Эргономические показатели

Аннотация

В дипломном проекте разрабатывается проект на строительство котельной мощностью 3.2 МВт. Котельная блочная, в комплект входит котлоагрегат КСВр – 2 шт, газовая горелка – 2 шт. Необходимо произвести монтаж основного и вспомогательного оборудования, обвязку котлов.

Основными задачами данного дипломного раздела являются:

1. Определение стоимости основного и вспомогательного оборудования.

2. Определение сметной стоимости строительно–монтажных работ.

3. Выявление экономически более эффективного варианта проектного решения.

4. Разработка проекта производства работ по наиболее эффективному варианту технического решения.

Для сравнения рассматриваются два варианта:

1. Котельная, работающая на газе.

2. Котельная, работающая на мазуте.

Содержание

Введение

Реферат

1. Исходные данные

1.1 Архитектурно- планировочные и конструктивные решения

1.2 Климатологические данные

2. Расчет тепловой схемы котельной. Определение тепловых нагрузок

2.1 Расчет тепловой нагрузки на отопление

2.1.1 Расчет тепловой нагрузки на отопление

2.1.2 Расчет тепловой нагрузки на вентиляцию зданий

2.1.3 Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение

2.1.4 Расчет количества работающих котлов

2.1.5 Годовой график теплопотребления

2.2 Подбор и размещение основного и вспомогательного оборудования

2.2.1 Выбор котлоагрегатов

2.2.2 Расчет схемы рециркуляции

2.2.3 Расчет подогревателя

2.2.4 Выбор сетевого насоса

2.2.5 Выбор рециркуляционного насоса

2.2.6 Выбор насоса ГВС

2.2.7 Подбор подпиточных насосов

2.2.8 Расчет диаметров трубопроводов

3. Водоподготовка

4. Водопотребление котельной

5. Водоотведение

6. Аэродинамический расчет котла и газо-воздушного тракта

6.1 Газо-воздушный тракт и дымовые трубы

6.2 Аэродинамический расчет газового тракта

6.5 Сопротивление газохода

6.4 Сопротивление дымовой трубы

6.5 Самотяга дымовой трубы

7. Расчет газопровода котельной

8. Расчет вентиляции котельной

8.1 Расчет сечения вентиляционной решетки

8.2 Расчет дефлектора

9. Автоматизация котельной

9.1 Обслуживающий персонал

10. Безопасность и экологичность проекта

10.1 Введение

10.2 Опасные и вредные факторы

10.3 Безопасность

Электробезопасность

10.3.2 Микроклимат

Освещенность

10.3.4 Защита от шума и вибраций

Эргономические показатели

10.5 Экологичность

10.5.1 Инфракрасное излучение

10.5.2 Загазованность, запыленность

10.5.4 Категория опасности

10.6 Чрезвычайные ситуации

10.6.1 Пожаро – взрывобезопасность

11. Экологическая часть

11.1 Расчет рассеивания выбросов вредных веществ в атмосферном воздухе

12. Технико–экономическое обоснование проекта

12.1 Теплоснабжение микрорайона от проектируемой котельной, работающей на газе

12.1.1 Определение стоимости котельной

12.1.2 Определение себестоимости годового объема производства тепловой энергии

12.1.3 Приведенные затраты при строительстве котельной

12.2 Теплоснабжение микрорайона от проектируемой котельной, работающей на мазуте

12.2.1 Определение стоимости котельной

12.2.2 Определение себестоимости годового объема производства тепловой энергии

12.2.3 Приведенные затраты при строительстве котельной

12.3 Выбор наиболее экономически выгодного варианта

12.3.1 Условная годовая экономия

12.3.2 Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений 12.3.3 Коэффициент эффективности дополнительных капитальных вложений определим по формуле

12.3.4 Годовой экономический эффект от строительства модульной котельной установки определим по формуле

12.4 Определение договорной цены на модульную котельную

12.5 Определение плановой себестоимости строительно–монтажных работ

12.6 Расчет рентабельности строительного производства

Заключение

Список литературы

Введение

В наше сложное время, с больной кризисной экономикой строительство новых промышленных объектов сопряжено с большими трудностями, если вообще строительство возможно. Но в любое время, при любой экономической ситуации существует целый ряд отраслей промышленности, без развития которых невозможно нормальное функционирование народного хозяйства, невозможно обеспечение необходимых санитарно-гигиенических условий населения. К таким отраслям и относится энергетика, которая обеспечивает комфортные условия жизнедеятельности населения, как в быту, так и на производстве.

Последние исследования показали экономическую целесообразность сохранения значительной доли участия крупных отопительных котельных установок в покрытии общего потребления тепловой энергии.

Наряду с крупными производственными, производственно-отопительными котельными мощностью в сотни тонн пара в час или сотни МВт тепловой нагрузки установлено большое количество котельных агрегатов мощностью до 1 МВт и работающих почти на всех видах топлива.

В данном дипломном проекте разрабатывается проект на строительство новой блочной котельной мощностью 4 МВт для обеспечения теплом потребителей микрорайона г. Кушва

Реферат

Заданием для дипломного проекта является проект новой блочной котельной мощностью 3,2 МВт в г. Миасс Челябинской области.

Цель дипломного проекта – обеспечение теплом и горячим водоснабжением потребителей ЗАО «Асептический системы». В настоящее время отопление микрорайона осуществляется от котельной ОАО «ММЗ». Территориальное расположение микрорайона находится на «хвостовике» отопительных сетей ООО «ММЗ». Учитывая большую протяженность сетей и их неудовлетворительное состояние, приводящее к большим потерям тепла, а так же, горный рельеф, где перепады по высоте более 30 метров и как следствие сложности наладки гидравлического напора теплоснабжения микрорайона - все это ведет к не соблюдению температурного режима потребителей, и к слишком дорогой её цене!

В соответствии с расчетом тепловых нагрузок потребителей тепла котельной ЗАО «Асептический системы» расчетная тепловая нагрузка на отопление, вентиляцию и ГВС составляет 2,75 Гкал/ч. Суммарное годовое потребление тепла — 6771,588 Гкал/год.

Для покрытия расчетной мощности и создания надежной системы теплоснабжения проектом предусматривается установка двух котлов марки Caldaie REX 1600 тепловой мощностью 1600 кВт каждый, работающие на природном газе.

Котлы Caldaie REX 1600 располагаются в новом блочном здании котельной и обеспечиваются всеми видами материально-технического оборудования, связи, сигнализации.

Принимается закрытая, двухтрубная, циркуляционная система теплоснабжения. Теплоноситель на отопление — вода с температурой 95/70 ⁰С, рабочее давление 0,3 МПа (3 атм.). Горячее водоснабжение осуществляется от пластинчатыми теплообменниками Alfa Laval мощностью 100 кВт. Подпитка тепловой сети осуществляется из водопровода. Контроль количества подпиточной воды и воды, идущей на горячее водоснабжение осуществляется по водомерным счетчикам. В котельной предусмотрена ингибиторная химводоочистка подпиточной и горячей воды.

Для циркуляции воды в системе отопления установлены два сетевых насоса K7 «WILO» TOP-Z 30/100M RG, производительностью G=110м³/ч, напором H=5м. (один рабочий, один резервный).

Удаление дымовых газов предусмотрено в две дымовые трубы диаметром Д=400 мм, высотой Н=20м самотягой без установки дымососа. Конкретные технологические решения освещены в соответствующих частях рабочего проекта.

Работа котельной предусмотрена в автоматическом режиме без присутствия обслуживающего персонала.

