Разработка ресурсосберегающих технологий и режимов на городском электрическом транспорте

количество природного газа 24 ? 6 ? 365 ? 450 = 23,65 ? 106 м3. Общее

количество природного газа за год 14,783 + 23 = 38,43 ? 106 м3.

При работе дизель-генераторов количество тепловой энергии практически

равно количеству электрической энергии, поэтому количество выработанного

тепла в виде горячей воды с температурой 80....90°С и расходом 170 м3/ч

(одним дизель-генератором) составит аналогично

109822 ? 106 ккал, что покрывает годовую потребность ХКП

«Горэлектротранс» в тепле. В расчете принимаем значение 99244,8 Гкал.

Это и будет экономией.

Цена 1 кВт-ч, произведенного на дизель-генераторах, работающих на

природном газе, стоимостью за 1000 м3 - 0,144 грн., и расходующими 450м3/ч.

каждым, будет

ЦкВт-ч = (Цприр.газа ? 860) / (QH ? оАВ ? оген) = (14400 ? 860) /

(8000 ? 0,36 ? 0,96) = 0,448 грн.

где: Цприр.газа = Цена 1 м3 природного газа - 1,44 грн. QH - низшая

теплоотводность 1 м3 природного газа, равная 8000 ккал

оАВ - КПД дизеля, равное 0,36

оген - КПД генератора, равное 0,96

С учетом затрат на обслуживание, стоимость 1 кВт-ч электроэнергии,

произведенного на дизель-генераторах (ДГ) принимаем 0,5 грн., тогда годовая

стоимость всей произведенной на ДГ электроэнергии составит:

ЦДГ = Waз ? ЦкВт-ч = 127,7 ? 106 ? 0,5 = 638,5 ? 105 грн.

В случае потребления этой электроэнергии ХКП «Горэлектротранс» от

Государственной энергетической компании по цене за 1 кВт-ч 0,7405 грн., ее

бы стоимость составила:

Цобщ = Wroд ? ЦкВт-ч = 127,7 ? 106 ? 0,7405 грн. = 638,5 ? 105 грн.

Экономия средств составит:

Ээл = (945,5 - 638,5) ? 105 = 307 ? 105 грн.

Годовое потребление тепла в ХКП «Горэлектротранс» составляет 99244,8

Гкал, при цене за 1 Гкал отпускаемого ГЭК и равной 8,296 ? 105 грн.

стоимость тепла за год составляла бы 99244,8 ? 8,296 ? 105 = 829,6 ?

105 грн.

Так как это тепло производится попутно с электроэнергией дизель-

генераторами, то это и будет экономией.

Для производства этого тепла потребовалось бы:

(99244,8 ? 106 ккал) / (8000 ккал/м3 ? 0,8) = 15,5 ? 106 м3

природного газа в год.

Общая экономия по электроэнергии и тепла составит:

Э = ЭЭЛ + Этеп = 307 ? 106 грн. + 832,3 ? 105 грн. = 1130,3 ? 105

грн.

Стоимость 24 дизель-генераторов составит (при цене 2,6 млн. грн., за

1 ДГ):

ЦДГТ = 24 ? 26 = 6,24 млн. грн.

С учетом установки, монтажа по данным дизельного производства,

стоимость будет порядка 8,7 млн. грн.

С учетом затрат на НИОКР это будет:

ЦДГ = ЦДГТ + Цниокр = (870 + 964,0948) ? 105 грн.

Срок окупаемости составит:

Т = ЦДГ/ Э = 964,0948 / 1130,3 = 0,853 года.

Данные срока окупаемости свидетельствуют о технической

целесообразности и высокой экономической эффективности автономной системы

децентрализованного энергоснабжения городского электрического транспорта.

При определении срока окупаемости были учтены затраты на

электроэнергию и тепло.

С учетом всех составляющих затрат, а также надежности, экономии

материалов, срок окупаемости будет меньше, а экономия выше.

Необходимое финансирование с учетом начислений для внесения в

тематическую карту по годам составит:

1999 год - 144,8 тыс. грн.

2000 год - 325,3 тыс. грн. 2000 год - 470,8 тыс. грн.

ИТОГО: 940,9 тыс. грн.

Расчет на использование децентрализованных энергоустановок в ХКП

«Горэлектротранс» в Салтовском трамвайном депо, троллейбусном депо № 2, 3.

