Диссертация (781919), страница 41

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 41)

При формированиипоследовательности и состава блоков работ сделано допущение, что при применении обеих методик требуется внесение изменений в конструкторскую документацию по результатам проведения испытаний опытных образцов проектируемых лопаток.Таблица 4.2 – Затраты времени при применении существующей методики проектирования№п/п123456789101112Виды работПроектирование системы охлаждения: гидравлические и тепловые расчеты,прочностные расчеты, выбор рационального вариантаПодготовка конструкторской документации на лопаткуТехнологическая подготовка производства лопаток:геометрическая модель отливки, проект компоновочного чертежа прессформы для прессования керамических стержней, чертеж пресс-формы для модели лопатки, разработка программ и инструментов для станков с ЧПУ, изготовление пресс-формы и сопутствующих элементовИзготовление литьевых форм, изготовление одного комплекта лопатокПрепарировка лопаток для испытанияИспытания и анализ результатов, верификация гидравлической и тепловоймоделей лопаткиИтогоГидравлические, тепловые расчеты и прочностные расчеты.Доработка конструкции внутренней полостиДоработка конструкторской документации лопаткиДоработка геометрической модели отливки, доработка компоновочного чертежа пресс-формы для прессования керамических стержней, разработка программ и инструментов для станков с ЧПУ, изготовление пресс-формы и сопутствующих элементовИзготовление литьевых форм и изготовление одного комплекта лопатокПрепарировка лопаток для испытанияИспытания и анализ результатов, верификация гидравлической и тепловоймоделиИтогоВсегоВремя выполнения, мес.426221172141211128264Таблица 4.3 – Затраты времени при применении усовершенствованной методики проектирования№п/п123456789Виды работПроектирование системы охлаждения: гидравлические и тепловые расчеты,прочностные расчеты, выбор рационального вариантаРазработка геометрической модели прототипа и его изготовлениеИспытание прототипа и верификация гидравлической и тепловой модели лопаткиГидравлические, тепловые расчеты и прочностные расчеты.Доработка конструкции внутренней полости лопаткиПодготовка конструкторской документации на лопаткуТехнологическая подготовка производства лопаток:геометрическая модель отливки, проект компоновочного чертежа прессформы для прессования керамических стержней, чертежпресс-формы для модели лопатки, разработка программ и инструментов длястанков с ЧПУ, изготовление пресс-формы и сопутствующих элементовИзготовление литьевых форм, изготовление одного комплекта лопатокПрепарировка лопаток для испытанияИспытания и анализ результатов, верификация гидравлической и тепловоймоделей лопаткиИтогоВремя выполнения, мес.40,20,822621119На основе проведенного сравнения показано, что применение SLM-технологии, позволяющей изготавливать прототипы теплонапряженных деталей, имеющих сложную конструктивнуюформу, только на основе их электронных моделей без выпуска конструкторской и технологической документации, дает возможность усовершенствовать существующую методику проектирования, исключив из последовательности разработки ряд трудоемких и длительных операций.Таким образом, применение усовершенствованной методики проектирования теплонапряженных деталей сокращает длительность их создания на девять месяцев, что составляет более 30 %от ее первоначального значения.265ГЛАВА 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ НАТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВУлучшение функциональных характеристик энергоустановок на основе паротурбинныхтехнологий, основной задачей которых является производство необходимого количества электрической энергии с заданным уровнем энергетической эффективности при условии удовлетворения экологическим требования, путем повышения начальных параметров пара сопряжено сувеличением их стоимости, оказывающей существенное влияния на конкурентоспособность.Увеличение стоимости энергоустановок с повышением параметров пара обусловлено удорожанием основного оборудования и его составных элементов, что связано, в свою очередь, с применением дорогостоящих конструкционных материалов.

