Разработка САПР трубчатых реакторов для производства малеинового ангидрида

действие двух условий, определяющих помещение с повышенной опасностью.

В данном случае проектируемый объект относится к помещениям без

повышенной опасности, т.к. в нем отсутствуют условия, создающие повышенную

или особую опасность.

6.6.3 Меры электробезопасности, используемые в проекте

Известно, что применение только одних организационных и технических

мероприятий по предупреждению поражения электрическим током не может в

полной мере обеспечить необходимую электробезопасность при эксплуатации

электроустановок. Существует ряд технических средств защиты от поражения

электрическим током. К таким средствам относятся защитное заземление,

защитное зануление, выравнивание потенциалов, защитное отключение,

электрическое разделение сети, двойная изоляция и т.д.

В данном проекте в качестве средства защиты от поражения

электрическим током было выбрано защитное заземление.

Защитное заземление – это преднамеренное электрическое соединение с

землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые

могут оказаться под напряжением. Под защитным заземлением понимают

совокупность заземлителя и заземляющих проводников. Различают искусственные

и естественные заземлители. В качестве естественных заземлителей используют

стальные трубопроводы, металлические оболочки кабелей, железобетонные

фундаменты и т.д. Искусственные же выполняются из горизонтальных или

вертикальных проводников.

6.6.4 Расчет заземляющего контура

Проектом предусматривается групповой тип заземления, выполненный из

горизонтальных электродов, уложенных параллельно друг другу на одинаковой

глубине. Вид заземлителя – горизонтальная полоса, длиной (L) – 50м,

сечением (ВxH) - 30x5мм, глубина размещения в грунте (h) - 0.4м, измеренное

удельное сопротивление грунта (ризм) 400Ом*м.

Расчет заземляющего контура заключается в следующей

последовательности шагов:

Вычисление сопротивления контурного заземления в однородной земле:

[pic], (6.1)

ррасч = ризм* ? (6.2)

где ? – сезонный коэффициент, определяемый и из справочной литературы.

[pic]

В данном случае для II климатической зоны и горизонтального

электрода длиной 50 м коэффициент ?=3.

?расч = 400*3 = 1200 Ом*м

Определение сопротивления группового контура:

[pic] (6.3)

где n - число полос (неизвестно);

m - коэффициент использования параллельно уложенных горизонтальных

полос (определяется из справочной лиитературы).

Стоит отметить, что значение ?гп не должно превышать значение 4 Ом.

Определяем ориентировочно количество полос по формуле:

n??го/?гп=58.25/4 =14.56 ?15 (6.4)

Для горизонтального электрода длинной 50м при расстоянии между

полосами в 2.5м, коэффициент использования полос равен 0.23.

Уточняем количество полос, необходимых для безопасного заземляющего

контура:

[pic] (6.5)

6.7 Производственное освещение

К современному освещению ВЦ предъявляются высокие требования как

гигиенического, так и технико-экономического характера. Правильно

спроектированное и выполненное освещение обеспечивает высокий уровень

работоспособности, оказывает положительное психологическое воздействие на

работающих, способствует повышению производительности труда. На

производстве используется два вида освещения: естественное и искусственное.

При проектировании естественного и искусственного освещения помещений

надлежит руководствоваться требованиями строительных норм и правил.

Нормативным документом по искусственному освещению являются СНиП II-А.9-

71, согласно которым определяется разряд зрительных работ и нормы

освещенности, и СНиП II-А.4-71, по которому общее искусственное освещение,

предназначенное для постоянного пребывания людей, должно обеспечиваться

газоразрядными лампами.

6.7.1 Расчёт естественного освещения

Естественное освещение подразделяют на боковое одностороннее или

двустороннее, осуществляемое через окна; верхнее, через аэрационные и

зенитные фонари; комбинированное.

На ВЦ, как правило, применяют одностороннее боковое естественное

освещение. В машинных залах дисплеи должны располагаться подальше от окон и

желательно сбоку.

