Инновационные подходы проектирования элеваторов

2013-04-16 10:48:00

Инновационные подходы проектирования элеваторов

На протяжении последних лет в Украине наблюдается интенсивный рост темпа развития зерноперерабатывающей отрасли. Связано это, в частности, с непрекращающимся интересом к нашей стране, как важному экспортеру зерна. По мнению экспертов, это явление будет наблюдаться, как минимум, еще 10-15 лет.

Для полного удовлетворения потребностей этого рынка, на сегодняшний день, все еще ощущается нехватка мощностей для оперативного хранения и осуществления операций по отгрузке зерна на экспорт. Строительство элеваторов и портовых терминалов в настоящий момент осуществляется практически всеми заинтересованными сторонами, начиная от фермерских хозяйств, заканчивая крупными зернотрейдерами. Диапазон вместительности таких зернокомплексов лежит в широких пределах от 10 тыс. тонн до 400 тыс. тонн единовременного хранения. Кроме того, нельзя забывать и о существующих с советских времен, к сожалению, уже морально и физически устаревших зернохранилищах и элеваторах. Ведь попав в руки к хорошему хозяину, после осуществления их реконструкции, они обретают вторую жизнь и становятся альтернативой вновь строящимся. Парк элеваторов постоянно расширяется.

Настоящая реальность такова, что, чтобы то ни было, строительство нового или реконструкция старого зернокомплекса, финансовая составляющая этого проекта будет превалировать над всеми остальными. Так, не случайно, основным показателем эффективности комплекса является стоимость хранения на нем тонны зерна.

Основные параметры в разработке проекта элеватора

Приступая к разработке и реализации любого проекта элеватора, обязательно берутся в расчет географическое расположение, энергетические ресурсы, транспортные схемы, технологические потоки, экологическая безопасность. Ведь от всех этих составляющих зависит стоимость строительства и стоимость эксплуатации.

Надежность оборудования – это технико-технологический параметр наработки на отказ оборудования без остановок на ремонт и с минимальными материальными и временными издержками на обслуживание и наладку.

Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения оборудования и условий его эксплуатации состоит из сочетаний свойств:

  • от того насколько правильно расположены проектной организацией узлы авто- и ж/д- приема и — отгрузки на зерновом комплексе, будет зависеть его пропускная способность, а значит и производительность;
  • еще большее влияние на эффективность работы будущего комплекса оказывает профессионально подобранная технологическая схема, оптимальность схем транспортировки зерна, минимизация самих транспортных механизмов, позволяющая с наименьшими затратами обеспечить наивысшую производительность.

Таким образом, еще на этапе технологического проектирования можно снизить инвестору расходы на финансирование будущего строительства. А есть ли еще способы сокращения сроков строительства, его материалоемкости и соответственно его себестоимости?

Проектирование элеваторов от ГП «Зерновая столица»

Опыт работ специалистов департамента автоматизации ГП «Зерновая столица» показывает, что неординарность подхода к проектированию систем автоматизации, применение инновационных технологий в своих разработках может сократить сроки монтажа и ввода в эксплуатацию и финансовое бремя до 20%.

Одним из способов сокращения расходов на строительство является широкое применение устройств распределенной периферии при построении систем управления. Использование таких устройств позволяет сэкономить расход кабельно-проводниковой продукции до 30%. Если учесть постоянный рост цен на мировом рынке на медь, то такая экономия будет очень ощутима. Кроме того, соответственно уменьшаются объем кабеленесущих конструкций, представляющих собой изделия из оцинкованной стали. Как правило, вес их на «среднестатистическом элеваторе» исчисляется тоннами, значит, и расходы на закупку уменьшаются значительно.

Уменьшение кабельно-проводниковой продукции и кабеленесущих систем, в свою очередь, приведут к сокращению сроков монтажа и ввода в эксплуатацию и, как следствие, расходов на производство монтажно-наладочных работ.

Опыт работ наших специалистов в проектировании элеваторов

В процессе реализации проекта реконструкции систем электроснабжения и дистанционного автоматизированного управления одного из крупнейших в Винницкой области Рахнянского элеватора, принадлежащего компании «Луи Дрейфус Коммодитиз Украина Л.Т.Д» была, в частности, поставлена задача об управлении более чем 240 электрическими задвижками подсилосного этажа. При традиционном решении необходимо было бы проложить по конструкциям более двух километров оцинкованных лотков для прокладки кабелей. Общая длина, необходимых при этом, кабелей питания электродвигателей и конечных выключателей задвижек составила бы более 20000 метров.

Специалисты проектного отдела департамента автоматизации разработали систему управления подсилосными задвижками с применением устройств распределенной периферии, представляющую собой шкафы управления, в своем составе имеющие устройство ILB PB 24 DI16 DO16 производства германской фирмы «Phoenix Contact» и реверсивные пускатели производства германской фирмы «Eaton», органы управления. Все устройства работают в температурном диапазоне от -25С до +70С, корпуса шкафов имеют исполнение со степенью защиты IP54. Это дало возможность расположить щиты управления в непосредственной близости к задвижкам, тем самым сократив расход кабеля до минимума.От центрального распределительного пункта ко всем щитам шлейфом проложен всего один (!) силовой кабель ВВГнг 4х2.5 и один (!) информационный кабель Profibus.

В итоге время монтажа такой системы сокращено от 4-х до 2-х месяцев. Обслуживание системы управления подсилосными задвижками максимально упрощено. В случае неисправности автоматически производится ее локализация, и ее устранение занимает считанные минуты.

В процессе подготовки тендерного предложения по реализации проекта строительства систем электроснабжения и дистанционного автоматизированного управления Жмеринского элеватора емкостью 25 000 тонн зерна для компании ООО «Элеваторная компания «Кряж&Кусто», специалистами проектного отдела департамента автоматизации ГП «Зерновая столица» был проведен анализ технического решения.

Результатом стало предложение об установке в рабочей башне шкафов управления перекидными клапанами, задвижками, механизмами узла зерноочистки в непосредственной близости к потребителям, а не в центральном распределительном пункте. В качестве оболочки использованы шкафы серии Spacial SF от французского производителя»Sсhneider Electric». Щиты решено было изготавливать с применением устройств распределенной периферии, новейшей разработки устройств AXL BK PN AUTOMATION и реверсивных электронных пускателей CONTACTRON производства германской фирмы «Phoenix Contact», органов управления.

Свойства материала рабочих органов

Технологический расчет оборудования является важнейшей стадией проектирования, так как он обуславливает абсолютно все технико-технологические параметры эксплуатации оборудования. Технологический расчет состоит из следующих этапов:

Все устройства работают в температурном диапазоне от -25С до +70С корпуса шкафов имеют исполнение со степенью защиты IP56. Это дало возможность расположить щиты управления в непосредственной близости к потребителям, тем самым сократив расход кабеля до минимума. От центрального распределительного пункта к щитам шлейфом проложен всего один (!) силовой кабель ВВГнг 4х2.5 и один (!) информационный кабель Profinet.

Такое решение снизило общую стоимость проекта на 12% и сроки электромонтажных работ рабочей башни в 2 (!) раза, что в конечном итоге позволило ГП «Зерновая столица» выиграть тендер на проведение работ по монтажу и наладке систем электроснабжения и дистанционного автоматизированного управления, а инвестору сохранить часть средств отпущенных на строительство.

В процессе реализации проекта строительства систем электроснабжения и дистанционного автоматизированного управления элеватора в г. Конотоп, принадлежащего ООО «Витчизна» была, в частности, поставлена задача о включении в общую систему управлении оборудования существующей первой очереди элеватора. Сложность этой задачи состояла в том, что первая очередь строилась разными фирмами, и состав электросилового оборудования был достаточно «разношерстным».

При традиционном решении необходимо было бы производить полную реконструкцию элеватора, что повлекло бы за собой дополнительные финансовые траты, а так же полную остановку производства. После проведения глубокого анализа возможных технических решений, специалистами проектного отдела департамента автоматизации ГП «Зерновая столица» было предложено заказчику включение в общую систему управления оборудования первой очереди осуществить, применив устройства распределенной периферии.

Щиты, в которых размещены устройства распределенной периферии AXL BK PN AUTOMATION производства германской фирмы «Phoenix Contact» изготовлены с применением корпусов «ELDON» (Испания).

Монтаж производился без длительных остановок первой очереди элеватора и представлял собой установку уже собранных шкафов распределенной периферии, их подключение к существующим шкафам электросилового управления первой очереди многожильным контрольным кабелем, а так же подключение устройств распределенной периферии в общую информационную сеть.

Это лишь несколько примеров того, как профессиональный подход специалистов компаний, таких как ГП «Зерновая Столица», применяя инновационные решения и имея нестандартный подход в решении поставленных заказчиком задач, дает реальную экономию инвестиций при строительстве элеваторных комплексов.

Автор статьи: Аккерман Николай Михайлович — начальник департамента автоматизации ГП «Зерновая Столица»