Произведены следующие расчеты:

- расчет нагрузок на отопление и горячее водоснабжение, расходов теплоносителя;

- расчёт тепловой схемы котельной;

- аэродинамический расчёт газового тракта;

- расчет газопровода;

- спроектирована автоматика безопасности котла,

- приведено технико-экономическое обоснование котельной.

Дипломный проект включает в себя девять чертежей формата А1 и пояснительную записку.

1 . Исходные данные:

1.1 Архитектурно-планировочные и конструктивные решения

Проектируемая автономная котельная расположена в новом отдельно стоящем здании.

Ограждающие конструкции из стальных профилированных листов с полимерным утеплителем воздухо- и паронепроницаемые и соответствует требованиям [6]..

Помещение котельной относится к IV степени огнестойкости, категория по взрывопожарной и пожарной опасности – «Г». Здание котельной каркасного типа с заполнением теплоизоляционным материалом – плитами Роклайт, негорючим утеплителем. С обеих сторон котельная облицована стеновым и кровельным профнастилом. Несущие конструкции – замкнутый профиль 100х100х3,5мм, полы – монолитный ж/бетон. Размеры котельной составляют 10,0х5,4х3,0м. Площадь жалюзийных решеток котельной – 1,2 м².

В качестве легкосбрасываемых конструкций приняты оконные конструкции. Размеры оконных проемов (2 шт.) 1,5х2,0м, что составляет более 3% от общего объема помещения.

Ремонтные помещения отсутствуют, т.к. ремонт оборудования, арматуры, приборов контроля и регулирования проводится на базе специализированной организации, имеющей соответствующую лицензию, с использованием их баз и инвентарных средств.

Климатологические данные

Исходные данные:

· Средняя температура наиболее холодной пятидневки tо=-34ºС.

· Средняя температура наружного воздуха за отопительный период tот=-6.6ºС.

· Средняя температура наружного воздуха за год ti = 0.3ºС

· Расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции

tv = - 34ºС

· Продолжительность отопительного периода 218 дней.

· Повторяемость температур наружного воздуха по [1].

Таблица 1. Повторяемость температур наружного воздуха

tн,ºС	- 44.9 ÷- 40	-39.9 ÷- 35	-34.9 ÷- 30	-29.9 ÷ - 25	-24.9 ÷- 20	-19.9 ÷ - 15	-14.9 ÷- 10	- 9.9 ÷-5	- 4.9 ÷ 0	+ 0.1 ÷+ 5	+ 5.1 ÷+ 8
Часы	5	14	32	105	317	581	1349	956	807	786	760

Всего часов 5712

· Средние температуры наружного воздуха по месяцам года [2].

Таблица 2. Средние температуры наружного воздуха по месяцам года

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IХ	Х	ХI	ХII
tср мес, º C	-15.8	-14.3	-7.4	3.9	11.9	16.8	18.4	16.2	10.7	2.4	-6.2	-12.9

Выбор котлоагрегатов

Выбор типа, количества и единичной производительности котлоагрегатов зависит главным образом от расчетной тепловой производительности котельной, где они будут установлены; от вида теплоносителя, отпускаемого котельной.

На основании вышеизложенного - в котельной установлено 4 котла КВСр – 0.8/1.0Гс с единичной теплопроизводительностью 1МВт, что в сумме дает 4МВт.

А из расчета тепловой схемы максимальная суммарная нагрузка котельной 3.95МВт, что позволяет использовать котлоагрегаты КВСр – 0.8/1.0Гс.

Котлы КВСр – 0.8/1.0Гс располагаются в новом блочном здании котельной.

Основные технические характеристики котла приведены в таблице 2.

Принимается закрытая четырехтрубная система теплоснабжения. Теплоносители систем:

· Отопление, вода с параметрами 95 - 70ºС, рабочее давление 0.35МПа (3.5 атм)

· Горячее водоснабжение, вода с параметрами 60ºС.

Нагрев воды ГВС производится в водо-водяном теплообменнике. Предусмотрена установка бака-аккумулятора ГВС. Подпитка тепловой сети осуществляется из водопровода.

Таблица 5. Паспортные характеристики котла

№ п/п	Показатели	Ед. изм.	Значение
1	Тепловая мощность	кВт	1000
2	Максимальное рабочее давление котла	кгс/см²	6
3	КПД	%	92
4	Расчетный расход топлива на котел	м³/ч	120
5	Объем воды в котле	л	1400
6	Температура отходящих газов	°С	160
7	Габариты котла Д х Ш х В	мм	3000х1650х2250
8	Масса котла, не более	кг	3200

В комплект поставки котла входят непосредственно котлоагрегат, газовая горелка, предохранительный клапан, клапан обратный, термометр, манометр.

Расчет схемы рециркуляции

Регулирование отпуска теплоты потребителям производится изменением температуры прямой воды в зависимости от температуры наружного воздуха (качественное регулирование), принимается температурный график 95/70°С.

Температурный график центрального регулирования системы

теплоснабжения 95-70 ⁰С.

Температура наружного воздуха ⁰С	Температура в подающем трубопроводе ⁰С	Температура в обратном трубопроводе ⁰С
+8	38	33
+5	43	36
0	51	41
-5	57	47
-10	65	51
-15	71	55
-20	77	59
-25	83	63
-30	90	65
-35	95	70

Рис. Схема рециркуляции.

Нагретая вода выходит из котла с температурой 86ºС.

Делится на два потока:

· часть воды подается в подогреватель;

· другая часть – в трубопровод прямой сетевой воды.

В подогревателе происходит процесс теплообмена между греющей и нагреваемой водой.

Греющая вода – вода из котла с температурой 86ºС, нагреваемая – подается в подогреватель с температурой 5ºС и нагревается до 60ºС (для ГВС).

Греющая вода при теплообмене остывает и выходит из подогревателя с температурой 56ºС. Затем происходит слияние потоков, вода с температурами 86ºС и 56ºС смешивается, приобретая температуру 65ºС (рис).

Далее происходит деление на потока:

· часть воды подается на рециркуляционный насос;

· другая часть – в трубопровод прямой сетевой воды.

Для того чтобы исключить образование конденсата на греющих поверхностях котла и продлить срок его эксплуатации необходимо подавать воду в котел с температурой 60ºС. Поэтому часть потока, идущего на рециркуляционный насос смешивается с обратной сетевой водой до температуры 60ºС и подается в котел (рис.).

Рециркуляция нужна только в переходный период года, в зимний период – обеспечивается температурный график 95/70, насос рециркуляции не работает, задвижки закрыты.

Но так как в трубопроводе прямой сетевой воды температура 65ºС, ее нужно охладить до 38ºС (по температурному графику для +8ºС температура прямой сетевой воды равна 38ºС). Поэтому часть сетевой прямой воды подмешивается с сетевой обратной водой (рис.), для обеспечения заданной температуры.

Участок 1

Рис. Расчетная схема участка 1

Определим температуру на выходе из котла:

G_сет·с(t_п-t_о)+ G_ГВС·с(t_z-t_c)= G_к·с(t₁-t_к)

35·4,19(38-33)+5,16·4,19(60-5)=17,5·4,19(t₁-60)

Из этого уравнения определим t₁

t₁= 86ºС

Подогреватель ГВС рассчитывается для температуры наружного воздуха +8ºС (невыгодные условия).

Примем скорость в трубках ω=1м/с, тогда площадь живого сечения трубок f_тр можно найти по формуле:

где G_ГВС – максимальный расход на горячее водоснабжение, кг/с;

ω – скорость в трубках, м/с;

ρ – плотность воды, ρ=1000кг/м³.

Принимаем по [1] f_тр=0,0057 м²

Принимаем [1] к установке водо-водяной подогреватель 09ОСТ 34-488-68 9-168×2000-Р ПВ-z-09 с площадью поверхности нагрева F = 3,4 м², число трубок n=37; Дн=168 мм; Двн=158 мм; площадь живого сечения: трубок f=0.0057 м², межтрубного пространства f=0.0122м².

Зная площадь межтрубного пространства, найдем расход:

G_мт=F_мт·ω

G_мт=0,0122·1=0,0122м³/с·1000кг/м³=12,2кг/с

Определим температуру на выходе из подогревателя, ºС, выразим из уравнения:

Q=G_мт·с(t₂-t₄)η

ºС

Определим температуру смешанной воды, ºС:

ºС

Участок 2

Рис. Расчетная схема участка 2

Составим уравнение теплового баланса:

Q=G₆t₆+G₉t₉=G₁₂t₁₂

G₆·65º+ G₉·33º=17,5·60º

Так как G₁₂=G₆+G₉, тогда

G₆=17,7-G₉

Подставим в уравнение:

(17,7-G₉)·86+ G₉·33=1050

Найдем расходы:

G₉=2,73 кг/с G₆= 14,77кг/с

Участок 3

Рис. Расчетная схема участка 3

Для получения заданной температуры 38ºС в трубопроводе прямой сетевой воды с расходом G₁₁=35 кг/с, нужно охладить воду с температурой 65 ºС и расходом

G₇= 2,73 кг/с. Для этого, из трубопровода обратной сетевой воды подаем воду с температурой 33ºС и расходом G₁₀=G₁₁-G₇=35-2,73=32,77кг/с.

Расчет подогревателя

Площадь поверхности нагрева скоростных водоподогревателей, м² определим по формуле:

, м²

где Q – расчетный расход теплоты, ккал/ч;

Q = 1195882 Вт/ч · 1,16 = 1030932,8 ккал/ч;

k - коэффициент теплопередачи подогревателя, ккал/(м² · ч · ºС);

∆Т – среднелогарифмическая разность температур между греющей и нагреваемой средой, ºС.

Определим коэффициент теплопередачи подогревателя:

где μ –коэффициент, учитывающий накипь и загрязнение трубок, μ=0,8;

α₁ и α₂ – коэффициенты теплоотдачи от греющей среды к стенкам трубок и от стенок к нагреваемой воде, ккал/(м²·ч·ºС).

Коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенкам трубок α₁ ккал/(м²·ч·ºС), определим по формуле:

где t_гр.ср– средняя температура греющей воды,ºС;

ω – скорость воды в трубках или в межтрубном пространстве,м/с;

d_экв – эквивалентный диаметр межтрубного пространства, так как греющая вода проходит по межтрубному пространству, м.

Среднюю температуру греющей воды определяем по формуле:

t_гр.ср= (t_{1 гр}+ t_{2 гр})/2,

где t_{1 гр} и t_{2 гр} – температура греющей воды на входе и выходе из подогревателя, ºС.

t_гр.ср= (86 + 56)/2=71ºС

Скорость воды ω при ее плотности ρ=1000кг/м³ в межтрубном пространстве равна:

в трубках

где G_мт и G_тр – соответственно расход воды в межтрубном пространстве и по трубкам, т/ч.

G_мт= 12,2кг/с = 43,92 т/ч; G_тр = 5,16кг/с = 18,58 т/ч;

f_мт и f_тр – соответственно площадь живого сечения межтрубного пространства и трубок.

Скорость воды в межтрубном пространстве:

м/с

в трубках

м/с

Определим эквивалентный диаметр межтрубного пространства:

мм

где D_в – внутренний диаметр корпуса подогревателя, м;

d_н– наружный диаметр трубок подогревателя, d_н = 16 мм;

z – число трубок в живом сечении подогревателя.

Коэффициент теплоотдачи от стенок к нагреваемой воде, ккал/(м²·ч·ºС), определим по формуле:

где d_н– наружный диаметр трубок подогревателя, м;

t_{нагр.ср}– средняя температура нагреваемой воды, ºС;

t_{нагр.ср}= (t_1нагр + t_2нагр)/2,

где t_1нагр и t_2нагр- соответственно температуры нагреваемой воды на выходе и входе в подогреватель, ºС.

t_{нагр.ср}= (60 +5)/2 = 32,5ºС

Коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенкам трубок α₁равен:

ккал/(м²·ч· ºС)

Коэффициент теплоотдачи от стенок к нагреваемой воде α₂равен:

ккал/(м²·ч· ºС)

Коэффициент теплопередачи подогревателя равен:

ккал/(м² ч ºС)

Определим среднелогарифмическую разность температур

, ºС

где ∆t_б – разность температур 56ºС - 5ºС =51ºС;

∆t_м – разность температур 86ºС - 60ºС = 26ºС.

, ºС

Определим площадь поверхности нагрева водоподогревателя, м²

, м²

Число секций подогревателя определим по формуле:

где F – площадь поверхности нагрева подогревателя, м²;

Fс – площадь поверхности нагрева одной секции установленного или выбранного к установке подогревателя, м².

Принимаем 3 секции

Выбор сетевого насоса

Сетевые насосы выбирают по расходу сетевой воды.

Расход сетевой воды:

где Q – нагрузка на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, МВт

Q = 2.43+0.76+0.50 = 3.69 МВт

c – удельная теплоемкость воды, с=4,19 кДж/(кг·ºС);

t1 – температура в подающем трубопроводе, ºС;

t2 - температура в обратном трубопроводе, ºС.

Необходимая производительность сетевых насосов, приведенная к плотности ρв = 1000 кг/м³ = 1т/м³

Gсет = 127/1 = 127 м³/ч.

Принимаем по [4] насос марки NM 80/16-170 производительность G = 140 м³/ч, напором Н = 31 м.в.ст , мощность электродвигателя N = 18 кВт (один рабочий, один резервный).

Выбор насоса ГВС

G = 0,5кг/с = 1,8т/ч =1,8 м³/ч

Принимаем по [4] насос марки NM 32/12-130 производительность G = 15 м³/ч, напором Н = 20 м.в.ст , мощность электродвигателя N = 1,5 кВт

Подбор подпиточных насосов

Подачу подпиточных насосов Gппн принимают равной расходу воды на компенсацию утечки из тепловой сети, численно равной 0.25% фактического объема воды в трубопроводах тепловых сетей и присоединенных к ним системах отопления и вентиляции зданий.

Объем воды в системе теплоснабжения принимается равным 35 м³ на 1 МВт расчетного теплового потока [3].

Объем воды в системе теплоснабжения

Vв = 35 м³/МВт 3.69МВт = 139 м³

Gппн = 0.25% Vв = 0.0025 · 139 = 0.35 м³/ч

Принимаем насос марки К50-32-125 производительностью G = 50 м³/ч, напором

Н = 20 м, мощность электродвигателя N = 2.2 кВт

Водопотребление котельной

В котельную ввод водопровода Æ76х3 предусмотрен от сети хозяйственно-питьевого водопровода.

На производственные нужды котельной потребление хозяйственно-питьевой воды предусматривается для подпитки системы, для системы ГВС и на мокрую уборку помещения.

Данные по производственному водопотреблению приведены в таблице 4.

Таблица 7. Водопотребление котельной

Назначение расхода воды	Расход воды
Назначение расхода воды	м³/ч.	м³/сут	м³/год
Заполнение системы теплоснабжения Подпитка системы теплоснабжения Система ГВС Мокрая уборка помещений	5,5 0,35 7.35 0,04	132 8,4 176.4 0,04	132 2016 42336 9,6
Итого:	13.24	317	44494

Водоотведение

Настоящим проектом предусмотрен отвод воды от спусков технологического оборудования в дренажный трубопровод котельной с разрывом струи.

Отвод воды от спусков технологического оборудования при аварийных и ремонтных работах не превышает внутренний водяной объем оборудования и трубопроводов.

Дренажные и канализационные стоки в систему канализации.

Данные по водоотведению приведены в табл. 7

Таблица 7. Водоотведение котельной

Вид стоков	Объем стоков
Вид стоков	м3/ч.	м3/сут	м3/год
От предохранительных клапанов*	0,005	0,005	0,01
Слив из системы при плановых ремонтах**			132
Аварийный слив от котлов**			1,4
Итого:	0,005	0,005	116,9

· * Разовые сбросы в период пуско-наладочных работ

· **Разовые сбросы

Дренажные трубопроводы отводятся в систему канализации.

Исходные данные для расчета

Тепловая мощность котла N = 1,0 МВт

КПД котла h = 0,90

Температура уходящих газов tух = 160ºС

Коэффициент избытка воздуха a = 1,2

Низшая теплота сгорания газа Qн = 36,5 МДж/м3

Теоретически необходимый V_в⁰ = 9,68 н.м3

объем воздуха

Теоретический объем V_г⁰ = 10,86 н.м3

продуктов сгорания

Плотность дымовых r_г = 1,29 кг/м3

газов при нормальных условиях

(t =0ºС, Р = 760 мм рт. ст. )

Характеристики природного газа и продуктов его сгорания приняты для газа Северных месторождений по [5].

Характеристика дымовых газов

Действительный объем

V_г = V_г⁰ + (α – 1) V_в⁰ = 10,86 + (1,2 – 1) 9,68 = 12,8 м³

Расход природного газа на котел

В₁ = N/(Qн*h) = 1,0/(36,5*0,90) = 0,0298 м³/с = 107,2 м³/час

Объемный расход дымовых газов

V = B* Vг =0,0298 * 12,8 = 0,38 м³/с = 1368 м³/час

Объем газов при температуре 160º Vг = 1368*(273+160)/(273*3600) = 0,6 м³/с

Сопротивление газохода

Определение скорости движения дымовых газов

Для определения скорости дымовых газов в газоходах и в дымовой трубе задаюсь размерами газоходов и диаметром дымовой трубы:

• размеры газоходов принимаю диаметром 500 × 500 мм;

• диаметр дымовой трубы 400 мм.

Скорость движения дымовых газов определим по формуле:

= ,

где - скорость движения дымовых газов, м/с;

F – площадь сечения канала, по которому проходят дымовые газы, м²:

для прямоугольных газоходов:

F_газ = а*в = 0,5*0,5 = 0,25 м²

Объем дымовых газов при температуре 160ºС равен V=0,6м³/с.

Потери давления на трение на прямом участке:

, Па

где λ – коэффициент трения;

l – общая длина газохода, м;

- диаметр трубы или эквивалентный диаметр канала, определяемый при прямоугольном канала по формуле:

где - площадь живого сечения канала, м²;

- периметр канала, м.

Величина λ зависит от критерия Рейнольдса и степени шероховатости стенок трубы или канала.

ν – кинематическая вязкость, м/с [7]. Для 160ºС ν = 26,04 · 10^-6м/с.

Определим плотность дымовых газов при температуре 160ºС по формуле:

Потери давления на трение:

Потери давления на местные сопротивления на выходе дымовых газов из котла:

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений [8].

Σζ = ζ₁+ ζ₂+ ζ₃+ ζ₄+ ζ₅

ζ₁ = 0,8 - сопротивление на выходе из котла;

ζ₂ = 0,2 - сопротивление шибера;

ζ₃ = 0,9 - сопротивление при повороте газохода;

ζ₄ = 0,3 - сопротивление при сужении потока;

ζ₅ = 4 - сопротивление на выходе дымовых газов из газохода в трубу.

Σζ = 0,8 + 0,2 + 0,9 + 0,3 + 4 = 6,2

Потери давления на местные сопротивления:

Суммарное сопротивление газохода до дымовой трубы:

∆P_г = ∆Pе + ∆Pм = 0,38 + 14,5 = 14,9 Па

Сопротивление дымовой трубы

Расчет сопротивления дымовой трубы выполняется аналогично расчету газохода.

Скорость движения дымовых газов определим по формуле:

= ,

где - скорость движения дымовых газов, м/с;

F – площадь сечения трубы:

Так как через дымовую трубу проходят газы от двух котлов, то полученную скорость нужно умножить на два:

Потери давления на трение на прямом участке:

, Па

где λ – коэффициент трения;

l – общая длина газохода, м;

- эквивалентный диаметр трубы определим по формуле:

где - площадь живого сечения канала, м²;

- периметр канала, м.

Величина λ зависит от критерия Рейнольдса и степени шероховатости стенок трубы или канала.

ν – кинематическая вязкость, м/с [7]. Для 160ºС ν = 26,04 · 10^-6м/с.

Определим плотность дымовых газов при температуре 160ºС по формуле:

Потери давления на трение:

Потери давления на местные сопротивления на выходе дымовых газов из котла:

ζ = 1

Суммарное сопротивление трубы:

∆P_тр = ∆Pе + ∆Pм = 35,8 + 37,3 = 73,1 Па

Самотяга дымовой трубы

Принимаем, что абсолютное давление дымовых газов на выходе из котла равно давлению воздуха за пределами газового тракта. Тогда для удаления дымовых газов из газоходов должно выполняться условие: самотяга дымовой трубы равна сумме всех сопротивлений газового тракта на участке от котла до устья дымовой трубы. Если это условие не выполняется, то требуется установка дымососов для создания дополнительной тяги.

Расчет выполнен для двух котлов и одной дымовой трубы, соединенных газоходом максимальной протяженности.

На рассматриваемом участке газового тракта должно выполняться условие:

h _т. _тр ΔР_г + ΔР_тр , Па ,

где h _т. _тр- самотяга дымовой трубы, Па.

Самотягу дымовой трубы определим по формуле:

h _т. _тр= g H 273·1,3 , Па

где g – ускорение свободного падения, м/с ², g = 9,81 м/с ²;

Н - высота дымовой трубы, Н= 25 м;

t _в – температура наружного воздуха , º С

t _в = -36 º С – для холодного периода года и t _в = +8º С – для переходного периода года.

t _тр – температура уходящих газов на входе в дымовую трубу, º С.

t _тр = 160ºС;

h_бар – принимаем 760 мм рт. ст.;

- охлаждение газов в трубе, град/м.

Для стальных труб:

, град/м

Q^х_m – максимальная часовая производительность котельной, ккал/ч;

Q^х_m = 3690 кВт/ч ·3600 = 1328400 кДж / 4,187 = 3172677ккал/ч

ºС/м

Охлаждение газов по длине трубы:

t_охл = 0,36 · 24 = 8,6ºС

Температура дымовых газов на выходе из трубы:

t_{г вых} = 160 – 8,6 = 151,4ºС

Средняя температура дымовых газов:

t_ср = (160+151,4)/2 = 155,7ºС

h _т. _тр= 9,81· 24 · 273 ·1,3 · = 156 Па

h _т. _тр= 156 Па - для холодного периода.

h _т. _тр= 9,81· 24 · 273 ·1,3 · = 100 Па

h _т. _тр= 100 Па - для переходного периода.

h _т. _тр ΔР_г + ΔР_тр = 14,9 + 73,1 = 88 Па

156 > 88 – в холодный период года,

100 > 88 – в переходный период года

Самотяга дымовой трубы больше всех сопротивлений газового тракта на участке от котла до устья дымовой трубы. И установка дымососов для удаления дымовых газов и обеспечения нормальной работы котлов не требуется.

