sseuВестник Самарского государственного экономического университетаVestnik of Samara State University of Economics1993-0453Самарский государственный экономический университет10.46554/1993-0453-2023-12-230-36-49sseu-299Research ArticleРЕГИОНАЛЬНАЯ И ОТРАСЛЕВАЯ ЭКОНОМИКАREGIONAL AND SECTORAL ECONOMYТехнико-экономическое обоснование внедрения сепарационных устройств с дугообразными элементами в реакторах с псевдоожиженным слоемFeasibility study of the introduction of separation devices with arc-shaped elements in fluidized bed reactorsЗинуровВ. Э.ZinurovV. E.

Зинуров В. Э. – кандидат технических наук, и.о. зав. кафедрой «Инженерная графика»

Казань

Zinurov V. E. – Candidate of Technical Sciences, Acting Head of the Department of Engineering Graphics

Kazan

vadd_93@mail.ruСалаховаЭ. И.SalakhovaE. I.

Салахова Э. И. – старший преподаватель кафедры «Процессы и аппараты химических технологий»

Нижнекамск

Salakhova E. I. – Senior lecturer of the Department of «Processes and Devices of Chemical Technologies»

Nizhnekamsk

salahova.elmira@gmail.ruМадышевИ. Н.MadyshevI. N.

Мадышев И. Н. – кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой машин и аппаратов химических производств

Нижнекамск

Madyshev I. N. – Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Machinery and Apparatus

Nizhnekamsk

ilnyr_91@mail.ruАбдуллинаА. А.AbdullinaA. A.

Абдуллина А. А. – студент

Казань

Abdullina A. A. – student

Kazan

azalkaabdullina69826@gmail.comКазанский государственный энергетический университетРоссияKazan State Power Engineering UniversityRussian FederationНижнекамский химико-технологический институт (филиал) Казанского национального исследовательского технологического университетаРоссияNizhnekamsk Institute of Chemical Technology (branch) Kazan National Research Technological UniversityRussian Federation2023071220250123649Copyright © Зинуров В.Э., Салахова Э.И., Мадышев И.Н., Абдуллина А.А., 20252025Зинуров В.Э., Салахова Э.И., Мадышев И.Н., Абдуллина А.А.Zinurov V.E., Salakhova E.I., Madyshev I.N., Abdullina A.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.sseu.ru/jour/article/view/299

В статье проведено технико-экономическое обоснование внедрения сепарационных устройств с дугообразными элементами (СУсДЭ) в реакторах с псевдоожиженным слоем. Показано, что на текущий момент времени применяемые циклонные сепараторы в реакторах имеют ряд недостатков. В качестве замены предложены СУсДЭ. Представлена модель сепарационного устройства и описан механизм его работы. Схематично показана предлагаемая компоновка 6 СУсДЭ в реакторе для замены 12 циклонных сепараторов. Оценочный экономический расчет показал, что стоимость проекта по внедрению 6 СУсДЭ в реакторах оценивается в 5726 тыс. руб., что в 2,6 раза дешевле аналогов (12 циклонных сепараторов). При сравнении технических характеристик сепарационных аппаратов получено, что большинство параметров 6 СУсДЭ лучше, чем 12 циклонных сепараторов: металлоемкость 5119 кг (в 1,4 раза ниже), гидравлическое сопротивление около 3600 Па (в 2,5 раза ниже), износ катализатора и стенок аппарата ниже вследствие более низких рабочих скоростей. В ходе экономической оценки проекта по СУсДЭ рассмотрены следующие параметры: коэффициент дисконтирования Kd, дисконтирование денежных потоков DCF, чистый дисконтированный доход NPV, индекс доходности PI и дисконтированный срок окупаемости DPP. Проанализированы возможные сценарии увеличения первоначальной стоимости проекта IC до 15 000 тыс. руб. Расчет индекса доходности PI при различной первоначальной стоимости проекта IC от 5726 до 15 000 тыс. руб. показал, что он является рентабельным, т.е. PI > 1, только в тех случаях, при которых финансовые потоки в год CF с учетом амортизационных отчислений составляют не менее 1867 тыс. руб. Дисконтированный срок окупаемости проекта DPP составляет 1,4–6,6 лет при финансовых потоках в год CF, равных 1867–5500 тыс. руб. при первоначальной стоимости проекта IC, равной 5726 тыс. руб.

