Мероприятия по защите атмосферного воздуха

Предельно допустимое содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны:

1. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать установленных предельно допустимых концентраций (ПДК);

2. При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких вредных веществ однонаправленного действия сумма отношений фактических концентраций каждого из них (С₁, С₂,…,С_n) в воздухе помещений к их ПДК (ПДК1, ПДК2, ... ,ДЦКn) не должна превышать единицы;

3. При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны несколь­ких вредных веществ, не обладающих однонаправленным действием ПДК остаются такими же, как и при изолированно воздействии;

4. По мере разработки и установления ПДК новых химических веществ они утверждаются Министерством здравоохранения;

5. ПДК распространяются на воздух рабочей зоны всех рабочих мест независимо от их расположения (в производственных помещениях, в горных выработках, на открытых площадках, транспортных средствах);

Для предотвращения выброса вредных веществ в окружающую среду применяется циклон, где осаждается более крупная пыль. Коэффициент пылеулавливания в циклоне составляет 70%. Учитывая большую долю выходящих газов с высокой температурой, подлежащие очистке от мелкодисперсной пыли (более 75% пыль состоит из частиц менее 60 мкм), предусмотрен скруббер.

Шлак выводят с завода автотранспортом на промышленную отвал, мелкодисперсную пыль используют при изготовлении металлизированных брикетов, которые заменяют 20% шихты.

Выделяющимися вредными выбросами являются по ГОСТ 17.2.1.01-76 “Защита окружающей среды” - газообразные и парообразные вещества.

Для соблюдения правил по охране окружающей среды необходимо:

1. Вокруг цеха предусмотрены зеленые насаждения, газоны;

2. Очистка воздуха от пыли производится в циклоне с коэффициентом 70%;

3. Для очистки воздуха от газов и жидких примесей применяют адсорбционную очистку;

4. Применение оборотной производственной воды для охлаждения агрегатов и в теплообменных гидростанциях;

5. Предусмотрена установка скруббера;

6. Для очистки воздуха от примесей в системах приточной вытяжной вентиляции использовать фильтры, в которых запыленный воздух пропускается через пористый фильтрующий материал.

Мероприятия по защите водного бассейна

На участке применяется оборотная система водоснабжения от оборотного заводского цикла по «чистой воде» и от локального оборотного цикла по «грязной воде», которая полностью исключает сброс промышленных сточных вод в водоем, тем самым, обеспечивая защиту водного бассейна от загрязнения. Бытовые стоки отводятся в сеть городских очистных сооружений.

Для очистки стоков литейных цехов машиностроительных заводов применяют механические методы (отстаивание, фильтрование), химические (нейтрализация, коагуляция) и физико-химические.

Утилизация твердых отходов

Неметаллические отходы производства вывозят на общезаводской склад отходов. Металлические отходы производства брикетируют с металлической стружкой и применяют при плавке в качестве дополнения к шихте.

Вывод по главе 4

1. Разработана оптимальная технология позволяющая максимально защитить окружающую среду вредных факторов;

2. Снижен опасный фактор простер за счет новой конструкции пресс-поршня.

5 Экономическая часть

В данном разделе работы проводим сравнительную технико-экономическую оценку предлагаемого (вариант 2) и базового (вариант 1) вариантов технологии изготовления оболочковых форм литья по выплавляемым моделям.

5.1 Выбор метода сравнительной оценки вариантов

Сравнительная экономическая оценка предлагаемого и базового вариантов осуществляется на основе сопоставления приведенных затрат, которые должны быть минимальными [42].

Приведенные затраты включают в свой состав технологическую себестоимость, то есть сумму денежных затрат цеха, связанную с изготовлением продукции, и капитальные вложения, обусловленные применением необходимого технологического оборудования.

Величина приведенных затрат рассчитывается по формуле

, (5.1)

где З_i – приведенные затраты по i-му варианту, руб;

С_i – технологическая себестоимость по i-му варианту, руб;

Е_Н – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, Е_Н=0,15;

К_i –капитальные вложения по i-му варианту, руб.

Для проведения сравнительной экономической оценки вариантов применительно к нашему случаю формула принимает упрощенный вид

(5.2)

поскольку не предусматриваются капитальные вложения, связанные с заменой оборудования.

Расчет приведенных затрат может быть выполнен:

1. Уточненным по элементам методом, когда определяются величины расходов по каждому элементу приведенных затрат;

2. Приближенным методом – на основании нормативных затрат, приходящихся на 1 час работы оборудования.