Расчет вентиляции котельной

Внутренняя температура в помещении котельной, исходя из технологических требований, принята +5°С в зимний период и +30ºС летом.

Количество воздуха, необходимого для горения - 4300 м³/ч.

Вентиляция котельной вытяжная естественно-принудительная, рассчитанная на удаление теплоизбытков в переходный период и обеспечивающая воздухообмен в помещении котельной. Вытяжка осуществляется из верхней зоны. В холодный период вентиляция естественная через дефлектор, а в переходный период - принудительная.

Приток воздуха в котельную осуществляется через регулируемые жалюзийные решетки в наружной стене помещения, так же предусмотрена установка осевого вентилятора марки ВО 12-303-6,3.

Приточная вентиляция учитывает количество воздуха, идущего на горение и трехкратный воздухообмен помещения котельной.

Вытяжная вентиляция предусматривает трехкратный воздухообмен.

В данном проекте проведен подбор дефлекторов для удаления воздуха из помещений и расчет сечения приточной вентиляционной решетки.

Расчет дефлектора

Диаметр шахты при установке дефлектора для организации вытяжной вентиляции из помещения котельной:

До = 0,0188 * √ L / Vв = 0,0188 * √ 972 / 4 = 0,29м

Коэффициент местного сопротивления Σξ1 = 0,3,

Тепловой напор в шахте ∆Рт=0,5кг/м³.

Скорость воздуха в горловине дефлектора

Vдефл. = √ (0.4*Vв² + 16*∆Рт) / (1,2+ Σξ1+0,02*(1/До) = √ (0.4*4² + 16*0,5) / (1,2+ 0,3+0,02*(1/0,29) = 3 м/с

Диаметр шахты с учетом местного сопротивления

До' = 0,0188 * √ 972 / 3 = 0,33м

Определение расхода воздуха в шахте при безветрии:

Сумма местных сопротивлений Σξ2 складывается из коэффициента сопротивления вытяжного зонта 0,3 и коэффициента сопротивления проходу воздуха для круглого дефлектора по полному напору 0,61 (при действии ветра этот коэффициент автоматически учитывается в формулах определения скорости в шахте – горловине дефлектора).

V'дефл = 4*√∆Рт/ Σξ2 + 0,02*(1/До) = 4*√0,5/0,91 + 0,02*(1/0,33) = 3,1м/с

и расход

L' = (П*До²/4)*3600* V'дефл = (3,14*0,33²/4)*3600*3,1 = 952м³/ч

(972 – 952) / 972 * 100 = 2%

Следовательно, принимает дефлектор ф300мм.

Для предотвращения перегрева оборудования в летний период установлены крышной вентилятор марки ВКРМ-4-01, работа которого регулируется контроллером системы автоматизации котельной.

Автоматизация котельной

Раздел разработан на основании СНиП 3.05.07-85 «Системы автоматизации», СНиП 42-01-2002 «Газораспределительные системы» , СНиП II-35-75 «Котельные установки», ПУЭ «Правила устройства электроустановок».

Система автоматизации котельной выполнена на базе логических программируемых контроллеров с модулями расширения, связанных между собой по встроенному интерфейсу CAN. Проектом предусматривается установка программируемого контроллера на каждый водогрейный котел и установка одного общекотельного контроллера для управления работой котельного оборудования.

Для сбора информации об объекте автоматизации используются аналоговые (4...20 мА) и дискретные (+24В) датчики. Контроллер обеспечивает сбор информации с дискретных и аналоговых датчиков, кнопок управления на лицевой панели контроллера, ее обработку и отображение на собственном дисплее, формирование управляющих сигналов на исполнительные устройства.

Контроллер, а также схемы питания и коммутации, смонтированные в щите управления. Аварийные датчики, первичные преобразователи температуры и давления установлены непосредственно на трубопроводах.

Общекотельный контроллер обеспечивает следующие функции:

- автоматическое управление оборудованием котельной в режиме

ГВС;

- автоматическое управление оборудованием котельной в режиме отопления;

- автоматическое управление оборудованием котельной в режиме ГВС и отопления;

- автоматическое включение резервного котла при отключении работающего по аварийному параметру;

- автоматическое включение резервного насоса при аварийном отключении работающего насоса;

- автоматическое отключение подачи газа на узле ввода в котельной при возникновении следующих аварийных ситуаций:

- аварийное срабатывание датчика загазованности метаном СГГ-6М;

- автоматическое отключение работающих котлов при возникновении следующих аварийных ситуаций:

- отключение подачи газа;

- аварийное срабатывание датчика загазованности окисью углерода СОУ-1;

- давление воды после сетевых насосов ниже 1,3 кгс/см²;

- давление воды после сетевых насосов выше 7,1 кгс/см²;

- аварийное отключение двух сетевых насосов;

- отключение насосов ГВС при:

- достижении аварийного нижнего уровня в баке-аккумуляторе ГВС;

- давление в трубопроводе сырой воды ниже 1,2 кгс/см²;

- давление воды в подающем трубопроводе ГВС выше 3,9 кгс/см²;

- отключение насоса рециркуляции и закрытие заслонки на перепускной линии при:

- давление воды в трубопроводе после насосов рециркуляции ниже 1 кгс/см²;

- давление воды в трубопроводе после насосов рециркуляции выше 7 кгс/см²;

- отключении теплового выключателя насоса рециркуляции;

- отключение всего оборудования котельной при:

- срабатывании пожарно-охранной сигнализации;

- отключении питающего напряжения;

- нажатия кнопки "АВАРИЯ"

- измерение и регистрацию:

а) температуры:

- прямой и обратной сетевой воды;

- воды перед и за котлами;

- ГВС;

- воды после теплообменника;

- наружного воздуха.

б) давления:

- прямой и обратной сетевой воды;

- воды после сетевых насосов, насосов

рециркуляции и ГВС;

- питательной воды;

- газа;

в) расхода:

- сетевой воды;

- подпиточной воды;

- холодной воды.

с индакацией измеряемых параметров на дисплее контролера.

Контроллер, а также схемы питания и коммутации, смонтированные в щите управления, располагаются в непосредственной близости от котла. Аварийные датчики, первичные преобразователи температуры и давления установлены непосредственно на трубопроводах, напоромеры установлены на существующей стойке рядом с котлом.

Контроллер котла осуществляет следующие функции:

- запуск котлов по команде оператора или общекотельного контроллера;

- автоматический розжиг горелок с автоматической проверкой плотности газовой арматуры при пуске и при останове котла;

- автоматическое регулирование температуры воды на выходе из котла в соответствии с заданием;

- автоматическое регулирование соотношения "Газ-воздух";

- автоматическое регулирование разрежения в топке котла;

- автоматическое управление работой вентилятора;

- автоматический вывод котла в резерв (вывод котла из резерва) при повышении (понижении) температуры воды на выходе из котла на 4°С.

- автоматический останов работы котла при возникновении аварийных ситуаций с запоминанием первопричины аварии в журнале событий контроллера:

- Давление газа на горелке ниже 0,5 кПа;

- Давление газа на горелке выше 10 кПа;

- Давление воздуха на горелке ниже 0,08 кПа ;

- Давление в топке выше 20 Па;

- Давление воды на выходе из котла выше 5,5 кгс/см²;

-Температура воды после котла выше 95°С;

- останов дутьевого вентилятора;

- негерметичность газового оборудования;

- погасание пламени горелки;

- отказ какого-либо исполнительного механизма или электрозадвижки;

- неисправность аналоговых датчиков, дискретных датчиков;

- отсутствие питающих напряжений.

