Метод расчёта страховых запасов на химических предприятиях

Таким образом, для обеспечения  высокой степени поглощения следует  поддерживать в абсорбере концентрацию серной кислоты, близкую к 98,3%, а температуру ниже 100ºС. Однако в процессе абсорбции SO₃ происходит закрепление кислоты (повышение ее концентрации) и в силу экзотермичности реакции увеличивается температура. Для уменьшения тормозящего влияния этих явлений абсорбцию ведут так, чтобы концентрация H₂SO₄ при однократном прохождении абсорбера повышалась только  на 1-1,5%, закрепившуюся серную кислоту разбавляют в сборнике до концентрации 98,3%, охлаждают в наружном холодильнике и вновь подают на абсорбцию, обеспечивая высокую кратность циркуляции.

3.4 Список оборудования  применяемого в данном проекте

Рассмотрим список оборудования.

1. Печь для сжигания серы КС-200.
2. Промывная башня (брызгоулавливатель) марки ПБ.
3. Сушильная башня марки СБ .
4. Контактный аппарат марки К-39-4 (производительность 2,92 т /ч).
5. Абсорбер для кислоты технической марки АТ.
6. Абсорбер для кислоты реактивной АР.

3.5  Выбор и  расчет потребности в основном  технологическом оборудовании для  выполнения программы

Согласно производственной программы планируется выпускать два вида серной кислоты: техническую (с содержанием моногидрата 92,5%) и реактивную (с содержанием моногидрата 94%).

Технической кислоты планируется выпустить 32500 тонн в год, а реактивной 22500 тонн в год.

Пересчитаем эти данные на 100% моногидрата:

32500*0,925=30062,5 тонн

22500*0,94= 21150 тонн

Итого в год  планируется выпустить 30062,5+21150= 51212,5 тонн ( в пересчете на 100% моногидрат H₂SO₄).

1.Расчитаем  необходимое количество печей  для сжигания серы:

А) эффективный  фонд времени в среднем за год:

Т_эф^ср = Т_ном – Т_ппр^ср

Т_ном=365*24=8760 ч (т.к. производство непрерывное то и количество дней берем равным календарному году).

Вычислим  Т_ппр^ср:

Т_ппр^ср=

 _кап==1

_ср==2

_ср=2-1=1

_тек==48

_тек=48-1-1=46

 m==3.93

Т_ппр^ср ==400 ч

Т_эф^ср = 8760 – 400=8360 ч

Б) вычислим необходимое количество оборудования:

 =51212,5/(5,79*8360)=1,06

 =1,06 → =1.

2.Расчитаем  необходимое количество промывных  башен:

А) эффективный  фонд времени в среднем за год:

Т_эф^ср = Т_ном – Т_ппр^ср

Вычислим  Т_ппр^ср:

Т_ппр^ср=

 _кап==1

_ср==4

_ср=4-1=3

_тек==48

_тек=48-3-1=44

 m==3.93

Т_ппр^ср ==501 ч

Т_эф^ср = 8760 – 501=8259 ч

Б) вычислим необходимое количество оборудования:

 =51212,5/(3,45*8259)=1,80

 =1,80 → =2.

3.Расчитаем  необходимое количество контактных  аппаратов:

А) эффективный  фонд времени в среднем за год:

Т_эф^ср = Т_ном – Т_ппр^ср

Вычислим  Т_ппр^ср:

Т_ппр^ср=

 _кап==1

_ср==2

_ср=2-1=1

_тек==48

_тек=48-1-1=46

 m==3.93

Т_ппр^ср ==271 ч

Т_эф^ср = 8760 – 271=8489 ч

Б) вычислим необходимое количество оборудования:

 =51212,5/(9,34*8489)=0,65

 =0,65 → =1.

4.Расчитаем  необходимое количество сушильных  башен:

А) эффективный  фонд времени в среднем за год:

Т_эф^ср = Т_ном – Т_ппр^ср

Вычислим  Т_ппр^ср:

Т_ппр^ср=

 _кап==1

_ср==4

_ср=4-1=3

_тек==48

_тек=48-3-1=44

 m==3,93

Т_ппр^ср ==206 ч

Т_эф^ср = 8760 – 206=8554 ч

Б) вычислим необходимое количество оборудования:

 =51212,5/(3,45*8554)=1,73

 =1,73 → =2.

