Проектирование индивидуальных тепловых пунктов для обеспечения теплоснабжения нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения здания

  • Вид работы:
    Дипломная (ВКР)
  • Предмет:
    Строительство
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    128,34 Кб
  • Опубликовано:
    2014-09-19
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Проектирование индивидуальных тепловых пунктов для обеспечения теплоснабжения нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения здания

Реферат

В связи со строительством торгово-делового центра в г. Екатеринбурге возникла необходимость в установке индивидуального теплового пункта. В данном дипломном проекте рассмотрены вопросы, связанные с проектированием ИТП.

ИТП предназначено для присоединения систем отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и технологических теплоиспользующих установок здания. Общая нагрузка на ИТП составляет 5,702 Гкал/ч (6,631 МВт).

Для покрытия требуемых тепловых нагрузок потребителей составлена и рассчитана тепловая схема ИТП, выбрано основное и вспомогательное оборудование.

В проекте разработаны системы электроснабжения и автоматизации. Произведен расчет периода окупаемости ИТП. Рассмотрены вопросы безопасной и экологичной работы оборудования. Загрязнения окружающей среды сведены к минимуму.

Ключевые слова: тепловая нагрузка, индивидуальный тепловой пункт, схема теплоснабжения, пластинчатый теплообменник, насосная станция, подпитка, трубопроводы.

 

Список графических документов


1. 140104. 000000. 003 «Принципиальная тепловая схема ИТП».

. 140104. 000000. 003 «План ИТП».

. 140104. 000000. 003 «Разрезы ИТП».

. 140104. 000000. 003 «Модуль отопления».

. 140104. 000000. 003 «Насосная станция».

. 140104. 000000. 003 «Схема КИП и А».

. 140104. 000000. 003 «Принципиальная электрическая схема»

Оглавление

Реферат

Список графических документов

Введение

I. Общие сведения об ИТП. Оборудование

. Технические решения, теплоснабжение

2. Автоматизация, теплоснабжение

3. Арматура

II. Технологическая часть

1.   Расчет тепловой схемы на максимально-зимний режим

2.   Расчет тепловой схемы на летний период

3.   Расчет тепловой схемы по средней температуре за самый холодный

месяц

4.   Расчет тепловой схемы по средней температуре в отопительный период

III. Насосная станция

.     Состав

.     Назначение

3.      Монтаж

IV. Контрольно-измерительные приборы и автоматика

. Решения по автоматизации ИТП

. Коммерческий учет тепловой энергии и теплоносителя

V. Электроснабжение и электропривод

1.   Проверка соответствия мощностей электродвигателей характеристикам насосов

2.      Расчет электрических нагрузок ЦТП

.        Выбор проводов и жил кабелей

.        Выбор аппаратов управления и защит

VI. Безопасность жизнедеятельности

1.   Характеристика опасных производственных факторов и мероприятий по обеспечению травмобезопасности оборудования

2.      Гигиеническая оценка условий и характеристика труда

.        Пожарная безопасность

.        Чрезвычайные ситуации

VII. Природопользование и охрана окружающей среды

1.   Анализ влияния ИТП на окружающую среду и мероприятия по охране окружающей среды

2.      Охрана поверхностных и подземных вод от истощения и загрязнения

.        Охрана окружающей среды при утилизации отходов производства

VII. Экономика

1.   Определение технико-экономических показателей

2.      Определение издержек производства тепловой энергии

.        Себестоимость тепловой энергии

.        Определение прибыли

.        Определение величины капиталовложений

.        Определение периода окупаемости

Заключение

Библиографический список

Введение

Целью дипломного проекта является проектирование ИТП для обеспечения теплоснабжения нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения здания.

Для этого необходимо:

. Осуществить расчет принципиальной тепловой схемы и выбор оборудования.

. Запроектировать общий узел коммерческого учета тепловодопотребления.

. Предусмотреть автоматизацию оборудования ИТП в объеме требований СП 41-101-95.

. Предусмотреть установку автоматизированной системы регулирования параметров теплоносителя в системах отопления, вентиляции и ГВС

. Произвести экономический расчет проекта.

.Рассмотреть вопросы безопасности жизнедеятельности, природопользования и охраны окружающей среды.

. Осуществить расчет электрической части проекта.

