Дипломдық жобаның тақырыбы «fastwel контроллері негізінде мыс штейнін алудың автоматтандыру жүйесін және ақпараттық қамтамасыз етуін әзірлеу»

Электр қауіпсіздігі

Жобаланып жатқан цехта электро қауіпсіздікке көп назар бөлінуде. Қызмет көрсететін жұмысшыларды электр тоғынан зақымданудан қорғау үшін жерге қосу (заземление) қарастырылған. Қауіпті жерлерде қауіпті белгілейтін плакаттар ілінген. Электро қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін кәсіпорында еңбектің қауіпсіздік әдістеріне үйрету және нұсқаулау жүргізіледі.

Электрлік токтың қауіпті әсері адамның электро қондырғылардың ток жүретін бөліктермен тікелей контактісі кезінде көрінеді.

Электрлік ток адам денесі арқылы өткенде келесідей әрекеттерді жасайды: термиялық – терінің қызуына және күюіне, қан жүретін жолдардың және қанның қызып кетуі; электролиздік – қанның және плазманың жіктелуіне; биологиялық – ағза терісінің тітіркенуі. 0,05 А электрлі ток күші адам өміріне қауіпті деп саналады. 40-60 Гц-ті айнымалы ток аса қауіпті.

Электр тоғымен зақымдану жергілікті электрожарақаттар (электрлі күю, электрлік таңба, терінің металдауны, электроортальмия) және электрлі соққылар (жалпы адам ағзасының зақымдануы).

Адамның электр тоғымен зақымдану дәрежесі токтың күші және жиілігіне, адам денесінің кедергісі, электр токтың өту ұзақтығы, қоршаған ортаның жағдайларына байланысты байланысты болады.

Электрлі күю – 1-2 кВ кернеулі электро қондырғылардың ток жүретін бөліктермен дененің контактісі жерінде терінің күюі деп аталады.

Электрлі таңбалар – токтың әсерінен пайда болған адамның терісіндегі сұр түсті дақтар, жаралар.

Терінің металдануы – электрлік доғалар және электролитте балқытылған электролизді ванна әсерінен балқыған металдың майда бөлшектері терінің жоғарғы қабаттарына енуін айтады. Терінің жараланған жері бұдырланып, қатты және соған сәйкес түске боялады.

Электроофтальгия – электр токтың әсерінен бұлшық еттердің қысқарулары (сокращение) нәтижесінде көздің сыртқы қабатының ісінуі.

Электр тоғынан жарақат алу қауіпінен қорғану.

Кернеу жүйесіне қосылған электро қондырғылармен жұмыс істеу кезінде электр тоғынан жарақат алу қауіпінен қорғану үшін жалпы және жеке қорғану құралдарын қолдану қажет. Жалпы қорғану құралдары деп қоршаулар, жерге қосулар нольге қосу және электроқондырғылардың корпустарын өшіру, қауіпті жерлерде ілінетін ескерту плакаттары және т.б.

Изоляцияның жоғарғы деңгейлі күйі – қауіпсіздіктің негізгі талаптарының бірі.

Изоляцияның тағайындалуы – сымдардың қыстқа тұйықталуларын және өрттердің пайда болуын алдын алу үшін. Изоляцияның кедергісі жүйеде кернеуді белгілейтін саннан мың есе көбейтілген болуы қажет, бірақ 0,5 МОм-нан кем болмауы керек.

Электр қондырғылардың ток жүретін қорғалмаған бөліктерінің барлығы (сымдар, шиналар, ркбилниктер және т.б.) қоршауға алынуы қажет.

