Диссертация (781919), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Значения удельной трудоемкости изготовления отдельных узлов паровых турбин представлены в таблице 5.11.Таблица 5.11 – Удельная трудоемкость производства узлов паровой турбины№ п/п123456789Наименование узлаСопловые лопаткиРабочие лопаткиКорпус ЦВДКорпус ЦСДРотор цельнокованыйДиафрагмыОбоймы диафрагмПодшипникиФундаментная рамаУдельная трудоемкость, ч/т21,12418,954341,59850081,535202,67732,25280,476148,387Издержки, связанные с выплатой заработной платы производственному персоналу и с затратами по использованию обрабатывающего оборудования, Из/пл могут быть определены поформуле (5.68).296Из/плузелузелуд∙ Тузел ∙ Сз/пл(5.68)где Mузелm – масса узла паровой турбины (лопаточный аппарат, ротор, диафрагмы, корпус,обоймы диафрагм и т.д.), т;Tузелmуд – удельная трудоемкость изготовления узла, т/ч;Cз/плm – стоимость часа работы обрабатывающего станка (токарного, фрезерного и т.д.
в зависимости от вида узла), включающая в себя заработную плату оператора, стоимость обслуживания станка, стоимость режущего инструмента, руб./ч;nузел – количество узлов;m – номер узла.Масса цилиндра низкого давления паровой турбины не меняется с изменением начальныхпараметров пара в заданном диапазоне значений. При этом в целях обеспечения возможностимоделирования стоимости турбин различной мощности необходимо учитывать изменение расхода пара, поступающего в ЦНД. Значительный интерес также вызывает сравнение совокупныхзатрат, связанных с реализацией ЦНД повышенной пропускной способности с двухъяруснойпроточной частью.
Для оценки стоимости создания ЦНД с одноярусной и двухъярусной проточной частью разработана соответствующая прогнозная модель.Оценка стоимости цилиндра низкого давления является сложной и многофакторной задачей. В силу того, что в цилиндр низкого давления поступает пар низких параметров, начальнаятемпература и давление не оказывают существенного влияния на его стоимость в отличие отрасхода и удельного объема пара, корневого диаметра лопатки, скорости входящего пара и количества ступеней ЦНД – тех показателей, которые в конечном счете определяют стоимостьЦНД. Важным фактором являются и материалы, которые применяются для создания основныхэлементов.
В разработанной модели оценки стоимости ЦНД также учитываются затраты, связанные с изготовлением. Актуальным вопросом, рассмотренным в модели, также является применение двухъярусной проточной части и изменение стоимости ЦНД, вызванное реализациейданного решения.В модели все формулы представлены для расчета стоимости одного выхлопа ЦНД.Модель оценки стоимости основывается на определении длины лопаток. В представленноймодели в зависимости от исходных данных рассчитана длина рабочей лопатки lл.раб, котораяможет быть определена из соотношения (5.69).297∙ϑкπл.раб∙π2∙кtan α ∙2π∙18010,(5.69)где G – расход пара, кг/с;ϑ – удельный объем пара, м3/кг;C – скорость пара на входе в ступень, м/с;dк – корневой диаметр, м;α – угол раскрытия, °;q – расстояние между рабочей решеткой i-й ступени и рабочей решеткой ступени i + 1, мм;i – номер ступени.При этом первый слагаемое из выражения (5.69) соответствует длине лопатки первой ступени и напрямую зависит от параметров пара на входе в ЦНД.
Длины остальных лопаток определяются переменным углом раскрытия проточной части.Базируясь на конструктивных параметрах рабочих лопаток, устанавливаемых в существующие ЦНД, были разработаны функции изменения площади поверхности всей лопатки Fл.раб =f(lл.раб) и ее объема Vл.раб = f(lл.раб) от длины лопатки.Масса рабочей лопатки Mл.раб определяется в соответствии с соотношением (5.1).В цилиндре низкого давления для изготовления заготовок рабочих и сопловых лопаток выбран метод горячей объемной штамповки в закрытых штампах.
Данный метод в среднем позволяет получить КПИМ 0,3..0,5. Тогда масса заготовки рабочей лопатки Mзагл.раб с учетом угарапри горячей штамповке в закрытых штампах, который составляет в среднем 1-2 %, может бытьопределена по формуле 5.70.загл.рабл.рабКПИМ(5.70)∙ 1,01.Стоимость заготовки лопатки Иматл.раб возможно уменьшить уменьшаемая за счет утилизации неизрасходованного металла, рассчитывается по формуле (5.71).Иматл.рабСмат уд ∙загл.рабСут уд ∙ут ,где Смат.уд – удельная стоимость материала, из которого изготовлена лопатка, руб./кг;Сутуд – удельная стоимость металлолома, руб./кг;Mут – масса металла, который можно утилизировать, кг.(5.71)298Дальнейшая обработка лопатки включает следующие этапы: черновой (1), получистовой(2), чистовой (3) и отделочный (4).На каждом из этапов снимается определенный припуск материала (в среднем со всей поверхности лопатки в силу требований к точности детали).
