Учебная работа. Проектирование автоматизированной газовой котельной для системы теплоснабжения Вологодского завода ЖБК и СД

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Проектирование автоматизированной газовой котельной для системы теплоснабжения Вологодского завода ЖБК и СД

ВВЕДЕНИЕ

Преамбула. тепловая энергия — один из основных видов энергии, используемых человеком для обеспечения необходимых условий его жизнедеятельности. Централизованное отопление промышленных объектов и жилищно-коммунального хозяйства от котельных в настоящее время и на перспективу является одним из основных направлений развития отопления. Наблюдающийся в теплоэнергетике переход на внедрение блочного оборудования и оборудования повышенной заводской готовности постепенно распространяется и на котельные автономного типа. К проектным решениям по котельным автономных систем теплоснабжения предъявляются повышенные требования в части экономичности и современного технического уровня.

Актуальность данной выпускной квалификационной работы заключается в разработке мероприятий по повышению эффективности работы системы теплоснабжения от котельной Вологодского завода ЖБК и СД, а именно проектирование автоматизированной газовой котельной для снижения тарифа на тепловую энергию потребителям.

Целью проекта является технико-экономическое обоснование установки новой газовой автоматизированной котельной, предназначенной для теплоснабжения жилого и производственного сектора в районе предприятия. Была поставлена задача показать, что строительство блочно-модульной котельной в сравнении с существующей паровой, а также оснащение ее современным оборудованием с автоматическим регулированием всех процессов повысит экономическую эффективность системы теплоснабжения.

задачи, которые необходимо решить в ходе выполнения выпускной квалификационной работы:

1)рассчитать тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение;

2)рассчитать расходы сетевой воды на системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения;

)выполнить гидравлический расчет тепловой сети;

)подобрать необходимое оборудование котельной (котлоагрегаты, горелочные устройства, ГРУ, теплообменник, расширительный бак, ХВО, насосное оборудование, систему дымоудаления);

)выполнить компоновку котельной в соответствии с оптимальными решениями тепломеханической схемы;

)произвести технико-экономическое обоснование установки новой котельной.

Практическая значимость проекта заключается в формировании обоснованного предложения по повышению эффективности существующей системы теплоснабжения Вологодского завода ЖБК и СД.

социальная значимость. Теплоснабжение это сложная как техническая, так и социальная система, и решение проблемы повышения эффективности систем производства и распределения тепловой энергии влияет на повышение социального удовлетворения и благополучия населения.

1. ОПИСАНИЕ ИСТОЧНИКА ТЕПЛОТЫ И системы ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

котел газовый насосный отопление

Целью дипломного проекта является повышение эффективности системы теплоснабжения от котельной завода железобетонных конструкций и строительных деталей СМТ №5 филиал ОАО «РЖД», расположенного в юго-восточном промышленном районе г.Вологды.

Основное Производство — это выпуск железобетонных конструкций и строительных деталей, применяемых в строительстве жилых, общественных и производственных зданий.

В настоящее время на заводе выпускается следующая продукция: товарный бетон, сборный железобетон, стеновые, оконные, дверные и балконные блоки, прочие столярные изделия, доска, вагонка, плинтуса, наличники, металлоизделия для ремонта оборудования осуществляется сушка пиломатериала, а также Производство лесопиления.

В состав завода входят следующие цеха:

. Цех железобетонных изделий;

. Деревообрабатывающий цех;

. Ремонтно-механический цех;

. Транспортный цех;

. Паросиловой цех.

Также в составе завода — котельная, электроцех и сан.технический участок.

Расчетная температура наружного воздуха для отопления, оС, tн.о=-32 оС, [1]; средняя температура наружного воздуха за отопительный период, оС, tоп=-4,1 оС, [1]; продолжительность отопительного периода, сут, no=231 сут, [1].

В котельной завода ЖБК и СД работают 4 котла ДКВР 6,5/13 с 1984 года: 2 водогрейных и 2 паровых.

Расчетная тепловая нагрузка на нужды: отопления — 6367 Мкал/ч, горячего водоснабжения — 541 Мкал/ч, вентиляции — 1612 Мкал/ч.

Схема присоединения системы теплоснабжения — непосредственная, схема тепловой сети — двухтрубная. Температурный график отпуска тепловой энергии потребителю 95-70 оС. Самое высокое отапливаемое здание — 4 этажа. Самое удаленное здание расположено в 639 м от котельной.

2. ПОТРЕБЛЕНИЕ ТЕПЛОТЫ

2.1 тепловые нагрузки на отопление и вентиляцию

Расходы теплоты на отопление и вентиляцию производственных, жилых и общественных зданий, Qчас, Мкал/ч, рассчитаны по формуле:

час=с*a*q*Vн*(tвн-tнр)*10-3, (2.1)

где с — коэффициент, зависящий от единиц измерения Qчас;

a — поправочный коэффициент, учитывающий зависимость тепловой характеристики здания qо от расчетной температуры наружного воздуха tнр.

q — удельная тепловая отопительная (вентиляционная) характеристики здания соответственно, зависящие от его назначения и объема, ккал/(м3×ч×°С);

Vн — строительный объем здания по наружному обмеру, м3, который берется из генплана или из паспорта здания, составленного на основании проекта или по данным бюро технической инвентаризации;

tвн — усредненная температура внутреннего воздуха в здании, °С;

tнр — температура наружного воздуха для проектирования отопления (температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92) в районе строительства, °С.

Расходы теплоты на отопление и вентиляцию производственных зданий, Qчаспр, Мкал/ч:

часпр=с*a*q*Vнпр*(tвн-tнр)*10-3. (2.2)

При расчете фактических и нормативных значений потребления тепловой энергии потребителями температуры внутреннего воздуха принимаем соответственно фактические и расчетные.

Для определения коэффициента a используем формулу Б.М. Хлыбова:

a=1+0,6*(30+tн.р)/(tвн-tн.р).(2.3)

Для г. Вологды:

a=1+0,6*(30-32)/(20+32)»0,98

годовой расход теплоты, Qгод, Гкал/год, на отопление:

год=10-3*24*Nгод*Qчас*(tвн-tн.ср)/(tвн-tн.р).(2.4)

годовой расход теплоты, Qгод, Гкал/год, на вентиляцию:

год=10-3*24*n * Nгод*Qчас*(tвн-tн.ср)/(tвн-tн.р),(2.5)

где n — количество часов работы системы вентиляции в течение суток, час;год — продолжительность работы системы вентиляции в течение года со среднесуточной температурой наружного воздуха tнар, сут;н.ср — средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С;

Месячные расходы теплоты на отопление зданий, Qмес, Гкал/мес:

мес=10-3*24*Qчас*Nмес*(tвн-tмес)/(tвн-tн.р).(2.6)

Месячные расходы теплоты на вентиляцию зданий, Qмес, Гкал/мес:

мес=10-3*n *Qчас*Nмес*(tвн-tмес)/(tвн-tн.р),(2.7)

где Nмес — число суток в расчетном месяце, сут;мес — среднемесячная температура наружного воздуха, °С;

При определении расчетного или фактического потребления тепловой энергии потребителями за определенный период принимаем соответственно расчетный (нормативный) или фактический срок работы системы теплоснабжения, фактическую или нормативную максимальную тепловую нагрузку, а также, соответственно, фактические или нормативные температуры внутреннего и наружного воздуха [2].

2.2 тепловые нагрузки на горячее водоснабжение

Расходы теплоты на горячее водоснабжение (суточный Qсут, средний часовой Qср, максимальный часовой Qмакс), Мкал/ч:

сут = 0,001 × m × c × Gсут × (tг — tх) × r × (1 + Kт.п),(2.8)ср = Qсут/Т,(2.9)макс = Qср × (Kч + Kт.п)/(1 + Kт.п),(2.10)

где m — фактическое число потребителей горячей воды в здании;сут — суточная норма расхода горячей воды в литрах на одного потребителя (потр) при средней температуре разбираемой воды tг= 55 град для закрытой системы теплоснабжения, л/(сут×потр); по СНиП 2.04.01-85;г — средняя температура разбираемой потребителями горячей воды, tг= 55°С;х — средняя температура холодной воды в отопительном периоде;

r — плотность горячей воды; при температуре 55 град r = 0,986 кг/л;т.п = Qт.п/Qпотр — коэффициент, учитывающий долю потерь теплоты Qт.п трубопроводами горячей воды от среднечасовой величины теплопотребления Qпотр=Qср — Qт.п; значения которого находятся в пределах Kт.п=0,1…0,35;

Т — период работы системы горячего водоснабжения в течение суток;ч = Gмакс/Gср — коэффициент часовой неравномерности потребления горячей воды.

ч=(120×Gч/Gсут)×[0,2 + 0,6/(m×Gч/Gо)0,5 + 0,18/(m×Gч/Gо)],(2.11)

где Gч — норма расхода горячей воды на одного потребителя (потр) в час наибольшего водопотребления, л/(ч×потр);сут — суточная норма расхода горячей воды, л/(сут×потр);о — часовой расход воды водоразборным прибором, литр/час.

При расчете фактического и нормативного потребления тепловой энергии за определенный период на нужды горячего водоснабжения соответственно принимаем фактическое и нормативное время работы системы [3].

Результаты расчета расходов тепловой энергии на горячее водоснабжение смотри в приложении 3.

3. РАСХОДЫ СЕТЕВОЙ воды

3.1 Расходы сетевой воды на системы отопления и вентиляции

Расчетный расход сетевой воды на систему отопления (СО), присоединенную по зависимой схеме, можно определить по формуле:

, (3.1)

где — расчетная нагрузка на систему отопления, Гкал/ч;

температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления, °С;

температура воды в обратном трубопроводе системы отопления при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления, °С;

Расчетный расход теплоносителя в системе вентиляции определяется по формуле:

, (3.2)

где — расчетная нагрузка на систему вентиляции Гкал/ч;

— расчетная температура сетевой воды после калорифера системы вентиляции, ºС.

3.2 Расходы сетевой воды на систему горячего водоснабжения

Расчетный расход теплоносителя (греющей воды) на систему ГВС для закрытых систем теплоснабжения при параллельной схеме включения подогревателей на систему горячего водоснабжения определятся по формуле:

, (3.3)

где: — температура сетевой воды в подающем трубопроводе в точке излома температурного графика, °С;

температура сетевой воды после подогревателя в точке излома температурного графика (принимается = 30 °С);

При отсутствии баков аккумуляторов:

, Гкал/ч.(3.4)

Для смешанной схемы включения подогревателей на систему горячего водоснабжения, при регулировании отпуска теплоты по отопительной нагрузке, расчетный расход греющей воды на верхнюю ступень подогревателя определяется по формуле:

, (3.5)

, (3.6)

где — температура холодной водопроводной воды после теплообменного аппарата нижней ступени, принимаемая на 5 — 10 ºС ниже температуры сетевой воды в обратном трубопроводе после системы отопления в точке излома температурного графика;

температура сетевой воды после теплообменного аппарата верхней ступени, принимаемая равной температуре сетевой воды после системы отопления в точке излома температурного графика, ºС;

Для последовательной схемы включения подогревателей на систему горячего водоснабжения при регулировании отпуска теплоты по отопительной нагрузке, расчетный расход греющей воды на верхнюю ступень подогревателя определяется по формуле:

, т/ч,(3.7)

где — температура сетевой воды после теплообменного аппарата верхней ступени, ºС;

, (3.8)

где ,- балансовая нагрузка на горячее водоснабжение, Гкал/ч, при = 1,2

Расход сетевой воды на первую (нижнюю) ступень теплообменного аппарата определяется по формуле:

, (3.9)

где — расчетный расход сетевой воды на абонентский ввод, т/ч;

— расчетный расход сетевой воды на вторую (верхнюю) ступень теплообменного аппарата, т/ч.

Суммарный расход сетевой воды на абонентский ввод равен сумме расчетных расходов на отопление, вентиляцию и ГВС

, (3.10)

4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ тепловой СЕТИ

4.1 Описание методики гидравлического расчета тепловых сетей

При гидравлическом расчете тепловых сетей определяют потери давления на участках трубопроводов для последующей разработки гидравлического режима и выявления располагаемых напоров на тепловых пунктах потребителей. При гидравлическом расчете определяют суммарный расчетный расход сетевой воды. Перед гидравлическим расчетом составляют расчетную схему сети с нанесением на ней длин и диаметров трубопроводов, местных сопротивлений и расчетных расходов теплоносителя по всем участкам сети. Расчетная схема тепловой сети выполняется для облегчения расчетов в «одну линию».

Формулы, предложенные авторами А.Д. Альтшулем, Г.А. Муриным, Б.Л. Шифринсоном для определения коэффициента гидравлического трения при одинаковых значениях шероховатости дают практически одинаковые результаты.

Наибольшее отклонение в значениях коэффициента полученное по отдельным формулам не превышает 5 % [5]. возможные расхождения при расчете по различным формулам незначительны по сравнению с теми ошибками, которые обычно имеют место вследствие неопределенности в выборе значения шероховатости.

потери напора по длине пропорциональны эквивалентному коэффициенту местных сопротивлений в степени 0.25 и обратно пропорциональны внутреннему диаметру трубопровода в степени 5.25. При этом ошибки, связанные с неправильным вводом коэффициента эквивалентной шероховатости, оказывают значительно меньшие влияния на величину потери напора, чем не учет возможного зарастания трубопровода.

Потери давления на участке трубопровода складываются из линейных потерь (на трение) и потерь в местных сопротивлениях:

,(4.1)

Линейные потери давления пропорциональны длине труб и равны:

,(4.2)

где R — удельные потери давления на трение , кгс/м2;- длина трубопровода, м.

,(4.3)

где l — коэффициент гидравлического трения;

u — скорость теплоносителя, м/с;

g — плотность теплоносителя на рассчитываемом участке трубопровода, кгс/м3;- ускорение свободного падения, м/с2;вн — внутренний диаметр трубопровода, м;- расчетный расход теплоносителя на рассчитываемом участке, т/ч.

потери давления в местных сопротивлениях находят по формуле:

,(4.4)

где Sx — сумма коэффициентов местных сопротивлений.

потери давления на участке трубопровода определяют также по формуле:

,(4.5)

,(4.6)

где lпр — приведенная длина трубопровода, м;экв — эквивалентная длина местных сопротивлений, определяемая по формуле:

,(4.7)

При отсутствии полных данных о характере и количестве местных сопротивлений на трубопроводах тепловой сети эквивалентную длину местных сопротивлений допускается определять по упрощенной формуле:

lэкв=l ´ a, м,(4.8)

где a — коэффициент, учитывающий долю потерь давления в местных сопротивлениях по отношению к потерям давления на трение, который при П-образных компенсаторах и диаметров трубопроводов тепловой сети до 150 мм принимается равным 0,3.

Коэффициент гидравлического трения l зависит от характера движения жидкости (ламинарное или турбулентное).

При турбулентном режиме движения жидкости коэффициент гидравлического трения l для стальных трубопроводов находят по разным формулам, выбираемым в зависимости от предельного значения числа Рейнольдса Reпр, характеризующего границы переходной области и области квадратичного закона.

При Re,(4.9)

где Re — число Рейнольдса;экв — эквивалентная шероховатость внутренней поверхности трубы.

Тепловые сети, как правило, работают при турбулентном режиме движения теплоносителя в квадратичной области, поэтому коэффициент гидравлического трения определяется формулой Прандтля-Никурадзе:

.(4.10)

Величину эквивалентной шероховатости труб действующих тепловых сетей определяют при гидравлических испытаниях. При значениях эквивалентной шероховатости, отличных от Kэкв =3 мм, на величину удельных потерь давления вводится поправочный коэффициент b .

В этом случае

(4.11)

или

.(4.12)

Характеристика рассчитываемой тепловой сети приведен в приложении Г. Гидравлический расчет тепловой сети от котельной завода ЖБК и СД выполнен на компьютере с помощью электронного редактора MS Excel пакета MS Office. Результаты расчета см. в прил. 4.

4.2 Расчет дроссельных устройств

Для обеспечения расчетного гидравлического режима необходимо погасить избыточные располагаемые напоры в системах теплопотребления, что достигается в данной системе установкой дроссельных диафрагм.

диаметр дроссельной диафрагмы, dш, мм, определяют по следующей формуле:

,(4.13)

где Низб — избыточный напор, м;

Низб=DРрасп -2DРi -DРпотр,(4.14)

гдеDРрасп — располагаемый перепад давления в начальной точке сети, м;

DРi — потери давления на участке сети, м;

DРпотр — потери давления у потребителя, м;

Минимальный диаметр отверстия дроссельной диафрагмы во избежание засорения 3 мм. При расчетном диаметре диафрагмы менее 3 мм избыточный напор дросселируют в двух диафрагмах, устанавливают их последовательно (на расстоянии не менее 10 диаметров трубопроводов), либо на подающем и обратном трубопроводах. Дроссельные диафрагмы, как правило, устанавливают во фланцевых соединениях (на тепловом пункте после грязевика) между запорной арматурой, что позволяет заменять их без спуска воды из системы. [6]

Место установки дроссельных шайб перед системой отопления зависит от значения напора в обратном трубопроводе. Величина требуемого напора, обеспечивающего залив системы отопления, по умолчанию на 4 метра выше высоты здания. Если величина фактического напора в обратном трубопроводе меньше, чем высота здания плюс 4 метра, т.е. имеет место опорожнение системы отопления, то дроссельные шайбы предусматриваются на обратном трубопроводе, в противном случае — на подающем.