5.Расчитаем  необходимое количество абсорберов  для кислоты технической:

А) эффективный  фонд времени в среднем за год:

Т_эф^ср = Т_ном – Т_ппр^ср

Вычислим  Т_ппр^ср:

Т_ппр^ср=

 _кап==1

_ср==5

_ср=5-1=4

_тек==120

_тек=120-5-1=114

 m==9,86

Т_ппр^ср ==166 ч

Т_эф^ср = 8760 – 166=8594 ч

Б) вычислим необходимое количество оборудования:

 =30062,5 /(3,45*8594)=1,014

 =1,014 → =1.

6.Расчитаем  необходимое количество абсорберов  для кислоты реактивной:

А) эффективный  фонд времени в среднем за год:

Т_эф^ср = Т_ном – Т_ппр^ср

Вычислим  Т_ппр^ср:

Т_ппр^ср=

 _кап==1

_ср==2

_ср=2-1=1

_тек==8

_тек=8-1-1=6

 m==1,97

Т_ппр^ср ==110 ч

Т_эф^ср = 8760 – 110=8650 ч

Б) вычислим необходимое количество оборудования:

 =21150/(0,14*8650)=17,46

 =17,46 → =18.

Условный  график ППР основного технологического оборудования см. в приложении 1.

3.6  Расчет  производственной мощности производственных  участков (стадий) и цеха в целом

 Рассчитаем  производственную мощность каждой  стадий выпуска продукции по  формуле   где:

М_j – среднегодовая производственная мощность j-го участка в течение межремонтного цикла;

N_jr - часовая производительность единицы r-го вида однотипного оборудования j-го участка;

- эффективный фонд времени  единицы r-го вида оборудования j-го участка (стадии);

n_jr – количество единиц r-го вида однотипного оборудования, установленного на j-ом участке;

r – количество видов однотипного оборудования j-го участка.

1. Стадия сжигания серы:

M₁=5,79*8360*1= 48404,4 тонн

2. Стадия очистки печных  газов:

М₂= 3,45*8259*2= 56987,1 тонн

3. Стадия контактирования: - ведущее оборудование

М₃=2,92*8489*2=49575,76 тонн

4. Стадия сушильной башни:

М₄=3,45*8554*2=59022,6 тонн

5. Стадия абсорбции кислоты: 

M₅=3,45*8594*2=59298,6 тонн

Следовательно М_цеха=49575,76  тонн

Профиль производственной мощности цеха

Вычислим  коэффициент сопряженности и  определим «узкие места»:

К_с1==0,976 <1 значит это «узкое место».

К_с2==1,15 >1 резерв производственной мощности.

          К_с3==1 – ведущее оборудование

К_с4== 1,19  >1 резерв производственной мощности.

К_с5==1,2 >1 резерв производственной мощности.

 

Важнейшим показателем  оценки уровня организации производства является коэффициент использования  производственной мощности цеха (К_ИМ), определяемый по формуле:

                                   

где:

          - плановый годовой объём производства продукции;

М_цех – среднегодовая производственная мощность цеха в течение межремонтного цикла.

 К_им = (51212,5/49575,76)*100% = 103,3 %

Избавимся от «узкого места», которым, как видно  из графика, является стадия сжигания серы. Для этого увеличим производительность до 5,95 т/ч (на 2,7%). Это можно сделать  за счет введения новых прогрессивных технологий. Тогда

M₁=5,95*8360*1= 49742 тонн

К_с1==1,003

Профиль производственной мощности цеха после выравнивания

3.7  Производственная  структура цеха и организационная  структура цеха

Под производственной структурой предприятия понимается состав образующих его участков, цехов  и служб, формы их взаимосвязи  в процессе производства продукции. Главными элементами производственной структуры предприятия считаются  рабочие места, участки и цеха.

