МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПРОГНОЗНЫХ ЗНАЧЕНИЙ НОРМ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ С МЕНЯЮЩЕЙСЯ ВЕЛИЧИНОЙ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ

METHODS OF CALCULATING FORECAST VALUES OF SPECIFIC ELECTRIC CONSUMPTION RATES IN ENTERPRISES WITH VARIABLE POWER CONSUMPTION
Цитировать:
Хошимов Ф.А., Рахмонов И.У. МЕТОДЫ РАСЧЕТА ПРОГНОЗНЫХ ЗНАЧЕНИЙ НОРМ УДЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОПОТРЕБЛЕНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ С МЕНЯЮЩЕЙСЯ ВЕЛИЧИНОЙ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОЩНОСТИ // Universum: технические науки : электрон. научн. журн. 2021. 10(91). URL: https://7universum.com/ru/tech/archive/item/12384 (дата обращения: 11.08.2022).
Прочитать статью:

 

АННОТАЦИЯ

В статье рассматриваются вопросы определения прогнозных значений норм расхода электроэнергии для предприятий с меняющейся величиной потребляемой мощности и предлагается метод расчета прогнозных и нормативных значений расхода электроэнергии. Разрабатываются номограмма расчета удельного электропотребления базового блока при переработке хлопка-сырца и нормативная характеристика, которая может использоваться как номограмма расчёта удельного электропотребления для тех предприятий, в которых часовая производительность меняется в широких пределах.

ABSTRACT

The article discusses the issues of determining the predicted values   of electricity consumption rates for enterprises with varying power consumption and proposes a method for calculating the predicted and standard values   of electricity consumption. A nomogram of calculating the specific power consumption of the base unit when processing raw cotton and a standard characteristic are being developed, which can be used as a nomogram of calculating the specific power consumption for those enterprises in which the hourly productivity varies widely.

 

Ключевые слова: нормирование, прогнозирование, расход электроэнергии, номограмма, оборудование, режим работы, агрегат.

Keywords: rationing, forecasting, power consumption, nomogram, equipment, operating mode, unit.

 

При прогнозировании и нормировании потребления электроэнергии для предприятий, выпускающих единую продукцию, отдельно выделяются предприятия с меняющейся величиной потребляемой мощности. Отличительной особенностью таких предприятий является то, что основные технологические агрегаты и технологические линии включаются в работу раздельно в зависимости от объема переработки сырья и полуфабрикатов, качества продуктов переработки при воздействии различных факторов (влажность, температура, организационные неполадки, поступление сырья в неполном объеме и др.) [1-3].

Существующие методы не могут удовлетворять требования нормирования для этих предприятий, так как на этих предприятиях энергетические и технологические показатели на них постоянно меняются и требуют специальных методов расчета.

Предлагается производить расчет в следующей последовательности.

1. Выбор единицы измерения.

2. Классификация групп по суммарной потребляемой мощности отдельных технологических линий, работающих в одновременном режиме в зависимости от технологического регламента.

3. Оценка часовой производительности каждой группы и предприятия в целом.

4. Определение фонда времени работы предприятия.

5. Прогнозирование ожидаемого влияния факторов и, соответственно, потребляемой мощности группы одновременно работающего оборудования, а также основных производственных показателей: выпуск продукции, часовая производительность, фонд рабочего времени.

6. Построение математических моделей абсолютного и удельного расхода электроэнергии .

В качестве примера может быть принят хлопкоочистительный завод, который работает в круглосуточном режиме и перерабатывает хлопок-сырец различных сортов при резко изменяющихся условиях производства.

