Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблема нормирования электропотребления на базе компьютерного анализа
1.1 Прогнозирование электропотребления в промышленности, пути развития 9
1.2. Виды норм электропотребления и роль нормирования в управлении энергохозяйством производств с изменяемым ассортиментом
1.3. Методика компьютерного анализа проблемы нормирования электропотребления 18 применительно к производствам с изменяемым ассортиментом
1.4. Методы определения норм расхода электроэнергии на выпускаемую продукцию . 28
1.5. Постановка задачи 43
Выводы 45
Глава 2 Разработка математической модели и пакета прикладных программ нормирования электропотребления
2.1. Методика нормирования электропотребления в многономенклатурном производстве с изменяемым ассортиментом
2.1.1. Разработка прикладной программы нормирования электропотребления для многономенклатурного производства с изменяемым ассортиментом
2.1.2. Алгоритм прикладной программы нормирования электропотребления для производства с изменяемым ассортиментом («НРЭАн»)
2.2. Методика нормирования электропотребления в многономенклатурном производстве с неизменным ассортиментом
2.2.1. Разработка прикладной программы нормирования электропотребления для многономенклатурного производства с неизменным ассортиментом
2.2.2. Алгоритм прикладной программы нормирования электропотребления для производства с неизменным ассортиментом («НРЭСтат»).
.2.3. Среда программирования. Создание справочной системы и дистрибутива приложения
2.4. Справочная система пакета прикладных программ «Норма Расхода Электроэнергии»
Выводы 90
Глава 3. Статистический анализ электропотребления в многоно-менклатурном производстве с изменяемым ассортиментом
3.1. Исследование режимов электропотребления на предприятиях с изменяемым ассортиментом.
3.1.1. Статистический анализ электропотребления и выпуска продукции камвольно-суконным комбинатом
3.1.2. Статистический анализ электропотребления и вьшуска продукции фабрики «Айгул»
3.2. Исследование технологических процессов предприятий с изменяемым ассортиментом
3.2.1. Исследование технологического процесса камвольно-суконного комбината 102
3.2.2. Исследование технологического процесса швейной фабрики "Айгул" 116
3.3. О необходимости разработки маршрутно-технологических схем 117
электропотребления производств с изменяемым ассортиментом
Выводы 119
Глава 4. Применение пакета прикладных программ "норма расхода электроэнергии» в задачах прогнозирования и управления электропотребления на предприятиях легкой промышленности
4.1. Методика определения потребляемой мощности электроприводами технологического оборудования
4.2. Исследование режимов работы технологического и вспомогательного оборудования цехов и подразделений камвольно-суконного комбината
4.3. Исследование режимов работы приемников электрической энергии швейной фабрики «Айгул».
4.4. Разработка маршрутно-технологической схемы при постановке эксперимента на камвольно-суконном комбинате
4.5. Прогнозирование нормирования электропотребления на основе прикладной программы для производства с изменяемым ассортиментом («НРЭАн»)
4.6. Управление энергохозяйством камвольно-суконного комбината на основе прикладной программы «НРЭСтат»
4.7. Пути снижения потерь электроэнергии и повышение эффективности 143 использования электроэнергии
Выводы 154
Основные результаты исследований и выводы по работе 155
Список использованных источников 156
- Виды норм электропотребления и роль нормирования в управлении энергохозяйством производств с изменяемым ассортиментом
- Разработка прикладной программы нормирования электропотребления для многономенклатурного производства с изменяемым ассортиментом
- Статистический анализ электропотребления и выпуска продукции камвольно-суконным комбинатом
- Исследование режимов работы технологического и вспомогательного оборудования цехов и подразделений камвольно-суконного комбината
Введение к работе
Компьютерные технологии открывают широкие возможности для анализа и решения множества важнейших проблем в энергетике и энергопотреблении.
Энергетическая составляющая затрат существенно влияет на себестоимость выпускаемой продукции, а также на прибьшь получаемую предприятиями, являющуюся одним из основных показателей работы. Работа промышленных предприятий осуществляется на основе прогрессивного нормирования, цель которого - определение для конкретных условий производства расхода электроэнергии на выпуск единицы продукции; обеспечение рационального и экономного расходования электроэнергии в процессе производства; установление исходной величины для определения потребности производства в электроэнергии [1].
Проведение активной энергосберегающей политики на промышленных предприятиях требует существенного повышения точности и контроля расхода электроэнергии. При составлении заявок на потребление электроэнергии предприятием учитывается главным образом достигнутый уровень электропотребления, в то время как изменение плановых заданий по выпускаемой номенклатуре, расширение или изменение номенклатуры выпускаемых изделий требует обоснованной корректировки нормируемого расхода [2].
Одним из основных направлений энергосберегающей политики является
необходимость совершенствования методов нормирования электропотребления на
промышленных предприятиях с применением компьютерного моделирования. Вопросы
совершенствования нормирования электропотребления во многом зависят от многообразия
факторов, влияющих на электропотребление. Несовершенство нормирования на
промышленных предприятиях приводит к искажению истинных затрат электроэнергии на
единицу продукции, к бесконтрольному расходованию электроэнергии. Удельное
нормирование - это показатель эффективности использования электроэнергии на
промышленном предприятии. Вместе с этим удельная норма представляет собой сложную
функцию значительного количества составляющих ее переменных величин, зависящих от
режима электропотребления, ритмичности производства, качества перерабатываемого сырья,
технического состояния оборудования и других показателей [3].
На основании вышеизложенного видно, какое большое значение приобретает і разработка и дальнейшее совершенствование научно-обоснованных методов нормирования и
планирования электропотребления на промышленных предприятиях с применением
компьютерного анализа факторов, от которых зависит электропотребление.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. Одним из основных направлений энергосберегающей политики и рационального управления производством является необходимость совершенствования методов нормирования электропотребления на промышленных предприятиях с применением компьютерного моделирования. Несовершенство нормирования на промышленных предприятиях приводит к искажению истинных затрат электроэнергии на единицу продукции, к бесконтрольному расходованию электроэнергии. Удельное нормирование - это показатель эффективности использования электроэнергии на промышленном предприятии. Вместе с этим удельная норма представляет собой сложную функцию значительного количества составляющих ее переменных величин, зависящих от режима электропотребления, поэтому определение удельных расходов электрической энергии на единицу продукции без применения современных компьютерных технологий приводит к искажению ее истинной величины.
Современные рыночные отношения диктуют систематическое изменение ассортимента выпускаемой продукции на предприятиях легкой промышленности, поэтому на них постоянно присутствует проблема прогнозирования удельных расходов электроэнергии для новой продукции. Кроме того, и на одном предприятии имеют место различные технологические процессы. Для определения на них удельных расходов электроэнергии используются различные исходные данные, причем с применением индивидуальных алгоритмов расчета, что в условиях производства делает практически невозможным планирование электропотребления. Все это указывает на необходимость разработки универсальной методики определения удельных расходов электроэнергии с применением компьютерного прогнозирования электропотребления, позволяющей объединить различные технологические процессы в единый алгоритм.
С другой стороны, для управления энергохозяйством в установившемся режиме производства необходим контроль за соответствием электропотребления установленным нормативным данным.
Перечисленные обстоятельства свидетельствуют об актуальности данной работы. Разработки и исследования по теме диссертации проводились в соответствии с Государственной Программой по «оптимизации режимов работы систем электроснабжения и технологических установок с целью повышения эффективности использования электроэнергии и снижения ее потерь», разрабатываемой во Фрунзенском политехническом институте в 1987 - 1990 годах.
Цель и задачи исследований. Целью диссертационной работы является разработка методов прогнозирования и нормирования электропотребления для рационального управления энергохозяйством предприятий с изменяемым ассортиментом.
Задачи исследований:
анализ существующих методов определения удельных расходов электроэнергии на единицу выпускаемой продукции средствами компьютерных технологий;
анализ технологических процессов, характерных для легкой промышленности, выявление факторов влияющих на особенности расчета и прогнозирования удельных расходов электроэнергии;
классификация выпускаемой продукции по группам с близким уровнем электропотребления;
разработка методики определения удельных расходов электроэнергии с применением компьютерных технологий;
разработка прикладных программ для расчета удельных расходов электроэнергии и проверка достоверности методов прогнозирования и нормирования электропотребления на основании сопоставления теоретических расчетов и экспериментальных данных.
Методы исследований. В связи с поставленными задачами использовался математический аппарат системного анализа, теории вероятностей и математической статистики, а так же методологии функционального моделирования (IDEFO, SADT).
Для разработки пакета программ были использованы: языковая среда Delphi 6; Microsoft Help Workshop 4.0; Database Desctop 7.0; среда InstallShield Express-Borland Limited Edition 3.03 для создания дистрибутива пакета программ.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается совпадением теоретических расчетов с экспериментальными данными в условиях действующего предприятия. В качестве статистической базы использовались данные различных предприятий легкой промышленности Кыргызской Республики.
Научная новизна результатов исследований заключается в следующем:
предложен новый способ анализа методов определения удельных расходов электроэнергии на единицу выпускаемой продукции выполненный на компьютерной основе функционального анализа;
предложена новая методика нормирования электропотребления в многономенклатурном производстве с изменяемым ассортиментом, характерном для
предприятий легкой промышленности, используемая для прогнозирования удельных расходов электроэнергии и рационального управления энергохозяйством производства.
Практическая значимость полученных результатов. Разработаны алгоритмы и пакет прикладных программ, которые позволяют прогнозировать удельные расходы электроэнергии на единицу выпускаемой продукции на предприятиях легкой промышленности с изменяющимся ассортиментом выпускаемой продукции и обеспечивают управление энергохозяйством.
Реализация полученных результатов. Разработанные методики определения удельных расходов электроэнергии для предприятий легкой промышленности в условиях изменяющегося ассортимента выпускаемой продукции и пакет прикладных программ, внедрены и используются на камвольно-суконном комбинате (АО ККСК) Кыргызской Республики.
Экономическая значимость полученных результатов. Применение предлагаемой методики и поддерживающей ее прикладной программы, приводит к существенной экономии электроэнергии на предприятиях с многономенклатурным производством (15-20%).
Основные положения диссертации, выносимые на защиту.
Методика определения удельных расходов электроэнергии, позволяющая, при использовании современной вычислительной техники, прогнозировать и нормировать электропотребление многономенклатурного производства с изменяемым ассортиментом.
Алгоритмы расчетов и прикладные программы, используемые для рационального управления энергохозяйством на предприятиях легкой промышленности.
Функциональный анализ методов определения удельных расходов электроэнергии на единицу выпускаемой продукции с применением новой инструментальной системы компьютерного моделирования.
Личный вклад соискателя. Все результаты и выводы, приведенные в работе, выполнены соискателем самостоятельно.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, всесоюзных и республиканских научно-технических конференциях, семинарах: 1) «Участие молодых ученых и специалистов энергетики и электротехнической промышленности в реализации научных, технологических и экономических проблем» (г.Фрунзе, 1983); 2) «XXV научная конференция, посвященная 60-летию образования Кыргызской ССР» (г.Фрунзе, 1984); 3) «Ускорение научно-технического прогресса (г.Фрунзе, 1985); 4) «1 конференция молодых ученых
Фрунзенского политехнического института» (г. Фрунзе, 1985); 5) «Повышение эффективности работы элементов электроэнергетических систем» (г.Фрунзе, 1986); 6) «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (г.Иваново, 1987); 7) «Повышение эффективности энергосистем и режимов работы их элементов» (г.Фрунзе, 1989); 8) «Основные направления экономии энергоресурсов в республике» (г.Фрунзе, 1989); 9) «Повышение эффективности и качества электроснабжения» (г.Мариуполь, 1990); 10) «2-я научная конференция КРСУ» (г.Бишкек, 1995); 11) «3-я научная конференция КРСУ» (г.Бишкек, 1996); 12) «4-я научная конференция КРСУ» (г.Бишкек, 1997);
13) «Проблемы и перспективы интеграции образования» (г.Бишкек, 1998);
14) «Международная научно-теоретическая конференция посвященная 5-ти летию
образования КРСУ» (г.Бишкек, 2000); 15) «День Земли - 2001» (г.Бишкек, 2001).
Кроме того, как составная часть они вошли в десять отчетов о НИР по бюджетной и договорной тематике кафедры электроснабжения ФПИ, выполняемые с 1984 по 1988 годы. Кыргызпатент зарегистрировал в Государственном реестре программ для ЭВМ Кыргызской Республики «Пакет компьютерных программ НРЭ (Норма расхода электроэнергии)», Свидетельство № 41, Заявка № 20020001.6.
Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в семнадцати печатных работах /4 — 8, 56 — 61,63, 65 — 67, 69 — 71, 81,82/.
Объем и структура работы. Диссертация содержит 161 страницу машинописного текста, 30 таблицу, 44 иллюстрации, список использованной литературы из 82 наименований.
Виды норм электропотребления и роль нормирования в управлении энергохозяйством производств с изменяемым ассортиментом
Нормирование расхода электроэнергии это установление плановой меры ее потребления. Основная задача нормирования, как при планировании, так ив производстве состоит в оценке мероприятий по рациональному использованию электроэнергии. Нормированию подлежат расходы электрической энергии на основные и вспомогательные производственно-эксплуатационные нужды (отопление, вентиляцию, освещение, водоснабжение и др.), включая потери в сетях независимо от объема потребления и источников электроснабжения.
