Захаров Р.Ю. Экономическая эффективность выбора количества

.
143
9, 2004 .
УДК 626.83
Р.Ю. Захаров, инженер
Крымская академия природоохранного и курортного строительства
Ю
Экономическая эффективность выбора количества и марок насосных
.Р
З
ар
хв
о .
агрегатов по показателям эксплуатационных режимов оросительных
насосных станций
Обоснована экономическая эффективность выбора количества и марок насосных агрегатов по показателям
эксплуатационных режимов оросительных насосных станций.
орошение, насосная станция, экономическая эффективность, стоимость, электророэнергия
Основными показателями экономической
эффективности являются общая (абсолютная)
экономическая эффективность, характеризуемая
коэффициентом общей экономической эффективности; сравнительная экономическая эффективность, характеризуемая, в основном, значением приведенных затрат (ЗП) и срок окупаемости капвложений (или величина, обратная
сроку окупаемости – коэффициент окупаемости) [1, 2].
Экономически целесообразный вариант определяется по минимуму приведенных затрат,
которые являются суммой текущих эксплуатационных расходов – издержек (И) и единовременных затрат (капвложений К), приведенных
к одинаковой размерности (к одному году эксплуатации) с помощью нормативного коэффициента сравнительной экономической эффективности Е н (нормативного коэффициента окупаемости капвложений, который устанавливает
допустимую меру увеличения капвложений при
снижении эксплуатационных издержек):
ЗП=Е н К+И  min.
Величину Е н принимают для нового гидротехнического строительства, реконструкции
с внедрением новой техники или модернизации
равной Е н =0,15.
Годовой приведенный экономический эффект, получаемый при реализации экономически целесообразного варианта:
Э ф = Е н ·(К 1 - К 2 )-(И 2 -И 1 ), грн.,
где: К 1 и К 2 - капитальные затраты по вариантам сравнения, грн.; при реконструкции или модернизации К 1 -К 2 =  К ед , где де  К ед - единовременные капитальные затраты на реконструкцию, грн.; И 2 и И 1 - годовые эксплуатационные издержки, грн.
Для насосных станций капитальные затраты состоят из стоимости насосных агрегатов,
всасывающих трубопроводов, трубопроводной
арматуры, трубопроводов, соединяющих насосы с напорным трубопроводом, и стоимости
здания насосной станции с пристанционной
площадкой.
Годовые эксплуатационные издержки, в
свою очередь, состоят из стоимости потребленной за год электроэнергии, амортизационных
отчислений и фактической заработной платы
персонала с учетом начислений.
Разница капзатрат с учетом приведения к
одному году и разница амортизационных отчислений значительно меньше, чем разница в стоимости годовой потребленной электроэнергии.
Заработная плата персонала практически одинакова для вариантов сравнения. Поэтому для
предварительных оценок допустимо определять
значение годового приведенного экономического эффекта по разнице в стоимости годовой
потребленной электроэнергии:
Э ф   С эл , грн.
Для оросительных насосных станций III
категории надежности малой и средней производительности, оборудованных преимущественно центробежными горизонтальными
144
.
насосами, стоимость годовой потребленной
электроэнергии определяют по зависимости:
9, 2004 .
ничная подача насосов по классическому методу подбора, работающих в j-й эксплуатационный режим, м 3 /с; при одинаковых насосах
n
С эл  а   N ij  t j /( э   с ) , грн.,
Q1  Q z j / z j ; Qz j - подача j-го эксплуатацион-
где: а – стоимость 1 кВт·час электроэнергии,
грн.; N ij - мощность потребляемая i-тым на-
ного режима; 1 - КПД, соответствующий
единичной подаче, для горизонтальных центробежных насо сов можно принять
сосным агрегатом, кВт, в течение периода ус-
1cp  0.75 ; H j - разница в напорах насоса:
а:
тановившейся работы  t j , час;  э   с - про-
фактическом и требуемом по характеристике
изведение КПД электродвигателя и подводящих электрических сетей.
Техническая возможность и целесообразность выбора количества и марок насосных
агрегатов по показателям эксплуатационных
режимов оросительных насосных станций
обоснована в [3].
Оценку экономической эффективности
подбора насосов по показателям эксплуатационных режимов допустимо выполнять по значению годового приведенного экономическо-
напорного трубопровода, м; H j  hзj , где
i 1
го эффекта Э ф .
В таком случае с учетом ранее принятых
допущений экономическая эффективность
подбора насосов по показателям эксплуатационных режимов будет определяться годовой
экономией затрат на потребляемую электроэнергию по сравнению с аналогичными затратами при выборе количества и марок насосных агрегатов оросительных насосных
станций по методикам действующих норм [4].
Количественно экономия затрат на электроэнергию за год определяют следующим
образом:
n
N НС j  t j
j 1
(  э  с )
С эл  а  
, грн.,
hзj - значение прикрытия задвижки в j-й режим, м.
Если характеристику насоса и характеристику трубопровода выразить аналитически
через зависимость от подачи, то напорная характеристика насоса будет равна:
Н нас  Н 0  а1  Q  a 2  Q 2 , м,
а суммарная напорная характеристика iго количества параллельно работающих одинаковых насосов в j-ом режиме:
H i нас  Н 0 

Характеристика трубопровода
Н тр  Н нас расч  Н г  S  Q 2 ,
где: H г - геодезическая высота подачи воды,
м; S – суммарный коэффициент сопротивления трубопровода:
станции N НС j в j-й эксплуатационный пе-
S
риод (режим):
N НС j 
1
.
1
 a2  Q 2
2
zj
где: экономия затрат мощности насосной
z j  9,81 Q1  H j
1
 a1  Q 
zj
H pj  H г
Q pj
.
Тогда
,
где: z j - количество работающих насосов в jй эксплуатационный режим, шт..; Q 1 - еди-
H j  ( H 0 
1
1
 a1  Q  2  a2  Q 2 ) 
zj
zj
 (H г  S  Q2 )
.
.
По сле подстановки и с учетом
 э   с  0,9
 n

С эл  1,1 а    N НС j  t j  
 j 1

n


9,81
 1.1 a    z j 
 Q1  H j  t j  
0.75
 j 1

9,81
 1.1
a
0.75


1




 H 0   a1  Q  
zj




 n



Qz
1
   z j  j    2  a2  Q 2    t j  
 j 1

zj  zj





2


 Hг  S Q



















 H0  Hг 

 n



1



 14,39  a   Qz j    a1  Q 
 t j 
 j 1

 zj







1

2


  ( z 2  a2  S )  Q 
j




Для конкретных j-х режимов:
 n

  Qz  ( H  H г ) 

0
 j 1 j



1
2

.
Сэл  14,39  а    a1  Qz j 
 zj



 1

3
  ( z 2  a2  S )  Qz j )  t j 
j


Для оросительных насосных станций малой и средней производительности экономию
затрат на электроэнергию уточняют полным
расчетом в зависимости от следующих параметров:
- числа эксплуатационных режимов, желательно, чтобы количество режимов не
превосходило первоначальное количество
установленных насосов;
- продолжительности периодов t j ;
- стоимости 1 кВт·час электроэнергии;
145
9, 2004 .
- значений подач Q z j .
По оценочным расчетам для оросительных
насосных станций малой производительности экономия составит в среднем от 10 до 20% от существующих энергозатрат.
ВЫВОД
Выбор количества и марок насосных агрегатов по показателям эксплуатационных режимов оросительных насосных станций малой и средней производительности
экономически эффективен, экономия затрат на электроэнергию составит по приближенным оценкам в среднем до 15% .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Зузик Д.Т. Экономика водного хозяйства. – М.: Колос,
1982. – 399 с.
2.Мелиорация и водное хозяйство. Справочник. Ч.1. Экономика. – М.: Колос, 1984. – 255 с.
3.Захаров Р.Ю. Методика подбора насосов для оросительных насосных станций по показателям эксплуатационных режимов. Труды международной научно-технической конференции «Синт’оз». – Россия, Воронеж,
ФГУП «Турбонасос», 2003, с.13-115.
4.ДБН В.2.4-1-99. Мелиоративные системы и сооружения.
– К., 2000.