Средства повышения долговечности тепловых машин

Ответы на вопросы для самопроверки (Лекция)

Экономические основы конструирования теплотехнического оборудования

Экономический эффект теплотехнического оборудования определяется его [оборудования] полезной отдачей и суммой эксплуатационных расходов за весь период работы оборудования. Стоимость оборудования является лишь одной, далеко не всегда главной, составляющей этой суммы.

Экономически направленное конструирование должно учитывать весь комплекс факторов, определяющих экономичность оборудования, и правильно оценивать относительное значение этих факторов. Главными факторами, определяющими экономичность оборудования, являются его полезная отдача, надежность, расходы на оплату труда обслуживающего персонала, потребление энергии и стоимость ремонтов.

Результирующим финансово-экономическим показателем деятельности любого предприятия и оборудования является прибыль. Балансовую прибыль получают путем вычитания из стоимости реализованной продукции издержек производства. Значение чистой прибыли численно равно балансовой прибыли за вычетом налога на прибыль и фиксированных платежей. Рентабельность – это отношение чистой прибыли от работы оборудования к суммарным инвестициям (сумме капитальных и эксплуатационных затрат). Капитальные затраты складываются из расходов на строительные работы, доставку и монтаж оборудования и прочие нужды. Эксплуатационные издержки складываются из затрат на топливо, энергию, тепло- и энергоносители, расходуемые при работе оборудования, затрат на заработную плату персонала, на амортизацию (затраты на реновацию и капитальный ремонт) оборудования, на текущий ремонт и др.

Срок окупаемости – период времени, в течение которого сумма чистых доходов покрывает инвестиции,

,                                                (1.1)

где K – капиталовложения; П_ч – чистая прибыль; И_ам – затраты на амортизацию.

Срок окупаемости свидетельствует о степени риска проекта (чем больший срок нужен для возврата инвестированных средств, тем больше вероятность неблагоприятного развития ситуации).

Понятие полезной отдачи и долговечности оборудования

Полезная отдача выражается стоимостью продукции или полезной работы, выполняемой оборудованием за определенный период времени. Полезная отдача зависит от производительности оборудования и от стоимости работы или вырабатываемой продукции.

Долговечность оборудования – общее время, которое оборудование может работать на номинальном режиме в условиях нормальной эксплуатации без существенного снижения основных расчетных параметров, при экономически приемлемой суммарной стоимости ремонтов. Часто повышение стоимости оборудования, направленное на увеличение его долговечности, целесообразно, так как выигрыш от увеличения долговечности намного превышает снижение экономического эффекта из-за удорожания оборудования.

Долговечность во многом зависит от условий и технического уровня эксплуатации оборудования. Так при систематических перегрузках оборудования, эксплуатации в неблагоприятных климатических условиях и пр. фактическая долговечность может существенно уменьшаться по сравнению с номинальной, а при облегченных условиях работы – возрастать. Но решающее значение для долговечности имеет правильная конструкция оборудования.

Средства повышения долговечности тепловых машин

Основные факторы, ограничивающие надежность оборудования: поломки деталей; износ трущихся поверхностей; повреждения поверхностей в результате действия контактных напряжений, наклепа (наклеп – упрочнение металла в результате холодной пластической деформации, но при этом снижаются пластичность и ударная вязкость) и коррозии; пластические деформации деталей, вызываемые местным или общим переходом напряжений за предел текучести или [при повышенных температурах] ползучестью.

Долговечность тепловых машин определяется в первую очередь стойкостью деталей, работающих при высоких температурах. С увеличением температуры прочность материалов резко снижается. Кроме того, при повышенных температурах возникает явление ползучести (ползучесть – пластическое течение материала под действием сравнительно небольших напряжений), приводящее к изменению первоначальных размеров детали и, как следствие, к утрате ее работоспособности.

Детали, работающие при повышенных температурах, рассчитывают на ограниченную долговечность. Срок их службы можно повысить конструктивными приемами (снижением уровня напряжений, рациональным охлаждением) и применением жаропрочных материалов (например, металлокерамических (спеченных) материалов (керметов) на основе оксидов, нитридов и боридов титана, хрома, алюминия, карбидов и нитридов бора и кремния со связкой из никеля, кобальта, молибдена).