Пример расчета конструктивных размеров атмосферной колонны К2

Определяем отношение расхода к молекулярной массе, кмоль/с:

Σ(G_i / М_i) = (G _в.п. / М₁₈) + (G _фр85-120 / М_ср) + (G _ост.ор / М_ср), (2.19)

Мср= 44,29 ∙ 0,726/ 1,03 – 0,726= 105,77

Σ(G_i / М_i) = (4,76 / 18) + (5,92 / 105,77) + (5,92 / 105,77) = 0,37 кмоль/с

Диаметр колонны зависит от максимального объёма паров, их допустимой скорости в свободном сечении колонны.

Определяем объем паров, м³

V_п = 22,4 ∙ (Т/273) ∙ (0,101/Р) ∙ Z ∙ Σ(G_i / М_i), (2.20)

где Т - температура верха колонны, °К,

Р - давление верха колонны, МПа,

Z - коэффициент сжимаемости, Z = 0,39

G_i - расход компонента в паровой фазе, кг/с,

М_i - средняя молекулярная масса компонентов в паровой фазе.

V_п = 22,4 ∙ (393/273) ∙ (0,101/0,15) ∙ 1 ∙0,39=8,2, м/с

Определяем допустимую скорость паров в колонне, м/с:

υ_доп = 0,000085 ∙ К √ (ρ_ж – ρ_п) / ρ_п, (2.21)

где К - коэффициент зависящий от расстояниями между тарелками, К = 780,

ρ_ж - плотность жидкости на верху колонны, кг/м³,

ρ_п - плотность паров на верху колонны, кг/м³.

Определяем плотность газа, кг/м³:

ρ_п = G_п / V_n (2.22)

Определяем количество паров, кг/с:

G_п= G _y_._r + G _{фр. нк-85} + G _ост.ор,(2.23)

G_п= 4,76 + 3 +11,84 = 16,97 кг/с

ρ_п = 19,6/ 8,2 = 2,11 кг/м³

υ_доп = 0,000085 ∙ 780 √ (726 – 2,04) / 2,39 = 0,75 м/с

Диаметр колонны К2:

где,

V_п – объем паров, м³/с

V_доп– допустимая линейная скорость движения паров, м/с

по ГОСТу принимаем диаметр 5 м.

2. Расчет высоты колонны:

Расстояние от уровня жидкости внизу колонны до нижней тарелки принимаем равной 1-2 м, высота свободного пространства между верхней тарелкой и верхним днищем колонны может быть принятой ½ диаметра колонны,

h₁= 2,25м

h₂= (40 - 1)·0,700= 27,3 м

h₃= 0,7·3 = 2,1 м

h₄ = (15-1)∙0,700=9,8 м

= 2м

H₇= 4 м.

H = 2,25 + 27,3 + 2.1 + 9,8 + 2+3,04 + 4 = 50,5 м

Рассчитываем количество тарелок в отгонной части колонны

h₄=(n-1) ·0,5 00=9,8

h₄ = (9,8 ∕0,500) ∙ 1= n

n= 20,6

За счет уменьшения расстояния между тарелками в отгонной части колонны мы модернизируем, ее добавляя в нижнюю часть колонны 6 клапанных тарелок.

3 Экономическая часть курсового проекта содержит разделы:

1. Расчёт стоимости основных фондов и их структура

2 Организация производства и расчет баланса рабочего времени одного рабочего

3 Расчет численности основных рабочих

4 Расчет годового фонда заработной платы основных рабочих

5 Расчёт вспомогательных материалов и реагентов

6 Расчет стоимости топливно-энергетических затрат

7 Расчет калькуляции себестоимости продукции

8 Расчёт технико-экономических показателей

Ниже приводятся методические указания и пример расчета экономической части курсового проекта

3.1 Расчёт стоимости основных фондов и их структура

Таблица 10 – Структура основных производственных фондов

Наименование групп основных производственных фондов	Балансовая стоимость, руб.	В % к итогу	Норма амортизации, %	Амортизационные отчисления, руб.
Здания	14753336,4	40	1,2	177040
Сооружения	7376668,2	20	9	663900,1
Рабочие машины и оборудование	14753336,4	40	12,8	1888427,1
Итого:	36883341	100,00	7,7	2729367,2

Удельный вес группы ОПФ (У_гр, руб.) определяется по формуле:

(3.1)

где С_гр. - первоначальная стоимость группы, руб.;

С_о.ф.- первоначальная стоимость всех основных групп, руб.

У_гг.. = (14753336,4 / 36883341) ∙ 100 = 40%

(3.2

где,

На - норма амортизации группы, %.

А_о. = (14753336,4 / 100) ∙ 1,2 = 177040 руб.

где G_год– годовая загрузка установки по сырью, тыс. т/год;

%_фр– массовый процент фракции.

Проводим расчет на примере углеводородного газа:

тыс. т/год

3.2. Организация производства и расчет баланса рабочего времени одного рабочего

На установке осуществляется аппаратурный процесс непрерывного действия. Длительность рабочего дня – 6 часов. Для ведения процесса и обеспечение отдыха персонала проектируется 4 сменный график с продолжительностью рабочей смены 8 часов.

1 смена - с 8 до 16 часов.

2 смена – с 16 до 24 часов.

3 смена – с 24 до 8 часов.

Таблица 11 - График сменности

№ бригады	16	17	18	19	20	21	22	23	24	25	26	27	28	29	30
1я бригада	1	2	2	В	В	3	3	В	В	1	1	2	2	В	В
2я бригада	В	1	1	2	2	В	В	3	3	В	В	1	1	2	2
3я бригада	3	В	В	1	1	2	2	В	В	3	3	В	В	1	1
4я бригада	2	3	3	В	В	1	1	2	2	В	В	3	3	В	В

Таблица 12 – Баланс рабочего времени 1 рабочего

Показатели	Фонд времени
1. Календарное число дней	365
2. Нерабочие дни: - выходные -праздничные	91 14
3. Максимальное число рабочих дней в календарном году	274
4. Планируемы целодневные невыходы, дней: - очередные и дополнительные отпуска - невыходы по болезням и декретным отпускам - выполнение государственных обязанностей - отпуска в связи с учёбой без отрыва от производства	30 6 0,5 1
ИТОГО:	37,5
5. Планируемое колличество дней работы в год 1 рабочего, Т_эф.дня	236,5
6. Планируемое колличество рабочих часов в год 1 рабочего, Т_{эф.часов}	1419
7. Коэффициент невыходов, К_{не вых.}	1,16

Эффективное количество часов в год одного рабочего, (Т_эф(_г), ч.) рассчитывают по формуле:

Т_эф(_ч) = Т_эф · Т_пр,

(3.3)

где Т_эф – эффективное количество дней одного рабочего в год, дн.;

Т_пр – продолжительность рабочего дня, ч.

Т_эф(ч)= 236,5 · 6 = 1419 ч

Коэффициент невыходов К_нев рассчитывают по формуле:

К_нев =

(3.4)

где Т_макс – максимальное число рабочих дней, дн.;

Т_эф – эффективное количество дней одного рабочего в год, дн.

К_нев =

3.3 Расчет численности основных рабочих

Наименование профессии	Разряд	Явочная численность рабочих в смену	Явочная численность, чел		Списочная численность, чел
Наименование профессии	Разряд	Явочная численность рабочих в смену	В сутки	Бригадная	Списочная численность, чел
Оператор	6	1	3	4	6
Оператор	5	2	6	8	9
Оператор	4	4	12	16	19
Итого:		7	21	28	34

Таблица 13 – Численность основных рабочих

Списочная численность (Ч_сп, чел.) рассчитывают по формуле:

Ч_сп = Ч_яв(б) · К_нев,

(3.5)

где Ч_яв(б) – явочная численность бригадная, чел.;

К_нев – коэффициент невыходов.

Ч_сп = 4 · 1,16 = 6 чел.

3.4 Расчет годового фонда заработной платы основных рабочих

Средняя тарифная ставка основных рабочих (Т_ст(ср), руб.) следующих разрядов рассчитывают по формуле:

(3.6)

где Т_ст(р)– тарифная ставка по разрядам:

Часовые тарифные ставки по разрядам:

97,93 руб./час – тарифная ставка 6 разряда;

81,02 руб./час – тарифная ставка 5 разряда;

69,36 руб./час – тарифная ставка 4 разряда.

Ч_сп(р)– списочная численность рабочих по разрядам, чел.;

Ч_сп(общ)– списочная численность общая, чел..

/час

Эффективный фонд рабочего времени (Т_эф(сум), ч.) рассчитывают по формуле:

Т_эф(сум)= Т_{эф(г) ∙}Ч_сп(общ),(3.7)

где Т_эф(г) – эффективный фонд рабочего времени, ч.

Т_эф(сум)= 1419 · 34 =48246 ч.

Тарифный фонд з/п (З_т, руб.) рассчитывают по формуле:

З_т = Т_ст(ср)∙ Т_эф(сум), (3.8)

З_т = 77,49·48246=3738582,54 руб.

Доплата за работу в вечернее время (Д_В, руб.) рассчитывают по формуле:

(3.9)

где 20% – уровень процентов доплаты за работу в вечернее время.

Д_В = (3738582,54 · 20) / (3 · 100) = 249238,84 руб.

Доплата за работу в ночное время (Д_Н, руб). рассчитывают по формуле:

(3.10)

где 40% – уровень процентов доплаты за работу в ночное время.

Д_Н = (3738582,54 · 40) / (3 · 100) = 498477,67 руб.

Премия (Прем, руб.) рассчитывают по формуле:

(3.11)

где 45% – процент премиальной доплаты.

Прем = (3738582,54 · 45) / 100 = 1682362,14 руб.

Доплата работникам за работу в праздничные дни (Д_пр, руб.) рассчитывают по формуле:

(3.12)

где Т_см– продолжительность смены, ч.;

К_пр– количество праздников в году, дн.

Д_пр = 77,49 · 8 · 14 · 21 = 182256,48 руб.

Основной фонд заработной платы, Зосн

З_осн = (З_т + П + Д_в + Д_н + Д_пр) руб (3.13)

З_осн=(3738582,54+1682362,14+249238,84+498477,67+182256,48)=

=6350917,67 руб.

Дополнительный фонд заработной платы, (З_доп, руб.) рассчитывают по формуле:

(3.14)

где З_осн– основной фонд заработной платы, руб.;

Т_эф– эффективное количество дней в году, дн.;

Д_уч.г.от– время учёбы, выполнения государственных обязанностей и отпусков, дн.

З_доп = (6350917,67 /236,5) ∙ 31,5 = 845893,89 руб.

Общий фонд заработной платы (З_общ, руб.) рассчитывают по формуле:

(3.15)

где R_k – районный (поясной) коэффициент, R_k = 0,15.

З_общ = (6350917,67+845893,89) (1 + 0,15) = 8276333,29 руб.

Отчисления во внебюджетные фонды (О_{Т с/с}, руб.) рассчитывают по формуле:

(3.16)

где 30 – процент отчисления во внебюджетные фонды.

0,2 – процент отчисления в страховые организации.

Размер страховых взносов устанавливаются государством

От_ВБФ= (8276333,29 · 30,2) / 100 = 2482900 руб.

Среднемесячный уровень заработной платы, по установке (З_с/м. руб.) рассчитывают по формуле:

З_с/м = З_общ / (Ч_сп · 12), (3.17)

где 12 – количество месяцев в году.

З_с/м = 8276333,29 / (34 · 12) = 20285,13 руб.

Таблица 14 - Годовой фонд заработной платы основных рабочих

Наименование профессии	Система оплаты труда	Условия труда	Средняя тарифная ставка, руб.	Явочная численность в сутки, чел.	Списочная численность, чел.	Эффективный фонд рабочего времени, час
1	2	3	4	5	6	7
основные рабочие	повременно-премиальная	вредные	77,49	21	34	46827

Продолжение таблицы 14

Тарифный фонд з/пл., руб.	Премия, руб.	Доплата за работу в вечернее время, руб.	Доплата за работу в ночное время, руб.	Доплата за работу в выходные, праздники, руб.	Итого основной фонд з/пл., руб.
8	9	10	11	12	13
3738582,54	1682362,14	249238,84	498477,67	182256,48	6350917,67

Продолжение таблицы 14

Дополнительная з/пл., руб.	Общий фонд з/пл., руб.	Отчисления во внебюджетные фонды, руб.	Среднемесячная з/пл. 1-го рабочего, руб.
14	15	16	17
845893,89	8276333,29	2482900	20285,13

Таблица 15 – Затраты на сырьё

Наименование статей	Количество, т	Цена 1 тонны, руб.	Сумма в год, руб.
Сырьё: - Гудрон (с турбулизатором)	973800	3440	3349872000
Итого:	973800		3349872000
Исключаются: - потери безвозвратные	4700	3440	16168000
Итого потерь:	4700		16168000
Всего за вычетом потерь:	969100		3333704000

Расчёт стоимости сырья расходуемого на выпуск продукции (С_с.в/п, руб.):

С_с.в/п = Ц_с ∙ К_с, (3.18)

где Ц_с - цена сырья, руб.;

К_с - количество сырья, т.

С_с.в/п = 3440 · 973800 = 3349872000 руб.

3.5 Расчёт вспомогательных материалов и реагентов

Таблица 16 – вспомогательные материалы и реагенты и их стоимость

Наименование материалов	Ед. изм.	Объём производства, т	Норма расхода на 1т продукции	Цена, руб.	Расход на весь выпуск
Наименование материалов	Ед. изм.	Объём производства, т	Норма расхода на 1т продукции	Цена, руб.	количество, т	Сумма, руб
1 ПМС 300	т	973800	0,025	1000	24345	24345000
ИТОГО:		973800				24345000

3.6 Расчет стоимости топливно-энергетических затрат

Таблица 17 - Топливно-энергетические затраты и их стоимость

Наименование топлива, энергии	Ед. изм.	Объём производства, т	Норма расхода на 1т продукции	Цена, руб.	Расход на весь выпуск
Наименование топлива, энергии	Ед. изм.	Объём производства, т	Норма расхода на 1т продукции	Цена, руб.	количество	Сумма, руб
1 Топливо жидкое	Т	973800	0,502490	844,7	489324,8	413332626,5
2 Электроэнергия	кВт/ч	973800	43,31817	18	42183233,9	759298211
3 Вода оборотная	м³	973800	2,923976	2,3	2847367,8	6548946
4 Теплоэнергия	м³	973800	0,016834	334,8	16392,9	5488359,4
5 Рефлюкс	М³	973800	0,08	868	77904	67620672
ИТОГО:						1252288814,9

3.7 Расчет калькуляции себестоимости продукции

Таблица 18 – Калькуляция себестоимости продукции

Наименование продукта	Количество,т	Цена, руб	Сумма затрат, руб
Калькулируемая продукты: 1.Кот.топливо	779000	7050	5491950000
Итого:	779000	7050	5491950000
Не калькулируемая продукты: 1.У/в газ 2. л.газойль 3.Нестабильный бензин	33300 90300 66500	8000 32000 25000	266400000 2889600000 1662500000
Итого:	190100	65000	4818500000
Всего:	969100		10310450000

Таблица 19 – Затраты на калькулируемую продукцию

Наименование статей	Затраты на весь выпуск, руб.	Затраты на единицу калькулируемой продукции, руб.
1. Сырьё, за вычетом потерь	3333704000	4279,47
2. Вспомогательные материалы	24345000	31,25
3. Топливо и энергия на технологические цели	1252288814,9	1607,56
4. Общий фонд заработной платы - производственные рабочие	8276333,29	10,62
5. Отчисления во внебюджетные фонды - производственные рабочие	2482900	43,19
6. Амортизационные отчисления	2729367,2	3,5
7. Текущий ремонт	7621101,1	0,98
8. ВЗП	7056000	0,99
9. Производственная себестоимость	10310450000	13235,49
10. Не калькулируемая продукция	4818500000	6185,49
11. Полная себестоимость	5491950000	7050

Текущий ремонт, Зрем

(3.19)

Внутризаводская перекачка, ВЗП

ВЗП= 5,6·Муст. Год, руб (3.20)

(3.20)

ВЗП=5,6 · 1260000 = 7056000 руб

3.8 Расчёт технико-экономических показателей

Таблица 20 - Технико-экономические показатели

Наименование показателей	Ед. изм.	Значение
Мощность установки по сырью	т	973800
Выпуск готовой продукции (калькулируемой)	т	779000
Объём товарной продукции	тыс. руб.	5425668
Капитальные вложения	тыс. руб.	36883,34
Удельные кап. вложения	руб./т.	30,74
Фондоотдача	руб./руб	147,1
Численность рабочих	чел.	34
Производительность труда	т/чел	22911,76
Себестоимость единицы продукции	руб/т.	7050
Прибыль	тыс. руб.	2298050
Рентабельность продукции	%	42

1.Объём товарной продукции (Т) – это готовая продукция в стоимостном выражении, производимая в течение года и предназначенная для продажи на сторону.

Т = Ц_о ∙ В_пр., руб (3.21)

где Ц_о – оптовая цена предприятия, руб.

В_пр – выпуск продукции в натуральном выражении

Цена – это денежная выражение стоимости товара

Цена определяется по заданной рентабельности 45%.

(3.22)

Т=10011 · 779000 = 7798569000 руб.

2. Капитальные вложения (К) – это стоимость основных производственных фондов – переносится из таблицы 3.1.

3 Производительность труда:

Выработка (ПТ) – это количество продукции (в натуральном и стоимостном выражении), производимое 1 работником за год.

(3.23)

(3.24)

4.Прибыль (П) – это разность между выручкой от реализации продукции, (в нашем случае товарная продукция) и затратами на производство продукции.

П = (Цо – С/сть) Впр_., руб (3.25)

П =(10000-7050) 779000 = 2298050000 руб.

5 Рентабельность – это относительный показатели соизмеряющий прибыль с затратами.

Рентабельность позволяет оценить, какую прибыль получает предприятие с каждого рубля вложенных средств.

(3.26)