Границами проектирования ИТП являются: по сетевой воде - от вводной арматуры в пределах помещения ИТП включительно, по контурам отопления, вентиляции, холодной воде, ГВС до арматуры к соответствующим присоединениям в пределах помещения ИТП включительно, подключение электрооборудования - от вводного шкафа в помещении ИТП.

I.  
Общие сведения об ИТП. Оборудование

теплоснабжение отопление вентиляция

Схема теплоснабжения потребителей - 2-х трубная, независимая на отопление и вентиляцию с закрытым водоразбором с циркуляцией на ГВС в течение отопительного сезона и открытым водоразбором без циркуляции в летний период.

. Технические решения, теплоснабжение

Технические решения, принятые в рабочих чертежах, соответствуют требованиям экологических, санитарно-гигиенических, противопожарных и других норм, действующих на территории Российской Федерации, и обеспечивают безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию объекта при соблюдении предусмотренных мероприятий.

Узел ввода

Для снижения давления в подающем трубопроводе наружной теплосети предусмотрена установка дроссельной шайбы.

Для поддержания оптимального перепада давления перед теплообменным оборудованием, на обратном трубопроводе тепловой сети в ИТП предусмотрена установка регулятора перепада давления типа AFP-9/VFG 2 Ду 80, с диапазоном настройки 0,5-3,0 бар (0,05-0,3 МПа). Регулятор поддерживает перепад давления на уровне 15 м. вод. ст. (0,15 МПа).

Отопление

В связи с применением независимой схемы присоединения системы отопления жилой части здания, в ИТП предусмотрена установка разборного пластинчатого теплообменника марки M10-BFG на 51 пластину фирмы «Альфа Лаваль» (Модуль отопления).

Температура теплоносителя после теплообменника отопления соответствует температурному графику 90/70оС. Температура греющего теплоносителя соответствует температурному графику 150/70оС. По окончании отопительного сезона теплообменник может быть промыт, если это необходимо. Время замены теплообменника при выходе из строя 6 часов.

Для обеспечения погодной компенсации и создания комфортной температуры в помещениях здания, предусмотрена установка двухконтурного регулятора ECL Сomfort 300 С66 фирмы «Данфосс» с картой программирования № С66 (контур отопления и контур ГВС I зоны).

Комплектно с регулятором ECL сomfort 300 для контура отопления предусмотрена установка датчиков температуры и регулирующего клапана:

датчик температуры наружного воздуха ESMT для системы отопления здания;

погружные датчики температуры воды ESMU на трубопроводах внутреннего контура отопления;

погружной датчик температуры воды ESMU на обратном трубопроводе наружной теплосети;

регулирующий клапан VВ 2-40 c электроприводом AMV 20 на подающем трубопроводе наружной теплосети.

Для создания циркуляции в системе отопления здания предусматривается установка сдвоенного насоса циркуляции марки TPD 80-170/4 фирмы «Грундфос», один - рабочий и один - резервный. При выборе насоса циркуляции отопления учитывались следующие потери давления:

в системе отопления потребителей;

в теплотрассе до потребителей;

в трубопроводах обвязки оборудования;

на теплообменнике отопления.

Для заполнения и подпитки системы отопления здания, проектом предусмотрена автоматическая линия подпитки из обратного трубопровода наружных тепловых сетей. Линия подпитки включает в себя:

·   соленоидный клапан SCE238A005 Rp 1” фирмы «ASCO»;

·   реле давления (прессостат) KPI-35 фирмы «Данфосс» для настройки давления включения подпитки;

·   станцию повышения давления с двумя насосами марки CR1-7 фирмы «Грундфос», один - рабочий и один - резервный;

·   реле давления (прессостат) KPI-35 фирмы «Данфосс» для защиты насосов от работы по «сухому ходу»;

·   необходимую запорно-регулирующую арматуру.

Для компенсации температурного расширения теплоносителя и минимальных утечек, предусмотрена установка расширительных баков DE 500 (1 шт.) фирмы «REFLEX».

Для предотвращения превышения допустимого давления в системе отопления, установлен предохранительный клапан Prescor S 700. Клапан устанавливается на обратном трубопроводе системы отопления и срабатывает при достижении давления 10 бар (1 МПа).