Норма расхода электроэнергии это плановый показатель ее расхода в производстве единицы продукции (работы) установленного качества. Нормы расхода электроэнергии должны разрабатываться на всех уровнях планирования по номенклатуре продукции и видам работ. Нормы должны учитывать условия производства, достижения научно-технического прогресса, планы организационно-технических мероприятий по экономии электрической энергии. Они должны систематически пересматриваться с учетом развития производства, технического перевооружения и достижения экономических показателей энергоиспользования. Нормы должны способствовать максимальной мобилизации внутренних резервов экономии электрической энергии. Нормы расхода электроэнергии классифицируются по следующим основным признакам: — по степени агрегации - на индивидуальные и групповые; — по составу расходов - на технологические и общепроизводственные; — по периоду действия - на годовые, квартальные, а также в ряде случаев месячные. Индивидуальной нормой называется норма расхода электрической энергии на производство единицы продукции (работ), которая устанавливается по типам или отдельным потребителям электрической энергии, технологическим схемам применительно к определенным условиям производства продукции (работы).
Индивидуальные нормы расхода электроэнергии разрабатываются по каждому предприятию (технологическому процессу, цеху) для каждого вида продукции, применительно к конкретным условиям ее производства, в соответствии с установленной для каждого вида производства структурной нормой расхода.
Групповой нормой называется норма расхода электрической энергии на производство планируемого объема одноименной продукции (работы) согласно установленной номенклатуре по уровням планирования: предприятие, объединение.
Технологическая норма устанавливается на технологический процесс по всем операциям изготовления данного вида продукции и включает в себя полезный расход электроэнергии и технические (неизбежные) потери по всем операциям данного технологического процесса. Технологическая норма расхода служит для контроля за расходом электроэнергии по технологическому процессу в целом, а также для установления цеховых норм расхода и является составной частью цеховой нормы расхода.
Общепроизводственной нормой называется норма расхода электрической энергии, которая учитывает расходы энергии на основные и вспомогательные технологические процессы, на вспомогательные нужды производства (общепроизводственное, цеховое и заводское потребление на отопление, вентиляцию, освещение и др.), а также технически неизбежные потери энергии в преобразователях, электрических сетях предприятия, цеха, отнесенные на производство данной продукции (работы).
Цеховая норма устанавливается на единицу продукции, выпускаемой данным цехом. В нее включается весь расход электроэнергии, произведенный в пределах данного цеха, затраты на основные и вспомогательные процессы, цеховую вентиляцию, освещение, а также потери во внутрицеховых электросетях. Цеховые нормы используются для планирования расхода электроэнергии по цехам при внутризаводском хозрасчете, для разработки общезаводских норм и для контроля за энергоиспользованием.
Общезаводская норма устанавливается также на единицу продукции. В нее включаются все расходы электроэнергии на производственные нужды завода, расход электроэнергии основными и вспомогательными цехами, участвующими в выпуске продукции, общезаводской расход на подсобные нужды, потери электроэнергии в заводских электросетях и трансформаторах. В таблице 1.1. в соответствии с [38] приведен примерный состав норм расхода электрической энергии, представляющий перечень статей расхода электроэнергии на производство продукции. В нормы расхода электрической энергии не должны включаться ее затраты, связанные с отступлением от требований технологии, несоблюдением требований к качеству сырья и другие нерациональные затраты. Кроме того, при нормировании электроэнергии на производство продукции не должны учитываться затраты ее на строительство, капитальный ремонт зданий и сооружений, монтаж пуск и наладку нового технологического оборудования, научно-исследовательские и экспериментальные работы, отпуск на сторону. Эти затраты электроэнергии нормируются отдельно.
Для нормирования расхода электроэнергии и организации рационального ее использования в производстве существенное значение имеет структура общего потребления электроэнергии на предприятии, то есть распределение всей потребляемой предприятием электроэнергии по целевым направлениям ее использования, по профилю предприятия и условиям производства.
Полнота охвата нормами расхода электроэнергии на промышленных предприятиях имеет важное практическое значение. Значительные расходы электроэнергии не расшифровываются по статьям нетехнологических расходов. Такие расходы часто на предприятиях близки к расходам на производство продукции.
Разработка прикладной программы нормирования электропотребления для многономенклатурного производства с изменяемым ассортиментом
В данной работе предлагается для контроля удельного расхода электроэнергии в установившемся режиме использовать другую программу расчета, математическая модель которой основана на статистической обработке данных, собранных за предыдущее время работы предприятия, при условии неизменной номенклатуры ). Работа программы основана на статистической обработке данных. Программа работает следующим образом: 1. На странице "Коэффициенты" в ноле ввода вводится доверительная вероятность Р, определяющая точность последующего расчета. 2. Далее необходимо заполнить таблицу, находящуюся на странице "Объем продукции", куда вводятся наименования технологий (или групп) Аь а также соответствующие им предполагаемые объемы выпуска продукции по месяцам Vdi. При этом автоматически производится расчет предполагаемого выпуска продукции за год V i. 3. Вводятся данные в таблицу "Данные", а именно наименования технологий (или групп) Bj, а также соответствующие им удельные расходы электроэнергии по месяцам Эуд di. Для удобства заполнения служит кнопка "Заполнить". Тогда пользователь вводит год, за который имеются статистические данные, а затем при нажатии кнопки происходит автоматическое заполнение записей таблицы наименованиями технологий (или групп). 4. При нажатии кнопки "Освежить информацию в наборе данных" навигатора, находящейся на странице "Расчет", программа запускается в работу. Прежде всего, программа в цикле обнуляет значения величин nj,, Xdj, Sdi, Эгаах d, Эт;п d- Далее также в цикле определяются величины ndi, а также подсчитывается сумма удельных расходов электроэнергии по всем месяцам, по декадам и за год в целом (d=H17). Для этого используется условие Aj=Bj.