The article provides a feasibility study for the introduction of separation devices with arc-shaped elements (SDwAE) in fluidized bed reactors. It has been shown that the currently used cyclone separators in reactors have a number of disadvantages. SDwAE was proposed as a replacement. A model of a separation device is presented and the mechanism of its operation is described. The proposed arrangement of 6 SDwAE in a reactor to replace 12 cyclone separators is shown schematically. An estimated economic calculation showed that the cost of the project for the implementation of 6 SDwAE in reactors is estimated at 5,726 thousand rubles, which is 2.6 times cheaper than analogues (12 cyclone separators). When comparing the technical characteristics of separation devices, it was found that most of the parameters of 6 SDwAE are better than 12 cyclone separators: metal consumption 5119 kg (1.4 times lower), hydraulic resistance of about 3600 Pa (2.5 times lower), wear of the catalyst and walls device is lower due to lower operating speeds. In the course of the economic assessment of the project using the SDwAE, the following parameters were considered: discount factor Kd, discounted cash flows DCF, net present value NPV, profitability index PI and discounted payback period DPP. Possible scenarios for increasing IC to 15,000 thousand rubles are analyzed. Calculation of the profitability index PI for different initial costs of the IC project from 5726 to 15000 thousand rubles. showed that it is cost-effective, i.e. PI > 1, only in those cases in which financial flows per year CF, considering depreciation charges, are at least 1867 thousand rubles. The discounted payback period of the DPP project is 1.4 – 6.6 years with financial flows per year CF equal to 1867 – 5500 thousand rubles with the initial cost of the IC project equal to 5726 thousand rubles.