Результаты расчета дроссельных устройств приведены в приложениях 5 и 6.

4.3 тепловые потери и величина охлаждения воды в трубопроводах

При движении теплоносителя в трубопроводах от котельной до потребителя существуют тепловые потери, которые складываются из двух составляющих:

) теплопотери участков трубопровода, не имеющих арматуры и фасонных частей — линейные потери;

) теплопотери фасонных частей, арматуры, опорных конструкций, фланцев и т.д. — местные теплопотери.

Суммарные теплопотери трубопроводов определяются по формуле:

,(4.15)

где q — удельные теплопотери изолированными теплопроводами; при подземной прокладке — суммарно по обоим трубопроводам, при надземной — по одному трубопроводу приведены для каждого наружного диаметра труб и разности среднегодовых температур воды и окружающей среды (грунта — при подземной прокладке и воздуха — при надземной прокладке);- длина участка тепловой сети, характеризующегося одинаковым диаметром трубопровода и типом прокладки (подземная или надземная);

b — коэффициент местных теплопотерь, для подземной прокладки b=0,25.

Для определения величины остывания теплоносителя составим уравнение теплового баланса:

,(4.16)

где G — расход теплоносителя на участке, т/ч;

t1 и t2 — температуры теплоносителя в начале и в конце участка,°С.

Тогда величина остывания воды на участке при движении будет определяться по формуле:

.(4.17)

Результаты расчета приведены в приложении 7.

4.4 Пьезометрический график

Пьезометрический график представляет собой графическое изображение напоров в тепловой сети относительно местности, на которой она проложена. На пьезометрическом графике в определенном масштабе наносят рельеф местности, высоту присоединенных зданий, величины напоров в сети. На горизонтальной оси графика откладывают длину сети, а на вертикальной оси — напоры. линии напоров в сети наносят как для рабочего, так и для статического режимов. Пьезометрический график строят следующим образом:

) принимая за ноль отметку самой низкой точки тепловой сети, наносят профиль местности по трассе основной магистрали и ответвлений, отметки земли которых отличаются от отметок магистрали. На профиле проставляют высоты присоединенных зданий;

) наносят линию, определяющую статический напор в системе (статический режим). Если давление в отдельных точках системы превышает пределы прочности, необходимо предусмотреть подключение отдельных потребителей по независимой схеме или деление тепловых сетей на зоны с выбором для каждой зоны своей линии статического напора. В узлах деления устанавливают автоматические устройства рассечки и подпитки тепловой сети;

) наносят линию напоров обратной магистрали пьезометрического графика. Уклон линии определяют на основании гидравлического расчета тепловой сети. Высоту расположения линии напоров на графике выбирают с учетом вышеприведенных требований к гидравлическому режиму. При неровном профиле трассы не всегда возможно одновременно выполнять требования заполнения верхних точек систем теплопотребления, не превысив допустимые давления. В этих случаях выбирают режим, соответствующий прочности нагревательных приборов, а отдельные системы, залив которых не будет обеспечен вследствие низкого расположения пьезометрической линии обратного трубопровода, оборудуют индивидуальными регуляторами.

Линия пьезометрического графика обратного трубопровода магистрали в точке пересечения с ординатой, соответствующей началу теплосети, определяет необходимый напор в обратном трубопроводе водоподогревательной установки (на входе сетевого насоса), обеспечиваемый подпиточным насосом;

) наносят линию подающей магистрали пьезометрического графика. Уклон линии определяют на основании гидравлического расчета тепловой сети. При выборе положения пьезометрического графика учитывают предъявляемые к гидравлическому режиму требования и гидравлические характеристики сетевого насоса. Линия пьезометрического графика подающего трубопровода в точке пересечения с ординатой, соответствующей началу теплосети, определяет требуемый напор на выходе из подогревательной установки. Напор в любой точке тепловой сети определяется величиной отрезка между данной точкой и линией пьезометрического графика подающей или обратной магистрали.

Пьезометрический график приведен на рисунке 4.1.

рисунок 4.1 — Пьезометрический график тепловой сети (Котельная — Ремстройпуть)

5. РЕГУЛИРОВКА ВОДЯНЫХ тепловых СЕТЕЙ

5.1 Основные положения

Регулировку водяных тепловых сетей осуществляют для обеспечения нормального теплоснабжения потребителей. В результате наладки создаются необходимые условия для работы систем отопления, приточной вентиляции, кондиционирования воздуха и горячего водоснабжения и повышаются технико-экономические показатели централизованного теплоснабжения за счет увеличения пропускной способности тепловых сетей, ликвидации перегрева потребителей, снижения расхода электроэнергии на перекачку теплоносителя.

Наладку выполняют во всех звеньях централизованного теплоснабжения: в подогревательной установке источника теплоты, тепловой сети, тепловых пунктах и системах теплопотребления. Наладочные работы выполняют в три этапа:

) обследуют и испытывают систему централизованного теплоснабжения с последующей разработкой мероприятий, обеспечивающих эффективность ее работы;

) осуществляют разработанные мероприятия;

) регулируют систему.

В результате обследования выявляют фактические эксплуатационные режимы, уточняют тип и состояние оборудования системы теплоснабжения, определяют характер и величину тепловых нагрузок, необходимость и объем испытаний тепловых сетей и оборудования.

При выполнении мероприятий по наладке производят следующие работы: устраняют дефекты строительных конструкций и оборудования; приводят схемы и оборудование водоподогревательной установки, тепловых сетей. Подкачивающих насосных станций, тепловых пунктов и систем теплопотребления в соответствии с рекомендациями, основывающимися на выполненных расчетах и разработанных тепловых и гидравлических режимах; оснащают все звенья системы теплоснабжения необходимыми контрольно-измерительными приборами в соответствии с требованиями нормативных документов; автоматизируют отдельные узлы системы теплоснабжения; устраивают насосные и дроссельные станции; устанавливают дроссельные и смесительные устройства.

К регулировке систем централизованного теплоснабжения приступают только после выполнения всех разработанных мероприятий по наладке. В процессе регулировки проверяют прогрев теплоиспользующих установок при работе источника теплоты в разработанных тепловых и гидравлических режимах, а также соответствие фактических расходов теплоносителя расчетным, корректируют диаметры отверстий сопел элеваторов и дроссельных диафрагм, настраивают автоматические регуляторы [7].

Эффективность наладки тепловых сетей характеризуется следующими показателями: сокращением расходов топлива за счет ликвидации перегрева систем теплопотребления; сокращением расхода электроэнергии на перекачку теплоносителя за счет снижения удельного расхода сетевой воды и отключения излишних насосных станций; обеспечением возможности подключения к сетям дополнительных теплопотребителей, сокращением расходов топлива на выработку электроэнергии за счет снижения температуры воды в обратных трубопроводах тепловой сети (в теплофикационных системах).

5.2 Регулировка тепловой сети

Регулирование тепловых сетей является заключительным этапом проведения наладочных работ. Задача регулирования состоит в том, чтобы в работающей тепловой сети достигнуть расчетных (заданных) гидравлических и тепловых режимов и нормального теплоснабжения всех подключенных потребителей. Регулирование следует проводить во всех звеньях системы: в теплоприготовительной установке источника теплоты, тепловых сетях, тепловых пунктах и местных системах теплопотребления. При регулировании системы теплоснабжения обеспечивают расчетную циркуляцию воды в тепловых сетях, распределение теплоносителя между всеми подключенными системами теплопотребления, а внутри них распределение теплоносителя по теплопотребляющим приборам в строгом соответствии с расчетной тепловой нагрузкой. Распределение теплоносителя между теплопотребляющими приборами в соответствии с их нагрузкой обеспечивает в помещениях расчетную внутреннюю температуру при условии соответствия поверхности нагрева установленных отопительно-вентиляционных приборов расчетным теплопотерям этих помещений. В противном случае результаты регулировки позволяют дать рекомендации об изменении установленной поверхности нагрева.

Регулировке подлежат все абоненты, подключенные к сетям от одного источника теплоты. Если какой-либо потребитель в данной системе теплоснабжения не подвергается наладке, он должен быть на тепловом пункте строго ограничен по расходомеру расчетным расходом воды с помощью регулятора расхода или при его отсутствии — дроссельной диафрагмой, задвижкой и т. п. Регулировка систем теплопотребления и отдельных теплопотребляющих приборов сводится к проверке соответствия фактических расходов воды расчетным [8].

Скорректированный диаметр отверстия дроссельной диафрагмы d’, мм, в случае возможности определения фактического гидравлического сопротивления системы теплопотребления находят по формуле:

,(5.1)

где d — первоначальный диаметр отверстия диафрагмы, мм;

Н — располагаемый напор перед системой теплопотребления, м;’ — фактическое гидравлическое сопротивление системы теплопотребления, м.

В случае, когда фактическое гидравлическое сопротивление системы теплопотребления замерить невозможно, скорректированный диаметр отверстия дроссельной диафрагмы d’, мм, определяют по формуле:

,(5.2)

где h — расчетное гидравлическое сопротивление системы теплопотребления, м.

При малом гидравлическом сопротивлении по сравнению с располагаемым напором перед системой для нахождения скорректированного диаметра дроссельной диафрагмы d’, мм, используют формулу:

,(5.3)

Перед регулировкой систему теплопотребления промывают и полностью удаляют воздух из приборов и трубопроводов. необходимо следить за соблюдением требуемых уклонов разводящих магистралей и подводок к нагревательным приборам, обеспечивающим удаление воздуха из систем отопления, а также за горизонтальностью установки радиаторов во избежание образования в них воздушных мешков.

6. Проектирование тепломеханической части котельной

.1 исходные данные

Исходные данные для выпускной квалификационной работы представлены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 — Исходные данные

НаименованиеЧисленное значениеЕд. измеренияМестоположение (город, область)г. ВологдаВид застройки (жилой или административный сектор)Промышленная зонаКлиматические данные:температура наиболее холодной пятидневки-32°ССредняя температура за отопительный период-4,1°СРасчетная летняя температура воздуха22,3°СПродолжительность отопительного периода231сут./годРасчетная тепловая нагрузка на нужды- отопления6367Мкал/ч- горячего водоснабжения541Мкал/ч- вентиляции1612Мкал/чХарактеристика системы теплоснабженияСхема присоединения системы теплоснабжения (зависимая — элеваторная или насосная; независимая; непосредственная)непосредственнаяСхема тепловой сети (двухтрубная; четырехтрубная)двухтрубнаяТип устанавливаемых отопительных приборов у потребителя (радиаторы, регистры, конвекторы)радиаторыТемпературный график отпуска тепловой энергии потребителю95-70°СГидравлическое сопротивление трубопровода81кПаВодяной объем системы трубопроводов77м3Количество этажей самого удаленного здания4шт.Количество этажей близлежащего здания в радиусе 10 м4шт.Расстояние до самого удаленного здания639мТопливоМесторождениеУхтинскоеТеплота сгорания8048кДж/м3Плотность топлива0,786кг/м3

Определение теплоты сгорания газа, кДж/м3 и его плотности, кг/м3 производится в соответствии с формулами (6.1) и (6.2):

, МДж/м3(6.1)

, ккал/м3. (6.2)

6.2 Построение температурного графика отпуска тепловой энергии потребителям

Поддержание постоянной температуры в помещении осуществляется путем изменения температуры теплоносителя, отпускаемого потребителю с котельной в соответствии с установленным для данной системы теплоснабжения температурным графиком отпуска тепловой энергии потребителям. Данный график устанавливает соотношение температур в подающей и обратной магистралях тепловой сети в зависимости от температуры наружного воздуха для создания комфортной температуры внутри помещения.

Средняя расчетная температура внутреннего воздуха отапливаемых зданий tвн, принимается согласно норм [1].

Фактические температуры определяются по следующим формулам:

(6.3)

(6.4)

(6.5)

(6.6)

(6.7)

где — усреднённая температура внутреннего воздуха, °С;

— расчётная температура внутреннего воздуха в помещении принимается равной 16°С;

— расчётная температура наружного воздуха, °С;

— температура наружного воздуха наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92 для города Вологды принимается равным -32°С;

— температура в подающем трубопроводе при расчетной температуре наружного воздуха, °С;

— температура в подающем трубопроводе при расчетной температуре наружного воздуха равной -32 °С составляет 95 °С;

температура в обратном трубопроводе при расчетной температуре наружного воздуха, °С;

— температура в обратном трубопроводе при расчетной температуре наружного воздуха равной -32 °С составляет 70 °С;

температура на входе в систему отопления при расчетной температуре наружного воздуха, °С;

— температура на входе в систему отопления при расчетной температуре наружного воздуха равной -32°С принимается равной 95°С;

— безразмерный коэффициент подмеса в тепловом пункте потребителя.

В таблице 6.2 указаны исходные данные для расчета графика.

Таблица 6.2 — исходные данные для построения температурного графика отпуска тепловой энергии потребителю водогрейной котельной

ПоказательРазмерностьЗначениеРасчетная температура подающего трубопроводаоС95Расчетная температура обратного трубопроводаоС70Расчетная температура наружного воздухаоС-32Расчетная температура внутреннего воздухаоС16Расчетная температура воды на входе в систему отопленияоС95Коэффициент смешения-0

Расчет ведется в табличной форме для всего диапазона температур наружного воздуха по уравнениям (6.3) — (6.6). Результаты расчета приведены в таблице 6.3.

Таблица 6.3 — Расчетные данные для построения температурного графика отпуска тепловой энергии потребителю

Температура среды, оСНаружный воздухВнутренний воздухПодающий трубопроводОбратный трубопроводСистема отопления12345-3216957095-3116946994-3016926892-2916916791-2816896789-2716886688-2616876587-2516856485-2416846384-2316826282-2216816181-2116806080-2016785978-1916775977-1816755875-1716745774-1616725672-1516715571-1416705470-1316705570-1216705570-1116705670-1016705670-916705770-816705870-716705870-616705970-516705970-416706070-316706070-216706170-11670617001670627011670627021670637031670637041670647051670647061670657071670657081670667091670667010167067701116706770121670677013167067701416706770151670677016167067701716706770181670677019167067702016706770211670677022,316706770

Температурный график отпуска тепловой энергии потребителю показан на рисунке 6.1.

рисунок 6.1 — Отопительно-бытовой график отпуска тепловой энергии потребителю водогрейной котельной для двухтрубной схемы тепловой сети

6.3 Подбор основного оборудования

.3.1 Подбор котлов и газового оборудования

Газовый водогрейный котёл — устройство для получения тепловой энергии в целях, главным образом, отопления помещений (объектов) различного назначения, нагрева воды для хозяйственных и иных целей, путем сгорания газообразного топлива.

Режимы теплопотребления.

При подборе котлов требуется знать режимы теплопотребления. В практике проектирования котельных установок приняты следующие режимы:

максимально-зимний режим (режим, соответствующий расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления tнв);

среднеотопительный режим (режим, соответствующий средней температуре наружного воздуха за отопительный период tн.ср) ;

летний режим (режим, соответствующий требуемой температуре воды на нужды горячего водоснабжения tгв).

Тепловая нагрузка на нужды теплоснабжения и водоснабжения для расчетного режима теплопотребления, Мкал/ч, определяется по следующим выражениям для двухтрубной схемы тепловой сети:

(6.8)

где Qтс — тепловая нагрузка на нужды теплоснабжения, Мкал/ч;

Qрот и Qот — соответственно расчетная и фактическая нагрузка на отопление и вентиляцию, Мкал/ч;

Qгвр и Qгв — соответственно расчетная и фактическая нагрузка на горячее водоснабжение, Мкал/ч;

tвнр и tвн — соответственно расчетная и фактическая температура внутреннего воздуха помещения, °С;

tнвр и tнв — соответственно расчетная и фактическая температура наружного воздуха, °С;

tгр и tг — соответственно расчетная и фактическая температура горячей воды, °С;

tхр и tх — соответственно расчетная и фактическая температура холодной воды, °С.

Расход сетевой воды может быть определен по уравнению (6.9).

(6.9)

где t1 и t2 — соответственно фактические температуры теплоносителя в подающей и обратной магистрали тепловой сети для даннойтемпературы рассматриваемого режима теплопотребления, °С.

В общем случае, тепловая нагрузка на нужды теплоснабжения зависит от следующих показателей:

требуемая тепловая нагрузка на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения;

перспективная нагрузка на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения (обычно величина задается как процент от требуемой тепловой нагрузки в виду необходимости обеспечить перспективу развития системы теплоснабжения и соответствовать темпам строительства жилья в рассматриваемом районе);

— собственные нужды котельной (расход теплоты на технологические процессы подготовки воды, отопление помещений котельной и вспомогательных зданий, бытовые нужды персонала и т.п.); 2,2% 1,5 %

транспортные потери теплоты (количество теплоты, теряемое при транспортировании теплоносителя от теплоисточника до потребителя).

В двухтрубной схеме отпуск на нужды теплоснабжения организован совместно с отпуском на нужды горячего водоснабжения, поэтому итоговая нагрузка рассчитывается суммарной для СО и СГВ с учетом потерь и перспективы (таблица 6.4).

