Проектирование козлового грейферного крана грузоподъемностью 10 тонн со снижением металлоемкости пролетной части

Согласно проекту закона, меры государственного регулирования в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности осуществляются путем установления: перечня показателей для оценки эффективности деятельности органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органов местного самоуправления в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности; требований к производству и обороту энергетических устройств; ограничений (запрета) в области производства в целях реализации на территории Российской Федерации и оборота в Российской Федерации энергетических устройств, допускающих непроизводительный расход энергетических ресурсов; требований учета производства, передачи и потребления энергетических ресурсов; требований по энергетической эффективности для зданий, строений и сооружений; требований к содержанию и срокам проведения мероприятий по энергосбережению в жилищном фонде; требований обязательного распространения информации в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности; требований по реализации информационных и образовательных программ в области энергосбережения и повышения энергетической эффективности.

Особое внимание следует  обратить на такую меру снижения потребления  электроэнергии, как использование энергосберегающих энергетических установок. В машиностроении такими установками могут быть частотные преобразователи позволяющие снизить потребление электрической энергии двигателями,  усовершенствованные конструкции передаточных механизмов, вращающихся и трущихся частей машин.

Все эти меры, направленные на уменьшение потребления электроэнергии полностью соответствуют  указу президента «О принятии мер по повышению энергетической и экологической эффективности российской экономики»

Вот некоторые из пунктов, которые выделил президент:

В целях снижения к 2020 г. энергоемкости валового внутреннего продукта Российской Федерации не менее чем на 40% по сравнению с 2007 г., обеспечения рационального и экологически ответственного использования энергии и энергетических ресурсов постановляю:  
а) в 2008—2009 гг.:

- принять меры по техническому регулированию, направленные на повышение энергетической и экологической эффективности таких отраслей экономики, как электроэнергетика, строительство, жилищно-коммунальное хозяйство, транспорт;

б) до 1 октября 2008 г. подготовить  и внести в Государственную Думу Федерального Собрания Российской Федерации проекты федеральных законов, предусматривающих экономические механизмы, стимулирующие хозяйствующих субъектов, применяющих энергосберегающие и экологически чистые технологии;

Как отметил президент нужно использовать экологически чистые технологии, и применение усовершенствованных моделей энергетических установок, в частности в грузоподъемных машинах возможно применение современных типов приводов, позволяющих снизить потребление электрической энергии. Не секрет что большинство оборудования применяемого в грузоподъемном машиностроение в России морально и технически устарело, в то время как зарубежные производители уделяют этому вопросу большое внимание. А применение специальной системы масленок, смазывающих цепь со ступенями, также позволяет уменьшить потребление ГСМ.

Из доклада Министра природных ресурсов и экологии РФ, ясно, что платить за вредные выбросы  будет дороже. Те же предприятия  и организации, которые будут  использовать энергосберегающие и экологически чистые технологии, будут поощряться.

5.10.2.Расчет выбросов парка автомобилей.

       Цех  в котором работает кран обслуживает  3 автомобиля. Предприятию приходится  вносить в свой бюджет расходы,  связанные с загрязнением окружающей  среды. Плата взимается  за  выбросы в атмосферу загрязняющих  веществ от передвижных транспортных средств.

 Ежеквартальные выплаты за загрязнение природной среды, избавят организацию от  риска получить значительный административный штраф.

Плата за негативное воздействие на атмосферу выбросов  загрязняющих веществ автотранспортом рассчитывается по формуле:

,

где   Р_к – норматив платы, установленный Правительством РФ от 12.06. 2003 № 344, за выбросы, образованные при использовании 1 тонны i-го вида топлива транспортными средствами k-го типа, руб.

Т_i – количество i-го типа топлива, израсходованного автомобилями за отчетный период, тонн;

К_эк – коэффициент экологической ситуации и экологической значимости атмосферы в данном регионе (для Уральского экономического района К_эк =2);

 К_доп – коэффициент, учитывающий месторасположение предприятия относительно городской черты, применяется   при выбросе загрязняющих веществ в атмосферный воздух городов =1,2;

К_инф – коэффициент, учитывающий инфляцию, устанавливается в соответствии с федеральным законом о федеральном бюджет,

n – число типов транспортных средств.

Количество i-го типа топлива, израсходованного автомобилями за отчетный период, тонн, рассчитывается по формуле:

,

где   V_i – расход топлива i-го вида, израсходованного автомобилем за отчетный период, л;

P_i – плотность топлива i-го вида, израсходованного автомобилем за отчетный период, кг/л/, 0,75кг/л;

N_ik  – количество автомобилей.

Если организация, на балансе которой числятся транспортные средства, не имеет разрешения на выбросы, то при расчете платы используется повышающий коэффициент, равный 5, в соответствии с Порядком определения платы и ее предельных размеров за загрязнение окружающей природной среды, размещение отходов, другие виды вредного воздействия, утвержденного Постановлением Правительства РФ от 20.08.1992 № 632. В этом случае плата за выбросы загрязняющих веществ автотранспортом рассчитывается по формуле:

         руб.

5.10.3.Расчет платы за размещение отходов.

Размер платы за размещение отходов складывается из платы за размещение отходов в пределах установленных природорользователю лимитов и платы за сверхлимитное размещение токсичных и нетоксичных отходов по формуле:

,

где П₁ - плата за размещение отходов в пределах установленных природорользователю лимитов, руб/год;

П₂ - плата за сверхлимитное размещение токсичных и нетоксичных отходов, руб/год.

,

где   К_эк - коэффициент экологической ситуации и экологической значимости почв в данном регионе (для территории Уральского экономического района равен 1,7);

К_инф - коэффициент, учитывающий инфляцию;

Р_{отх лимi} - норматив платы за сброс 1 тонны i-го загрязняющего вещества в пределах допустимых нормативов, руб./т;

М_{отх i} - фактическое размещение i-го отхода в пределах лимита т, м³;

М_{ф отх i} - фактическое размещение i-го отхода свыше установленного лимита т, м³;

М_{отх лим I} -  годовой лимит на размещение отходов, т, м³.

 

 

Таблица 6.3 : Отходы предприятия

Наименование  отхода	Класс опасности	Единица измерения	Масса                   отходов	Норматив платы за отходы, руб/т	Плата за отходы, руб
Отходы потребления  на производстве, подобные коммунальным	4	т	115,5	248,4	63405,36
Бой от печей металлургических процессов	4	т	252	248,4	138338,92
Металлургические  шлаки, съемы и пыль	5	т	60	15	1652,4
Печной бой  металлург, и лит. щебень (брак)	5	т	8,4	15	231,32
Твердые коммунальные отходы	5	т	977,6	8	14359
Итого	-	-	-	-	217987

 

5.10.4.Необходимые меры по энергосбережению в соответсвии с ФЗ №261

Уровень негативного  воздействия на окружающую природную  среду предприятия - изготовителя лежит  в пределах нормативных значений. Уровень экологической безопасности на предприятии достаточно высок.  На окружающую среду разработанный проект существенного влияния не оказывает. Однако в целом необходимо принимать меры в соответсвии с  Федеральным законом № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации».

 

 

 

