Дипломная работа: Совершенствование электрификации МТФУХ "Кокино"

В соответствии с нормами по охране труда и производственной санитарии факторы, отрицательно влияющие на здоровье работников, подразделяют на опасные и вредные [11].

Таблица 6.1 – Опасные и вредные факторы при работе на ферме

Имея информацию о наличии опасных и вредных факторах, разработаем перечень мероприятий, необходимых для обеспечения безопасности при выполнении работ по обслуживанию электрооборудования и технологических линий.

Опасные факторы, способные привести к гибели или инвалидности работника, следует совершенно исключить или обеспечить совершенную защиту от них. К таким факторам относят взрывчатые и агрессивные химические вещества, электрическое напряжение, опасное для жизни, вращающиеся детали машин, неисправный инструмент и т. д.

Вредные факторы, приводящие к сравнительно медленному ухудшению здоровья работников, исключить не удается, не меняя технологического принципа трудового процесса. Такими факторами могут быть шум, вибрация, загазованность и запыленность, электромагнитное излучение и др. Уменьшить негативное влияние вредных факторов следует разумной организацией труда и отдыха, применением индивидуальных и коллективных средств защиты, повышением квалификации работников.

6.2 Мероприятия по повышению безопасности труда на ферме

Проектом предусматривается улучшение условий труда рабочих молочно-товарной фермы целым рядом мероприятий. Улучшение системы вентиляции ферм, замена изношенной электроаппаратуры, в частности, электропроводки, светильников, внедрение современных схем и средств электрической защиты от поражения током (устройств выравнивания потенциалов, устройств защитного отключения и т.п.) позволит существенно улучшить качество труда на ферме и снизить травматизм.

Механизмы и оборудование следует размещать в соответствии с проектом и устанавливать на прочных фундаментах и основаниях. Фундаменты выкладывают из бетона, бутового камня и кирпича. Применение силикатного кирпича не допускается. Бункеры-питатели сыпучих кормов следует располагать снаружи помещения. Допускается их расположение в специальных изолированных тамбурах при условии, что имеется въезд с торца или сквозной проезд, перекрываемый воротами.

Приводные и натяжные устройства стационарных кормораздатчиков должны быть надежно ограждены. Служебные мостики, используемые для технического обслуживания кормораздаточной платформы, ограждают перилами высотой не менее 1 м.

Нормальная и безопасная работа мобильного кормораздатчика обеспечивается удобством подъездных путей и достаточной ширины кормового прохода. Расстояние между кормушками должно быть не менее 2 м, а от опорных колонн до середины проезда не менее 1,3 м. Подъезд передвижного загрузчика к стационарному кормораздатчику необходимо обозначить надписями ВЪЕЗД и ВЫЕЗД с дополнительными стрелками, указывающими маршрут движения.

В кормоцехе необходимо следить за исправностью системы вентиляции. Следует иметь в виду, что согласно [12] предельно допустимая концентрация мучной пыли равна 4 мг/м3.

Совершенно невозможно избежать аварий и производственного травматизма, если работники не владеют безопасными приемами труда. Поэтому и в соответствии с ГОСТ 12.0004 – 89, в хозяйствах необходимо систематически проводить профессиональное обучение кадров и технике безопасности на рабочем месте.

Современное сельскохозяйственное производство немыслимо без применения электрической энергии. Существенно облегчая труд рабочего, электрическая энергия в то же время представляет источник опасности для жизни человека. В отличие от других источников опасности электрический ток не ощущается дистанционно без применения специальных приборов. Наличие опасного для жизни напряжения обнаруживается чаще всего тогда, когда бывает уже слишком поздно, когда человек прикоснулся к токоведущим частям. Опасность усугубляется еще тем, что пострадавший не может самостоятельно оторваться от провода или корпуса.

В соответствии с правилами устройства электроустановок (ПУЭ) [13] безопасность электроустановок обеспечивается:

- надлежащей изоляцией (например, двойной – рабочей и защитной);

- недоступностью токоведущих частей;

- заземлением или занулением корпуса электроустановки;

- устройствами выравнивания потенциалов;

- устройствами защитного отключения (УЗО);

- понижением напряжения до безопасной величины (36 В и ниже);

- предупредительной сигнализацией, надписями и плакатами.

Поскольку проектом предусмотрено внедрение электрооборудования, то необходимо выполнить расчет заземляющего устройства и схемы защитного зануления.

Рисунок 6.1. Схема защитного зануления электропривода

Зануление электроустановки выполняет защиту электроустановки и частично защиту оператора, обслуживающего электроустановку, если сопротивление заземляющего устройства Rз не превышает Rз = 4 Ом.

При появлении напряжения на этих частях установки в результате защитного заземления происходит срабатывание защиты и отключение фазы сети, замкнувшей на корпус, и, тем самым, уменьшается (но не устраняется!) опасность поражения людей и животных электрическим током [14]. Защитное заземление (зануление) обеспечивает снижение потенциала заземленного оборудования, уменьшает напряжение прикосновения и напряжения шага до безопасной величины.

6.3 Расчет заземляющего устройства

Расчет заземления проводим в соответствии с заданием, где указано на наличие возле фермы заземляющего устройства сопротивлением Reз = 4 Ом. В таком случае расчет выполняем для дополнительного заземлителя с целью надежности его защитного действия, так как в соответствии с ПУЭ его величина не должна превышать 4 Ом.

Сопротивление заземлителя с дополнением Re к уже имеющемуся сопротивлению естественного заземлителя Reз = 4 Ом:

.

Сопротивление Re определяем [14] по формуле

,

где ρ – удельное сопротивление грунта (принимаем 100 Ом);

l и d – длина и толщина заземлителя (берем соответственно 3м и 0,05 м);

h – глубина залегания заземлителя (примем 4м).

Тогда .

Число дополнительных заземлителей

,

где Кс – коэффициент сезонности (принимаем 1,1);

hЭ – коэффициент использования заземлителей (берем 0,6).

Следовательно,

 стержня.

Сопротивление заземлителя из 4 –х стержней

RE = Re/4 = 20,3/4 = 5,075 Ом.

Сопротивление модернизированного заземлителя

;

Rз =   = 2,2 Ом.

Сопротивление заземлителя оказалось меньше 4 Ом, что удовлетворяет требованиям ПУЭ.

6.4 Инструкция по технике безопасности работникам фермы

1. К работе на машинах или с механизмами допускаются лица, знающие устройство и принцип работы установок, изучившие Правила безопасной работы и прошедшие инструктаж по технике безопасности на рабочем месте.

2. К обслуживанию электроустановок допускаются рабочие, имеющие квалификационную группу по электробезопасности не ниже 2 – й и прошедшие инструктаж по электробезопасности на рабочем месте.

3. Перед включением электроустановки в работу следует убедиться в исправности заземляющих проводников и их надлежащем соединении с заземлителем.

4. Работы по ремонту и обслуживанию оборудования и механизмов должны проводиться только после полного отключения от электрической сети.

5. Работы по ремонту и обслуживанию электрооборудования проводятся группой из двух рабочих, один из которых имеет группу допуска по электробезопасности не ниже 3-й.

6. Работы на высоте более 2 м проводятся только по наряд – допуску.

7 Экономическая часть

7.1 Экономическая эффективность проектной разработки

Экономическую эффективность совершенствования электрификации молочно-товарной фермы учхоза «Кокино» определим по приведенным затратам, которые рассчитаем по формуле:

З = Ен·К + Э,(7.1)

где Ен = 0,15 – отраслевой нормативный коэффициент сравнительной экономической эффективности;

Э – эксплуатационные затраты по всем вариантам;

К – дополнительные капитальные вложения.

Ограничимся расчетом затрат только по освещению коровников. Для этого рассчитаем капитальные вложения и эксплуатационные затраты по вариантам с лампами накаливания типа БК и с лампами ДРВЛ.

Расчет капитальных вложений

При проведении модернизации в состав капитальных вложений включаются единовременные затраты на более совершенное оборудование:

К = Кп + Кс(7.2)

где Кп - прямые капитальные вложения;

Кс – сопутствующие капитальные вложения.

Прямые капитальные вложения включают совокупные затраты на приобретение нового оборудования. Сопутствующие капитальные вложения будем определять в размере 0,1…0,2 от сметной стоимости нового внедряемого электрооборудования.

Смета реконструкции электроснабжения включается в план капитального строительства предприятия и является основой финансирования капитальных затрат на преобразование электроснабжения.

Смета составляется на основании спецификации с учетом стоимости электрооборудования, конструкций, материалов и с учетом затрат на монтажные и строительные работы.

К электрооборудованию относим монтажные комплектующие узлы и блоки, оборудованные аппаратами с соединительными проводами.

Сметную стоимость модернизации электроснабжения определим по укрупненным показателям в таблице 7.1 по варианту 1 и таблице 7.2 по 2 варианту.

