Мобильная Тепловая Станция- это универсальный источник тепла, может работать в круглосуточном режиме иустанавливаться вне помещения. Важнейшими преимуществами МТС являются:
-компактность станции;
-возможностьиспользования сыпучего и кускового топлива вперемешку по мере накопления;
-высокаяпроизводительность и экономичность при малом энергопотреблении;
-не требует помещения;
-легкость монтажа иперевозки.
Схема МТС
/>
Таблица
Техническиехарактеристики МТСМощность МТС, кВт 200
Количество топлива в сутки:
-дрова, м3;
-опилки, торф, тонн;
-каменный уголь, тонн;
3,0
1,25
0,78 Масса установки, тонн 2,8
Габаритные размеры, м
-длина
-ширина
-высота
1,5
1,1
2,5
Радиальный вентилятор
ВЦ — 14-46-5 №5, мощность, кВт 18,5
3.2.1 Компоновкараспределителя
Компоновка распределителясводится к определению его габаритных размеров. Габаритные размерыраспределителя будем определять исходя из его площади.
Определим площадьраспределителя.
V
F= _____ (3.7)
u
где V — объемный расход воздуха, м3/ч;
u-скоростьагента сушки, м/с.
Скорость агента сушки враспределителе принимаем равной 5 м/с.
Тогда
10000*5
F= ____________ = 0,5 м2
3600
-Определим размеры сторонраспределителя:
F= а*в (3.8)
где а и в — соответственно размеры сторон распределителя, м.
а = 1м; в = 0,5м.
Принцип работыраспределителя заключается в следующем:
Распределительпредназначен для изменения направления агента сушки в рулоне. Изменение врулоне направления движения теплоносителя в данной установке регулируется припомощи клапанов 2, установленных в распределителе 1. Крайнее левое положениеклапанов обеспечивает подвод теплоносителя со стороны вершин, крайнее правоеположение обеспечивает подвод теплоносителя со стороны комлей. Воздух враспределитель подается мобильной тепловой станцией УТПУ — 200А.
3.5 Аэродинамическийрасчет
Аэродинамический расчет включаетв себя определение потерь давления в циркуляционном кольце движения агентасушки внутри сушилки.
-Определим потеридавления в воздуховоде на нагнетание (рис. ):
Рначобщ1= D P1 + D P2 + D Pр (3.21)
Участок 1.
1.Скорость воздушногопотока u1 = 11м/с;
2.Принимаем диаметрвоздуховода d1 = 0,355м;
3. По u1 и d 1 находим R1 и Pg1. [15]:
R1 = 3,5 Па п * м
u12 112
Pg1 = _____ * r = _____ *1,2 = 72,6 Па
2 2
4.Местные сопротивления:
-Два отвода под a= 900;ч/d = 3; G = 0.24.
-Диффузор F0/F1 = 0,8 G = 0,04
5. D P1 = R1 l1 + Pg1å g (3.22)
Участок2.
1. Принимаем а2= 1м, в2 = 0,3м.
2. Определяемплощадь сечения воздуховода:
F2 = 1 * 0,3 = 0,3м2.
3. Определяемскорость на выходе воздуховода:
V2
u2 = _____
F2
где V — объемный расход воздуха, м3/ч
F-площадь сечения воздуховода, м2./>
10000 * 0.3
u2 = ________________ = 9 м/с
3600
4. Определим d 2 экв:
5. По u2 и d 2 находим R2 и Pg2.
6. R2 = 1,7 Па п * м
7.
/> Находим потери давленияна преодоление силы трения, Па:
R1 + R2 3,5 + 1.7
R ср = — = ----------------- = 2.6 Па п*м
2 2
Количество окон n = 4 отверстия.
1. Определимколичество воздуха, выходящего из каждого окна:
V 10000
Vок = ______ = __________ = 2500 м3/ч
n 4
Vок 2500 *0,057
uок = ----- = — = 12 м/с
Fок 3600
9. Определим потеридавления на преодоление местных сопротивлений: -дроссельный клапан, при a = 450g = 140
D P2 = Rср * l2 + Pg2 (å g) (3.23)
D P2 = 2,6*8 + 48,6*14 = 701,2 Па
Потери давления враспределителе принимаем D Pр = 100 Па.
Рначобщ1=33,2 + 701,2 + 100 = 834,4Па
-Определим потеридавления в воздуховоде на всасывание (рис.3.)
(3.24)
-Определим сопротивлениеслоя высушивающего материала D Pм [14]
D Pм = 9,81*10-6(700 + 2,7 W1)*Рс2,465*uм1,18*h*1,3 (3.25)
где — W1 — начальная влажность рулона, %;
Рс — плотностьрулона, кг/м3;
h — высота рулона, м.
D Pм = 9,81*10-6(700 + 2,7*30)*1212,465*0,81,18*1,1*1,3= 1146,4 Па
-
Определим потери давленияна участке 3
D P3 = R3l3 + Pg3å g (3.26)
1. Принимаем а3= 1м, в3 = 0,3м.
2. Определяемплощадь сечения воздуховода:
F3= 1 * 0,3 = 0,3м2.