Обозначения, принятые на блок-схеме: п& - общее количество записей і-той технологии (или группы) за d-тый расчетный период; Xdi —среднее арифметическое удельного расхода электроэнергии по і-той технологии (или группы) за d-тый расчетный период; Sdi - среднеквадратичное отклонение от среднего арифметического для і-той технологии (или группы) за d-тый расчетный период; Этах d , 3min d - соответственно максимально и минимально возможные значения электроэнергии, потребляемой производством в целом за d-тый расчетный период; Aj , Bj — наименование і-той (j-той) технологии (или группы); Vdi - планируемый объем выпуска продукции і-той технологией (или группой) за d-тый расчетный период; п - общее число групп; Эуд dj - удельный расход электроэнергии j-той технологией (или группой) за d-тый расчетный период по статистическим данным; m — общее число записей в таблице "Данные"; Nk - количество степеней свободы; Крк -коэффициент Стьюдента, определяющий доверительный интервал AXdj удельного расхода электроэнергии по і-той технологии (или группы) за d-тый расчетный период с точностью, определяемой значением доверительной вероятности Р; L -общее число записей таблицы "Коэффициенты".
Следует отметить, что месяцам соответствует d=l-42, равное порядковому номеру месяца в году; декадам соответствует d l 3-46, а для года d=17. Кнопка "Начать", находится на странице "Производство". При этом в цикле производится перебор записей, удовлетворяющих условию Nk (ndi-l) и при его выполнении находятся коэффициенты Стьюдента КРк и доверительный интервал удельного расхода электроэнергии AXdi. Далее определяются (при заданной доверительной вероятности Р) максимально и минимально возможные расходы электроэнергии (Этах d» Этт d) для всех расчетных периодов d по всему производству в целом. Рассчитываемые величины программа формирует в таблицу.
Компилятор в машинный код. Компилятор, встроенный в Delphi, обеспечивает высокую производительность, необходимую для построения приложений в архитектуре "клиент-сервер". Этот компилятор в настоящее время является самым быстрым в мире, его скорость компиляции составляет свыше 120 тысяч строк в минуту на компьютере 486DX33. Он предлагает легкость разработки и быстрое время проверки готового программного блока, характерного для языков четвертого поколения (4GL) и в то же время обеспечивает качество кода, характерного для компилятора 3GL. Кроме того, Delphi обеспечивает быструю разработку без необходимости писать вставки на Си или ручного написания кода (хотя это возможно).
В процессе построения приложения разработчик выбирает из палитры компонент готовые компоненты. Еще до компиляции он видит результаты своей работы - после подключения к источнику данных их можно видеть отображенными на форме, можно перемещаться по данным, представлять их в том или ином виде. В этом смысле проектирование в Delphi мало чем отличается от проектирования в интерпретирующей среде, однако после выполнения компиляции мы получаем код, который исполняется в 10-20 раз быстрее, чем тоже самое, сделанное при помощи интерпретатора. Кроме того, в Delphi компиляция производится непосредственно в машинный код, в то время как существуют компиляторы, превращающие программу в так называемый р-код, который затем интерпретируется виртуальной р-машиной. Это не может не сказаться на фактическом быстродействии готового приложения. Объектно-ориентированная модель программных компонент. Основной упор этой модели в Delphi делается на максимальном реиспользовании кода. Это позволяет разработчикам строить приложения весьма быстро из заранее подготовленных объектов, а также дает им возможность создавать свои собственные объекты для среды Delphi. Никаких ограничений по типам объектов, которые могут создавать разработчики, не существует. Действительно, все в Delphi написано на нем же, поэтому разработчики имеют доступ к тем же объектам и инструментам, которые использовались для создания среды разработки. В результате нет никакой разницы между объектами, поставляемыми Borland или третьими фирмами, и объектами, которые вы можете создать.
В стандартную поставку Delphi входят основные объекты, которые образуют удачно подобранную иерархию из 270 базовых классов. На Delphi можно одинаково хорошо писать как приложения к корпоративным базам данных, так и, к примеру, игровые программы. Во многом это объясняется тем, что традиционно в среде Windows было достаточно сложно реализовать пользовательский интерфейс. Событийная модель в Windows всегда была сложна для понимания и отладки. Но именно разработка интерфейса в Delphi является самой простой задачей для программиста.