Технологиялық процестің өтуі және қондырғыларды қоладну кезіндегі қауіпті және зиянды өндірістік факторлар бойшына қорғану шаралары

1. 
   трансформатор бөлмесі табиғи ауа алмастыру жүйесі бар жабық күйде орындалған;
   
2. 
   электропеш-миксер отқа төзімді кірпішпен қоршалып қапталған, газ бағытындағы пеш кессондары отқа төзімді кірпішпен қаланған;
   
3. 
   Мыс штейнын өңдеу пешінде булану суыту жүйесі бар;
   
4. 
   пешті тазалау және авариялық жағдайда босату үшін науа астында ковш орнатылған;
   
5. 
   электродтарды қосу аймағы оқшауланған, қауіпті аймақ қоршалған;
   
6. 
   электропеш-миксердің қосылуы және өшірілуін хабарлау үшін онда дыбыстық және жарықтық сигнализация жүйесі қамтылған және жұмысшылардың қауіпті аймаққа түспеуі үшін блокировка жүйесі орнатылған;
   
7. 
   Мыс штейнын өңдеу пешінің оттықтары ауаның немесе газдың берілмеуі кезінде қосылатын бөлу қондырғысымен қамтылған;
   
8. 
   өндірістік үрдістерді толық механизация ескерілген. Олар материалды энергия сақтаушы барабанға енгізу, электродтарды қосу және жіберу, тексеруге шығару, трансформаторды және оттықтарды жөндеу және ауыстыру;
   
9. 
   түйіршіктелінген мыс штейнының берілуі конвейерлі тасымалдау жүйесімен жүргізіледі. Тасымалдау жүйесінің бір бөлігі істен шыққанда авариялық блокирлеу жүйесіжобада қарастырылған.
   
10. 
    барлық жобаланып жатқан объектілері бойынша қондырғылардың қозғалмалы элементтері, көпірлер қоршалған.
    

Қауіпсіздік техникасы бойынша барлық жұмыстар мен инструкцияларды қызметкелердің білуі және оларды сақталуы қатаң бақыланып отырады.

Автоматты блокирлеу және сигнализация жүйесінің, автоматика және бақылау құралдарының дұрыс қосылуының тексеріп отыру керек. Барлық насостардың жәнеқозғалтқыштардың жұмысын бақылап отыру қажет. Аймақтың және бөлмелердің газдар қоспасымен ластануын болдырмау қажет.

Газбен ластанудың барлық жағдайларын жазып, автоматты газ талдау құралдырымен белгіленген шекті шамада ұстап тұруды бақылап отыру.

Авариялық жағдай кезінде апат аумағындағы электр қондырғыларын оператор мониторынан дистанционды және автоматты түрде өшіру жүйесі қарастырылған.

Қызметкерлердің жоғарғы температурадан зақымданбауы үшін барлық ыстық бөлу жүйелері оқшауланған.

Мыс штейнын өңдеу пешін тиімді пайдалану, үрдісін технологиялық параметрлерін қатаң түрде сақтай отырып, өндірістік қорғасынды алу бастапқы шикізатты қолдану деңгейін жоғарлатуға мүмкіндік береді. Ал басқару жүйесін жетілдіру нәтижесінде үрдіс жүргізу қауіпсіздігі жоғарылап және қызмет көрсетуші персонал санының азаюына әкеледі.

Берілген қондырғының жұмыс режимі үздіксіз, үздіксіз үрдістерде технологиялық операциялар өндірістік үрдіспен бірге тоқтаусы орындалады, яғни технологиялық үрдіс үздіксіз. Тасымалдау және қосымша операциялар технологиялық операциялармен бірге орындалады. Соның нәтижесінде өндірісті комплексті механизациялауға және автоматизациялауға мүмкіндік туады.

Жаңа технологиялық сипаттағы басқару және автоматтарндыру құралдрын ендіру, жұмысшылардың санын азайту және өнімнің өзіндік құнын азайту өндіріс көлемін жоғарылатуға мүмкіндік береді. Нәтижесінде пайда табу көлемінің өсуіне, өндірістің әрі қарай дамып жетілдірілуіне, жұмысшылардың әл ауқатының жақсаруына мүмкіндік туады.

Мыс штейнін алу үрдісінің автоматтандыру жүйесі қазіргі уақыт талаптарына лайық болып келеді. Экономикалық тиімділікке жаңа жүйедегі комплекстерді қолдану арқылы жетеді.

Берілген автоматтандыру жүйесіндегі өлшеу және бақылау құралдары жүріп жатқан үрдіс өзгерістері жайында дәл ақпараттар береді.

Өндірістің автоматтандырудан кейінгі қуаты және жұмыс істеу режимі.

