Технико-экономическая оценка средств электрификации сельскохозяйственного производства Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2001. Вып. 72.

2. Общесоюзные нормы технологического проектирования систем удаления и подготовки к использованию навоза: ОНТП 17-86 / Госагропром СССР. - М.: Гипрониисельхоз, 1986. - 40 с.

3. Овощеводство защищенного грунта./ Под ред. д-ра с.-х. наук С.Ф. Ващенко. -М.: Колос, 1974. - 352 с.

4. Миндрин А. Энергетические эквиваленты производства продовольствия. - Международный сельскохозяйственный журнал. -1996. - № 2. - С. 42-45.

Получено 08.11.01.

УДК 65:621.3

А.П. КАЗИМИР, д-р техн. наук

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СРЕДСТВ ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ПРОИЗВОДСТВА

Приведены практические примеры, позволяющие определить характеристики и показатели работы оборудования для конкретного хозяйства.

Одними из главных в системе электрификации и автоматизации производства являются показатели надежности. От их значения в большой степени зависят производительность, КПД и экономическая эффективность применения данных технических средств. Выход из строя технологического и электротехнического оборудования приводит к нарушению технологических процессов, недовыпуску продукции, нерациональному расходованию трудовых и материальных ресурсов, увеличению затрат на ремонт и содержание электроустановок.

Коэффициент готовности - комплексный показатель эксплуатационной надежности

К г =

t р t пс

t

р

124

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России.

где tp - безотказное время работы оборудования в течение года, ч.

При электрификации и автоматизации технологических процессов простои возможны как из-за отказов технологического оборудования, так и из-за выхода из строя элементов системы электрификации и автоматизации, поэтому

!-пто + ^эа?

где tnG - ожидаемое суммарное время простоя технологического процесса, ч; 1пто - время простоя из-за отказов технологического оборудования, ч; 1пэа - время простоя из-за отказов элементов схем (систем) электрификации и автоматизации, ч.

Для примера определим показатели надежности работы технологической линии уборки навоза для помещения КРС на 200 голов (пример 1).

Решение. Значение коэффициента готовности Кг для технологического оборудования определяется по каталогам или прейскурантам. Пусть в нашем случае для навозоуборочного транспортера Кг = 0,95. По технологии содержания животных требуется, чтобы линия уборки навоза находилась в работоспособном состоянии ежедневно по 8 часов, следовательно,

Тр = 8760/3 = 2920 ч.

При известном коэффициенте готовности (Кг = 0,95) ожидаемое суммарное время простоя технологического оборудования в течение года составит:

t

пто

t р (1 - К г ) К г

2920(1 - °,95) = 153,7 „ 154ч. 0,95

Значения показателей надежности отдельных элементов схемы управления навозоуборочными транспортерами приведены в табл. 1 (взяты у разных авторов).

125

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2001. Вып. 72.

Таблица 1.

Показатели надежности элементов схемы управления работой навозоуборочного транспортера на ферме КРС

Элементы схемы Количество, шт. n 10-6 I/ч, ч, tbi 10-6 I/ч EXj n ni tbi 10-6

Кнопки управления 4 0,7 0,25 2,8 0,70

Пускатели магнитные 4 10,0 0,85 40,0 34,0

Выключатели автоматические 4 0,30 0,25 1,20 0,30

Электродвигатели 4 7,26 1,25 29,04 36,30

Соединения зажимами 56 0,25 0,075 14,0 1,05

ИТОГО - - - 87,04 72,35

Интенсивность отказов системы управления навозоуборочными транспортерами (для стационарных процессов в производственных помещениях Кл=10-15) может быть:

Р

X = ^Л1п1 кл = 87,04 • 10 • 10-6 = 870,4-10“6 = 870,4 • 10-6,1 / ч.

1

Средняя наработка системы управления на отказ может составить:

t от

Лу 870,4 • 10'

-6

= 1148,9ч.

Время восстановления отказавшей системы управления при коэффициенте Кп = 1,5, учитывающем время поиска неисправности в системе управления, может достигать:

Р

? ^initbi 72 35

Тв = Кп ----------= 1,5 • -2— = 1,25ч.

р

^ Лini

87,04

Ожидаемое количество отказов системы управления за год может быть:

126

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России.

тсу = Лу t р = 870,4 • 10"б-2920=2,54.

Ожидаемое время простоя технологического оборудования из-за отказа в работе системы управления может составить:

tny = тоу (Тв +tэв) = 2,54(1,25 + !,2) = 6,2234 .

Суммарное ожидаемое время простоя технологического оборудования в течение года

tnC = tnTO + tny = 154 + 6,2 = 160,24 .

Годовая загрузка технологической линии уборки навоза из животноводческого помещения может достигать

tr3 = tp + tnc = 2920+160,2 = 30802ч .

3080,2

или не превышать--------100 = 35,2% годовой возможности.

8760

На величину ущерба от аварийных отказов влияет много факторов, однако, одним из основных является надежность работы технологического и электротехнического оборудования. В общем случае экономический ущерб Уэ от одного отказа технических средств технологического процесса определяется по выражению /1,2/:

Уэ = У: + У 2,

где У: - технологический ущерб (основной), включающий в себя недовыпуск продукции из-за снижения продуктивности животных, выхода продукции пониженного качества, гибели либо преждевременной выбраковки скота, руб.; У2 - затраты на устранение аварийных отказов, руб.

Теперь рассчитаем ожидаемый экономический ущерб для молочно-товарной фермы (МТФ) на 400 голов со среднесуточным надоем на корову 10 кг, при условии, что в течение года на ферме возможен простой технологического оборудования по процессам: доение коров - 26,5 ч, кормление - 32,0 ч. (пример 2).

127

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2001. Вып. 72.

