2.8.3 Расчет приведенных затрат Приведенные затраты представляют собой

,

где – коэффициент нормативной эффективности капитальных вложений, принимаемый равным 0,15;

– капитальные вложения, определяемые путем суммирования балансовых стоимостей машин (оборудования), зданий и сооружений.

2.8.4 Расчет балансовой стоимости зданий, сооружений и оборудования

Стоимость производственных площадей, занимаемых оборудованием, определяют по формуле

,

где – стоимость 1 м² производственной площади;

– площадь, занимаемая оборудованием, определяется по фактическим габаритным размерам аппарата;

– коэффициент, учитывающий дополнительную площадь (проходы, проезды и т. д.).

Балансовую стоимость аппарата определяют по формуле

,

где – цена аппарата, машины, оборудования;

– коэффициент, учитывающий затраты на доставку и монтаж (принимается 1,1 – 1,2).

Цена проектируемой машины ориентировочно определяется по формуле

,

где – масса машины, оборудования;

– удельная цена 1 кг машины аналогичного назначения и конструктивной сложности;

– цена комплектующих изделий (редуктора, электродвигателя и др.).

Нередко расчет ведут не для всей машины, а лишь ее части (узла, детали). Поэтому оперируют массой разрабатываемой части машины или оборудования и соответственно частью ее балансовой стоимости. Но это возможно только в том случае если масса разрабатываемого узла не оказывает существенного влияния на массу и энергоемкость других узлов и комплектующих данной машины или оборудования.

2.8.5 Расчет массы машины, оборудования

Массу машины определяют по формуле

,

где – объем всех деталей;

– плотность металла, равная для стали 7800 кг/м³.

Объем сложной по своей форме детали определяют расчетным путем с помощью условной разбивки детали на простые (элементарные) фигуры (сплошной и полый цилиндры, усеченные конусы и т. п.).

2.8.6 Энергетический расчет

Потребляемую электродвигателем мощность определяют по формуле

,

где – мощность, снимаемая с вала электродвигателя;

– коэффициент полезного действия электродвигателя, равный для асинхронных трехфазных электродвигателей 0,84-0,96, причем большие значения относятся к электродвигателям большей мощности.

Мощность на валу электродвигателя определяют с учетом КПД передачи как

,

где – мощность, потребная для привода рабочих органов машины, аппарата.

Обычно, мощность складывается из нескольких составляющих, например, на сообщение продукту кинетической энергии, совершение работы резания, трение в подшипниках и аэродинамическое трение и др.

Если в качестве машины выступает насос, вентилятор, то

,

где – полезная мощность, развиваемая машиной;

– коэффициент полезного действия машины. Для центробежных насосов = 0,7–0,9.

Для насосов и воздуходувок полезная мощность равна

,

где – давление, развиваемое насосом, воздуходувкой, Па;

– объемный расход нагнетаемой среды, м³/с.

Давление определяется путем гидравлического расчета аппарата, трубопровода с учетом потерь напора на местных сопротивлениях и по длине.

2.8.7 Выбор критерия оптимизации

Экономическая целесообразность того или иного нового оборудования возможна при достижении минимума принятого критерия оптимизации

.

В качестве критерия оптимизации наиболее целесообразен выбор приведенных затрат, т. е.

.

Если с внедрением новой техники изменяется количество или качество продукции, то в составе критерия оптимизации следует учесть стоимость продукции

;

,

где – цена реализации продукции;

– количество полученной продукции за год.

Очевидно, что в данном случае критерий оптимизации принимает отрицательные значения. Данное обстоятельство не является препятствием для решения задачи оптимизации . Чем меньше , тем меньше приведенные затраты, а полученный доход от реализации продукции выше. Можно принять и равнозначный критерий, учитывающий не только приведенные затраты, но и доход от реализации продукции, вида

.

Последний критерий положителен, является удельной величиной и характеризуюет приведенные затраты, приходящие на единицу стоимости полученной продукции. Если же качество продукции остается неизменным, то этот критерий эквивалентен следующему критерию

.

Рекомендуется критерий оптимизации рассчитывать в виде удельных значений затрат и дохода от реализации, приходящихся на единицу сырья или продукции.

Иногда задача оптимизации может свестись к минимизации металлоемкости аппарата или его энергоемкости.

От правильного выбора критерия оптимизации зависят искомые оптимальные конструктивные (геометрические) и кинематические (скорость, частота вращения) параметры аппарата, а также технологические параметры процесса (температура, давление, концентрации, кратность расхода воды, флегмовое число, коэффициент рекуперации и др.).