Режим работы оборудования на этом предприятии зависит от многих факторов, определяющих число работающих агрегатов и, естественно, его потребляемую мощность. К таким факторам относятся: сортность и очередность переработки хлопка-сырца разных сортов, способ его сбора (ручной, машинный), засоренность, влажность, число перевалок при транспортировке от производственного склада до сортировочно-сушильного цеха, темпы поставок хлопка нового урожая, погодные условия. В результате влияния указанных факторов расход электроэнергии на данном производстве резко изменяется. При одинаковом количестве перерабатываемого сырья максимальное потребление электроэнергии может отличаться от минимального на 60% и более. Единственный стабильный энергетический показатель – потребляемая мощность одновременно работающего технологического оборудования тех агрегатов, участие которых в производственном процессе связано с воздействием того или иного фактора [4-6]. Для удобства анализа и расчета все оборудование можно разделить на группы (блоки), в которые входят агрегаты и технологические линии, участ-вующие в процессе производства в характерных ситуациях. В качестве первого (базового) блока принимается комплекс машин и механизмов, работающих в рамках установленных технологических нормативов (при отсутствии каких-либо влияющих факторов). Потребляемая мощность, кВт, первого блока определяется по формуле:

,                                                                                (1)

где  –  потребляемая мощность -го агрегата, кВт;

 – количество оборудования, работающего в рамках действующих нормативов (при отсутствии каких-либо влияющих факторов).

Второй и последующие блоки включают в себя кроме базового также дополнительного оборудования, которое должно работать для доведения сырья до требуемых стандартов. Потребляемая мощность каждого блока определяется по следующим выражениям:

                                                                   (2)

где – количество дополнительного оборудования, включаемого в работу в

связи с воздействием соответствующих факторов;

– число блоков;

– соответственно потребляемые мощности включаемого оборудования.

Получив путём специальных измерений мощности каждого агрегата, определяем потребляемую мощность каждого блока. В таблице 1 представлены основные показатели комплекта оборудования первого (базового) блока с общей потребляемой мощностью 760 кВт, и дана нормативная характеристика  (рис.5.1), где  - удельный расход электроэнергии,  – часовая производительность.

Таблица 1.

Основные показатели комплекта оборудования первого (базового) блока с общей потребляемой мощностью 760 кВт

                   Оборудование

Число

агрегатов

Фактическая суммарная

мощность, кВт

Разборщик бунтов

1

12

Пневмотранспорт

1

60

Очиститель мелкого сора с комплектом оборудования

1

13

Джин с комплектом оборудования

2

300

Линтера с комплектом оборудования

6

200

Гидропресс волокна

1

60

Гидропресс линтера

1

60

Гидропресс у люка

1

55

 

Рисунок 1. Номограмма расчета удельного электропотребления базового блока при переработке хлопка-сырца

 

Приведённая нормативная характеристика может использоваться как номограмма расчёта удельного электропотребления для тех предприятий, где часовая производительность меняется в широких пределах.

Следует отметить характерную особенность рассматриваемого предприятия, потребляемая мощность которого не зависит от производительности, а определяется мощностью технологического и вспомогательного оборудования.

Для таких предприятий – с узким интервалом изменения часовой производительности (что является особенностью хлопкоочистительных заводов) в качестве расчётной номограммы принимается отрезок характеристики в пределах рабочей зоны производительности. При появлении такого фактора, как влажность сырья, дополнительно включается сушильный комплекс мощностью = 80 кВт, следовательно, второй блок оборудования потребляет 760 + 80 = 840 кВт. Далее, при появлении других влияющих факторов формируются следующие блоки, последний из которых в данном производстве потребляет 1450 кВт. Полученная система блоков может быть положена в основу разработки норм удельного электропотребления и их корректировки. Метод расчёта заключается в следующем: определяется годовая норма удельного расхода электроэнергии на базе статистических данных расхода  за предшествующий год с соответствующей корректировкой  при ожидаемых изменениях в планируемом году, затем, на основе расчётных показателей числа рабочих часов  в планируемом году, определяем среднегодовую мощность по формуле:

  ,   кВт                                                         (3)

По имеющимся нормативным характеристикам находим блок, мощность

которого  наиболее близка к полученной среднегодовой мощности, т.е. Математическая модель удельного расхода электроэнергии , кВт.ч/т, для рабочей зоны часовой производительности , т/ч, предприятия по переработке хлопка-сырца имеет вид:

 

,                                                               (5.4)

 

где  и – постоянные коэффициенты модели при неизменной потребляемой мощности блока, не зависящей от производительности. Зная планируемую среднечасовую производительность предприятия, находим удельное электропотребление на единицу перерабатываемой продукции – хлопковолокна.