Таблица 7.1 – Расчет сметы на реконструкцию освещения лампами БК

Определяем сопутствующие капитальные расходы

Кс1 = 0,18∙Ксм1 = 0,18∙144,74 = 26,05 тыс. рублей.

Тогда суммарные капитальные вложения по 1 варианту равны

К1 = 144,74 + 26,05 = 170,79 тыс. рублей.

Таблица 7.2 – Расчет сметы на реконструкцию освещения лампами ДРВЛ

Сопутствующие капитальные расходы по 2 варианту

Кс2 = 0,15∙Ксм2 = 0,15∙93,24 = 14,0 тыс. рублей.

Тогда суммарные капитальные вложения по 2 варианту равны

К2 = 93,24 + 14,0 = 107,24 тыс. рублей.

7.2 Определение сметы затрат на эксплуатацию электрооборудования фермы

Смету составляем по статьям затрат:

-заработная плата рабочих и руководителя ЭТС;

-начисления на социальное страхование от заработной платы;

- стоимость материалов и запасных частей для технического обслуживания и текущего ремонта;

-амортизационные отчисления от стоимости основных фондов.

Начисления на социальное страхование принимаем в размере 39,6 % от основной и дополнительной заработной платы.

Стоимость материалов и запасных частей принимаем для технического обслуживания – 500 руб. на 100 чел∙ч; для выполнения текущего ремонта – 625 руб. на 100 чел∙ч и капитального ремонта – 1875 руб. на 100 чел∙ч трудозатрат. Тогда стоимость материалов и запчастей для технического обслуживания в сумме составит

0,01UTO × 500 = 0,01×(439×18,6) × 500 = 40827 руб.,

и, соответственно, для текущего ремонта электрооборудования

0,01UTР × 625 = 0,01×((28,8 + 68,7)×18,6) × 625 = 11334 руб.

Затраты на материалы и запчасти по капитальному ремонту составят

0,01UКР × 1875 = 0,01×(36,3×18,6) × 1875 = 12659 руб.

Амортизационные отчисления рассчитываем по нормам амортизации и стоимости основных фондов, равной затратам на приобретение, монтаж и строительные работы элементов системы электроснабжения. Прочие расходы принимаем в размере 30 % от основной и дополнительной зарплаты рабочих, выполняющих ТО и ТР.

Таблица 7.3 - Расчёт амортизационных отчислений по вариантам

Полученные результаты используем для формирования смет годовых затрат на содержание электрооборудования по вариантам 1 и 2.

Таблица 7.4 - Смета годовых затрат на содержание электрооборудования (эксплуатационные расходы) по вариантам

7.3 Расчет технико-экономических показателей проекта

Затраты на реконструкцию по варианту 1:

З1 = Ен×К1 + Э1 = 0,15×170,79 + 298,067 = 323,685 тыс. руб.

Затраты на реконструкцию по варианту 2:

З2 = Ен×К2 + Э2 = 0,15×107,24 + 230,449 = 246,535 тыс. руб.

Годовой эффект от реконструкции по варианту 2 по сравнению с вариантом 1:

Эг2 = З1 – З2 = 323,685 – 246,535 = 77,15 тыс. руб.

Рассматриваем полученную экономию как ежегодную прибыль

П = Зэкон = 77,15 тыс. руб.

Чистый дисконтированный доход за 3 года после внедрения проекта при норме дисконта Е = 0,1 составит:

ЧДД =  = ;

ЧДД = ;

ЧДД = 77,15 + 70,14 + 63,76 + 57,96 – 230,535 = 38,479 тыс. руб. > 0.

Чистый дисконтированный доход больше нуля, поэтому проект можно считать эффективным и срок окупаемости дополнительных затрат меньше 3 лет.

Расчетный срок окупаемости дополнительных затрат получим по формуле

ТОК = 2 + ,

где

 = Э1 + Э2 + Э3

сумма приведенных экономических эффектов за первые 3 года после внедрения проекта;

Э3 = П/(1 + Е)3

приведенный экономический эффект за 3- й год.

ТОК = 2 +  = 2,67 лет.

Таблица 7.5 – Технико-экономические показатели проекта

Заключение

Проведенный в проекте анализ хозяйственной деятельности позволяет сделать вывод о том, что при соответствующем подходе к вопросу организации технологических процессов в отрасли животноводства рассматриваемое хозяйство способно самостоятельно преодолеть кризисное состояние. Однако предпосылками к этому должна быть целенаправленная работа по устранению негативных явлений в организации производства и модернизация имеющегося технологического оборудования.