Таблица 6.4 — Определение тепловой нагрузки на нужды теплоснабжения для двухтрубной схемы тепловых сетей

ПоказательПроцентСОВГВССОВ+ГВСЕд. изм.Тепловая нагрузка на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжениебез перспективы100%79795418520Мкал/чперспектива0%79795418520Мкал/чИТОГО с перспективой79795418520Мкал/чсобственные нужды5%39927426Мкал/чтранспортные потери теплоты7%55938596Мкал/чИТОГО с потерями89366069542Мкал/ч1039370511098кВт

Результаты расчета режимов теплопотребления сводятся в таблице 6.5.

Таблица 6.5 — Сводные данные по режимам теплопотребления

Режим теплопотребленияМакс-зим.Среднеотоп.ЛетнийЕд. изм.температура наружного воздуха-32-3,122,3°СТемпература холодной воды5515°СТемпература в помещении161622,3°СТепловая нагрузка на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения9 5424 162757Мкал/чРасход сетевой воды на нужды -отопления и вентиляции -горячего водоснабжения381,7420,6252,5т/ч

количество котлов, необходимых к установке, определяется исходя из тепловой нагрузки на систему отопления и горячего водоснабжения для максимально-зимнего периода. Согласно СНиП II-35-76 «Котельные установки», для нужд отопления и вентиляции требуется как минимум два котла, один из которых будет работать в среднеотопительный период, когда тепловая нагрузка значительно снижается, или, в случае аварии, может служить резервным.

Кроме того, при выборе следует останавливаться на котлах одной марки, обладающих максимальным КПД, а также требуемой температурой на выходе. При этом температура после котла должна быть больше или равна температуре в подающем трубопроводе в соответствии с расчетным температурным графиком. наиболее рациональным является подбор котлов равной производительности.

Результаты подбора котлов показаны в таблице 6.6.

Таблица 6.6 — Сводные данные по характеристике котлоагрегатов

Показатель1 котел2 котелЕд.изм.Производительность/маркаЗИОСАБ — М3500ЗИОСАБ — М750-Мощность3500750кВтКоличество31штРасход топлива379,581,3м3/чКПД котла9292%Давление по газу—кПаСопротивление газового тракта950700ПаСопротивление водяного тракта2,52,5кПаВодяная емкость котла4,30,91м3Длина камеры сгорания36732260ммГабаритные размеры4690х1970х21923120х1260х1475мм

Так же подбираем один паровой котел. Паровой котел — это устройство, имеющее систему поверхностей нагрева для получения пара из непрерывно поступающей в него питательной воды путем использования теплоты, выделяющейся при сгорании органического топлива.

Для подбора необходимо рассчитать требуемую паропроизводительность котла, которая находиться из уравнения (6.10).

(6.10)

Из расчетов паропроизводительность равна 3,98 т/ч. Исходя из этого подбираем котел.

Результаты подбора котлов показаны в таблице 6.7.

Таблица 6.7 — Сводные данные по характеристике котлоагрегата

Показатель1 котелЕд.изм.Производительность/маркаЗИОСАБ FR-25-4-16-Паропроизводительность4т/чКоличество1штРасход топлива721м3/чКПД котла90%Давление пара рабочее1,4МПаСопротивление газового тракта1080ПаДлина камеры сгорания3410ммГабаритные размеры4680x2750x2650мм

График загрузки и переключения котлов является наглядным изображением величины производительности котлов при их совместной работе по общей выработке тепловой энергии на нужды отопления и горячего водоснабжения.

Коэффициент загрузки, %, котла определяется по уравнению 6.11.

,(6.11)

где Zк — загрузка котлоагрегата, ;

Qк — теплопроизводительность котлоагрегата, кВт;

Nк — количество работающих котлоагрегатов, шт;

Qот — требуемая тепловая нагрузка при данной температуре, кВт.

Расчетные данные для построения графика переключения котлов показаны в таблице 6.8.

Таблица 6.8 — Расчетные данные для построения графика переключения работы водогрейных котлов

Температура наружного воздуха, °СТребуемая тепловая нагрузка, кВтМощность 1 котла, кВтКоличество 1 котлов, штМощность 2 котла, кВтКоличество 1 котлов, штЗагрузка 1 котла, %загрузка 2 котла, %12345678-3211097,83500375019994-3110881,33500375019794-3010664,83500375019594-2910448,23500375019394-2810231,73500375019194-2710015,23500375018994-269798,73500375018794-259582,13500375018594-249365,63500375018294-239149,13500375018094-228932,63500375017894-218716,13500375017694-208499,53500375017494-198283,03500375017294-188066,53500375017094-177850,03500375016894-167633,43500275019994-157416,93500275019694-147200,43500275019394-136983,93500275019094-126767,33500275018794-116550,83500275018494-106334,33500275018094-96117,83500275017794-85901,23500275017494-75684,73500275017194-65468,23500275016894-55251,73500275016594-45035,23500275016294-34818,63500275015994-24602,13500275015694-14385,6350027501539404169,1350017501999413952,5350017501939423736,0350017501879433519,5350017501809443303,0350017501749453086,4350017501689462869,9350017501629472653,4350017501569482436,9350017501499492220,33500175014394102003,8350017501379411563,735000750107512563,735000750107513563,735000750107514563,735000750107515563,735000750107516563,735000750107517563,735000750107518563,735000750107519563,735000750107520563,735000750107521563,735000750107522,3563,7350007501075

График переключения работы четырех водогрейных котлов разной производительности представлен на рисунке 6.2.

рисунок 6.2 — График переключения работы четырех водогрейных котлов разной производительности ЗИОСАБ М-3500 и ЗИОСАБ М-750

6.3.2 Подбор горелочных устройств

Газовые горелки необходимы для подачи газа в дозированных количествах в зону сгорания и поддержания заданных тепловых характеристик во время горения. Устройства работают в автоматическом режиме. основные элементы горелок: смеситель, горелочная насадка и стабилизирующее устройство.

На выбор горелки для котла влияют следующие факторы:

1.Мощность. Значение мощности горелки должно быть больше топочной мощности котла.

2.Тип регулирования мощности.

.Тип топлива.

.Давление газа перед горелкой и диаметр газовой арматуры.

учитывая все факторы, подбираем одну горелку Ecoflam BLU 1000.1 PR мощностью до 875 кВт для котла ЗИОСАБ — М750 и три горелочных устройства Ecoflam BLU 4000.1 PR мощностью до 3900 кВт для котлов ЗИОСАБ — М3500. характеристики горелочных устройств приведены в приложениях 11 и 12 в соответствии с данными [10].

6.3.3 Подбор ГРУ

Подбор осуществляется исходя из максимального и минимального давления газа на входе в котельную, давления подключения газа к горелкам и максимальный и минимальный расходы газа.

Устанавливаем газорегуляторную станцию ГСГО-02 с одной линией редуцирования на базе регулятора давления РДБК1-50 и байпасом, предназначенный для снижения давления природного газа, автоматического поддержания выходного давления в заданных пределах независимо от изменения входного давления и расхода газа, очистки его от механических примесей, блокировки подачи газа при критическом изменении заданных параметров давления и учета расхода газа.

характеристики подобранных газорегуляторного пункта и регулятора давления газа в соответствии с данными [11] и [12] приведены в таблицах 6.9 и 6.10.

Таблица 6.9 — характеристики газорегуляторного пункта ГСГО-02

ПоказательДавлениеЕд. изм.минимальноемаксимальное1234исходные данныеДавление на входе0,10,6МПаДавление на выходе5кПаМаксимальный расход газа1051м3/чМинимальный расход газа54м3/чТехнические характеристикиТип ГРПГазорегуляторная станцияМаркаГСГО-02Регулятор давленияРДБК1-50загрузка ГРП:- при максимальном расходе74,320,7%- при минимальном расходе19,15,3%Габариты1550 х 1900 х 760ммМасса250кг

Таблица 6.10 — характеристики регулятора давления РДГ — 50Н

ПоказательЗначениеЕд. изм.123Регулируемая средаПриродный газ по ГОСТ 5542-87диапазон входного давления0,05 — 1,2МПаДиапазон настройки выходного давления1 — 60кПаДиапазон настройки отключающего устройства:- при понижении выходного давления(0,15 — 0,5)РвыхкПа- при повышении выходного давления(1,25 — 1,5)РвыхкПаПропускная способность:- при минимальном входном давлении Рmin = 0,1 МПа600м3/ч- при максимальном входном давлении Рmax = 0,6 МПа2150м3/чНеравномерность регулирования±10%диаметр седла35ммДиаметр присоединительного патрубка:- вход50мм- выход50ммСтроительная длина365ммВид соединенияФланцевое по ГОСТ 12820 — 80Габаритные размеры230х412х278ммМасса39кг

6.3.4 Расчет тепловой схемы котельной

принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного технологического процесса преобразования энергии и использования в установке теплоты рабочего тела. Она представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного оборудования, объединенного линиями трубопроводов рабочего тела в соответствии с последовательностью его движения в установке.

При этом каждая дуга потокового графа является вектором, определяющим направление потока, у которого есть собственная характеристика (семантические данные) — это расход и температура. Для дальнейших расчетов необходимо перейти от температурной характеристики теплоносителя к энергетической — в форме энтальпии.

Рисунок 6.3 -Расчетный граф для системы отопления

Очевидно, что напрямую использовать эту информацию для построения расчетной математической модели невозможно.

Поэтому необходимо заменить графическое отображение каждого элемента на их математическую запись. Точечный объект одновременно является узлом математического графа. Линейный объект одновременно является дугой математического графа, Отсюда следует, что в начале и конце такого линейного объекта обязательно должны находиться точечные объекты, являющиеся узлами.

далее для каждого узлового элемента составляется материальный и энергетический балансы в соответствии с законами сохранения массы и энергии вида:

(6.11)

(6.12)

(6.13)

где Gвхiи Gвыхj — входящие и выходящие для данного узла материальные потоки соответственно (иначе, расход теплоносителя), м3/ч;

Евхiи Евыхj — входящие и выходящие для данного узла энергетические потоки соответственно (иначе, расход тепловой энергии), м3/ч;

i — энтальпия теплоносителя, ккал/кг.

При этом поток будет со знаком «+», если он является входящим, и с «-», если он — выходящий. таким образом, для системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения будут следующие системы уравнений:

К1:- G12 = 0∙ i11 — G12∙ i12= — QКА1

К2:- G22 = 0∙ i21 — G22∙ i22= — Q КА2

К3:- G32 = 0∙ i31 — G32∙ i32= — Q КА3

К4:- G42 = 0∙ i41 — G42∙ i42= — Q КА4

Узел 1:- G15 — G13 = 0∙ i12 — G15∙ i15+ G13∙ i13 = 0

Узел 2:+ G14 — G11 = 0∙ i13- G14∙ i14 — G11∙ i11 = 0

Узел 3:- G25- G23 = 0∙ i22- G25∙ i25- G23∙ i23 = 0

Узел 4:+ G23 — G21 = 0∙ i24 + G23∙ i23 — G21∙ i21 = 0

Узел 5:- G35 — G33 = 0∙ i32 + G35∙ i35- G33∙ i33 = 0

Узел 6:+ G33 — G31 = 0∙ i34 + G33∙ i33 — G31∙ i31 = 0

Узел7:- G45 — G43 = 0∙ i42- G45∙ i45 — G43∙ i43 = 0

Узел8:+ G43 — G41 = 0∙ i44 — G43∙ i43 — G41∙ i41 = 0

Узел9:+ G25 — G3 = 0∙ i15+ G25∙ i25 — G3∙ i3 = 0

Узел10:- G24 — G14 = 0∙ i5 — G24∙ i24 — G14∙ i14 = 0

Узел11:+ G3 — G4 = 0∙ i35- G3∙ i3 — G4∙ i4 = 0

Узел12:- G34 — G5 = 0∙ i6 — G34∙ i34 — G5∙ i5 = 0

Узел13:+ G4 — G1 = 0∙ i45+ G4∙ i4 — G1∙ i1 = 0

Узел14:- G44 — G6 = 0∙ i2 — G44∙ i44 — G6∙ i6 = 0

ТО:х + G1 — Gг — G2 = 0х∙ iх + G1∙ i1 — Gг∙ iг — G2∙ i2 = 0

далее преобразуем полученную систему уравнений в равностороннюю матрицу. Матричная запись будет выглядеть следующим образом:

Таблица 6.8 — Матрица А

G11G12G13G14G15G21G22G23G24G25G31G32G33G34G35G41G42G43G44G45G3G4G5G6G11-10000000000000000000000080-11500000000000000000000000000001-10000000000000000000000080-11500000000000000000000000000001-10000000000000000000000080-11500000000000000000000000000001-10000000000000000000000080-1150000000001-10-100000000000000000000-1011000000000000000000000-800115700000000000000000000000000001-10-100000000000000000000-1011000000000000000000000-800115700000000000000000000000000001-10-100000000000000000000-1011000000000000000000000-800115700000000000000000000000000001-10-100000000000000000000-1011000000000000000000000-8001157000000000001000010000000000-10000000-10000-10000000000000100000000000000001000001-10000000000000000-100000000-110000000000000000000010100-1000000000000000000-10000-100000000000000000000000001000000000000000000000000115

Таблица 6.9 — Матрица Б

Q0-30100-30100-30100-64500000000000000000000

Таблица 6.10 — обратная матрица А-1

— новая матрица, элементы которой являются значениями расходов теплоносителя в тепловой схеме котельной. Значения расходов воды приведены в таблице 6.11.

диаметры трубопроводов, мм, определяют по формуле:

(6.14)

где G — расход теплоносителя, м3/ч;

ω — скорость движения воды в трубах, принимается равной 0,5 м/с.

Таблица 6.11 — Результаты расчета расходов воды и диаметров трубопроводов тепломеханической схемы котельной

Расход в контуреЗначениеЕд.измРасчетный внутренний диаметр трубы dвнЕд.изм.Маркировка трубы Dн х d123456G1186,00т/ч61мм76х3G1286,00т/ч61мм76х3G1319,11т/ч14мм57х3G1466,89т/ч47мм57х3G1566,89т/ч47мм57х3G2186,00т/ч61мм76х3G2286,00т/ч61мм76х3G2319,11т/ч14мм57х3G2466,89т/ч47мм57х3G2566,89т/ч47мм57х3G3186,00т/ч61мм76х3G3286,00т/ч61мм76х3G3319,11т/ч14мм57х3G3466,89т/ч47мм57х3G3566,89т/ч47мм57х3G4118,43т/ч13мм57х3G4218,43т/ч13мм57х3G434,10т/ч3мм57х3G4414,33т/ч10мм57х3G4514,33т/ч10мм57х3G3133,78т/ч95мм108х4G4200,67т/ч142мм159х4,5G5133,78т/ч95мм108х4G6200,67т/ч142мм159х4,5G1215,00т/ч152мм159х4,5G2215,00т/ч152мм159х4,5Gх387,00т/ч274мм325х6Gг387,00т/ч274мм325х6

Подбор диаметров осуществлен по [14] dmax=325х6, dmin=57х3.

6.3.5 Подбор теплообменника

Теплообменными аппаратами (теплообменниками) называются устройства, предназначенные для передачи теплоты от одного теплоносителя к другому.

В различных отраслях промышленности, в энергетических установках применяется огромное количество разнообразных теплообменных аппаратов. Наиболее широкое распространение получили кожухотрубные теплообменники.

В зависимости от теплоносителя водоподготовительные установки делятся на водоводяные и пароводяные теплообменники. В выпускной квалификационной работе к установке принимаем водоводяные рекуперативные теплообменники, в которых теплопередача от греющего теплоносителя к нагреваемому происходит через разделяющую их стенку трубы и в качестве теплоносителя используется горячая вода.

Для расчета необходимо знать нагрузку и температуры воды на входе и выходе из теплообменника как для греющей, так и для нагреваемой среды. кроме того, принимаем запас по нагрузке равным 5% и потери давления равными 5 кПа. Подбор теплообменника осуществляем в программе PHE-Designer-4.08.5.1d [13]. Результаты подбора приведены в таблице 6.12.

Таблица 6.12 — Подбор теплообменного аппарата

ПараметрСредаЕд. измгреющаянагреваемая1234исходные данныеНагрузка11098кВтТемпература воды на входе11570°СТемпература воды на выходе7595°СПотери давления55кПаЗапас по нагрузке5%Результаты расчетаМарка теплообменникаFPDW 80-547-1-xxЗапас по нагрузке5,3%Площадь теплообменника436м2Масса4241,73кгРасход среды238,464382,392т/чПотери давления24,94кПаМаксимальная рабочая температура115°СОбъем воды655,2655,2лГабаритыВысота2199ммДлина4110ммШирина710мм

6.3.6 Подбор расширительного бака

В системах теплоснабжения расширительные баки применяются для компенсации объема воды при изменении температуры.

Внутреннее пространство всех элементов заполнено водой. Объем воды в системе в процессе эксплуатации изменяется: при увеличении температуры увеличивается, а при уменьшении — уменьшается. Изменение объема воды компенсирует расширительный бак.

конструкция расширительных баков представляет собой цилиндрическую емкость, поделенную на две части мембраной: одна часть — для воды, вторая заполнена газом под давлением. При нагревании избыточный объем воды поступает в бак, сжимая газ, находящийся по другую сторону мембраны. При этом повышается давление как в баке, так и в системе в целом. При охлаждении вода из сосуда под давлением со стороны газа возвращается в систему теплоснабжения.

Расширительный бак присоединяется к обратному контуру, т.к. температура там самая низкая и нагрузка на мембрану будет минимальной.

