14 Режимы работы технологического оборудования и электроприводов САиТМ

Основные режимы работы технологического оборудования

Любой технологический процесс, связанный с производством материалов и изделий, стремятся, руководствуясь экономической целесообразностью, сделать непрерывным. В соответствии с этим технологические комплексы и агрегаты могут длительное время работать непрерывно. Примерами непрерывных технологических комплексов являются бумаго- и картоноделательные машины, не­прерывные станы холодной прокатки, конвейерные линии мно­гих производств и др. Соответственно агрегаты и механизмы этих комплексов работают в непрерывном режиме. Наряду с этим мно­гие технологические агрегаты и их механизмы работают в цикли­ческом режиме со сменой скоростей и нагрузок. В их работе могут быть перерывы. Такие агрегаты и механизмы называются агрегата­ми и механизмами циклического действия. К ним относятся разно­образные подъемно-транспортные машины (мостовые, козловые краны), экскаваторы, металлообрабатывающие станки, промыш­ленные манипуляторы и др. Среди механизмов выделяются меха­низмы циклического и условно циклического режимов. Последние работают с изменяющимися параметрами цикла (ускорения, ско­рости, время от цикла к циклу). Имеются и механизмы кратко­временного режима работы, выполняющие, как правило, вспо­могательные функции.

Режимы работы комплексов, агрегатов и механизмов учитыва­ются при выборе автоматизированных электроприводов и систем управления с точки зрения реализации заданных технологических функций и соответствия номинальным режимам работы электро­двигателей.

Основные режимы работы электроприводов

Под номинальным режимом работы электродвигателя понимает­ся режим, который был предусмотрен для электродвигателя пред­приятием-изготовителем. Для этого режима в каталогах и паспорте двигателя указываются: номинальная полезная механическая мощ­ность на валу; номинальное напряжение; номинальный ток; номинальная частота вращения или номинальная уг­ловая скорость; номинальный КПД; номинальный коэффициент мощности.

В соответствии со стандартом установлено восемь номиналь­ных режимов работы электрических машин, которые имеют ус­ловные обозначения S1 …S8. Соответствующие этим режимам ди­аграммы изменения нагрузки М (полезного механического мо­мента на валу двигателя), мощности тепловых потерь Рт и темпе­ратуры показаны на рисунках 14.1 и 14.2. Режимы определяются следующим образом.

S1 – режим продолжительной нагрузки: работа при постоянной нагрузке, достаточно длительная для достиже­ния теплового равновесия, т.е. температура всех частей электри­ческой машины достигает установившегося значения mах.

S2 – режим кратковременной нагрузки: работа при постоянной нагрузке в течение заданного времени, меньшего, чем требуется для получения теплового равновесия, с последующим отключенным неподвижным состоянием, имеющим достаточную продолжительность для достижения машиной температуры окружа­ющей среды 0. Характерным параметром является продолжитель­ность кратковременной работы, предпочтительные значения ко­торой составляют 10; 30; 60 и 90 мин.

Рисунок 14.1 — Ди­аграммы изменения нагрузки М

S3 – режим повторно-кратковременной нагруз­ки: последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов работы при постоянной нагрузке и отключенного неподвижного состояния; длительность этих пе­риодов недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного рабочего цикла, а наличие пускового тока суще­ственно не влияет на нагревание.

Для режима S3 характерным параметром является относитель­ная продолжительность работы ПВ = (tР/Tц)100 %, где tр – период работы при номи­нальных условиях; Tц = tР + t0 – продолжительность цикла; t0 – период отключенного со­стояния (паузы). Предпочтительными являются следующие значения относитель­ной продолжительности работы: 15; 25; 40 и 60 %. Продолжитель­ность одного цикла (если нет других указаний) принимается рав­ной 10 мин.

S4 – режим повторно-кратковременной нагрузки, включая пуск: последовательность идентичных рабочих цик­лов, каждый из которых состоит из периодов пуска, работы при постоянной нагрузке и отключенного неподвижного состояния; длительность этих периодов недостаточна для достижения тепло­вого равновесия за время рабочего цикла.