Өндірістік қуатты есептеу үшін қондырғылардың тиімді жұмыс уақытын анықтау қажет. Мыс штейнін алу үрдісі жылына 330 күн үздіксіз жұмыс істейді, ал қалған күндері профилактикалық жұмыстарды жүргізу үшін қолданады.

Мыс штейнын өңдеу қондырғысының жұмысы келесі көрсеткіштермен сипатталады:

ауысымдар саны – 4;

жұмыс күнінің ұзақтығы 6 сағат.

Берілген режимді ескеріп қондырғылар жұмысының тиімділігін анықтаймыз:

Тт = Тк – Тж (13.1)

мұнда Тт – қондырғының тиімді жұмыс қоры; Тк – календарлық уақыт; Тж – жыл бойында жөндеуде тұрған уақыты (сағат).

Тк = 365 күн * 24 сағат = 8760 сағат.

Тж = (365 – 330) * 24 сағат = 840 сағат.

Сонда, Тт = Тк – Тж = 8760 – 840 = 7920 сағат. Автоматтандырудан кейінгі объектің өндірістік қуатын келесі теңдеумен анықтауға болады:

Қ = С * Н * Тт, (13.2)

мұнда С – негізгі қондырғылардың саны, мыс штейнын өңдеу пеші = 1; Н – бір қондырғының өнімділігі, пештің өнімділігі = 14,25 т/сағ;

Сонда, Қ = 1 * 14,25 * 7920 = 112 860 т/жыл.

Автоматтандыруға кеткен капиталды шығын

Құралдардың сметалы құны қазіргі прейскурант негізінде анықталған. Құралдардың сметалы құны спецификация негізінде анықталады.

Кесте 13.2 - Құралдардың автоматтандыруға кететін шығындар

Кесте 13.3 - Құралдардың автоматтандыруға дейінгі сметалық бағасы

Кесте 13.4 - Құралдардың автоматтандырудан кейінгі сметалық бағасы

Автоматтандыруға дейінгі және автоматтандырудан кейінгі еңбек ақыны және еңбекті ұйымдастыру

Автоматтандыру жүйесін ендіруге дейін және кейін мыс штейнын алу бөлімі жұмысшылардың келесі тізімі болды:

Кесте 13.5 Автоматтандыру жүйесін ендіруге дейін және кейін мыс штейнын алу бөлімі жұмысшылардың тізімі

Жұмысшылардың санын анықтау және олардың жалақы мөлшерін есептеу

Жұмысшылардың жалақы мөлшерін анықтау үшін ең алдымен олардың санын анықтау қажет, ол үшін бір жұмысшының уақыттық балансын құру керек. Осыған байланысты бір жылда қанша дем алыс күдері бар екенін анықтау керек, ол үшін ауысымдар кестесі құрылады. Бірақ ауысымдар кестесін құру үшін алдымен бригадалар санын анықтау керек.

Бригадалар санын анықтау.

Бір жылдық 7 сағаттық жұмыс күндерінің санын анықтау.

Тжж = (Ткален−Тдем)*7= (365−(52+8))*7 = 2135 сағат.

мұнда: Ткален = 365 күн; Тдем = 52 күн.

Бір айда жұмыс сағаттар саны:

Тжа = Тжж/12 = 2135/12=178 сағат.

Айдың орташ ұзақтығы:

Тжа = 30*24 = 720 сағат.

7 сағаттық жұмыс күндерінде бригада сандары.

Кбр = 720/178=4 бригада.

Үздіксіз өндірісте 7 сағаттық жұмыс күндерінде 4 бригада 3 сменамен 8 сағаттан жұмыстейді.

Бригадалар санын біле отырып сменалар графигін тұрғызайық. 8 сағаттық жұмыс күні кезінде үздіксіз өндірісте 8 сағаттық үш ауысыммен 4 бригадамен жүргізіледі.

Кесте 13.6 - Сменалар графигі

Смена ауысу периоды :

П=а* b=4*4=16.

а – бригадалар саны.

b – 1 аптадағы күндер саны = 4.

Бір жыл ішіндегі демалыс күндер саны Д=365/П*b=91 күн.

Жұмысшының жұмыс уақытының теңестірілуін анықтау.