Вентиляция

В связи с применением независимой схемы присоединения системы вентиляции здания в ИТП предусмотрена установка разборного пластинчатого теплообменника марки M15-BFG на 134 пластины фирмы «Альфа Лаваль» (Модуль вентиляции).

Температура теплоносителя (40% этиленгликоль) после теплообменника вентиляции соответствует температурному графику 90/70оC.

Температура греющего теплоносителя соответствует температурному графику 150/70оC.

Для обеспечения погодной компенсации и создания комфортной температуры в помещениях жилой части здания, предусмотрена установка двухконтурного регулятора ECL Comfort 300 фирмы «Данфосс» С картой программирования № С66 (контур вентиляции и контур ГВС II зоны).

Комплектно с регулятором ECL Comfort 300, для контура вентиляции предусмотрена установка датчиков температуры и регулирующего клапана:

погружной датчик температуры воды на подающем трубопроводе внутреннего контура вентиляции здания - тип ESMU фирмы «Данфосс»;

погружной датчик температуры воды на обратном трубопроводе наружной теплосети - тип ESMU фирны «Данфосс»;

регулирующий клапан VF2-80 с электроприводом AMV 55 фирмы «Данфосс» на подающем трубопроводе наружной теплосети.

Для создания циркуляции в системе отопления здания предусматривается установка насоса циркуляции марки ТРD 150-220/4 фирмы «Грундфос», один - рабочий и один - резервный.

При выборе насоса циркуляции вентиляции учитывались следующие потери давления:

в системе вентиляции;

в трубопроводах обвязки оборудования

на теплообменнике вентиляции.

Для заполнения и подпитки системы вентиляции здания, проектом предусмотрена автоматическая линия подпитки из бака запаса этиленгликоля.

Линия подпитки вентиляции включает в себя:

соленоидный клапан SCE238A005 Rp 1 фирмы «ASCO»;

реле давления (прессостат) КРI·35 фирмы «Данфосс» для настройки давления включения подпитки.

Горячее водоснабжение

Для предотвращения превышения максимально допустимого давления у наиболее низко расположенногo водоразборного прибора потребителей определенного СНиП 2.04.01-85* как 45 м. вод. ст., проектом предусмотрено разделение системы горячего водоснабжения на три зоны (I зона - 1-7 этаж, II зона - 8-21 этажи, III зона - 22-36 этажи).

В связи с применением в зимний период закрытого водоразбора на горячее водоснабжение I зоны по параллельной одноступенчатой схеме предусмотрена установка разборного пластинчатого теплообменника марки M6-FG на 122 пластины фирмы «Альфа Лаваль» (Модуль ГВС I зоны). Температура нагреваемого теплоносителя после теплообменника ГВС I зоны соответствует температурному графику 5/60оC. Температура греющего теплоносителя принята 70/42оC, для нормальной работы теплообменника ГВС в переходный период.

Для обеспечения необходимого напора горячей воды у потребителей в системе ГВС I зоны в зимний и летний периоды проектом предусмотрено:

установка станции повышения давления с насосами марки Hydro-MPC-E 2СRЕ 10-6 фирмы «Грундфос», один - рабочий и один - резервный;

установка напорного гидробака DЕ 300 фирмы «REFLEX». Бак подключается к линии напора насоса.

Для обеспечения и поддержания заданной температуры воды на нужды ГВС I зоны при переменном водоразборе у потребителей предусмотрена установка двухконтурного регулятора ECL Comfort 300 фирмы «Данфосс» с картой программирования № С66 (контур отопления и контур ГВС I зоны).

Комплектно с регулятором ECL Comfort 300 для контура ГВС I зоны предусмотрена установка датчиков температуры и регулирующего клапана:

погружной датчик температуры воды ESMU на подающем трубопроводе контура горячего водоснабжения;

погружной датчик температуры воды ESMU на обратном трубопроводе наружной теплосети;

регулирующий клапан VB 2-50 с электроприводом AMV 30 на подающем трубопроводе наружной теплосети.

Для создания циркуляции в системе ГВС I зоны предусматривается установка насоса циркуляции марки UPS 32-80 180 фирмы «Грундфос».

