1 Суть, значення і завдання енергозбереження
|
|
Скачати 2.11 Mb.
|
То. Точка Рmax відповідає роботі обладнання в постійному режимі навантаження при максимальній годинній продуктивності Amax. Проте найменша питома витрата енергії при безперервній роботі агрегату спостерігається в точці b, відповідній роботі обладнання в постійному режимі навантаження з так званою економічною продуктивністю Аек.
Крива Рх.х-b-Рmax характеризує режим постійного навантаження обладнання, найбільш вигідний в умовах безперервної роботи. Пряма Рх.х-Рmax відповідає найменш вигідному з енергетичної точки зору режиму безперервної роботи агрегату, характеризується чергуванням періодів роботи при максимальній годинній продуктивності з холостими ходами. Переривисті режими роботи агрегату характеризуються на графіку прямими 0-Рmax і 0-b. Перша з них відповідає режиму чергування періодів роботи агрегату при максимальній годинній продуктивності Аmax з повним вимкненням обладнання на час перерв, а друга - режиму чергування перерв з повним вимкненням агрегату з періодами роботи обладнання при економічній годинній продуктивності Аек. Останній режим є найвигіднішим з точки зору витрати енергії, оскільки йому при заданій середньокалендарній продуктивності Ао відповідає найменша величина середньокалендарної підведеній потужності Ро, а отже, і найменша величина середньокалендарної питомої витрати енергії do. Розглянута енергетична діаграма (рис.5.5) дозволяє зробити такі висновки щодо енергетичної економічності роботи обладнання з увігнутими характеристиками підведеної потужності: 1 Якщо за умовами виробничої програми такому обладнанню може бути задана середньокалендарна продуктивність, що дорівнює або більша, ніж його економічна продуктивність (тобто Ао >= Аек), то з точки зору витрати енергії обладнання повинно працювати в режимі безперервної роботи з постійною годинною продуктивністю. 2 Якщо виробнича програма не забезпечує середньокалендарного навантаження обладнання за його економічною годинною продуктивністю (тобто Ао < Аек), то з точки зору витрати енергії найвигідніше переходити на переривистий режим роботи агрегату з чергуванням періодів роботи при постійному навантаженні, що дорівнює економічній годинній продуктивності Аек, з повним вимкненням обладнання. 3. Якщо в тих самих умовах навантаження обладнання випуском продукції (Ао<�Аек) виробництво не допускає переривистого режиму роботи агрегату, то з точки зору витрати енергії обладнання слід експлуатувати в режимі безперервної роботи з постійним навантаженням, що дорівнює заданій середньокалендарній продуктивності Ао. 5.2.3 Обладнання з опуклими характеристиками підведеної потужності Для обладнання з такими характеристиками під час роботи зі змінним навантаженням середньогодинна величина підведеної потужності і середньогодинна питома витрата енергії при заданій середньогодинній продуктивності Ан також не дорівнюють підведеній потужності і питомій витраті енергії під час роботи агрегату з постійною годинною продуктивністю А=Ан (рис. 5.6). Різниця між вказаними значеннями підведеної потужності характеризує в даному випадку не додаткові витрати, а економію енергії при змінному режимі навантаження в порівнянні з режимом роботи з постійним навантаженням.
Енергетична діаграма роботи обладнання з опуклими характеристиками підведеної потужності може бути подана у вигляді такого графіка (рис. 5.7). Заштрихована область тут характеризує безперервну роботу агрегату з різними режимами навантаження. Точка Рmax відповідає безперервній роботі з постійним навантаженням, що дорівнює максимальній годинній продуктивності обладнання Аmax, при якій спостерігається найменше значення питомої витрати енергії. Крива Рх.х-b-Рmax відповідає безперервній роботі обладнання в режимі постійного навантаження, який тут є найменш вигідним з енергетичної точки зору за будь-яких умов, оскільки йому при будь-якій заданій середньокалендарній продуктивності відповідає найбільше значення середнекалендарної підведеної потужності Ро.
Пряма Рх.х-Рmax характеризує безперервну роботу агрегату з чергуванням корисної роботи при максимальній годинній продуктивності Аmax з холостими ходами обладнання. Цей режим в умовах безперервної роботи агрегату при будь-якій заданій середньокалендарній продуктивності з погляду споживання енергії вигідніший, ніж робота з постійним навантаженням, що дорівнює тій самій середньо-календарній продуктивності Ао. Пряма 0-Рmax відповідає переривистому режиму роботи обладнання з чергуванням періодів корисної роботи при максимальній годинній продуктивності Аmax і перерв з повним вимкненням агрегату. Цей режим є з енергетичної точки зору найвигіднішим при будь-якій заданій середньокалендарній продуктивності, меншій, ніж його максимальна годинна продуктивність. На підставі розглянутої енергетичної діаграми можна зробити такі висновки, що належать до роботи обладнання з опуклими характеристиками підведеної потужності: 1 Безперервна робота агрегату з постійним навантаженням з погляду витрати енергії вигідна тільки тоді, коли виробнича програма дозволяє навантажити обладнання на величину його максимальної годинної продуктивності Аmax протягом усього календарного періоду часу То. 2 При безперервній роботі обладнання, встановленій умовами виробництва, і заданій неповній середньокалендарній продуктивності агрегату Ао<�Аmax, з погляду витрати енергії найвигідніше експлуатувати його в режимі чергування періодів роботи при максимальній годинній продуктивності з холостими ходами або з роботою при мінімальній годинній продуктивності обладнання. 3. У тих самих умовах неповного завантаження обладнання випуском продукції (Ао<�Аmax), але допустимості переривистої роботи, з енергетичної точки зору найвигідніше переходити на переривистий режим роботи агрегату з чергуванням періодів корисної роботи при максимальній годинній продуктивності і перерв з повним вимкненням обладнання. Таким чином, підбиваючи підсумки всьому сказаному про енергетичну економічність роботи обладнання безперервної дії, можна стверджувати, що незважаючи на різноманітність можливих режимів його роботи, практично доцільними є тільки такі чотири режими: 1. Безперервна робота з постійним навантаженням агрегату. Цей режим допустимий для обладнання з прямолінійними й увігнутими характеристиками при будь-якому заданому значенні його середньокалендарної продуктивності, а для обладнання з опуклими характеристиками - тільки при постійному навантаженні, що дорівнює максимальній годинній продуктивності агрегату. 