www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Применение индукционного нагрева 

1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39

S S и

Iliads

о ж nj

ООО LO Ю 1С со - -ф

о а.

amp;

gt; gt;

rf . 1М -

о о о

сз а S

а: =s it: 2

о со

it: о о с

оо о

5 О 5 00

а. gt; gt; н I

5 amp;

0 О

О Ы с 3

Ч и га i gt;t X с га jr

о ю 1

а. я

ю о

о о о ю

о о

lO ю 1

о reg;

gt; gt; а. с

га гага

со со о (~

X яХ 400 о с

со о

оо со

переработки или регенерации (использование отходов после очистки, отработанных эмульсолов, окалины и т. п.).

Коэффициент использования оборудования в целом в неменьшей степени зависит от уровня использования его номинальной мощности, а также от режима повторного включения нагрева. Сниженикэ удельного расхода электроэнергии способствует приведение коэффициента мощности нагрузки к величине, близкой к 1 так как это свидетельствует о режиме потребления оптимальной мощности при высоком к. п. д. Устройства.

Сокращение времени нагрева помогает добиваться снижения тепловых потерь, повышает производительность и во многих случаях положительно сказывается на получении более качественных показателей конечного продукта обработки. Например, увеличение скорости нагрева сателлита при закалке т. в. ч. с 2 до 1,5 с значительно улучшает микроструктуру закаленного слоя изделия. Способность к введению больших удельных мощностей в нагреваемое тело за короткое время - одно из существенных преимуществ индукционного нагрева перед другими видами (газ, электропечи и пр.).

Эксплуатационный удельный расход электроэнергии можно представить следующей зависимостью:

Рас = Wekk,ksk,k (1)

где Рэо - эксплуатационный расход электроэнергии на единицу массы обрабатываемого металла, кВт-ч/т; Wq - теоретически необходимые затраты электроэнергии, кВт-ч/т; G--масса одного изделия, обрабатываемого с нагревом, т; = (т -Ь txj/t - коэффициент, учитывающий режим повторного включения; т - фактическое время нагрева, ч; т - время, в течение которого включен источник питания устройства для индукционного нагрева на холостом ходу, ч; 2 = PmJPmTv - коэффициент загрузки нагревателя по мощности; Р о - номинальная мощность источника питания по сети, кВт; Р агр - мощность нагревателя, кВт; = (Ртехн + РвспУРкхп - коэффициснт технологич-ности устройства для индукционного нагрева; Рехн - установленная мощность нагревателя, расходуемая на технологический нагрев, кВт; Раеп - установленная мощность потребителей вспомогательного технологического оборудования (электродвигатели, насосы и т. п.), кВт; = (Рр + РпотУРс - коэффициент, учитывающий тепловые потери; P,, - средний расход электроэнергии на единицу продукции за единицу времени, кВт-ч; Р от- тепловые потери нагревателя за единицу времени, кВт-ч; = - ( ф + тпр)/Тф - коэффициент, учитывающий фонд рабочего времени оборудования с учетом простоя; Тф - годовой фонд рабочего времени оборудования, ч; т р - годовой фонд времени простоя оборудования на ППР, переналадки, ремонт и т. п., ч. Уравнение (1) можно представить в виде

Р.ш = WaGk.kkskik, (2)



где - эксплуатационный расход электроэнергии на 1 шт. обрабатываемой продукции в год, кВт-ч/шт.

Пример. Имеем два преобразователя типа ВГВФ 1580-2500, включенных параллельно на четыре индукционных нагревателя к прессам усилием 4000 тс. Потребляемая мощность преобразователя 2000 кВт, / = 2400 Гц, мощность каждого нагревателя 750 кВт. Годовая программа штамповки 22 ООО т.

Температура нагрева заготовок 1250 deg; С; теоретический расход электроэнергии 380 кВт- ч/т; работа двухсменная; годовой фонд времени работы оборудования 3320 ч. В течение года один нагреватель капитально ремонтировался в течение 15 дней по 8 ч (что составило 120 ч); два нагревателя ремонтировались из-за пробоя индуктора (время ремонта 38 ч); один нагреватель стоял две смеиы по 7 ч (что составило 14 ч) из-за поломки пресса. Нагреватели выключались также на период обеда в течение 1 ч и между сменами 0,5 ч. Переналадки для смены оснастки на другой типоразмер штампуемой детали производятся через каждые 14 смен в течение 2 ч. В расчетном году 241 рабочий день.