Нормирование естественного освещения выполняется по коэффициенту

естественного освещения:

к.е.о. = Eр/Ен, (6.6)

где Ер – освещенность рабочего места, Лк;

Ен –освещенность вне помещения (на улице),Лк.

В России различают 5 световых зон. Тамбовская область находится в 3-

ей зоне, которая является базовой.

Для того чтобы рассчитать естественное освещение необходимо знать

площадь помещения. Минимальная площадь помещения определяется как:

S = Smin(N, (6.7)

где Smin - норма площади, т.е. минимальная площадь на одного работника;

N - количество работающих в помещении.

Для рабочего помещения конструкторского бюро Smin=7м2; количество

человек, эксплуатирующих разрабатываемую САПР равно 2. Для обеспечения

большего комфорта выберем площадь на одного работника в размере 10 м2:

S=10*2=20 м2.

Высоту помещения с учётом оптимальных условий примем H=3,5м.

Рассчитаем объём помещения:

V=S*H=20*3,5=70м3. (6.8)

Проверим соответствие объёма помещения заданной норме:

Vmin=V/N=70/2=35м3>15м3, (6.9)

следовательно высота помещения выбрана верно.

Из условия соотношения сторон помещения 1:1,5 определим длину и

ширину помещения:

S=(1,5*B)*B, (6.10)

откуда ширина помещения равна:

[pic], (6.11)

длина соответственно равна:

A = S/B = 20/4 =5м. (6.12)

Рассчитаем высоту остекления:

H0 = Н-0,8-0,3 = 3,5-0,8-0,3 = 2,4м, (6.13)

где Н - высота помещения;

0,3м - расстояние от потолка;

0,8м - расстояние от пола.

Переплет проемов - алюминиевый двойной.

Рассчитаем площадь световых проемов:

S0=Sп*lmin*(0*kl/(100*(0*r1), (6.14)

где Sп - площадь пола помещения, 20м2;

lmin - нормированная минимальная величина К.Е.О. для бокового

освещения 2%;

(0 - световая характеристика окна и отношения длин сторон, 16;

kl - коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими

зданиями, 1,3;

(0 - общий коэффициент светопропускания, зависящий от загрязненности

воздуха помещения, положения остекления, вида переплетов окон, 0,3;

rl - коэффициент, учитывающий отражение света от стен и потолка,

5,5.

S0=20*2*16*1,3/(100*0,3*5,5)=5м2

Вычислим длину остекления:

L0 = S0/H0 = 5/2,4 = 2,1м < 8м (6.15)

следовательно применяем неполное остекление.

6.7.2 Расчет искусственного освещения

Норма освещенности для разряда зрительной работы IVa Ен=300Лк.

Затенения рабочих мест нет.

Используем потолочные светильники типа УСП 35 с двумя люминесцентными

лампами типа ЛБ-40, световой поток 3120Лм, мощность лампы 40Вт, напряжение

питания 220В, 50Гц.

Находим расчетную высоту светильника над рабочим местом:

h=H-hc-hp, (6.16)

где hc- расстояние от потолка до светильника, равное 0,2м;

hp - высота стола, равная 0,8м.

Подставляя соответствующие значения в вышеуказанную формулу получаем

высоту подвеса равную:

h=3,5-0,2-0,8=2,5м.

Расстояние между светильниками:

Светильники располагаются параллельно короткой стороне помещения в

несколько рядов.

Lc=1,1(*h (6.17)

Подставляя соответствующие значения в эту формулу получим:

Lc=1,1*2,5=2,75м.

Расстояние между стенами и крайними рядами светильников:

Lck=(0,3*0,5)*Lc (6.18)

При Lc=2,75м это расстояние составит 1,3м.

Число рядов светильников nр:

nр=B/Lc (6.19)

Получаем число рядов светильников nр=4/2,75(2.

Индекс помещения:

[pic] (6.20)

где S - площадь помещения;

h - расчетная высота подвеса;

А и B - длина и ширина помещения.

Получаем:

[pic]

Из справочных данных находим ( - коэффициент использования

излучаемого светильниками светового потока при коэффициентах отражения:

- от потолка 70%;

- от стен 50%;

- от пола 10%;

- ( = 0.39.