Статистический анализ электропотребления и выпуска продукции камвольно-суконным комбинатом
Камвольно-суконный комбинат специализируется на производстве широкого ассортимента камвольных и суконных тканей, и так же малых объемов товарной пряжи и ватина.
Отличительной чертой данного предприятия является то, что часть изготовленной пряжи продается на сторону (товарная пряжа), а часть используется для изготовления тканей на комбинате. Объем выпускаемой продукции промежуточными подразделениями и комбинатом в целом по кварталам 1987 года приведен в приложении 3 (таблица П.3.1). Кроме того, использованы статистические данные по объему выпущенной продукции в каждом производстве за месяц, квартал, год, а так же режим работы производств по часам и сменам.
Весь технологический процесс по переработке шерсти можно условно подразделить на ветви, в результате чего на выходе из каждой получаем аппаратную и камвольную пряжу. Деление начинается в приготовительно-смесовом цехе, где шерстяное волокно проходит расщипывание, замасливание, смешивание с химическим волокном, а также ряд других процессов. После чего каждый вид волокна (смеси) проходит свою технологическую цепочку.
В аппаратном цехе волокно, прошедшее обработку в приготовительно-смесовом цехе, вылеживается, после чего в прядильном цехе из этого волокна на специальном оборудовании производится аппаратная (суконная) пряжа, которая поступает на склад аппаратной пряжи.
Кроме того, в процессе обработки волокна неизбежны отходы. Они поступают в угарный участок, а затем в цех ширпотреба для производства ватина.
В чесальном производстве камвольное волокно, прошедшее обработку в приготовительно-смесовом цехе, несколько раз перечесывается в два перехода, а затем поступает на склад топса.
С этого склада топе (гребнечесальные ленты) поступает в камвольно-прядильное производство, где из них первоначально вырабатывается ровница (ровничный цех), а затем в прядильном цехе получают одиночную пряжу. В тростильно-крутильном цехе эта пряжа перематывается в две и более нитей на тростильных машинах, а затем скручивается на крутильных машинах. После чего готовая пряжа запаривается и поступает на склад камвольной пряжи, а оттуда уже поступает в приготовительный цех ткацкого производства. Туда же поступает и аппаратная пряжа из соответствующего склада. В приготовительном цехе осуществляется перемотка пряжи с початков на цилиндрические бобины, идущие на ткацкие станки для утка. Также в этом цехе в сновальном участке производится приготовление основы для ткацких станков.
В ткацком цехе осуществляется производство тканей, после чего они поступают в отделочное производство, в котором, в цехе мокрой отделки, ткань проходит первичную обработку. Ее валяют, катают, промывают, стабилизируют, то есть доводят до нужного технологического состояния. После чего ткань поступает в цех сухой отделки, где осуществляется заключительная стадия обработки ткани (просушивают, очищают, стригут, просматривают). Затем готовая ткань поступает на склад готовой продукции, а оттуда на продажу.
Аппаратно-прядильное производство. Весь процесс технологии аппаратно-прядильного производства можно разделить на два процесса. Это производство аппаратной пряжи различных групп, а также обработка угаров, то есть отходов производства, возникающих в тех или иных процессах при получении той или иной продукции. Эти два процесса не зависят друг от друга, так как работа угарного участка протекает в основном по мере накопления отходов не только аппаратно-прядильного производства, но и других производств комбината.
В процессе производства аппаратной пряжи из нее получают различные группы, номера или виды. Номера следующие: 10, 4-54, 8, 11-9; группы: 1, П, 2, А-12, В; виды: чистошерстяная (ч/ш) - элегант (э), полушерстянная (п/ш), п/ш (нитрон)- Л, п/ш (вискоза) -ВД, п/ш (одеяла) — Г, ч/ш - М, товарная А-12. Ту или иную группу, вид, номер получают в зависимости от приготовляемой смеси на верхнем уровне технологического процесса. Количество той или иной смеси определяется плановым отделом и устанавливается на определенный строк (месяц). Для ясности можно привести пример для состава группы "В" на 1988 год в процентах: мериносовая 64К - 24%; капроновое волокно - Т=0,4 (№ 2500), р 75 КР - 10%; вискозное волокно Т=0,44 (№2250), р 64 К КР - 40%: очес. кр. греб, ч/ш - 15,5%; лом. ровница - 4,2%; концы пряжи - 0,3%; помесная п/т 58-56К-6%.
Получение любого из перечисленных видов не влияет на технологический процесс и на производительность оборудования. Все сырье, поступающее в производство, состоит из натуральной шерсти (мериносовая и помесная) и химического волокна (нитрон, капрон, вискоза).