S5 – режим повторно-кратковременной нагрузки, включая электрическое торможение: последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из пе­риодов пуска, работы при постоянной нагрузке, быстрого элект­рического торможения и отключенного неподвижного состояния; длительность этих периодов недостаточна для достижения тепло­вого равновесия за время одного цикла.

Для режимов работы S4 и S5 характерными параметрами явля­ются: относительная продолжительность включения, число вклю­чений в час, коэффициент инерции и постоянная кинетической энергии.

Продолжительность цикла Tц = 3600/ z, где z – число включе­ний (циклов) в час.

Под коэффициентом инерции понимается отношение суммы момента инерции двигателя и приведенного к валу двигателя мо­мента инерции механизма к моменту инерции двигателя:

kj = (Jдв +Jпр.мех)/Jдв .

Постоянная кинетической энергии – это отношение кинетичес­кой энергии, запасенной ротором при номинальной частоте вра­щения (угловой скорости), к номинальной полной мощности или произведению номинальных напряжения и тока в машинах по­стоянного тока.

S6 – режим продолжительной работы при пе­ременной нагрузке: последовательность идентичных ра­бочих циклов, каждый из которых состоит из периодов работы при постоянной нагрузке и на холостом ходу; длительность этих периодов недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного рабочего цикла. Характерным параметром является продолжительность рабо­ты ПР = (tр/Тц )100 %.

Рисунок 14.2 — Мощности тепловых потерь Рт и темпе­ратуры

Предпочтительными являются следующие значения ПР: 15; 25; 40 и 60 %. Продолжительность одного цикла (если нет других ука­заний) принимается равной 10 мин.

S7 – режим продолжительной нагрузки, вклю­чая электрическое торможение: последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из пе­риодов пуска, работы при постоянной нагрузке и электрического торможения; длительность рабочего периода недостаточна для до­стижения теплового равновесия за время одного цикла.

Для режима работы S7 характерными параметрами являются чис­ло включений в час, коэффициент инерции и постоянная ки­нетической энергии. Предпочтительными являются следующие значения: z — 30; 60; 90; 120; 180; 240 и 360 вкл./ч; kj – 1,2; 1,6; 2; 2,5; 4.

S8 – режим работы при периодическом изме­нении частоты вращения и нагрузки: последова­тельность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состо­ит из периодов ускорения, работы при постоянной нагрузке, со­ответствующей заданной частоте вращения, затем одного или не­скольких периодов работы при других постоянных значениях на­грузки, соответствующих другим частотам вращения; длительность каждого рабочего периода недостаточна для достижения теплово­го равновесия за время одного рабочего цикла.

Для режима работы S8 характерными параметрами являются число включений в 1 ч, относительная продолжительность рабо­ты при каждой внешней нагрузке и соответствующей ей частоте вращения, а также коэффициент инерции и постоянная кинетической энергии. Относительная продолжительность работы в данном случае при каждой из нагрузок ПРj= 100 %, гдe tp.j – период работы при постоянной j-й нагрузке; tп.пj – период переходного процесса (ускорения или замедления) при пе­реходе к j-му значению частоты вращения (угловой скорости) и соответствующей ей нагрузке.

В каталогах электрических машин приводятся данные для номи­нальных режимов S1, S2 и S3. Задача выбора электрической машины по мощности заключается в том, чтобы правильно сопоставить ее рабочий режим с номинальным, обеспечив максимальное ис­пользование выбранного двигателя по условиям нагрева.

Рекомендуемая литература

2. Родионов В.Д., Терехов В.А., Яковлев В.Б. Технические средства АСУ ТП: Учеб.пособие для вузов / Под ред. В.Б. Яковлева. – М.: Высш.шк., 1989.

Различают календарный (ФК), режимный (ФР) и плановый фонды вре­мени (ФП).

,

где ДК — количество календарных дней в году.

При непрерывном процессе производства ФК=ФР.

При прерывающемся процессе производства ФР=ДР*ТЕ*С,

где ДР — количество рабочих дней в году;

ТЕ — средняя продолжительность одной смены с учетом режима работы предприятия и сокращения рабочего дня в праздничные дни;

С — количество смен за рабочий день.

Плановый фонд времени рассчитывается исходя из режимного с учетом остановок на ремонт (а), в %:

.