тхх = 482 ч (время на обед) -f 120,5 ч (время на пересменки) -Ь 276 ч (смена оснастки)-f 52,5 ч (ремонты) = 931 ч; % = 3320 ч-4-931 ч = 13 280 ч - - 931 ч = 12 349 ч; fc = (12 349 + 931)/12 349= 1,07;

Рном= 2000 кВт-2 = 4000 кВт; Рнагр = 750 кВт-4 = 3000 кВт; fcj = = 4000/3000= 1,33;

lexH 750 кВт; Рвсп = 25 кВт (мощность привода пресса) -f 17 кВт (мощность обрезного пресса) + 7 кВт (мощность механизма транспортировки деталей) -Ь 11 кВт (мощность электродвигателя системы водоохлаждения) = 60 кВт; кз= (750-f 60)/750= 1,08;

Таблица 3. Расчет экономической эффективности

от внедрения двухручьевого индукционного нагревателя для нагрева под штамповку тракторных деталей на прессе КГШП-6300 тс

Показатели

До вне-

После

Показатели

До вне-

После

дрения

Бнедре-

дрения

в недре-

ij ния

,ния

Годовой вы-

4700

4700

Стоимость ин-

65 019

34 787

пуск штамповок,

дукционного на-

гревателя, руб.

Годовой объем

5550

5550

Процент амор-

16,6

16.6

нагреваемого ме-

тизационных от-

талла, т

числений

Производитель-

1.7-2,0

3,0-4,0

Затраты на

5,68

3,45

ность индукцион-

электроэнергию.

ного нагревате-

руб.

ля, т/ч

Затраты на

12,48

10,20

Расход элек-

штампы, руб.

троэнергии на на-

Затраты на

1,98

1,41

грев 1 т, кВт-ч/т Стоимость

угар металла

0,0077

0.0077

в окалину, Руб.

1 кВт-ч, руб.

Затраты на

2.30

1,23

Затраты на

12,48

10,2

амортизацию на-

штампы, руб./т

гревательного

Угар металла

оборудования

22,44

в окалину, %

Суммарная се-

16,29

Средняя стои-

120.0

120,0

бестоимость,

мость 1 т метал-

руб./т

ла, руб.

Примечание. Годовой эиономическнй эффеит 33,4 тыс. руб.; срок окупаемости капитальных затрат 1,04 года.

Рср= 540 кВт-ч/т; Рпот = 40 кВт-ч/т; (540-f 110)/540= 1,2; k, = (3320-1 -f 931)/13 280 = 1,06. Таким образом,

п = 380-1,07-1,33-1,08-1,2-1,06= 750 кВт-ч/т.

Исходя из расчетной величины потребления электроэнергии на единицу массы определяют удельные ее затраты. При нормативной стоимости 0,0077 руб./(кВт-ч) эти затраты составят: 750-0,0077-2.5 = 14,4 руб.

Эксплуатационные затраты по эле1?троэнергии так же, как и удельные эксплуатационные расходы в киловатт-часах на единицу продукции, полученные расчетным путем или замеренные фактически, мало могут сказать об экономической эффективности индукционного нагрева для данной технологии в целом. Поэтому только комплексное изучение всех статей, влияющих на себестоимость и эффективность технологического процесса, как в процессе освоения новой техники, так и во время эксплуатации, может дать полное представление о преимуществах того или иного вида нагрева.

До настоящего времени технико-экономические показатели в электротермическом производстве оцениваются условно, и пока нет единой установленной методики определения экономической

Таблица 4. Расчет экономической эффективности

от внедрении закалки т. в. ч. муфт и шестерен трактора К-700

Показатели

До внедрения

После внедрения

45 250

54 250

0,083

0,0166

105 для ЛАЦ; 100 для ВВС

0,0077 9157 для ЛАЦ; 1700 для ВВС 18 3 2

0-50,6

0,0077 17 000

8.4 2 1

0-50.6

4550 0,131 0,09

3993 0,0154 0,009

0,036

0,026

0,256

0,050

Годовая программа (на 1972 г.-второй год внедрения), т -

Средняя -производительность установок, шт./ч

Норма времени на термообработку одной Дбт amp;ли, нормо-ч

Установленная мощность оборудования,

Стоимость 1 кВтЧ, руб.

Капитальные затраты (стоимость единицы оборудования), руб.

Процент амортизационных отчислений

Количество рабочих смен

Количество рабочих в смену

Тарифная часовая ставка с доплатой премии, коп.