1) Потребление электроэнергии (фактические данные за 1998 год):

1.1) Салтовское трамвайное депо:

- на тягу: 23,0939 млн. кВт-ч/год;

- на ПРН: 0,5396 млн. кВт-ч/год;

- суммарное: 23,6335 млн. кВт-ч/год.

1.2) Троллейбусное депо № 2:

- на тягу: 15,25794 млн. кВт-ч/год;

- на ПРН: 0,45799 млн. кВт-ч/год;

- суммарное: 15,71593 млн. кВт-ч/год.

1.3) Троллейбусное депо №3:

- на тягу: 14,9394 млн, кВт-ч/год;

- на ПРН: 0,44328 млн. кВт-ч/год;

- суммарное: 15,38268 млн. кВт-ч/год.

2) Потребление тепла на отопление и горячее водоснабжение.

Фактические данные за 1998 год:

2.1) Салтовское трамвайное депо: 16649 Гкал/год = 19,363 млн. кВт-

ч/год;

2.2) Троллейбусное депо № 2: 2615 Гкал/год = 3,041245 млн. кВт-ч/год;

2.3) Троллейбусное депо № 3: 3134 Гкал/год = 3,644842 млн. кВт-ч/год.

3) Технические характеристики мотор-генератора 17-ГД-100 А.

3.1) Общая характеристика.

Дизель-генератор (мотор генератор) типа 17 ГД-100 А выпускает ГП

«Завод им. Малышева» в комплекте с газовой аппаратурой. Это позволяет ему

работать как газодизель, используя природный газ и другие газы: шахтный,

биогаз и т. д. При работе в номинальном режиме часовой расход природного

газа (типа Шебелинского) равен: 450 м3/ч.

Мощности: электрическая -1600 КВт; тепловая -1530 кВт. Среднее число

часов работы в году - 6000.

3.2) Годовая выработка электрической и тепловой энергии одним мотор-

генератором в течении 6000 часов (года):

3.2.1. Электрической энергии:

Wэл,год = 160 ( 6000 = 9,6 млн. кВт-ч/год;

3.2.2. тепловой энергии:

QТ,год = 1530 ( 6000 = 9,18 млн. кВт-ч/год.

4) Количество мотор-генераторов для установки на объектах:

4.1) Салтовское трамвайное депо-покрытие электрической нагрузки может

быть обеспечено работой 3-х мотор-генераторов типа 17-ГДЮОА за 6000 часов:

28,8 млн. кВт-ч/год.

Резерв (остаток) выработанной электроэнергии:

Wpeз,с = 28,8 - 23,6335 = 5,1665 млн. кВт-ч/год;

выработка тепла 3-мя мотор-генераторами за 6000 часов работы;

27,54 млн. кВт-ч/год.

Резерв (остаток) по тепловой энергии:

Qpeз,с = 27,54 - 19,363 = 8,177 млн. кВт-ч/год.

4.2) Троллейбусное депо № 2:

- покрытие электропотребления обеспечат 2 мотор-генератора,

вырабатывающие за 6000 ч электроэнергии: 19,2 млн. кВт-ч/год. Резерв по

выработке электроэнергии:

Wэл, рез, трл. 2 = 19,2 - 15,71593 = 3,48407 млн. кВт-ч/год;

выработка тепла 2-мя мотор-генераторами за 6000 часов работы: 18,36

млн. кВт-ч/год.

Резерв (остаток) по тепловой энергии:

Qтепл, рез. трл.2 = 18,36 - 3,041245 = 15,318755 млн. кВт-ч/год.

4.3) Троллейбусное депо № 3.

- покрытие электропотребления обеспечат 2 мотор-генератора,

вырабатывающие за 6000 ч электроэнергии: 19,2 млн. кВт-ч/год. Резерв по

выработке электроэнергии:

Wэл, рез, трл. 3 = 19,2 - 15,38268 = 3,81732 млн. кВт-ч/год;

выработка тепла 2-мя мотор-генераторами за 6000 часов работы: 18,36

млн. кВт-ч/год.

Резерв (остаток) по тепловой энергии:

Qтепл, рез, трл. 3 = 18,36 - 3,644842 = 14,715158 млн. кВт-ч/год.

5) Статьи расхода денежных средств по приобретению, монтажу и

эксплуатации мотор-генераторов 17 ГД-100А.