Число светильников в ряду nc:

[pic], (6.21)

где k - коэффициент запаса при искусственном освещении газоразрядными

лампами помещений обыкновенных и жилых зданий (учитывается запыленность

светильника), равный 1,5;

z - коэффициент неравномерности освещения, Z = 1,2;

Фс - световой поток от одной лампы;

n - число ламп в светильнике.

[pic]

Округляя в большую сторону до ближайшего целого числа, принимаем

nc=3.

Общая длина светильников в ряду.

Длина одного светильника УСП 35 с двумя лампами ЛБ-40 равна 1,27м.

Отсюда общая длина светильников в ряду составит 3,83м. Светильники в ряду

будут располагаться на расстоянии:(5-3,83)/5=0,3м от стен помещения и друг

друга.

Фактический световой поток ФФ:

[pic] (6.22)

Подставляя соответствующие значения, получаем:

Фф=3076,92Лм

Отклонение светового потока:

[pic] (6.23)

Отклонение 9,11% допустимо (не превышает 10%), следовательно,

выбранную схему искусственного освещения можно принять к исполнению.

Вычислим мощность осветительной установки:

P = Pл*n*nс*nр (6.24)

P = 40*2*3*2 = 480Вт.

6.8 Кондиционирование

Под кондиционированием воздуха понимается процесс поддержания

параметров воздушной среды в допустимых пределах, который обеспечивает

надежную работу ЭВМ, длительное хранение носителей информации и комфортные

условия работы обслуживающего персонала.

Технические особенности работы ЭВМ требуют специального подхода к

выбору, проектированию и эксплуатации устройств кондиционирования воздуха.

Так как в машинном зале ВЦ выделяется большее количество теплоты, чем

в административных помещениях, то кондиционеры работают в течение всего

года только на охлаждение.

При организации кондиционирования воздуха на ВЦ ставятся более

жесткие ограничения в отношении температуры, влажности и содержания пыли в

воздухе и учитывается возможность использования пространства под

технологическим полом и над подвесным потолком.

Микроклимат производственных помещений определяется действующими на

организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения

воздуха. Для создания и подержания оптимального искусственного микроклимата

в помещениях, отвечающего санитарно-гигиеническим и технологическим

требованиям, применяется кондиционирование воздуха.

Расчет кондиционирования.

Определение суммарного количества избыточного тепла:

[pic], (6.25)

где [pic] - тепловыделение от электрооборудования;

[pic] - тепловыделение от людей;

[pic]- тепловыделение от солнечной энергии через остекленные проемы;

[pic] - тепловыделение от искусственного освещения.

Определение избыточного тепла от работающего оборудования

[pic], (6.26)

где (N - суммарная мощность электрооборудования в кВт.

[pic], (6.27)

где k1 = 0,7 - коэффициент использования АРМ;

k2 = 0,4 - коэффициент использования принтера;

k3 = 0,2 - коэффициент использования плоттера;

NАРМ = 0,42кВт - потребляемая мощность АРМ;

Nпр. = 0,12кВт - потребляемая мощность принтера;

Nпл. = 0,15кВт - потребляемая мощность плоттера;

n1 = 2 - количество АРМ;

n2 = 1 - количество принтеров;

n3 = 1 - количество плоттеров.

(N = 2*0,42*0,7 + 1*0,12*0,4 + 1*(0,15*0,2 = 1,01кВт,

QЭл = 860*1,01 = 868,6 ккал/час.

Определение тепловыделения от людей, занятых в процессе

проектирования можно определить по следующей формуле:

[pic], (6.28)

где n - число сотрудников, занятых проектированием;

Q1 - тепловыделение от одного человека, равное 70ккал/час (при t=20(С

физически легкой работе).

При численности персонала - три человека, находим, что Qл равно 210

ккал/час.

Определение тепловыделения от солнечной энергии через остекленные

проемы:

[pic] , (6.29)

где FО - площадь стеклового покрытия окна, FО=SО;

q0 - величина солнечной радиации, поступающей через 1м2 поверхности

остекления. Для окон с двойным остеклением и алюминиевым переплетом

q0=145Ккал/час;

[pic]- коэффициент, зависящий от поверхности остекления.