- связь по встроенному интерфейсу (CAN) с контроллерами других котлов и с общекотельным контроллером.

При возникновении аварийной ситуации в котельной первопричина возникновения аварийной ситуации фиксируется в памяти контроллера верхнего уровня с указанием времени и даты события.

Обслуживающий персонал

Работа котельной предусмотрена в автоматическом режиме без присутствия обслуживающего персонала.

Предприятию потребуется заключить договор, при отсутствии собственной газовой службы, с организацией, имеющей право на проведение работ по периодическому техническому обслуживанию котельной и, при необходимости, решение вопросов немедленного реагирования для ремонтных работ при получении вызова диспетчера предприятия в случае аварии в котельной.

Ремонт оборудования, арматуры, приборов контроля и регулирования предусматривается производить специализированной организацией, имеющей соответствующие лицензии, с использованием ее базы и инвентарных устройств.

Введение

В наши дни на данном этапе развития производства, в большей степени стали обращать внимание на экологию и здравоохранение людей. Специфика строительного производства требует особого внимания к вопросам охраны труда и экологии. Неблагоприятному воздействию опасных и вредных факторов, характерных для строительного производства могут подвергаться и жители близко расположенного населенного пункта, рабочие промышленных предприятий. Поэтому проработка вопросов охраны труда и экологии в дипломном проекте может предотвратить возможные аварии и сопутствующие им негативные явления.

В дипломном проекте разрабатывается проект на строительство котельной мощностью 4 МВт.

Отопительная котельная предназначена для снабжения теплом и горячей водой. Котельная содержит котлоагрегаты КВСр-0.8К/1.0Гс в количестве 4 штук, работающих в максимальном режиме в зимний период. В переходный период работают 2 котла на минимальном режиме. Котельная полностью автоматизирована, операторская находится в отдельностоящем здании.

Климатические условия

За расчетную температуру, по данным метеослужбы, принимается средняя максимальная температура воздуха наиболее жаркого месяца - июля +17.0 С°. Средняя температура самого холодного месяца - января -17.3 С°.

Повторяемость направлений ветра и штилей за год, %, средняя месячная и годовая скорости ветра (м/с) приведены в табл. 1 и 2.

Таблица 1. Повторяемость направлений ветра и штилей за год, %

Направление	С	СВ	В	ЮВ	Ю	ЮЗ	З	СЗ	Штиль
Повторяемость	9	6	6	13	12	16	27	11	2

Таблица 2. Средняя месячная и годовая скорости ветра (м/с).

Месяц	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	Год
Скорость ветра	3,5	3,6	3,8	3,7	3,7	3,6	3,0	2,9	3,4	4,0	4,1	3,6	3,6

Рельеф местности умеренно-холмистый с перепадом высот, не превышающим 50 высот труб на 1 км.

Опасные и вредные факторы

Физические факторы:

1) Все тепломеханическое оборудование котельной (котлы, трубопроводы, насосы, и т.д.) является источником тепловыделений;

2) Насосы, вентиляторы и другое оборудование в котельной создают вибрацию и шум;

3) Наличие электрической нагрузки также является источником тепловыделений, а также создает возможность поражения обслуживающего персонала электрическим током;

4) Поскольку в данной котельной основным и резервным топливом является газ - это создает опасность взрыва и угрозу пожара.

Химические:

-Природный газ как удушающее вещество

Психофизиологические факторы:

-Монотонность труда.

-Умственное перенапряжение.

-Эмоциональные перегрузки.

Психофизиологические факторы оказывают неблагоприятные воздействия в первую очередь на те виды деятельности, которые связаны с постоянным присутствием на рабочем месте персонала и наблюдением за КИП, наблюдение за режимом работы агрегатов, пуски и аварийные остановы (т.е. штатные и нештатные ситуации).

Безопасность

В соответствии с "Правилами устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов", настоящими проектом предусмотрены следующие мероприятия, направленные на снижение и возможное устранение опасных ситуаций, связанных с работой основного и вспомогательного оборудования котельной:

Все горячие внешние поверхности топок и газоходов котлов, трубопроводы, а также вспомогательное оборудование, имеющее значительные тепловыделения, изолированы. При этом при температуре окружающего воздуха +25 С° температура наружного слоя изоляции составляет +45 С.

Размеры проходов для обслуживания основного и вспомогательного оборудования соответствуют требованиям правил Госгортехнадзора.

Устанавливаются взрывные предохранительные клапаны в объеме заводской поставки на котлах. При установке взрывных клапанов в местах, опасных для обслуживания персонала они снабжены отводными коробами или ограждены отбойными щитами со стороны возможного нахождения людей.

Трубопроводы соединены сваркой, за исключением мест присоединения к арматуре.

Муфтовые соединения применяются на трубопроводе диаметром не более 50 мм. Для защиты от повышения рабочего давления среды устанавливаются предохранительные клапаны:

1) на котлах – в объеме заводской поставки;

2) на питательном трубопроводе между поршневым насосом и запорным органом.

В нижних точках каждого отключаемого запорными органами участка трубопровода предусмотрены спускные штуцера, снабженные арматурой для его опорожнения. Для отвода воздуха в верхних точках трубопроводов устанавливаются воздушники.

Компоновка оборудования и прокладка трубопроводов позволяет удобно и безопасно их обслуживать.

Персонал, обслуживающий котельную, должен пройти медицинское освидетельствование, аттестацию, инструктаж и точно, выполнять все требования техники безопасности.

Все технические устройства: технологические установки и оборудование систем теплоснабжения имеют технические паспорта и сертифицированы в соответствии требованиям промышленной безопасности в установленном Законодательством порядке. Все химические вещества, применяемые в качестве водоумягчителей и стабилизирующих средств солевых отложений в системах водоснабжения, имеют санитарно-гигиенические сертификаты Госсанэпиднадзора Минздрав России выпускаются по техническим условиям, утвержденным Министерством промышленности России.

Электробезопасность

Для обеспечения безопасности при эксплуатации электроустановок в проекте все электроустановки заземляются путем их присоединения не менее чем в двух местах к контурам заземления электрооборудования и молниезащиты с учетом требований ПУЭ [13].

Расчетные токовые нагрузки не превышают максимально допустимые для выбранных сечений проводов и кабелей. Аппараты, приборы провода, шины и конструкции соответствуют нормальным условиям режима коротких замыканий.

Заземление электрооборудования обеспечивает безопасность персонала при эксплуатации и ремонте электроустановок. Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 и 8 Ом при межфазных напряжениях 380 и 220 В, соответственно.

Электропотребляющие установки, электрические устройства в определенных случаях могут привести к поражению эл. током. Контакт человека с нетеплоизолированными поверхностями теплопроводов и оборудования тепловой схемы может привести к ожогам различной степени тяжести.

Предусмотренные системы и средства автоматизации обеспечивают автоматическую защиту и блокировку оборудования с выдачей необходимых сигналов аварийных параметров в соответствии с заданием и требованием действующих норм и правил безопасности.

Дозирующая установка реагента-комплексона химводоочистки котельной запроектирована как индивидуальная установка с автоматическим дозированием химреагента, с емкостью достаточного объема, позволяющей производить заливку реагента в предельно редких случаях (1 раз в 6-8 мес.). Упаковка реагента-комплексона и конструкция бака позволяет при соблюдении инструкции по эксплуатации установки полностью избежать контакта обслуживающего персонала с реагентом. Дозированная минимальная подача реагента в тепловые сети делает его полностью безопасным как для отопления, так и для системы горячего водоснабжения.

Микроклимат

Допустимые нормы температуры не более +24⁰С, относительная влажность 75 %, скорость движения воздуха не более 0,5с.

Для устранения тепловыделений в котельной применяется вентиляция с естественным побуждением.

Содержание вредных веществ отсутствует.

В котельной должен быть соответствующий микроклимат.

Допустимые нормы микроклимата по категориям допустимого и функционального состояния человека:

1. Перепад температур на высоте не более 3⁰С.

2. Перепад температур по горизонтали и ее изменение в течение смены не более 5⁰С.

Категория энергозатрат определяется по СанПин 2.24.548-96 в холодное и теплое время года:

1. категория по уровню энергозатрат 175-232 Вт, IIа для работы в операторской.

2. температура воздуха – ниже оптимальной величины 17-18,9 ^оС;

выше оптимальной величины 21,1-23,3 ^оС;

3. температура поверхностей 16-24 ^оС.

Освещенность

По характеру зрительной нагрузки работы, выполняемые в котельной, относятся к IV разряду. Нормативное значение коэффициента естественной освещенности (КЕО) составляет 1,5% согласно СН и П 23-05-95 [10]

По условиям гигиены труда для освещения производственных и других помещений должно быть максимально использовано естественное освещение. Искусственное освещение запроектировано с помощью светильников с лампами накаливания типа НСП 11, установленными на кронштейнах. В операторской освещение выполнено светильниками с лампами накаливания, т.к. газоразрядные лампы при работе с дисплеями применять не рекомендуются (с целью снижения нагрузки на глаза). Предусмотрено рабочее (создающее нормированные уровни освещенности), аварийное (освещение, обеспечивающее видения, необходимые для временного продолжения работ) и ремонтное освещение. Сеть освещения выполнена трехпроводной с трехкратным заземляющим защитным проводником.

Искусственное освещение, отвечающее требованиям СНиП 3.05.06-85 [11] составляет 75 лк.

Защита от шума и вибраций

В котельной установлено много оборудования, эксплуатация которого сопровождается вибрацией и шумом. Таким оборудованием являются: насосы, вентиляторы, горелки и др.

Предусматриваются следующие мероприятия по ограничению шума и снижению его уровня:

а) компоновочные.

Щит управления выносится в специальное отделение, стены и перекрытия которого звукоизолированы.

Это позволяет обеспечить аэрацию помещения, звукоизоляцию, избежать влияния вибрации на показания приборов.

б) технологические.

- управление основным технологическим оборудованием производится с группового щита управления, расположенного в отдельном помещении;

- основное и вспомогательное оборудование создает в процессе эксплуатации шум на постоянных рабочих, не превышающий 80 дБ, установленный по ГОСТ 12.1.003-83* [9];

- установка вибрирующих агрегатов на упругих амортизаторах;

- создание достаточной массы фундаментов для гашения вибрации.

Эргономические показатели

Рабочее место оператора находится в отдельно стоящем здании. Приборы находятся в пределах видимости и досягаемости.

Размер приборов и надписей соответствует стандарту, установленному на центральном щите управления ГОСТ 12.2.049-80 [16].

Оборудование снабжено звуковой и световой сигнализацией.

При работе с компьютером для снижения нагрузки на глаза дисплей должен быть установлен наиболее оптимально с точки зрения эргономики: верхний край дисплея должен находиться на уровне глаз, а расстояние до экрана не менее 65 см. Мерцание экрана должно происходить с частотой fмер >70 Гц.

Рабочие места в кабинете расположены перпендикулярно оконным проемам, это сделано с той целью, чтобы исключить прямую и отраженную блесткость экрана от окон и приборов искусственного освещения, которыми являются лампы накаливания.

Экологичность.

Инфракрасное излучение

В соответствии с СанПин 2.2.4.548-96 [17] допустимые величины интенсивности теплового облучения поверхности тела работника от производственных источников:

Облучаемая поверхность тела, %	Интенсивность теплового излучения не более, Вт/м²
50-100	35
25-50	70
Не более 25	100

Электромагнитное, лазерное излучения отсутствуют.

Категория опасности

Помещение котельной по пожарной безопасности относится к категории «Г» НПБ 105-95 [14], потому что используются горючие газы, которые сжигаются в качестве топлива. По СНиП 21.01.97 [15] степень огнестойкости IV. Котельная оснащена противопожарными средствами и инвентарем в соответствии с инструкциями согласно с органами пожарного надзора. Имеется пожарный водопровод.

Повышенную пожароопасность помещения котельной создает аварийное состояние работы оборудования, которое наступает при:

- наличии тлеющих очагов;

- возникновении хлопков при раскрытии взрывных клапанов;

- аварийном отключении питательных насосов;

- отрыве факела или прекращении подачи газа в топку;

- отключении электропитания;

- разрыве магистральных теплопроводов.

Предусматривается два выхода из котельной. Двери на пути эвакуации открываются в сторону улицы. В целях быстрого тушения пожара предусматривается наличие двух огнетушителей ОУ- 5 и пожарного рукава.

Чрезвычайные ситуации

Чрезвычайной ситуацией называется состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей среде.

Пожаро – взрывобезопасность

В связи с тем, что технологический процесс производства тепловой энергии в целом пожароопасен и взрывоопасен, существует вероятность возникновения аварийных чрезвычайных ситуаций техногенного характера , которые могут привести не только к разрушению котельной, но и к жертвам среди людей.

Возможные аварийные ситуации в котельной:

- утечка и взрыв природного газа;

- взрыв топливно-пылевоздушной смеси в топке котла;

- пожар;

- аварии вследствие разрушения, повреждения и выхода из строя оборудования;

- эксплуатации в нерасчетных режимах;

- производственного брака при изготовлении, монтаже, наладке, ремонте;

- отказа системы автоматического регулирования и защит;

- колебаний частоты тока и напряжения сверх допустимых пределов;

- обесточивание котельной;

- халатности обслуживающего персонала;

- воздействия внутренних и внешних физических факторов.

Экологическая часть

Целью разработки данного раздела является определение степени влияния проектируемого объекта на состояние окружающей среды района строительства.

Работа выполнена на основании требований «Закона об охране окружающей природной среды» № 7-ФЗ от 10 января 2002 г., в соответствии с пособием к СНиП 11-01-95 «Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений »; ОНД –86;

ОНД 1-84 и других законодательных и нормативных актов.

Общие сведения

В дипломном проекте разрабатывается проект на строительство котельной мощностью 4 МВт.

Отопительная котельная предназначена для снабжения теплом и горячей водой. Котельная содержит котлоагрегаты КВСр-0.8К/1.0Гс в количестве 4 штук, работающих в максимальном режиме в зимний период. В летний период работают 2 котла на минимальном режиме. Котельная полностью автоматизирована.

Котлы являются источниками загрязнения атмосферы вредными веществами.

Для обеспечения безопасной эксплуатации котельной предусматривается:

• автоматический контроль заданных параметров работы котлов;

• предупредительная и аварийная сигнализация при изменении технологических параметров, с одновременной отсечкой подачи природного газа

• своевременный ремонт котельного оборудования;

• обучение и аттестация обслуживающего персонала;

• строгое выполнение требований регламента эксплуатации и обслуживания котлов.

При соблюдении перечисленных мероприятий возможность возникновения аварийной ситуации исключается.

Загрязняющие вещества, выделяющиеся при сжигании топлива в котлах, будут выбрасываться в атмосферу через две дымовые трубы.

Других источников выбросов вредных веществ на территории котельной нет. Основным показателем, характеризующим загрязнение воздушной среды, является выброс вредностей в единицу времени.

Расчет рассеивания вредных примесей в атмосфере производится в соответствии с санитарными нормами ОНД-86 при неблагоприятных метеорологических условиях, а именно при опасной скорости ветра, при которой концентрация вредных примесей на уровне обитания человека достигает максимальных значений.

В котельной дымовая труба служит не для создания тяги, а для отвода продуктов сгорания на определенную высоту, при которой обеспечивается рассеивание выбросов до допустимых санитарными нормами концентраций в зоне нахождения людей (ПДК_NO2 = 0,085 мг/м³).

Условная годовая экономия

Э_усл = S₁ – S₂ = 4 209 979 – 10 582 532 = - 6 372 553 руб/год.

Заключение

Сопоставив приведенные затраты по двум вариантам:

• котельная, работающая на газе;

• котельная, работающая на мазуте;

можно сделать вывод об экономической целесообразности строительства новой котельной, работающей на газе.

Список литературы

1. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: Справочник / В.И. Манюк, Я.И. Каплинский, Э.Б. Хиж и др. 3-е изд., перераб. И доп. М. Стройиздат 1988. 432с.

2. СНиП 23.01- 99. Строительная климатология. Нормы проектирования. М.: ГУП ЦПП, 2000. 58 с.

3. СНиП 2.04.07 – 86*. Тепловые сети. М.: ГП ЦПП, 1997. 48 с.

4. «Calpeda»: каталог 50Гц. Екатеринбург; Экономика – ТехноУрал 2003г.

5. Кузнецов Н.В. , Митор В.В. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. Издание 2-е переработанное. М.: Госэнергоиздат, 1973. 296 с.

6. СНиП 23-02-2003 Строительная теплотехника. М. ГУП ЦПП, 2003. 56с.

7. В.П. Исаченко «Теплопередача» М., «Энергия» 1975. 488с.

8. Аэродинамический расчет котельных установок. Нормативный метод. Издание 2-е переработанное. М.: Энергия, 1964. 257 с.

Аннотация

Основными задачами данного дипломного раздела являются:

1. Определение стоимости основного и вспомогательного оборудования.

2. Определение сметной стоимости строительно–монтажных работ.

3. Выявление экономически более эффективного варианта проектного решения.

4. Разработка проекта производства работ по наиболее эффективному варианту технического решения.

Для сравнения рассматриваются два варианта:

1. Котельная, работающая на газе.

2. Котельная, работающая на мазуте.

Содержание

Введение

Реферат

1. Исходные данные

1.1 Архитектурно- планировочные и конструктивные решения

1.2 Климатологические данные

2. Расчет тепловой схемы котельной. Определение тепловых нагрузок

2.1 Расчет тепловой нагрузки на отопление

2.1.1 Расчет тепловой нагрузки на отопление

2.1.2 Расчет тепловой нагрузки на вентиляцию зданий

2.1.3 Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение

2.1.4 Расчет количества работающих котлов

2.1.5 Годовой график теплопотребления

2.2 Подбор и размещение основного и вспомогательного оборудования

2.2.1 Выбор котлоагрегатов

2.2.2 Расчет схемы рециркуляции

2.2.3 Расчет подогревателя

2.2.4 Выбор сетевого насоса

2.2.5 Выбор рециркуляционного насоса

2.2.6 Выбор насоса ГВС

2.2.7 Подбор подпиточных насосов

2.2.8 Расчет диаметров трубопроводов

3. Водоподготовка

4. Водопотребление котельной

5. Водоотведение

6. Аэродинамический расчет котла и газо-воздушного тракта

6.1 Газо-воздушный тракт и дымовые трубы

6.2 Аэродинамический расчет газового тракта

6.5 Сопротивление газохода

6.4 Сопротивление дымовой трубы

6.5 Самотяга дымовой трубы

7. Расчет газопровода котельной

8. Расчет вентиляции котельной

8.1 Расчет сечения вентиляционной решетки

8.2 Расчет дефлектора

9. Автоматизация котельной

9.1 Обслуживающий персонал

10. Безопасность и экологичность проекта

10.1 Введение

10.2 Опасные и вредные факторы

10.3 Безопасность

Электробезопасность

10.3.2 Микроклимат

Освещенность

10.3.4 Защита от шума и вибраций

Эргономические показатели

10.5 Экологичность

10.5.1 Инфракрасное излучение

10.5.2 Загазованность, запыленность

10.5.4 Категория опасности

10.6 Чрезвычайные ситуации

10.6.1 Пожаро – взрывобезопасность

11. Экологическая часть

11.1 Расчет рассеивания выбросов вредных веществ в атмосферном воздухе

12. Технико–экономическое обоснование проекта

12.1 Теплоснабжение микрорайона от проектируемой котельной, работающей на газе

12.1.1 Определение стоимости котельной

12.1.2 Определение себестоимости годового объема производства тепловой энергии

12.1.3 Приведенные затраты при строительстве котельной

12.2 Теплоснабжение микрорайона от проектируемой котельной, работающей на мазуте

12.2.1 Определение стоимости котельной

12.2.2 Определение себестоимости годового объема производства тепловой энергии

12.2.3 Приведенные затраты при строительстве котельной

12.3 Выбор наиболее экономически выгодного варианта

12.3.1 Условная годовая экономия

12.3.4 Годовой экономический эффект от строительства модульной котельной установки определим по формуле

12.4 Определение договорной цены на модульную котельную

12.5 Определение плановой себестоимости строительно–монтажных работ

12.6 Расчет рентабельности строительного производства

Заключение

Список литературы

Введение

Реферат

Работа котельной предусмотрена в автоматическом режиме без присутствия обслуживающего персонала.

Произведены следующие расчеты:

- расчет нагрузок на отопление и горячее водоснабжение, расходов теплоносителя;

- расчёт тепловой схемы котельной;

- аэродинамический расчёт газового тракта;

- расчет газопровода;

- спроектирована автоматика безопасности котла,

- приведено технико-экономическое обоснование котельной.

Дипломный проект включает в себя девять чертежей формата А1 и пояснительную записку.

1 . Исходные данные:

1.1 Архитектурно-планировочные и конструктивные решения

Проектируемая автономная котельная расположена в новом отдельно стоящем здании.

Климатологические данные

Исходные данные:

· Средняя температура наиболее холодной пятидневки tо=-34ºС.

· Средняя температура наружного воздуха за отопительный период tот=-6.6ºС.

· Средняя температура наружного воздуха за год ti = 0.3ºС

· Расчетная температура наружного воздуха для проектирования вентиляции

tv = - 34ºС

· Продолжительность отопительного периода 218 дней.

· Повторяемость температур наружного воздуха по [1].

Таблица 1. Повторяемость температур наружного воздуха

tн,ºС	- 44.9 ÷- 40	-39.9 ÷- 35	-34.9 ÷- 30	-29.9 ÷ - 25	-24.9 ÷- 20	-19.9 ÷ - 15	-14.9 ÷- 10	- 9.9 ÷-5	- 4.9 ÷ 0	+ 0.1 ÷+ 5	+ 5.1 ÷+ 8
Часы	5	14	32	105	317	581	1349	956	807	786	760

Всего часов 5712

· Средние температуры наружного воздуха по месяцам года [2].

Таблица 2. Средние температуры наружного воздуха по месяцам года

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒

Последнее изменение этой страницы: 2019-06-19; Просмотров: 279; Нарушение авторского права страницы