Одной из основных сложностей, возникающих при проектировании высокотемпературных энергетических комплексов на базе паротурбинных технологий, является отсутствие прототипа, поскольку энергоустановок с рассматриваемым уровнем параметров не создано ни в нашей стране, ни за рубежом. Для выбора впроцессе проектирования рационального сочетания технических решений, обеспечивающихсоздание конкурентоспособных перспективных высокотемпературных энергетических комплексов, целесообразно использовать приемы и методы функционально-стоимостного анализа,проведение которого требует установления зависимостей между техническими характеристиками энергоустановки и ее составных частей и их стоимостными показателями, которые в случае создания технической системы, не имеющей аналогов, могут быть получены методом математического моделирования.5.1 Методология разработки прогнозных стоимостных моделей основного оборудованиявысокотемпературных энергетических комплексовВ условиях отсутствия прототипов впервые создаваемых сложных технических систем рациональным является построение прогнозных моделей оценки стоимости их основных элементов на основе затратного подхода.

Опыт работы энергомашиностроительных предприятий свидетельствует о превалировании в структуре себестоимости энергетического оборудования затрат на сырье и материалы. Необходимо отметить, что стоимость создания энергетическогооборудования зависит не только от применяемых марок сталей и изменения структуры металлозатрат, но и от массогабаритных характеристик узлов и деталей, также отличающихся дляразного уровня начальных параметров.

Построение стоимостных моделей на основе расходаматериалов обусловлено также наличием прямой взаимосвязи между трудоемкостью изготов-266ления частей оборудования и габаритами изделий, их количеством и применяемыми для изготовления материалами. Фактически металлозатраты определяют в большой степени и затраты,связанные с изготовлением оборудования. Прочие издержки, в частности затраты, понесенныепри выполнении научно-исследовательских работ, затраты на проектирование, постоянные издержки, связанные с оплатой труда административно-управленческого персонала и поддержанием в рабочем состоянии производственно-технологического оборудования, не зависят от рассматриваемых параметров и могут выступать в качестве постоянной величины.Таким образом, одной из главных задач при построении стоимостных моделей являетсяразработка функциональных зависимостей, устанавливающих взаимосвязь масс деталей и узловэнергетического оборудования с начальными параметрами пара. Рассматривая проблему прогнозирования стоимости перспективных высокотемпературных энергетических комплексов,следует производить моделирование тех элементов, которые претерпевают наиболее существенные изменения при увеличении начальных параметров пара.

Проведя укрупненный анализсистем и агрегатов и их функций, входящих в состав высокотемпературного энергетическогокомплекса, структурно-функциональная схема которого представлена на рисунке 5.1, можносказать, что особое внимание должно быть уделено системам (агрегатам), обеспечивающим генерацию и перегрев пара (FВТЭК1, FВТЭК4), преобразование тепловой энергии рабочего тела вэлектрическую энергию (FВТЭК2), а также системам, обеспечивающим транспортировку высокотемпературного теплоносителя (FВТЭК3).

К таким системам относятся парогенератор (паровойкотел), паротурбинная установка, главные паропроводы, водородно-кислородная камера сгорания. Другие системы, обеспечивающие функции подготовки и подачи топлива (FВТЭК5), передачи и преобразования электрической энергии (FВТЭК6), охлаждения конденсаторов турбин(FВТЭК7), управление энергетическим комплексом (FВТЭК8) не претерпевают существенных качественных изменений при увеличении начальных параметров.

В связи с чем прогнозировать ихстоимость целесообразно, ориентируясь на аналоги, применяемые при сооружении энергетических объектов с уже освоенным уровнем начальных параметров пара, принимая во вниманиепроизводительность.Первым шагом при построении модели оценки стоимости является построение структурнойсхемы, основывающейся на декомпозиции оборудования на составные части до уровня деталейи узлов, масса которых может быть представлена в виде функциональной зависимости отначальных параметров пара. Обоснованием целесообразности применения предлагаемого подхода является тот факт, что изменение затрат, связанных с изготовлением единицы энергетического оборудования складывается из отдельных приростов затрат на производство составныхдеталей и элементов конструкции. С практической точки зрения, применение декомпозициипозволяет повысить уровень точности модели и упростить при этом решение столь объемной и267нетривиальной задачи.

Характеристики

Список файлов диссертации