Для обычно загрязненного стекла [pic]=0,8. Итак находим:

Qост = 7,6*145*0,8 = 881,6ккал/час.

На 50м2 площади помещения приходится 1кВт тепловыделения от

освещения.

NОсв = 30/50 = 0,6кВт,

QОсв = 0,6кВт*860 = 529ккал/час

Определяем общего избыточного тепла:

Q = 868,6+210+881,6+529 = 2490ккал/час.

Определение величины необходимого воздухообмена:

[pic] (6.30)

где с = 0.24ккал/кг, теплоемкость сухого воздуха;

( = 1.205кг/м3, Плотность проточного воздуха;

tв = 23оС, температура воздуха внутри помещения;

tн = 15оС, температура воздуха, поступающего из кондиционера.

Подставляя в вышеуказанную формулу соответствующие значения,

получаем:

W = 1076,2м3/час

Определение кратности воздухообмена К:

[pic] , (6.31)

где V - объем помещения.

[pic]

Так как К больше 1 делаем вывод о необходимости кондиционирования

воздуха.

Выбор кондиционера.

Кондиционер БК-1500 типа КБ-05-01.93, оконный. Технические

характеристики:

- производительность по воздуху - 200м3/час;

- производительность по холоду - 1500ккал/час.

Определение необходимого количества кондиционеров.

Q/QХ=2490/1500=1,66

где QХ - производительность выбранного кондиционера по холоду.

Делаем вывод, что для поддержания необходимого микроклимата в

помещении достаточно двух кондиционеров БК-1500.

6.9 Средства пожаротушения

Существует множество способов тушения пожаров. К ним относятся:

охлаждение горящих веществ путем нанесения огнетушащих средств (воды, пены

и др.); разбавление концентрации горючих веществ инертным газом (азотом,

углекислым газом); изоляция горящих веществ от зоны горения нанесением

пены, песка, кошмы; химическое торможение реакции горения путем орошения

флегматизирующими веществами. Эффективность этих методов зависит от стадии

развития пожара, масштабов загорания, особенностей горения материалов.

Стоит отметить, что применение установок тушения пожара с

использованием воды, пены и сухих химических порошков на ВЦ нежелательно из-

за наличия дорогостоящей аппаратуры.

В данном проекте предусмотрено наличие ручных углекислотных

огнетушителей ОУ-5. Такие огнетушители обычно устанавливаются в помещениях

ВЦ из расчета один огнетушитель на 40-50м2 площади, но не менее двух в

помещении. Так как площадь проектируемого объекта составляет 30м2, то двух

огнетушителей на помещение ВЦ будет достаточно.

Обязательным средством ликвидации пожаров в начальной стадии являются

также пожарные краны, которые устанавливаются в коридорах, на площадках

лестничных клеток, у входов т.е. в доступных и заметных местах. Напор воды

должен обеспечивать радиус действия, достаточный для достижения наиболее

удаленной и возвышенной части здания, но не менее 6 м.

На ВЦ необходимы также устройства пожарной автоматики, которые

предназначены для обнаружения, оповещения и ликвидации пожаров. Они

включают в себя системы автоматической пожарной и охранно-пожарной

сигнализации, автоматические установки пожаротушения (АУП), системы

противодымной защиты зданий повышенной этажности. Стоит отметить, что

нежелательно использовать водяные, водно-химические и пенные автоматические

установки пожаротушения из-за наличия дорогостоящего оборудования. Для

тушения пожара на ВЦ следует применять газовые АУП, которые снабжаются

звуковой и световой предупредительной сигнализацией. В качестве газа в них

используется фреон. Для расчета необходимого количества АУП используют

формулу:

m=V*qн*k, (6.32)

где V = 30м3 – объем помещения;

qн = 0.22кг/м3 – нормативная массовая огнетушащая концентрация

вещества для помещений с категорией В;

k = 1.2 – коэффициент потери хладона.

m = 30*0.22*1.2 = 7.92

Таким образом, в проектируемом помещении ВЦ необходимо установить 8

устройств автоматического пожаротушения.