Предложенная в проекте модернизация системы вентиляции позволит улучшить параметры микроклимата в животноводческих помещениях, повысит комфортность микроклимата и, соответственно способна повысить качество конечной продукции.

За счет внедрения приточно-вытяжной вентиляционной системы, газоразрядных ламп высокого давления и автоматизации управления освещением, как показывают расчеты можно существенно снизить затраты на электроэнергию, уменьшить тепловую нагрузку на окружающую среду.

Модернизация системы вентиляции, автоматизация управления, как показано выше, позволяет не только поднять качественные показатели микроклимата, но и улучшить условия труда и, следовательно, повысить производительность труда животноводов.

Объем капитальных вложений по предлагаемым внедрениям незначителен, что хозяйство, по нашему мнению, способно самостоятельно изыскать необходимые для модернизации системы вентиляции и микроклимата в целом финансовые средства. Монтаж предлагаемого к внедрению в производство оборудования технически не сложен и его возможно выполнить своими силами.

Литература

1.  Дипломное проектирование. \\ Методические указания для студентов специальности 311300-Механизация сельского хозяйства. Брянск, изд-во БГСХА, 1999. – 315 с.

2.  Шустов В. А. Применение электронагрева в сельском хозяйстве. – М.: Колос, 1973. – 128 с.

3.  Расчет генеральных планов животноводческих и птицеводческих ферм и комплексов. \\ Методические указания для выполнения курсового и дипломного проектирования по механизации животноводства. Брянск, 1989. - 87 с.

4.  Методические указания по курсовому проектированию для студентов по специальности – 1506 .Часть 1. Кокино, 1984. – 49с.

5.  Справочник инженера- электрика сельскохозяйственного производства. \ Учебное пособие. – М.: Информагротех, 1999. – 536 с.

6.  Мартыненко И. И. и др. Автоматизация управления температурно-влажностными режимами сельскохозяйственными объектами. – М.: Колос, 1984. – 152с.

7.  Ванурин В. П., Октысюк С. П. Трехфазно – однофазный многоскоростной электродвигатель для привода вентиляторов. \ Механизация и электрификация сельского хозяйства, № 6, 2001. –с.17-19.

8.  Бабаханов Ю. М., Алекперов Г. Б. и Хегай В. В. Приточно – вытяжное вентиляционное устройство. А. с. № 821853, МКИ F 24 F 7/06, 1981.

9.  Das Gut Behl – ein moderner Groβbetrieb der Milchproduktion in der BRD.\ Tierzucht, № 9, 1990. S. 405,406.

10.  Справочная книга по светотехнике. \Под ред. Ю. Б. Айзенберга. – М.: Энергоатомизд, 1995. – 528 с.

11.  Дунаев П. Ф., Меликов О. П. Конструирование узлов и деталей машин. – М.: Высшая школа, 1985. – 284 с.

12.  Красников В. В., Дубинин В. Ф. Подъемно-транспортные механизмы. – М.: Высшая школа, 1987. – 235 с.

13.  Методика оценки радиационной и химической обстановки по данным гражданской обороны Д. П. С.- МПО СССР, 1981.

14.  Правила устройства электроустановок. – М.: Энергоиздат, 2000. – 543 с.

15.  Коструба С. И. Электробезопасность на фермах. – М.: Росагропромиздат, 1990. – 169 с.

16.  Электротехнология / А.М.Басов и др. – М.: Агропромиздат, 1985. – 256 с.

17.  Водяников В. Т. Экономическая оценка средств электрификации и автоматизации сельскохозяйственного производства и систем сельской энергетики. Учебное пособие. - М.: МГАУ, 1997. – 172 с.

18.  Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. – М.: Минсельхозпрод России, ВНИЭСХ, 1998. – 59 с.

19.  Сырых Н. Н. Эксплуатация сельских электроустановок. - М.: Агропромиздат, 1986. – 255 с.

20.  Электротехнология в сельскохозяйственном производстве. Т. 73. (Научные труды ВИЭСХ). – М.: ВИЭСХ, 1989. – 125 с.

21.  Хорольский В.Я. и др. Технико-экономическое обоснование дипломных проектов. – Ставрополь: Изд-во СтГАУ «АГРУС», 2004. - 168 с.

22.  Машины и оборудование для АПК, выпускаемое в регионах России. Кат. Том. III. – М.: Информагротех, 1999.

23.  Справочник инженера-механика сельскохозяйственного производства. / Учебное пособие. – М.: Информагротех, 1995. – 552 с.

24.  Электротехнические схемы машин и оборудования для сельскохозяйственного производства. Каталог. – М.: Информагротех, 1991. – 59 с.