5.1) Стоимость одного мотор-генератора (вместе с генератором завода

«Электросила» Санкт-Петербург) с учетом затрат на КИП и автоматику и др.:

См-г = 700.000 грн.

5.2) Стоимость годового расхода природного газа:

5.2.1) Годовые затраты природного газа:

- Салтовское трамвайное депо: Вг,с = 450 ( 6000 ( 3 = 8,1 млн.

м3/год;

- троллейбусное депо № 2: Втрл. 2 = 450 ( 6000 ( 2 = 5,4 млн. м3/год;

- троллейбусное депо № 3: Втрл. 3 = 450 ( 6000 ( 2 = 5,4 млн. м3/год;

Примечание. Принимаем стоимость 1000 м3 природного газа равной 83

грн.

Стоимость природного газа по объектам:

- Салтовское трамвайное депо: Спг, с = 8,1 ( 106 ( 0,083 = 672300

/грн./год/;

- троллейбусное депо № 2: Спг, трл. 2 = 5,4х106 ( 0,083 = 448200

/грн./год/;

- троллейбусное депо № 3: Спг, трл. 3 = 5,4 ( 105 ( 0,083 = 448200

/грн./год/;

6) Суммарные капитальные затраты (эксплуатационные затраты не

учитываются)

6.1) Салтовское трамвайное депо: Зc = Cм-г + Cпг. с;

Зс = 3 ( 700000 + 672300 = 2772000 /грн/год/.

6.2) Троллейбусное депо № 2: Зтрл. 2 = 2 ( 700000 + 448200 = 1848200

/грн/год/.

6.3) Троллейбусное депо № 3: Зтрл. 3 = 2 ( 700000 + 448200 = 1848200

/грн/год/.

7) Стоимость резервных (лишних) электроэнергии и тепла при продаже их

ЖКХ города.

7.1) Салтовское трамвайное депо:

Сэл, рез, с = 0,126 ( 5,166 ? 106 = 650916 /грн/год/;

Ст, рез, с = 83 ( 7031 = 583573 /грн/год/;

7.2) Троллейбусное депо № 2:

Сэл, рез. трл. 2 = 0,126 ( 3,48407 ? 106 = 438993 /грн/год/;

Ст, рез, трл. 2 = 83 ( (15318755 / 1163) = 1093256 /грн/год/;

7.3) Троллейбусное депо № 3:

Сэл, рез, трл. 3 = 0,126 ( 3,81732 ? 106 = 438993 /грн/год/;

Ст, рез, трл. 3 = 83 ( (14715158 / 1163) = 1050179 /грн/год/;

8) Стоимость электрической и тепловой энергий для покрытия

фактических годовых нагрузок:

8.1) Салтовское трамвайное депо:

Сэл. рез, с = 0,126 ( 23,6335 ? 106 = 2977802 /грн/год/;

Ст, рез, с = 83 ( (19363000 / 1163) = 1381882 /грн/год/;

8.2) Троллейбусное депо № 2:

Сэл, рез, трл. 2 = 0,126 ( l5,71593 ? 106 = 1980207 /грн/год/;

Cт, рез, трл. 2 = 83 ( (301245 / 1163) = 217045 /грн/год/;

8.3) Троллейбусное депо № 3:

Сэл, рез. трл. 3 = 0,126 ( 15,38268 ? 106 = 193818 /грн/год/;

Ст, рез, трл. 3 = 83 ( (3644842 / 1163) = 260122 /грн/год/;

9) Суммарные стоимости выработанных электроэнергии и тепла на

объектах и сроки окупаемости капитальных затрат.

Салтовское трамвайное депо:

Сэл. с, см = Сэл. рез, с + Сэл, с = 650916 + 2977802 = 3628718

/грн/год/;

Ст, с, см = Cт, рез, с + Ст, с = 583573 + 1381882 = 1965455

/грн/год/.

Суммарная стоимость выработанных электроэнергии и тепла: Сэл. с., см

+ Ст, с, см = 3628718 + 1965455 = 5594173 /грн/год/. То же — за вычетом

стоимости природного газа:

Сс = 5594173 - 672300 = 4921873 /грн/год/.

Срок окупаемости капитальных затрат по Салтовскому трамвайному депо:

Т = Зс / оCс = (27722000 / 49211873)х12 = 6,76 (месяцев).