В связи с применением в зимний период закрытого водоразбора на горячее водоснабжение II зоны по параллельной одноступенчатой схеме, предусмотрена установка разборного пластинчатого теплообменника марки М6-FG на 30 пластин фирмы «Альфа Лаваль» (Модуль ГВС II зоны). Температура нагреваемого теплоносителя после теплообменника ГВС II зоны соответствует температурному графику 5/65оC. Температура греющего теплоносителя принята 70/42оC, для нормальной работы теплообменника ГВС в переходный период.

Для обеспечения и поддержания заданной температуры воды на нужды ГВС II зоны при переменном водоразборе у потребитeлeй, предусмотрена установка двухконтурного регулятора ECL Comfort 300 фирмы «Данфос» с картой пporpaммирования № С66 (контур вентиляции и контур ГВС II зоны).

Комплектно с регулятором ECL Comfort 300 для контура ГВС II зоны предусмотрена установка датчиков температуры и регулирующего клапана:

погружной датчик температуры воды ESMU на подающем трубопроводе контура горячего водоснабжения;

погружной датчик температуры воды ESMU на обратном трубопроводе наружной теплосети;

регулирующий клапан VB 2-32 с электроприводом AMV 30 на подающем трубопроводе наружной теплосети.

Для создания циркуляции в системе ГВС II зоны предусматривается установка насоса циркуляции марки ТР 32-80/4 фирмы «Грундфос», а в связи с применением в зимний период закрытого водоразбора на горячее водоснабжение III зоны по параллельной одноступенчатой схеме, предусмотрена установка разборного пластинчатого теплообменника марки M6-FG на 29 пластин фирмы «Альфа Лаваль» (Модуль ГВС III зоны).

Температура нагреваемого теплоносителя после теплообменника ГВС III зоны соответствует температурному графику 5/65оС температура греющего теплоносителя принята 70/42оС, для нормальной работы теплообменника ГВС в переходный период.

Для обеспечения и поддержания заданной температуры воды на нужды ГВС III зоны при переменном водоразборе у потребителей, предусмотрена установка одноконтурного регулятора ECL Comfort 200 фирмы «Данфосс» с картой программирования № Р66 (контур ГВС III зоны).

Комплектно с регулятором ECL Comfort 200 для контура ГВС ECL Comfort 200 зоны предусмотрена установка датчиков температуры и регулирующего клапана:

погружной датчик температуры воды ESMU на подающем трубопроводе контура горячего водоснабжения;

погружной датчик температуры воды ESMU на обратном трубопроводе наружной теплосети;

регулирующий клапан VВ 2-32 с электроприводом AМV З0 на подающем трубопроводе наружной теплосети.

Для создания циркуляции в системе ГВС III зоны предусматривается установка насоса циркуляции марки ТР 32-80/4 фирмы «Грундфос».

Для oбecпeчeния необходимого напора горячей воды у потребителей в летний период по открытой схеме без циркуляции, проектом предусмотрено:

установка многоступенчатого насоса с частотным приводам СRЕ 3-23 для летнего ГВС II зоны;

установка многоступенчатого насоса с частотным приводом СRЕ 3-36 для летнего ГВС III зоны;

установка реле давления (прессостат) КРI-З6 фирмы «Данфосс» на линии напора насоса ЛГВС II зоны;

установка реле давления (прессостат) КРI-З6 фирмы «Данфосс» на линии напора насоса ЛГВС III зоны;

установка преобразователей давления MBS 3000 фирмы «Данфосс» на линиях напора насосов ЛГВС;

установка напорного гидробака DЕ 100 (1 шт.) фирмы «REFLEX» для горячего водоснабжения II зоны.

Бак подключается к линии напора насоса;

установка напорного гидробака DЕ 100 (1 шт.) фирны «REFLEX» для III зоны горячего водоснабжения. Бак подключается к линии напора насоса;

для защиты насосов от работы по «сухому ходу», предусмотрена установка реле давления (прессостата) KPI-35 фирмы «Данфосс». Реле давления устанавливаются на всасывающей магистрали насосов.

. Автоматизация, теплоснабжение

Автоматизация технологических процессов по тракту отопления, вентиляции и ГВС разработана в объеме, достаточном для работы без постоянного обслуживающего персонала и предусматривает: АВР насосов циркуляции отопления и вентиляции;

подпитку внутреннего контура отопления в автоматическом режиме;

сигнализацию состояния оборудования.