7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

САПР трубчатых реакторов для производства малеинового ангидрида

предназначена для замены уже существующего процесса ручного проектирования.

Для подтверждения целесообразности внедрения САПР необходимо

рассчитать экономический эффект, то есть тот дополнительный доход, который

можно получить при внедрении САПР. Этот эффект определяется отношением

полученного результата к затратам, вызвавшим этот результат. Экономический

эффект рассчитывается за определенный расчетный период. Расчетный период

включает в себя несколько временных отрезков, которым соответствуют

определенные капитальные вложения:

- предпроизводственные капитальные вложения;

- единовременные капитальные вложения;

- текущие эксплуатационные затраты.

Начинается расчетный период в момент открытия финансирования научно-

исследовательских работ, а заканчивается в момент окончания периода

эффективного функционирования.

Период эффективного функционирования определяется в первую очередь

моральным износом. Он зависит от вида продукта и от технического уровня.

Для САПР период эффективного функционирования составляет ta=2 года.

В зависимости от степени новизны создаваемой САПР, возможны два

варианта:

- создание принципиально новой САПР для объектов, ранее не

выпускаемых и не используемых в промышленности;

- создание САПР, заменяющей соответствующий процесс ручного

проектирования.

Разрабатываемая в данной работе САПР соответствует второму варианту.

В этом случае для расчета экономического эффекта возможны два

подхода:

- количество проектов за год как в условиях ручного, так и

автоматизированного проектирования принимаются одинаковыми и определяются

исходя из условий полной загрузки комплекса САПР;

- количество проектов, разрабатываемых за год с использованием САПР,

превышает количество проектов при ручном проектировании за счет снижения

трудоемкости разработки одного проекта.

Будем вести расчет исходя из второго подхода. В этом случае расчетная

формула эффекта имеет вид:

[pic] , (7.1)

где Зг1, Зг2 - годовые затраты до и после внедрения графической подсистемы

САПР, соответственно, руб.;

Рг1, Рг2 - годовой результат (стоимость реализованных проектов) до

и после внедрения подсистемы, соответственно, руб.;

Кр - норма реновации основных фондов, определяемая с учетом фактора

времени;

Ен - норматив приведения разновременных затрат и результатов,

численно равный коэффициенту эффективности капитальных вложений (Ен =

0,15).

Норма реновации основных фондов определяется по формуле:

[pic] , (7.2)

где tсл - срок службы подсистемы (1-2 года).

Принимаем tсл = 2 года. Получаем по формуле (7.2) Кр=0,5.

Годовые затраты определяются по формуле:

[pic], (7.3)

где Иг - годовые текущие издержки при моделировании объектов, руб.;

Кt - единовременные затраты, руб.;

Кпр - предпроизводственные затраты, руб.;

аt = 1; at1 = 1,15 - коэффициенты приведения к текущему году.

При автоматизированном моделировании в составе годовых затрат

учитываются:

- Иг - годовые затраты на стадии разработки моделей в условиях

графической подсистемы без учета амортизационных отчислений, руб.;

- Кt - затраты на приобретение комплекса технических средств

графической подсистемы САПР, руб.;

- Кпр - затраты на создание комплекса технических и программных

средств, руб.

При ручном моделировании в составе годовых затрат учитываются только

затраты на стадии моделирования макета (Иг).

Стоимость реализованных проектов рассчитывается по формуле:

[pic] , (7.4)

где Цпр - цена проекта, руб.;

N - количество реализуемых проектов в год, шт.

Расчет единовременных затрат.

При определении единовременных затрат известно, что организация не

располагает необходимыми техническими средствами для создания графической

подсистемы САПР и их требуется приобрести.