9.2) Троллейбусное депо № 2:

Сэл. трл. 2 = Сэл. рез + Сэл = 438993 + 1980207 = 2419200 /грн/год/;

Ст. трл. 2 = Ст, рез + Cт = 1093256 + 217045 = 1310301 /грн/год/.

Суммарная стоимость годовой выработки электроэнергии и тепла:

Стрл. 2 = 2419200 + 1310301 = 3729501 /грн/год/.

То же - за вычетом годовой стоимости затраченного природного газа:

оСтрл. 2 = 3729501 - 448200 = 3281301 /грн/год/.

Срок окупаемости капитальных затрат троллейбусному депо №2:

Ттрл. 2 = Зтрл. 2 / оСтрл. 2 = (1848200 / 3281301) ( 12 = 6,76

(месяцев).

9.2) Троллейбусное депо № 3:

Сэл. трл. 3 = Сэл. рез + Сэл = 480982 + 1938218 = 2419200 /грн/год/;

Ст, трл. 3 = Ст, рез + Ст = 2419200 + 1310301 = 3729501 /грн/год/.

Суммарная стоимость годовой выработки электроэнергии и тепла:

Стрл. 3 = 2419200 + 1310301 = 3729501 /грн/год/.

То же — за вычетом годовой стоимости затраченного природного газа:

оСтрл. 3 = 3729501 - 448200 = 3281301 /грн/год/.

Срок окупаемости капитальных затрат по троллейбусному депо № 3:

Ттрл. 3 = Зтрл. 3 / оСтрл. 3 = (1848200 / 3281301) ( 12 = 6,76

(месяцев).

10) Суммарная стоимость годовой выработки электроэнергии по

Салтовскому трамвайному депо и троллейбусным депо № 2, 3:

Ссм = 4921803 + 3281301 = 11484475 /грн/год/.

Сроки окупаемости капитальных затрат для всех объектов равны 6,76

месяцев.

3.4. Устройство для измерения эксцентриситета ротора УИЭ-1

Устройство для измерения эксцентриситета ротора турбины, тягового

двигателя предназначается для непрерывного дистанционного и бесконтактного

измерения величины искривления вала в процессе его вращения. Данная

технология может применяться при ТО ПС, как диагностическое оборудование,

позволяющее значительно экономить материальные и трудовые ресурсы.

Технические данные

|Предел измерения эксцентриситета, мкм |0 - 400 |

|Пределы измерения скорости вращения вала двигателя, |3 - 4000 |

|об/мин | |

|Наибольшая приведенная погрешность, %, не более |10 |

|Установочный зазор, мм |2 |

|Питание от сети переменного тока: |

|Напряжение, В, с содержанием гармоник до 5% |220 |

|Частота, Гц |50 |

|Потребляемая мощность, ВА, не более |50 |

|Габаритные размеры: |

|- преобразователя, мм |L = 180, D = 36 |

|- измерительного блока, мм |460 ( 200 ( 160 |

|Масса: |

|- преобразователя, кг |0,8 |

|- измерительного блока, кг |0,6 |

Структурная схема устройства для измерения эксцентриситета ротора,

(рис. 3.5), включает в себя вихревой преобразователь - 1 и блок измерения

5.

Вихревой преобразователь содержит катушку индуктивности 2 контура

автогенератора высокой частоты 3 генерирующего колебания с частотой f = 50

МГц.

Выход автогенератора 3 через линию связи 4 соединен с входом

измерительного блока.

Блок измерения содержит усилитель преобразователь 6, состоящий из

усилителя-ограничителя 7 и частотного детектора с линеаризатором 8. Это

позволяет линеаризировать зависимость выходного напряжения от изменения

зазора.

Выход усилителя преобразователя 6 соединен с входом пикового

детектора 10 и коммутатора «К». Один выход коммутатора «К» соединен с

входом пикового вольтметра 9, а второй с микроамперметром 11.

На выходе пиковых вольтметров сигнал, пропорциональный половине

двойного размаха эксцентриситета, измеряется микроамперметром 11,

самопишущим милливольтметром 12 типа КСП-4. Кроме того, с выхода пикового

вольтметра 10 сигнал поступает на вход сигнализатора превышения заданного

уровня величины эксцентриситета 13.

Работает устройство следующим образом.