2. Безперервна робота зі змінним навантаженням. Цей режим допустимий тільки для обладнання з прямолінійними характеристиками підведеної потужності. 3. Переривистий режим, що характеризується чергуванням періодів корисної роботи при максимальній годинній продуктивності агрегату з холостими ходами обладнання або роботою з мінімальною годинною продуктивністю. Цей режим допустимий в умовах обов'язкової безперервної роботи для обладнання з прямолінійними й опуклими характеристиками підведеної потужності і протипоказаний для агрегатів з увігнутими характеристиками. 4. Переривистий режим, що характеризується чергуванням періодів корисної роботи при максимальній або економічній годинній продуктивності агрегату і перерви в роботі з повним вимкненням обладнання. У всіх розглянутих режимах, окрім безперервної роботи обладнання із змінним навантаженням, питома витрата енергії є сталою величиною при будь-якій заданій середньокалендарній продуктивності агрегату. Таким чином, встановивши конкретний режим роботи обладнання, легко визначити за його енергетичною характеристикою норму питомої витрати енергії, точно відповідну вибраному режиму і заданій середньокалендарній продуктивності агрегату. Якщо за умовами виробництва годинна продуктивність обладнання не може бути зафіксована незмінною, слід передбачити деякий діапазон можливого її коливання щодо встановленої середньої величини. В цьому випадку енергетична характеристика або діаграма агрегату дозволяє встановити відповідний діапазон допустимих коливань середньої питомої витрати енергії. При цьому норму питомої витрати енергії можна задати за його середнім значенням у зазначеному діапазоні. 5.3 Продуктивність і енергетична економічність роботи обладнання циклічної дії До обладнання циклічної дії належать, наприклад, металорізальні верстати, прокатні стани, молоти, преси, печі й таке інше. Виробництво продукції на такому обладнанні зв'язане не тільки з часом ефективної (корисної) роботи, але і з допоміжним часом, що є складовою частиною робочого циклу таких агрегатів. Допоміжний час містить, наприклад, час установки і знімання деталей, підведення і відведення різальних інструментів та інші витрати часу, обумовлені технологічними і конструктивними чинниками. У зв'язку із зазначеним обставинами час безперервної роботи обладнання циклічної дії Тн можна розглядати тільки як якусь подібність того самого часу для обладнання безперервної дії. Час Тн для агрегатів циклічної дії є сумою тривалості повних циклів його роботи, що здійснюються за даний період:  , (5.16)де Тр - тривалість одного робочого циклу агрегату; n - число повних циклів роботи за даний період часу; Тп - тривалість корисної роботи обладнання; Тв - допоміжний час, що складається в загальному випадку з часу холостого ходу Т х.х і тривалості перерви в роботі з повним вимкненням агрегату Тс. Для обладнання циклічної дії випуск продукції може бути виміряний тільки за повний цикл його роботи або за ряд повних циклів. Тому поточна величина годинної продуктивності А агрегату циклічної дії є фіктивною величиною, відповідною годинній продуктивності обладнання, допоміжний час для якого становить нескінченно малу величину в порівнянні з часом його корисної роботи. Середньогодинна продуктивність Ан обладнання циклічної дії може розглядатися також тільки як якась подібність даного показника для обладнання безперервної дії. При цьому, якщо за кожний робочий цикл проводиться Qp одиниць продукції, то середньогодинна продуктивність агрегату циклічної дії за час безперервної його роботи становитиме  (5.17)З формул (5.17) виходить, що середньогодинна продуктивність обладнання циклічної дії залежить не тільки від кількості продукції, що виробляється, але також і від тривалості робочого циклу агрегату. Тому добиватися підвищення середньогодинної продуктивності обладнання циклічної дії потрібно не тільки шляхом збільшення його навантаження за потужністю, але і шляхом поліпшення його використання в часі (подібно до того, як може бути підвищена середньокалендарна продуктивність обладнання безперервної дії). Це може досягатися як шляхом збільшення одночасно оброблюваних виробів (наприклад, на багатошпиндельних верстатах), так і шляхом зменшення часу корисної роботи і скорочення допоміжного часу в робочому циклі агрегату. Показники середньокалендарної продуктивності Ао обладнання циклічної дії не відрізняються від аналогічних показників для обладнання безперервної дії, оскільки ця величина як у першому, так і в другому випадках відображає відносну тривалість безперервної роботи, перерв і простоїв агрегату, що виходять за межі їх робочих циклів. Хоча для відрізків часу То <=Тп можна говорити про безперервну роботу обладнання циклічної дії, побудувати для нього характеристику підведеної потужності, відповідну цьому режиму, неможливо, оскільки за час Тп не можна визначити продуктивність агрегату. Отже, енергетична характеристика для такого обладнання може бути побудована тільки на відрізку часу Те >= Тр. Якщо розглядати роботу агрегату циклічної дії за час То <= Тн (тобто за час, що не містить тривалість перерв, пов'язаних з режимом роботи підприємства), то, очевидно, можливі два стани обладнання протягом допоміжного часу: - холостий хід агрегату; - повне вимкнення обладнання. Ті ж два стани обладнання, в принципі, можливі і під час перерв, пов'язаних з режимом роботи підприємства (міжзмінні перерви, вихідні, святкові дні та ін.). Таким чином, енергетична діаграма роботи обладнання циклічної дії (рис. 5.8) зовні нагадує енергетичну діаграму для обладнання безперервної дії з прямолінійними характеристиками підведеної потужності (рис. 5.3). Проте енергетична діаграма для обладнання циклічної дії не містить характеристики, відповідної безперервній роботі агрегату з постійним навантаженням. Отже, можливі тільки два режими, в яких з енергетичної точки зору доцільно використовувати обладнання циклічної дії: - переривистий режим із чергуванням роботи при максимальній або економічній продуктивності з холостими ходами агрегату протягом допоміжного часу або часу перерв; - переривистий режим із чергуванням роботи при максимальній або економічній продуктивності з повним вимкненням обладнання протягом допоміжного часу або часу перерв.