3. Определяемскорость на выходе воздуховода:/>
V3
u3 = _____
F3
4. Определим d 3 экв:
5.
V3
u3 = _____
F3 По u3 и d3находим R3 и Pg3.
R3 =1,7 Па п * м
Pg3= 48,6 Па/> /> /> /> /> /> />
Количество окон n = 4.
6. Определим потеридавления на преодоление местных сопротивлений:
-выход из меньшегосечения в большее
F0/F1 = 0,8 G = 0,04
D P3 = 1,7*8 + 48,6*0,04 = 15,5Па
-Определим потеридавления на участке 4:
D P4 = R4l4 + Pg4å g (3.27)
1. Скорость воздушногопотока u4 = 11м\с
2. Принимаем диаметрвоздуховода d4 = 0,355м.
3. По u4 и d4находим R4 и Pg4.
R4 = 3,5 Па п*м, Pg4 = 72,6 Па
4. Местные сопротивления:
диффузор F0/F1= 0,8 G = 0,04
D P4=3,5*1,5 + 72,6*0,04 = 8,2 Па
Потери давления враспределителе принимаем D Pр = 100Па
Полученные и известныевеличины подставляем в формулу (3.24):
Р2всобщ= 1,146 + 15,5 + 8,2 + 100 = 1270,1 Па
-Определим общие потеридавления в сушильной установке:
Рс.у. = Робщ1нач+ Робщ2вс (3.28)
Рс.у. = 834,4+ 1270,1 = 2104,5 Па.
1. Проверяем напреодоление сопротивлений вентилятор теплогенератора УТПУ 200 А.
Сопротивление, котороедолжен преодолеть вентилятор теплогенератора равно (рис )
Рт = D Pр + D P3 + D P4 +D Pт (3.29)
где D Pр — потери давления в распределителе, Па;
D P3 — потери давления на 3 участке СУ, Па;
D P4 — потери давления на 4 участке СУ, Па;
D Pт — потери давления в теплогенераторе, Па.
Движение агента сушкиосуществляется через рулон сверху вниз
Рт = D Pт + D Pр + D P1 +D P2 (3.30)
где D P1 — потери давления на 1 участке, Па;
D P2 — потери давления на 2 участке, Па;
Принимаем D Pт = 500Па по данным СКБТМ.
Рт = 500 + 100+ 33,2 + 701,2 = 1334,4 Па
Принимаем к вентиляторубольшее давление Рт = 1334,4 Па.
Окончательное давлениевентилятора на преодоление сопротивления
теплогенератора УТПУ — 200А равно:
Рb = 1,1 * Рт = 1,1 * 1334,4= 1467,8 Па.
Объёмный расход воздухабудет равен :
Vb = 1,1*V = 1.1*10000 = 11000 м3/г
Используя значения Рbи Vbиз аэродинамических характеристикцентробежного вентилятора ВЦ 14-46 №5 (работает с УТПУ -200 А), выясняем, чтоон преодолевает данное сопротивление при данном расходе.
2.Подбор вентилятора дляотсоса агента сушки V = 11000м3/г, должен преодолеть сопротивление равное (рис. 3)
Ротс = D Pм + D P2 + D P1 +D Pр (3.31)
где D Pм — потери давления через материал, Па;
D P2 — потери давления на 2 участке СУ, Па;
D P1 — потери давления на 1 участке СУ Па.
D Pр — потери давления в распределителе, Па;
Ротс = 1146,4+ 701,2 + 33,2 + 100 = 1980,8 Па
Движение агента сушкиосуществляется через рулон сверху вниз.
Ротс = D Pм + D P3 + D P4 +D Pр (3.32)
Ротс = 1146,4+ 15,5 + 8,2 + 100 = 1270,1 Па
Принимаем к вентиляторубольшее давление Ротс = 1980,8 Па
Окончательное давлениевентилятора равно:
Ротсв= 1,1* Ротс = 1,1*1980,8 = 2178 Па
Объемный расход воздухабудет равен:
Vв = 1,1*V =1,1*10000 = 11000 м3/г.
По Ротсви Vв подбираем вентилятор марки: ВР-45-6,3
-расчет мощностейпотребляемой вентиляторами, Nв, кВт [14]:/>
Рв * Vв
Nв = __________
hв
(3.33 )
где Рв — давление, создаваемое вентилятором с десятипроцентным запасом, Па;
Vв — расход воздуха, м3/с;
hв — коэффициент полезного действиявентилятора [15], принимаем hв=0,46./>
3*2178
Nв = __________ = 14,2 кВт
0,46
-определим необходимуюмощность электродвигателя Ngb, кВт [14]:/>
Nв * Кп
Ngb = __________
hпер
(3.34)
где Кп — коэффициент запаса мощности на пусковой момент. Кп = 1,1 при Nb > 5,0 кВт.
hпер — коэффициент полезного действияпередачи,
hпер = 0,95 клиноременная передачи./>
14,2* 1,1
Ngb = __________ = 16,2 кВт
0,95
Принимаем к вентиляторуВР-45-6,3 электродвигатель марки 4А 160 М4 с Ngb = 18,5 кВт и частотой вращения wgb = 1465 мин -1 [16].
