Головна »Розрахунок економіки» Розрахунок економічної ефективності
Основними параметрами при переробці виробів на металевий лом апаратами плазмового різання є:
- швидкість різання;
- споживана електроенергія;
- максимальна товщина металу, що;
- споживання витратних матеріалів;
- амортизаційні відрахування;
- загальна витратна частина, що включає оренду виробничої площі, транспорт і заробітну плату робітників. Ця витратна частина не буде розглянута в цьому ТЕО, через величезну розкиду цін. Покупець може оцінити її сам.
Параметри, що впливають на швидкість різання:
- розрізається матеріал;
- товщина розрізається;
- досвідченість різьбяра.
Для апарату ENERGOCUT-180 залежність швидкості різання від товщини металу, що розрізає представлена на графіку 1.1.
Графік 1.1. Залежність швидкості різання від товщини металу, що розрізає:
На графіку приведені мінімальні значення швидкості різання для вуглецевої сталі.
Збільшити швидкість різання (наблизитися до максимуму) можна за рахунок наступних параметрів:
- автоматизація процесу (рівномірна подача плазмотрона, фіксовану відстань між плазмотроном і металом);
- забезпечення подачі безперебійного електроживлення напругою мережі не менше 380;
"Максимальна товщина металу, що"
Максимальна товщина металу, що 54 мм говорить про те, що, починаючи різати "від краю", різьбяр може прорізати наскрізь метал цієї товщини при мінімальній швидкості різання (приблизно 1 мм / сек). При цьому теплопровідність металу повинна бути порівнянна з теплопровідністю конструкційних сталей. Наприклад, максимальна товщина металу, що для міді та її сплавів - 35-40 мм. Таке зниження цього параметра відбуваються через більш швидкого відведення тепла із зони різання.
"Споживання витратних матеріалів":
Вироблення (знос) витратних матеріалів залежить від:
- досвідченості різьбяра;
- чистоти і вологості подається компресором повітря;
- товщини металу, що розрізає.
Нижче наведено графік 1.2. по якому можна приблизно оцінити довжину різу одним катодом (електродом) в залежності від товщини металу, що розрізає.
Графік 1.2. Залежність довжини різу одним катодом від товщини металу, що розрізає:
Ресурс електрода (катода) можна розрахувати двома способами:
- 120 хвилин безперервного різу при струмі 180 Ампер, чистим і сухим (вологість не більше 50%) повітрям і з одним включенням плазмотрона;
- 400 включень плазмотрона (пускові струми перевищують номінальні в кілька разів, знижуючи ресурс катода);
Очевидно, що при роботі різьбяр часто включає-вимикає плазмотрон (переходи, технологічні зупинки), знижуючи ресурс катода, а погодні умови відрізняються від нормальних. Тому реальний час безперервного різу одним катодом складає приблизно 60 хвилин (тобто це сума відрізків часу, коли різьбяр ріже). З практики: в середньому електрод (катод) працездатний 2-2,5 години реального робочого часу.
Розрахуємо собівартість 1 м різу, собівартість 1-ої тонни готового металевого брухту і продуктивність переробки металевого брухту при обробленні сталевого листа 12х2,5 м товщиною 20 мм в габарит металевого брухту 3 А (максимальний розмір шматків 1500 * 500 * 500 мм) апаратом ENERGOCUT- 180. Стандартний лист 12х2,5 м узятий з міркувань того, що довжина різу металу буде максимальною по відношенню до ваги відрізаного шматка. Карта розкрою листа представлена на малюнку 1.
Малюнок 1. Карта розкрою листа 12 * 2,5 м на шматки по формату 3А (пунктиром показані лінії різу).
1) вартість електроенергії 1,5 руб. / КВт * год;
2) товщина металу, що - h = 20 мм;
3) напруга живильної мережі - стабільно, 380В;
4) розрізається матеріал - вуглецева сталь;
5) режим роботи - однозмінний (8 годин).
1. З графіка 1.1. встановимо швидкість різання V приблизно 12,5 мм / сек.
З графіка 1.2. довжина різу одним катодом при товщині металу, що розрізає 20 мм L приблизно дорівнює 30 метрів.