Плановый фонд времени при непрерывном процессе производства равен режимному, если ремонты выполняются в выходные и праздничные дни:

.

В том случае, когда технологическое оборудование используется для выпуска продукции одного наименования (например, производство щебня на ПО «Гранит») производственная мощность рассчитывается по формуле:

,

где n — количество единиц установленного оборудования;

W — часовая производительность единицы оборудования, физ. ед.;

ФП — плановый фонд времени единицы оборудования, час.

Наибольшую сложность представляют расчеты производственной мощности на машиностроительном заводе.

1. Расчет производственной мощности на предприятии.

Расчет производственной мощности завода ведется по всем его подразделениям в следующей последовательности:

• по агрегатам и группам технологического оборудования;

• по производственным участкам;

• но основным цехам и заводу в целом.

Производственная мощность предприятия определяется по мощности ведущих цехов, участков и агрегатов. К ведущим относятся цеха, участки, агрегаты, в которых выполняются основные наиболее трудоемкие технологические процессы и операции по изготовлению изделий или полуфабрикатов. Для определения производственной мощности при выборе основного ведущего звена учитывается специфика промышленного предприятия. Так, на станко- и машиностроительных предприятиях ведущими являются механические и сборочные цехи. На заводах черной металлургии к ним относятся доменные, сталеплавильные и прокатные цехи.

Производственная мощность рассчитывается на основе:

• номенклатуры, структуры и количества выпускаемой продукции;

• количества единиц, наличного оборудования, находящегося в распоряжении предприятия;

• действительного фонда времени работы оборудования;

• трудоемкости выпускаемой продукции и ее планируемого снижения;

• передовых технически обоснованных норм производительности оборудования;

• отчетных данных о выполнении норм выработки.

Расчет производственной мощности выполняется в последовательности от низшего звена к высшему, т.е. от мощности групп технологически однородного оборудования к мощности участка, от мощности участка — к мощно­сти цеха, от мощности цеха — к мощности предприятия.

Производственная мощность агрегата (ПМа) зависит от планового фон­да времени работы в течение года (ФП) и его производительности в единицу времени (W):

.

Например, в термическом цехе моторного завода усыновлены специ­альные агрегаты. За час термообработка проходят 300 кг деталей, тогда Пма=3950*300=1185000 кг.

На один двигатель требуется 50 деталей, вес которых 60 кг.

Следовательно, один агрегат обеспечивает обработку комплекс деталей на 19750 двигателей (1185000/60).

Производственная мощность агрегата непрерывного действия в литейном производстве рассчитывается следующим образом:

,

где ДЦ — длительность цикла плавки, час;

В — объем завалки в одну плавку, т;

КГ — коэффициент выхода годного литья.

Например, в чугунолитейном цехе установлены вагранка с объемом за­валки 5 тонн, время плавки — 2 часа, коэффициент выхода годного литья — 0,6. Номенклатура цеха — 5 наименований изделий, вес на один двигатель 250 кг, тогда: Пма=(3950*5*0,6/2) : 0.25 = 23700 двигателей.

Производственная мощность поточной линии сборки двигателей рас­считывается исходя из такта поточной линии (t):

.

Например, такт поточной линии 2,5 мин, тогда Пма=3950*60/2,5=94800 двигателей.

Производственная мощность участка с однотипным оборудованием и одинаковой номенклатурой выпускаемых изделий рассчитывается путем ум­ножения производственной мощности агрегата на их количество (К).

Так, производственная мощность 4 вагранок плавильного участка ли­тейного цеха равна: ПМу = Пма*К = 23700*4 = 94800 двигателей.

Производственная мощность участка всех агрегатов (5 штук) термиче­ского участка составит 98750 двигателей (19750*5).

Производственная мощность токарною участка рассчитывается сле­дующим образом (50 станков):

двигателей,

где tПР — прогрессивная трудоемкость комплекта деталей (шестерен), иду­щих на один двигатель, ч.

Прогрессивная трудоемкость отражает применение передовой техники, технологии, организации производства и труда.

Пересчет средней трудоемкости в прогрессивную производится с помо­щью коэффициента приведения (КП), который определяется по шкале, приве­денной в таблице 1.

