Содержание к диссертации
Введение
Раздел 1. Проблемы эффективности электротехнологических установок 17
1. Проектирование и эксплуатация электротехнологических установок 17
1.1. Электротехнологические процессы и установки 17
1.2. Проблемы проектирования и эксплуатации электротехнологических установок
1.2.1. Проектирование электротехнологических установок 28
1.2.2. Эксплуатация электротехнологических установок 42
2. Экономические аспекты электротехнологии 46
2.1. Технико-экономические расчеты при проектировании электротехнологических установок 46
2.2. Проектирование и эксплуатация электротехнологических установок с учетом фактора рыночной экономики
2.2.1. Фактор рыночной экономики в проектировании электротехнологических установок 49
2.2.2. Фактор рыночной экономики в эксплуатации электротехнологических установок. Энергосбережение
и энергоаудит 55
Выводы 60
Раздел 2. Обеспечение максимальной эффективности электротехнологических процессов и установок 64
3. Эффективность электротехнологических процессов и установок 64
3.1. Физическая эффективность 64
3.2. Энергетическая эффективность 65
3.3. Экономическая эффективность 77
3.4. Энерготехнологическая эффективность 80
3.5. Эффективность инвестиционных проектов 81
3.6. Энергоэффективность
4. Анализ целесообразности применения электротехнологических процессов и установок 90
4.1. Критерий сопоставления технологических процессов и установок 90
4.2. Расчеты целесообразности применения электротехнологических процессов и установок 95
5. Самосогласованная задача технико-экономической оптимизации и синтеза электротехнологических установок 97
5.1. Самосогласованные задачи в электротехнологии и методы их решения 97
5.1.1. Самосогласованные задачи 97
5.1.2. Методы решения самосогласованных краевых задач в электротехнологии 107
5.2. Задача технико-экономической оптимизации 117
5.2.1. Целевая функция задачи технико-экономической оптимизации электротехнологических установок 117
5.2.2. Критерии технико-экономической оптимизации электротехнологических установок 122
5.2.3. Общее решение задачи технико-экономической оптимизации электротехнологических установок 124
5.3. Задача технической оптимизации электротехнологических установок 127
5.3.1. Рабочие камеры 127
5.3.2. Источники СВЧ энергии 234
5.3.3. Линии передачи 241
5.3.4. Вспомогательное оборудование 244
5.4. Общее решение самосогласованной задачи технико-экономической оптимизации и синтеза электротехнологических установок 251
5.4.1. Методология решения 251
5.4.2. Процедуры проектирования электротехнологических установок 252
Выводы 255
Раздел 3. Влияние внешней среды на эффективность электротехнологических процессов и установок 260
6. Измерения в электротехнологии 260
6.1. Классификация измерений в электротехнологии и их особенности 260
6.2. Измерения на стадии научных исследований 263
6.3. Измерения на стадии разработки 284
6.4. Измерения на стадии изготовления и наладки 389
6.5. Измерения на стадии эксплуатации 295
7. Цены и тарифы в электротехнологии 296
7.1. Влияние цен и тарифов на эффективность электротехнологических установок 296
7.2. Коммерческий расчет в электротехнологии 300
8. Энергообследование промышленных предприятий и учет потребления энергоресурсов 301
8.1. Энергообследование промышленных предприятий 301
8.1.1. Оценка энергоэффективности промышленных потребителей ТЭР 301
8.1.2. Специфика проведения энергообследования на промышленных предприятиях 305
8.1.3. Проведение энергетической паспортизации -потребителей ТЭР 306
8.1.4. Реализация инвестиционных энергосбереающих проектов 310
8.2. Учет потребления энергоресурсов 315
Выводы 322
Раздел 4. Применение технико-экономических расчетов для обеспечения максимальной эффективности установок СВЧ диэлектрического нагрева 328
9. Процессы и установки СВЧ диэлектрического нагрева без фазового перехода 328
9.1. Схемы, режимы, параметры установок СВЧ диэлектрического нагрева и технологические процессы без фазового перехода 328
9.1.1. Схемы, режимы установок СВЧ диэлектрического нагрева и технологические процессы без фазового перехода 328