Якщо не брати до уваги додаткові витрати енергії, пов'язані з вимкненням обладнання і подальшим його включенням у роботу, то з погляду енергозбереження, очевидно, перевагу слід віддавати переривистому режиму роботи агрегатів циклічної дії з повним їх вимкненням протягом допоміжного часу або часу перерв. Проте остаточний вибір між зазначеними двома режимами роботи (як, втім, і для обладнання безперервної дії) необхідно здійснювати з урахуванням додаткових витрат і втрат енергії, що виникали в результаті вимкнення і подальшого включення агрегатів у роботу. 5. 4 Облік пускових витрат енергії при виборі режиму роботи агрегатів У роботі будь-якого обладнання практично завжди необхідні перерви. Як вже було сказано, під час роботи з перервами можливі два режими:
Кожна зупинка обладнання і його подальше включення в роботу пов'язані з появою додаткових пускових втрат і втрат енергії нестаціонарного режиму роботи агрегату. Скорочено їх називають пусковими витратами енергії. Режим холостого ходу обладнання, у свою чергу, завжди пов'язаний з додатковими втратами енергії на холостий хід. Таким чином, у кожному конкретному випадку завжди виникає питання про доцільність вибору одного з двох зазначених режимів. У загальному випадку пускові витрати енергії для деякого агрегату складаються зі:
- втрат енергії у зв'язку з нестаціонарністю процесу в початковий період після ввімкнення обладнання і в період між припиненням подачі енергії і повною зупинкою агрегату. Для частини обладнання пускові витрати енергії невеликі і не залежать від тривалості простою (наприклад, для електроприводу). Для інших же видів обладнання ці витрати енергії дуже значні й істотно залежать від тривалості простою (наприклад, печі, сушильні й холодильні установки, камери вулканізації та ін.). Таким чином, питання про режим увімкнення обладнання на час перерв у його роботі має неоднакове значення для установок з різною величиною пускових витрат енергії. Вирішити це питання можна тільки шляхом зіставлення величини додаткових втрат енергії, що виникають у кожному з даних режимів перерви в роботі обладнання. Нехай під час перерви в роботі з повним вимкненням агрегату додаткові втрати енергії дорівнюватимуть деякій величині Wпуск. При перерві з холостим ходом обладнання додаткові втрати енергії визначаються виразом Wх-х = Рх.хТс , (5.18) де Рх.х - потужність холостого ходу агрегату; Тс - тривалість перерви в роботі обладнання. Прирівнюючи зазначені втрати енергії і вирішуючи відповідне рівняння щодо Тс, отримаємо тривалість перерви, що називається критичною, при якій обидва режими дають однакові додаткові втрати енергії:  (5.19)При цьому, якщо тривалість перерви не перевищує величини Тс.кр, не слід вимикати обладнання на час перерви в його роботі. Якщо ж тривалість перерви більше Тс.кр, то з енергетичної точки зору доцільне повне вимкнення агрегату на час перерви. Для обладнання, пускові витрати енергії якого залежать від тривалості перерви, питання вибору режиму вимкнення агрегату на час перерв у його роботі вирішується на підставі порівняння додаткових втрат енергії холостого ходу із залежністю Wпуск=f(Тс) (рис. 5.9). Визначення залежності пускових витрат енергії від тривалості перерви в роботі агрегату засноване на проведенні спеціальних випробувань обладнання. Воно зводиться до встановлення величини пускових витрат енергії на одну зупинку-простій-пуск агрегату для випадків різної тривалості його простоїв.
Розглянуте питання має практичне значення в організації роботи обладнання як безперервної, так і циклічної дії. Для перших це питання може виникнути в змінному, добовому, тижневому або навіть місячному розрізі, а для других, крім того, також і в межах тривалості робочого циклу агрегату. 6 НОРМАЛІЗАЦІЯ ПИТОМИХ ВИТРАТ ЕНЕРГІЇ ПО ТЕХНОЛОГІЧНИХ ОБ'ЄКТАХ 6.1 Алгоритм встановлення диференційованих індивідуальних норм питомої витрати енергії Нормалізація енергоспоживання технологічних об'єктів має ряд особливостей, перш за все залежно від режиму роботи енерговикористовуючих агрегатів. Таким чином, індивідуальні норми питомої витрати енергії встановлюються на одиницю натуральної продукції на основі нормалізації режимів роботи обладнання, побудови, аналізу і нормалізації енергетичних балансів, а також на основі побудови в необхідних випадках нормалізованих енергетичних характеристик агрегатів. Витрата енергії на виконання технологічних операцій складається з: - витрати енергії стаціонарного режиму, що містить корисну складову і втрати енергії стаціонарного режиму (втрати холостого ходу і втрати навантажень); - додаткових пускових витрат і втрат енергії нестаціонарного режиму, пов'язаних із зупинками, простоями і пусками обладнання. Відповідно й індивідуальна норма питомої витрати енергії складається з тих самих двох складових. Перша з них визначається нормалізованим енергетичним балансом або нормалізованою енергетичною характеристикою агрегату, а друга нормалізується окремо. Процес встановлення диференційованих індивідуальних норм питомої витрати енергії можна подати у вигляді такого алгоритму: 1. Аналізується структура отриманих фактичних енергобалансів агрегату (технологічної операції). Проводиться оцінка витрати енергії стаціонарного режиму (корисної складової, безповоротних втрат енергії за їх елементами, можливими до використання вторинних енергоресурсів). Виявляються чинники, що впливають на величину кожної статті енергобалансу (продуктивність агрегату, технологічні й енергетичні параметри операції, вигляд і якість сировини або оброблюваного матеріалу, тривалість допоміжного часу - для обладнання циклічної дії та ін.). 2 Встановлюється функціональна залежність між елементами енергобалансу агрегату (операції) і показниками, що характеризують дію кожного зі встановлених чинників. 3 На основі оцінки втрат енергії і плану організаційно-технічних заходів щодо вдосконалення виробничого процесу та економії енергії нормалізуються на технічно обѓрунтованому, прогресивному рівні продуктивність агрегату, технологічні й енергетичні параметри операції, елементи допоміжного часу (для обладнання циклічної дії) та ін. 4 Відповідно прийнятим нормалізованим значенням параметрів, технологічної операції коректуються статті фактичного енергобалансу, як правило, для максимальної продуктивності агрегату. На цій основі формується нормалізований енергобаланс, а за ним встановлюється перша зі складових норми питомої витрати енергії - складова стаціонарного режиму роботи обладнання. 