ВКР Кузнецов (1233351), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Рисунок 3.28 – План локомотивного депо «Уссурийск» с нанесенными позициями мест прогрева тепловозов ТЭ10 и ТЭМ2
В схеме защиты и оповещения предусмотрена установка сигнальной лампы Л, температурного реле АРТ1 и реле заземления РЗ. В частности, в случае повышения температуры воды в теплообменнике более допустимой нормы (до 84 оС), сработает температурное реле АРТ1 и далее за счет обратной блокировки отключаются магнитные пускатели МП1, МП2, МП3.
Для энергообеспечения штатных электродвигателей топливного и маслопрокачивающего насосов, а также с целью подзарядки аккумуляторной батареи, предусматривается установка трехфазного трансформатора Тр мощностью не менее 3,5 кВт и выпрямительного блока с выходным напряжением 72±2 В (рисунок 3.27).
Предварительные операции и подключение бортовой установки к внешнему трехфазному источнику электроэнергии выполняются в следующем порядке.
На тепловозе ТЭ10, предназначенном для прогрева систем при длительном отстое, предварительно на холостом ходу работы дизеля необходимо произвести прогрев его систем до температуры 70–75 оС, заглушить дизель и отключить рубильник аккумуляторной батареи.
После остановки дизеля бортовую установку подключают к электрощиту ЭЩ посредством гибкого кабеля и внешней силовой розетки Р. С момента включения рубильника Рс приводиться в работу центробежный насос бортовой установки, а также обеспечивается энергообеспечение низковольтной цепи тепловоза и питания электронагревателей в автоматическом режиме.
Наряду с прогревом воды в системе дизеля предусматривается подогрев топлива и дизельного масла.
Подогрев топлива осуществляется путем его циркуляции через топливоподогреватель. Для этого достаточно включить электродвигатель штатного топливоподкачивающего насоса.
Подогрев масла производится путем его циркуляции штатным маслопрокачивающим насосом по контуру «картер – теплообменник – картер». При этом масло будет нагреваться за счет отбора тепла при его циркуляции через водомасляный теплообменник.
Подзарядку аккумуляторной батареи производить в зависимости от ее емкости и длительности отстоя тепловоза. Для подзарядки достаточно включить рубильник АБ.
Наряду с подогревом топлива, воды и масла предусмотрен подогрев масла в картере компрессора КТ7. Для этого на смотровую крышку компрессора монтируется электронагреватель типа ТЭН на 220 В мощностью 1–1,5 кВт и при необходимости подключается к выпрямительной сети трансформатора на 72 В (рисунок 3.27). При таком напряжении поверхностная температура электронагревателя не будет влиять на изменение химических свойств компрессорного масла.
После описания мероприятий по установки бортовых устройств для прогрева тепловозов ТЭ10 и ТЭМ2 необходимо установить изменение теплового состояния как всей силовой установки в целом, так и отдельных ее элементов, а также определить наиболее охлаждаемые из них.
4 экономическая эффективность разработанных систем прогрева тепловоза
4.1 Экономическая сущность показателей эффективности внедрения новой техники, технологии
Понятие новой техники охватывает новые и модернизированные конструкции машин, механизмов и приборов, зданий и сооружений, сырья, материалов, технологические процессы, превосходящие по своим техническим и экономическим показателям действующие. Затраты на производство новой техники сводятся в основном к капитальным вложениям на эти цели, а результаты заключаются в увеличении объема продукции, ее удешевлении, повышении качества, росте производительности труда. Наряду с новой, уже применяемой, хотя и в недостаточных масштабах, техникой существует новейшая техника, которая находится на начальных стадиях производства и внедрения. К ней относятся, например, реакторы на быстрых нейтронах, компьютеры пятого поколения, новейшие типы роботов и др. Новейшая техника требует больших капитальных вложений на освоение, передачу в массовое производство, продвижение в сферы применения, но может дать в дальнейшем весьма значительный эффект. Новая техника требует меньших капитальных вложений на внедрение и усовершенствование, дает ограниченный по размерам, но получаемый в короткие сроки и быстро реализуемый эффект.
Экономическая эффективность новой техники определяется теми же методами, что и эффективность капитальных вложений, т.е. путем сопоставления затрат на новую технику с получаемым от ее применения эффектом. Различается абсолютная (общая) и сравнительная эффективность новой техники. Абсолютная – измеряется отношением получаемого от новой техники эффекта (в виде роста выпуска продукции и снижения ее себестоимости или увеличения прибыли) к затратам на ее создание и внедрение. Сравнительная эффективность применяется для выбора оптимального из имеющихся вариантов новой техники, путем определения сроков окупаемости разности капитальных вложений по сравниваемым вариантам за счет экономии на текущих затратах или путем сравнения приведенных затрат по вариантам. Экономическая эффективность новой техники рассчитывается по всему циклу работ по ее созданию и внедрению, включая научную разработку, проектирование и составление сметы, производство опытного образца и его испытание, выпуск продукции и ее внедрение. Эффективность определяется применительно к максимально возможным масштабам внедрения при оптимальных условиях и фактически возможных объемах по пятилетиям и годам. При этом рассчитывается: снижение затрат на производство новой техники в сравнении с эквивалентной по мощности старой; прирост выпуска продукции вследствие применения новой техники; прирост прибыли у производителя и потребителя за счет увеличения объема продукции, снижения себестоимости и изменения цен.