Погодную компенсацию и регулирование температуры воды горячего водоснабжения в течение отопительного сезона выполняют регуляторы ECL Comfort 300 и ECL Comfort 200 фирмы «Данфосс», которые обеспечивают:

автоматическое поддержание заданного температурного режима систем отопления и вентиляции в зависимocти от температуры наружного воздуха;

поддержание постоянной температуры воды на ГВС при переменном водоразборе у потребителей;

ночное понижение температуры теплоносителя в системе отопления (при необходимости).

. Арматура

В проекте предусмотрена установка следующей арматуры и оборудования:

. По контуру наружной теплосети:

запорной арматуры под приварку «Балломакс», Tmax=2000C, Ру=25 бар. 2. По контуру систем отопления и вентиляции:

запорной арматуры под приварку «Балломакс», Tmax=2000C, Ру=25 бар;

дисковых поворотных затворов FL-З фирмы «Сигевал», Tmax=1100C, Ру=16 бар.

. По контуру систем ГВС:

запорной арматуры под приварку «Балломакс», Tmax=2000C, Ру=25 бар;

дисковых поворотных затворов FL-3 фирмы «Сигевал», Tmax=1100C, Ру=16 бар.

запорной арматуры с резьбовым присоединением фирмы «Данфосс», Tmax=1200C, Ру=15 бар

На сливных и дренажных трубопроводах используется арматура с резьбовым соединением. При обвязке арматуры с резьбовым присоединением, использовать водогазопроводные трубы.

II. Технологическая часть

. Расчет тепловой схемы ИТП на максимально - зимний режим

Таблица № 2.1.

Исходные данные

Обозн.

Величина

Единица измерения

Температура прямой сетевой воды

τ1

150

оС

Температура обратной сетевой воды

τ2

70

оС

Температура воды отопления прямая

τ12

90

оС

Температура воды отопления обратная

τ22

70

оС

Максимальный тепловой поток на отопление

Qо max

0,751(873)

Гкал/ч (КВт)

Давление прямой сетевой воды

P1

5,5(0,55)

бар (МПа)

Давление обратной сетевой воды (после регулятора перепада давления)

P2

4,0(0,4)

бар (МПа)

Давление обратной сетевой воды

P2сети

2,43(0,243)

бар (МПа)

Объем системы отопления

Vот

4506

литров

Максимально-допустимое давление в системе отопления

Pо max

10(1,0)

бар (МПа)

Гидравлическое сопротивление системы отопления

∆Pот

0,65(0,065)

бар (МПа)

Объем системы вентиляции

16112

литров

Максимально-допустимое давление в системе вентиляции

Pв max

10(1,0)

бар (МПа)

Гидравлическое сопротивление системы вентиляции

∆Pв

0,8(0,08)

бар (МПа)

Максимальный тепловой поток на вентиляцию

Qв max

4,028(4684,5)

Гкал/ч (КВт)

Температура горячей воды

Тг.в.

65

оС

Температура водопроводной воды

Тх.в.

5

оС

Температура прямой сетевой воды в переходный период

Тп.п

70

оС

Температура обратной сетевой воды в переходный период

Тоб.п

42

оС

Охлаждение циркуляции

ΔТц.

12

оС

Сопротивление циркуляции

∆Pцирк

0,3(0,03)

бар(МПа)

Расчетный расход тепла на ГВС I зоны

Qгвс

0,7387(859)

Гкал/ч (КВт)

Расчетный расход тепла на ГВС II зоны

Qгвс

0,1617(188)

Гкал/ч (КВт)

Расчетный расход тепла на ГВС III зоны

Qгвс

0,154(179)

Гкал/ч (КВт)


Расчетный температурный график τ1/τ2 = 150/70 оС.

ИТП работает по трехконтурной схеме - один контур на отопление, второй контур на вентиляцию, третий контур на ГВС. Схема теплоснабжения ИТП - 2-х трубная, независимая на отопление и вентиляцию с закрытым водоразбором на ГВС с циркуляцией.

Теплоноситель для системы отопления - вода с расчетным температурным графиком τ11/τ22 = 90/70оС.