Таблица 1

Определение коэффициента приведения трудоемкости

Средний уровень выполнения норм, в %	До 125			200 и выше
Коэффициент приведения (КП)	1,10	1,12	1,14	1,16

Производственная мощность цеха определяется по ведущему участку. Исходя из предыдущих расчетов, принимаем производственную мощность механического цеха по токарному участку — 120 000 двигателей. Производственная мощность термического цеха рассчитывается по участку термоагрега­тов — 98 750 двигателей, а литейного цеха — 94 800.

Производственная мощность кузнечного цеха рассчитывается также, как и в механическом цехе. Например, она составит 75 000 двигателей.

Производственная мощность завода рассчитывается по ведущему цеху. На машиностроительном заводе в большинстве случаев ведущим является выпускающий, т.е. сборочный цех. Исходя из этих предпосылок, производственная мощность моторного завода устанавливается по мощности ведущею цеха и составляет 94 800 двигателей.

Для обоснования производственной мощности завода необходимо составить диаграмму производственных мощностей (рис. 1.)

Рис. 1. Диаграмма производственных мощностей

Из диаграммы видно, что на заводе имеются свободные производственные мощности в термическом и механическом цехах и «узкое место» — кузнечный цех. Наличие узких мест на промежуточных стадиях производствен­ного процесса не должно учитываться в расчетах производственной мощности предприятия. Для расширения «узких мест» необходимо предусмотреть орга­низационно-технические мероприятия: установку дополнительного оборудо­вания, модернизацию действующего, переход на трехсменный режим работы; приобретение оборудования на условиях лизинга. Для того, чтобы загрузить свободные мощности, можно увеличить объем кооперированных поставок.

Пропускная способность отличается от производственной мощности степенью напряженности норм, положенных в основу расчет. При расчете производственной мощности определяется максимально возможный выпуск продукции в наилучших технических и организационных условиях, а при рас­чете пропускной способности — наиболее вероятный выпуск продукции при среднем выполнении норм, выработки.

Например, при расчете производственной мощности токарного участка была принята прогрессивная трудоемкость комплекта шестерни — 1,65, а средняя трудоемкость при сложившемся перевыполнении норм выработки равна 1,82. В таком случае пропускная способность (ПС) рассчитывается сле­дующим образом:

шт.

Производственная мощность определена ранее — 120000 шт.

Отношение пропускной способности к производственной мощности по­казывает, какими резервами располагает предприятие в использовании актив­ной части основных фондов.

План лекции

1. Основные режимы работы технологического оборудования

2. Основные режимы работы электроприводов

3.1 Основные режимы работы технологического оборудования

Любой технологический процесс, связанный с производством материалов и изделий, стремятся, руководствуясь экономической целесообразностью, сделать непрерывным. В соответствии с этим технологические комплексы и агрегаты могут длительное время работать непрерывно. Примерами непрерывных технологических комплексов являются бумаго- и картоноделательные машины, не­прерывные станы холодной прокатки, конвейерные линии мно­гих производств и др. Соответственно агрегаты и механизмы этих комплексов работают в непрерывном режиме. Наряду с этим мно­гие технологические агрегаты и их механизмы работают в цикли­ческом режиме со сменой скоростей и нагрузок. В их работе могут быть перерывы. Такие агрегаты и механизмы называются агрегата­ми и механизмами циклического действия. К ним относятся разно­образные подъемно-транспортные машины (мостовые, козловые краны), экскаваторы, металлообрабатывающие станки, промыш­ленные манипуляторы и др. Среди механизмов выделяются меха­низмы циклического и условно циклического режимов. Последние работают с изменяющимися параметрами цикла (ускорения, ско­рости, время от цикла к циклу). Имеются и механизмы кратко­временного режима работы, выполняющие, как правило, вспо­могательные функции.

Режимы работы комплексов, агрегатов и механизмов учитыва­ются при выборе автоматизированных электроприводов и систем управления с точки зрения реализации заданных технологических функций и соответствия номинальным режимам работы электро­двигателей.