технико-экономическое обоснованиесепарационное устройствоциклонный сепаратордисконтированный срок окупаемостиинвестициичистый дисконтированный доходиндекс доходностиинновационный проектfeasibility studyseparation devicecyclone separatordiscounted payback periodinvestmentnet present valueprofitability indexinnovative projectРабота выполнена при финансовой поддержке стипендии Президента РФ молодым ученым и аспирантам СП-3577.2022.1.The work was carried out with the financial support of the scholarship of the President of the Russian Federation for young scientists and graduate students SP-3577.2022.1.ReferencesМистахов Р.И. Повышение эффективности организации производственных процессов на предприятии // Экономика и управление в машиностроении. 2013. № 1. С. 19–22.Mistakhov R.I. Improving the efficiency of the organization of production processes at the enterprise // Economics and management in mechanical engineering. 2013. No. 1. Pp. 19–22.Здоровец Ю.И., Петросов Д.А. Повышение экономической эффективности выращивания зернового производства на основе интеллектуального моделирования производственных процессов // Экономика и предпринимательство. 2019. № 5 (106). С. 840–844.Zdorovets Yu.I., Petrosov D.A. Improving the economic efficiency of growing grain production based on intelligent modeling of production processes // Economics and entrepreneurship. 2019. No. 5 (106). Pp. 840–844.Лапаева О.Ф., Дедеева С.А. Внедрение и применение инновационных технологий в топливно-энергетическом комплексе в условиях импортозамещения // Вестник Оренбургского государственного университета. 2015. № 8 (183). С. 98–103.Lapaeva O.F., Dedeeva S.A. Introduction and application of innovative technologies in the fuel and energy complex in the context of import substitution // Bulletin of the Orenburg State University. 2015. No. 8 (183). Pp. 98–103.Маренков Н.Л. Внедрение инновационных технологий: учет, анализ эффективности // Труд и социальные отношения. 2007. Т. 18, № 1. С. 132–137.Marenkov N.L. Introduction of innovative technologies: accounting, efficiency analysis // Labor and social relations. 2007. Vol. 18, No. 1. Pp. 132–37.Плотников К.Б., Даниленко М.И. Экономическая оценка внедрения безотходных и энергосберегающих технологий на примере производства сухого молока // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 1-2. С. 4.Plotnikov K.B., Danilenko M.I. Economic assessment of the introduction of waste-free and energy-saving technologies on the example of milk powder production // Modern problems of science and education. 2015. No. 1-2. P. 4.Салахутдинов И.Т. Экономическое обоснование оптимального решения проблемы выбора создания транспортного беспилотного летательного аппарата на различных стадиях жизненного цикла // Инновации и инвестиции. 2021. № 2. С. 100–106.Salakhutdinov I.T. Economic justification of the optimal solution to the problem of choosing the creation of a transport unmanned aerial vehicle at various stages of the life cycle // Innovations and investments. 2021. No. 2. Pp. 100–106.Технико-экономическая оценка разработки устройства для профилактики апноэ во время физиологического сна у человека / С.Б. Казаков, Д.М. Шишов, А.И. Ларин, А.П. Николаев, А.В. Писарева // Системный анализ и управление в биомедицинских системах. 2020. Т. 19, № 3. С. 198–210. doi: 10.36622/VSTU.2020.19.3.025.Technical and economic assessment of the development of a device for the prevention of apnea during physiological sleep-in humans / S.B. Kazakov, D.M. Shishov, A.I. Larin, A.P. Nikolaev, A.V. Pisareva // System analysis and management in biomedical systems. 2020. Vol. 19, No. 3. Pp. 198–210. doi: 10.36622/VSTU.2020.19.3.025.Кяримов Р.Р., Шапошников Н.Н., Митрянин А.В. Технико-экономическое обоснование применения аддитивной технологии селективного лазерного сплавления на примере элементов космической техники из титана // Космическая техника и технологии. 2022. № 4 (39). С. 5–21.Karimov R.R., Shaposhnikov N.N., Mitryanin A.V. Feasibility study of the application of additive technology of selective laser fusion on the example of elements of space technology made of titanium // Space technology and technologies. 2022. No. 4 (39). Pp. 5–21.Технико-экономическое обоснование применения мультивихревого классификатора-сепаратора / В.Э. Зинуров, А.Р. Галимова, И.Г. Ахметова, И.Н. Мадышев // Вестник Самарского государственного экономического университета. 