![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Оптимізація витрат на створення й експлуатацію трубопроводу⇐ ПредыдущаяСтр 11 из 11
Вихідні дані для розв’язання задачі оптимізації витрат на створення та експлуатацію трубопроводу наведені в завданні, а продуктивність насоса залежно від параметрів трубопроводу – в додатку Б. Для трубопроводу основним параметром є його діаметр, оскільки він визначає масу і вартість трубопроводу (капітальні витрати), а також втрату в ньому тиску на подолання гідравлічного опору. Витрата і вартість електроенергії є складовими експлуатаційних витрат. Чим менший діаметр трубопроводу, тим він дешевший, але при цьому через необхідність збільшення швидкості рідини в ньому збільшуються гідравлічний опір і витрати електроенергії, яка споживається насосом для його подолання. Для визначення оптимального діаметра трубопроводу доцільно застосувати критерій приведених розрахункових витрат, оскільки він ураховує капітальні й експлуатаційні витрати. Цільова функція цього критерію стосовно трубопроводу має вигляд
де З – приведені розрахункові витрати, грн/м3; t – час роботи, год. (згідно із завданням);
Кн, Ктр, Кзд – капітальні витрати на насос, трубопровід і будівлю, грн.; с1 – вартість 1 кВт× год електроенергії, грн/кВт× год (с1=0, 25 грн.); N – електрична потужність, споживана насосом, кВт; Ен – нормативний коефіцієнт ефективності капіталовкладень (Ен=0, 17); Q – витрата продукту, м3/год. Параметри Кн, Ктр, Кзд, N, Q, що входять у цільову функцію, визначаються з математичної моделі насоса і трубопроводу, що складається з наступних виразів. Капітальні витрати на трубопровід діаметром dтр=0, 15…0, 25 м обчислюються за формулою, одержаною апроксимацією даних прейскурантів цін,
де А – коефіцієнт, що враховує подорожчання трубопроводу за наявності термоізоляції (А = 1, 1-1, 2); L – довжина трубопроводу, м. Капітальні витрати на спорудження будівлі Кзд = 25000 грн. Капітальні витрати на насос та запірно-регулюючу арматуру приймаються рівними Кн =1000 грн. Електрична потужність, яка споживається насосом залежно від продуктивності насоса визначається за формулою, одержаною апроксимацією каталожних даних насосів,
де k, m, e – постійні коефіцієнти, які визначаються типом насоса, приймаємо k=22; m=0, 104545; e=20. Характеристику трубопроводу, що виражає залежність напору продукту Н від його витрати і діаметра трубопроводу dтр, визначають за формулою
де Р1, Р2 – тиск на всмоктуючій і нагнітальній сторонах трубопроводу згідно із завданням; ρ – густина продукту, приймаємо ρ = 1000 кг/м3; h – висота підйому продукту згідно із завданням; λ тр – коефіцієнт опору тертя по довжині трубопроводу, приймаємо λ тр =0, 017; ∑ ξ – сума коефіцієнтів місцевих опорів відповідно до завдання; g – прискорення вільного падіння. Розрахунок оптимальної величини діаметра трубопроводу ведеться в таблиці за такою формою: Таблиця 1 – Розрахунок оптимальної величини діаметра трубопроводу
Оптимальним є діаметр трубопроводу, зведені витрати на виготовлення й обслуговування якого відповідають мінімальному значенню. Збільшення і зменшення діаметра трубопроводу від оптимального значення збільшує приведені розрахункові витрати, що є економічно недоцільним. Для перевірки результатів розрахунків контрольної роботи необхідно отримати сумарний результат по чотирьох складових цільової функції аналітичним методом. Якщо значення цільової функції приведених розрахункових витрат і сумарного результату складових збіжаться, то це означає, що робота виконана правильно. Цільова функція має чотири складові: 1-ша складова – 2-га складова – 3-тя складова – 4-та складова – Визначаємо значення кожної зі складових у таблиці 2. Таблиця 2 – Значення складових цільової функції
Контрольна робота оформляється згідно з вимогами, поставленими до оформлення текстових документів: ГОСТ 2.105-79 " Общие требования к текстовым документам" та ГОСТ 2106-68 " Текстовые документы". Вона має бути віддрукована чи написана розбірливо чорнилом (чорним, фіолетовим або синім) на одній стороні аркуша формату А4 (210x297 мм) у наступній послідовності: – титульна сторінка за формою, наведеною в додатку В; – бланк завдання, підписаний керівником (додаток А); – зміст; – вступ; – критерії і методи оптимізації; – оптимізація розмірів відкритого збірника; – оптимізація витрат на створення й експлуатацію трубопроводу; – висновки; – список літератури. Рекомендована література
1 Белик В.Г. Технический уровень машин и аппаратов. – Киев: Техника, 1991. – 200 с. 2 Кузнецов Ю.М., Луців І.В., Дубиняк С.А. Теорія технічних систем / За ред. проф. Ю.М. Кузнецова – Київ – Тернопіль: «Вища школа», 1989. – 352 с. 3 Ловейкін В.С., Назаренко І.І., Онищенко О.Г. Теорія технічних систем. – Київ – Полтава: ІЗМН – ПолтНТУ, 1998. – 200 с.
Додаток А Бланк завдання
|