Жұмыс уақытының балансы бір жылдың ішіндегі жұмысшының ортатәуліктік еңбекпен өтеу күндерінің саны жатады. Осының нәтижесінде цех жұмысының режимінде және жұмыс күнінің ұзақтығы жобасында, жұмысшының уақыт бюджеті келесідей болады.

Бір жұмысшы уақытының шамамен теңестірілуі (күн).

Кесте 13.7 - Цех жұмысының режимінде және жұмыс күнінің ұзақтығы жобасындағы, жұмысшының уақыт бюджеті

Жұмыс уақытының алынған балансын есепке ала отырып өту коэффицентін тізімдік құрамын келесі формуламен есептейміз.

К = Тн / Тэф = 330/296 = 1,11

Жұмысшылардың санын анықтау

Жұмысшылардың санын есептеу келесі жолмен болады.

А) ауысымдағы жұмысшылар саны (Рау) анықтау:

Рау=Ка / Нқ;

мұнда Ка – аппараттар саны; Нқ – қызмет көрсету нормасы.

Сонда,

Балқытушы оператор үшін Рау=3/2≈1 адам;

ХВО операторы үшін Рау=1/2≈1 адам;

Кезекші жұмысшылар үшін Рау=5/2≈2 адам;

Крановшик үшін Рау=1/1=1 адам;

Шикі зат тасымалдаушы үшін Рау=2/2=1 адам;

Б) тәуліктегі жұмысшылар саны (Рт):

Рт=Рау*С,

мұнда: С – ауысымдар саны.

Сонда,

үшін Рт=1*4=4 адам;

үшін Рт =1*4=4 адам;

Кезекші жұмысшылар үшін Рт =1*4=4 адам;

үшін Рт =1*4=4 адам;

үшін Рт =1*2=2 адам;

В) штаттағы жұмысшылар саны (Ршт):

Ршт=Рт +1/3*Рт,

Мұнда үздіксіз өндіріс үшін жұмысшыларды демалыс күндерінде ауыстыру үшін келетін жұмысшылар санына қосымша бір бригада қосылады.

Г) жұмысшылардың тізімдік саны Ртс келесі теңдеумен анықталады:

Ртс=Ршт*К,

мұнда К – тізімдік құрам коэффициенті.

Жоғарыда белгіленген есептеулерді келесі кестеге енгіземіз.

Кесте 13.8 - Жұмысшылардың саны

Автоматтандырудан дейінгі жұмысшылардың жалақы қоры келесі кестеде көрсетілген:

Кесте 13.9 - Автоматтандырудан кейінгі жұмысшылардың жалақы қоры

Шикізат және негізгі материалдар бойынша шығындарды есептеу

Мыс штейнын өңдеу қондырғыларының жұмысы үшін электр энергия, ауа, табиғи газ, су қажет.

Шығындардың өзгеруінің жалпы көлемі келесі теңдеумен анықталады:

Э=(Ндейін–Нкейін)*В*Ц,

мұнда Э–экономдау; Н – автоматтандыруға дейінгі және кейінгі шығындар көлемі; В бір жыл ішіндегі өнімнің шығуы; Ц –жоспарланған баға.

Электр энергияның шығындары.

Автоматтандыруға дейін элер энергия шығындары 3575,95 кВт/сағат. Автоматтандырудан кейін энергия шығындары төмендеп 2320,4 кВт/сағтты құрады.

Электр энергия шығындарының айырмасы келесідей:

Э=(3575,95 – 2320,4) *112 860*4,4=623 486,041 тенге

Табиғи газ шығындары

Табиғи газды экономдау мақсатында газбен – ауа қатынасын реттеу контурын іске қосамыз, сонымен қатар ол шлак өңдеу пешінде қыздырылған ауаны қолдану арқылы табиғи газды экономдау жүзеге асады. Жалпы түрде табиғи газдың шығыны автоматтандырудан кейін келесідей түрде болды 104,8 м³/сағ, ал автоматтандыруға дейін 186,0 м³/сағ.

Табиғи газды экономдау бір жылда келесідей болады:

Э_г = (186 – 104) * 11,3 * 112 860 = 104 576,076 тенге.