Для подбора бака необходимы следующие исходные данные:

) общий объем воды в системе;

) максимальная рабочая температура воды;

) статическая высота (высота от места расположения бака до высшей точки системы);

) тепловая нагрузка контура.

Общий объем воды в системе определяется суммой всех элементов этой системы и находится по формуле (6.14):

ΣVсист. = VКА · nКА + Vто + Vтруб., м3,(6.14)

где VКА — водяная емкость котла, м3, определяется из характеристики котла;

nКА — количество котлов, шт;

Vто — объем воды в теплообменнике, м3, принимается исходя из расчета ТО;

Vтруб. — объем воды в трубопроводах, м3.

Максимальная рабочая температура воды определяется из характеристик теплообменного аппарата.

Статическая высота установки определяется по формуле (6.15):

Hст = , м,(6.15)

где Нст.нап — статический напор в системе, рассчитанный при подборе подпиточных насосов, кПа.

Расчет бака начинается с определения коэффициента расширения по формуле (6.16):

kрасш. = 0,012 ·,(6.16)

где tmaxраб — максимальная рабочая температура воды, °С.

Объем расширения определяется как произведение объема воды в системе на коэффициент расширения, зависящий от максимальной температуры и находится по формуле (6.17):

Vрасш. = ΣVсист. · k, л,(6.17)

где ΣVсист. — общий объем воды в системе в литрах;

k — коэффициент расширения.

Предварительное давление в баке сжимает объем воды в камере и при понижении температуры воды в системе возвращает ее обратно в систему, а также защищает расширительный бак от переполнения. Рассчитывается оно по формуле (6.18):

Ргаза = , бар,(6.18)

где Нст — статическая высота установки, м;

Нцн — напор циркуляционного насоса, м; принимается, исходя из результатов подбора данного насоса.

максимальное рабочее давление в системе равно давлению срабатывания предохранительного клапана и зависит от статической высоты и максимальной рабочей температуры.

Т.к. статическая высота установки больше 10 м вод. ст., то максимальное рабочее давление рассчитывается по формуле (6.19):

Рmax = + 2, бар(6.19)

Коэффициент использования объема показывает, какая доля объема бака может применяться для приема объема расширения. Находится он по формуле (6.20):

kV = ,(6.20)

где Рmax — максимальное рабочее давление в системе, бар;

Ргаза — предварительное давление в баке, бар.

Из соображений безопасности данный коэффициент не может превышать 50%.

Требуемый объем расширительного бака определяется отношением объема расширения к коэффициенту использования объема и находится по формуле (6.21):

Vтреб = , л,(6.21)

где Vрасш — объем расширения, л;

kV — коэффициент использования объема бака.

Результаты расчета и подбора расширительного бака приведены в таблице 6.13. Подбор осуществлен при помощи каталога [16].

Таблица 6.13 — Расчет и подбор расширительного бака

ПоказательЗначениеЕд. изм.123исходные данныеВодяная емкость котла4,3м3Количество котлов4шт.объем воды в теплообменнике0,655м3Объем воды в трубопроводе0,77м3Общий объем воды в системе14,33м3Максимальная рабочая температура воды115°ССтатическая высота15мТепловая нагрузка контура11098кВтРасчетные данныеКоэффициент расширения0,0764-объем расширения1095лПредварительное давление газа2,29барМаксимальное рабочее давление в системе3,5барКоэффициент использования объема0,269-Требуемый объем бака4070лТехнические характеристикиМаркаReflex G 5000Номинальная емкость5000лГабариты (диаметр и высота)1500 x 3588ммВнутренний диаметр линии расширения65мм

Технические характеристики расширительного бака Reflex G 5000 приведены в приложении 14.

6.3.7 Химводоочистка

назначение данного оборудования — подготовка подпиточной воды требуемого качества для восполнения потерь в тепловых сетях.

Источником водоснабжения для системы подпитки котельной является городской водопровод, качество воды в котором не соответствует требуемому по содержанию железа и общей жесткости.

Требуется подобрать оборудование для обезжелезивания и умягчения воды номинальной производительностью 2,5 м3/ч. Производительность принимается по результатам расчетов подпиточного насоса.

В результате принимаем установку умягчения и обезжелезивания, состоящую из натрий — катионитового фильтра, солевого бака и автоматического управляющего клапана процесса регенерации фильтра.

В качестве фильтрующей загрузки используется синтетический цеолит CR — 100, обладающий катионообменными свойствами. Извлечение ионов металлов (кальция, магния, железа, марганца) осуществляется методом натрий — катионирования. Регенерация цеолита производится раствором поваренной соли автоматически с заданной периодичностью.

характеристики системы водоподготовки в соответствии с данными [17] приведены в таблице 6.14.

Таблица 6.14 — характеристики системы водоподготовки

ПоказательЗначениеЕд. изм.123Марка оборудованияЁлка. WFDМ-3.4-Cl-(MTM)Номинальная / максимальная производительность2,2 — 3,35м3/чПотери напора в установке при номинальной / максимальной производительности0,2- 0,9кг/см2Объем цеолита42лМасса поддерживающего слоя гравия7кгПериодичность регенерации1 раз в 3 — 4 дняДоза соли на одну регенерацию4,6 — 6,3кгРасход воды на одну регенерациюне более 0,6м3размеры элементов установки (высота и диаметр):- фильтра1577 х 257мм- солевого бака630 х 470ммПриблизительная масса установки в сборе70кгПрисоединительные размеры (подача/отводсброс)25/25/20ммПотребляемая электрическая мощностьне более 10Вт

Технические характеристики установки умягчения и обезжелезивания Ёлка. WFDМ-3.4-Cl-(MTM) приведены в приложении 15.

6.3.8 Подбор насосного оборудования

Насос предназначен для организации циркуляции теплоносителя в замкнутом контуре. В автономной водогрейной котельной для нашей тепломеханической схемы должны быть предусмотрены следующие группы насосов:

сетевые;

подпиточные;

циркуляционные;

рециркуляционные.

Сетевые насосы

Сетевые насосы предназначены для перекачивания воды в тепловых сетях.

Расход теплоносителя в системе теплоснабжения, для двухтрубной схемы тепловых сетей, определяется по уравнению (6.22):

(6.22)

где Qот — расчетная тепловая нагрузка на нужды отопления, кВт/ч;

Qгв- расчетная тепловая нагрузка на нужды горячего водоснабжения, кВт/ч;

с — коэффициент единиц измерения, 1,163 Вт/м3оС;

t1- расчетная температура воды в подающем трубопроводе, оС;

t2 — расчетная температура воды в обратном трубопроводе, оС.

В выпускной квалификационной работе расход теплоносителя принимаем равным 420,6 м3/ч. Это наибольший расход из расчета тепловой схемы котельной и расчета на режимы теплопотребления.

Суммарные потери давления в системе теплоснабжения могут быть определены по формуле (6.23):

(6.23)

где ΔНис — потери давления на источнике теплоснабжения, кПа;

ΔНмаг — потери давления в магистральном трубопроводе до наиболее удаленного (наиболее неблагоприятного) потребителя, кПа;

ΔНаб — потери давления у потребителя, кПа.

Потери давления на источнике теплоснабжения для двухконтурной схемы котельной потери давления равны сопротивлению в нагреваемой стороне теплообменного устройства.

потери давления у потребителей включают в себя следующие составляющие:

кПа(6.24)

кПа(6.25)

где ΔНарм- потери давления в арматуре и оборудовании очистки, кПа; принимается 10 кПа;

ΔНрег — потери давления на регуляторах давления и температуры, кПа; принимается 25 .. 35 кПа;

ΔНпгв — потери давления в подогревателях горячего водоснабжения в зависимости от схемы присоединения к тепловым сетям, кПа; принимается 20 .. 40 кПа;

ΔНэл — требуемый напор для работы элеватора, кПа;

ΔНсо — потери давления в системе отопления, кПа; принимается 10 кПа.

Требуемый напор насоса составляет суммарные потери давления в системе теплоснабжения с учетом запаса 5%:

кПа(6.26)

Данные по расчету и подбору сетевого насоса приведены в таблице 6.15.

Таблица 6.15- Сводные данные по расчету и подбору сетевого насоса

Наименование показателяЗначениеЕдиницы измеренияИсходные данныеРасход теплоносителя420,6м3/чСопротивление магистрали80,7кПаСопротивление на источнике4,94кПаСопротивление системы отопления55,0кПаСуммарные потери давления в контуре221,26кПаНапор на всасывающем патрубке насоса100,0кПаТребуемый напор для насоса321,26кПаЗапас по напору5,00%Напор насоса33,73мТехнические характеристикиМарка насосаBL 80/160-18,5/2Производительность насоса210м3/чНапор33,73мКПД-%количество (с резервными)3шт.Частота вращения2900об/минМощность электропривода18,5кВт

Устанавливаем три насоса (два основных и резервный) марки Wilo BL 80/160-18,5/2 мощностью 18,5 кВт (общая цена: 6360 EUR), так как они являются более экономичными в сравнении с двумя насосами (один основной и один резервный) марки Wilo IL 150/340-45/4 мощностью 20,4 кВт (общая цена: 15232 EUR). Технические характеристики насоса BL 80/160-18,5/2 приведены в приложении 16.

Подпиточные насосы.

Подпиточный насос предназначен для восполнения утечек теплоносителя из циркуляционных контуров котельной.

Расчетный объем воды в системе теплоснабжения может быть рассчитан по следующей формуле:

м3(6.27)

где Vис — объем воды на источнике теплоснабжения, м3;принимается в зависимости от вида схемы котельной:

для одноконтурной схемы составляет общий водяной объем всех котлов;

для двухконтурной схемы составляет водяной объем в теплообменникепо нагреваемой стороне;

Vтр — объем воды в системе трубопроводов тепловой сети, м3;

Vаб — объем воды в системах отопления и горячего водоснабжения потребителя, м3;

Объем воды в системе теплоснабжения определяется по следующему уравнению:

м3(6.28)

где υi — удельный объем воды в i-м виде системы теплоснабжения, м3/Гкал;

Qi — тепловая нагрузка i-го вида системы теплоснабжения, Гкал/ч.

Объем часовой утечки, для закрытой системы теплоснабжения, рассчитывается по уравнению:

, м3 (6.29)

Принимаемый напор насоса должен учитывать запас в размере 5% от расчетного. Статический напор, кПа, и требуемый напор подпиточного насоса, кПа, рассчитываются по следующим формулам:

(6.30)

(6.31)

где Нзд — высота наиболее высокого здания, м;

ΔНдоп — допустимое значение рабочего давления в местных системах отопления, кПа.

Расчет и подбор оборудования представлен в таблице 6.16.

Таблица 6.16 — Сводные данные по расчету и подбору подпиточного насоса

Наименование показателяЗначениеЕдиницы измеренияИсходные данныеОбъем воды в трубопроводе77м3Объем воды в системе потребителя247,35м3объем воды на источнике0,66м3Объем воды в системе теплоснабжения325,00м3Величина утечки теплоносителя2,44м3/чВысота наиболее высокого здания10мСтатический напор системы теплоснабжения150,0кПаСопротивление в подпиточной линии50,0кПаТребуемый напор насоса200,0кПаЗапас по напору5,00%Напор насоса21,00мТехнические характеристикиМарка насосаIPL 32/130-1,1/2Производительность насоса2,44м3/чНапор21мКПД-%количество (с резервными)2шт.Частота вращения2900об/минМощность электропривода1,1кВт

Устанавливаем два насоса (основной и резервный) марки Wilo IPL 32/130-1,1/2 мощностью 1,1 кВт (общая цена: 1284 EUR), так как они являются более экономичными в сравнении с тремя насосами (два основных и резервный) марки Wilo TOP-S 50/15 3~PN 6/10 мощностью 0,8 кВт (общая цена: 2484 EUR).

Технические характеристики насоса IPL 32/130-1,1/2 приведены в приложении 17.

Циркуляционные насосы

Циркуляционные насосы котлового контура устанавливаются только для двухконтурной схемы котельной и предназначены для организации циркуляции теплоносителя в замкнутом контуре, связывающем котлы и теплообменник. Насос подбирается по расходу и гидродинамическому сопротивлению котлового контура.

Сопротивление циркуляционного контура определяется по формуле:

(6.32)

где — потери давления в котлах, кПа;

— потери давления в теплообменнике, кПа.

Расчет и подбор оборудования представлен в таблице 6.17.

Таблица 6.17 — Сводные данные по расчету и подбору циркуляционного насоса котлового контура

Наименование показателяЗначениеЕдиницы измерения123исходные данныеРасход теплоносителя215,0м3/чСопротивление в водяном контуре котла0,625кПаСопротивление в теплообменнике2,00кПаСуммарные потери давления в контуре2,6кПаЗапас по напору5,00%Напор насоса7,6мТехнические характеристикиМарка насосаBL 80/160-2,2/4Производительность насоса108м3/чНапор7,6мКПД-%количество (с резервными)3шт.Частота вращения1450об/минМощность электропривода2,2кВт

Устанавливаем три насоса (два основных и резервный) марки Wilo BL 80/160-2,2/4 мощностью 2,2 кВт (общая цена: 3360 EUR), так как они являются более экономичными в сравнении с двумя насосами (один основной и один резервный) марки Wilo IL 150/190-5,5/4 мощностью 2,5 кВт (общая цена: 5400 EUR).

Рециркуляционные насосы.

Рециркуляционные насосы устанавливаются в котельных с водогрейными котлами для частичной подачи горячей сетевой воды в трубопровод, подводящий воду к водогрейному котлу.

Производительность рециркуляционного насоса определяется из уравнения баланса смешивающихся потоков сетевой воды в обратной линии и горячей воды на выходе из водогрейного котла. кроме того, насос должен создавать напор, способный преодолеть гидравлическое сопротивление водогрейного котла и рециркуляционных трубопроводов. резервные рециркуляционные насосы не предусматриваются.

Сводные данные по характеристике рециркуляционных насосов приводятся в таблице 6.18.

Таблица 6.18 — Сводные данные по характеристике рециркуляционного насоса

Наименование показателяЗначениеЕдиницы измеренияИсходные данныеРасход теплоносителя19,1м3/чСопротивление в водяном контуре котла2,5кПаЗапас по напору5,00%Напор насоса7,5мТехнические характеристикиМарка насосаTOP-S 50/7 3~PN 6/10Производительность насоса19,1м3/чНапор7,5мКПД-%количество (с резервными)4шт.Частота вращения2800об/минМощность электропривода0,625кВт

Устанавливаем по одному насосу для каждого котла марки Wilo TOPS 50/7 3~PN 6/10 мощностью 0,625 кВт (общая цена: 597 EUR), так как другие насосы не удовлетворяют заданным параметрам.

Все насосное оборудование подобрано в программе WILO-SELECT.

Построение пьезометрического графика.

Целью построения пьезометрического графика является наглядная иллюстрация характера распределения давлений в системе теплоснабжения по результатам гидравлического расчета. Пьезометрический график позволяет определить напоры в подающем и обратном трубопроводах, а также располагаемый напор в любой точке тепловой сети.

6.3.9 Расчет высоты дымовой трубы

Общие сведения.

Дымовые трубы предназначены для отвода дымовых газов от тепловых установок в атмосферу. Дымовые трубы необходимо конструировать и строить таким образом, чтобы гарантировать максимально безвредный отвод дымовых газов в атмосферу во всех режимах работы и исключить образование опасного избыточного давления в топках.

В систему удаления дымовых газов входят следующие элементы:

газоход;

дымовая труба;

крепежная система;

арматура и гарнитура дымоходов.

Расчет высоты дымовой трубы

При расчете системы удаления дымовых газов должны быть определены длины (высоты) и диаметры газоходов при различных условиях их эксплуатации.

Расчет минимальной высоты дымовой трубы ведется одновременно по следующим параметрам:

) высота дымовой трубы, при которой обеспечивается предельно допустимой концентрации (ПДК);

) высота дымовой трубы, при которой обеспечивается самотяга в газовом тракте без учета тяго-дутьевых устройств;

) высота дымовой трубы, при которой обеспечивается выполнение требований СП 42-101-2003 [18] для дымовой трубы;

) минимальная высота дымовой трубы не должна быть менее 5 метров.

Расчет ведется для трех периодов работы котельной: максимально зимнего, среднеотопительного и летнего режима, для котла, работающего на систему горячего водоснабжения. Для максимально зимнего и среднеотопительного для котлов, работающих на систему отопления.

Действительное количество воздуха, м3/м3, необходимого для сжигания топлива, определяемое по формуле:

(6.33)

где α — коэффициент избытка воздуха;

V0 — теоретически необходимое количество воздуха, м3/м3, определяемое по формуле:

(6.34)

где CO2,H2,O2,H2S,CmHn — состав газообразного топлива по объему, %.

Определение действительного объема дымовых газов, м3/м3, необходимого для сжигания газообразного топлива производится по следующим уравнениям:

(6.35)

где VRO2 — объем трехатомных газов, м3/м3;

VH2O — объем водяных паров, м3/м3;

VN2 — объем паров азота, м3/м3.

Объем трехатомных газов, м3/м3:

(6.36)

объем водяных паров, м3/м3:

(6.37)

Объем паров азота, м3/м3:

(6.38)

Суммарный расход топлива, м3/ч, определяется по формуле:

(6.39)

где QKA — тепловая нагрузка на котел, Мкал/ч;

Qрн — теплота сгорания низшая рабочая топлива, Мкал/м3;

η — КПД котлоагрегата, %.