Величина единовременных затрат определяется по формуле:

[pic] , (7.5)

где К0 - капитальные затраты на основные средства вычислительной техники,

руб.;

КВ - капитальные затраты на вспомогательное оборудование, руб.;

КС - капитальные затраты на строительные работы, связанные с

внедрением графической подсистемы САПР, руб., принимаем равным 0;

1,133 - коэффициент, учитывающий затраты на доставку и монтаж

основного и вспомогательного оборудования.

Капитальные затраты на основные средства определяются из сметы

спецификаций которые показаны в таблице 7.1:

Таблица 7.1 - Смета спецификаций

|Наименование | |Цена, |Стоимость, |

|технических средств |Количество, |Руб |руб |

| |шт | | |

|АРМ на базе Pentium III |1 |21200 |21200 |

|600/10Gb/8Mb AGP/CD-ROM 52x | | | |

|АРМ на базе Pentium III |1 |20100 |20100 |

|600/10Gb/4Mb AGPx | | | |

|Плоттер HP Design Jet 430c |1 |11190 |11190 |

|Принтер HP Laser Jet 2100 |1 |45000 |45000 |

|Источники бесперебойного |2 |550 |1100 |

|питания SMART-UPS 420 | | | |

|Итого | | |98590 |

Получаем Ко = 98590 руб. Капитальные затраты на вспомогательное

оборудование можно принять в размере 10% от капитальных затрат на основные

средства.

Кв = 0,1*98590 = 9859 руб.

Кс = 0

Kt = (98590 + 9859)*1.133 = 122873 руб.

Расчет стоимости одного машино-часа работы комплекса технических

средств САПР.

Стоимость часа машинного времени рассчитывается по формуле:

[pic] , (7.6)

где Зэкс - сумма затрат по эксплуатации средств вычислительной техники,

руб.;

Тэф - эффективный фонд времени работы оборудования (за год), руб.

Сумма затрат на эксплуатацию средств вычислительной техники

определяется по формуле:

[pic] , (7.7)

где Зм = 985,90 руб. - затраты на основные и вспомогательные материалы

(в размере 1% от стоимости оборудования), руб;

Зэ - затраты на электроэнергию, руб.;

Зз - затраты на зарплату работников (с учетом отчислений на

социальные нужды в размере 35,6%), руб.;

За - сумма годовых амортизационных отчислений, руб.;

Зрто - затраты на ремонт и техническое обслуживание оборудования,

руб.;

Зпр - прочие расходы, руб.

Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле:

[pic] , (7.8)

где Мi - установленная мощность i-го вида оборудования, квт. (таблица 7.2);

Тэфi - эффективный фонд времени работы i-го вида оборудования (за

год), час.;

Цквт/ч - цена одного киловатт-часа электроэнергии, руб.

cоставляет 0,63 руб.;

Км - коэффициент использования мощности, равный 0,9.

Таблица 7.2 - Затраты электроэнергии устройствами

|Наименование |Mi, |Tэф i, |

|технических средств |Квт |Час |

|АРМ на базе Pentium III 600 |0,42 |1500 |

|Принтер HP Laser Jet 2110 |0,12 |500 |

|Плоттер HP Desk Jet 430c |0,12 |750 |

|ИПБ Smart-UPS 420 |0,05 |1500 |

Зэ = (0,42*1500*2 + 0,12*750 + 0,05*1500*2 +

+ 0,12*500)*0,605*0,9 = 850 руб.

Затраты на зарплату персонала определяются по формуле:

[pic] , (7.9)

где Омес i - месячный оклад работника i-й квалификации, руб.;

Чi - численность работников i-й квалификации, чел.;

12 - число месяцев в году;

Ксс - коэффициент, учитывающий начисления на заработную плату

(отчисления на социальные нужды), равный 1,356.

Данные для расчета берутся из штатного расписания подразделения

(таблица 7.3).

Таблица 7.3 – Таблица штатного расписания подразделения

|Профессия |Численность, чел. |Оклад, руб. |

|Инженер-cистемотехник |1 |2500 |

|Инженер-дизайнер |1 |2000 |

|Инженер-конструктор |1 |2000 |

|Итого |3 |6500 |

Зз = 12*1,356*(2500 + 2000 + 2000) = 105768 руб.