Как известно, натуральная шерсть содержит в себе различные примеси, которые после первичной обработки не полностью удаляются. Поэтому шерсть обрабатывается вторично. Для этого служит карбонационный агрегат, где производится процесс карбонации. Это аппарат непрерывного действия.
После карбонации технологический процесс разветвляется. Часть натуральной шерсти (суровая, не требующая крашения), а также суровое химическое волокно, сразу поступает на щипально-замасливающие машины ЩЗ-140-ШЗ. Другая же часть натуральной шерсти и химического волокна (требующего крашения) поступают на красильные агрегаты АКД-60 и "Обермайер" для крашения и промывки. Далее все сырье, участвующее в крашении, отжимают (обезвоживают) на специальных устройствах, входящих в комплект АКД-У-60 -ФМК-152, "Обермайер" - трамбовка.
За отжимом следует процесс сушки. В этом процессе участвует лишь натуральная шерсть, прошедшая этапы крашения и промывки. Химическое же волокно следует на ЩЗ-140-ШЗ для расщипывания и замасливания. Сушка осуществляется на специальных агрегатах АСВ-1201, EV-10A; EV-22A.
Следующим этапом обработки является расщипывание и замасливание. Начиная с него и до получения аппаратной пряжи, участвуют все составляющие исходного сырья. Целесообразно подчеркнуть, что процессы расщипывания, транспортировки и замасливания взаимосвязаны, так как здесь готовится сырье для смешивания на универсальной смесовой машине УСВМ-1. Питание УСВМ-1 осуществляется от щипальных машин ЩЗ-140-ШЗ, через пневмопровод в начале которого установлено парозамасливающее устройство ЗУ-Ш2. Далее из смесовых машин волокно транспортируется в механические лабазы ЛР-40-Ш. Здесь осуществляется процесс вылеживания и хранения. Лабазы разгружают ручным способом с помощью специальных тележек. Здесь шерсть подается в бункеры трехпрочесных аппаратов CR-24. На этих аппаратах осуществляется чесание волокна в 3 стадии, и окончательно получают ровничную пряжу (ровница). Завершается процесс получения аппаратной пряжи на специальных прядильных машинах. Полученную аппаратную пряжу отправляют на склад, и далее она используется в других производствах. Так как в технологических процессах основных производств образуются отходы, то встает вопрос их дальнейшей обработки и получения продукции с минимальными потерями. Таким продуктом в угарном производстве является ватин, волокно на продажу и подготовка сырья для вторичной обработки его в основном производстве. Итак, отходы со всех цехов суконного и камвольного производств поступают в угарный участок. Очистка производится для всех видов отходов за исключением, таких, как ломаная ровница, концы пряжи. Процесс очистки осуществляется на угароочищающей машине, УО-ШМ, которая служит для очистки засоренных угаров. Наиболее засоренная шерсть промывается в шерстемойных машинах ШМ в специальном растворе. Таким образом, мытая шерсть поступает в камерную сушку, где находится в течение 120 мин. Время работы - по мере накопления.
Исследование режимов работы технологического и вспомогательного оборудования цехов и подразделений камвольно-суконного комбината
Одной из мер по обеспечению экономичной работы электроприводов промышленных установок является снижение потерь на трение движущихся частей, это достигается за счет своевременной съемки трущихся частей, замены подшипников, качественной смазки, своевременного удаления отработанной смазки и использование менее вязких масел (прядильные, чесальные трепальные машины).
Наиболее экономичный режим технологического оборудования достигается за счет его интенсивного использования, которое обеспечивается за счет уменьшения доли нагрузки холостого хода и более полного использования мощности установленных двигателей, если это возможно; производства малоэнергоемких операций на маломощных станках, а энергоемких - на более мощных. Следует отключать.станки на периоды холостого хода, если это экономически целесообразно.
При работе на металлообрабатывающих станках значительную экономию дает внедрение скоростного фрезерования, сверления, шлифования, применение передовых методов работы и прогрессивной технологии, использование качественного инструмента, приспособлений и средств автоматики. Так, например, работа на станках тупым инструментом увеличивает расход электроэнергии на обработку изделия до 30%.
Следует регулировать производительность компрессоров при колебании потребления сжатого воздуха, отключать часть компрессоров и отдельные участки сети при снижении расхода воздуха в нерабочее время.
Экономичный режим работы нагревательных установок и линий во многом зависит от качества теплоизоляции и тепловых потерь. Улучшение теплоизоляции и снижение тепловых потерь достигается применением специальных материалов, устранением неплотностей в загрузочных дверцах, сокращением времени работы печей с открытой дверцей.