Ауа шығындары

Шлак өңдеу пешінде сапалы өнімалу үшін ауа қажет, үрдісті жүргізу үшін ауа шығыны 67 м³/сағ.

Автоматтандыруға дейін ауа шығыны 139 м³/сағ болды.

Сонда,

Э_а = (93 – 67) * 0,8 * 112 860 = 4446,684 тенге.

Автоматтандыруды енгізгеннен кейінгі судың шығыны 168 м³/сағ құрады. Автоматандыруды енгізгеннен кейін судың шығынын төмендетуді, пештердегі оптималды температураны ұстап тұру және қабырғаларының қызбауы арқылы жүзеге асты, осының нәтижесінде пештерді мұздату үшін аз көлемде суды қажает етеді.

Автоматтандыруды енгізгеннен кейінгі судың шығынын 168 м³/сағ. Бұл дегеніміз қолданатын су көлемі өзгермеді сондықтан экономия мөлшері 0-ге тең.

Э_в = (168 – 168) * 44,5 * 112860 = 0 тн.

Мыс штейнын өндіру нәтижесінде қосымша өнім бу шығады. Оның көлемі 8,38 т/сағ.

Сонда Э_б = 8,38*40*112860=37830,672

Жалпы энерго қорларының экономдау келесідей түрде болды:

Э = Э_эн + Э_г + Э_в +Э_а – Э_б = 623 486,041 + 104 576,076 + 0 +4446,684 + 37830,672= 770 339,47 тн жыл.

Жоғарыда жүргізілген есептеулер кестеге енгізілген.

Кесте 13.10 – Шикізат және негізгі материалдар бойынша шығындар

Еңбекті қорғауға кететін шығындар:

Э_еқ = З_дейін * Р_тс – З_кейін * Р_тс

мұнда: З_дейін , З_кейін – бір қызметкерге кеткен еңбекті қорғау шығындары.

Э_еқ = 1000 * 37 – 1000 * 37 = 0 тн.

Шартты жылдық экономия

Капиталды шығындарды есепке ала отырып экономияны келесі формуламен анықтаймыз:

Э_ц = (С_кейін + Е*К_дейін) – (С_кейін + Е* К_кейін)/ В

мұнда: С – автоматтандыруға дейінгі және автоматтандырудан кейінгі өнімнің өзіндік құны.

Е – капиталды шығындардың нормативті эффективтілік коэффиценті. E=0,3.

В – автоматтандырудан кейінгі жылдық өнім өндіру. В = 112860 т/жыл

Кд=2701190/150480=17,95

Кк= 2520090/150480=16,74

Өнімнің өзіндік құны автоамттандырудан және кейін тұрақты болып табылады.

Сонда теңдеу келесідей болады:

Э_ц = (Е*К_дейін – Е* К_кейін)*В = (0,3*17,65–0,3*16,74) * 150480 = 4095432 тенге

Автоматтандыруға дейін және автоматтандырудан кейінгі өнімнің өзіндік құнын салыстыру.

Кесте 13.11 – Автоматтандыруға дейін және автоматтандырудан кейінгі өнімнің өзіндік құнын

Өтелу мерзімі келесі теңдеумен анықталады:

Т=К_{кап шығын}/Э,

мұнда: Э – шартты жылдық экономия көлемі.

Т=2520090/4095432 =1,12 жыл

Егер өтеу мерзімі анықталса, капиталды шығындар тиімділігінің салыстыру коэффициентін есептеп табуға болады.

Е=1/Т=0,89
Технико – экономикалық көрсеткіштерінің құрама кестесі

Кесте 13.12 – Технико – экономикалық көрсеткіштерінің құрама кестесі

Қорытынды

Жаңа орнатылған автоматтандыру құралдарының өтелу уақыты 1,12 жыл. Бұл кезде энергетикалық ресурстарды экономдау завод иелеріне тиімі болады. Еңбек өнімділігі 1,3 есеге өсті. Қазіргі заманғы техникалық құралдарды қолдану және монтажаду өнім сапасын жоғарылатады, өндірістік қуаттың өсуіне әкеледі. Енгізілген қондырғылар және құралдар талаптарға сай және регламенті ұстануға мүмкіндік береді. Соңында өнімді керекті мөлшерде алуға болады.