5 Якщо передбачається можливість роботи агрегату зі змінним навантаженням, то на основі отримання ряду нормалізованих енергобалансів, установлених для різної продуктивності агрегату, будуються нормалізовані характеристики його підведеної потужності і питомої витрати енергії. В цьому випадку перша складова норми питомої витрати встановлюється за нормалізованою характеристикою питомої витрати для середньої продуктивності, заданою програмою випуску продукції на відповідний період часу. 6 Для встановлення другої складової норми питомої витрати енергії аналізується величина додаткових пускових витрат і втрат енергії нестаціонарного процесу за один цикл зупинки, простою і пуску агрегату. На основі оцінки можливого зниження цих витрат і втрат встановлюють їх нормалізовані значення (норми) для різної тривалості простою обладнання. 7 Встановлюється графік роботи агрегату в змінному, добовому і місячному розрізах. На цій основі визначається нормалізоване число циклів зупинка-простій-пуск агрегату в даному календарному періоді часу (окремо за циклами з різною тривалістю простою обладнання). 8 За нормами додаткових витрат і втрат енергії на один цикл зупинка-простій-пуск агрегату (п.6 алгоритму) розраховуються сумарні нормалізовані пускові витрати і втрати енергії нестаціонарного режиму роботи обладнання, відносячи які до сумарного випуску продукції за відповідний період часу, визначають їх питому величину - другу складову норми питомої витрати енергії агрегату. 9 Повна норма питомої витрати енергії агрегату на дану технологічну операцію визначається додаванням обох її складових, встановлених згідно з п. п. 4 і 8 алгоритму. 6.2 Встановлення укрупнених індивідуальних норм питомої витрати енергії По кожному агрегату може бути встановлено стільки диференційованих індивідуальних норм питомої витрати енергії, скільки сортів або типорозмірів продукції він випускає. Тому при значній номенклатурі і нестійкому асортименті продукції, що випускається, користуватися великою кількістю диференційованих норм стає незручно. У таких випадках для оцінки та аналізу ефективності енергоспоживання агрегату доцільно застосовувати укрупнені норми питомої витрати енергії. Такі норми можуть встановлюватися:
Для встановлення укрупненнях норм питомої витрати енергії на одиницю приведеної продукції потрібно виявити такі показники, які однозначно характеризували б енергоємність кожного сорту або типорозміру продукції (такі показники носять назву показників асортименту). При цьому питома витрата енергії по кожному сорту продукції повинна знаходитися в прямій або позапропорційній залежності від чисельного значення прийнятого показника асортименту. Іноді цю умову можуть задовольняти показники, використовувані безпосередньо для обліку виробництва продукції (наприклад, номер пряжі в текстильному виробництві). В інших випадках показники асортименту продукції можуть бути встановлені на основі технологічних параметрів (наприклад, середня вага поковок у ковальському виробництві або середня вага міді в 1км кабелю в кабельному виробництві). Аналогічні, цілком придатні для зазначених цілей показники асортименту можуть бути встановлені за багатьма видами продукції в хімічній, паперовій, харчовій та інших галузях промисловості. Умова прямо пропорційної залежності питомої витрати енергії чисельних значень вибраного показника асортименту продукції виражається такою рівністю:  , (6.1)де  - середньокалендарна питома витрата енергії на одиницю кожного сорту або типорозміру продукції;S1...,Sn - числові значення показника асортименту продукції;  - питома витрата енергії на одиницю найменш енергоємного сорту або типорозміру продукції.Умова позапропорційної залежності питомої витрати енергії від значень прийнятого показника асортименту виражається таким рівнянням:  . (6.2)При використанні для нормалізації енергоспоживання відповідного показника асортименту загальний обсяг випуску продукції агрегатом виражають в одиницях, приведених до найменш енергоємного її сорту або типорозміру. Тоді для оцінки та аналізу ефективності використання енергії агрегатом досить мати тільки одну укрупнену норму питомої витрати енергії на одиницю найменш енергоємного сорту продукції. При цьому обсяг продукції всіх сортів або типорозмірів, що випускається агрегатом, визначається в приведених одиницях, які обчислюються як основне або часткове від ділення кількості продукції кожного сорту в натуральному вимірюванні на значення прийнятого показника асортименту (відповідно при прямо пропорційній або поза-пропорційній залежності між питомою витратою енергії і значеннями показника асортименту продукції). Усе сказане вище стосується операцій, за якими для кожного сорту або типорозмірів продукції незалежно від значення відповідної середньокалендарної продуктивності агрегату питома витрата енергії може бути встановлена як стала величина. При безперервній роботі обладнання зі змінною продуктивністю повна питома витрата енергії змінюватиметься залежно від навантаження агрегату. В цьому випадку все зазначене вище про встановлення укрупнених індивідуальних норм стосується не повної, а часткової питомої витрати енергії з кожного виду або сорту продукції. При цьому укрупнена норма повної питомої витрати енергії може бути визначена за наступною формулою:  , (6.3)де Кн - відносна тривалість безперервної роботи обладнання в даному періоді часу; Рх.х - потужність холостого ходу агрегату;  - часткова питома витрата енергії на одиницю приведеної продукції; - середньокалендарна продуктивність агрегату в одиницях приведеної продукції, задана виробничою програмою.