3.2 Основные режимы работы электроприводов

Под номинальным режимом работы электродвигателя понимает­ся режим, который был предусмотрен для электродвигателя пред­приятием-изготовителем. Для этого режима в каталогах и паспорте двигателя указываются: номинальная полезная механическая мощ­ность на валу; номинальное напряжение; номинальный ток; номинальная частота вращения или номинальная уг­ловая скорость; номинальный КПД; номинальный коэффициент мощности.

В соответствии со стандартом установлено восемь номиналь­ных режимов работы электрических машин, которые имеют ус­ловные обозначения S1 …S8. Соответствующие этим режимам ди­аграммы изменения нагрузки М (полезного механического мо­мента на валу двигателя), мощности тепловых потерь Рт и темпе­ратуры показаны на рисунках 3.1, 3.2. Режимы определяются следующим образом.

S1 – режим продолжительной нагрузки: работа при постоянной нагрузке, достаточно длительная для достиже­ния теплового равновесия, т.е. температура всех частей электри­ческой машины достигает установившегося значения mах.

S2 – режим кратковременной нагрузки: работа при постоянной нагрузке в течение заданного времени, меньшего, чем требуется для получения теплового равновесия, с последующим отключенным неподвижным состоянием, имеющим достаточную продолжительность для достижения машиной температуры окружа­ющей среды 0. Характерным параметром является продолжитель­ность кратковременной работы, предпочтительные значения ко­торой составляют 10; 30; 60 и 90 мин.

Рисунок 3.1

S3 – режим повторно-кратковременной нагруз­ки: последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из периодов работы при постоянной нагрузке и отключенного неподвижного состояния; длительность этих пе­риодов недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного рабочего цикла, а наличие пускового тока суще­ственно не влияет на нагревание.

Для режима S3 характерным параметром является относитель­ная продолжительность работы ПВ = (tР/Tц)100 %, где tр – период работы при номи­нальных условиях; Tц = tР + t0 – продолжительность цикла; t0 – период отключенного со­стояния (паузы). Предпочтительными являются следующие значения относитель­ной продолжительности работы: 15; 25; 40 и 60 %. Продолжитель­ность одного цикла (если нет других указаний) принимается рав­ной 10 мин.

S4 – режим повторно-кратковременной нагрузки, включая пуск: последовательность идентичных рабочих цик­лов, каждый из которых состоит из периодов пуска, работы при постоянной нагрузке и отключенного неподвижного состояния; длительность этих периодов недостаточна для достижения тепло­вого равновесия за время рабочего цикла.

S5 – режим повторно-кратковременной нагрузки, включая электрическое торможение: последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из пе­риодов пуска, работы при постоянной нагрузке, быстрого элект­рического торможения и отключенного неподвижного состояния; длительность этих периодов недостаточна для достижения тепло­вого равновесия за время одного цикла.

Для режимов работы S4 и S5 характерными параметрами явля­ются: относительная продолжительность включения, число вклю­чений в час, коэффициент инерции и постоянная кинетической энергии.

Продолжительность цикла Tц = 3600/ z, где z – число включе­ний (циклов) в час.

Под коэффициентом инерции понимается отношение суммы момента инерции двигателя и приведенного к валу двигателя мо­мента инерции механизма к моменту инерции двигателя:

kj = (Jдв +Jпр.мех)/Jдв .

Постоянная кинетической энергии – это отношение кинетичес­кой энергии, запасенной ротором при номинальной частоте вра­щения (угловой скорости), к номинальной полной мощности или произведению номинальных напряжения и тока в машинах по­стоянного тока.

S6 – режим продолжительной работы при пе­ременной нагрузке: последовательность идентичных ра­бочих циклов, каждый из которых состоит из периодов работы при постоянной нагрузке и на холостом ходу; длительность этих периодов недостаточна для достижения теплового равновесия за время одного рабочего цикла. Характерным параметром является продолжительность рабо­ты ПР = (tр/Тц )100%.

Предпочтительными являются следующие значения ПР: 15; 25; 40 и 60 %. Продолжительность одного цикла (если нет других ука­заний) принимается равной 10 мин.

Рисунок 3.2

S7 – режим продолжительной нагрузки, вклю­чая электрическое торможение: последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из пе­риодов пуска, работы при постоянной нагрузке и электрического торможения; длительность рабочего периода недостаточна для до­стижения теплового равновесия за время одного цикла.