Расчет отопления

.        Расчетный расход сетевой воды на отопление:

кг/с = 9,39 т/ч

2.      Расчетный расход воды внутреннего контура на отопление:

кг/с = 37,55 т/ч

3.      Подбор теплообменника производим по известным данным:

Расход воды: кг/с = 9,39 т/ч

Температура греющей воды (на входе):

Температура греющей воды (на выходе):

Температура нагреваемой воды (на входе):

Температура нагреваемой воды (на выходе):

Задаемся гидравлическим сопротивлением: греющая сторона - ∆Pо 1 = 0,2 бар; нагреваемая сторона - ∆Pо2 = 0,2 бар. Мощность теплообменного аппарата (см. исходные данные): Qоmax=751 Гкал/ч = 873 КВт.

С помощью программы CAS 200, установленной в фирме «Акватерм», производился выбор теплообменника.

Тип теплообменного аппарата: M10-BFG. Количество пластин - 51 штук. Гидравлическое сопротивление (при расчетном расходе): греющая сторона - 0,046 бар, нагреваемая - 0,299 бар. Коэффициент запаса - 5%.

4.      Результаты гидравлического расчета по программе GIDRO.

.1.     Контур теплосети, отопление:

Расчетный расход теплосети (см.п.1): Gс.орасч=2,6 кг/с =9,39 т/ч

Диаметр трубопровода обвязки D11 - D21 = 65 мм при заданной скорости среды - υот = 0,7 м/с, гидравлическом сопротивлении обвязки - ∆Pот обв = 0,07 бар и гидравлическом сопротивлении теплообменника отопления (см.п.3) - ∆Pот ТО = 0,046 бар. Суммарное гидравлическое сопротивление - ∆Pот. об = 0,116 бар.

Найдем диаметр трубопровода обвязки по формуле:

м = 68мм

Принимаем D = 65 мм.

4.2.   Внутренний контур, отопление:

Расчетный расход циркуляции (см.п.2): Gвн.о расч = 10,43 кг/с =37,55 т/ч.

Гидравлическое сопротивление системы отопления (см. исходные данные) - ∆Pот = 0,65 бар. Диаметр трубопровода обвязки по программе GIDRO D12 - D22 = 100 мм при максимальной скорости среды - υвн.о = 1,4 м/с, гидравлическом сопротивлении обвязки - ∆Pвн.о = 0,063 бар и гидравлическом сопротивлении теплообменника отопления (см.п.3) - ∆Pвн.о ТО = 0,299 бар. Суммарное гидравлическое сопротивление - ∆Pвн. об = 0,362 бар.

Рассчитаем диаметр трубопровода обвязки по формуле:

м = 97мм

Принимаем D = 100 мм.

5.      Подбор регулирующего клапана на отопление (по ГОСТ 16443-70):

.1.     Располагаемый перепад теплосети находится по формуле:

бар = 0,15 МПа

Максимальный расход среды: Gmax = Gс.о расч = 2,61 кг/с = 9,39 т/ч

Суммарные потери давления: ∆Pт max = ∆Pот. об = 0,65 бар = 0.065 МПа

5.2.   Перепад давления на клапане:

бар = 0,085 МПа

5.3.   Максимальная расчетная пропускная способность клапана:

 м3/ч, где

γ0 = 0.917 г/см3 - средняя плотность внешнего теплоносителя при 150 - 70оС

5.4.   Требуемая пропускная способность клапана:

м3/ч

Подбор клапана фирмы «Данфосс»:

условная пропускная способность клапана - Kv y = 25 м3/ч

условный диаметр клапана - Dу = 40 мм

ход штока клапана - hшт = 10 мм

.5. Максимальный относительный расход через клапан:


Максимальный относительный ход штока клапана - hmax = 0.6

5.6.   Минимальный располагаемый перепад теплосети для обеспечения

заданного расхода:

бар = 0,026 МПа

5.7.   Максимальное усилие перемещения:

, где

 м2 - площадь сечения клапана

Н

6.      Подбор насосного оборудования:

Расчетный расход воды внутреннего контура на отопление:

Gвн.о расч = 10,43 кг/с = 37,55 т/ч (см.п.2)

Гидравлическое сопротивление системы известно - ∆Pот = 0,65 бар = = 0,065 МПа

Потери на балансировочных клапанах принимаем - ∆Pбал = 0,2

Суммарное гидравлическое сопротивление оборудования (результаты гидравлического расчета) - ∆Pвн.об = 0,36 бар = 0,036 МПа