 

 

 

 

 

 

 

Производственная  структура цеха по производству серной кислоты

 

Начальник цеха

Абсорбционное отделение

Контактное отделение

Печное отделение

Отделение очистки печных газов

 

 

 

            

Начальник ПЭБ

 

Начальник цеха

Организационная структура цеха по производству серной кислоты

Заведующий хозяйством

Нормировщик

 

Механик

 

Экономист

Машинистка

Слесарь-ремонтник

Электрик

Газоэлектросврщик

Ст. мастер  электроснабжения

 

Заместитель начальника цеха по производству

Абсорбционное отделение

Контактное отделение

Отделение очистки печных газов

Печное отделение

 

Начальник смены

 

Начальник смены

 

Начальник смены

 

Начальник смены

 

Мастер смены

 

 

Мастер смены

 

 

Мастер смены

 

 

Мастер смены

 

 

 

3.8  Организация  работы участка фасовки и комплектации  готовой продукции (ГП)

1. Размер  заказываемой партии

- в количестве бутылей заданной емкости (З_бут):

З_бут = 1800/20 = 90 бут.

- в количестве  контейнеров заданной вместимости  (З_конт):

        З_конт = 90/6 = 15 конт.

2. Количество  загрузок исходного сборника (резервуара) готовой продукции для выполнения  заказа соответствующего объёма  готовой продукции:

N_загр = 1800/120 = 15

3. Продолжительность  производственного цикла в расчете  на размер заказываемой партии, измеренной количеством контейнеров (З_конт). Расчеты производятся для различных вариантов его организации: при последовательном, параллельном и смешанном выполнении технологических операций на основе аналитических формул:

                                   

                         

                                

где:

  – продолжительность i-ой технологической операции в расчете на обработку количества единиц тары (бутылей), входящих в один контейнер, при этом:

                                 (25)

- продолжительность i-ой технологической операции в расчете на обработку одной бутыли;

n – количество технологических стадий (операций) на всем производственном конвейере;

m – количество контейнеров, отгружаемых в рамках заказанной партии (З_конт);

  – продолжительность самой длительной  стадии (операции) на обработку количества  бутылей, входящих в один контейнер;

С_i – величина смещения начала следующей i-й стадии (операции) по отношению к предыдущей (i-1-й операции);

  – продолжительность самой последней  технологической стадии (операции) в рамках производственного цикла  в расчете на обработку количества  бутылей, входящих в один контейнер.

Рассчитаем  продолжительность производственного  цикла при последовательном проведении операций:

t^конт ₁ = 20*0,5*6 = 60 мин

t^конт₂ = 0,5*6 = 3 мин

t^конт₃ = 30 / 60*6 = 3 мин

t^конт₄ = 8 мин

t^конт₅ = 1 мин

t^конт₆ = 6 мин

T^посл_ц = (60 + 3 + 3 + 8 + 1 + 6)*15 = 1215 мин

Рассчитаем  продолжительность производственного  цикла при параллельном проведении операций:

Т^пар_ц = (60 + 3 + 3 + 8 + 1 + 6) + (15 - 1) * 60 = 921 мин

Рассчитаем  продолжительность производственного  цикла при смешанном выполнении операции:

t₁>t₂ С₂= 15*60 – (15-1)*3 =858

t₂=t₃ С₃= 3

t₃<t₄ С₄= 3

t₄>t₅ С₅=8*15- (15-1)*1=106

t₅<t₆ С₆=1

Т^смеш_ц = (858 + 3 + 3 + 106 + 1) + 15*6 = 1061 мин

Наиболее  оптимальным вариантом организации  процесса фасовки и комплектования партии отгружаемой продукции является вариант параллельного выполнения процессов, т.к у него наименьшая продолжительность цикла.

Для данного  варианта организации работы участка  фасовки и комплектования ГП рассчитаем параметры его работы в условиях конвейера:

-ритм  потока:

r=921/15 = 61,4 мин

- число рабочих мест на каждой i-ой технологической стадии (m_i):

m₁= 60/61,4 = 0,98 ≈ 1 чел

m₂=3/61,4 = 0,05 ≈ 1 чел

m₃=3/61,4 = 0,05 ≈ 1 чел

m₄=8/61,4 = 0,13 ≈ 1 чел

m₅=1/61,4 = 0,02 ≈ 1 чел

m₆=6/61,4 = 0,1 ≈ 1 чел

- общее число рабочих мест на конвейере (m_общ):

m_общ=1+1+1+1+1+1=6 чел

Определим общий  коэффициент загрузки рабочих мест:

К_зрм= (0,98+0,05+0,05+0,13+0,02+0,1)/6 * 100% = 22,17%

3.9 Основные параметры  работы участка фасовки и комплектования  ГП в расчете на заданный  объём заказа