Согласно  производственной программы планируется  выпускать два вида серной кислоты: техническую (с содержанием моногидрата 92,5%) и реактивную (с содержанием  моногидрата 94%).

     Технической кислоты планируется выпустить 22500 тонн в год, а реактивной 20000 тонн в год.

     Пересчитаем эти данные на 100% моногидрата:

22500·0,925= 20813  тонн (серная кислота техническая)

22500·0,94 = 21150 тонн (серная кислота реактивная)

20813+ 21150 = 41963 тонн в год планируется выпустить (в пересчете на 100% моногидрат H₂SO₄).

     1. Рассчитаем необходимое  количество печей для сжигания серы:

Эффективный фонд времени в среднем за год:

     Т_эф^ср = Т_ном – Т_ппр^ср

     Т_ном – номинальный (режимный) фонд времени работы оборудования за год, устанавливаемый согласно установленному режиму работы предприятия (цеха);

      - время простоя оборудования  в ремонтах в среднем за  год в течение ремонтного цикла.

     Т_ном = 8640 ч (т.к. производство непрерывное, то и количество дней берем равным календарному году).

     Вычислим  Т_ппр^ср:

     Т_ппр^ср=

 – продолжительность ремонта  к-го типа (час),

m – продолжительность ремонтного цикла (лет).

m=34560/8640 =4

       _кап =34560/34560=1

     _ср  =34560/17280=2

     _тек =34560/720=48

 - количество планируемых средних  ремонтов, не совмещенных с капитальным  ремонтом, в течение ремонтного  цикла;

1 –  количество капитальных ремонтов  в межремонтном цикле.

     _ср  =2-1 =1

     _тек =48-1-1 =46

     Т_ппр^ср =(46·12+1·300+1·720)/4 =393 ч

     Т_эф^ср = 8640 – 393 =8247 ч

 Вычислим необходимое количество оборудования:

     

- выпуск продукции

- расчетное количество оборудования  j-го типа,

N_j – часовая производительность единицы оборудования j-го типа,

- эффективный фонд времени  работы оборудования j-го типа в среднем за год в течение межремонтного цикла.

       =41963/(5,79·8247) = 0,88

     =0,88 → =1.

     2. Рассчитаем необходимое  количество промывных  башен:

     Эффективный фонд времени в среднем за год:

     Т_эф^ср = Т_ном – Т_ппр^ср

     Вычислим  Т_ппр^ср:

     Т_ппр^{с р} =

       _кап = 34560/34560 = 1

     _ср = 34560/8640 = 4

     _ср = 4-1 = 3

     _тек = 34560/720 = 48

     _тек = 48-3-1 = 44

       m=34560/8640 = 4

     Т_ппр^ср = (44*12+3*240+1*720)/4 = 492 ч

     Т_эф^ср = 8640 – 492 =8148 ч

Вычислим необходимое количество оборудования:

     =41963/(3,45·8148) =1,49

       =1,49 → =2.

     3. Рассчитаем необходимое  количество контактных  аппаратов:

          Эффективный фонд времени в среднем за год:

     Т_эф^ср = Т_ном – Т_ппр^ср

     Вычислим  Т_ппр^ср:

     Т_ппр^ср =

       _кап = 34560/34560 = 1

     _ср = 34560/17280 = 2

     _ср = 2- 1 = 1

     _тек = 34560/720 = 48

     _тек = 48-1-1 = 46

       m = 34560/8640 = 4

     Т_ппр^ср = (46*8+1*96+1*600)/4 = 266 ч

     Т_эф^ср = 8640 – 266 = 8374 ч

        Вычислим необходимое количество оборудования:

       =41963 /(2,92·8374) = 1,72

       =1,72 → = 2.

     4. Рассчитаем необходимое  количество сушильных  башен:

4. эффективный фонд времени в среднем за год:

     Т_эф^ср = Т_ном – Т_ппр^ср

     Вычислим  Т_ппр^ср:

     Т_ппр^ср =

       _кап = 34560/34560 = 1

     _ср = 34560/8640 = 4

     _ср = 4-1 = 3

     _тек = 34560/720 = 48

     _тек = 48-3-1 = 44

       m=34560/ 8640 = 4

     Т_ппр^ср = (44*8+1*96+1*360)/4 = 202 ч

     Т_эф^ср = 8640 – 202 = 8438 ч

5. вычислим необходимое количество оборудования:

       =41963 /(3,45·8438) = 1,44

       =1,44 → = 2. 

     5. Рассчитаем необходимое  количество абсорберов  для кислоты технической:

Эффективный фонд времени в среднем за год:

     Т_эф^ср = Т_ном – Т_ппр^ср

     Вычислим  Т_ппр^ср:

     Т_ппр^ср =

       _кап = 86400/86400 = 1

     _ср = 86400/17280 = 5

     _ср = 5-1 = 4

     _тек= 86400/720 =120

     _тек = 120-5-1 = 114

       m=86400/8640 =10

     Т_ппр^ср = (114*8+5*120+1*600)/10 = 211,2 ч

     Т_эф^ср = 8640 – 211,2 = 8428,8 ч

          Вычислим необходимое количество оборудования:

       =20813 /(3,45·8428,8) = 0,72

       =0,72→ = 1.

     6. Рассчитаем необходимое  количество абсорберов  для кислоты реактивной:

       Эффективный фонд времени в среднем за год:

     Т_эф^ср = Т_ном – Т_ппр^ср

     Вычислим  Т_ппр^ср:

     Т_ппр^ср =

       _кап = 17280/17280 = 1

     _ср = 17280/8640 = 2

     _ср = 2-1 = 1

     _тек = 17280/2160 = 8

     _тек = 8-1-1 = 6

       m=17280/8640 = 2

     Т_ппр^ср =(6*8+1*48+1*120)/2 = 108 ч

     Т_эф^ср = 8760 – 108 = 8532 ч

   Вычислим необходимое количество оборудования:

       =21150/ 0,14·8532 = 17,7

       = 17,7 → = 18.

     Условный  график ППР основного технологического оборудования представлен в Приложении 1.

4. Расчет производственной  мощности производственных  участков (стадий) и  цеха в целом.

       Рассчитаем производственную мощность  каждой стадий выпуска продукции  по формуле   где:

     М_j – среднегодовая производственная мощность j-го участка в течение межремонтного цикла;

     N_jr - часовая производительность единицы r-го вида однотипного оборудования j-го участка;

      - эффективный фонд времени  единицы r-го вида оборудования j-го участка (стадии);

     n_jr – количество единиц r-го вида однотипного оборудования, установленного на j-ом участке;

     r – количество видов однотипного оборудования j-го участка.

1. Стадия  сжигания серы:

     M₁= 5,79* 8247*1 = 47750,13 тонн

2. Стадия  очистки печных газов:

     М₂= 3,45*8148*2 = 56221,2 тонн

3. Стадия  контактирования (ведущее оборудование):

     М₃= 2,92*8374*2 = 48904,16 тонн

4. Стадия  сушильной башни:

     М₄= 3,45*8438*2 = 58222,2 тонн

5. Стадия  абсорбции кислоты: 

     M₅= 3,45*8428,8*1 = 29079,36 тонн

     Производственная  мощность производства (цеха, предприятия) в целом определяется уровнем  производственной мощности ведущего участка (оборудования, стадии, передела), т.е.:

     М_цех = М_вед    

     М_цех = 48904,16 тонн

     

Вычислим  коэффициенты сопряженности и определим  «узкие места»:

К_с1 = 47750,13 /48904,16 =0,976 <1 значит это «узкое место».

     К_с2= 56221,2 /48904,16 =1,15 >1 резерв производственной мощности.

          К_с3= 48904,16 /48904,16 =1 – ведущее оборудование

     К_с4= 58222,2 /48904,16 = 1,19  >1 резерв производственной мощности.

     К_с5= 29079,36/48904,16 =0,595 <1 значит это «узкое место».

     Важнейшим показателем оценки уровня организации  производства является коэффициент  использования производственной мощности цеха (К_ИМ), определяемый по формуле:

                                        

где:

          - плановый годовой объём производства продукции;

     М_цех – среднегодовая производственная мощность цеха в течение межремонтного цикла.

       = 85,81%

     Избавимся от «узкого места», которым, как видно  из графика, являются стадия сжигания серы и стадия абсорбции. Для этого  увеличим производительность до 5,95 т/ч (на 2,36%) в первом случае и до 5,82 т/ч (40,52%) во втором. Это можно сделать  за счет введения новых прогрессивных технологий. Тогда

     M₁= 5,95*8247*1 = 49069,65 тонн

     К_с1= 49069,65/48904,16 =1,003

     M₅= 5,82*8428,8*1 =49055,616

     К_с5= 49055,616/ 48904,16 = 1,003

5. Производственная  структура цеха  и организационная  структура цеха