Величина снимаемого припуска зависит от материала и этапа обработки. При этом принято, что черновой и получистовой этапы –обработка фрезерованием, а чистовой и отделочный – шлифование (или полирование).Величина припусков по этапам h1, h2, h3, h4 выбрана в соответствии [315].Масса снимаемого на j-ом этапе припуска Mприпj (кроме чернового этапа, на котором снимается больше материала и припуск определяется массой заготовки) рассчитана исходя из соотношения (5.72).ρст ∙припл.раб∙1000(5.72).где ρст – плотность материала, из которого изготовлена лопатка, кг/м3.При этом масса Mприп1 и поверхность детали Fприп1 снимаемого на черновом этапе припускавычисляются из соотношений (5.73) и (5.74) соответственно.припзагл.рабприпприпприпприпприп∙ 1000ρст ∙л.раб ,.(5.73)(5.74)1) Черновой и получистовой этапы (1-2)На данном этапе снимается наибольшее количество припуска в ущерб точности.
Так какгеометрия лопатки неизвестна, то для оценки трудоемкости обработки использовано допущение, согласно которому необходимо снять рассчитанную выше массу припуска Mприп, при этомплощадь обработки равна площади всей лопатки. Используя эти данные, с учетом режимов резания в соответствии с материалом может быть рассчитана трудоемкость обработки Tизг1-2 и затраты, связанные с выплатой заработной платы производственному персоналу и с затратами поиспользованию обрабатывающего оборудования (затраты на оплату труда), Из/пл1-2.Трудоемкость работ на этапах 1-2 рассчитывается в соответствии с выражением (5.75).изгфр∙ ∙,(5.75)299где z – число зубьев фрезы;Sz – подача фрезы на зуб, мм/зуб;Lфр – суммарный путь фрезы, мм;k – частота вращения шпинделя, об./мин.В свою очередь суммарный путь фрезы и частота вращения шпинделя определяются из соотношений (5.76) и (5.77).фрфрприп∙фрфр,π ∙ фр.4 ∙ 10(5.76, а)(5.76, б)где Dфр – диаметр фрезы, мм;Fфр – площадь фрезы, мм2;1000 ∙резπ∙фр,(5.77)где Vрез – скорость резания, м/мин.Затраты на оплату труда на этапах 1-2 рассчитывается в соответствии с выражением (5.78).з/плИСз/пл ∙,60(5.78)где Сз/пл – удельная стоимость работ соответствующего этапа, руб./ч.2) Чистовой и отделочный этапы (3-4)Чистовой и отделочный этапы выполняются за счет абразивной обработки шлифованием.При этом оценка осуществляется с использованием допущения, при котором ширина обрабатываемой поверхности равна ширине круга.Трудоемкость работ на этапах 3-4 Тизг3-4 рассчитывается в соответствии с выражением(5.79).изггде Vдиск – скорость вращения диска, м/с;Lкр – суммарный путь круга, м;∙,диск ∙ 1000кр(5.79)300nрх – число рабочих ходов круга.В свою очередь суммарный путь круга и число рабочих ходов определяются из соотношений (5.80) и (5.81).припкр∙ 10 ∙(5.80, а),(5.80, б).где g – число перекрытий кругом обрабатываемой поверхности (число поперечных переходовкруга);B – ширина круга, мм;S – поперечная подача, мм/ход.τ(5.81),где τi – глубина резания, мм.Затраты на оплату труда на этапах 3-4 Из/пл3-4 рассчитывается по аналогии с расчетом затратпо оплате труда на черновом и получистовом этапах (формула (5.78)).Итоговые значения трудоемкости изготовления одной рабочей лопатки Tизгл.раб каждой ступени рассчитываются по формуле (5.82), затрат на оплату труда Из/плл.раб – по формуле (5.83).изгл.рабизгз/пл.(5.82)Из/пл .Ил.раб(5.83)Общая трудоемкость работ Tизгла.раб и общие затраты на оплату труда Из/плла.раб в процессепроизводства всего лопаточного аппарата рассчитываются по формулам (5.84) и (5.85).стизгла.рабизгл.раб∙л.(5.84)301стз/плИла.рабИз/пл ∙л(5.85).Расчет себестоимости производства сопловых лопаток аналогичен расчету себестоимостипроизводства рабочих лопаток.
Основным различием будут только эмпирические зависимостиплощади поверхности и объема лопатки в зависимости от ее длины.Металлоемкость и стоимость остальных элементов цилиндра низкого давления, включаянасадные диски, диафрагмы, корпус, вал, оцениваются в соответствии с подходами, разработанными для цилиндров высокого и среднего давления.Таким образом, общая стоимость цилиндра низкого давления СЦНД определяется по формуле (5.86).CЦНДCла.рабCла.соплCдискCвалCдиафрCкорп ,(5.87)где Сла.раб, Сла.сопл, Сдиск, Свал, Сдиафр, Скорп – стоимость разработки и создания рабочего и соплового лопаточного аппарата, насадных дисков, вала, диафрагм и корпуса ЦНД соответственно.В стоимость создания паротурбинной установки также входит стоимость электрогенератора, величина которого для проведения оценочных расчетов в соответствии с принятым диапазоном изменения мощности может приниматься в диапазоне 1-1,2 млрд руб.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