Сумма годовых амортизационных отчислений определяется по формуле:

[pic] , (7.10)

где НО, НВ - нормы амортизации на реновацию для основного и

вспомогательного оборудования, соответственно.

В соответствии с существующим законодательством нормы амортизации

установлены в следующих размерах - НО = 10%, НВ= 20%.

[pic]

Затраты на ремонт определяются в соответствии с нормой отчислений на

ремонт, которую можно принять в размере 16% от основных капитальных

вложений.

Зрто = 11830*0,16 = 1893 руб.

Прочие расходы принимаются в размере 1% от основных капитальных

вложений.

Зпр = 0,01*98590 = 985,9 руб.

Зэкс = 774,35 + 1233,3 + 105768 + 9292,2 + 12389,6 + 774,35 =

= 122312,8 руб.

Определяем по формуле (7.6) Цмч (Тэф i из таблицы 7.2 равно 10250

час):

Цмч = 122312,8/10250 = 11,9 руб/час.

Расчет предпроизводственных затрат.

Предпроизводственные затраты на создание САПР определяются по

формуле:

[pic]) , (7.11)

где Тпс - трудоемкость разработки программных средств графической

подсистемы САПР, человеко-дни, 254;

Цмч - цена одного машино-часа работы комплекса вычислительной

техники, руб.;

Омес - средний месячный оклад разработчика САПР (с учетом отчислений

на социальные нужды в размере 35,6%) , руб.;

0,3 и 0,7 - коэффициенты распределения общих затрат времени на работу

машины и разработчика САПР;

25,4 - среднее число рабочих дней в месяце, дни.

Кпр = 254*(0,3*11,9*8 + 0,7*1,356*2000/25,4)=26238 руб.

Затраты на ручное и автоматизированное моделирование.

Стоимость ручного моделирования определяется по формуле:

[pic] , (7.12)

где Трi - трудоемкость i-го этапа моделирования, час;

Омес - средний месячный оклад специалиста по макетированию (с учетом

отчислений на социальные нужды в размере 35,6%), руб.

Омес = 1,356*3000 = 4068 руб.

Ср = 1/25.4*4068*1000 = 140175,50 руб.

Стоимость автоматизированного моделирования определяется по формуле:

[pic] , (7.13)

где Труч - трудоемкость ручных операций моделирования, человеко-часы;

Омес - средний месячный оклад моделировщика (с учетом отчислений на

социальные нужды в размере 35,6%),руб.;

Тмаш - трудоемкость операций моделирования с использованием

программно-технического комплекса САПР, машино-часы;

Цмч - цена одного машино-часа работы комплекса вычислительной

техники, руб.

Труч = 250 человеко-часов

Тмаш = 200 машино-часов

Цмч = 11,9 руб.

ССАПР = 250*1,356*2000/25.4 + 200*11,9

ССАПР = 29072 руб.

Расчет годовых текущих издержек на разработку проекта.

Годовые текущие издержки при ручном моделировании вычисляются по

формуле:

[pic] , (7.14)

где Ср - стоимость ручного моделирования, руб.;

N - число проектов, шт.

При ручном моделировании в год реально выполнить 2 проекта.

Иr = 160157,50*2 = 320315 руб.

Для ручного моделирования Цпр = 500000 руб. По формуле (7.4):

Рг = 500000*2 = 1000000 руб.

При ручном моделировании в составе годовых затрат учитываются только

затраты на стадии разработки проекта (Иг).

Годовые текущие издержки при автоматизированном моделировании

вычисляются по формуле:

[pic] , (7.15)

где За - сумма годовых амортизационных отчислений, руб.;

ССАПР - стоимость автоматизированного моделирования, руб.;

N - число проектов, шт.

Принимаем N = 5 шт.

За = 11830 руб.

Иr = 29233*5 – 11830 = 134335 руб.

Для автоматизированного моделирования Цпр=250000 руб. По формуле

(7.4):

Рг = 250000*5 =1250000 руб.

