Петербургский государственный университет путей сообщения
"Экономика на ж.д. транспорте"
на тему:
"Определение экономической эффективности электрической тяги"
2010г
Введение
Целью курсовой работы является экономическое обоснование расчетов замены устаревшего электровоза ВЛ 23 локомотивом марки ВЛ 8 или ВЛ 10. Замена продиктована эксплутационными условиями на рассматриваемом участке железной дороги. Эксплуатация более мощных локомотивов позволяет в пределах существующей длины приемо - отправочных путей увеличить массу поезда брутто, скорость движения и резервы пропускной и провозной способности участка.
Так как в настоящее время износ техники на ж.д. транспорте превышает 70%, то обновление изношенных основных средств и введение в эксплуатацию более совершенных является главной задачей экономической стратегии управления железными дорогами.
Работа выполняется в соответствии с методическими рекомендациями по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. Обоснование эффективности означает объединение двух процессов:
· Создание или приобретение нового объекта
· Последовательное получение предпринимательского дохода
В случае, если тщательные расчеты не подтверждают перспективность нововведения, предположение о замене локомотивов отвергают. Это позволяет избежать крупной траты денег, которая происходила бы, если бы внедрение было доведено до дорогостоящей стадии- стадии практической реализации проекта на заданном участке ж.д.
1. Исходные данные
Таблица 1.1
| Исходные данные по участку ж.д. | Ед.изм. | Усл.обоз. | Кол-во |
| Нагрузка на вагон | т/в | qн | 48 |
| Вес тары | т/в | qт | 22 |
| Процент порожнего пробега | % | a | 40 |
| Число пар пассаж. поеэдов | пары | Nпас | 2 |
| Коэф. месячной неравномерности перевозок | Кн | 1,1 | |
| Коэф. съема пассаж. поездов грузовыми | e | 2 | |
| Время на станционные интервалы | мин. | St | 8 |
| Длина ограничивающего перегона | км | lo | 15 |
| Средняя длина перегона | км | r | 10 |
| Нахождение в основном депо | ч | tосн | 0,33 |
| В оборотном депо | ч | tоб | 0,5 |
| Простой локомотива в ожидании поезда | ч | tож | 0,55 |
| Затраты времени на тех. осмотр локомотива | ч | tосм | 1,9 |
| Коэф. общ. всп. пробега Во | bo | 0,17 | |
| Коэф.всп.лин. пробега | bл | 0,08 | |
| Коэф. доп.времени работы локомотивных бригад | vбр | 0,35 | |
| Длина перевозки грузов | км | lср | 500 |
| Вес отправки Ро | т | po | 50 |
| Ваг-час на 1000 ткм нетто | ч | bм | 0,56 |
| Цена вагона | тыс.руб | Цв | 1031 |
| Норматив рентабельности | % | 25 | |
| Норматив отчислений от прибыли | % | 18 |
Таблица 1.2
| Длина участкаL, км | ГрузопотокГн, млн т | Динамическая нагрузка груженого вагона, т/ваг. | Расчетныйуклон iр, % | ||||||||
| i | 1 | 300 | j | 3 | 26 | k | 3 | 38 | l | 1 | 6 |
| Исходные данные по локомотивам | Ед.изм. | Усл.обоз | ВЛ-23 | ВЛ-8 | ВЛ-10 | ||||||
| Вагоно-км общие | руб | nS | 0,33 | 0,33 | 0,33 | ||||||
| Вагоно-часы | руб | nH | 8,51 | 8,51 | 8,51 | ||||||
| Лок-км общие | руб | MS | 7,65 | 9,33 | 11,3 | ||||||
| Лок-часы поездных локомотивов | руб | MH | 123,84 | 130,46 | 142,82 | ||||||
| Бригадо-часы локомотивных бригад | руб | Mh | 302,7 | 302,7 | 302,7 | ||||||
| Расход электроэнергии за 1кВт.ч. | руб | Э | 1,07 | 1,07 | 1,07 | ||||||
| Тонно-км брутто составов и локомотивов | руб | Qlэ | 0,0062 | 0,0062 | 0,0062 | ||||||
| Грузовые отправки | руб | О | 237,61 | 237,61 | 237,61 | ||||||
| Лок-часы ман.лок. | руб | Mhман | 645,35 | 645,35 | 645,35 |
Таблица 1.4При расчетном подъеме 6%
| Исходные данные по локомотивам | Ед.изм. | Усл.обоз. | ВЛ-23 | ВЛ-8 | ВЛ-10 |
| Вес поезда брутто | тонн | Qбр | 4000 | 5000 | 5000 |
| Масса локомотива | тонны | Рл | 138 | 184 | 184 |
| Цена локомотива | Тыс.руб | Цл | 15970 | 18860 | 24980 |
| Затраты на реконструкцию | Тыс. руб | D | - | 280 | 280 |
| Скорость на расчетном подьеме | Км/ч | Vр | 47 | 50 | 59 |
| Ходовая скорость | км/ч | Vx | 59 | 61 | 66,7 |
Таблица 1.5 Динамика роста эксплутационных расходов
| годы | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Эксплутационные расходы | 1 | 1,1 | 1,18 | 1,24 | 1,28 | 1,35 | 1,41 | 1,46 | 1,52 | 1,55 |
2.Эксплутационные расчеты
Расчет основных эксплутационных показателей:
· Среднесуточное число грузовых поездов в груженом направлении
Nгр = Гн * Кн / 365*Qбр*d, где
Гн- грузопоток в грузовом направлении, млн т;
Кн- коэффициент месячной неравномерности перевозок;
Qбр – вес поезда брутто,т;
d- оношение веса состава нетто к весу брутто: d=qн / (qн+qт);
qн – нагрузка на вагон нетто, т/ваг.;
qт – нагрузка тары на вагон, т/ваг.
· Потребная пропускная способность
Nп = Nгр+ eNпас, пар поездов.
· Чистое время хода по ограниченному перегону на пару поездов в прямом и обратном направлении
tx = 2*lо *60 /Vx, где
lо - длина ограниченного перегона;
Vx – ходовая скорость поезда.
· Максимальная пропускная способность
Nmax= 1440/(tx +St), где
St- время на станционные интервалы, разгоны и замедления на пару поездов.
· Резерв пропускной способности
D=Nmax – Nп
D=(Nmax / Nп –1)* 100%
· Число перегонов на участке
n= L/r, где
r- средняя длина перегона на участке.
● Среднее время стоянки поезда на промежуточных станциях участка L:
tст= {0,12+0,01*(Nгр+eNпас)}*2*L / n*Vx +St/60
● Коэффициент участковой скорости
b={ 24- tст*(Nгр+eNпас)}/ (24-12*Vx*(tст/L))
· Участковая скорость
Vy=b* Vx
● Время нахождения локомотива под техническими операциями:
tтех= tосн + tоб + tосм + tож, где
tосн - время ожидания локомотива на станциях основного депо;
tоб - время ожидания локомотива на станциях оборотного депо;
tосм – профилактический осмотр локомотива;
tож – время простоя локомотива в ожидании.
● Полный оборот локомотива:
Ол = 2*L/ Vy.
● Среднесуточный пробег:
Sл=24* 2*L/Ол.
● Потребность в грузовых локомотивах эксплуатируемого парка:
Мэ= Nгр* Ол /24
● Потребность в грузовых локомотивах приписного парка:
Мп= 1,25*Мэ.
● Общий пробег вагонов
∑nS=∑PL* (1+ α /100)/Рдин. гр, где
∑PL= Гн *L
● Парк грузовых вагонов
nр= ∑nS/365*Sв , где
Sв=7,68*Vy.
● Инвентарный парк вагонов
nи=1,05*nр, где
1,05- коэффициент, учитывающий нахождение вагонов в ремонте.
● Расход электроэнергии на движение поезда
Эп =[Pл (w'о +iэк) + Qбр(w''о + iэк)]*10-3*Эw
Где w'о, w''о – удельное сопротивление движению собственно локомотива и вагона, кг/т;
Эw - расход электроэнергии на 1ткм механической работы;
Эw =3,05 кВт;
iэк - эквивалентный уклон по механической работе, 0/00;
При расчетном подъеме равном 6, эквивалентный уклон будет равен 0,4.
● Основное удельное сопротивление движению локомотивов для режима тяги
w'от = 1,9 + 0,01Vx+0,0003Vx2
Для режима холостого хода
w'ох = 2,4+0,011Vx+0,00036Vx2
● Средневзвешенная величина
w'о= 0,85w'от+0,15 w'ох
● Для груженых вагонов величина удельного сопротивления движению:
w''от=0,7+(8+0,1*Vх+0,0025*Vх2)/q0 , где
q0 -средняя нагрузка оси вагона на рельс:
q0 = (qн+qт)/4.
● Средневзвешенная величина удельного сопротивления для всех вагонов с учетом сопротивления движения порохних вагонов равна:
w"o=1,075*w"от.
● Расход электроэнергии на разгон поезда:
Эр=1,35*{(Рл+Qбр)*Vх2}/{24*104*lр}*Эw, где
Vх – ходовая скорость, принимаем не выше 50км/ч;
lр - среднее расстояние между разгонами:
lр=L/(О+1), где
О- число остановок на участке:
О=L*(Nгр+eNпас)/(12*Vх*b)-1
● Общий объем расхода электроэнергии на 1 поездо-км :
Эо=1,02*(Эр+Эп) кВт*ч , где
1,02- коэффициент, учитывающий расход электроэнергии на служебные нужды.
· Норма расхода электроэнергии на 10000 ткм брутто:
Нэ= 10000*Эо/ Qбр, кВт*ч.
Результаты расчетов приведены в табл. 2.1, табл. 2.2
Таблица 2.1
| эксплутационные расчеты | ВЛ-23 | ВЛ-8 | ВЛ-10 |
| Кол-во грузовых поездов в груж. Напр. | 28 | 22 | 22 |
| Потребная пропуск.способ. | 32 | 26 | 26 |
| Чистое время хода | 30,51 | 29,51 | 26,99 |
| Макс. Пропуск. Способ. Участка | 43 | 44 | 48 |
| Резерв пропускной способ. | 11 | 18 | 21 |
| 33,2 | 66,4 | 80,3 | |
| Число перегонов на участке | 30 | 30 | 30 |
| Среднее время стоянки | 0,149 | 0,126 | 0,115 |
| Коэф-т участковой скорости | 0,81 | 0,87 | 0,88 |
| Участковая скорость | 47,98 | 53,24 | 59,01 |
| Длина участка оборота локомотива | 600 | 600 | 600 |
| Время на тех. Операции | 3,28 | 3,28 | 3,28 |
| Полный оборот локомотива | 15,8 | 14,5 | 13,4 |
| Среднесуточный пробег локомотива | 912 | 990 | 1071 |
| Эксплуат.рабочий парк локомотива | 18 | 14 | 13 |
| Приписной парк локомотива | 23 | 17 | 16 |
| Среднесуточный пробег вагонов | 368,5 | 408,9 | 453,2 |
| Грузооборот | 7800 | 7800 | 7800 |
| Общий пробег вагонов | 287 | 287 | 287 |
| Рабочий парк грузовых вагонов | 2137,0000 | 1925,0000 | 1737,0000 |
| Инвентарный парк вагонов | 2244,0000 | 2021,0000 | 1824,0000 |
Таблица 2.2