Диссертация (781919), страница 42

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

Текст из файла (страница 42)

Последним этапом создания модели оценки стоимости того или иноготипа энергетического оборудования является интеграция всех разработанных выражений,функций и моделей в общую, агрегированную модель оценки стоимости. Алгоритм разработкимоделей оценки стоимости энергетического оборудования, примененный в рамках диссертационного исследования для определения влияния уровня технологии производства электрическойэнергии на технико-экономические характеристики перспективных энергоблоков, в графическом виде представлен на рисунке 5.2.ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКСFВТЭКПарогенератор (котельная установка)FВТЭК1Паротурбинная установкаFВТЭК2Главные паропроводыFВТЭК3Высокотемпературный пароперегреватель(водородно-кислородная камера сгорания)FВТЭК4Топливное хозяйствоFВТЭК5Электротехническая частьFВТЭК6Система технического водоснабженияFВТЭК7Система автоматики и управленияFВТЭК8F – функция системы (подсистемы)Рисунок 5.1 – Структурно-функциональная схема перспективного высокотемпературного энергетического комплекса26821Выбор базовой конструкции оборудованиядля разработки моделей стоимости3Определение границ моделирования,задания диапазона значений переменныхвеличин4Декомпозиция оборудования до уровня,позволяющего осуществить упрощениеконструкции его составных деталей иузлов до простых геометрических фигур5На основе многократного (вариантного)выполнения гидравлических, тепловых иаэродинамических расчетов построениевыражений для определения условийработы деталей и узлов оборудованияОпределение опорных (базовых) значенийгабаритных параметров для выполненияпоследующего моделирования стоимости7Исследование влияния основныхпараметров оборудования (p, t, G, η) нагабариты упрощенных деталей и узловоборудования698Построение диаграммы взаимосвязипараметров, влияющих на габаритыпараметров, которые не могут бытьоднозначно определены только однойхарактеристикой оборудования11Сбор исходных данных по параметрамприменяемых материалов (рабочийдиапазон температур, предел длительнойпрочности, удельный вес,технологические параметры)Разработка многофакторных моделейоценки изменения габаритов деталей иузлов оборудования от основныхпараметров оборудования10Выполнение первичного моделирования иранжирование параметров оборудованиядля каждого выделенного узла по степениизменения его массы15Разработка с использованием нормтрудоемкости по основнымтехнологическим операциям моделейоценки затрат времени на изготовлениеотдельных деталей и узлов на баземоделей оценки габаритов14Разработка для отдельных узлов функцииизменения площади обрабатываемойповерхности от смоделированныхгабаритовФиксирование для части узлов и деталейпараметров оборудования в качествеконстанты, упрощение модели1213Определение технологии изготовлениякаждого отдельно взятого узла и заданиекоэффициента использования металла(КПИМ)Определение ключевых габаритныхпараметров, характеризующихтрудоемкость изготовления узла/детали– сбор и определение исходных данных по моделированию– разборка моделей16Интеграция полученных моделей,функций и выражений в общую модельопределения производственнойсебестоимости изготовленияоборудования– исследования, определяющие облик и наполнение моделиРисунок 5.2 – Методология разработки математических моделей оценки стоимости основного энергетического оборудования269Исходным общим требованием к вновь создаваемым моделям, базирующимся на последовательности применения научных методов, описанных в данном разделе диссертации, являетсяобеспечение способности формировать модельные оценки стоимости оборудования на этапепроработки научно-технических решений по созданию перспективных высокотемпературныхэнергоблоков до начала выполнения опытно-конструкторских работ в условиях дефицита информации и отсутствия рабочей конструкторской документации.В целях получения работоспособного инструмента оценки технико-экономических показателей перспективного оборудования на повышенные параметры пара необходимо, чтобы процесс разработки модели оценки стоимости энергетического оборудования предусматривал выполнение работ, позволяющих восполнить пробелы в имеющихся данных и уточнить параметры объекта моделирования.Для уточнения состава необходимой информации о конструкции рассматриваемого оборудования требуется выполнить детальное исследование по выявлению и определению характеравсех существующих взаимосвязей между параметрами энергетического оборудования и массогабаритными характеристиками его деталей и узлов (стадии 7-8 на рисунке 5.2).