Действительный расход воздуха, м3/ч, определяется по формуле:

(6.40)

Действительный объем продуктов сгорания, м3/ч, определяется по формуле:

(6.41)

где υух — температура продуктов сгорания (дымовых газов), оС.

минимальный диаметр газохода, мм, определяется по формуле:

(6.42)

где ω0 — скорость выхода дымовых газов из устья дымовой трубы; принимается от 10 до 15 м/с.

Фактическая скорость в газоходе после подбора типоразмера газохода вычисляется по следующей формуле:

(6.43)

где d — фактический диаметр газохода (по типоразмеру производителя), мм.

Расчет высоты дымовой трубы по ПДК.

Одним из определяющих параметров высоты дымовой трубы является условие рассеивания дымовых газов до допустимой концентрации. Расчет ведется для выбросов оксида азота и углерода.

Расчет выбросов оксидов азота, г/с:

(6.44)

где q4 — потери теплоты с физически недожогом, %.

KNO2 — удельный выброс оксидов азота при сжигании топлива на 1 МДж теплоты, г/МДж; для природного газа рассчитывается по уравнению:

(6.45)

где QKA — тепловая нагрузка на котел, МВт;

Bт — суммарный расход топлива, м3/с;

βk — безразмерный коэффициент, учитывающий принципиальную конструкцию горелок; принимается при сжигании газа для дутьевых горелок напорного типа — 2;

βа — безразмерный коэффициент, учитывающий влияние избытка воздуха на образование оксидов азота; принимается для газа — 1;

βt — безразмерный коэффициент влияния температуры воздуха; определяется по формуле:

(6.46)

где tвн — температура воздуха в помещении, оС.

Расчет выбросов оксидов углерода, г/с:

(6.47)

где KCO — удельный выброс оксидов углерода при сжигании топлива на 1 МДж теплоты, г/МДж.

Минимальная высота дымовой трубы, м, рассчитывается по следующей зависимости:

(6.48)

где Мi — количество выбросов i-го загрязняющего вещества из дымовой трубы, г/с;

ПДКi — предельно-допустимая максимальная разовая концентрация i-го вредного загрязняющего вещества в приземном воздухе, мг/м3;

Сфi — фоновые концентрации i-го загрязняющего вещества в районе расположения котельной, мг/м3;

А — коэффициент распределения температуры воздуха, зависящий от метеорологических условий местности и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе;

F — коэффициент скорости оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, равный 1 для газообразных выбросов;

nдт —количество дымовых труб, шт.;

ΔТ — разность температур уходящих газов υух и температуры окружающего атмосферного воздуха tнв.

Расчет высоты дымовой трубы по самотяге.

температура продуктов сгорания на выходе из устья дымохода определяется с учетом охлаждения по длине трубы.

Охлаждение газов в трубе наодин метр ее высоты определяется по формуле:

(6.49)

где QKA — тепловая нагрузка на котел, кВт;

В — коэффициент дымовой трубы; принимается 0,34 — изолированная металлическая труба.

Температура дымовых газов на выходе из трубы, оС:

(6.50)

где υ1 — температура дымовых газов на входе в трубу равнаυух, оС;

НgПДК — высота дымовой трубы по ПДК, м.

Средняя рабочая температура дымовых газов определяется по формуле:

(6.51)

Плотность дымовых газов и воздуха, кг/м3, при рабочих условиях:

(6.52)

(6.53)

где ρгну и ρвну — соответственно плотность продуктов сгорания и воздуха при нормальных условиях; принимается для природного газа ρгну=1,26 кг/м3, для воздуха ρвну=1,293 кг/м3;

toc — температура окружающей среды, оС.

Потери давления в системе удаления дымовых газов, кПа, определяются по формуле:

(6.54)

где λ — коэффициент сопротивления трения;

ξ — коэффициент местного сопротивления элемента газохода;

L — длина рассматриваемого газохода, м;

d — фактический диаметр газохода, м;

ωг — фактическая скорость в газоходе, м/с.

Величина самотяги СУДГ, кПа, определяется по формуле:

(6.55)

гдеg — ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2;

,2 — 20% запас для обеспечения нормальной тяги системы удаления дымовых газов.

Проверка тяги, кПа, производится по формулам:

(6.56)

где Δhreq — величина дефицита тяги, кПа;

hт — разрежение на выходе из топки, необходимое для предотвращения выбивания газов, кПа;

hKA — аэродинамическое сопротивление котла, кПа;

∑hтр — сумма потерь давления в системе удаления дымовых газов для горизонтального и вертикального участка газохода, кПа.

В случае если принятое к расчету значение высоты дымовой трубы по результатам расчета ПДК не удовлетворяет вышеуказанному условию, то необходим пересчет высоты дымовой трубы на самотягу, принимая Высота дымовой трубы для обеспечения необходимой тяги, м, определяется по формуле:

(6.57)

Требуемая высота дымовой трубы определяется путем сравнения значений высоты по ПДК (HgПДК) и самотяге (Hgстяга), при этом принимается максимальное значение. Далее определяется требуемая высота дымовой трубы Hgтреб как максимальная для двух режимов работы котла.

В завершении расчетов высоты дымовой трубы полученное рекомендациями СП 42-101-2003 и требованиями СНиП II-35-76, высота устья дымовой трубы должна быть не менее чем на 2 м выше поверхности плоской кровли, а также над кровлей более высокой части здания или самого высокого близлежащего здания в радиусе 10 м.

Расчет представлен в таблице 6.19 и 6.20. По величине минимальной высоты дымовой трубы по расчету ПДК, самотяги, высоты близлежащего здания и режимам теплопотребления конструируется система удаления дымовых газов из деталей DW-ALKON (Raab) [18]. Спецификация газоотводящего оборудования представлена в таблице 6.21 и 6.22.

Таблица 6.19 — Система удаления дымовых газов для котлов ЗИОСАБ — М3500

ПоказательРежимы теплопотребленияЕд. измеренияМакс.- зимнийСредне-отопит.1234Аэродинамический расчет высоты дымовой трубыИсходные данныеТепловая нагрузка на котел3464,382056,97Мкал/чКПД котлоагрегата92%Аэродинамическое сопротивление котла (с учетом компенсации напором горелки)0кПаТребуемое разрежение на выходе из котла0,05кПаТемпература дымовых газов180oCТемпература наружного воздуха-32-3,1oCТемпература воздуха в помещении55oCСостав топлива:УхтинскоеМетан CH488,94%Этан C2H61,87%Пропан C3H80,2%Бутан C4H100,3%Пентан C5H120,09%Азот N28,3%Углекислый газ CO20,3%Коэффициент избытка воздуха1,1-Скорость газов в газоходе10м/сСкорость газов в дымовой трубе10м/сПлотность воздуха при н.у.1,293кг/м3Плотность дымовых газов при н.у.1,26кг/м3Потери теплоты с химнедожегом0,5%потери теплоты с физнедожегом0%Расчетные данныеОпределение диаметра газопроводаТеоретически необходимое кол-во воздуха8,96м3/м3Действительное кол-во воздуха9,86м3/м3Действительный объем дымовых газов9,63м3/м3Теплота сгорания газа33,72МДж/м3Плотность природного газа0,786кг/м3Суммарный расход топлива467,91277,82м3/чТо же0,1300,077м3/сДействительный расход воздуха4612,002738,38м3/чДействительный объем продуктов сгорания7476,264439,03м3/чМинимальный диаметр газохода514,35396,33ммФактический диаметр газохода (по типоразмерам производителя)600ммФактическая скорость в газоходе7,354,36м/сРасчет высоты дымовой трубы по ПДККоэффициент конструкции горелок2-Коэффициент влияния температуры воздуха0,950,95-Коэффициент влияния избытка воздуха1-Удельный выброс оксидов азота0,054г/МДжРасчет выбросов оксидов азота0,4520,269г/сКоэффициент доли потерь с химнедожегом топлива0,5г/МкалРасчет выбросов монооксида углерода0,4380,260г/сКоэффициент распределения температуры воздуха140-Коэффициент скорости оседания вредных веществ в атмосферном воздухе1-минимальная высота дымовой трубы по оксиду азота11,82810,187мМинимальная высота дымовой трубы по монооксиду углерода2,0731,743мВысота дымовой трубы по ПДК11,8мРасчет высоты дымовой трубы по самотягеКоэффициент дымовой трубы0,34-температура дымовых газов на выходе из дымовой трубы177,85180,00oCСредняя рабочая температура дымовых газов178,93180,00oCПлотность дымовых газов при рабочих условиях0,7610,759кг/м3Плотность воздуха при рабочих условиях1,461,31кг/м3Длина газохода2,076мКМС газохода0,35-Коэффициент сопротивления трения0,02-Суммарные потери давления в газоходе0,00860,0030кПаКМС дымовой трубы1,5-Коэффициент сопротивления трения0,02-Суммарные потери давления в трубе0,0390,014кПаВеличина самотяги СУДГ0,07340,0000кПаПроверка тяги дымовой трубы-0,024-0,067кПаВысота дымовой трубы по самотяге15,7213,86мПроверка высоты дымовой трубы по требованиям архитектурно-строительных нормВысота близлежащего здания в радиусе 10 м10,00мНормативный запас2,00мМинимальная высота12,00мФактическая высота дымовой трубыМинимальная высота по ПДК, самотяге, высоте близлежащего здания и режимам теплопотребления13,863мФактическая высота (по типоразмерам производителя)13,930м

Таблица 6.20 — Система удаления дымовых газов для котлов ЗИОСАБ- М750

ПоказательРежимы теплопотребленияЕд. измеренияМакс.- зимнийСредне-отопит.ЛетнийАэродинамический расчет высоты дымовой трубыИсходные данныеТепловая нагрузка на котел704,68704,68563,75Мкал/чКПД котлоагрегата92%Аэродинамическое сопротивление котла (с учетом компенсации напором горелки)0кПаТребуемое разрежение на выходе из котла0,05кПаТемпература дымовых газов180oCТемпература наружного воздуха-32-3,122,3oCТемпература воздуха в помещении5522,3oCСостав топлива:УхтинскоеМетан CH488,94%Этан C2H61,87%Пропан C3H80,2%Бутан C4H100,3%Пентан C5H120,09%Азот N28,3%Углекислый газ CO20,3%Коэффициент избытка воздуха1,1-Скорость газов в газоходе10м/сСкорость газов в дымовой трубе10м/сПлотность воздуха при н.у.1,293кг/м3Плотность дымовых газов при н.у.1,26кг/м3Потери теплоты с химнедожегом0,5%потери теплоты с физнедожегом0%Расчетные данныеОпределение диаметра газопроводаТеоретически необходимое кол-во воздуха8,96м3/м3Действительное кол-во воздуха9,86м3/м3Действительный объем дымовых газов9,63м3/м3Теплота сгорания газа33,72МДж/м3Плотность природного газа0,786кг/м3Суммарный расход топлива95,1895,1876,14м3/чТо же0,0260,0260,021м3/сДействительный расход воздуха938,12938,12750,50м3/чДействительный объем продуктов сгорания1520,741520,741216,59м3/чМинимальный диаметр газохода231,97231,97207,48ммФактический диаметр газохода (по типоразмерам производителя)600ммФактическая скорость в газоходе1,491,491,20м/сРасчет высоты дымовой трубы по ПДККоэффициент конструкции горелок2-Коэффициент влияния температуры воздуха0,950,950,98-Коэффициент влияния избытка воздуха1-Удельный выброс оксидов азота0,041г/МДжРасчет выбросов оксидов азота0,0700,0700,058г/сКоэффициент доли потерь с химнедожегом топлива0,5г/МкалРасчет выбросов монооксида углерода0,0890,0890,071г/сКоэффициент распределения температуры воздуха140-Коэффициент скорости оседания вредных веществ в атмосферном воздухе1-минимальная высота дымовой трубы по оксиду азота6,066,065,73мМинимальная высота дымовой трубы по монооксиду углерода1,181,211,15мВысота дымовой трубы по ПДК6,065,73мРасчет высоты дымовой трубы по самотягеКоэффициент дымовой трубы0,34-температура дымовых газов на выходе из дымовой трубы178,90178,90178,96oCСредняя рабочая температура дымовых газов179,45179,45179,48oCПлотность дымовых газов при рабочих условиях0,7600,7600,760кг/м3Плотность воздуха при рабочих условиях1,461,311,20кг/м3Длина газохода1,827мКМС газохода0,35-Коэффициент сопротивления трения0,02-Суммарные потери давления в газоходе0,00060,00060,0004кПаКМС дымовой трубы1,5-Коэффициент сопротивления трения0,02-Суммарные потери давления в трубе0,00240,00240,0015кПаВеличина самотяги СУДГ0,03770,02910,0216кПаПроверка тяги дымовой трубы-0,0152-0,0239-0,0303кПаВысота дымовой трубы по самотяге8,5111,0513,76мПроверка высоты дымовой трубы по требованиям архитектурно-строительных нормВысота близлежащего здания в радиусе 10 м10,00мНормативный запас2,00мМинимальная высота12,00мФактическая высота дымовой трубыМинимальная высота по ПДК, самотяге, высоте близлежащего здания и режимам теплопотребления12,00мФактическая высота (по типоразмерам производителя)13,899м

Таблица 6.21 — перечень основных элементов СУДГ для котла Зиосаб — М3500

ПоказательЕд.изм.ЗначениеГазоходПрямой элемент 1020ммшт.1Прямой элемент 280ммшт.3Муфташт.1Обжимной хомутшт.3Проход через стену двойнойшт.1Фартук настенныйшт.1Дымовая трубаПодключение к котлу 90ошт.1Опорная часть для монтажа с отводом конденсаташт.1Емкость для нейтрализациишт.1Элемент с люком для прочисткишт.1Прямой элемент 1020ммшт.11Прямой элемент 480ммшт.2Прямой элемент 75ммшт.1Обжимной хомутшт.13Фартук для дождяшт.1Кольцо растяжкишт.1Выходная горловинашт.1Зонтшт.1

Таблица 6.22 — перечень основных элементов СУДГ для котла Зиосаб — М750

ПоказательЕд.изм.стену двойнойшт.1Фартук настенныйшт.1Дымовая трубаПодключение к котлу 90ошт.1Опорная часть для монтажа с отводом конденсаташт.1Емкость для нейтрализациишт.1Элемент с люком для прочисткишт.1Прямой элемент 1020ммшт.12Прямой элемент 280ммшт.1Обжимной хомутшт.14Фартук для дождяшт.1Кольцо растяжкишт.1Выходная горловинашт.1Зонтшт.1

выбираем наибольшую высоту дымовых труб. Устанавливаем 4 дымовые трубы одинаковой высоты 13,93 м.

7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСТАНОВКИ новой ГАЗОВОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ КОТЕЛЬНОЙ ПРЕДПРИЯТИЯ ЖБК И СД

7.1 Расчет тарифа на тепловую энергию

Расчет тарифа на тепловую энергию производится по зависимости (7.1):

Т = , руб/Гкал,(7.1)

где З — общие затраты при производстве тепловой энергии, руб.;

Q — полезная (реализованная) тепловая энергия, Гкал.

Общие затраты при производстве тепловой энергии складываются из затрат на топливо, электрическую энергию, воду, материалы для химводоподготовки, на оплату труда персонала котельной, на отчисления с фонда оплаты труда, расходы на содержание и эксплуатацию, амортизационные отчисления и прочие статьи затрат.

Расчет затрат на газовое топливо производится по зависимости (7.2):

Зт = , руб,(7.2)

где Qо — общая выработка тепловой энергии, Гкал/год;нр — низшая рабочая теплота сгорания топлива, Гкал/м3;

η — коэффициент полезного действия тепловой установки.

Расчет затрат на ресурсы (электроэнергию и воду) производится по формуле (7.3):

Зр = Vр · Тр, руб,(7.3)

где Vр — объем ресурсов, затраченных на производство тепловой энергии, (кВт · · ч)/год и м3/год соответственно;

Т — тариф на соответствующий вид ресурса, руб/(кВт · ч) и руб/м3.

Расчет затрат на оплату труда персонала производится по формуле (7.4):

Зот = N · A · k, руб,(7.4)

где N — численность персонала котельной, чел.;

А — среднемесячная заработная плата персонала котельной, руб./месяц;

k — количество месяцев, на которое утверждается тариф.

К отчислениям с фонда оплаты труда относятся отчисления в пенсионный фонд, фонд социального страхования, фонд обязательного медицинского страхования. Суммарная процентная ставка в 2016 году составляет 30%.

кроме того, в расчете тарифа учитываются амортизационные отчисления и Рентабельность. В Вологодской области предельный уровень рентабельности — 15%.

исходные данные и расчет тарифа приведены в таблицах 7.1 и 7.2 соответственно.