9.1.2. Параметры установок СВЧ диэлектрического нагрева без фазового перехода 330
9.2. Технико-экономическое обоснование цены и оптимизация структуры установки СВЧ диэлектрического нагрева без фазового перехода 336
9.2.1. Обоснование цены установки СВЧ диэлектрического нагрева без фазового перехода 336
9.2.2. Оптимизация структуры установок СВЧ диэлектрического нагрева без фазового перехода 340
10. Процессы и установки СВЧ диэлектрического нагрева с фазовым переходом 345
10.1. Схемы, режимы, параметры установок СВЧ диэлектрического нагрева и технологические процессы с фазовым переходом 345
10.1.1. Схемы, режимы установок СВЧ диэлектрического нагрева и технологические процессы
с фазовым переходом 345
10.1.2. Параметры установок СВЧ диэлектрического нагрева с фазовым переходом 346
10.2. Технико-экономическое обоснование цены и оптимизация структуры установок СВЧ диэлектрического нагрева с фазовым переходом 352
11. Энергообследование и энергосбережение на предприятиях с установками СВЧ диэлектрического нагрева 357
12. Программное обеспечение решения задач технико-экономической оптимизации, синтеза и математического моделирования технологических процессов 359
12.1. Программы расчета рабочих камер установок СВЧ диэлектрического нагрева 359
12.1.1. Рабочая камера на нерегулярном волноводе 359
12.1.2. Рабочая камера на регулярном волноводе 367
12.2. Программа технико-экономических расчетов установок СВЧ диэлектрического нагрева 373
Выводы 383
Заключение
- Проблемы проектирования и эксплуатации электротехнологических установок
- Экономическая эффективность
- Расчеты целесообразности применения электротехнологических процессов и установок
- Целевая функция задачи технико-экономической оптимизации электротехнологических установок
Проблемы проектирования и эксплуатации электротехнологических установок
По объему выпускаемой продукции и величине потребляемой энергии безусловно выделяются установки дугового и индукционного нагрева, а по числу пока что нерешенных задач - установки диэлектрического нагрева.
Сталеплавильные печи, использующие топливный нагрев (мартены и кислородные конверторы), из-за ограниченного уровня рабочих температур и окислительной атмосферы в принципе не позволяют получить высоколегированные стали. Им требуется дорогое и дефицитное топливо - кокс, а в качестве основного исходного сырья в них используется доменный чугун, производство которого в свою очередь очень энергоемко и оказывает существенное негативное воздействие на окружающую среду. В то же время в мире благодаря развитию промышленности накопился огромный фонд стального лома. Электрические печи полностью работают на ломе, а это исключает необходимость получения доменного чугуна.
Работы Депре, Пишона, Сименса, Эру создали базу, на которой в XX веке началось расширенное производство дуговых сталеплавких печей (ДСП).
Главным достоинством использования для плавки стали дугового разряда является возможность получить высокие температуры и создать в рабочей камере окислительные или восстановительные атмосферы, что дает возможность вести плавку с необходимой очисткой металла от вредных примесей и легировать его с минимальными потерями дорогих легирующих составляющих, а это снимает ограничения в сортаменте выплавляемых сталей. И хотя резкопеременный режим работы ДСП создает серьезные помехи в системе электроснабжения предприятия, шум от горящей дуги оказывает негативное воздействие на обслуживающий персонал, в развитых странах мартеновское производство прекращено, а доля электростали на 1987 г. составляла 30% и выше [8]. 90-е годы для российской промышленности были непростыми, так что предстоит работа по ускоренному увеличению выплавки электростали.
Что касается индукционного нагрева, то он происходит с помощью индуцированных в переменном магнитом поле вихревых токов [9], вызывающих нагрев тела в соответствии с законом Джоуля-Ленца. Одновременно вихревые токи, взаимодействуя друг с другом и с полем возбуждения, создают электродинамические усилия, приводящие при наличии степеней свободы к перемещению тел или к их вибрации.