При изменении величины зазора между катушкой L1, смотри

принципиальную электрическую схему (чертеж на ватмане), и поверхностью

металла ротора изменяется индуктивность контура генератора (VI, V2, V3,

V4), в результате чего изменяется собственная частота колебаний генератора.

Частотно-модульный сигнал (f = 10 МГц) по линии связи поступает на вход

усилителя -ограничителя частотного детектора.

После усиления и ограничения (V5, V6, V7) исключаются все ранее

внесенные амплитудные искажения в сигнал, несущий информацию о изменении

зазора. Далее сигнал поступает на частотный детектор (V8, V10), где

происходит детектирование модулированного по частоте высокочастотного

напряжения.

Низкочастотный сигнал, пропорциональный изменению зазора, усиливается

микросхемой А1 и поступает через коммутатор «К» на

пиковый вольтметр (А4, А6) для индикации на микроамперметре (РА) и,

минуя коммутатор «К», через пиковый вольтметр (А5, А7) на выход на

самопишущий милливольтметр.

Кроме того, сигнал с пикового вольтметра (А5, А7) поступает на

сигнализатор превышения заданного уровня величины эксцентриситета (А2,

V27), и (A3, V29).

Конструкция устройства

Вся электрическая схема собрана на печатной плате 1, которая

фиксируется в корпусе с помощью перегородки2, втулки переходной 7, кольца 5

и стопорного кольца 6.

Датчик выполнен в металлическом корпусе.

Конструкция блока имеет блочно-модульный принцип построения и состоит

из ряда унифицированных блоков и модулей, легко съемных и настраиваемых

отдельно от прибора.

Платы блока измерения размещены на выдвижном каркасе 1 в общем

корпусе с габаритами лицевой части 160 ( 200 и длинной 460 мм.

На лицевой стороне блока расположены измерительный прибор, клавиши

коммутации и сигнализации. На задней стенке размещены штепсельные разъемы

для подключения внешней связи, тумблер, предохранители сети питания и

клеммы для подключения самопишущих приборов, или разъема интерфейса

персонального компьютера с соответствующим переходным блоком.

Конструктивно блок измерения состоит из двух основных частей:

а) корпуса с крышкой;

б) каркаса.

Корпус выполнен сварным из листовой стали. С лицевой стороны корпус

имеет приведенную раму с двумя горизонтальными козырьками, к которым

крепится крышка с застекленным окном и вмонтированным замком. При установке

прибора в щите рама служит упором.

К наружным боковым поверхностям корпуса приварены планки с

отверстиями для упорных угольников крепления прибора на щите.

Крышка уплотняется эластичной прокладкой и запирается замком.

Внутри корпуса на боковых стенках приварены штампованные неподвижные

направляющие. В неподвижных направляющих помещены подвижные направляющие,

по которым шасси выдвигается из корпуса.

На выдвижном каркасе расположены все платы и элементы прибора.

Каркас конструктивно выполнен из передней и задней панелей

соединенных левой и правой рамами.

На рамах установлен силовой трансформатор и помещена кабельная часть

разъемов печатных плат.

В рамах по направляющим устанавливается 5 печатных плат:

- плата преобразователя «П»;

- плата пиковых вольтметров «ПК»

- плата компаратора «ПК»;

- плата блоков питания «БП».

В передней части каркаса, со стороны передней панели, установлена

плата коммутатора «К» с выводом клавишей коммутации на переднюю панель.

Порядок работы устройства приводится ниже

Блок измерения обеспечивает отсчет показаний по стрелочному

индикатору в микрометрах, а так же запись уровня эксцентриситета на

самопишущий милливольтметр, либо другую контрольную аппаратуру (возможно

подключение компьютера).

После включения кнопки «Зазор», стрелка индикатора должна находится в

середине (40-120 делений) шкалы. При необходимости установить рабочий зазор

преобразователя, приближая или удаляя

датчик с помощью микрометрического винта приспособления на

турбоагрегате или электродвигателе.

Далее следует включить кнопку «Х1мкм» и отсчитывать показания

эксцентриситета в мкм по шкале стрелочного индикатора. В случае большого

уровня эксцентриситета перейти на предел «Х2мкм» и показания прибора

удваивать.

[pic]

Рис. 3.5. Структурная схема устройства

3.5. Применение новых технологий по защите техники от коррозии

старения и биоповреждений

Эффективность использования подвижного состава, оборудования на

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14