09 ПЗ 140604.65.ПЗ-658 Кленов Кирилл Игоревич (1231558), страница 13
Текст из файла (страница 13)
где -стоимость кВт/ч электроэнергии, равна 3,6 руб.
- мощность электродвигателя без регулирования, 15 кВт.
- время безаварийной работы насосной станции в год, 8760 часов.
- мощность электродвигателя с регулированием преобразователем частоты.
Величина экономии электроэнергии при внедрении преобразователей частоты может составлять до 45 %. В данном расчете примем экономию электроэнергии за 30% хотя на практике она может составлять и 50%.
Так электродвигатель будет работать на 70% номинальной мощности. При этом выбранный преобразователь частоты может работать в «спящем режиме», что экономит расход электроэнергии еще на 11%. Так как данный расчет выполнен в первом приближении и не имеет точного экспериментального подтверждения, то для определения общей экономии электроэнергии при установке нового оборудования, принимаем среднее значение мощности кВт.
Таким образом, экономия расходов на электроэнергию при использовании системы автоматизации с преобразователем частоты составит:
Также системой автоматизации предусмотрена функция чередования насосов, плавная остановка и запуск насосов, предусмотрена сигнализация аварии, что позволит снизить затраты на ремонт оборудования.
В соответствии с экономическими отчетами предприятий при использовании систем частотного регулирования электропривода эксплуатационные расходы снижаются в 2 раза. Таким образом, экономия на обслуживание системы составляет руб.
Общий экономический эффект по проекту составит:
Годовая экономия денежных средств показывает насколько высок экономический эффект от внедрения современной системы автоматизации.
6.4 Расчет срока окупаемости
Срок окупаемости – это ожидаемое число лет, необходимых для полного возмещения капитальных вложений.
Расчет сроков окупаемости является наиболее важным этапом определения экономической эффективности и целесообразности реализации разрабатываемого проекта. Определение необходимых капиталовложений, рентабельность разработанного решения определят перспективу развития данного направления в технике и укажут на перспективу развития и расширения данного технического решения. Методика расчёта срока окупаемости– простой срок окупаемости.
Критерием оценки экономической эффективности является срок окупаемости от внедрения системы автоматизации:
где - основные капитальные вложения;
- общий экономический эффект от установки нового оборудования, руб.
Как видно система автоматического управления насосной станцией второго подъема является экономически целесообразной и выгодной краткосрочной инвестицией предприятия водоснабжения. Несмотря на кажущуюся значительную стоимость современных преобразователей, окупаемость вложенных средств за счёт экономии энергоресурсов составит 10,5 месяцев, что меньше краткосрочной инвестиционной стратегии (18-24 месяца), дальше использование системы позволит экономить средства в размере 306466 руб. ежегодно.
На практика применения частотных преобразователей доказывает целесообразность не просто включения преобразователя для управления агрегатом, а создания специализированных систем управления технологическим процессом. И именно такой подход позволяет получить экономический эффект не только от снижения потребляемой из сети электроэнергии, но и добиться существенного уменьшения эксплуатационных расходов, улучшения условий труда, сокращения и оптимизации рабочего времени обслуживающего персонала и увеличения срока службы оборудования. Также получить технологический эффект от повышения качества продукции и услуг, удобства обслуживания.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данном проекте решены задачи автоматического управления водопроводной насосной станцией согласно заданию на проектирование, технического задания и требования на разработку автоматической системы управления.
Разработаны:
– функциональная схема автоматизации;
– принципиальная электрическая схема;
– схема внешних соединений;
– схема компоновки щита;
– схема расположения оборудования;
– программа на языке FBD для программируемого реле ПР114.
Проведена подробная настройка преобразователя частоты. Выбраны основные устройства автоматики, датчики, защитно-коммутационная аппаратура, средства индикации и управления.
Применение системы автоматизации для управления насосной станцией второго подъема обеспечивает стабильность и повышается надежность насосной станции, в результате исключения человеческого фактора. Использование частотного преобразователя в системе автоматизации позволяет поддерживать требуемый напор воды на выходе и снизить затраты на электроэнергию, а наличие программируемого реле позволяет аварийно выключать насосные агрегаты и производить их ротацию. Все затраты по установке системы автоматизации окупаются за срок меньше года после проведения автоматизации.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ
-
Кузьмин Б. Ф. Системы водоснабжения и канализации / Б. Ф. Кузьмин, А. А. Перескокова, Т. А. Голубева – М.: 1986. – 240 с.
-
Калицун В. И. Основы водоснабжения и канализации. Учеб. пособие для техникумов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Стройиздат, 1977. –207 с.
-
Абрамов Н.Н. Водоснабжение. Учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Водоснабжение и канализация». Изд. 2-е переработанное и дополненное. Москва, Стройиздат, 1974 г. – 480 с.
-
www.privod.ru/products/pumps/pump_polezn4.htm
-
Карелин В. Я., Минаев А. В. Насосы и насосные станции: Учеб. для вузов.— 2-е изд., перераб. и доп.— М.: Стройиздат, 1986.— 320 с: ил.
-
www.technowell.ru/main-about-invertor
-
Статья «Автоматизация систем водоснабжения» //«Сантехника» №4 2011г.
-
Программируемый логический контроллер. [cybernetics.wikia.com]
-
Статья «Гармонические искажения».//«Техническая коллекция Schneider Electric» выпуск №22.
-
Григорьев О., Петухов В., Соколов В., Красилов И. Высшие гармоники в сетях электроснабжения 0,4 кВ // Новости электротехники. – 2002. – № 6.
-
Бартусков И.Б., Вдовенко С.А., Цыганков Е.В. статья «Гармоничекие искажения при работе преобразователей частоты» // «Главный энергетик» выпуск 06.2011
-
www.intechnics.ru
-
ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электроэнергии системах электроснабжения общего назначения»
-
ГОСТ 34.602-89 «Техническое задание на создание автоматизированной системы»
-
www.owen.ru
-
Программируемое реле ПР114.Руководство по эксплуатации.
-
Преобразователь частоты векторный ПЧВ3.Руководство по проектированию.
-
Преобразователь частоты векторный ПЧВ3.Руководство по эксплуатации.
-
Преобразователь частоты векторный ПЧВ3.Руководство по программированию.
-
Среда программирования OWEN Logic.Руководство пользователя.
-
www.iek.ru
-
Федеральный закон N 69-ФЗ «О пожарной безопасности» .
-
Теребнев В.В., Подгрушный А.В. Пожарная тактика – М.:- 2007
-
Жилин О.И. статья «Пожарная безопасность электроустановок»// «Энергобезопасность и энергосбережения» –2007-№4.
-
«Правила противопожарного режима в Российской Федерации». Утверждены постановлением ПравительстваРоссийской Федерации от 25 апреля 2012 г. № 390.
-
Гусарова, Е. В. Экономическое обоснование эффективности проектных решений и внедрения новой техники на железнодорожном транспорте : учеб. пособие / Е. В. Гусарова. – Хабаровск : Изд-во ДВГУПС. 2008. – 157 с. : ил.
115