Укрупнені індивідуальні норми питомої витрати енергії за групами продукції різної енергоємності встановлюють у тих випадках, коли не вдається підібрати відповідний показник асортименту, який задовольняв би умови (6.1) або (6.2). При використанні цього способу визначення укрупнених індивідуальних норм питомої витрати енергії вся номенклатура продукції, що випускається агрегатом, розбивається на декілька інтервалів по енергоємності. Для кожного інтервалу (тобто групи видів або сортів продукції встановлюється середнє значення питомої витрати енергії. Це дає можливість визначити величину середньозваженої питомої витрати енергії на одиницю загального випуску агрегатом продукції всіх видів або сортів. При цьому питома витрата енергії зважується не за випуском кожного сорту або типорозміру продукції відокремлено, а за випуском встановлених для агрегату груп продукції:  , (6.4)де  - середні питомі витрати енергії, встановлені для кожної групи видів або сортів продукції;а1 ... аn - питома вага випуску продукції кожної з груп, сортів або типорозмірів продукції в загальній виробничій програмі агрегату. У разі безперервної роботи обладнання із змінною продуктивністю все вищезазначене, як і в попередньому методі, стосується до часткових питомих витрат енергії, встановлених для кожної з груп продукції. В цьому випадку укрупнена індивідуальна норма повної питомої витрати енергії по агрегату визначається так:  , (6.5)де – середньозважена часткова питома витрата енергії, визначеної на підставі залежності (2.4);Ао - середньокалендарна продуктивність агрегату із загального випуску продукції в натуральному вимірюванні згідно з виробничою програмою. При використанні цього методу встановлення укрупнених індивідуальних норм питомої витрати енергії важливе значення має правильне розбиття всієї номенклатури продукції агрегату на групи (інтервали) за енергоємністю. Встановлення числа груп і розбиття продукції на групи здійснюються на основі: - аналізу зміни фактичного асортименту продукції агрегату за достатньо тривалий період часу (півроку, рік); - оцінки максимальної похибки, яка може мати місце для найбільшої з груп видів або сортів продукції при укрупненому розрахунку середньозваженої питомої витрати енергії. При цьому необхідно пам'ятати, що зменшення числа груп продукції дозволяє спростити подальші розрахунки, але збільшує похибку, що викликана усереднюванням питомих витрат енергії в межах кожної групи. 7 НОРМАЛІЗАЦІЯ ПИТОМИХ ВИТРАТ ЕНЕРГІЇ ПО ГОСПОДАРСЬКИХ ОБ'ЄКТАХ 7.1 Особливості нормалізації питомих витрат енергії на допоміжні потреби виробництва Як було сказано в розділі 3.3 «Склад норм питомої витрати енергії», при встановленні групових норм питомої витрати енергії виникає необхідність у визначенні нормалізованих витрат анергії не тільки з основних, але і з допоміжних процесів виробництва. Витрати енергії на допоміжні потреби по окремих агрегатах або технологічних процесах, за потреби їх виділення із загальноцехових витрат енергії, доцільно відносити до складу індивідуальних норм (наприклад, витрату енергії по допоміжних механізмах прокатного стану відносять до складу індивідуальної норми питомої витрати енергії за станом). Якщо витрати енергії на допоміжні потреби виробництва не можна віднести безпосередньо до роботи тих або інших агрегатів, то їх слід нормалізувати таким самим чином, як і витрата енергії по основних технологічних агрегатах (за винятком витрати енергії на освітлення, опалювання і вентиляцію). В цьому разі по кожному допоміжному механізму або апарату повинен бути складений і нормалізований окремий енергетичний баланс (або енергетична характеристика), на підставі якого встановлюється норма питомої витрати енергії з даного допоміжного процесу. При цьому визначення нормальних питомих витрат енергії по допоміжних агрегатах може ґрунтуватися або на безпосередніх вимірах спожитої потужності, або на розрахунках, вироблених за даними про номінальну потужність агрегатів, коефіцієнт їх навантаження за потужністю і тривалістю роботи за відповідний період часу. Визначення нормалізованої потреби в енергії на освітлення, опалювання і вентиляцію проводиться за відповідними санітарними нормами з урахуванням площі і об'єму приміщень, а також необхідних умов виробництва і теплових характеристик будівлі. Причому норми питомої витрати енергії на освітлення та опалювання встановлюються окремо для кожного з місяців року, оскільки вони істотно залежать від сезону. Визначення нормалізованої величини втрат енергії в мережах слід засновувати на відповідних технічних розрахунках, що виконуються з урахуванням запланованих заходів щодо зниження цих втрат. У тих випадках, коли підприємство або його підрозділ випускає неоднорідну продукцію, витрати енергії на допоміжні потреби виробництва необхідно розподіляти між окремими видами (сортами) продукції. Також розподіл може бути здійснено пропорційно:
- витратам робочого часу на випуск продукції кожного виду або сорту; - питомій вазі випуску продукції кожного виду в загальному обсязі проведеної продукції. Необхідно відзначити, що розподіл витрат енергії на допоміжні потреби виробництва між усіма видами (сортами) продукції, що випускається даним господарським об'єктом, є достатньо складним завданням і завжди носить у тому або іншому ступені умовний характер. Тому часто зазначені витрати енергії не відносять на окремі види продукції, а враховують самостійними статтями в енергобалансі цеху або підприємства. Такий підхід не тільки дозволяє спростити розв’язання задачі нормалізації питомої витрати енергії по господарських об'єктах, але також сприяє посиленню контролю за витратою енергії на допоміжні потреби виробництва і за величиною втрат енергії в цехових або заводських мережах. 7.2 Післяопераційний метод розрахунку групових норм питомої витрати енергії Цей метод є основним при визначенні диференційованих групових норм питомої витрати енергії (тобто норм, що встановлюються окремо з кожного виду, що випускається цехом або підприємством, продукції. При використанні цього методу розрахунок норм здійснюється шляхом побудови групової (сумарної) нормалізованої енергетичної характеристики цеху або підприємства, що належить до процесу виробництва того або іншого виду продукції. Таким чином, суть післяопераційного методу визначення групових норм питомої витрати енергії полягає в складанні індивідуальних енергетичних характеристик окремих агрегатів або технологічних операцій. Сумарні енергетичні характеристики господарських об'єктів можуть бути віднесені до різних періодів часу (години, зміни, доби, місяця і тому подібне). У загальному вигляді основні сумарні енергетичні характеристики процесу виробництва деякого виду продукції можуть бути подані такими рівняннями: Wгр =Vгр.пост + dч.гр АТ;  , (7.1)де Wгр – сумарна витрата енергії по даному господарському об'єкту (за годину, зміну, добу і таке інше); dгр – сумарна питома витрата енергії на одиницю готової продукції даного виду; Wгр. пост – сумарні постійні витрати енергії з процесу виробництва даного виду продукції; dч.гр - сумарні змінні витрати енергії з даного процесу, віднесені на одиницю відповідної продукції (сумарна часткова питома витрата енергії); Ао - середньокалендарна продуктивність з процесу випуску даного виду продукції. У формулах (7.1) сумарні постійні витрати енергії з процесу виробництва деякого виду (сорту) продукції Wгр.пост, містять: - витрати холостого ходу з безперервних технологічних операцій із змінними режимами навантаження обладнання;