Уточненный метод используют, когда требуется точный и по возможности конкретный анализ отдельных величин, составляющих приведенные затраты. Особенно необходимо его применение при анализе эффективности вариантов, связанных с большими дополнительными капитальными вложениями.

Приближенный метод применяется на стадии планирования и эскизного проектирования. Приведенные затраты складываются из нормативов себестоимости 1 часа работы оборудования (себестоимости машино-часа) и норматива дополнительных затрат, обусловленных капитальными вложениями. Для проведения сравнительной экономической оценки вариантов в работе применяем уточненный метод расчета приведенных затрат.

5.2 Оценка технологической себестоимости по базовому и предлагаемому вариантам

Технологическая себестоимость по i-му варианту в общем случае рассчитывается по формуле [42]:

С_i = М_о + М_в + Э_тех + ЗП + Е_с + А + R+ И, (5.3)

где М_о – затраты на основные материалы, руб;

М_в – затраты на вспомогательные материалы, руб;

Э_тех – затраты на электроэнергию технологическую, руб;

ЗП – зарплата основных рабочих (повременная, основная и дополнительная), руб.;

Е_с – страховые (социальные) взносы, руб;

А – амортизационные отчисления, руб;

R – затраты на ремонт оборудования, руб;

И – возмещение износа инструмента и оснастки, руб.

Для проведения сравнительной экономической оценки вариантов применительно к нашему случаю формула принимает упрощенный вид

С_i = М_в + Э_тех + А, (5.4)

поскольку остальные составляющие технологической себестоимости не изменяются, либо изменяются незначительно и ими можно пренебречь.

5.2.1 Затраты на вспомогательные материалы

В качестве вспомогательных материалов выступает латунный сплав ЛМцСКА. Согласно базовому варианту, на годовую программу выпуска потребуется 350 штук базовых (стальных) пресс-поршней на изготовление 350000 отливок. Цена базового (стального) пресс-поршня 2000 руб. (поставщик ОАО «ГАЗ» г. Нижний Новгород).

Затраты на 350 × 2000=700000 руб.

Таким образом, затраты на вспомогательные материалы по базовому варианту составляют М_в1 = 700000 руб.

По предлагаемому варианту, требуется 5,4 кг латунного сплава ЛМцСКА на один биметаллический пресс-поршень (отливку), для производства требуется 50 штук биметаллических пресс-поршней (отливок) на 350000 отливок. Тогда на годовую программу выпуска потребуется 50 5,4 = 270 кг латунного сплава ЛМцСКА. Цена латунный сплав ЛМцСКА 574 руб/кг (поставщик ООО «КРОСМЕТ-НН» г. Нижний Новгород).

Затраты на 270 × 574 = 154980 руб.

Таким образом, затраты на вспомогательные материалы по предлагаемому варианту составляют М_в2 = 154980 руб.

5.2.2 Затраты на технологическую электроэнергию

На базовом предприятии ОАО «Арзамасский приборостроительный завод завод им. П.И. Пландина» для расплавления латунного сплава ЛМцСКА используют индукционную тигельная печь ИТП-10 с установленной мощностью Р_уст1= 50 кВт, действительный годовой фонд времени работы оборудования Ф_д = 120 ч, цена электроэнергии Ц_э = 5,44 руб/кВт×ч.

Электроэнергия технологическаяW_техi, кВт × ч на выполнение годовой программы литья находится по формуле:

, (5.5)

где P_устi – мощность установки, кВт;

Ф_дi – годовой фонд времени работы оборудования, ч.

Затраты на электроэнергию технологическую Э_техi, руб находятся по формуле:

, (5.6)

где Ц_эi – цена электроэнергии, руб.

Тогда по базовому варианту технологическая электроэнергияW_тех1 на выполнение годовой программы выпуска литья составит:

W_тех1 = 0 кВт × ч,

а затраты на технологическую электроэнергию Э_тех1соответственно

Э_тех1 = 0 руб.

По предлагаемого варианту технологическая электроэнергияW_тех2 на выполнение годовой программы выпуска литья составит:

W_тех2 = 50 × 80 = 4000 кВт × ч,

а затраты на технологическую электроэнергию Э_тех2соответственно

Э_тех2 = 50 × 80 × 5,44 = 21760 руб.

Для очистки базового (стального) пресс-поршня от латунного сплава ЛМцСКА применяют токарный станок с установленной мощностью Р_уст2 = 7,5 кВт, действительный годовой фонд времени работы оборудования Ф_д =24 ч, цена электроэнергии Ц_э = 5,44 руб/кВт×ч.