Вихревые токи впервые начали применять для целей торможения в измерительной технике [9], а теоретические основы индукционного нагрева были установлены в XIX в. Хевисайдом, С. Томпсоном и Ирвингом [7]. Идеи и конструкции Челлина, Рехлинга, Роденгаузера, Фатона, Шнейдера, Цандера [10], наконец, Нортрупа, Рибо, Эсмахта и Лодыгина [11, 12] заложили основу построения индукционных плавильных печей (ИПП), в том числе и высокочастотных. Однако широкое промышленное применение индукционный нагрев (плавление и нагрев, в том числе под поверхностную закалку) получил за последние 60 лет благодаря работам в первую очередь Г.Н. Бабата [9], М.Г. Лозинского [13], И.М. Родигина [14], А.Е. Слухоцкого [15], К.З. Шепеляковского [16],А.В. Донского [17], B.C. Немкова[18], А.С. Зимина [19], Э.Я. Рапопорта [20]. Индукционный нагрев получил широкое распространение в промышленности и в научных исследованиях. Развиваются новые технологические процессы, такие как импульсная высокоскоростная термообработка, высокотемпературный нагрев, плавка оксидов и других непроводящих материалов в холодных тиглях, нагрев крупногабаритных слитков на промышленных и пониженных частотах под пластическую деформацию. В области традиционного применения индукционного нагрева (поверхностная закалка, сквозной нагрев заготовок, индукционная плавка в тигельных и канальных печах) повышаются уровни мощностей, требования к механизации и автоматизации установок, к точности поддержания режима. Особенно сложные требования выдвигает включение индукционных нагревательных установок в состав технологических линий, когда изменение в определенных пределах сортамента нагреваемых изделий и режима их нагрева является нормальным условием их эксплуатации.
Что касается диэлектрического нагрева, то этот способ термообработки используют в отношении диэлектриков, технологическая обработка которых почти всегда включает в себя нагрев или сушку [21-24]. Теплопроводность диэлектрика низка, и если энергоподвод к объекту происходит традиционным способом (конвективным, радиационным или контактным способом), то термообработка объекта происходит медленно, с локальным перегревом поверхности энергоподвода, отчего возможно ее подгорание и возникновение внутренних механических напряжений. Это может привести к выходу объекта из строя.
Так как электропроводность диэлектрика низкая, нагреть его на постоянном токе или токе промышленной частоты невозможно, но если поместить его между пластинами конденсатора, то в высокочастотном электромагнитном поле этот диэлектрик нагревается (ВЧ диэлектрический нагрев). Диэлектрик нагревается и в СВЧ электромагнитном поле (СВЧ диэлектрический нагрев), только обрабатываемый объект помещают в волновод, резонатор или он находится в свободном пространстве при условии, что во всех этих случаях диэлектрик находится в СВЧ электромагнитном поле.
Электромагнитная волна в диэлектрике взаимодействует с его зараженными частицами. В зависимости от расположения в них зарядов молекулы диэлектрика могут быть полярными и неполярными [25-28]. Полярные молекулы обладают некоторым электрическим дипольным моментом в отсутствии внешнего поля. Под действием внешнего поля у полярных молекул меняется величина этого момента и происходит поворот оси молекулы по направлению поля. У неполярных молекул в отсутствии внешнего поля электрический дипольный момент равен нулю, а при наложении внешнего поля они поляризуются, то есть симметрия расположения их зарядов нарушается, и молекула приобретает некоторый электрический дипольный момент.
Экономическая эффективность
Эксплуатация технологического оборудования должна проводиться по технологическим картам и, строго говоря, не зависит от социально-экономического строя в государстве.
В рыночных условиях хозяйствования взаимосвязь экономики и энергопотребления особенно проявляется через конкурентоспособность. В последнее время доля энергозатрат в себестоимости продукции и услуг составляет в среднем в сельском хозяйстве 11%, на транспорте - 17%, в промышленности -18%, а в ряде масштабных производств достигает 40% и даже 60% [107]. Высокая энергоемкость производства в России приводит к высокому уровню цен на продукцию, делая ее неконкурентоспособной, а это ограничивает спрос на отечественную продукцию, тормозит развитие производства, снижая одновременно налогооблагаемую базу и уровень жизни населения.