2022. № 7. С. 33–44. doi: 10.46554/1993-0453-2022-7-213-33-44.Feasibility study of the use of a multivirve classifier-separator / V.E. Zinurov, A.R. Galimova, I.G. Akhmetova, I.N. Madyshev // Vestnik of Samara State University of Economics. 2022. No. 7. Pp. 33–44. doi: 10.46554/1993-0453-2022-7-213-33-44.Дударев В.В., Сухоцкий А.Б. Технико-экономическое обоснование выбора профиля сетчато-поточной пластины теплообменного аппарата // Труды Белорусского государственного технологического университета. Сер. 3, Химия и технология неорганических веществ. 2008. Т. 1, № 3. С. 118–121.Dudarev V.V., Sukhotsky A.B. Feasibility study of the choice of the profile of the mesh-flow plate of the heat exchanger // Proceedings of the Belarusian State Technological University. Ser. 3, Chemistry and technology of inorganic substances. 2008. Vol. 1, No. 3. Pp. 118–121.Пылеулавливающее устройство для блоков дегидрирования парафиновых углеводородов с кипящим слоем катализатора / Э.И. Салахова, А.В. Дмитриев, В.Э. Зинуров, И.Р. Набиуллин, И.И. Салахов // Катализ в промышленности. 2022. Т. 22, № 2. С. 57–64. doi: 10.18412/1816-0387-2022-2-57-64.Dust-collecting device for dehydrogenation blocks of paraffin hydrocarbons with a boiling catalyst layer / E.I. Salakhova, A.V. Dmitriev, V.E. Zinurov, I.R. Nabiullin, I.I. Salakhov // Catalysis in industry. 2022. Vol. 22, No. 2. Pp. 57–64. doi:10.18412/1816-0387-2022-2-57-64.Сравнение технических характеристик мультивихревого сепаратора с циклонами различных модификаций / В.Э. Зинуров, А.В. Дмитриев, Р.Я. Биккулов, О.С. Дмитриева, А.А. Абдуллина // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2023. Т. 25, № 3. С. 117–127. doi:10.30724/1998-9903-2023-25-3-117-127.Comparison of technical characteristics of a multi-vortex separator with cyclones of various modifications / V.E. Zinurov, A.V. Dmitriev, R.Ya. Bikkulov, O.S. Dmitrieva, A.A. Abdullina // News of higher educational institutions. Energy problems. 2023. Vol. 25, No. 3. Pp. 117–127. doi: 10.30724/1998-9903-2023-25-3-117-127.Влияние сепарационной решетки на эффективность улавливания твердых частиц в устройстве с дугообразными элементами / Э.И. Салахова, В.Э. Зинуров, О.С. Дмитриева, А.В. Дмитриева, А.А. Абдуллина // Вестник Технологического университета. 2023. Т. 26, № 8. С. 41–46. doi:10.55421/1998-7072_2023_26_8_41.The effect of separation grating on the efficiency of solid particle capture in a device with arc-shaped elements / E.I. Salakhova, V.E. Zinurov, O.S. Dmitrieva, A.V. Dmitrieva, A.A. Abdullina // Bulletin of the Technological University. 2023. Vol. 26, No. 8. Pp. 41–46. doi: 10.55421/1998-7072_2023_26_8_41.Салахова Э.И., Дмитриев А.В., Зинуров В.Э. Исследование структуры газового потока в сепарационном устройстве с дугообразными элементами // Вестник Технологического университета. 2022. Т. 25, № 5. С. 60–64. doi: 10.55421/1998-7072_2022_25_5_60.Salakhova E.I., Dmitriev A.V., Zinurov V.E. Investigation of the gas flow structure in a separation device with arc-shaped elements // Bulletin of the Technological University. 2022. Vol. 25, No. 5. Pp. 60–64. doi: 10.55421/1998-7072_2022_25_5_60.Манжилевская С.Е., Дарсигов М.Д., Кравченко Е.С. Технико-экономическое обоснование выбора пылеулавливающего оборудования в проектных решениях реконструкции зданий // Инженерный вестник Дона. 2021. № 2. С. 233–244.Manzhilevskaya S.E., Darsigov M.D., Kravchenko E.S. Feasibility study of the choice of dust-collecting equipment in the design solutions for the reconstruction of buildings // Engineering Bulletin of the Don. 2021. No. 2. Pp. 233–244.Сергеева А.В., Мелай Е.А., Никитина Е.А. Методика сравнительного анализа инвестиционной привлекательности организаций // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Экономика. 2022. № 2. С. 127–133.Sergeeva A.V., Melai E.A., Nikitina E.A. Methodology of comparative analysis of investment attractiveness of organizations // Bulletin of the Astrakhan State Technical University. Ser.: Economics. 2022. No. 2. Pp. 127–133.Яковлева Е.В., Ильина Е.В. Экономическая динамика промышленных предприятий в условиях цифровизации // Омский научный вестник. Серия: Общество. История. Современность. 2021. № 3. С. 114–120.Yakovleva E.V., Ilyina E.V. Economic dynamics of industrial enterprises in the conditions of digitalization // Omsk Scientific Bulletin. Ser.: Society. History. Modernity. 2021. No. 3. Pp. 114–120.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.