Целью данного этапа является не только установление полного перечня данных об объекте, которые необходимо определить либо аналитически, либо в виде задания постоянной величины, но также иопределение числа аргументов в математических выражениях, описывающих изменение конструктивных параметров. Выполнение исследования при этом строится на применении известных выражений для определения конструктивных параметров частей энергетического оборудования и построении на их основе вспомогательных выражений, увязывающих воедино изменение габаритов одного или нескольких элементов конструкции с остальными.

При этом изменение ключевых элементов конструкции должно происходить с учетом влияния всех основныхпараметров оборудования. В ходе исследования также должны быть установлены для каждогорассматриваемого узла те характеристики, изменение которых наиболее сильно влияет на массогабаритные показатели (стадии 10-11 на рисунке 5.2). Полученный результат позволит сконцентрироваться на углубленной проработке отдельных частей совокупности математическихвыражений и при этом обеспечит необходимую глубину моделирования при минимальных затратах времени на разработку.Определение металлозатрат основывается на нахождении объема детали Vд по геометрическим характеристикам, зависящим от начальных параметров пара и его расхода. На основанииполученных данных об объеме детали с учетом выбранной марки конструкционного материалаопределяется ее масса Mд по формуле (5.1).ддρд ,(5.1)270где ρд – плотность материала детали, кг/м3.Масса используемых для изготовления деталей заготовок Mз определяется посредством деления чистой массы детали на коэффициент полезного использования материала (КПИМ) поформуле 5.2.загдКПИМ.(5.2)Распространенными в анализируемом оборудовании элементами являются трубные системы (трубы поверхностей нагрева, коллекторы, паропроводы), корпусы цилиндров турбины, металлоемкость которых в большой степени зависит от толщины стенок, воспринимающих воздействующую на них разницу давлений.

Поэтому при разработке моделей оценки металлозатрат одним из важных геометрических параметров являлась толщина стенки δ, которая можетбыть определена по формуле (5.3).δ∙2∙σ∙φ,(5.3)где p – расчетное давление, МПа;σ – допустимое напряжение материала, МПа;φ – коэффициент прочности;d – внутренний диаметр, м.Стоит отметить, что толщина стенки является не только функцией давления, но и зависитот рабочей температуры моделируемого элемента, поскольку допустимый уровень напряженийσ также имеет зависимость от температуры, при которой работает материал детали.Важнейшим этапом в разработке стоимостных моделей является построение вспомогательных функций, позволяющих определить для каждого элемента энергетического оборудованияусловия эксплуатации (температура, давление и расход рабочей среды) и выбрать на их основеподходящие материалы (стадии 5-6 на рисунке 5.2), а также основные геометрические характеристики, определяющие объем элемента (детали).

Получить такие выражения можно путем выполнения множественных вариантных гидравлических, тепловых и аэродинамических расчетовоборудования-аналога и на основе математического анализа данных с построением регрессионных моделей, связывающих исходные параметры оборудования с параметрами рабочей среды вкаждом отдельно взятом элементе оборудования.Результатом выполнения этапов 1-11 (рисунок 5.2) является математическая модель дляопределения массы деталей и узлов энергетического оборудования.

Для перехода к оценке за-271трат на сырье и материалы в денежном выражении необходимо определить массу заготовок,габариты которых соответствуют размерам деталей, входящих в состав энергетического оборудования. Для перехода к массе заготовок от массы готовых деталей может быть использованкоэффициент полезного использования материала, который выбирается в зависимости от технологии изготовления, требований по точности готового изделия и непосредственно принятоймарки стали.

КПИМ, как и технические характеристики сталей, является справочным значением и может быть определен на основе существующих рекомендаций для каждого типа деталей.Другой крупной статьей затрат, непосредственно связанной с осуществлением производства энергетического оборудования, являются неоднородные по своей природе затраты на изготовление, включающие затраты на оплату труда производственного персонала, затраты наоснастку и инструмент, отчисления на амортизацию и ремонт станков.

Характеристики

Список файлов диссертации