.1.     Требуемый напор насоса циркуляции:

1.1.   бар = 0,121 МПа

Подбор насосов в фирме «Акватерм» производится по установленной программе WinCAPS. По программе определили:

марка насоса TPD 80-170/4

подача насоса на расчетной точке Gнас = 34,4 м3/ч

напор насоса на рабочей точке Ннас = 1.37 бар = 0.137 МПа

питание U = 3х380 В, 50 Гц

номинальная потребляемая мощность Р = 4,8 кВт

максимальный ток Imax = 10,8 А

7.      Расчет объема расширительных баков:

Объем системы (см. исходные данные): Vе = Vот = 4506 литров

.1.     Давление в системе:

бар = 0,43 МПа

7.2.   Объем расширения при разогреве на 70оС:

 литров

7.3.   Минимальный объем воды в баке:

 литров


, где

бар = 1 МПа

Таким образом, бар

Максимальное рабочее давление в системе принимаем Pр = 8 бар = 0,8 МПа

Минимальное рабочее давление принимаем Pрmin = 4,5 бар = 0,45 МПа

7.5.   Номинальный расчетный объем бака:

литров = 0,498м3

Номинальный объем бака по каталогу подбираем Vкат = 500 литров.

7.6.   Начальное давление накачки бака:

 бар = 0,376 МПа

В дальнейших расчетах используем Pизб = 0,376 МПа

8.      Расчет подпиточных и предохранительных устройств:

Объем системы (см. исходные данные) - V = Vот = 4506 литров

.1.     Объем подпитки находится по формуле:

 л/ч

Давление воды (см. исходные данные) - P2 = 2,43 бар

8.2.   Давление включения станции подпитки:

 бар = 0,54 МПа

Для создания перепада в системе отопления 0,1 МПа принимаем давление включения станции подпитки Pвкл = 0,55 МПа.

Давление выключения станции подпитки принимаем Pвыкл = 6,5 бар=0,65МПа

8.3.   Располагаемый перепад давления на подпитку:

 бар = 0,1 МПа

8.4.   Требуемый напор подпиточного насоса без учета подпора (с запасом 10%):

бар = 0,338 МПа

9.      Подбор электромагнитного клапана:

.1.     Максимальная пропускная способность клапана, без учета подачи насоса:

 м3/ч

9.2.   Требуемая пропускная способность клапана:

м3/ч

Подбираем клапан:

условная пропускная способность клапана Kvу = 9.9 м3/ч

условный диаметр клапана Dу = 25 мм

.3. Максимальная производительность клапана при располагаемом перепаде:

 м3/ч

Подбор предохранительных клапанов по ГОСТ 12.2.85:

избыточное давление срабатывания клапана - Pсраб = Pоmax = 10 бар = 1 МПа

коэффициент расхода α = 0.1

- необходимая производительность Gпк = kKvmax = 0,52 м3/ч

наименьший диаметр седла dс = 32 мм

.1. Площадь сечения седла клапана:

 мм2 - площадь сечения клапана

.2. Требуемая площадь сечения седла:

, где

γ1 = 0.973 г/см3 - средняя плотность внутреннего теплоносителя при 95-70оС

мм2

Выбираем число клапанов N = 1.

.3. Коэффициент пропускной способности группы клапанов:

м3/час

.4. Расчетная производительность группы клапанов:

м3/ч

Расчет вентиляции

1. Расчетный расход сетевой воды на вентиляцию:

кг/с = 50,35 т/ч

. Расчетный расход воды внутреннего контура на вентиляцию:

кг/с = 201,4 т/ч

3. Подбор теплообменника производим по известным данным:

Расход воды: кг/с = 50,35 т/ч

Температура греющей воды (на входе):

Температура греющей воды (на выходе):

Температура нагреваемой воды (на входе):

Температура нагреваемой воды (на выходе):

Задаемся гидравлическим сопротивлением: греющая сторона - ∆Pв1=0,2 бар; нагреваемая сторона - ∆Pв2 = 0,2 бар. Мощность теплообменного аппарата (см. исходные данные): Qвmax=4,028 Гкал/ч = = 4684 КВт.

С помощью программы CAS 200, установленной в фирме «Акватерм», производился выбор теплообменника.