Таблица 6.4 : Необходимые меры по энергосбережению в соответсвии с ФЗ №261

Поз	Наименование мероприятия	Пределы годовой экономии, %
1	2	3
Системы электроснабжения
1	Поддержание номинальных уровней  напряжения в сетях	1-2 % на 1 % повышения напряжения выше Uном
2	Уменьшение числа личных электробытовых приборов (кипятильники, кофеварки, электрочайники и т.д.)	5-20 %
3	Увеличение коэффициентов загрузки электроприемников с электродвигателями и трансформаторных подстанций и ограничение их холостого хода	10-50% от потребляемой электроприемниками электроэнергии
4	Оснащение систем электроснабжения системами  мониторинга потребления электроэнергии	10-20 %
Системы освещения
1	Дальнейшее сокращение области  применения ламп накаливания и замена их люминесцентными	до 55% от потребляемой ими электроэнергии
2	Применение малогабаритных криптоновых  ламп вместо обычных люминесцентных	до 8 % от потребляемой ими электроэнергии
3	Замена люминесцентных ламп старой модификации на новые: 18 Вт вместо 20, 36 Вт вместо 40, 58 Вт вместо 65.	до 5 % от потребляемой ими электроэнергии
4	Окраска помещений в более светлые  тона	5-10 % от потребляемой ими электроэнергии
5	Замена электромагнитных пускорегулирующих  устройств у люминесцентных ламп на электронные	11 % от потребляемой ими электроэнергии
Системы отопления
1	Составление руководств по эксплуатации, управлению и обслуживанию систем отопления и периодический контроль со стороны руководства учреждения за их выполнением	5-10 % от потребления тепловой  энергии
2	Оснащение систем отопления счетчиками расходов	10-100% от потребления тепловой энергии
3	Снижение теплопотребления за счет автоматизации систем отопления путем установки индивидуальных тепловых пунктов (ИТП) в корпусах и общежитиях	20-30 % от потребления тепловой энергии
4	Снижение потерь тепла с инфильтрующим  воздухом путем уплотнения дверей и оконных стыков	10-20 %
5	Снижение трансмиссионных потерь через оконные проемы путем установки  третьего стекла или пленки ПВХ в межрамном пространстве окон	15-30 %
6	Улучшение тепловой изоляции стен, полов  и чердаков	15-60 %
7	Снятие декоративных ограждений с  радиаторов отопления и установка  теплоотражателей за радиаторами	2-10 %
Системы горячего водоснабжения (ГВС)
1	Составление руководств по эксплуатации, управлению и обслуживанию систем ГВС и периодический контроль со стороны руководства учреждения за их выполнением	5-10 % от потребления горячей воды
2	Оснащение систем ГВС счетчиками расхода  горячей воды	10-20 % от потребления горячей  воды
3	Снижение потребления за счет оптимизации расходов и регулирования температуры	10-20 % от потребления горячей  воды
4	Своевременное устранение утечек	5-10 % от потребления горячей воды
Системы вентиляции
1	Замена устаревших вентиляторов с  низким КПД на современные с  более высоким КПД	20-30 % от потребления ими электроэнергии
2	Применение частотного регулирования  скорости вращения	20-30 %
3	Регулирование подачи воздуходувок шиберами на всосе вместо регулирования на нагнетании	до 15 %
4	Регулирование вытяжной вентиляции шиберами на рабочих местах вместо регулирования на нагнетании	до 10 %
5	Отключение вентиляционных установок  во время обеденных перерывов  и в нерабочее время	10 - 50 %
6	Применение блокировки индивидуальных вытяжных систем	20-30 %
7	Применение блокировки вентилятора воздушных завес с механизмами открывания дверей	до 70% от потребляемой ими электроэнергии
8	Применение устройств автоматического  регулирования и управления вентиляционными установками в зависимости от температуры наружного воздуха	10-15 %
Системы кондиционирования
1	Включение кондиционера только тогда, когда это необходимо	20-60 % от потребляемой ими электроэнергии
2	Исключение перегрева и переохлаждения воздуха в помещении	до 5 %
3	Уменьшение до минимума уставки  на охлаждение и нагревание воздуха	до 5 %
4	Поддержание в рабочем состоянии  регуляторов, поверхностей теплообменников  и оборудования	2-5 %
	Минимизировать количество воздуха, подводимого к помещению	до 5 %
Системы водоснабжения
1	Сокращение расходов и потерь воды	до 50 % от объема потребления воды
2	Установка счетчиков расхода воды	до 20 % от объема потребления воды
Котельные
1	Составление руководств и режимных карт эксплуатации, управления и обслуживания оборудования и периодический контроль со стороны руководства учреждения за их выполнением	5-10 % от потребляемого топлива
2	Поддержание оптимального коэффициента избытка воздуха и хорошего смешивания его с топливом	1-3 %
3	Установка водяного поверхностного экономайзера за котлом	до 5-6 %
4	Применение за котлоагрегатами установок глубокой утилизации тепла, установок использования скрытой теплоты парообразования уходящих дымовых газов (контактный теплообменник)	до 15 %
5	Повышение температуры питательной  воды на входе в барабан котла	2 % на каждые 10 °С
6	Подогрев питательной воды в водяном экономайзере	1% на 6 °С
7	Содержание в чистоте наружных и внутренних поверхностей нагрева котла	до 10 %
8	Использование тепловыделений от котлов путем забора теплого воздуха  из верхней зоны котельного зала и подачей его во всасывающую линию дутьевого вентилятора	1-2 %
9	Теплоизоляция наружных и внутренних поверхностей котлов и теплопроводов, уплотнение клапанов и тракта котлов (температура на поверхности обмуровки не должна превышать 55 ° С)	до 10 %
10	Перевод котельных на газовое топливо	в 2-3 раза снижается стоимость 1 Гкал
11	Установка систем учета расходов топлива, электроэнергии, воды и отпуска тепла	до 20 %
12	Автоматизация управления работой  котельной	до 30 %
13	Применение частотного привода  для регулирования скорости вращения насосов, вентиляторов и дымососов	до 30 % от потребляемой ими электроэнергии

 

6. Экономический раздел

Темой данного дипломного проекта является разработка малометаллоемкой конструкции пролетного строения козлового грейферного крана.

Преимуществами внедрения малометаллоемкой конструкции пролетного строения  является:

• уменьшение массы и габаритов конструкции;
• снижение трудоемкости и затрат времени при монтаже козлового грейферного крана.

Произведен расчет от внедрения в производство новой  конструкции  пролетного строения.

6.1. Расчет единовременных затрат на производство.

1. Затраты на проектирование:

Зпр=Зк+Зтех+Зорг, где                                                     [30]

    Зк- затраты  на конструирование,

    Зтех- технологические  затраты,

    Зорг- организационно-экономические  затраты.

Зк= Т*N*О*Кпр*Кп*Кесн, где                                        [31]

    Т- время  проектирования в месяцах (1,5),

    N- количество проектировщиков (2),

    О- оклад  проектировщиков (10, тыс.руб.),

    Кпр- коэффициент, учитывающий премию(1,3-1.4),

    Кп- коэффициент  территории(1,15),

    Кесн- коэффициент,  учитывающий единый социальный  налог(1,34)

Зк=1,5*2*10*1,3*1,15*1,34=60,1 тыс.руб.;

Зтех= 0.4*Зк=24,04 тыс.руб.;

Зорг= 0.1*Зк=6,01 тыс.руб.;

Зпр= 60,1+24,04+6,01=90,15 тыс.руб.

2. Затраты на комплектующие:                               Таблица 2.

Виды комплектующих	Цена, тыс.руб.	Количество	Затраты, тыс.руб.
Двигатель	17	1	17
Тормоз ТКГ-160	6,3	1	6,3
Канат	0,349	18	6,3
Приборы электрооборудования  и прочие материалы	14	1	14
Итого			43,6

     

3.Затраты на  материалы:  

	Базовый	Проектируемый
Норма расхода	4т	3,5т
Цена за 1 тонну	30 тыс.руб.	28 тыс.руб.
Итого:	120 тыс.руб.	98 тыс.руб.