Для режима работы S7 характерными параметрами являются чис­ло включений в час, коэффициент инерции и постоянная ки­нетической энергии. Предпочтительными являются следующие значения: z — 30; 60; 90; 120; 180; 240 и 360 вкл./ч; kj – 1,2; 1,6; 2; 2,5; 4.

S8 – режим работы при периодическом изме­нении частоты вращения и нагрузки: последова­тельность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состо­ит из периодов ускорения, работы при постоянной нагрузке, со­ответствующей заданной частоте вращения, затем одного или не­скольких периодов работы при других постоянных значениях на­грузки, соответствующих другим частотам вращения; длительность каждого рабочего периода недостаточна для достижения теплово­го равновесия за время одного рабочего цикла.

Для режима работы S8 характерными параметрами являются число включений в 1 ч, относительная продолжительность рабо­ты при каждой внешней нагрузке и соответствующей ей частоте вращения, а также коэффициент инерции и постоянная кинетической энергии. Относительная продолжительность работы в данном случае при каждой из нагрузок ПРj= 100 %, гдe tp.j – период работы при постоянной j-й нагрузке; tп.пj – период переходного процесса (ускорения или замедления) при пе­реходе к j-му значению частоты вращения (угловой скорости) и соответствующей ей нагрузке.

В каталогах электрических машин приводятся данные для номи­нальных режимов S1, S2 и S3. Задача выбора электрической маши­ны по мощности заключается в том, чтобы правильно сопоставить ее рабочий режим с номинальным, обеспечив максимальное ис­пользование выбранного двигателя по условиям нагрева.

Рекомендуемая литература

Лекция 4

1. Календарный фонд времени — определяется верхняя граница работы оборудования.

— число дней в году;

— продолжительность смены в часах;

— число смен.

2. Режимный фонд времени (номинальный) образуется из календарного фонда времени за вычетом праздников и выходных:

— длительность рабочей смены;

— количество календарных дней;

— количество выходных дней;

— количество праздничных дней;

— количество нерабочих часов в предпраздничные дни;

— число смен единицы оборудования.

Для одной смены .

2. Эффективный (действительный) фонд времени

— плановый простой оборудования (%): 5-11% — оборудование; 14-15% — рабочие.

В среднем время простоя оборудования можно принять 10% от номинального фонда времени.

Тогда эффективный фонд времени для единицы оборудования при работе в одну смену 1870 часов = 2079(1-0,1). По мере старения оборудования, т.е. при увеличении лет эксплуатации годовой эффективный фонд времени сокращается. Для оборудования возрастом до 3 лет эффективный фонд времени не изменяется и составляет 1870ч. За пределами этого возраста годовой эффективный фонд времени определяется:

Расчет эффективного времени работы оборудования (по расчету режима работы объекта: предприятия, цеха, отделения)

При определении реального фонда времени работы оборудования различают:

Фкаленд — календарный фонд рабочего времени, максимально возможное время использования оборудования в течение года:

Фкаленд = 365 дней Ч 24 часа в день = 8760 часов.

Фномин — номинальный (режимный) фонд рабочего времени, максимально возможное время работы оборудования с учетом остановок производства на выходные и праздничные дни и затрат времени на последующий пуск.

Для непрерывных производств: Фномин = Фкаленд.

Для периодических производств: Фномин = 365дней24 часа в сутки — (104выходных+12праздничных)24 часа в сутки = 8760 — 2784 = 5976 час.

Фэф — эффективный (располагаемый) фонд рабочего времени — максимально возможный фонд времени работы оборудования при заданном режиме работы за вычетом минимального необходимого времени на проведение ремонта (Фрем) и технически неизбежных остановок оборудования (Фтех. ост.).

Фэф = Фномин — Фрем — Фтех. ост.

В этом разделе работы приводится описание принятого режима работы проектируемого объекта, т.е. установленного порядка в продолжительности производственной деятельности объекта во времени.

В зависимости от характера применяемых технологических процессов и условий эксплуатации оборудования режим работы может быть прерывным или непрерывным.