С учётом полученной модели (нормативной характеристики) формула для определения нормы удельного электропотребления на планируемый год, с учётом мер по совершенствованию производства будет иметь следующий вид:

                                                            (5)

В течение года плановое значение  уточняется и корректируется с использованием соответствующего набора блоков в зависимости от изменений в результате воздействия определённых факторов. Эта корректировка может выполняться в преддверии каждого квартала или месяца на основе результатов соответствующих экспертных оценок ожидаемого воздействия того или иного фактора специалистами предприятиями. В частности, если в данном примере ожидаются сухая погода и ручной сбор хлопка-сырца, то корректировка ведётся по первому (базовому) блоку согласно формуле [7]:

 ,                                                           (6)

,                                                          (7)

где – удельный расход электроэнергии при ожидаемой потребляемой мощности, соответствующей - му блоку.

В рассматриваемом примере, если норма (=124,5 кВт/ч) была установлена по второму блоку, то при переходе к первому блоку мощностью 760 кВт она снижается на 19,5 кВт.ч/т и составит 105 кВт.ч/т. При ожидаемом воздействии других факторов корректировка ведётся с учётом соответствующих блоков. Описанная методика была проверена по фактическим данным шести хлопкоочистительных заводов. Она оказалась достаточно простой и точной – погрешность расчётов не превышала 2 –3 %.

 

Список литературы:

  1. Аллаев К.Р., Хошимов Ф.А. Энергосбережение на промышленных предприятиях. – Т.: Фан, 2011. – 208 с.
  2. Дзевенцкий А.Я., Хошимов Ф.А. Шукуров А.З. Метод нормирования электроэнергии на предприятиях с изменяющимися режимами потребления мощности. // Промышленная энергетика. 1996. № 5. С.4 - 6.
  3. Гофман И.В. Нормирование потребления энергии и энергетические балансы промышленных предприятий. – Л.: Энергия.1966. - 319 с.
  4. Дзевенцкий А.Я., Хошимов Ф.А., Ибрагимов К.Х. Метод анализа и расчёта энергоёмкости продукции предприятий, использующих комплексно электрическую энергию и энергию вторичных энергоносителей. //Промышленная энергетика. 2001. № 4. С.24 - 48
  5. Баратов Н.А., Дзевенцкий А.Я., Захидов Р.А., Качергинский М.М., Хошимов Ф.А. Энергосбережение в промышленности. – Т.: Фан. 1993.-  140 с.
  6. Хошимов Ф.А. Оптимизация использования энергоресурсов в текстильной промышленности. Т. – Фан, 2005. – 252 с.
  7. Rakhmonov I.U. Regulation of energy consumption in the iron and steel mills. // Scientific journal «European Science review». Austria, Vienna, 2018. - №5-6 May-June. PP. 327-329.  
Информация об авторах

доктор технических наук, профессор, заведующий лабораторией, Институт энергетики и автоматики академии наук Республики Узбекистан,Республика Узбекистан, г. Ташкент

Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Laboratory of the Institute of Energy and Automation, Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan, Republic of Uzbekistan, Tashkent

заведующий кафедрой «Электроснабжение», доктор философии (PhD) по техническим наукам, доцент, Ташкентский государственный технический университет по имени Ислама Каримова, Узбекистан, г. Ташкент

Head of Department “Power Supply” Doctor of Philosophy (PhD) in Technical Sciences, assistant professor, Tashkent State Technical University named after Islam Karimov, Uzbekistan, Tashkent

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор), регистрационный номер ЭЛ №ФС77-54434 от 17.06.2013
Учредитель журнала - ООО «МЦНО»
Главный редактор - Ахметов Сайранбек Махсутович.
Top