Нормалізовані значення витрат холостого ходу з безперервних операцій із змінною продуктивністю обладнання встановлюються на підставі нормалізованих індивідуальних енергетичних характеристик агрегатів. При цьому зазначені витрати енергії розраховуються як різниця потужності холостого ходу відповідного агрегату на тривалість безперервної його роботи в даному календарному відрізку часу. Пускові витрати з операцій визначаються як різниця нормалізованої пускової витрати енергії агрегату, встановленого на один його цикл зупинка-простій-пуск, на число пусків обладнання в даному календарному періоді (згідно зі встановленим графіком його роботи). При цьому потрібно пам'ятати, що розрахунок пускових витрат енергії необхідний тільки з технологічних операцій, для яких зазначені витрати енергії мають значну величину (печі, холодильні, сушильні установки і таке інше). З операцій з невеликими пусковими витратами енергії останні окремо не розраховуються, а входять безпосередньо до відповідних індивідуальних норм питомої витрати енергії з цих операцій. Витрати енергії на допоміжні потреби виробництва і втрати в мережах доцільно враховувати у складі диференційованих групових норм питомої витрати енергії тільки під час випуску однорідної продукції. В цьому разі ці витрати і втрати енергії можуть бути повністю віднесені на відповідний вид продукції. Під час цехом або підприємством різнорідної продукції витрати енергії на допоміжні потреби і втрати в мережах враховуються в укрупнених групових нормах, що встановлюються на одиницю приведеної продукції, або по групах продукції різної енергоємності. В цьому випадку зазначені витрати і втрати енергії можуть враховуватися також у вигляді самостійних статей енергобалансу цеху або підприємства і нормалізуватися окремо. Сумарні змінні витрати енергії з процесу dч.гр (3.1), віднесені до одиниці готової продукції (інакше кажучи, часткова питома витрата енергії по господарському об'єкту) передбачають: –часткові питомі витрати енергії з безперервних технологічних операцій із змінним навантаженням обладнання; –повні питомі витрати енергії з технологічних операцій з переривистими режимами роботи агрегатів. При розрахунку групових норм питомої витрати енергії необхідно звернути увагу ще на одну особливість. Індивідуальна норма часткової або повної питомої витрати енергії з кожної окремої операції встановлюється на одиницю відповідного напівфабрикату (тобто на одиницю деякого проміжного продукту або обсягу роботи). Групова ж часткова або повна питома витрата енергії з усього процесу виробництва встановлюється на одиницю кінцевої готової продукції. Тому під час підсумовування питомих витрат енергії з окремих технологічних операцій необхідно заздалегідь привести їх до одиниці вимірювання готової продукції виробничого процесу. Це здійснюється з допомогою спеціальних коефіцієнтів приведення. Останні є питомими витратами проміжної продукції або роботи з окремих технологічних операцій на одиницю готової продукції з усього виробничому процесу. Післяопераційний метод нормалізації групових питомих витрат енергії в чистому вигляді може застосовуватися лише для тих порівняно нескладних виробництв, де можна всі основні технологічні операції охопити диференційованими індивідуальними нормами питомої витрати енергії. До таких виробництв відносяться підприємства, що випускають один або декілька видів нескладної продукції при невеликій кількості операцій виробничого процесу (наприклад, виробництво чорних і кольорових металів, гірничодобувне виробництво, виробництво паперу, частина галузей хімічної промисловості та ін.). У складніших виробництвах навіть з однорідною, але багатосортною продукцією, зі значною кількістю операцій виробничого процесу застосування післяопераційного методу в чистому вигляді стає складнішим. У таких випадках доводиться застосовувати різні наближені методи розрахунку групових норм питомої витрати енергії. 7.3 Наближені методи визначення групових норм питомої витрати енергії Наближені методи нормалізації енергоспоживання господарських об'єктів можна розподілити на такі групи: –методи, при використанні яких спрощення досягається шляхом групування технологічних операцій і видів продукції за інтервалами енергоємності, з подальшим розрахунком середніх величин питомої витрати енергії за групами операцій і групами продукції; –змішані прийоми, при використанні яких спрощення досягається шляхом розподілення процесу на енергоємні та неенергоємні операції з подальшим встановленням для енергоємних операцій диференційованих індивідуальних норм питомої витрати енергії і встановленням укрупнених норм за групою неенергоємних операцій; –розрахунково-статистичні методи, що базуються на використанні звітних даних про групову витрату енергії і груповий випуск продукції. 7.3.1 Метод усереднення питомих витрат енергії за групами обладнання і класами енергоємності продукції Цей метод може бути застосований у машинобудуванні (ковальські, пресові, механічні цехи), в гумовій, харчовій, легкій промисловості та ряду інших галузей. Суть методу встановлення групових норм питомої витрати енергії можна подати у вигляді такого алгоритму: 1. Все однорідне за виробничим призначенням технологічне обладнання, що входить до складу даного господарського об'єкту (підприємства, цехи і таке інше), необхідно розподілити на ряд груп за продуктивністю (до кожної групи потрапляє обладнання приблизно однакової продуктивності). 2 Визначити, які види продукції випускаються кожною зі встановлених груп обладнання. Далі продукція, що випускається кожною групою обладнання, на підставі технологічних карт, креслень або іншої технологічної документації розподіляється на класи за складністю її виробництва (або за іншою ознакою, що визначає її енергоємність). (Як правило, буває достатньо з кожної групи обладнання виділити 2-4 класи продукції). 