W_тех2 = 7,5 × 24 = 180 кВт × ч,

а затраты на технологическую электроэнергию Э_тех2соответственно

Э_тех2 = 7,5 × 24 × 5,44 = 979,2 руб.

Общие затраты технологической электроэнергии W_техi и Э_техi:

W_{техОбщее2} = 4000 + 180 = 4180 кВт × ч,

Э_{техОбщая2} = 21760 + 979,2 = 22739,2 руб.

5.2.3 Амортизационные отчисления

Амортизация составляет примерно 10% от стоимости оборудования.

По данным ОАО «Арзамасский приборостроительный завод им. П.И. Пландина», после переоценки основных фондов по базовому варианту А₁ = 0, переоценки основных фондов по предлагаемому варианту чугунного кокиля 5000 руб. Тогда А₂ = 5000 × 0,1 = 500 руб.

5.2.4 Технологическая себестоимость

Технологическая себестоимость С₁, руб, составляет

(4.8)

где М_вi – затраты на вспомогательные материалы;

Э_техi – затраты на технологическую электроэнергию;

А_i – амортизационные отчисления.

Тогда по базовому варианту С₁ = 700000 + 0 + 0 =700000 руб.

Тогда по предлагаемому варианту С₂ = 154980 + 22739,2 + 500 = 178219,2 руб.

5.3 Экономическая эффективность от внедрения инновации

Экономическая эффективность Э, руб, представляет собой разность между технологическими себестоимостями, полученными по базовому и предлагаемому варианту Э = С₁ – С₂ = 700000 – 178219,2 = 521780,8 руб.

5.4 Приведенные затраты

Приведенные затраты по базовому варианту З₁ составляют

З₁ = С₁ = 700000 руб.

Приведенные затраты по предлагаемому варианту З₂ составляют

З₂ = С₂ = 178219,2 руб.

Таким образом, приведенные затраты по предлагаемому варианту ниже, чем приведенные затраты по базовому варианту, что свидетельствует об экономической целесообразности применения предлагаемого варианта.

5.5 Годовой экономический эффект

Годовой экономический эффект Э_гсоставит

. (5.9)

Получаем Э_г = 700000 – 178219,2 = 521780,8 руб.

5.6 Результаты сравнительной технико-экономической оценки вариантов

Рассчитанные технико-экономические показатели сведены в итоговую таблицу 5.1.

Таблица 5.1 – Сравнительные технико-экономические показатели

Технико-экономический показатель	Величина по вариантам
(базовый вариант)	(предлагаемый вариант)
Затраты на вспомогательные материалы Мв, руб.
Технологическая электроэнергия на выполнение годовой программы выпуска литья Wтехi, кВт×ч
Время на выполнение годовой программы выпуска литья Ттехi, ч
Затраты на технологическую электроэнергию Этех, руб.		22739,2
Амортизационные отчисления Аi, руб.
Технологическая себестоимость Сi, руб.		521780,8
Продолжение таблицы 5.1
Технико-экономический показатель	Величина по вариантам
(базовый вариант)	(предлагаемый вариант)
Экономическая эффективность от внедрения инновации Э, руб.	521780,8
Приведенные затраты Зi, руб.		178219,2

Вывод по главе 5

1. Повышение энергоэффективности работы технологического оборудования более чем на 60%;

2. Сокращение времени на выполнение годовой программы выпуска литья более чем на 50%, и, как следствие, обеспечение условий для существенного увеличения объема производства литья;

3. Получение годового экономического эффекта в сумме более 521780,8. рублей.

Выводы по работе

1. Установлено, что в существующих конструкциях узлов прессования машин литья под давлением с холодной горизонтальной камерой прессования имеют место значительные потери усилия прессования на трение между прессующим поршнем и камерой прессования.

2. Разработаны варианты конструкций пресс-поршней, обеспечивающие существенное снижение потерь усилия прессования машины литья под давлением, а также отсутствие прострелов.

Предложена усовершенствованная конструкция биметаллического пресс-поршня №2 (латунь на сталь). Получено положительное решение о выдаче патента на полезную модель.

3. Разработана технология изготовления биметаллической отливки «Пресс-поршень» в кокиль с использованием деталей, выработавших свой ресурс. Проведена проверка технологии изготовления биметаллического отливки «Пресс-поршень» с помощью компьютерного моделирования заполнения формы и затвердевания отливки в программе LVMFlow.

Разработанная технология успешно внедрена в условиях действующего производства.

4. Ожидаемый годовой экономический эффект составляет 521780,8 рублей на производственную программу предприятия.