Годовые затраты определяются по формуле (7.3):

Зг = 134335 + (0,5 + 0,15)*122873*1 + 26238*1,15*0,15 =

= 218728 руб.

По формуле (7.1) рассчитаем экономический эффект от внедрения САПР:

Эт = (1250000-218728)/0,65-(1000000-320315)/0,65 =

= 370722 руб.

Экономический эффект от внедрения САПР составил 370722 руб., что

подтверждает необходимость разработки САПР. В таблицу 7.4 занесены технико-

экономические показатели разработки САПР

Таблица 7.4 - Технико-экономические показатели разработки САПР.

|Показатели |Ед.изм |До внед- |После |Измене- |

| | |рения |внедре-ния |ние |

| | |САПР |САПР |показат.,% |

|Количество проектов |шт |2 |5 |150 |

|Стоимость проекта |руб |500000 |250000 |-50 |

|Стоимостная оценка |руб |1000000 |1250000 |25 |

|результатов | | | | |

|Предпроизводственные затраты|руб |( |26238 |( |

|Единовременные затраты |руб |( |122873 |( |

|Стоимость разработки проекта|руб |140175 |29233 |-79 |

|Годовая стоимостная оценка |руб |292247 |218728 |-25 |

|затрат | | | | |

|Экономический эффект |руб |( |370722 |( |

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения дипломного проекта был выполнены следующие

разработки:

- Поставлена задача на проектирование;

- Построена структурная схема САПР;

- Построена функциональная схема САПР;

- Разработана математическая модель трубчатого реактора;

- Поставлена задача оптимального проектирования и создана программа

ее решающая;

- Разработана подсистема ввода-вывода;

- Разработана подсистема визуализации;

- Разработана информационно-поисковая подсистема;

- Разработана подсистема выбора вспомогательного оборудования;

- Разработана подсистема выбора катализатора;

- Разработана подсистема выбора хладагента;

- Разработана подсистема формирования документации.

Разработанная САПР позволяет проектировать реакторы синтеза

малеинового ангидрида. Главным достоинством данной САПР является повышение

качества малеинового ангидрида, значительное облегчение труда

проектировщика, уменьшение затрат при проектировании.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНТКОВ

1. Молдавский Б.Л., Кернос Ю.Д., Малеиновый ангидрид и малеиновая

кислота, Л. «Химия», 1976;

2. Муша Ж.Э., Гиллер С.А., Шиманская М.В. и др., Получение

малеинового ангидрида парофазным окислением бензола. Л., «Химия», 1978;

3. Гуревич Д.А., Фталевый ангидрид, М. «Химия», 1968;

4. Темкин М.И. Научные способы подбора и производства катализаторов.

Новосибирск. «Наука», 1964;

5. Литовка Ю.В., Кузнецов А.А., Моделирование и оптимизация

технологических объектов в САПР: Лаб. практимум. Тамбов, ТГТУ, 1996;

6. Балакирев В.С., Воронов Н.В., Глазырин И.М., Ермаков Н.Н., Малыгин

Е.Н., Определение коэффициентов математической модели реактора окисления

бензола до малеинового ангидрида, Труды ТИХМа, Тамбов 1971;

7. Горелик А.Г, Балакирев В.С., Любарский А.Г., Ермаков Н.Н.,

Малыгин Е.Н., Вопросы математического моделирования и оптимизации реактора

получения малеинового ангидрида из бензола, в сб. «Всесоюзная конференция

по химическим реакторам», Новосибирск, 1971;

8. Иоффе И.И., Любарский А.Г. «Кинетика и катализ», 1962;

9. Самарский А., Сеточные методы. М., «Наука», 1979;

10. Иванов А.В., Численные методы. Л. «Мир», 1984.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

СХЕМА ТЕНОЛОГИЧЕСКИХ СТАДИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

СХЕМА САПР СТРУКТУРНАЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ В

СХЕМА САПР ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ Г

РЕЗУЛЬТАТ ОПТИМИЗАЦИИ

-----------------------

Трубчатый

реактор

3

2

1

Q

М

Б

2

1

w2

w3

w1

Страницы: 1, 2, 3, 4