В соответствии с энергетической стратегией России на период до 2020 г. высшим приоритетом государственной энергетической политики является повышение энергоэффективности экономики [108]. Необходимость повышения энергоэффективности промышленных предприятий обусловлена, в первую очередь, тем, что сложившаяся в предыдущие десятилетия промышленность имела тенденцию экстенсивного развития, причем стоимость энергоресурсов была низкой, а в себестоимости продукции энергоресурсы составляли, как правило, небольшую величину. Уже тогда был заложен фундамент неэффективного использования энергоносителей.
В последние двадцать лет энергетика обеспечивала рост благосостояния людей в целом в мире примерно в равных долях за счет увеличения производства энергоресурсов и путем улучшения их использования. В развитых странах энергоэффективность давала 60-65% экономического роста. В результате энергоемкость национального дохода уменьшилась за этот период в среднем в мире на 18% и в развитых странах - на 21-27%, тогда как в нашей стране она увеличивалась и после 1998 - 2000 г. стабилизировалась на уровне, превышающем средние мировые показатели в 3,15 раза и развитые страны - в 3,5 -3,7 раза [109].
Энергорасточительство является угрозой энергетической безопасности страны, поскольку приводит к завышенной потребности в энергоносителях, обеспечить которую в условиях непрерывного роста издержек производства из-за ухудшающихся условий добычи ТЭР становится невозможным. Кроме того, существует предел роста энергетики, который определяется допустимым ее влиянием на природную среду - на тепловой режим, на состав и качество воздуха, воды, почвы и непосредственно на человека.
Одним из способов предотвращения энергетического кризиса является масштабное использование возобновляемых источников энергии (солнечной, ветровой, океанической), но для нашей страны в ближайшие годы такая перспектива весьма проблематична, так как требует огромных финансовых средств.
Другой способ предотвращения энергетического кризиса - проведение в масштабах всей страны политики энергосбережения [ПО]. Одно из принципиальных условий этого развития - ведение хозяйственной деятельности в пределах емкости экосистемы на основе массового внедрения энерго- и ресурсосберегающих технологий, целенаправленных изменений экономики, структуры личного и общественного потребления. Другими словами, дальнейшее развитие техники и экономики нужно строить на базе правовых, организационных, научных, производственных, технических и экономических мер, обеспечивающих эффективное использование традиционных видов ТЭР и вовлечение в хозяйственный оборот возобновляемых источников энергии. Именно такая система мер и определяется в настоящее время как энергосбережение [111], а энергосбережение превращается в приоритетное направление хозяйственной деятельности предприятий [112].
Для проведения государственной политики в области энергосбережения в нашей стране сейчас создана соответствующая правовая и нормативная база на федеральном, региональном и муниципальном уровнях управления [111, 113-131]; в области энергосбережения работают специалисты в разных областях; имеются многочисленные публикации, например [106-109, 112, 132-156]; проводятся многочисленные научно-технические конференции, например [157-159], издаются сборники научных трудов, например [160-162], методики, правила и рекомендации [163-166] и даже региональные научно-практические журналы [167]. Таким образом, в нашей стране в последние десять лет развернута крупномасштабная кампания по энергосбережению.
Разумеется, проблема энергосбережения актуальна для предприятий, эксплуатирующих такое энергоемкое оборудование, как электротехнологическое и в частности электротермическое оборудование. На стадии эксплуатации отправной точкой в энергосбережении является энергетическое обследование потребителя ТЭР. Энергетическое обследование проводится в целях оценки эффективного использования энергетических ресурсов и снижения затрат потребителей на топливо и энергообеспечение. Обязательным энергетическим обследованиям подлежат организации независимо от их организационно-правовых форм и форм собственности, если годовое потребление ими энергетических ресурсов составляет более шести тысяч тонн условного топлива или более одной тысячи тонн моторного топлива. Организации с меньшим годовым потреблением энергетических ресурсов проходят энергетическое обследование по решению органов исполнительной власти субъектов РФ, ответственных за координацию работ по эффективному использованию энергоресурсов. Предприятия, эксплуатирующие наряду с другими и электротехнологические установки, могут принадлежать к обеим этим группам потребителей энергоресурсов. Отметим недостаточную определенность с терминологией в этой области. Так, в [164] добровольное энергетическое обследование, проводимое по инициативе потребителя ТЭР, называют энергоаудитом. На наш взгляд, правильнее было бы, как это делается на практике, отождествлять понятия «энергетическое обследование» и «энергоаудит», допуская для каждого из них как обязательную, так и добровольную форму.