-расчет мощности Nb, кВт [14]:/>
Рв * Vв
Nв = __________
hв
где hв = 0,71 [16]; wb = 1720 мин -1/>
1467,8*3
Nв = __________ = 6,2 кВт
0,71
-необходимая мощностьэлектродвигателя Ngb,кВт [14]:
/>
Принимаем к вентиляторуВЦ-14-46 №5 электродвигатель марки 4А132М6 с Ngb = 7,5 кВт и частотой вращения wgb = 970 мин -1. [16].
5.1.Расчет рыночной цены сушильноймашины на стадии разработки
5.1.1Расчет цены затратным методом.
Рыночная ценапроектируемой сушильной машины на стадии разработки будет вычисляться последующей формуле:
Ц = с/с + Пр, руб (5.1)
где с/с — себестоимостьматериалов и комплектующих, руб;
Пр — прибыль от продажимашины, руб.
Прибыль (Пр) вычисляетсяисходя из необходимого уровня рентабельности.
Пр = с/с * Rпр /100 (5.2)
где Rпр — уровень рентабельности(рекомендуется принимать в пределах от 15 до 40 %)
5.1.2.Расчетсебестоимости сушильной машины
Материальные затратыпредставлены в таблице 5.1., в которой содержатся материалы и комплектующиесушильной машины, а также их количество и стоимость за единицу.
ТАБЛИЦА 5.1.
Стоимость материалов икомплектующих изделий.
№
п/п
Наименование материалов и
комплектующих изделий
кол-
во Цена за еди -ницу материалов, руб.
Стоимость,
руб. 1. Железо листовое 1,5 мм. 72 лист. 200 14400 2. Уголок металл. № 10 55 м. 78,7 4328,5 3. Уголок металл. № 4 20 м. 14,4 288 4. Болт М 8 ГОСТ 7805 — 70 15 кг. 29 435 5. Болт М 16 ГОСТ 7805 — 70 10 кг. 29 290 6. Болт М 20 ГОСТ 7805 — 70 5 кг. 29 145 7. Гайка М 8 ГОСТ 5808 — 79 15 кг. 29 435 8. Гайка М 16 ГОСТ 5808 — 79 10 кг. 29 290 9. Гайка М 20 ГОСТ 5808 — 79 5 кг. 29 145 10. Шайба — 8 ГОСТ 7519 — 78 15 кг. 29 435 11. Шайба — 16 ГОСТ 7519 — 78 10 кг. 29 290 ИТОГО : 21481,5
Транспортные расходыпринимаем в размере 15% от стоимости материалов и комплектующих из табл. 5.1.
Тр = 15%*Смат (5.3)
где Тр — транспортныерасходы, руб;
Смат — стоимость материалов и комплектующих, руб.
Тр = 15*21481,5/100 =3222,22 руб.
5.2 Расчет затрат на оплату труда основнымпроизводственным рабочим
ТАБЛИЦА 5.2.
Заработная плата основныхпроизводственных рабочих.Профессия
Числен -
ность,
чел.
Часовая
тарифная
ставка
руб./час.
Затраты рабо-чего времени на
1 машину,
час.
Заработная плата
по тарифу,
руб. Изготовление 1.Слесарь 6 разр. 4 16 160 10240 2.Сварщик 4 разр. 1 17 160 2720 Монтаж 1.Слесарь 6 разр. 4 16 70 4480 Итого : 17440
Премии принимаем 30% отз/п по тарифу.
П = 30%*з/п т,руб (5.4)
П = 30 * 17440/100 = 5232руб
Дополнительная з/п = 10%от основной з/п.
Дз/п = 10%*22672,2 руб =2267,2 руб.
Затраты на оплату труда =Осн з/п + Д з/п
Затраты на оплату труда =22672 + 2267,2 = 24939,2 руб.
5.3 расчет единого социального налогапо основным производственным рабочим
СН = з/п * (СтСН/100),руб (5.5)
Социальный налог поосновным производственным рабочим 35,6% плюс 4,2% — класс профессиональногориска (металлургическое машиностроение 18 класс); [Федеральный закон «Остраховых тарифах на обязательное социальное страхование от несчастных случаевна производстве и профессиональных заболеваний на 2001 г»], [Постановление от27 мая 2000 г № 415 «О внесении дополнения в постановлении правительства РФ от31 августа 1999 г №979»].
СН = 39,8 * 24939,2/100 =9925,8 руб.
5.4 Расчет накладныхрасходов.
Накладные расходы берем800 % от заработной платы основных производственных рабочих./> /> /> />
800*з/п
НР = __________ руб
100 /> />
800*24939,2
НР = _________________ руб = 199513,6 руб
100
С/с = Смат +Тр + з/п + СН + НР (5.7)
с/с = 21481,5 + 24939,2 +9925,8 + 199513,6 = 259082,32 руб
Rпр = 30%
Пр = 259082,32*30/100 =77724,696 руб
Полученные и известныевеличины подставляем в формулу (5.1):
Ц = 259082,32 + 77724,696= 336807,01 руб.