В результаті витрати на один метр, що розрізає складають:
де Sкат - вартість катода,
Sсопл - вартість сопла,
Sаморт.м - амортизація апарату наведена до одного метру різу (руб / м),
Sплазм.м - амортизація плазмотрона наведена до одного метру різу (руб / м),
Sел.м - вартість електроенергії приведена до одного метру різу (руб / м).
Амортизація апарату в годину при однозмінній 8-ми годинний роботі буде дорівнює:
де Sаппарата - ціна апарату плазменного різання ENERGOCUT-180,
P - ресурс апарату в роках,
N - кількість робочих днів у році,
T - кількість робочих годин в день.
lпрів - приведена довжина різу за 1 годину при швидкості різання v = 12,5 мм / сек = 45м / год і коефіцієнті використання робочого часу різьбярем Q = 30% становить:
Коефіцієнт використання робочого часу різьбярем узятий для розрахунку, як чисте час різання. Решта ж 70% робочого часу відведено під переходи, вантажно-розвантажувальні роботи і допоміжні операції.
Отже, амортизація апарату, наведена до одного метру різу, становить:
Час гарантованої роботи плазмотрона (різака) становить 360 годин безперервної роботи (час, коли горить дуга), вартість плазмотрона - 3068 рублів.
Отже, амортизація плазмотрона на годину складе:
Амортизація плазмотрона наведена до одного метру різу складе:
Максимальна споживана потужність апарату ENERGOCUT-180 (без компресора) - 30 кВт.
Регулювання по потужності не передбачена, тому легко порахувати собівартість електроенергії наведену до одного метру різу:
де Sел - вартість електроенергії в регіоні (руб),
h- ККД використання електроенергії.
Вартість одного кВт * год електроенергії Sел прийнята 150 копійок за 1 кВтг * год.
Апарат працює 30% часу на повній потужності в 30 кВт. Але ще приблизно 30-40% часу він працює на холостому ходу, де практично нічого не споживає. Тому додаємо ще 5% до часу роботи апарату на повній потужності і коефіцієнт використання електроенергії складе 30 + 5 = 35%.
Разом собівартість 1 метра різу:
де Sкат - вартість катода ЕТ-01У,
Sсопл - вартість сопла ЕТ1-180М,
L - довжина різу одним катодом (30 метрів).
2. Для розрахунку собівартості однієї тонни обробленої металобрухту в формат 3А підрахуємо загальну довжину різу:
З карти розкрою рис. 1 отримуємо:
Загальна вага обробляють листа:
де A - довжина листа (м),
B - ширина листа (м),
h - товщина листа (м),
m - питома вага листа (тонн / куб.м.).
Витрати на розбирання листа:
Витрати на одну тонну різу:
Час оброблення листа складе:
Продуктивність оброблення на годину:
Продуктивність оброблення в зміну:
При підвищенні кваліфікації різьбяра можна збільшити швидкість різання, що збільшить продуктивність і знизить витрати на різання, так само при грамотній організації виробництва можна збільшити коефіцієнт використання робочого часу різьбярем, що теж збільшить продуктивність і значно знизить витрати на різання. Так при збільшенні цього коефіцієнта до 50% і збільшенні швидкості різання до 16-17 мм / секунду довжина різу за 1 годину складе вже 30 метрів, в результаті чого продуктивність зросте на 125% і складе 17,5 тонн в зміну, що призведе до зниження собівартості різання майже в два рази.
Практика застосування апаратів ENERGOCUT-180 на підприємствах з переробки металевого брухту показує, що при тризмінній роботі з двогодинним нічним перезмінка за добу спалюється 9-10 катодів і 2-3 сопла. За цей час переробляється від 18 до 30 тонн готового металевого брухту середньої товщиною 5-15 мм.
Апарат ENERGOCUT-180 використовує для охолодження плазмотрона і в якості плазмообразующего газу повітря. Тому його можна використовувати в польових умовах при низьких температурах і високій вологості. Тривалість включення ПВ = 100% дозволяє використовувати апарат в режимі безперервної роботи.