Технико-экономические расчеты проекта организации цеха по получению оксида европия из концентратов оксидов РЗЭ (редкоземельных элементо

 

 

 

 

Исходные данные

Вариант № 1

Тема: Технико-экономические расчеты проекта организации цеха по получению оксида европия из концентратов оксидов РЗЭ (редкоземельных элементов). Годовой выпуск продукции – 200 т. Режим работы – непрерывный. Условия труда – особо вредные. Продолжительность рабочей смены - 6 часов

 

Таблица 1. Нормы межремонтных пробегов и простоев оборудования

Наименование оборудования	Нормы пробегов оборудования между ремонтами, час		Нормы простоя оборудования в ремонте, час
	Текущими	Капитальными	Текущем	Капитальном
Реактор	2160	17280	16	320

 

Таблица 2. Строительный объём зданий в м3

Наименование зданий и сооружений	Тип строительных конструкций	Строительный объём, м3	Стоимость, руб. за м3
Здания:
Производственные и вспомогательные	ж/б, одноэт	2160	2500
Служебно-бытовые	ж/б, двухэт	691,2	2500
Сооружения:
Этажерки	ж/б	100	1500

 

Таблица 3. Перечень и стоимость основного технологического оборудования:

Наименование	Количество, шт.	Стоимость, млн. руб.
1. Реактор	5	1,89
2. Ёмкость	3	0,076
3. Фильтр	5	0,04
4. Прокалочная печь	1	1,36
5. Вакуумный сборник	5	0,95

 

Таблица 4. Численность рабочих:

Наименование рабочих	Явочный состав в смену	Разряд	Тарифный заработок по тарифу, тыс. руб.
Основные
Аппаратчик по обслуживанию оборудования	1	10	14,5
Вспомогательные
Дежурный слесарь	1	8	13,5
Дежурный электрик	1	7	13
Грузчик	1	5	12

 

Таблица 5. Численность служащих:

Наименование должности	Число штатных единиц в смену, чел	Количество смен	Должностной оклад, тыс. руб./мес.
1. Начальник цеха	1	1	25
2. Мастер смены	1	4	20
3. Заведующий лабораторией	1	4	18
4. Экономист	1	1	18
5. Уборщица	2	1	10

 

Для расчёта годового расхода электроэнергии:

Электродвигатель к мешалке -  3кВт – 5 шт.;

Прокалочная печь – 30 кВт – 2 шт.;

Водонагреватель – 20 кВт – 1 шт.;

Вакуум-насос – 7,5 кВт – 2 шт.

Для расчёта себестоимости: Калькуляционная единица – 1 кг оксида европия

Сырьё	Цена, руб./кг	Расход в год, кг
Концентрат РЗЭ	491	21300
Соляная кислота	30	34800
Цинковый порошок	385	1680
Серная кислота	23,6	1740
Сода кальцинированная	36	3300
Вода техническая	19 руб/м3	27300 м3

 

Содержание

 

 

 

 

Введение

 

Современный мир, как мне кажется, совершенно не может обойтись без химической промышленности и соприкосновение в курсовом задании с таким элементом, как европий меня заинтересовало.

Из источников стало известно, что Евро́пий — химический элемент, относящийся к группе лантаноидов. Особый интерес и стратегическую важность для современного мирового промышленного производства, не говоря уже о будущем, представляет семейство химических элементов, известное как редкоземельные элементы (РЗЭ). Эти элементы и их химические соединения применяются в инновационных исследованиях и практических технологиях в металлургии, атомной энергетике, оптике, медицине, химической и стекольной промышленности, производстве телекоммуникационного оборудования, электронике, лазерной технике и в Других областях.1.

Обратимся к истории: данный химический элемент был выделен в 1896 году из смеси редкоземельных элементов французским химиком Э. А. Демарсе. Его существование было подтверждено спектральным анализом лишь через 15 лет. После подтверждения существования нового элемента Демарсе дал ему название европий — в честь Европы. Европий является одним из самых дорогих лантаноидов.

Наибольшие залежи европия имеет Китай, но последнее время добыча пошла на убыль. В России большое количество залежей редкоземельных элементов в недрах земли привело к необходимости развития данной отрасли производства. Государством запланировано к 2020 году полностью перевести производства на российский европий и отказаться от зарубежных закупок. Поэтому вопрос развития отрасли и стоит так актуально на сегодняшний день.

 

1. Организация производства

 

1. Проектируемый объект – обоснование режима работы

По условию данной курсовой работы предполагается непрерывный режим работы, который предусматривает круглосуточную работу оборудования без перерывов между сменами и без остановок оборудования в выходные и праздничные дни. В данном случае остановки предусматриваются только на 5 дней для ремонта межцеховых коммуникаций. Такой режим работы применяется, так как характер работы предусматривает аппаратурные процессы, которые не могут быть прерваны без ущерба для производства продукции. А также данный процесс способствует улучшению использования оборудования во времени.

2. Расчет фонда времени работы оборудования в году

В данной курсовой работе годовой фонд времени работы рассчитывается только для основного технологического оборудования, определяющего производственную мощность проектируемого объекта. Этот расчет проводится путем составления баланса времени работы оборудования в году, в котором последовательно определяют номинальный (режимный) и эффективный фонды времени работы оборудования.

Календарный фонд времени Тк принимается в проектных расчетах равным 365 дней или 8760 часов.

Номинальный фонд времени работы оборудования Тн определяется путем исключения из календарного фонда времени остановок оборудования, предусматриваемых принятым в проекте режимом работы.

В данном производстве с непрерывным режимом работы, работающим без остановок на выходные и праздничные дни, номинальный фонд времени работы оборудования равен календарному. Исключение составляют пять дней, принятых для капитального ремонта межцеховых коммуникаций.

Эффективный фонд времени работы оборудования в году Тэф определяется путем исключения из номинального фонда времени в часах длительности простоя оборудования во всех видах планово-предупредительного ремонта и по технологическим причинам, которое рассчитывается исходя из норм продолжительности межремонтных пробегов по каждому виду ремонтов, ремонтного цикла и длительности каждого ремонта. Эти нормы приведены в исходных данных к курсовой (Таблица №1)

Форма 1

Нормы межремонтных пробегов и простоев оборудования

Наименование оборудования	Нормы пробегов оборудования между ремонтами, час		Нормы простоев оборудования в ремонте, час
	Текущими, Тт	Капитальными, Тк	Текущем, Рт	Капитальном, Рк
Реактор	2160	17280	16	320

 

Исходя из этих норм мы определяем количество всех ремонтов за ремонтный цикл (Тр.ц. = Ткап) и время простоя оборудования в ремонтах в среднем за год.

Количество ремонтов оборудования за ремонтный цикл определяется следующим образом:

а) общее количество ремонтов (nрем):

Реактор:  nрем = = = 8

Из общего количества ремонтов за ремонтный цикл один ремонт является капитальным, тогда:

б) количество текущих ремонтов (nт):

Реактор: nт = = - 1= 7

Время простоя оборудования в ремонтах в среднем за год определяется следующим образом:

а) в капитальном ремонте (Пк):

Реактор: Пк = Рк х = 320 х = 160

б) в текущем Пт :

Реактор: Пт = Рт  х  nт  х  = 16 х 7 х = 56

Время простоя оборудования по технологическим причинам (на чистку, смену катализатора, при переходе с одного вида продукции на другой и т. п.) принимается в соответствии с нормами технологических регламентов или правилами эксплуатации оборудования. Мы будем использовать время, указанное в методических указаниях к работе, то есть 120.

Расчет баланса заканчивается определением коэффициента экстенсивного использования оборудования (Кэ):

Реактор:  Кэ = = = 0.96

Форма 2

Баланс времени работы оборудования в году

Элементы времени

Производство с непрерывным режимом работы

Тип оборудования   Календарный фонд времени Тк : в днях в часах Нерабочие дни по режиму — всего в том числе: праздничные выходные остановки на ремонт коммуникаций Количество дней работы в году по режиму Др То же — в часах Чр Внутрисменные остановки (сокращённые часы рабочих смен в предпраздничные дни) Номинальный (режимный) фонд Тн  , час Планируемые остановки оборудования в рабочие дни, час: на капитальный ремонт на текущий ремонт по технологическим причинам   Итого   Эффективный фонд времени работы Тэф, час Коэффициент экстенсивного использования оборудования Кэ

реактор     365 8760 -   - - 5   360 8640   - 8640     160 56 120   336   8304   0.96

 

2. Расчет сметной стоимости проектируемого объекта

2.1 Расчет сметной стоимости зданий и сооружений

 

Капитальные вложения на строительство зданий и сооружений (их полная сметная стоимость) складываются из затрат на общестроительные работы (укладка фундаментов, возведение стен, перекрытий), на санитарно-технические и прочие строительные работы (устройство отопления, водопровода, канализации, освещения и т.д.), и внеобъемных затрат (подготовка и благоустройство территории, проектно-изыскательные работы и т.д.).

Вычислим общую стоимость общестроительных работ, путём умножения укрупнённой стоимости единицы общестроительных работ на строительный объём: Производственные и вспомогательные здания -

2500 руб.  х  2160 м3  = 5,4 млн. руб.

Служебно-бытовые здания -

2500 руб.  х  691,2 м3  =  1,73 млн. руб.

Сооружения (этажерки) -

1500 руб.  х  100 м3  = 0,150 млн. руб.

Капитальные затраты на санитарно-технические и прочие строительные работы определяются в процентах к стоимости общестроительных работ (25% для производственных и вспомогательных помещений, 18% для служебно-бытовых помещений и 8% для сооружений):

Производственные и вспомогательные здания -

5,4 млн. руб. × 0.25 = 1,35 млн. руб.

Служебно-бытовые здания -

1,73 млн. руб. × 0,18 = 0,3114 млн. руб.

Сооружения -

0,150 млн. руб.  × 0,08 = 0,012 млн. руб.

Внеобъемные затраты принимаются в размере 35% к сумме затрат на общестроительные, санитарно-технические и прочие строительные работы:

Производственные и вспомогательные здания -

(5,4 + 1,35) млн. руб. × 0,35 = 2,3625 млн. руб.

Служебно-бытовые здания -

(1,73 + 0,3114) млн. руб. × 0,35 = 0,71449 млн. руб.

Сооружения -

(0,150 +  0,012) млн. руб. × 0,35 = 0,0567 млн. руб.

Полную сметную стоимость вычислим путём сложения суммы внеобъемных затрат и затрат на общестроительные, санитарно-технические и прочие строительные работы:

Производственные и вспомогательные здания –

2,3625 + 6,75 = 9,1125 млн. руб.

Служебно-бытовые здания –

0,71449 + 2,0414 = 2,75589 млн. руб.

Сооружения -

0,0567 + 0,162 = 0,2187 млн. руб.

Нормы амортизационных отчислений для зданий составляют 4%, а для сооружений — 6%.

Форма 3

Расчет капитальных затрат на строительство зданий и сооружений

Наименование зданий и сооружений	Тип строительных конструкций зданий и сооружений	Строительный объём (м3)	Укрупнённая стоимость общестроительных работ, млн. руб.	Общая стоимость общестроительных работ, млн. руб.	Санитарно-технические и прочие работы, млн. руб.	Итого, млн. руб.	Внеобъёмные затраты, млн. руб.	Полная сметная стоимость, млн. руб.	Годовая сумма амортизационных отчислений
									Норма, %	Сумма, млн. руб.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Здания: Производственные и вспомогательные   Служебно-бытовые	Ж/б, одноэтажные         Ж/б, двухэтажные	2160           691,2	0,0023           0,0025	5,4           1,73	1,35           0,3114	6,75           2,0414	2,3625           0,71449	9,1125           2,75589	4           4	0,3645           0,1102356
Итого		2851,2	-	7,13	1,6614	8,7914	3,07699	11,86839	-	0,4747356
Сооружения: Этажерки и т.д.	Ж/б	100	0,0015	0,150	0,012	0,162	0,0567	0,2187	6	0,013122
Итого		100	-	0,150	0,012	0,162	0,0567	0,2187	-	0,013122
Всего по зданиям и сооружениям		2951,2	-	7,28	1,6734	8,9534	3,13369	12,08709	-	0,4878576

 

2.2 Расчет сметной стоимости оборудования

Общая величина капитальных затрат на оборудование определяется как сумма капиталовложений в технологическое оборудование, КИП и средства автоматизации, технологические внутрицеховые трубопроводы, инструменты, приспособления и производственный инвентарь и электрооборудование.

Капиталовложения в технологическое оборудование (его сметная стоимость) складываются из затрат на приобретение оборудования, его доставку (транспортные и заготовительно-складские расходы) и монтаж (включая футеровку, изоляцию и антикоррозийные покрытия).

Затраты на приобретение технологического оборудования рассчитываются на основе действующих оптовых цен на оборудование:

5 шт. × 1,89 млн. руб. = 9,45 млн. руб. (Реактор)

3 шт. × 0,076 млн. руб. = 0,228 млн. руб. (Ёмкость)

5 шт. × 0,04 млн. руб. = 0,2 млн. руб. (Фильтр)

1 шт. × 1,36 млн. руб. = 1,36 млн. руб. (Прокалочная  печь)

Затраты на доставку технологического оборудования и его монтаж исчисляются по нормативам, принимаемым проектными организациями, в процентах к затратам на приобретение оборудования. Возьмём 20%:

9,45 млн. руб. × 0,2 = 1,89 млн. руб. (Реактор)

0,228 млн. руб. × 0,2 = 0,0456 млн. руб. (Ёмкость)

0,2 млн. руб. × 0.2 = 0,04 млн. руб. (Фильтр)

1,36 млн. руб. × 0,2 = 0,272 млн. руб. (Прокалочная  печь)

Складывая сумму затрат на приобретение оборудование и дополнительные затраты на доставку и монтаж высчитываем сметную стоимость основного технологического и подъёмно-транспортного оборудования.

Поскольку в курсовой работе в спецификации оборудования указывается только основное технологическое оборудование, то к его сметной стоимости следует сделать надбавку на неучтённое технологическое и транспортное оборудование в размере 30%:

19,1856 млн. руб. × 0,3 = 5,75568 млн. руб.

И тогда получаем полную сметную стоимость технологического и подъёмно-транспортного оборудования:

19,1856 млн. руб. + 5,75568 млн. руб. = 24,94128 млн. руб.

Капитальные затраты на приобретение и монтаж КИП и средст амортизации, технологических трубопроводов, инструмента, приспособлений и производственного инвентаря в курсовой работе рассчитываются по укрупнённым нормативам, установленным в процентах к сметной стоимости всего технологического и транспортного оборудования. В данном случае затраты будем рассчитывать исходя из норматива — 15% от сметной стоимости технологического оборудования: 24,94128 млн. руб. × 0,15 = 3,741192 млн. руб.

Капитальные затраты на приобретение и монтаж силового оборудования могут быть рассчитаны исходя их суммарной мощности установленного силового электрооборудования и укрупнённого показателя удельных капиталовложений на 1 кВт установленной мощности, который может быть принят в размере 4000 руб./кВт:

Электродвигатель в мешалке — 3 кВт — 5 шт.

Прокалочная печь — 30 кВт — 2 шт.

Водонагреватель — 20 кВт — 1 шт.

Вакуум-насос — 7,5 кВт — 2 шт.

(15 + 60 + 20 + 15) кВт  ×  4000 руб. = 0,44 млн. руб

После проделанных расчётов рассчитываем годовые суммы амортизационных отчислений. Средняя норма амортизации для технологического оборудования (учтённого в спецификации) может быть принята 15%. Нормы амортизации для КИП могут быть приняты в среднем 18%, для технологических трубопроводов — 14%, для инструменты и инвентаря — 16%, для электрооборудования — 13%.

В итоге получаем общую величину капитальных затрат на оборудование в размере 36,484856 млн. руб. и годовую сумму амортизационных отчислений в сумме 5,578565 млн. руб.

Форма 4

Расчёт капитальных затрат на оборудование

№п/п	Наименование оборудования и его краткая характеристика	Количество единиц оборудования	Оптовая цена единицы оборудования, млн. руб.	Сумма затрат на приобретение оборудования, млн. руб.	Дополнительные затраты на доставку и монтаж		Сметная стоимость, млн. руб.	Годовая сумма амортизационных отчислений		Примечание
					В %	В млн. руб.		Норма, %	Сумма, млн. руб.
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
I.	Основное технологическое и подъёмно-транспортное оборудование: 1. Реактор 2. Ёмкость 3. Фильтр  4. Прокалочная печь 5. Вакуумный сборник	5 3 5 1   5	1,89 0,076 0,04 1,36   0,95	9,45 0,228 0,2 1,36   4,75	20 20 20 20   20	1,89 0,0456 0,04 0,272   0,95	11,34 0,2736 0,24 1,632   5,7	15 15 15 15   15	1,701 0,04104 0,036 0,2448   0,855
	Итого   Неучтённое технологическое и подъёмно-транспортное оборудование	---       ---	---       ---	15,988       ---	---       ---	3,1976       ---	19,1856       5,75568	15       15	2,87784       0,863352	30% от сметной стоимости  основного оборудования
	Итого технологическое и подъёмно-транспортное оборудование	---	---	---	---	---	24,94128	---	3,741192
II.	КИП и средства автоматизации	---	---	---	---	---	3,741192	18	0,673415	15% к сметной  стоимости  всего технологического и подъёмно-транспортного  оборудования
III.       IV.         V.	Технологические внутрицеховые трубопроводы   Инструменты, приспособления, производственный инвентарь   Силовое электрооборудование	---       ---         ---	---       ---         ---	---       ---         ---	---       ---         ---	---       ---         ---	3,741192       3,741192         0,32	14       16         13	0,523767       0,598591         0,0416	То же       То же       Из расчёта 4000 руб. за кВт установленной мощности
	Всего капитальных затрат на оборудование	---	---	---	---	---	36,484856	---	5,578565	---

 

2.3 Составление сводной сметы капитальных вложений в проектируемый объект

Обобщая результаты расчётов капитальных затрат на строительство зданий и сооружений и  капитальных затрат на оборудование составляем смету капитальных вложений в проектируемый объект:

Форма 5

Сводная смета капитальных вложений в проектируемый объект

Объекты	Капитальные вложения (сметная стоимость)		Удельные капитальные вложения, руб/нат. ед.	Годовая сумма амортизационных отчислений, млн. руб.
	Млн. руб	%
1	2	3	4	5
Объекты основного производственного назначения: а) здания и сооружения б) оборудование	12,08709   36,484856	25,0   75,0	-   -	1,71865   5,578565
Итого	48,571946	100,0	242,86	7,297215

 

Показатель «Удельные капиталовложения» рассчитывается по формуле:

Удельные капиталовложения = = =

=  0,00024285973 млн. руб./кг = 242,86 руб.

 

3. Расчет численности персонала

3.1 Составление баланса рабочего времени одного среднесписочного рабочего

 

Основными исходными данными для расчета численности персонала проектируемого объекта являются:

- проектируемый годовой объем  производства продукции;

- среднее количество дней и  часов работы в год одного  рабочего;

- нормы обслуживания машин и  аппаратов и нормы времени  или выработки;

- производственная структура и  схема управления проектируемого  объекта.

Среднее количество дней и часов, подлежащих отработке в год одним рабочим, определяется путем составления баланса рабочего времени одного среднесписочного рабочего.

Баланс рабочего времени составляется в днях и часах для групп рабочих, имеющих одинаковые режимы работы с целью определения эффективного фонда времени работы в году и средней продолжительности рабочей смены одного среднесписочного рабочего.

Номинальный фонд рабочего времени в днях определяется путем вычитания из календарного фонда времени года количества выходных и праздничных дней, установленных в соответствии с режимом работы проектируемого объекта. Число выходных и праздничных дней в производствах с периодическим режимом работы следует принимать таким же, как и при расчёте баланса времени работы оборудования.

Номинальный фонд рабочего времени в часах (Вн.ч.) определяется умножением этого фонда в днях (Вн.д.) на продолжительность рабочей смены.

Вн.д  = 365 – 73 = 292 дн., где 73 – это всего нерабочих дней из формы 6.

Вн.ч. = Вн.д. × 6 ч = 292 × 6 ч = 1752 ч.

Эффективный фонд рабочего времени в днях (Вэф.дн) представляет собой разницу между номинальным фондом и количеством целодневных невыходов на работу (в днях) в связи с очередными и дополнительными отпусками, отпусками для учащихся, декретными отпусками и болезнями.

Вэф.дн  = Вн  - Дц.н. = 292 дн — 32 дн = 260 дн

Умножением эффективного фонда рабочего времени в днях на продолжительность рабочей смены определяется максимальное количество рабочих часов в год на одного среднесписочного рабочего. (Вм.г.)

Вм.г. = Вэф.дн. × 6 ч = 260 дн × 6 ч = 1560 ч/г

Для определения эффективного фонда рабочего времени в часах из максимального количества рабочих часов необходимо исключить внутрисменные потери рабочего времени (в часах): перерывы в работе для кормящих матерей и сокращенные часы работы для подростков.

Вэф.ч. = 1560 ч — 10 ч = 1550 ч

Время перерывов кормящим матерям и сокращенные часы работы подростков в среднем на одного рабочего принимаются по данным производственной практики или ориентировочно (8-10 часов).

В итоге делением эффективного фонда рабочего времени в часах на эффективный фонд времени в днях мы получаем среднюю продолжительность рабочей смены для одного среднесписочного работника:

Вэф.ч.  / Вэф.дн.  = 1550 ч / 260 дн = 5,96 ч.

При составлении баланса рабочего времени последовательно определяется номинальный и эффективный фонды времени. Номинальный фонд рабочего времени в днях определяется путем вычитания из календарного времени года количества выходных и праздничных дней, установленных в соответствии с режимом работы проектируемого объекта. Число выходных и праздничных дней в производствах с периодическим режимом работы следует принимать таким же, как и при расчете баланса времени работы оборудования. В производствах с непрерывным режимом работы при расчете номинального фонда из календарного времени исключаются только выходные дни по графикам сменности (Дв.г), число которых определяется по формуле: