиком работы агрегата и включаются в операционную норму путем деления их абсолютной величины на заданный объем выпуска.

Пусковые потери, связанные с графиком сменности работы оборудования, характерны для большинства энергопотребляющих агрегатов и состоят из потерь аккумулированной в обору­довании тепловой энергии при его остановке (должны быть возмещены при последующем пуске оборудования) и тепловых потерь с излучением в окружающую среду. Пусковые потери большинства аппаратов и оборудования довольно значительны, поэтому борьба за их снижение является важным участком ра­боты заводских энергетиков.

Пусковые потери зависят не только от графика сменности и выходных дней, а также от многочисленных технических факторов. Поэтому для режимов предварительного разогрева в рабочую смену необходимо иметь график зависимости пусковых потерь от времени простоя. Для определения этих потерь нужно исходить из пускового расхода энергии за неделю и за смену:

,

,

где и – разовые пусковые потери при перерыве в работе соответственно на выходной день и на нерабочую смену; n – число смен за рабочий день.

При работе с перерывами возможны два режима: с полной остановкой оборудования и режим холостого хода. Первый режим связан с пусковыми расходами, второй – с дополнительными потерями на холостой ход. Для выбора режима, в котором должен работать агрегат, необходимо сопоставить дополнительные потери в обоих режимах. Если обозначить потери при перерыве с остановкой агрегата , потери мощности на холостом ходу , а продолжительность перерыва в работе , то критическая продолжительность перерыва, при которой потери в обоих режимах одинаковы , составит .

Если длительность перерыва не превышает , то не сле­дует отключать оборудование на время перерыва, если больше , целесообразно отключить (рис. 8.4).

Рис. 8.4. К определению целесообразности отключения оборудования на время перерыва в работе

В основе нормирования пусковых расходов должны быть данные специальных испытаний, и сводится оно к установлению норм расхода топлива и энергии на одну остановку. Расчет числа остановок – пусков оборудования производится по установленному графику работы.

Порядок разработки операционной дифференцированной нормы расхода топлива и энергии следующий:

1). На основании данных о расходе топлива и энергии, полученных в результате испытаний (расчетов), и материального баланса составляется фактический энергетический баланс операции.

2). Определяется фактический удельный расход топлива и энергии:

,

где – фактический расход энергии на отдельную операцию; – количество продукции, полученной в течение одной операции (цикла), в натуральных единицах.

3). Анализируется структура фактического энергетического баланса и производится количественная оценка полезной составляющей расхода, потерь на холостом ходу и пусковых.

4). Выявляются факторы, повлиявшие на каждый элемент фактического баланса (производительность, вид и качество материала, технологические и энергетические параметры процесса, а для агрегатов периодического действия вспомогательное время и др.).

5). Устанавливается зависимость между элементами фактического энергетического баланса и операции и численными показателями влияния каждого из указанных факторов на удельный расход энергии.

6). На основе оценки потерь и разработки оргтехмероприятий по экономии энергии составляется нормальный энергетический баланс, являющийся основой для установления нормы расхода энергии.

Таким образом, операционная дифференцированная норма расхода энергии может быть определена по следующей формуле:

,

где – экономия энергии за счет внедрения оргтехмероприятий;

– удельный пусковой расход энергии.

Разработка суммарных и операционных укрупненных норм. Суммарная операционная норма может быть представлена в следующем виде:

, (8.1)

где W – расход энергии на основной и вспомогательный технологические процессы;

– удельный расход энергии на выпуск определенного типоразмера продукции;

– расход энергии на вспомогательные механизмы, обслуживающие основной процесс (агрегат);

– количество продукции определенного типоразмера;

П – объем выпуска.

Первое слагаемое в соотношении (7.1) представляет собой укрупненную операционную технологическую норму расхода энергии, так как норма отнесена не к отдельным типоразмерам продукции, а ко всей продукции. Второе слагаемое показывает долю расхода энергии вспомогательными механизмами на еди­ницу продукции.

Следовательно, для того чтобы установить укрупненную суммарную технологическую норму расхода энергии, необходимо знать укрупненную операционную технологическую норму на единицу продукции и расход энергии вспомогательными механизмами.

,

где – укрупненная операционная технологическая норма расхода энергии на производство всей продукции.

Существуют различные способы укрупнения операционных и суммарных технологических норм. Наиболее простой относится к выработке однородной продукции, например пара, сжатого воздуха, на агрегатах различной производительности. Здесь укрупненная норма определяется как средневзвешенная величина удельных расходов на отдельных агрегатах, поэтому необходимо знать объем выпуска и дифференцированные нормы для каждого агрегата.

При большой номенклатуре продукции невозможно охватить все типоразмеры дифференцированными нормами. С целью упрощения расчетов необходимо использовать метод укрупне­ния норм с помощью коэффициентов энергоемкости.

Этот метод заключается в следующем:

1. По показаниям приборов данного агрегата устанавливается фактический расход энергии на выпуск единицы каждого типоразмера продукции. На основании этих показателей определяется коэффициент энергоемкости , который показывает, во сколько раз больше или меньше требуется энергии на выпуск того или иного типоразмера по сравнению с основным типоразмером, коэффициент энергоёмкости которого принят равным единице:

,

где – фактический удельный расход энергии на выпуск основного типоразмера продукции.

За основной типоразмер продукции может быть принят наиболее энергоемкий по сравнению с другими типоразмерами или имеющий наибольший удельный вес в общем объеме выпуска.

2. Определяется доля каждого типоразмера продукции в общем объеме выпуска.

3. Рассчитывается средний коэффициент энергоемкости всей продукции по формуле

.

4. Определяется операционная дифференциальная норма расхода энергии для основного типоразмера продукции.

5. Рассчитывается укрупненная операционная технологическая норма расхода энергии для всей продукции по формуле

.

Пример. В дуговой печи ДС-0,5 выплавляется, три вида стали. Обозначим их условно № 1, №2, №3. Общий выпуск составляет 200т, в том числе 50 т стали № 1 ( ), 70 т стали № 2 ( ) и 80 т стали № 3 ( ). По показаниям счетчиков был установлен фактический удельный расход электроэнергии на выплавку соответственно 1100, 1056 и 1078 .

За основной типоразмер, принимаем сталь № 1, коэффициент энергоемкости для которой считаем равным единице ( ). Тогда для других видов стали

; .

Средний коэффициент энергоемкости всей продукции

.

Рассчитываем операционную дифференцированную норму расхода электроэнергии на выплавку 1 т стали №1. Эта норма составила 908,3 . С учетом коэффициента выхода годности металла ( ) получаем