3 У кожній групі обладнання вибирається декілька його одиниць, бажано із середньою для даної групи продуктивністю. На відібраному обладнанні організовуються вибіркові вимірювання витрати енергії на випуск виробів усіх встановлених їх класів за енергоємністю. При цьому з кожного класу продукції вибираються вироби, найбільш характерні для виробничої програми цеху або підприємства (найчастіше вироблювані). В ході вимірів витрати енергії обов'язково нормалізуються параметри операції (технічні, технологічні, організаційні, енергетичні і ін.), щоб встановити нормалізовані значення питомої витрати енергії на випуск продукції кожного класу. 4 За всіма групами обладнання і класами продукції різної енергоємності встановлюються укрупнені індивідуальні норми питомої витрати енергії (розділ 2.2). 5 Експериментальним або розрахунковим шляхом встановлюються нормалізовані значення витрати енергії на підсобні потреби виробництва, а також нормалізовані втрати енергії в мережах і перетворювачах. 6 Визначаються групові енергетичні характеристики даного господарського об'єкта (подібно до післяопераційного методу, приведеного в розділі 3.2). При цьому величина Wгр.пост, повинна дорівнювати сумі нормалізованої витрати енергії на підсобні потреби виробництва і нормалізованих втрат енергії, а величина  визначається як середньозважена величина з укрупнених технологічних норм питомої витрати енергії за групами обладнання і класами виробів (відповідно до конкретної програми випуску продукції в даному календарному періоді часу).7.3.2 Змішаний прийом встановлення групових норм питомої витрати енергії Часто доводиться стикатися з виробничими процесами, які містять велику кількість неенергоємних операцій і одну або декілька операцій, які в основному визначають енергоспоживання даного господарського об'єкта. У цих умовах основна увага під час встановлення групових норм питомої витрати енергії, природно, повинна приділятися енергоємним технологічним операціям. Для цих операцій на експериментальній або розрахунковій основі будуються нормалізовані диференційовані індивідуальні енергетичні характеристики (окремо для кожного з видів або сортів продукції, що випускається). Решта маси неенергоємних операцій може обмежитися побудовою групових енергетичних характеристик за даними про їх сумарне споживання енергії і про сумарний випуск продукції (без розподілення її за видами або сортами). При цьому групові енергетичні характеристики господарського об'єкта будуються післяопераційним методом на підставі отриманих індивідуальних характеристик енергоємних операцій і групової енергетичної характеристики неенергоємних технологічних процесів. Як ілюстрацію застосування зазначеного методу наведемо приклад побудови групової енергетичної характеристики для цеху з виробництва силових кабелів. Цех виготовляє силові кабелі марок СБ і СБС усіх перетинів напругою до 35 кВ. Найбільш енергоємним обладнанням у цеху (70% споживання електроенергії) є:
Технічний облік дозволяє мати дані про електроспоживання цеху в цілому, а також окремо з кожного з трьох названих енергоємних агрегатів. Облік випуску продукції ведеться в кілометрах кабелю роздільно за марками, перетинами і рівнями напруги. У цеху також ведеться облік витрат міді і свинцю на виготовлення кабелів. На основі випробувань для свинцевого преса була отримана його нормалізована індивідуальна енергетична характеристика W доб. преса =  (550+55 А доб),де В - середня вугільна витрата свинцю на 1 км кабелю, т. Витрата енергії на покриття кабелю бронею і його сушіння практично залежить тільки від довжини кабелю. Тому за зазначеними операціями встановлені норми питомої витрати електроенергії без урахування сортаменту продукції: dброн = 16 кВт год /км; dсуш = 25 кВт год/км . Групова енергетична характеристика всіх інших споживачів електроенергії в цеху отримана за даними обліку сумарної витрати енергії цими споживачами на декілька діб з різною середньодобовою продуктивністю. Ця характеристика має вигляд Wдоб. інш = 200 + 27 Адоб. Таким чином, нормалізовані групові енергетичні характеристики цеху можна подати у вигляді таких рівнянь:  dдоб =(200+  Використовуючи отримані групові енергетичні характеристики цеху, можна в умовах номенклатури продукції, що випускається та змінюється, з достатньо високою точністю встановлювати норми питомої витрати енергії для розглянутого господарського об'єкта. 7.3.3 Розрахунково-статистичний метод встановлення групових норм питомої витрати енергії За неможливості організації необхідних випробувань обладнання і вимірювання витрат енергії за окремими операціями, а також коли розрахунковий метод отримання енергетичних характеристик не дає достовірних результатів, доводиться вжити тимчасових заходів щодо статистичних методів нормалізації енергоспоживання господарських об'єктів. Як вже було сказано, цей метод базується на використанні наявних звітних даних про фактичну витрату енергії, випуску продукції, витрат сировини і матеріалів, а також про значення інших параметрів виробничого процесу. Суть розрахунково-статистичного методу полягає в дослідженні динаміки зміни її часу показників виробничого процесу та їх взаємозв'язку. Такий аналіз, виконаний з використанням методів теорії вірогідності і математичної статистики, дозволяє виявити емпіричну залежність між енергоспоживанням господарського об'єкта і найважливішими параметрами виробничого процесу. Побудова групових енергетичних характеристик за звітно - статистичними даними, зокрема, може бути здійснена з використанням методів регресійного аналізу. При цьому необхідно встановити рівняння множинної регресії (тобто рівняння групової енергетичної характеристики), яке в загальному вигляді може бути записане такою залежністю: Wгр = f(X1, X2...., Хn) , (7.2) де Wгр - загальне енергоспоживання за господарським об'єктом; Х1, Х2..., Хn - значення параметрів виробничого процесу. Побудована таким чином групова енергетична характеристика відображає середній рівень ефективності енерговикористання, фактично досягнутий на даному господарському об'єкті. Вона не може бути застосована безпосередньо для встановлення групових норм питомої витрати енергії. Поступова нормалізація такої енергетичної характеристики може бути досягнута шляхом коректування параметрів виробничого процесу (технічних, технологічних, енергетичних, організаційних), направленого на зниження витрат і втрат енергії на даному господарському об'єкті. Для здійснення відповідного коректування, як правило, необхідне проведення енергетичного обстеження об'єкта (підприємства, цеху і таке інше), а також організація вибіркового випробування обладнання. Отримані в результаті такого коректування групові енергетичні характеристики хоча і відображають прогресивний рівень енергоспоживання, ніж фактично досягнутий, проте не є нормалізованими (такі енергетичні характеристики за аналогією з енергобалансами можуть бути названі такими, що раціоналізувалися). Тому їх застосування слід обмежити лише цілями планування енергоспоживання на даному господарському об'єкті, а також порівняльним аналізом зміни в часі ефективності використання енергії у виробництві. 