Таблица 7.1 — исходные данные для расчета тарифа на тепловую энергию

ПараметрЗначениеЕдиницы измерения123Общая выработка тепловой энергии83591,4ГкалЧисленность персонала1челСредняя заработная плата25000руб/месРасход газа11 289 791,68м3Теплота сгорания газа8048,00ккал/м3КПД котлоагрегатов92%объем потребленной электроэнергии211 536,5кВт·чОбъем потребленной воды21374,4м3Тариф на природный газ4,28руб/м3Тариф при использовании угляруб/ГкалТариф на электроэнергию3,83руб/кВт·чТариф на воду24,77руб/м3Удельный расход топлива135,1м3/ГкалУдельный расход электроэнергии3кВт·ч/ГкалУдельный расход воды0,26м3/ГкалСрок амортизации оборудования20летКапитальные затраты, в т.ч.:26 912 600,00руб- котельная26 912 600,00руб- реконструкция тепловой сети0,00руб

Таблица 7.2 — Расчет тарифа на тепловую энергию

ПараметрЗначениеЕдиницы измерения123Общая выработка тепловой энергии83591,4ГкалЗатраты на собственные нужды3731,8ГкалТо же в процентах5%Транспортные потери теплоты5224,5ГкалТо же в процентах7%Отпуск тепловой энергии потребителям74635,2ГкалРасходы на выработку и транспортировку тепловой энергииЗатраты на топливо48 342 887,99рубЗатраты на электроэнергию810 184,80рубЗатраты на воду529 443,89рубЗатраты на водоподготовку13 268,00рубЗатраты на оплату труда300 000,00рубОтчисления с фонда оплаты труда90 000,00рубТо же в процентах30%Расходы на содержание и эксплуатациюОбщецеховые расходы-рубОбщехозяйственные расходы-рубТекущий ремонт-рубКапитальный ремонт-рубАмортизационные отчисления на котельную1 345 630,00рубАмортизационные отчисления на тепловые сети0,00рубПрочие расходы-рубИтого расходов51 431 414,68рубСебестоимость 1 Гкал689,10рубРентабельность7 714 712,20рубТо же в процентах15%Всего с прибылью59 146 126,88рубТариф (без НДС)792,47руб/ГкалТариф с НДС935,11руб/Гкал

7.2 Расчет и оценка экономического эффекта

Удельную годовую экономическую эффективность можно определить по формуле (7.5):

Э = Qг · (Т1 — Т2), руб/год,(7.5)

где Qг — годовая реализация тепловой энергии, Гкал/год;

Т1 — существующий тариф на отпуск тепловой энергии, руб/Гкал;

Т2 — тариф на тепловую энергию при использовании газообразного топлива, руб./Гкал.

Срок окупаемости определяется по формуле (7.6):

ε = , год,(7.6)

где К — капитальные затраты на проект, руб;

Э — экономическая эффективность проекта, руб/год.

Удельная годовая экономическая эффективность составит:

Э = 74635,2· (1122 — 792) = 24 594 567,52 руб/год

Срок окупаемости будет равен:

ε = = 1,1 года

При сравнении тарифа, полученного по итогам расчета, с существующим в настоящее время, можно сделать вывод, что в результате строительства новой газовой автоматизированной котельной и оснащения ее новым оборудованием стоимость 1 Гкал снизится. Экономическая эффективность проекта составит 24 594 567,52 руб/год при капитальных затратах в размере 26 912 600,00 руб. Проект относится к категории быстроокупаемых, т.к. срок окупаемости составит 1,1 год.

8. АВТОМАТИЗАЦИЯ КОТЛА «ЗИОСАБ — М3500»

8.1 Общие положения

Автоматизация — комплекс мероприятий технического и организационного характера, направленных на замену или облегчение труда человека с помощью разнообразных средств: от простых устройств и механизмов до сложных вычислительных комплексов [19].

Цель автоматизации — передача функции контроля от человека к автоматическим устройствам.

Наблюдения за параметрами систем осуществляются с помощью измерительных приборов. Совокупность устройств, с помощью которых выполняются операции автоматического контроля, называется системой автоматического контроля.

Система автоматического контроля позволяет осуществить наиболее полное соответствие между производством и потреблением теплоты за счет строгого соблюдения расчетных параметров теплоносителя и предупреждения аварийной ситуации.

Для контроля параметров, учет которых необходим для анализа работы оборудования или хозяйственных расчетов, предусматриваются регистрирующие приборы.

Общим положением при выборе места установки приборов является удобство обслуживания котельной при минимальном числе обслуживающего персонала и небольшие капитальные и эксплуатационные затраты.

Функциональная схема автоматизации выполнена в соответствии с ГОСТ [20].

8.2 Контрольно — измерительные приборы

Местные приборы

Для контроля параметров, наблюдение за которыми необходимо при эксплуатации котельной, предусматриваются показывающие и суммирующие приборы.

Показывающими приборами контролируются параметры, наблюдение за которыми необходимо для правильного ведения технологического процесса.

В качестве местных приборов для измерения температуры используются жидкостные термометры, а для измерения давления применяются показывающие манометры.

По месту устанавливаются следующие приборы:

) манометры производят измерение избыточного давления и перепада давлений. Используются манометры общего назначения показывающие типа ОБМ;

) термометры производят измерения температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах. Установлены технические ртутные стеклянные термометры типа ТТ.

Автоматические приборы

Измерение расхода теплоносителя и количества тепловой энергии, отпущенной из теплоисточника и полученной теплопотребляющими установками, осуществляется комплексом измерительных устройств под общим названием тепломер.

Измерение расхода осуществляется с помощью диафрагмы и дифманометра типа ДМ.

Измерение температуры производится с помощью термопреобразователя сопротивления типа ТСП в качестве первичного прибора и логометра в качестве вторичного прибора. Действие термопреобразователя основано на использовании зависимости электрического сопротивления проводника от температуры.

Вторичный прибор — устройство, воспринимающее сигнал от первичного прибора или передающего измерительного преобразователя, и преобразующего его в форму, удобную для восприятия измерительной информации диспетчером и обслуживающим персоналом.

8.3 Автоматическое регулирование

Приборы

Автоматическое регулирование производится в следующем порядке: при изменении температуры теплоносителя на выходе из котла подаётся сигнал на изменение количества подаваемого в котёл топлива и производительность дутьевого вентилятора, подающего в котёл воздух.

температура подаваемой и обратной воды определяется тепломером.

В качестве регулирующих приборов используются регулирующая система приборов «Сапфир — 22» и «Контур — 2».

Исполнительный механизм

Для управления регулирующими органами применяются однооборотные электрические исполнительные механизмы типа МЭО, предназначенные для плавного перемещения регулирующих органов. Исполнительные механизмы управляются от регулирующих приборов.

Исполнительные механизмы состоят из электродвигателя, редуктора, конечных выключателей, датчиков положения и штурвала ручного управления.

8.4 Защита и блокировка

) температуры воды на выходе из котла;

) минимального и максимального давления теплоносителя в котле;

) циркуляции теплоносителя через котёл;

) давления в топке или газоходе котла;

) давления газа перед горелкой;

) сигнала аварии горелки.

При этом подаётся сигнал на перекрытие подачи газа, остановку дутьевого вентилятора, а также включается сигнализация на щите управления и в диспетчерской.

Метрологическая карта средств измерения приведена в таблице 8.1, а спецификация контурной схемы автоматизации котла «ЗИОСАБ — М3500» — в таблице 8.2.

Таблица 8.1 — Метрологическая карта средств измерения

№ п/пНаименование оборудованияПределы измеренийДиапазон показания шкалы прибораДлина шкалыЦена деления прибораЧувствительность прибораКласс точностиПогрешность измерения1234567891термометр стеклянный ртутный0 ÷ 160°С1°С0,01I±1°С2Дифманометр с дифференциально — трансформаторной схемой типа ДМ1,6 ÷ 630 кПа—-1,5±1,5%3прибор с дифференциально — трансформаторной схемой типа КСД0 ÷ 10 мГн -10 ÷ 0 ÷ 10 мГн-160 мм—±1,0%4Термопреобразователь сопротивления типа ТСП-50 ÷ 250°С——± (0.15 + + 0.002·t)5Пружинно — трубчатый манометр с дифференциально — трансформаторной схемой0,1 до 160 МПа—-1±1%5Логометр0 ÷ 100 ºС—1 ºС-1,5-6Манометр показывающий типа ОБМ0 — 0,6МПа—-2,5±1%7Потенциометр самопишущий типа КПУ — 1——0,5±0,5%8Термоэлектрический термометр типа ТХА-200 … 1000°С——9Тепломер30 — 150°С——1%

Таблица 8.2 — Спецификация контурной схемы автоматизации котла «ЗИОСАБ — М3500»

ПозицияУсловное графическое изображениеНаименованиеКол-во12341б,вИзмерительная диафрагма, дифманометр с дифференциально — трансформаторной схемой типа ДМ11г,дПрибор с дифференциально — трансформаторной схемой типа КСД12б,вДатчик тяги ДТ12гРегулирующий прибор системы «Контур — 2» типа РС29.1 с электроисполнительным механизмом типа МЭО13бРасходомер объемный типа РГ14бДатчик контроля пламени типа ЗЗУ14вУправляющий прибор15б,вПружинно — трубчатый манометр с дифференциально — трансформаторной схемой15гРегулирующий прибор системы «Контур — 2» типа РС29.1 с электроисполнительным механизмом типа МЭО16б, 7бМанометр показывающий типа ОБМ19бТермопреобразователь сопротивления типа ТСП29вЛогометр112аТермоэлектрический термометр типа ТХА112б,вПотенциометр самопишущий типа КПУ1110б,вИзмерительная диафрагма, дифманометр с дифференциально — трансформаторной схемой типа ДМ111бТермопреобразователь сопротивления типа ТСП110гВычислитель110дЖидкокристаллическое табло1

9. безопасность жизнедеятельности ПРИ МОНТАЖЕ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

.1 Общие требования

Бригадир по монтажу котельных установок обязан хорошо знать правила безопасного выполнения работ, порученных бригаде. До начала работ бригада должна получить от мастера или производителя работ инструктаж и только после этого приступить к выполнению работ.

К работам допускаются лица, прошедшие медицинское освидетельствование, обучение безопасным способам производства работ по утвержденной программе и имеющие соответствующее удостоверение о проверке знаний.

Рабочий, имеющий несколько профессий, должен быть обучен безопасным приемам по всем видам выполняемых им работ. К сварочным работам допускаются рабочие не моложе 18 лет, имеющие профессию сварщика и удостоверение о сдаче испытаний на Право выполнения сварочных работ в соответствии с правилами, утвержденными Госгортехнадзором.

Вводный инструктаж проводит инженер по технике безопасности монтажного управления или начальник участка. Инструктаж по технике безопасности на рабочем месте проводит мастер (производитель работ). Инструктажи должны быть оформлены соответствующей записью в журнале инструктажа.

К работе со строительно-монтажным пистолетом допускаются слесари не ниже пятого разряда, не моложе 18 лет, имеющие вторую профессию оператора. Все работы со строительно-монтажным пистолетом должны производиться строго в соответствии со специальной инструкцией по работе с пистолетом.

На особо опасные работы бригада или рабочий должны получить «Наряд на особо опасные работы», в котором перечисляются необходимые мероприятия по технике безопасности.

Несчастные случаи нередко происходят из-за отсутствия надлежащего порядка и чистоты на рабочем месте. Материалы, заготовки, изделия, не уложенные на отведенные для них места, мешают во время работы и являются причинами ушибов рабочего. Ожоги и другие несчастные случаи происходят при работе около токонесущих проводов, при газовой и электрической сварке.

При обнаружении каких-либо неисправностей в инструментах, приспособлениях, креплениях, а также при нарушении правил техники безопасности рабочий обязан немедленно доложить об этом бригадиру, а бригадир — мастеру или производителю работ.

Запрещается вставать на ограждения, трубопроводы, кожухи муфт, подшипники, а также на конструкции и перекрытия, не имеющие специальных ограждений и не предназначенные для прохода по ним, а также перемещаться по мокрым от дождя или обледеневшим металлоконструкциям. При невозможности соорудить леса для работы на высоте более 2,5 м рабочий должен обязательно работать с предохранительным поясом.

Запрещается хранить на месте работ горючие и легковоспламеняющиеся материалы (керосин, бензин, масло, тряпье и т. п.).

Производственные травмы по вине рабочего могут произойти не только с самим работающим, но и с рабочими, находящимися с ним поэтому запрещается:

сбрасывать вниз концы троса, доски и т. п.;

включать лебедки или другие механизмы без команды руководителя группы, выполняющей монтаж.

Перед началом производства работ по монтажу оборудования котельных установок необходимо:

привести в порядок свою рабочую одежду, подготовить средства индивидуальной защиты (предохранительный пояс, защитные очки и др.);

осмотреть и проверить исправность грузоподъемных механизмов и устройств (лебедки, тали, домкраты, блоки, полиспасты);

освободить проходы к рабочим местам от посторонних предметов и очистить их от мусора и грязи;

убедиться в хорошем освещении места, где будут производиться монтажные работы;

подготовить необходимый для работы монтажный инструмент и проверить его исправность.

При несчастном случае находящийся рядом рабочий должен уметь оказать первую помощь пострадавшему и одновременно сообщить об этом руководителю работ, а в необходимых случаях — вызвать скорую медицинскую помощь.

Все работы по монтажу котельных установок должны выполнять бригады или звенья.

Запрещается производить в одиночку следующие работы: присоединять котлы (котлоагрегаты) к действующим магистралям; продувать и прочищать котлы; ремонтировать арматуру в колодцах и камерах; осматривать котлы и проверять оборудование котельных установок; разбирать трубопроводы, выключенные из действующей магистрали; устранять утечки пара, воды, газа из труб и арматуры.

9.2 Работа с инструментами

инструмент перед работой необходимо проверить, устранить неисправности. работать неисправным инструментом и инструментом, не соответствующим его прямому назначению, запрещается.

Ручной инструмент должен удовлетворять следующим требованиям: слесарные молотки и кувалды должны иметь гладкие или слегка выпуклые бойки, не иметь наклепа (пленочки), скосов, выбоин, трещин и заусенцев; рукоятки должны быть сделаны из дерева твердых пород (березы, дуба, клена, бука), хорошо обработаны и иметь овальную форму, немного утолщенную к свободному концу, длиной не менее 250 мм для молотков и 600 мм для кувалд. Молотки и кувалды должны быть прочно насажены и укреплены клиньями дубовыми (на клею) или металлическими с завершением; конец рукоятки не должен выступать за край молотка или кувалды.

особое внимание следует уделять работе с электроинструментом и приспособлениями: электрифицированный инструмент должен подключаться к сети напряжением не выше 42 В. Если нельзя подать напряжение до 42 В, то допускается (в порядке исключения) работа с электроинструментом под напряжением 127 и 220 В, но с обязательным применением диэлектрических средств индивидуальной защиты (резиновых перчаток и галош). Корпус электроинструмента должен быть надежно заземлен.

Перед началом работ следует удостовериться в исправности (отсутствии оголения, изломов) провода и в наличии заземления корпуса машин.

Включать электроинструменты, присоединяя оголенные концы к линии или контактам рубильников, воспрещается.

Запрещается работать с электроинструментом, если корпус находится под напряжением, не исправен или оголен шнур, не имеется заземляющего провода.

работать электроинструментом с приставных лестниц запрещается.

Пневмоинструменты, используемые рабочими, необходимо отрегулировать, чтобы не было сильной отдачи. Отработанный воздух из пневмоинструмента должен отводиться так, чтобы воздушная струя не попадала на рабочего. Присоединять и разъединять шланги пневматического инструмента можно только после прекращения подачи воздуха. До присоединения к инструменту шланг должен быть тщательно продут. Подачу воздуха можно включать только после того, как инструмент поставлен в рабочее положение.

9.3 Такелажные и монтажные работы

К работе на ручных подъемных механизмах допускаются лица лишь после проверки их знаний и практического навыка ответственным лицом по надзору за подъемными механизмами.

Все грузоподъемные механизмы и устройства (тали, домкраты, кошки, блоки, полиспасты) перед работой должны быть осмотрены; при этом надо проверить их грузоподъемность, отсутствие повреждений и исправность действия. Механизмы, имеющие повреждения или неисправные, применять запрещается.

Винтовые и реечные домкраты должны быть снабжены стопорными приспособлениями, препятствующими полному выходу винта или рейки.

Гидравлические и пневматические домкраты должны иметь плотные соединения, исключающие утечку жидкости или воздуха из рабочих цилиндров во время подъема груза.

Запрещается перемещение тяжестей при недостаточном освещении пути во всех его участках.

При подъеме и спуске груза рабочим не разрешается стоять под грузом или подходить к грузу ближе чем на 1 м.

волочить груз по земле или полу при подъеме воспрещается.

Груз должен быть захвачен стропами так, чтобы он не мог поломаться или прогнуться.

Запрещается пропускать стропы через отверстия с режущими краями (трубные гнезда камер, барабанов и т. п.).

конструкция блоков подъемных приспособлений должны исключать самопроизвольное соскальзывание канат (цепи) с блока, а также его заклинивание между блоками и обоймой. Блоки должны быть исправными, чистыми и хорошо смазанными. Оси блоков должны быть надежно закреплены в щеках. Блоки с разбитыми и треснувшими роликами, сработанными втулками, трещинами на осях крючках использовать в работе запрещено.

Ручные реечные домкраты должны позволять грузу опускаться только при вращении ручки в обратную сторону, все ручные винтовые домкраты должны быть самотормозящимися.

До начала подъема, перемещения и установки котельного оборудования бригадир монтажников или мастер обязан:

ознакомить членов бригады с монтируемым оборудованием и способами производства работ;

отобрать и подготовить такелажные приспособления и грузоподъемные механизмы (блоки, полиспасты, тали, домкраты, лебедки);

подготовить пути перемещения и места установки котельного оборудования.

Рабочий о всех замеченных недостатках или неисправностях грузоподъемных механизмов и такелажных приспособлений должен немедленно сообщить бригадиру или мастеру.

Спуск котлов, баков и другого тяжелого оборудования следует производить при помощи двух лебедок — тяговой и тормозной; тормозить груз одним подклиниванием или оставлять груз на уклоне во время перерыва в работе запрещается.

При подъеме насосов, двигателей и другой подобной аппаратуры строп нужно накладывать на их корпус. Для предохранения троса от повреждения или перелома под острые кромки поднимаемого груза следует подкладывать специальные деревянные прокладки; чтобы прокладки не выпали при ослаблении троса, их следует надежно закреплять к тросу.

Устанавливать домкраты для подъема или сдвига котельного оборудования нужно без перекосов во избежание ‘ изгибов реек или винтов. Освобождение домкратов из-под поднятого груза и их перестановка допускаются только после надежного укрепления груза в поднятом положении или после укладки его на устойчивую клетку из деревянных брусьев.

При нагрузке полиспаста нити его каната не должны перекручиваться и касаться одна другой, а блоки не должны иметь перекоса; поднимать груз нужно плавно, не допуская его раскачивания.

При сборке секционных котлов (во избежание падения секций и деталей) необходимо прочно укрепить их.

Запрещается отвертывать и завертывать гайки, применяя металлические прокладки между гайкой и ключом, а также удлинять гаечные ключи присоединением к ним другого ключа или трубы.

Совпадения болтовых отверстий при фланцевых соединениях следует проверять монтажными ключами, специальными ломиками или оправками. Категорически запрещается проверять совпадения отверстий пальцами.

При подготовке дымовой трубы к монтажу необходимо предварительно проверить при помощи шаблонов разбивку болтовых отверстий в соединяемых фланцах.

При подъеме дымовой трубы необходимо соблюдать следующие требования: все лебедки должны иметь надежное закрепление и находиться на своих местах; посторонние лица должны быть удалены из зоны подъема трубы; рабочие, занятые на подъеме трубы, должны предварительно получить соответствующий инструктаж от бригадира или мастера; запрещается делать перерывы в работе до полной установки поднимаемой трубы в проектное положение и ее раскрепления расчалками; поднимать и устанавливать дымовую трубу при сильном и порывистом ветре не разрешается.

Гидравлическое испытание котельных установок и опробование оборудования должны производиться под непосредственным руководством мастера или производителя работ.

Рабочие, участвующие в работе по испытанию и пуску котельных установок, должны быть предварительно проинструктированы и ознакомлены:

с размещением арматуры (манометры, термометры, водомерные стекла и т. д.), гарнитуры (гляделки, шиберы, заслонки и т. д.) и питательных приборов;

со способами удаления воздуха их системы;

с порядком повышения и снижения давления;

с требованиями правил безопасности при проверке смонтированной системы и производстве работ по исправлению обнаруженных при испытании и опробовании недочетов.

Давление в котле должно подниматься медленно и равномерно; наблюдение за давлением производится по выверенному рабочему манометру.

Устранять дефекты арматуры; подтягивать болты во фланцевых соединениях трубопроводов и устранять дефекты, обнаруженные во время испытания, следует только при отсутствии давления.

Перед пробной растопкой необходимо проверить исправность предохранительных клапанов, питательных приборов, топки и другой арматуры и гарнитуры котла; проверить, нет ли внутри котла людей или каких-либо предметов; убедиться в наполнении котла водой до низшего уровня, а также в заполнении водой экономайзера.

При испытании котел должен быть немедленно остановлен.

Неуклонное выполнение правил техники безопасности обеспечит безопасную работу. [22]

10. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

Загрязнение воздушной среды теплогенерирующими установками связано с выбросами мелкодисперсной золы, токсичных газов, таких как NO, NO2, SO2, CO и других. Количество образующихся вредных газов зависит от вида топлива и его состава, организации процесса горения в топочных устройствах, температуры горения и многих других факторов. Основным показателем, характеризующим загрязнение окружающей среды, является выброс вредных веществ в единицу времени.

В котельной для отвода продуктов сгорания на определенную высоту, при которой обеспечивается рассеивание выбросов до допустимых санитарными нормами концентраций в зоне нахождения людей, служит дымовая труба.

Одним из определяющих параметров высоты трубы является условие рассеивания дымовых газов до допустимой концентрации. Расчет ведется для выбросов оксидов азота и углерода NO2 и CO.

По требованиям [8] расчет высоты дымовой трубы должен проверяться по условиям рассеивания в атмосфере вредных веществ до уровня предельно допустимой концентрации (ПДК).

Расчет рассеивания вредных примесей производится в соответствии с нормами [23] при неблагоприятных метеорологических условиях, а именно при опасной скорости ветра, при которой концентрация вредных веществ на уровне обитания человека достигает максимальных значений.

Высота дымовых труб, предусмотренных данным проектом, отвечает требованиям рассеивания в атмосфере оксидов азота и углерода до уровня ПДК.

В случае разрыва газопровода, погасания пламени в топке котла, через неплотности запорной арматуры и т.д. в котельной, работающей на природном газе, может возникнуть загазованность. Природный газ не является токсичным, но оказывает удушающее действие на человека. Газ не имеет вкуса, цвета и запаха, поэтому его одорируют — придают запах, что дает возможность вовремя определить присутствие газа в воздухе и устранить утечку.

В случае любой аварийной ситуации, связанной с газообразным топливом, система автоматики и безопасности котельной прекращает подачу газа к горелочным устройствам.

других источников выбросов вредных веществ на территории котельной нет.

Заключение

Для осуществления замены котельной для проектируемого объекта выполнены расчеты тепловых нагрузок на систему отопления и вентиляции и систему горячего водоснабжения; расчет режимов теплопотребления (максимально — зимнего, средне-отопительного и летнего); проведен подбор основного оборудования котельной (три водогрейных котла «ЗИОСАБ — М3500», один водогрейный котел «ЗИОСАБ — М750» для системы горячего водоснабжения и один паровой котел «ЗИОСАБ FR-25-4-16», горелочных устройств Ecoflam BLU 1000.1 PR мощностью до 875 кВт для котла «ЗИОСАБ — М750» и три горелочных устройства Ecoflam BLU 4000.1 PR мощностью до 3900 кВт для котлов «ЗИОСАБ — М3500», газового оборудования — газорегуляторной станции ГСГО-02 и регулятора давления газа РДБК1-50 (с седлом 35 мм), теплообменного аппарата FPDW 80-547-1-xx); построены температурный график отпуска тепловой энергии потребителям в зависимости от температуры наружного воздуха и график переключения котлоагрегатов; проведен расчет тепловой схемы котельной; осуществлен подбор вспомогательного оборудования — насосного (трех сетевых, двух подпиточных, трех циркуляционных и четырех рециркуляционных насосов марки Wilo), расширительного бака Reflex G 5000, оборудования химводоподготовки «Ёлка»; построен пьезометрический график работы насосной группы; выполнен расчет и подбор оборудования марки « DW-ALKON» для системы удаления дымовых газов.

В экономической части проекта приведено технико — экономическое обоснование реконструкции системы теплоснабжения: расчет тарифа на тепловую энергию при установке новой газовой автоматизированной котельной, а также расчет и оценка экономического эффекта и срока окупаемости. Отмечено, что проект относится к категории быстроокупаемых (срок окупаемости — 1,1 года).

кроме того, в проекте рассмотрена автоматизация котла «ЗИОСАБ — М3500», правила техники безопасности при монтаже котельных установок, а также проведена оценка экологической безопасности предлагаемых мероприятий.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. СП 131.13330.2012. Свод правил. Строительная климатология: утв. Госстрой россии. — Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*; введ. 01.01.2013. — Москва: Минстрой россии, 2015. — 70с.

. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: справочник / В.И. Манюк, Я.И. Каплинский, Э.Б. Хиж [и др.]. — 3 — е изд., перераб. и доп. — Москва: Стройиздат, 1988. — 432 с.

. СП 41 — 101 — 95. Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование тепловых пунктов. — Введ. 01.07.1996. — Москва: ГУП ЦПП, 1997. — 86 с.

. СНиП 2.04.01-85. строительные нормы и правила. Внутренний водопровод и канализация зданий: утв. Госстроем СССР 04.10.1985 №189. — Введ. 01.07.1986. — ГУП ЦПП, 1986. — 60 с.

. ГОСТ 30732 — 2006. Трубы и фасонные изделия стальные с тепловой изоляцией из пенополиуретана с защитной оболочкой. Технические условия. Введ. 01.01.2008. — Москва: Стандартинформ, 2007. — 44 с.

. РД — З — ВЭП. Руководящий документ по применению осевых сильфонных компенсаторов (СК) по техническим условиям ИЯНШ. 300260.029ТУ, сильфонных компенсирующих устройств (СКУ) по техническим условиям ИЯНШ. 300260.033ТУ, стартовых сильфонных компенсаторов (ССК) по техническим условиям ИЯНШ. 300260.035ТУ, сильфонных компенсирующих устройств для стальных трубопроводов с тепловой изоляцией из пенополиуретана в полиэтиленовой оболочке по техническим условиям ИЯНШ. 300260.043ТУ предприятия ОАО «НПП «Компенсатор» при проектировании, строительстве и эксплуатации тепловых сетей. — Москва, 2006. — 112 с.

Приложение 1

Расход тепловой энергии на отопление

Таблица П1.1 — Расход тепловой энергии на отопление

Наименование потребителяаq, ккал/м*ч*0С/нар, мЗtвн, градtнаp, градQ, Мкал/чG, т/ч12345678Торговый центр0,990,489344118-3283,293,33Ремстройпуть0,990,701142418-3249,411,98Гараж-10,990,5802210-32166,786,67Гараж-20,990,6272510-3267,982,72Гараж-30,990,6253610-3263,272,53Гараж0,990,7139510-3240,601,62Вагон бытовой0,990,610216-322,910,12Здание собора0,990,44498420-32112,894,52Собор0,990,3537316-3276,603,06Церковная лавка0,990,640016-3211,400,46Лесопильный цех0,990,451351018-32300,9412,04Станция пожаротушения0,990,652518-3215,590,62ЦПД (сварочный участок)0,990,55706316-32184,607,38Проходная ЖБИ0,990,64818-321,430,06Деревообрабатывающий цех — ввод-10,990,451746018-32388,9215,56Деревообрабатывающий цех — ввод-20,990,55666118-32181,357,25РМЦ0,990,6319716-3291,153,65Мастерские ЖБИ0,990,6210816-3260,102,40Бытовые помещения котельной0,990,331076316-32168,786,75Столовая0,990,32067816-32294,7911,79Арматурный цех0,990,51978816-32470,1618,81Формовочный цех0,990,42814016-32534,8921,40Администрация ЖБИ0,990,43481318-32102,444,10Гараж ЖБИ0,990,51520010-32316,0112,64Гараж комитета экологии0,990,55435710-3299,643,99Трансформаторный цех0,990,55324016-3284,683,39Трансформаторный цех (администр.)0,990,43353018-3275,143,01магазин на ул. Петина0,990,4240018-3247,521,90Заготовительный цех0,990,55632016-32165,186,61РБУ-20,990,6359218-32106,684,27Склад-1 СУ-20,990,7366114-32116,714,67Проходная СУ-20,990,64818-321,430,06Говоровский пр. 130,990,4667418-32132,155,29Склад-1 (СУ-2)0,990,6727014-32198,657,95РБУ-10,990,6408218-32121,244,85Говоровский пр, 7А — админ.0,990,4832818-32164,896,60Говоровский пр, 7А — гараж-10,990,724316-328,080,32Говоровский пр, 7А — мастерская0,990,5108016-3225,661,03Говоровский пр, 7А — стол.цех0,990,6161116-3245,931,84Говоровский пр, 7А — кровельный цех0,990,5586016-3222,480,90Говоровский пр, 7А — гараж-20,990,758616-3219,490,78Администрация автобазы0,990,43104518-3222,240,89Проходная автобазы0,990,66516-321,850,07новая контора автобазы0,990,43403218-3285,823,43Транспортный цех — ввод10,990,55720016-32188,187,53Транспортный цех — ввод20,990,55860016-32224,778,99Выставочный центр0,990,4235016-3244,671,79Торговый центр Талацентр»0,990,49344116-3280,123,20Газавтосервис0,990,4326016-3261,972,48Служебно-техническое здание0,990,4483218-3295,673,83Таксопарк0,990,7201110-3258,532,34Говоровский пр-д, 5 (ж/д)0,990,43622820-32137,875,51Говоровский пр-д, 3( ж/д)0,990,6687820-3229,831,19Говоровский пр-д, 1 (ж/д)0,990,488331220-3283,203,33Пошехонское шоссе, 4 (ж/д)0,990,6689720-3230,481,22ИТОГО:6367,03254,68

приложение 2

Расход тепловой энергии на вентиляцию

Таблица П2.1 — Расход тепловой энергии на вентиляцию

Наименование потребителяаq, ккал/м*ч*0С/нар, мЗtвн, градtнаp, градQ, Мкал/чG, т/чЛесопильный цех0,990,451351018-32300,9412,04Деревообрабатывающий цех0,990,452412118-32537,3021,49Арматурный цех0,990,21978816-32188,077,52Гаражи ЖБИ0,990,651520010-32410,8116,43Трансформаторный цех0,990,12677018-3240,211,61ЦПД (сварочный участок)0,990,4706316-32134,255,37ИТОГО:1611,5764,46

приложение 3

Расход тепловой энергии на горячее водоснабжение

Таблица П3.1 — Расход тепловой энергии на горячее водоснабжение

Наименование потребителя по схемеКоличество человек в смену, челНорма ГВС на 1 работника, л/сутСхема подключения ПГВкТСQcp, Мкал/чQмах, Мкал/чG, т/чРемстройпуть2811Паралл.16,940,71,36Здание собора2560Паралл.82,5198,06,60Лесопильный цех1611Паралл.9,723,20,77ЦПД (сварочный участок)1011Паралл.6,114,50,48Деревообрабатывающий цех — ввод-12011Паралл.12,129,00,97Бытовые помещения котельной2024Паралл.26,463,42,11Арматурный цех1211Паралл.7,317,40,58Формовочный цех2011Паралл.12,129,00,97Администрация ЖБИ597Паралл.22,754,51,82Трансформаторный цех (администр.)157Паралл.5,813,90,46РБУ-1217Паралл.8,119,40,65Администрация автобазы187Паралл.6,916,60,55новая контора автобазы237Паралл.8,921,30,71ИТОГО:225,4540,9418,03

приложение 4

Гидравлический расчет тепловой сети

Таблица П4.1 — Результаты гидравлического расчета тепловой сети

Узел начальныйУзел конечныйДлина l, мДиаметр d, ммСкорость ν, м/сПотери напора, мУдельные потери, мм/м12345678УкотБыт.помещения10402,04,16415,99УкотТК1102071,60,2928,716,75ТК1Ул.ц.53821,12,4946,911,77ТК1пер.Д901500,20,080,916,58пер.ДТК15820,80,3523,615,87ТК3Гараж25500,20,1413,86ТКТКсд.соб.90820,82,1223,611,62ТКсд.соб.ТКсоб.48500,50,9118,99,81ТКсоб.Церковная лавка18400,10,021,19,77ТКсд.соб.Здание собора6501,61,21202,19,2ТКсоб.Храм12500,40,1714,39,47УкотТК2431501,51,637,314,11Кот. ЖБИ СЖДУкот202072,51,346717,32ТК2Мастерские ЖБИ12400,50,3629,713,4ТК1ТК3702071,31,3519,214,06ТК3РМЦ47500,50,9520,312,15ТК3ТК4312071,30,561812,94ТК4Дерев. цех-110820,90,282812,38ТК4ТК5502071,10,612,111,73ТК5ЦПД251000,30,083,311,57ТК5ТК6712070,80,486,810,77ТК6Проходная ЖБИ7250,000,210,76ТК4ТК7751500,20,040,612,85ТК7ТК8101500,20,010,612,84ТК8Гаражи — 1601000,20,11,612,65ТК8Угар45690,40,337,312,18УгарГаражи — 385690,20,141,711,89УгарГаражи — 210500,40,1111,311,96ТК6ТК9342070,80,236,810,3ТК9ТК10441501,00,75178,81ТК10РБУ10820,30,033,28,75ТК10ТК11551500,90,7814,27,25ТК11ТК12651000,40,3356,6ТК12ТК13401000,20,051,36,5ТК13ТК14351000,20,030,86,44ТК14пер.Д2121000,000,16,44пер.Д2Пош.шоссе, 411500,20,032,56,39ТК14Говор. пр-д 19500,50,1618,26,12ТК13Говор. пр-д 311500,20,032,46,45ТК12Говор. пр-д 53500,80,1651,86,29ТК11ТК15611500,70,559,16,14ТК7Вагон бытовой3250,100,912,85Ул.ц.Лесопильный цех5691,50,56112,410,65Ул.ц.Станция пож.40320,20,276,811,23ТК15ТК20201500,60,136,75,88ТК20ТК21141500,60,075,25,73ТК21ТК23161500,40,042,35,66ТК23У3151000,100,15,65У3Прох. Автобазы20500,0005,65У3админ. АБ10690,10,010,65,64ТК23ТК24751500,40,1525,35ТК24Трансп. цех-1361000,30,0725,2ТК24Выстав. центр60820,10,020,35,31ТК24У215820,70,27184,81У2Трансп. цех-25820,50,048,44,73У2админ.зд.73500,61,926,11,02ТК21ТК22851000,40,4354,91ТК22Таксопарк30690,20,041,54,82ТК22ТК2530820,50,289,44,38ТК25У440820,30,133,44,16У4Газавтосервис5500,40,059,44,08У4Галацентр45690,20,122,73,95ТК20ТК16351000,20,030,85,82ТК16ТК17501000,10,020,45,77ТК17ТК18231000,0005,77ТК16У55320,50,1631,85,5У5Г.пр.7А гараж3320,10,011,85,49У5Г.пр.7А Маст.3320,40,0618,45,39ТК17У65500,40,0611,45,66У6стол.цех5400,40,0917,45,48У6Кровельн.цех5400,20,024,25,62ТК18Г.пр.7А гараж 210500,10,010,95,75ТК15Говор. пр-д, 7А5500,90,3366,35,48ТК2ТК26401501,51,4235,511,28ТК26Столовая20690,50,29,810,88ТК26ТК27261501,40,81319,67ТК27У10401501,41,24317,19У10Арматурный цех10821,30,6262,25,94У10Мастерс. жест.70400,10,081,27,02У10У11451501,00,7115,85,76У11Формов. цех10821,20,5252,54,71У11админ. ЖБИ15500,90,8355,34,1ТК9ТК301531250,71,7111,26,88ТК30Говор.пр-д, 1315500,70,6442,65,61ТК30Склад-1 СУ-212690,30,075,86,75ТК30ТК29491250,50,265,36,36ТК29Гов.пр.13 прох.51500,0006,36ТК29У15351250,50,195,35,99У15ТК28221000,50,167,25,67ТК28РБУ-2401000,20,030,75,62У15Склад-2 СУ-25501,10,4896,25,03ТК28У149820,50,0910,35,49У14Заготовит.цех5500,90,3366,54,82У14Ремстройпуть85500,51,45172,64У11ТК311451500,50,684,74,4ТК31Гаражи экологии1301000,10,070,64,25ТК31ТК321051250,20,121,24,15ТК32У1663820,40,487,63,2ТК32Петина — маг.110500,30,615,52,94У16Транс.цех-Адм.10820,20,010,93,18У16Трансф.цех10820,30,033,23,14ТК5Дерев. цех-2201000,80,3618,111,01ТК25Служ.-техн. зд.30820,20,051,54,29ТК31Гараж ЖБИ20821,00,840,12,79приложение 5

Результаты расчета дросселирующих диафрагм на отопление

Таблица П5.1 — Результаты расчета дросселирующих диафрагм на отопление

Наименование потребителяНапор на вводе в систему, мДиам. шайбы, ммДрос напор шайбой, м1234админ. АБ5,646,44,64Админ. ЖБИ4,0515,33,05Арматурный цех5,8729,24,87Быт.помещения8,5315,77,53Вагон бытовой12,853,111,85Выстав. центр5,319,34,31Г.пр.7А гараж5,483,94,48Г.пр.7А гараж 25,7564,75Г.пр.7А Маст.5,3574,35Газавтосервис4,0711,93,07Галацентр3,9413,72,94Гараж13,856,712,85Гараж ЖБИ2,7630,91,76Гаражи — 112,651411,65Гаражи — 211,949,110,94Гаражи — 311,898,810,89Гаражи экологии4,2514,93,25Гов.пр.13 прох.6,3635,36Говор. пр-д 16,0812,45,08Говор. пр-д 36,447,35,44Говор. пр-д 56,19165,19Говор. пр-д, 7А5,3517,84,35Говор.пр-д, 135,5215,84,52Дерев. цех-112,3621,511,36Дерев. цех-21115,110Заготовит.цех4,6918,53,69Здание собора9,1412,68,14Кровельн.цех5,616,54,61Лесопильный цех10,5719,79,57Мастерс. жест.7,024,46,02Мастерские ЖБИ13,348,312,34Петина — маг.2,9311,71,93Пош.шоссе, 46,387,45,38Прох. Автобазы5,6534,65Проходная ЖБИ10,7639,76РБУ8,7413,27,74РБУ-25,6214,14,62Ремстройпуть2,6312,21,63РМЦ12,1110,511,11Склад-1 СУ-26,73145,73Склад-2 СУ-24,8420,13,84Служ.-техн. зд.4,2814,53,28Станция пож.11,214,410,21стол.цех5,459,34,45Столовая10,8613,99,86Таксопарк4,8210,93,82Транс.цех-Адм.3,1814,32,18Трансп. цех-15,219,24,2Трансп. цех-24,7121,63,71Трансф.цех3,1415,22,14Формов. цех4,6233,53,62Храм9,4410,38,44Церковная лавка9,773,98,77ЦПД11,5615,110,56

приложение 6

Результаты расчета дросселирующих диафрагм на горячее водоснабжение

Таблица П6.1 — Результаты расчета дросселирующих диафрагм на горячее водоснабжение

Наименование потребителяНапор на вводе в систему, мДиам. шайбы, ммДрос напор шайбой, мАдмин. АБ5,645,24,52админ. ЖБИ4,0910,62,97Арматурный цех5,945,34,82Быт.помещения8,958,97,83Дерев. цех-112,38511,26Здание собора9,0515,87,92РБУ8,7557,62Ремстройпуть2,6410,81,51Трансф.цех3,145,92,01Формов. цех4,717,43,59ЦПД11,57410,44

приложение 7

Расчетные потери теплоты в трубопроводах

Таблица П7.1 — Расчетные потери теплоты в трубопроводах

Узел начальныйУзел конечныйДлина участка, мДиаметр участка, ммТип прокладкиПлотность теплового потокаПотери тепловой энергиизимойлетомзимойлетомгодккал/чккал/чМкал/перМкал/перМкал/год12345678910УкотБыт.помещения1040Подземная23,213,80,230,140,37УкотТК110200Подземная49,928,40,500,280,78ТК1Ул.ц.5380Подземная31,818,11,690,962,64ТК1пер.Д90150Подземная40,423,23,642,095,73пер.ДТК1580Подземная31,818,10,480,270,75ТК3Гараж2550Подземная25,814,60,640,371,01ТКТКсд.соб.9080Подземная31,818,12,861,634,49ТКсд.соб.ТКсоб.4850Подземная25,814,61,240,701,94ТКсоб.Церковная лавка1840Подземная23,213,80,420,250,67ТКсд.соб.Здание собора650Подземная25,814,60,150,090,24ТКсоб.Храм1250Подземная25,814,60,310,180,48УкотТК243150Подземная40,423,21,741,002,74Кот.Укот20200Подземная49,928,41,000,571,56ТК2Мастерские ЖБИ1240Подземная23,213,80,280,170,44ТК1ТК370200Подземная49,928,43,491,995,48ТК3РМЦ4750Подземная25,814,61,210,691,90ТК3ТК431200Подземная49,928,41,550,882,43ТК4Дерев. цех-11080Подземная31,818,10,320,180,50ТК4ТК550200Подземная49,928,42,491,423,91ТК5ЦПД25100Подземная35,320,60,880,521,40ТК5ТК671200Подземная49,928,43,542,015,56ТК6Проходная ЖБИ725Подземная20,612,00,140,080,23ТК4ТК775150Подземная40,423,23,031,744,77ТК7ТК810150Подземная40,423,20,400,230,64ТК8Гаражи — 160100Подземная35,320,62,121,243,35ТК8Угар4570Подземная29,217,21,320,772,09УгарГаражи — 38570Подземная29,217,22,481,463,95УгарГаражи — 21050Подземная25,814,60,260,150,40ТК6ТК934200Подземная49,928,41,700,962,66ТК9ТК1044150Подземная40,423,21,781,022,80ТК10РБУ1080Подземная31,818,10,320,180,50ТК10ТК1155150Подземная40,423,22,221,283,50ТК11ТК1265100Подземная35,320,62,291,343,63ТК12ТК1340100Подземная35,320,61,410,832,24ТК13ТК1435100Подземная35,320,61,230,721,96ТК14пер.Д212100Подземная35,320,60,420,250,67пер.Д2Пош.шоссе, 41150Подземная25,814,60,280,160,44ТК14Говор. пр-д 1950Подземная25,814,60,230,130,36ТК13Говор. пр-д 31150Подземная25,814,60,280,160,44ТК12Говор. пр-д 5350Подземная25,814,60,080,040,12ТК11ТК1561150Подземная40,423,22,471,423,88ТК7Вагон бытовой325Подземная20,612,00,060,040,10Ул.ц.Лесопильный цех570Подземная29,217,20,150,090,23Ул.ц.Станция пож.4032Подземная22,412,90,890,521,41ТК15ТК2020150Подземная40,423,20,810,461,27ТК20ТК2114150Подземная40,423,20,570,330,89ТК21ТК2316150Подземная40,423,20,650,371,02ТК23У315100Подземная35,320,60,530,310,84У3Прох. Автобазы2050Подземная25,814,60,520,290,81У3админ. АБ1070Подземная29,217,20,290,170,46ТК23ТК2475150Подземная40,423,23,031,744,77ТК24Трансп. цех-136100Подземная35,320,61,270,742,01ТК24Выстав. центр6080Подземная31,818,11,911,082,99ТК24У21580Подземная31,818,10,480,270,75У2Трансп. цех-2580Подземная31,818,10,160,090,25У2админ.зд.7350Подземная25,814,61,881,072,95ТК21ТК2285100Подземная35,320,63,001,754,75ТК22Таксопарк3070Подземная29,217,20,880,521,39ТК22ТК253080Подземная31,818,10,950,541,50ТК25У44080Подземная31,818,11,270,721,99У4Газавтосервис550Подземная25,814,60,130,070,20У4Галацентр4570Подземная29,217,21,320,772,09ТК20ТК1635100Подземная35,320,61,230,721,96ТК16ТК1750100Подземная35,320,61,761,032,79ТК17ТК1823100Подземная35,320,60,810,471,29ТК16У5532Подземная22,412,90,110,060,18У5Г.пр.7А гараж332Подземная22,412,90,070,040,11У5Г.пр.7А Маст.332Подземная22,412,90,070,040,11ТК17У6550Подземная25,814,60,130,070,20У6стол.цех540Подземная23,213,80,120,070,18У6Кровельн.цех540Подземная23,213,80,120,070,18ТК18Г.пр.7А гараж 21050Подземная25,814,60,260,150,40ТК15Говор. пр-д, 7А550Подземная25,814,60,130,070,20ТК2ТК2640150Подземная40,423,21,620,932,55ТК26Столовая2070Подземная29,217,20,580,340,93ТК26ТК2726150Подземная40,423,21,050,601,65ТК27У1040150Подземная40,423,21,620,932,55У10Арматурный цех1080Подземная31,818,10,320,180,50У10Мастерс. жест.7040Подземная23,213,81,630,962,59У10У1145150Подземная40,423,21,821,042,86У11Формов. цех1080Подземная31,818,10,320,180,50У11админ. ЖБИ1550Подземная25,814,60,390,220,61ТК9ТК30153125Подземная37,022,45,663,429,08ТК30Говор.пр-д, 131550Подземная25,814,60,390,220,61ТК30Склад-1 СУ-21270Подземная29,217,20,350,210,56ТК30ТК2949125Подземная37,022,41,811,102,91ТК29Гов.пр.13 прох.5150Подземная25,814,61,320,752,06ТК29У1535125Подземная37,022,41,290,782,08У15ТК2822100Подземная35,320,60,780,451,23ТК28РБУ-240100Подземная35,320,61,410,832,24У15Склад-2 СУ-2550Подземная25,814,60,130,070,20ТК28У14980Подземная31,818,10,290,160,45У14Заготовит.цех550Подземная25,814,60,130,070,20У14Ремстройпуть8550Подземная25,814,62,191,243,44У11ТК31145150Подземная40,423,25,863,379,23ТК31Гаражи экологии130100Подземная35,320,64,582,687,27ТК31ТК32105125Подземная37,022,43,882,356,23ТК32У166380Подземная31,818,12,001,143,14ТК32Петина — маг.11050Подземная25,814,62,841,614,45У16Транс.цех-Адм.1080Подземная31,818,10,320,180,50У16Трансф.цех1080Подземная31,818,10,320,180,50ТК5Дерев. цех-220100Подземная35,320,60,710,411,12ТК25Служ.-техн. зд.3080Подземная31,818,10,950,541,50ТК31Гараж ЖБИ2080Подземная31,818,10,640,361,00125,8372,79198,62

приложение 8

Технические характеристики котла «ЗИОСАБ — М750»

Таблица П8.1 — Технические характеристики котлов серии «ЗИОСАБ» тепловой мощностью от 125 кВт до 3 МВт

рисунок П8.2 — Габаритные и установочные размеры котлов «ЗИОСАБ»

приложение 9

Технические характеристики котла «ЗИОСАБ — М3500»

Таблица П9.1 — Технические характеристики котлов серии «ЗИОСАБ — М3500»

ХарактеристикаЗначениеТеплопроизводительность ном.3500 кВт (3,010 Гкал/час)диапазон регулирования 30…100 %30…100 %Давление расчетное воды на выходе из котла0,6 МпаВодяной объем котла4,3 м³Гидравлическое сопротивление0,025 МпаТемпература воды на входе в котел70°CТемпература воды на выходе из котла115°CРасход воды через котел при температуре 115°C66,9 т/часМин. длина пламенной головы горелки490 ммТолщина поворотной камеры375 ммРасчетное аэродинамическое сопротивление9,5 мбарГабариты топки:Длина3673 ммДиаметр1076 ммКПД, не менее:-природный газ92%-дизель91%Расход топлива:-природный газ379,5 м³/ч-дизель325 кг/чТемпература уходящих газов:-природный газ180°C-дизель210°CГабариты котла:-длина4690 мм-ширина1970 мм-высота2192 ммДиаметр газохода520 ммМасса котла без воды7850 кг

Рисунок П9.2 — Общий вид котла «ЗИОСАБ-М3500»

рисунок П9.3 — Габаритные и присоединительные размеры котла «ЗИОСАБ-М3500»

приложение 10

Технические характеристики котла «ЗИОСАБ FR-25-4-16»

Таблица П10.1 — Технические характеристики котла «ЗИОСАБ FR-25-4-16»

1. Номинальная паропроизводительность, т/ч42. Номинальная теплопроизводительность, МВт2,613. давление пара раб., МПа (кгс/cм2), не более1,4 (14)4. Температура пара раб., °С, не более1985. Состояние теплоносителя — пар водяной насыщенный;6. Влажность пара, %, не более37. КПДбрутто (без экономайзера), %, природный газ / дизельное топливо89,6 / 89,68. Температура уходящих газов для котлов, работающих на газообразном (легком жидком) топливах, °С, не более240 (260)9. Аэродинамическое сопротивление, Па108010. Расход топливa, нм3/час / кг/час (природный газ / дизельное топливо)292,2 / 245,011. Расход воздуха, нм3/час (природный газ / дизельное топливо)3053,6 / 3141,612. Расход дымовых газов в котле, работающем на газообразном (жидком) топливе, нм3/час3396,1 (3141,6)13. Содержание вредных выбросов в отходящих газах, мг/нм3, не более (в пересчете на нормальные условия в сухих отходящих газах при α=1):- CO — на природном газе / легком (тяжелом) жидком топливе117 / 115 (200)- NOx- на природном газе / легком (тяжелом) жидком топливе145 / 230 (490)14. Габаритные размеры, мм4680x2750x265015. размеры топочной камеры, мм:- длина топки до поворотной камеры, L3410- диаметр топки в свету, D96816. Проходное сечение дымового патрубка, мм350 x 35017. Масса котла (без горелки), т10,5218. Уровень звука в контрольных точках при работе котла, дБА, не более8019. Средний срок службы до списания20 лет

Рисунок П10.2 — Габаритные размеры котла «ЗИОСАБ FR-25-4-16»

приложение 11

Технические характеристики горелки Ecoflam BLU 1000.1 PR

Таблица П11.1 — характеристики горелки Ecoflam BLU 1000.1 PR

ПРИЛОЖЕНИЕ 12

Технические характеристики горелки Ecoflam BLU 4000.1 PR

Таблица П12.1 — характеристики горелки Ecoflam BLU 4000.1 PR

ПРИЛОЖЕНИЕ 13

Технические характеристики газорегуляторной станции ГСГО-02

Таблица П13.1 — характеристики газорегуляторной станции ГСГО-02

ПРИЛОЖЕНИЕ 14

Технические характеристики регулятора давления газа РДБК1-50 (седло 35мм)

Таблица П14.1 — характеристики регулятора давления газа РДБК1-50

ПРИЛОЖЕНИЕ 15

Технические характеристики расширительного бака Reflex G 5000

Рисунок П15.1 — Расширительный бак Reflex G 5000

Таблица П15.1 — характеристики расширительного бака Reflex G 5000

ПРИЛОЖЕНИЕ 16

Технические характеристики установки умягчения и обезжелезивания Ёлка. WFDМ-3.4-Cl-(MTM)

Таблица П16.1 — характеристики установки умягчения и обезжелезивания Ёлка. WFDМ-3.4-Cl-(MTM)

приложение 17

Технические характеристики насоса BL 80/160-18,5/2

ПРИЛОЖЕНИЕ 18

Технические характеристики насоса IPL 32/130-1,1/2

ПРИЛОЖЕНИЕ 19

Технические характеристики насоса BL 80/160-2,2/4

Учебная работа. Проектирование автоматизированной газовой котельной для системы теплоснабжения Вологодского завода ЖБК и СД