Годовой фонд времени, ч

Затраты на электроэнергию, руб.

Затраты иа зарплату с доплатой и отчислениями, руб.

руб на амортизацию оборудования, Суммарная себестоимость, руб./т

Примечание. Годовой экономический эффект 10 тыс. руб.



Таблица 5. Средняя стоимость 1 т нагребаемого металла при изготовлении трактора К-701

Вид нагрева

Трудо-

Рас-

Тип оборудования

емкость,

ценка,

иормо-ч

руб.

Нагрев под резку:

газом

Газопламенная камерная

0,42

5,93

печь

т. в. ч.

Нагреватель промышлен-

0,72

3,10

ной частоты

Нагрев под ковку:

газом

Газопламенная камерная

5,23

2,70

печь

т. в. ч.

Индукционный проходной

3,87

2,45

Нагрев под штам-

нагреватель

повку:

газом

Газопламенная камерная

4,30

2,30

печь

т. в. ч.

Индукционный нагреватель

2,00

Нагрев под термооб-

методического действия

работку;

(2,20

газом

Проходные нормализацион-

18,00

но-закалочные агрегаты

т. в. ч.

Индукционный нагреватель

10,00

4,12

проходной

Нагрев под термооб-

работку в защитной

среде:

Безмуфельные агрегаты и

газом н электро-

27,00

108,00

энергией

электропечи

т. в. ч.

Поточные позиционные ли-

8,30

23,00

Нагрев под термооб-

работку с повышенной

твердостью:

радиационный

Электропечи с защитной сре-

21,00

64,00

т. в. ч.

Специализированный станок

4,00

12,00

Нагрев под высадку

деталей:

радиационный

Электропечи садочного типа

5,00

7,00

т. в. ч.

Проходной индукционный

1,45

18,50

нагреватель

Нагрев под штам-

Одноручьевой индукцион-

0,70

5,68

ный нагреватель

повку т. в. ч.

Двухручьевой индукцион-

0,25

3,45

ный нагреватель

Нагрев под закалку

Спецстанок индивидуально-

15,60

8,80

го пользования и электропечь

и 21,00

и 64,00

шестерен по впадине

садочного типа

с отпуском т. в. ч.

Спецстанок группового

13,40

9,90

пользования и проходная

и 4,00

и 12,00

электропечь

эффективности использования индукционного нагрева в народном хозяйстве. Однако отраслевые нормативные показатели не могут быть приняты за основу ввиду их полной разобщенности и нестабильности по отношению к другим производствам. Выбор оптимального технологического варианта термической обработки, как и любого иного вида обработки с применением нагрева деталей, не может быть однобоким и основываться только на объеме производства и стоимости технологического оборудования.

Методика [22] устанавливает единыр принципы определения экономической эффективности новой техники с целью обоснования ее наилучших вариантов. Обоснование преимуществ индукционного нагрева перед другими видами - это прежде всего подтверждение повышенных технико-экономических показателей производства, социальных или других преимуществ, полученных на разных стадиях внедрения: на уровне научных исследований, при разработке новых технологических процессов, в период эксплуатации при совершенствовании оборудования и способов организации и управления этими процессами и оборудованием. Получение экономического эффекта, рассчитанного за определенный период и на заданную программу, - главный критерий целесообразности использования в будущем предложенного или эксплуатируемого в настоящее время технологического процесса. Расчеты экономической эффективности некоторых технологических процессов изготовления тракторных деталей с использованием нагрева т. в. ч., выполненные по методике, принятой в ПО laquo;Кировский завод raquo;, дают представление о составе основных производственных затрат и характере их изменения в процессе внедрения мероприятия (табл. 3, 4).

Таблица 6. Средний расход топлива иа 1 т нагреваемого металла при изготовлении трактора К-701

- lt;

Вид нагрева

Тип детали

Расход электроэнергии (кВт-ч/т), газа (н/т)

Нагрев под резку: газом

т. в. ч. . -Нагрев под ковку:

газом

т. в. ч. Нагрев под штамповку:

газом

т. в. ч.

Нагрев под термообработку: газом и электроэнергией т. в. ч.

Прутки длиной 2-7 м

Поковки 7-25 кг

Заготовки 2-12 кг

Диски трения, тарельчатые пружины и т. п.

163 170

304 630

320 800-400

320 -f 600 560

т. в. ч.

Шестерни

500-980



1 2 3 [ 4 ] 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39