Непрерывный режим работы предусматривает круглосуточную работу оборудования без перерывов между сменами и без остановки оборудования в выходные и праздничные дни. Такой режим работы характерен для аппаратурных процессов, которые не могут быть прерваны в любое время без ущерба для производства продукции из-за характера и длительности протекающих в основных аппаратах реакций. Этот же режим применяется и тогда, когда по условиям эксплуатации нецелесообразно останавливать оборудование. В производствах с непрерывным режимом работы число смен зависит от продолжительности смены. При 8-ми часовой смене количество смен в сутки — 3, а при 6-ти часовой — 4. Длительность смены зависит от условий труда.

Прерывный режим работы предполагает работу с остановками оборудования в выходные и праздничные дни. Он применяется там, где по условиям производства оборудование может быть остановлено в любое время без ущерба для производства продукции. При прерывном режиме длительность смены зависит от числа выходных дней в неделю. При работе с двумя выходными днями в работе в одну смену продолжительность ее устанавливается 8,2 часа. При работе в 2 или 3 смены продолжительность смены устанавливается 8 часов.

Эффективный фонд времени работы оборудования в год рассчитывается для определения количества технологического оборудования, обеспечивающего заданную производственную мощность. В курсовой работе эффективный фонд времени рассчитывается только для основного технологического оборудования, определяющего производственную мощность цеха, отделения.

Следует различать календарный (ТК), номинальный (ТН) и эффективный (ТЭФ) фонды времени.

Календарный фонд принимается равным 365 дням или 8760 час. в год.

Номинальный фонд времени представляет собой время работы оборудования при установленном режиме работы и определяется путем исключения из календарного времени остановок, предусматриваемых принятым режимом работы.

В производствах с непрерывным режимом ТК = ТН.

В прерывных производствах номинальный фонд определяется путем исключения из календарного фонда числа праздничных и выходных дней. При работе в одну смену ТН = 365 дней — 104 выходных (52 недели • 2) — 12 праздничных = 249 дней.

При работе в 2 или 3 смены применяется график работы, по которому каждая восьмая суббота является рабочим днем. В этом случае число выходных дней равно 98 дням, т.е. (104 — 52/8), а ТН = 365 дням — 98 выходных — 12 праздничных = 255 дн.

Эффективный фонд времени работы оборудования определяется путем исключения из номинального фонда времени в часах длительности простоя оборудования во всех видах планово- предупредительного ремонта и по технологическим причинам:

ТЭФ = ТН -ТРЕМ — ТО

Поэтому для определения эффективного фонда времени работы оборудования необходимо привести принятую систему планово-предупредительного ремонта, которая включает текущие, средние и капитальные ремонты оборудования (в ряде отраслей промышленности средние ремонты не предусматриваются).

Время простоя оборудования во всех видах ремонтов определяется исходя из норм продолжительности межремонтных пробегов по каждому виду ремонтов, ремонтного цикла и длительности каждого ремонта (Эти нормы принимаются по данным действующего предприятия, где студент проходил производственную практику). Указанные нормы сводятся в табл. 1.

Норма пробега оборудования между двумя очередными капитальными ремонтами называется ремонтным циклом (ТК = ТЦ), поэтому из общего количества ремонтов один будет являться капитальным.

Таблица 1

Нормы межремонтных пробегов и простоев оборудования в ремонте

Наименование оборудования	Нормы пробегов оборудования между ремонтами, час	Нормы простоя оборудования в ремонте, час
текущими (ТТ)	средними (ТСР)	капитальными (ТК)	текущем (РТ)	среднем (РСР)	капитальном (РК)
Реактор

Количество средних ремонтов (Nср) определяется как:

NСР = (ТЦ/ТСР) — 1

Количество средних ремонтов уменьшается на 1, так как при проведении капитального ремонта одновременно выполняются работы, предусмотренные средним ремонтом.

Количество текущих ремонтов определяется так:

NТ = (ТЦ/ТТ) — NСР — 1

Время простоя оборудования в текущих ремонтах (ПТ) определяется:

ПТ = NТЕК. Ч РТ

Время простоя оборудования в средних ремонтах (ПСР) определяется:

ПСР = NСР Ч РСР

Время простоя оборудования в капитальном ремонте (ПК) определяется:

ПК = 1 Ч РК

В тех случаях, когда капитальный и средний ремонты проводятся не ежегодно, время простоя оборудования за год определяется как среднее за весь ремонтный цикл:

ТРЕМ/ГОД = (ПТ + ПСР + ПК) : ТЦ

где ТЦ — в годах.