7.3.4 Розрахунок питомих норм витрати енергоресурсів для машинобудівних підприємств З метою економної витрати енергоресурсів (ЕР) пропонується такий порядок визначення питомих норм витрати ЕР. Планова питома норма витрати ЕР визначається таким чином: Нnит = Нсер×Kен.еф (7.3) де Нсер - середньо-статистична питома норма витрати ЕР цехом за відповідний квартал року, що передує розрахунковому; Кен.еф - коефіцієнт енергоефективності - залежить від використовуваних технологічних процесів, впровадження енергозбережних технологій, досягнутих рівнів енергоспоживання попередніх звітних періодів і стану обладнання (виконання ППР) - визначається відділом головного енергетика, звідси Нсер= (Н1+ Н2 + Нз)/3, (7.4) де Н1, Н2, Нз - фактична питома норма витрати ЕР цехом за місяць відповідного кварталу року, що передує розрахунковому; Н1= Е1/Т1, (7.5) де Е1 - фактичне споживання ЕР цехом за місяць відповідного кварталу року, що передує розрахунковому; Т1 - фактичний показник трудомісткості продукції (трудовитрат), випущеної цехом, за місяць відповідного кварталу року, що передує розрахунковому; Н2, Н3- розраховуються за формулою (7.5). Планова питома норма витрати ЕР (Нпит ) для дільниць і цехів об'єднання, в яких плановий випуск продукції визначається в тоннах, розраховується службами головного металурга і головного зварника. Розрахунок планованої кількості споживання ЕР цехами, в яких трудовитрати визначаються в нормо годинах, (Еn) обчислюється за формулою: En = Нnит Тnр , (7.6) де Нnит - планова питома норма витрати ЕР цехом за відповідний квартал року, що передує розрахунковому; Тnр - планований показник трудомісткості продукції, що випускається цехом за розрахунковий місяць. Тоді  , (7.7)де Чосн.роб.відр.пл.пр, – кількість основних робітників з відрядною оплатою праці - облікова кількість робітників, чол; Фкор.ф.роб.часу – корисний фонд робочого часу - фактичний час, відпрацьований робітниками з відрядною формою оплати праці; % вир. норм – відсоток вироблення норм часу - відношення вироблених нормогодин за нарядами до відпрацьованого часу за табелем, у відсотках; Тдод. - додаткова трудомісткість робіт - трудомісткість робіт, оплачуваних згідно з Положенням «Про порядок оформлення заявок на організацію проведення і оплату робіт у вихідні дні». Ктр – коефіцієнт співвідношення трудомісткості в розрахунковому місяці по відносно аналогічного місяця минулого року (коефіцієнт Ктр застосовується, якщо його значення більше 1) - визначається відділом заробітної праці. Розрахунок планованої кількості споживання ЕР цехами, в яких трудовитрати визначаються в тоннах (Епт), обчислимо за формулою: Епт =Н пт х Т пт , (7.8) де Нпт – планова питома норма витрати ЕР, розраховується управліннями головного металурга та головного зварника; Тпт – план випуску продукції цехом за розрахунковий місяць, тоннах. Фактична питома норма витрати ЕР цехами, в яких трудовитрати визначаються в нормогодинах (Нф), розраховується за формулою  , (7.9)де Еф – фактичне споживання ЕР цехом за розрахунковий місяць; Тфх– фактичний показник трудомісткості продукції за розрахунковий місяць, нормогодинах; Ктр – коефіцієнт зниження трудомісткості в розрахунковому місяці відносно аналогічного місяця минулого року (коефіцієнт Ктр застосовується, якщо його значення більше 1, - визначається відділом праці); Кnф – відсоток виконання плану виробництва в розрахунковому місяці, визначається плановим відділом. Фактична питома норма витрати ЕР цехами, в яких випуск продукції визначається в тоннах (Нфт), розраховується за формулою  , (7.10)де Еф – фактичне споживання ЕР цехом за розрахунковий місяць; Тфт – фактичний випуск продукції за розрахунковий місяць, тоннах. Для машинобудівних підприємств, що мають в своєму використанні інтегровану автоматизовану систему управління, на рис. 7.2 наведена блок-схема розрахунку питомих норм витрати енергоресурсів. Розрахунок питомих витрат згідно за блок-схемою призводить до найбільш оптимальних витрат енергоресурсів. 8 НОРМИ ПИТОМИХ ВИТРАТ ПАЛИВНО-ЕНЕРГЕТИЧНИХ РЕСУРСІВ ТА ВИРОБНИЦТВО ПРОДУКЦІЇ |
Схожі:
|
ЗАТВЕРДЖУЮ Фінансова звітність як інформаційна база для прийняття управлінських рішень. Економічна суть облікової політики підприємства. Економічна... |
1. Суть, значення і роль державних доходів Порівняльна характеристика податкових систем в економічно розвинених державах світу |
|
КОНВЕНЦІЯ ПРО ВОДНО-БОЛОТНІ УГІДДЯ, ЩО МАЮТЬ МІЖНАРОДНЕ ЗНАЧЕННЯ,... Суть договору: створює міжнародно-правове підгрунтя для національних дій та міжнародного співробітництва з метою охорони і раціонального... |
Тема Металургія Вступ. Завдання і значення дисципліни. Роль технології і забезпечення якості продукції й економічної ефективності в машинобудуванні.... |
|
«Про суть і значення свята Велеса в слов’янській культурі» Школа Рідної Віри «Родосвіт, духовні вправи священних станів (способи медитацій для духовного оздоровлення)» |
Визначте суть та роль підприємництва у ринковій економіці Доведіть, що економічні ресурси є обмеженими, а потреби безмежними Покажіть, у чому суть альтернативної вартості |
|
Урок №16 Поняття про «НТР», її основні риси Міжнародний географічний поділ праці, його суть та значення в сучасному світі (спеціалізація окремих країн на виробництві певних... |
УРОК ФІЗИКИ В 9 КЛАСІ ТЕМА : Електромагнітна індукція. Досліди Фарадея ... |
|
ТЕМА 1: ПОНЯТТЯ, СУТЬ І ЗАВДАННЯ КРИМІНАЛЬНОГО ПРОЦЕСУ. 5 ОРГАНИ ДОСУДОВОГО СЛІДСТВА, ПРОЦЕСУАЛЬНИЙ СТАТУС СЛІДЧОГО І НАЧАЛЬНИКА СЛІДЧОГО ВІДДІЛУ. 13 |
Що і для чого вивчає економіка, її місце серед інших наук. Обмеженість... МЕТА: Показати основні особливості предмета «Основи економіки»; розкрити суть обмеженості ресурсів і безмежності потреб. Показати... |
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua