Дипломная (вкр): Инновационный проект совершенствования технологии теплоизоляции панелей покрытия блок-контейнеров

Прогнозируемое значение параметров и критериев по производственно-технологической системе до и после замены утеплителя представлено в таблице 3.4.

Таблица 3.4 - Значения параметров критериев до и после совершенствования технологии на основе замены утеплителя

Результатом совершенствования технологии производственно-технологической системы на основе замены утеплителя является уменьшение параметров и критериев операционного цикла, в частности: уменьшение критерия капитализации на 0,2, критерия ресурсов на 0,2.Критерий конверсии не меняется Значения по продажам прогнозируемо должны вырасти, балансовая стоимость основных производственных фондов так же увеличивается за счёт приобретения необходимого оборудования.

Источником финансирования используется накопленный амортизационный фонд предприятия.

3.3 Характеристики теплоизоляционного материала Корунд

Одним из направлений рынка теплоизоляционных материалов является внедрение сверхтонких теплоизоляторов. Рассматриваемая продукция представлена на рынке под торговым знаком Корунд.

Сверхтонкий теплоизоляционный материал представляет из себя многокомпонентную сложную систему, которая в жидком виде представляет устойчивую дисперсию полимерной матрицы, узко наполненную функциональным наполнителем. В качестве функционального наполнителя присутствуют ваккумированные микросферы. Под электронным микроскопом они выглядят следующим образом: рисунок 3.6.

Рисунок 3.6 - Микросферы под микроскопом

На рисунке 3.7 показано, как микросферы распределяются по жидкой композиции, которая после того, как высыхает, образует на защищаемой поверхности твёрдую эластичную плёнку, которую можно модифицировать для различных задач. [10] Основная задача, которую решает рассматриваемый материал - теплоизоляция. Имеет высокие эксплуатационные характеристики, например, современные подходы к проектированию теплоизоляционных покрытий.

Рисунок 3.7 - Распределение микросфер по жидкой композиции

Эти подходы можно разделить на две части. Первая это использование зон локального вакуума (вакуум является одним из лучших теплоизоляторов в мире). Этот вакуум присутствует непосредственно в функционально закрытом пористом наполнителе. Применяется в качестве связующего полимерной системы с низким уровнем теплопередачи. Наблюдается создание на границе полимер матрице наполнитель, так как таких границ очень много даже в тонкой плёнке, термическое сопротивление очень велико и препятствует прохождению тепла.

Тепло передаётся не только теплопроводностью, так же присутствует и лучистая энергия, которая очень эффективно, практически до 85%, отражается функциональным наполнителем.

На рисунке 3.8 показан упрощённый принцип действия материала, то есть тепловой поток, который попадает на поверхность, защищённую материалом, отражает лучистую составляющую. Сам материал обладает низкой теплопроводностью и происходит уменьшение теплового потока. [3]

Основные свойства теплоизоляционного материала сведены в таблицу 3.5.

Предлагаемый материал из серии Корунд обладает интегральными свойствами, то есть наряду с высокими теплоизоляционными свойствами он обладает достаточно высокой эластичностью плёнки, которая образуется на защищённой поверхности, достаточно высокой адгезией и достаточно высокой прочностью.

Рисунок 3.8 - Принцип действия материала

Таблица 3.5 - Основные свойства Корунд

Это позволяет формировать на защищаемой поверхности (металлические конструкции инженерных сетей, фасады зданий и сооружений из минеральных материалов) эластичную плёнку, которая может хорошо реагировать не разрушаясь на изменения линейных размеров при нагревании и остывании подложки.

Модификатор Корунд Антикор - специальная композиция с повышенными антикоррозионными свойствами, наполненная модификаторами, которые преобразуют существующую коррозию, если она имеется, и предотвращает образование новой. Таким образом, снижаются трудозатраты на стадии подготовки поверхности. Корунд Антикор используется в качестве основного, первого грунтующего слоя, как сверхтонкий теплоизоляционный материал для применения на ограждающих конструкциях зданий и сооружений. [8]

Предложенный материал используется и для инженерных сетей, для строительной отрасли, для реконструкции зданий и сооружений. Этот материал очень технологичен, представляет собой аналог из лакокрасочного материала, соответственно, может наноситься и кистью и безвоздушным распылителем (приложение 3) на любую поверхность рисунок 3.9.

Рисунок 3.9 - Сферы нанесения утеплителя

Материал позиционируется как наукоёмкий. Для того, чтоб работать с этим материалом, нужно обладать определёнными навыками и знаниями с точки зрения подготовки самого материала и оборудования.

Преимущества Корунд представлены на рисунке 3.10.

К преимуществам так же можно отнести антикоррозионность, простоту нанесения слоя, экономия (снижение трудозатрат при нанесении материала, снижение расходов на ремонт, сбережение тепловой энергии, экономия пространства). [8]

Рисунок 3.10 - Основные преимущества утеплителя

Основной сферой применения такого материала является теплоизоляция зданий и сооружений на этапах строительства и ремонта. Выпускаемая продукция имеет все необходимые сертификаты, основные представлены в приложениях 4-6.

Решаемые задачи:

–       достижение требуемой температуры;

–       энергоэффективность;

–       снижение электропотребления;

–       устранение конденсата;

–       устранение грибка;

–       долгий срок эксплуатации без ухудшения теплоизоляционных свойств.

Схема слоёв теплоизоляции с предлагаемым сверхтонким теплоизоляционным утеплителем под названием Корунд Антикор представлена на рисунке 3.11.

Рисунок 3.11 - Схема теплоизоляции с Корунд

3.4 Теплотехнический расчёт конструктивных элементов блока системы «контур»

Расчёты производим в соответствии с СТО 17532043 - 001 - 2005 «Нормы теплотехнического проектирования ограждающих конструкций и оценки энергоэффективности зданий» (далее - СТО):

а_в=8,7 Вт/(м²·°С) - коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности;

а_н =23 Вт/(м²·°С) - коэффициент теплопередачи для зимних условий._k - термическое сопротивление ограждающей конструкции с последовательно расположенными слоями, рассчитывается как сумма термических сопротивлений отдельных слоёв:

, м²·°С/Вт,  (3.1)

где, R₁, R_2,..., R_n - термические сопротивления отдельных слоев ограждающей конструкции, м²·°С/Вт.

Термическое сопротивление , м²·^оС/Вт, слоя многослойной ограждающей конструкции определяется по формуле (3.2).

, м²·°С/Вт,  (3.2)

где, δ - толщина слоя, м;

λ - расчетный коэффициент теплопроводности материала слоя, Вт/(м·°С), принимаемый по приложению 3 СТО или по характеристикам применяемого материала.

Расчёт термического сопротивления для существующего варианта состава панели покрытия представлено в таблице 3.6.

Таблица 3.6 - Расчёт термического сопротивления для панели покрытия на АО «СКДМ»

При существующем варианте сопротивление теплопередаче составляет 3,13 м²·°С/Вт. С учётом коэффициента теплотехнической однородности - 0,75: R_o=3,13·0,75=2,3 м²·°С/Вт. Общий коэффициент теплоотдачи составляет 1/2,3=0,4 Вт/(м²·°С).

Теплотехнический расчёт термического сопротивления для предлагаемого варианта состава панели покрытия с Корунд Антикор представлен в таблице 3.7. Сделав необходимые расчёты, сведённые в таблицу 3.7, с помощью формул 1 и 2, можно сделать вывод, что сопротивление теплопередаче с Корунд Антикор составляет 3,27 м²·°С/Вт. С учётом коэффициента теплотехнической однородности - 0,75: R_o=3,27·0,75=2,5 м²·°С/Вт. Общий коэффициент теплоотдачи равен U=1/2,5=0,4 Вт/(м²·°С).

Таблица 3.7 - Расчёт термического сопротивления теплоизоляционных материалов с Корунд

Проанализировав два варианта применения утеплителей с точки зрения теплотехнического расчёта можно сделать вывод о том, что при предлагаемом варианте термическое сопротивление на 0,14 м²·°С/Вт больше по сравнению с существующим, что свидетельствует об увеличении конкурентных преимуществ производимой на предприятии продукции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе поставленной цели в выпускной квалификационной работе были решены требуемые задачи, рассмотрены теоретические аспекты по совершенствованию технологической инновации, структурирован понятийный аппарат работы, рассмотрен метод операционного цикла и критерии оценки, рассмотрены аспекты организации управленческого учёта, изучены теоретические аспекты по инновационным проектам.

В качестве объекта выпускной квалификационной работы было выбрано Акционерное общество Вологодский завод строительных конструкций и дорожных машин, специализирующееся на выпуске мобильных быстровозводимых зданий контейнерного типа различного назначения. Рассмотрены структурные подразделения предприятия, проанализирована география поставок выпускаемой продукции.

На основе ситуационного анализа производственно-экономической деятельности АО «СКДМ», проведено сравнение предприятия с подобранным технологическим аналогом, а именно, АО «Заводоуковский машиностроительный завод». На основе интегрированного комплекса критериев и анализа рынка теплоизоляционных материалов выявлены направления инновационной деятельности предприятия.

Предложена замена утеплителя в рассматриваемой производственно-технологической системе. Данное решение обеспечивает оптимизацию структуры прямых производственных затрат, повышение потребительских свойств продукции, снижение затрат на сырьё, увеличение объёмов реализации продукции за счёт расширения географии поставок и увеличения числа потенциальных потребителей, повышение доли оплаты труда в структуре затрат. Предлагаемая технология значительно снижает толщину слоя теплоизоляции, на 59 мм, за счёт уменьшения слоя утеплителя, соответственно, уменьшается масса блок контейнера на основе уменьшения толщины слоя URSA M11 и замены пенополиуретана на Корунд Антикор.