Энергоаудит предприятия-потребителя ТЭР предполагает следующие этапы: сбор документальной информации, инструментальное обследование, обработка и анализ полученной информации, разработка рекомендаций по энергосбережению, составление отчета. Ключевым звеном в энергоаудите являются разработка рекомендаций по энергосбережению. На этой стадии необходимо: - определить техническую суть предлагаемого усовершенствования и принципа получения экономии; - определить состав оборудования, необходимого для реализации рекомендаций, его возможную стоимость, включая доставку и ввод в эксплуатацию; - рассмотреть возможности снижения затрат на реализацию рекомендаций, например, изготовление и монтаж оборудования силами предприятия; - определить возможные побочные эффекты от внедрения рекомендаций, влияющие на реальную экономическую эффективность; - оценить общий экономический эффект предлагаемых рекомендаций с учетом всех перечисленных пунктов.
Расчеты целесообразности применения электротехнологических процессов и установок
Если в (ЗА) величины Акр и Азр - результаты работы установки и затраты, но измеренные в экономических показателях (в рублях), то соотношение (3.1) определяет экономическую эффективность установки [169,170] Ээ= , (3.25) где Э - интегральный эффект, определяемый соотношением (2.3), К - капиталовложения для реализации проекта.
Величина Ээ зависит от величины расчетного периода (горизонта расчета) Т, измеряемого количеством и величиной шагов расчета. В качестве шага расчета может быть выбран месяц, квартал, год. В свою очередь горизонт расчета может быть выбран длиной в год, равняться времени возврата банковского кредита, продолжительности выпуска данной продукции, установленной на основании маркетингового исследования, срока службы установки, если речь идет о выпуске продукции постоянного спроса.
Во всех случаях, когда по истечении срока, соответствующего времени горизонта расчета экономической эффективности, установка не реализуется на рынке технологического оборудования, в (2.3) следует положить остаточную (ликвидационную) стоимость технологической установки равной нулю (Фг=0). В общем случае остаточная на момент времени Т стоимость основных фондов Фт=каК, (3.26) где ка -нормативный коэффициент амортизации [173], причем К = Бкр. (3.27) Здесь Б - банковский кредит на реализацию проекта.
Основные фонды производственной инфраструктуры в процессе эксплуатации обычно не выводятся и не реализуются, так что в (2.3) Mt = 0. Социальные последствия при применении ЭТУ очевидны, но стоимостная оценка социального эффекта от применения установки достаточно невелика, а потому будем считать S( = О, хотя в каких-то конкретных случаях в масштабах предприятия, региона St может быть и больше нуля.
Стоимостная оценка сопутствующего эффекта в производственной сфере Ht О, если при реализации технологического процесса получается дополнительный (побочный) продукт в количестве 17gl, имеющий свою цену Ц&.
Эксплуатационные издержки можно представить в виде 3 = С + Снп, (3.28) где С = Сс + Сэ + Сзп+ Сзч + Са + Сбр - издержки производства; Снп =СН + Су + + Сни + С% - налоги и платежи; Сс - затраты на сырье; Сэ - затраты на электроэнергию и воду, потребляемые установкой; Сзп - затраты на заработную плату; Сзч - затраты на запасные части; Са - амортизационные отчисления [173]; Сб - потери от брака; Сн = Спр + Сндс - налоговые отчисления; Спр = (ПЦ + ПдЦд - С)ун - налог на прибыль; Сндс = (ПЦ + ПдЦд - ПсЦс)ундс -налог на добавленную стоимость; Су = [(ПЦ + ПдЦд - С)(1 -/„)- (ПЦ + + ПдЦд-ПсЦс)ундс]уу - выплаты дивидендов; Ст - затраты на научные ис следования; С% = — (l + z ) - плата за кредит на время tKp с учетом процентной ставки і ; у - коэффициент, учитывающий условия участия учредителей в распределении прибыли; ун - коэффициент, учитывающий налог на прибыль; Ундс коэффициент, учитывающий налог на добавленную стоимость; ПС,ЦС -количество и цена единицы сырья. Подставляя (3.26) - (3.28) в (3.25), получим г Эу =1 [(вд, +ngJ gJ,-cJ,){i-yHt)-{nJtHjt+ngiAg/t 7=1 ЩДсХЛ-гУ)-сш( -СКІІ+ЕУ +КМ+ЕҐ- (3.29) При оценке экономической эффективности соизмерение разновременных на горизонте расчета показателей осуществляется путем приведения (дисконтирования) их ценности в начальный период. Для приведения разновременных затрат используется коэффициент приведения разновременных затрат или норма дисконта Е.
В (3.25) Ээ - величина безразмерная, а размерной величиной, определяющей экономическую эффективность, является интегральный эффект Э2, рассчитываемый по соотношению (3.29).
ЭТУ являются многопараметровыми системами. Они могут быть разной компоновки (структуры), с разной элементной базой, могут работать в разных режимах. Поэтому к определению экономической эффективности необходимо применять методологию системного подхода, что означает рассмотрение электротехнологического оборудования как единой системы, учет взаимосвязей между различными параметрами, характеризующими структурные части оборудования (установки), учет параметров обрабатываемого объекта и технологического процесса, а также стоимостных и других экономических параметров.
Стоимостная оценка результатов и затрат проводится в базисных ценах. Базисные, то есть сложившихся на рынке на данный момент, цены на любую продукцию или ресурсы на стадии технико-экономических, в том числе оптимизационных, расчетов электротехнологического оборудования обычно считают неизменными в течение всего расчетного периода [102].
В рыночной экономике экономическая эффективность должна иметь приоритет над физической Эф и энергетической rj3H эффективностью, то есть оптимальность ЭТУ должна определяться в первую очередь факторами, в основе которых лежит экономическая эффективность установки.
Поскольку ЭТУ - многопараметровые системы, их максимальная экономическая эффективность может быть получена только при оптимальных значениях параметров, варьируемых при решении технико-экономической оп 80 тимизационной задачи. В то же время можно указать, каким образом увеличить максимальную эффективность ЭТУ.
Так, экономическая эффективность будет тем больше, чем больше рыночная цена продукции установки, меньше цена единицы сырья, тарифы на электроэнергию и холодную воду, цена запасных частей, налоги, отчисления учредителям, затраты на научные исследования, брак в процессе эксплуатации, величина банковского кредита, цена электротехнологического оборудования и чем больше время, на которое выдан кредит, а также чем больше стоимостная оценка сопутствующего эффекта в производственной сфере.
Целевая функция задачи технико-экономической оптимизации электротехнологических установок
Задачей технико-экономической оптимизации будем считать обеспечение владельцу ЭТУ максимального за срок службы установки дохода Эг (чистого дисконтированного дохода, интегрального эффекта, социально-экономического эффекта, п.2.2.1), определяемого соотношением (2.3).
Чистый дисконтированный доход (интегральный эффект) имеет решающее значение из всех экономических показателей (п.5.1). Таким образом, целевой функцией задачи технико-экономической оптимизации электротехнологической установки выберем чистый дисконтированный доход (интегральный эффект), переписав (3.29) в виде: Т НПЛ +ЯА-сМ-ун,-r„dct)V-Yyt)-(c3t+c3nt+c34t + + +Сф()(1-ун/)(1-у )-С -С%,](1 + Г+ (1 + :Г7 5 (5.23) где, как обосновано в п.3.3, принято Mt = О и St = О. Раскроем содержание входящих в (5.23) величин. Пусть N установок (рабочих камер) выпускают в год П единиц продукции. Тогда П = ПуЫ, (5.24) где Пу = Д tpG - количество продукции, выпускаемой за год одной установкой; Д- количество дней в году по выпуску продукции; tp - время работы установки по выпуску продукции в сутки; G - производительность установки в единицу времени.
Цену единицы продукции Ц определяет спрос и предложение на рынке товарной продукции и та политика, которую проводят на этом рынке хозяйствующие субъекты, в том числе и производитель продукции. то 118 Если в год для выпуска продукции П требуется сырья Пс по цене Цс, СМ-_ЩН,. (5,5) эФ В общем случае тэ(—+Ртр+Рво3д)+охвцхв . Пэл +1 Т Р + (5.26) c9 = M{tc + toceT3P0J+ComN , где /с - время работы установки в сутки; Тэ - тариф на электроэнергию промышленной частоты; Р - СВЧ мощность одной установки; цзл - электрический КПД установки; Ртр,Рв03д - мощности, потребляемые от сети электродвигателями транспортной системы и воздуходувок установки; Gxe - количество воды, расходуемой на охлаждение установки в единицу времени; Цхв - цена холодной воды (тариф); t3e - время загрузки-выгрузки обрабатываемого объекта в сутки, когда установка работает в дежурном режиме; Рзв - мощность, потребляемая от сети установкой во время загрузки-выгрузки (дежурный режим); toce - время внутрицехового освещения в сутки; Росв - мощность всех светильников, обеспечивающих условия эксплуатации установки; Сот - годовые затраты на отопление помещения, где расположена установка.
Входящие в (5.26) величины Ртр, Рвозд, Gxe, Рзв, Росв, Сот должны быть дополнительно определены с учетом особенностей конструкции и режима работы конкретной установки. Так, Росв и Сот зависят от площади и кубатуры помещения, необходимых для эксплуатации установки, то есть от ее габаритов, а следовательно, от конструкции, которая, в свою очередь, зависит от режима работы установки, Я и в конечном счете от Р. От мощности установки Р зависят также Ртр, Pe03d,Gxe,P3e. Разумеется, если в установке применяется только водяное охлаждение, то Рвозд = 0, а если только воздушное, то Gxe = 0. Если установка не выключа 119 ется, то t3e = О.
Затраты на заработную плату персонала, обслуживающего N установок, равны Сзп = М1Ч&, (5.27) 1=1 где 4j - количество работников /-той категории; Ф, - годовой фонд заработной платы одного работника /-ой категории с учетом ЕСН; к - число категорий работников. При расчете Сзч надо учитывать ущерб и резервирование. Если в установке основную роль играет аварийный запас, то С =С +С 34 34 1 34 2 где Сзч - затраты на резерв мощностей и на запасные части других структурных частей установки.
Резерв мощностей, например, в У СВЧ ДН создается запасом магнетронов, необходимых для замены выработавших свой срок службы. В этом случае Сзч » СЗЧ2, так что Сзч и СЗЧ]. В печах сопротивления речь может идти о резерве нагревателей, в ДСП - электродов, а из запасных частей других структурных частей - о резерве футеровочных материалов.
Если в установке используется М источников энергии (нагревателей, электродов или магнетронов), то годовые затраты на резерв для неизбежной систематической замены отработавших свой срок элементов равны С = (Д1с—ЩМХ (5.28) 541 V і где і - срок службы источника энергии; Х- цена одного источника. Здесь учтено, что NM источников (элементов) первоначально входят в состав установки Если -«1, то в (5.28) 120 CJ4i=0. (5.29) Таким образом, в (5.25) tp должно быть рассчитано с учетом времени t3M, необходимого на замену вышедшего из стоя магнетрона на резервный. Максимально сократить t3M можно, имея холодный резерв. Тогда t3M определяется временем замены вышедшей из строя установки или ее структурного элемента (например, СВЧ генератора) на резервный. Отремонтированная установка (ее структурный элемент) выводится в холодный резерв. В таком случае затраты на холодный резерв должны быть учтены в капиталовложениях в проект.
Конечно, в (5.23) можно не учитывать Сзч (т.е. t3M). Тогда для производства заданного объема продукции в год требуется меньшая мощность, но надо учитывать ущерб от перерыва в работе установки по истечении срока службы источника энергий