Решение. Оп - 400 голов. Из справочника устанавливаем, что удельные технологические ущербы при имеющей место на ферме продуктивности (10 кг/голову в сутки) составляют: доение коров - 2,47 руб./гол. в час; кормление - 1,11 руб./гол. в час. Тогда ожидаемая величина экономического ущерба для фермы МТФ составляет

2 2

у = у} + у 2 = ^ tncyo • Оп + 23,20^ tnci = 26,5 • 2,47 • 400 + 32-1,11-400 + 1 1

+ 23,20 • (27,5 + 32,0) = 41747,2руб

В эксплуатационные затраты включают текущие расходы, связанные с эксплуатацией машин и оборудования. Эксплуатационные затраты (Эз) средств электрификации и автоматизации определяются:

Эз-Зп+Ао+Тро+Сэ+Пр,

где Зп - зарплата обслуживающего персонала, руб.; Ао -амортизационные отчисления, руб.; Тро - затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание, руб.; Сэ - стоимость израсходованной (потребленной) электроэнергии, руб., Пр - прочие расходы (принимаются равными 1% от Кв - капитальных вложений), руб.

Пример 3. В животноводческом помещении КРС на 200 голов технологические линии уборки навоза включают два продольных и два наклонных транспортера. Эта линия электрифицирована. На транспортерах установлены электродвигатели серии 4А, мощностью 4 кВт на продольных и 2,2 кВт на наклонных. Требуется определить эксплуатационные затраты на средства электрификации.

Решение. Эксплуатационные затраты средств электрификации могут быть определены по выражению:

Эз - Зп + Ао + Тро + Сэ + Пр.

Каждую входящую в это выражение составляющую определим отдельно, затем просуммируем.

128

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России.

Заработная плата (Зп) вычисляется:

N

Зп = Z ТЗ Чс • Кд • Кн.

Поскольку электрооборудование на ферме КРС обслуживает один электромонтер, то в формуле N = I. Технологическая линия уборки навоза включает: электропроводку длиной 1 км, 4 электродвигателя, 4 кнопки (пуск, стоп), 4 пускателя магнитных и 4 автоматических выключателя. В соответствии с системой ППРЭсх на обслуживание перечисленного электрооборудования потребуется трудозатрат 111,5 ч (табл. 2).

Определяем зарплату (Зп), так как все входящие в формулу составляющие уже известны (ТЗ = 111,5 ч; Чс = 2,50 руб; Кд = 1,4; Кн = 1,41):

Зп = 111,5 • 2,50 • 1,4 • 1,41 = 550,25 руб.

Амортизационные отчисления (А0) определяются, исходя из того, что капиталовложения (К р р) в технологическую линию уборки навоза составили 18317 руб., а годовые нормы амортизационных отчислений (ар) по линии уборки навоза равно 20%, следовательно:

a 20

Ao = = 18317----= 3663,4 руб.

o e 100 100

Затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт (Тро) можно определить, зная, что Кр = 18317 руб., а годовая норма отчислений на текущий ремонт и техническое обслуживание средств электрификации (пр) составляет 8,5%

п 8 5

Тро = К№ •—^ = 18317- — = 1556,95 руб. р Р 100 100

129

ISSN 0131-5226. Сборник научных трудов СЗНИИМЭСХ. 2001. Вып. 72.

Таблица 2.

Годовые трудозатраты на обслуживание технологической линии уборки навоза из помещения КРС на 200 голов

Показатели Элек- тро- про- водка Электродвига- тели Кноп- ка управ ления Ав- тома- тиче- ские вы- клю- чате- ли Пус- кате- ли маг- нит- ные Итого

2,2 кВт 4,0 кВт

Техническое обслуживание (ТО):

количество ТО шт. 3 2x3,5 2x3,5 4x12 4x11 4x11

трудоемкость одного ТО, ч 4,5 0,4 0,5 0,02 0,25 0,28

годовые трудозатраты на ТО, ч 13,5 2,8 3,5 0,96 11,0 12,32 44,08

Текущий ремонт (ТР):

количество ТР шт. 1 2x0,5 2x0,5 4x1 4x1

трудоемкость одного ТР, ч 45 4,3 4,8 1,75 1,58

годовые трудозатраты на ТР, ч 45 4,3 4,8 7,0 6,32 67,42

Годовые суммарные трудозатраты (ТО+ТР) ч 58,5 7,1 8,3 0,96 18,0 18,64 111,5

130

Технологии и технические средства механизированного производства продукции растениеводства и животноводства в Северо-Западной зоне России.

Стоимость потребленной электроэнергии определим для суммарной мощности электродвигателей (2 х 2,2 + 2 х 4,0 = 12,4 кВт) х х12,4 кВт, п = 0,8;при коэффициенте загрузки электродвигателей Кз = 0,85; при среднесуточной загрузке tc = 5 ч и числе дней работы в году Дс = 365.

Р 124

С'э = Тээ • Оээ = Тээ, • К3 • tc • Дс = 0,55 • —• 0,85 • 5 • 365 = 132244руб.

Vn 0,8

Следовательно, годовые эксплуатационные затраты на средства электрификации технологической линии уборки навоза в помещении КРС на 200 голов составляют

Ээ = 550,25 + 3663,4 + 1556,95 + 13224,4 = 18995 руб.

Приведенные в статье практические примеры позволяют заинтересовавшемуся читателю рассчитать (определить) интересующие его характеристики для любого конкретного объекта хозяйства (предприятия).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методические рекомендации по экономической оценке ущербов, наносимых сельскохозяйственному производству отказами электрооборудования. -М.: ВИЭСХ, 1987.

2. Водянников В.Т. Экономическая оценка средств электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства и систем сельской энергетики. Учебное пособие. - М.: МГАУ, 1997.

Получено 24.04.01.

131