Переход на изготовление новой продукции связан с дополнительными затратами производителя на ее освоение, что в первое время может привести к сокращению прибыли или убыткам. Дополнительные затраты по применению новой техники могут возникать и у потребителей. Они компенсируются за счет повышения прибыли по мере увеличения объема производства и снижения себестоимости продукции. На период освоения рост затрат и убытки могут быть покрыты банковскими ссудами. Цена на новую технику должна быть установлена на таком уровне, чтобы обеспечить заинтересованность производителей в выпуске, а потребителей – в применении новой техники. Использование новой техники помимо улучшения хозрасчетных показателей приводит к высвобождению рабочих, облегчению и оздоровлению условий труда, снижению расхода материалов, в том числе дефицитных, повышению качества и надежности изделий.
Плановая экономическая эффективность новой техники определяется по плановым данным об объеме продукции, себестоимости, окупаемости капитальных вложений. Данные о плановой и фактической экономической эффективности новой техники используются при определении желательных направлений её развития и при планировании её внедрения. При планировании эффективности новой техники, когда ещё не известна цена, затраты на новую технику могут быть определены по сметам на её изготовление, а при отсутствии смет – по укрупнённым нормативам и с учётом аналогов. Фактическая эффективность может отличаться от плановой при изменении масштабов производства, цен материалов, создании новых производственных площадей. Фактическая эффективность сопоставляется с плановой, а также с показателями, рассчитанными, исходя из неизменности технической базы и объема производства. К затратам на новое оборудование прибавляются затраты на его доставку и монтаж, на сооружение производственных площадей (или вычитается экономия на капитальных вложениях за счёт высвобождаемых площадей), а также затраты на увеличение (или вычитается экономия) оборотных фондов, связанных с внедрением новой техники. Полученные данные сопоставляются с затратами, которые потребовались бы при прежней технической базе и том же объёме производства. Помимо капитальных вложений, сопоставляется и себестоимость продукции при новой и старой технике. Если с внедрением новой техники связано увеличение выпуска продукции, то себестоимость пересчитывается на увеличенный объём с учётом условно-постоянной части расходов и её изменений.
4.2 Определение затрат на внедрение и реализацию технического решения
Проведенные в дипломном проекте исследования показали, что в холодное время года тепловозные дизели работают на холостом ходу для прогрева – 14 % от общего времени эксплуатации.
Применяемые системы прогрева от внешнего источника энергии могут значительно уменьшить время работы дизелей на холостом ходу – на 25 % и, следовательно, сократить затраты дизельного топлива, моторного масла и выработку ресурсов.
Единовременные затраты на приобретение бортовых установок (БУ) для тепловозов серии ТЭМ2 и 2ТЭ10МК представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Единовременные затраты на приобретение бортовых установок для тепловозов серии ТЭМ2 и 2ТЭ10МК
| Условное обозначение варианта поставки, дополнительной функции системы или ее составной части | Технические характеристики варианта поставки, функции системы или ее составной части | Стоимость варианта поставки, дополнительной функции системы или ее составной части с НДС, руб. |
| 1 | 2 | 3 |
| ТЭМ2 | 1) Тепловая мощность прогрева охлаждающей жидкости 30 кВт; 2) питание топливом из дополнительного топливного бака емкостью 40 л; 3) основное электрическое питание от внешней сети 220 В, 50 Гц, резервное питание от АКБ локомотива при отсутствии внешней сети 220 В, 50 Гц; 4) светодиодная индикация режимов работы, запуск на прогрев путем включения тумблера управления системой в кабине машиниста; 5) датчики температуры холодной точки контура охлаждающей жидкости (2 шт.); 6) энергонезависимая память суммарного времени работы системы, времени горения и кодов ошибок в блоке управления жидкостным подогревателем. | 35836 |
Окончание таблицы 4.1.
| 1 | 2 | 3 | |
| 2ТЭ10МК | 1) Тепловая мощность прогрева охлаждающей жидкости 35 кВт; 2) питание топливом из дополнительного топливного бака емкостью 50 л; 3) основное электрическое питание от внешней сети 220 В, 50 Гц, резервное питание от АКБ локомотива при отсутствии внешней сети 220 В, 50 Гц; 4) светодиодная индикация режимов работы, запуск на прогрев путем включения тумблера управления системой в кабине машиниста; 5) датчики температуры холодной точки контура охлаждающей жидкости (2 шт.); 6) энергонезависимая память суммарного времени работы системы, времени горения и кодов ошибок в блоке управления жидкостным подогревателем. | 55096 | |
| Итого: | 90932 | ||
Экономическая эффективность бортовой установки достигается за счет сокращения времени работы дизеля на холостом ходу для прогрева и сокращения расхода топлива в эксплуатационных условиях. Снижение расхода топлива в условиях эксплуатации объясняется тем, что за счет уменьшения на гароотложений на поверхностях выпускного тракта и лопатках турбины турбокомпрессора, достигается повышение качества протекания рабочих процессов и, естественно, за счет сокращения времени работы дизеля на холостом ходу приводит к повышению его ресурса. При расчете экономической эффективности также следует учитывать сокращение затрат на текущие ремонты ТР-2 и ТР-3 за счет повышения ресурса дизелей.
4.3 Оценка экономической эффективности бортовой установки для прогрева тепловозов
Годовой экономический эффект внедрения БУ за счет сокращения времени работы дизеля на холостом ходу определяется по выражению
, (4.1)
где
– годовой эффект разработки от сокращения расхода топлива на холостом ходу, руб.