Повышение производительности нагревательных установок во многом зависит от оптимальной схемы и объекта загрузки печей, обеспечивающих ее максимальную производительность.
Изменение периодов работы мощного электрооборудования или отключение его в периоды максимума нагрузки энергосистемы может дать значительный экономический эффект, так как в этом случае снижается плата за электроэнергию. Высокое качество выполнения ремонтных и пусконаладочных работ технологического оборудования так же приводит к экономии электроэнергии.
На втором и последующих уровнях системы электроснабжения к организационным мероприятиям следует отнести экономичный режим работы цеховых трансформаторов, совершенствование учета электроэнергии, усиление роли материального стимулирования за экономию электроэнергии.
Экономичный режим работы трансформаторов определяется числом одновременно включенных трансформаторов, обеспечивающим минимум потерь электроэнергии в них. Следует предусматривать возможность отключения трансформаторов в периоды снижения нагрузки и переключения имеющейся на нем нагрузки на другие трансформаторы.
Контроль за расходом электроэнергии, выполнением норм электропотребления возможен только при четкой системе учета электроэнергии. Без объективной информации о расходе электроэнергии невозможно нормировать электропотребление, контролировать и анализировать энергоиспользование и стимулировать экономию. Для этого необходим учет электроэнергии по цехам, энергоемким процессам и агрегатам. Должен быть суточный и посменный учет. Это позволит разработать программу, направленную на устранение недостатков в расходовании электроэнергии, реализацию внутренних резервов экономии электроэнергии.
Важнейшим организационным мероприятием является пропаганда приемов и способов по экономии электроэнергии, принятие мер поощрения за достигнутую экономию. Рекомендуется вывешивание плакатов, показывающих способы экономии, объявление конкурсов по наиболее экономичным режимам работы оборудования. Технические мероприятия по снижению потерь электроэнергии и мощности в системах электроснабжения это мероприятия, требующие технические решения и материальные затраты. Так как доля осветительной нагрузки на предприятиях легкой промышленности непрерывно растет, то соответствующий подбор ламп, светильников и источников света имеет существенное значение для экономного расходования электроэнергии. Замена ламп накаливания люминесцентными, газоразрядными лампами приводит к значительному снижению расхода электроэнергии. Важное значение для экономного расходования электроэнергии имеет рациональное размещение светильников в производственном помещении.
Технические мероприятия по экономии электроэнергии в электроприводах машин определяются рациональным использованием мощности двигателей.
На предприятиях текстильной и легкой промышленности самыми массовыми потребителями являются асинхронные двигатели (АД). В настоящее время из-за дефицита электроэнергии и повышенных текущих затрат главное внимание при выборе и эксплуатации АД уделяется КПД, который является важной оценкой экономичности работы электрооборудования. Причинами снижения технико-экономических показателей работы электрооборудования на предприятиях текстильной и легкой промышленности являются недогрузка электродвигателей, работа на холостом ходу, некачественный ремонт АД и ряд других причин. Одним из специальных способов повышения cos ф и КПД электрооборудования является замена недогруженных АД на электродвигатели меньшей мощности. Однако такая замена целесообразна лишь при загрузке АД менее 45% и нецелесообразна при загрузке более 70% по номинальной мощности. Если же нагрузка АД находится в пределах 45-70%» номинальной мощности, то необходимо произвести расчет целесообразности такой замены, поскольку при замене на электродвигатель меньшей мощности может снизиться его КПД, что повлечет увеличение потерь активной мощности. Если рост потерь активной мощности в АД будет превышать их снижение в электросети, то такая замена недогруженных АД нецелесообразна.
Другой способ, позволяющий повысить эффективность работы электродвигателей, заключается в облегчении условий пуска АД. Такая мера позволяет исключить недогрузку АД в установившихся режимах работы. Для облегчения пуска существует ряд различных устройств и приспособлений (специальные клапаны, электромагнитные муфты скольжения).
Для повышения экономичности работы электрооборудования применяют также секционные обмотки статора недогруженных АД. Это позволяет повысить cos ф и КПД при любой степени недогрузки электродвигателей. Секционирование обмоток АД возможно осуществлять в тех электродвигателях, где обмотка каждой фазы выполнена в виде двух секций. Это условие зависит от типа обмотки (однослойная или двухслойная).
Имеется еще ряд специальных способов для повышения экономичности работа недогруженных АД путем изменения напряжения: последовательное соединение обмоток статоров двух однотипных АД с одинаковой номинальной мощностью, переключение обмоток статора с треугольника на звезду, тиристорные регуляторы для компенсации реактивной мощности недогруженных двигателей.
Похожие диссертации на Компьютерное прогнозирование и нормирование электропотребления для управления энергохозяйством производств с изменяемым ассортиментом