В производствах, работающих по прерывному режиму, проведение всех видов ремонтов часто приурочиваются к выходным дням. В таких случаях, если нормы простоев в отдельных видах ремонтов не превышают продолжительности выходного дня (при 6-дневной неделе — 24 ч; при 5-дневной — 48 ч или 40 ч — при односменной работе в субботу), при определении эффективного фонда времени работы оборудования время простоя в этих ремонтах не учитывается, т.е. не исключается из номинального фонда времени. Если же нормы простоя оборудования в ремонте превышают продолжительность выходного дня, то из номинального фонда не исключается только время ремонта, приходящееся на выходные дни.

Время простоя оборудования по технологическим причинам (промывка при переходе с одного вида продукции на другой, смена катализатора и т.п.) принимается в соответствии с нормами технологического регламента или правилами эксплуатации оборудования на предприятии, где проходила производственная практика.

Исходные данные:

Цех азотной кислоты.

Режим работы (регламенты, простои)

Исходный вариант	Вариант студента
технологические	624 час в год	Ф+0
ремонтные	24 час в квартал	И+20	28,8

Цех аммиачной селитры.

Режим работы (регламенты, простои)

Исходный вариант	Вариант студента
технологические	24 час в квартал	О+10	26,4
ремонтные	8 час в месяц	Ф+0

Цех сложных удобрений (нитрофоски).

Реакторное отделение. Режим работы (регламенты, простои)

Исходный вариант	Вариант студента
технологические	10 час в неделю	И+20
ремонтные	384 час в год	О+10	422,4

Отделение смешения и сушки

Режим работы (регламенты, простои):

Исходный вариант	Вариант студента
технологические	10 час в неделю	Ф+0
ремонтные	176 час в год	И+20	211,2

Фкаленд = 365 дней* 24 часа = 8760 часов

Фэф — эффективный фонд времени

Фэф = Фкал — Фрем — Фтех

Фрем — время ремонтных простоев;

Фтех — время технологических простоев.

М = Нпр* Фэф*Куст.

Нпр — производительность единицы оборудования

Куст — количество установленного оборудования

Цех азотной кислоты.

Часть календарного фонда времени занимают ремонтные простои и технологические простои. Фтех АК = 624 час / год.

Так как в Цехе азотной кислоты один из ремонтных простоев (ЕК) совмещается с технологическим простоем (ЕГ), то:

Фрем АК = 28,8 ч/кварт *(4 — 1) = 86,4 час / год

Фэф АК = 8760 — (624 + 86,4) = 8049,6 час.

Цех аммиачной селитры.

Фтех АС = 26,4 час / кварт • 4 = 105,6 час / год.

Так как в Цехе аммиачной селитры 4 ремонтных простоя (ЕМ) можно совместить с технологическими (ЕК), то:

Фрем АС = 8 час / мес *(12 — 4) = 64 час / год

Фэф АС = 8760 — (105,6 + 64) = 8590,4 час.

Цех сложных удобрений (нитрофоски).

Реакторное отделение.

Фрем СУ реакт = 422,4 час / год = 52,8 раб. дн. / год = 10,56 нед. / в год ? 11 нед. / в год.

Фтех СУ реакт = 12 час • (52 — 11) = 492 час / год.

Фэф СУ реакт = 8760 — (492 + 422,4) = 7845,6 час.

Цех сложных удобрений (нитрофоски).

Отделение смешения и сушки.

Так как часть календарного фонда времени занимает ремонтный простой, то в это время не возникает технологических простоев, а один из технологических простоев совмещается с ремонтным.

Фрем СУ смеш и суш = 211,2 час / год = 26,4 раб. дн. / год ? 4 нед. / в год.

Фтех СУ смеш и суш = 10 час • (52 — 4) = 480 час / год.

Фэф СУ смеш и суш = 8760 — (211,2 + 480) = 8068,8 час.