Тип теплообменного аппарата: M15-МFG. Количество пластин - 134 штук. Гидравлическое сопротивление (при расчетном расходе): греющая сторона - 0,068 бар, нагреваемая - 0,6 бар. Коэффициент запаса - 12%.

. Результаты гидравлического расчета по программе GIDRO.

4.1. Контур теплосети, вентиляция:

Расчетный расход теплосети (см.п.1): кг/с = 50,35 т/ч

Диаметр трубопровода обвязки D11 - D21 = 125 мм при заданной скорости среды - υв = 1,19 м/с, гидравлическом сопротивлении обвязки - ∆Pв обв = 0,013 бар и гидравлическом сопротивлении теплообменника отопления (см.п.3) - ∆Pв ТО = 0,068 бар. Суммарное гидравлическое сопротивление - ∆Pв. об = 0,081 бар.

Найдем диаметр трубопровода обвязки по формуле:

м = 123 мм

Принимаем D = 125 мм.

4.2.  Внутренний контур, вентиляция:

Расчетный расход циркуляции (см.п.2): Gвн.в расч = 55,94 кг/с =201,4 т/ч.

Гидравлическое сопротивление системы вентиляции (см. исходные данные) - ∆Pв = 0,8 бар. Диаметр трубопровода обвязки по программе GIDRO D12 - D22 = 250 мм при максимальной скорости среды - υвн.в = 1,13 м/с, гидравлическом сопротивлении обвязки - ∆Pвн.в = 0,067 бар и гидравлическом сопротивлении теплообменника отопления (см.п.3) - ∆Pвн.в ТО = 0,6 бар. Суммарное гидравлическое сопротивление - ∆Pвн. об = 0,667 бар.

Рассчитаем диаметр трубопровода обвязки по формуле:

м = 251 мм

Принимаем D = 250 мм.

5.      Подбор регулирующего клапана на вентиляцию (по ГОСТ 16443-70):

5.1. Располагаемый перепад теплосети находится по формуле:

бар = 0,15 МПа

Максимальный расход среды: Gmax = Gс.в расч = 14,02 кг/с = 50,35т/ч

Суммарные потери давления: ∆Pт max = ∆Pв. об = 0,08 бар = 0,008 МПа

5.2.  Перепад давления на клапане:

бар = 0.142 МПа

5.3.  Максимальная расчетная пропускная способность клапана:

 м3/ч, где

γ0 = 0.917 г/см3 - средняя плотность внешнего теплоносителя при 150 - 70оС

5.4.  Требуемая пропускная способность клапана:

м3/ч

Подбор клапана фирмы «Данфосс»:

условная пропускная способность клапана - Kv y = 100 м3/ч

условный диаметр клапана - Dу = 80 мм

ход штока клапана - hшт = 30 мм

.5. Максимальный относительный расход через клапан:


Максимальный относительный ход штока клапана - hmax = 0.7

5.6. Минимальный располагаемый перепад теплосети для обеспечения

заданного расхода:

бар = 0,033 МПа

5.7. Максимальное усилие перемещения:

, где

 м2 - площадь сечения клапана

Н

6.      Подбор насосного оборудования:

Расчетный расход воды внутреннего контура на вентиляцию:

Gвн.о расч = 55,94 кг/с = 201,4 т/ч (см.п.2)

Гидравлическое сопротивление системы известно - ∆Pот = 0,8 бар = 0,08 МПа

Потери на балансировочных клапанах принимаем - ∆Pбал = 0,2

Суммарное гидравлическое сопротивление оборудования (результаты гидравлического расчета) - ∆Pвн.об = 0,67 бар = 0,067 МПа

6.2.  Требуемый напор насоса циркуляции:

бар = 0,167 МПа

Подбор насосов в фирме «Акватерм» производится по установленной программе WinCAPS. По программе определили:

марка насоса TPD 150-220/4

подача насоса на расчетной точке Gнас = 213 м3/ч

напор насоса на рабочей точке Ннас = 18,7 бар = 0,187 МПа

питание U = 3х380 В, 50 Гц

номинальная потребляемая мощность Р = 18,5 кВт

максимальный ток Imax = 34,5 А

7.      Расчет объема расширительных баков:

Объем системы (см. исходные данные): Vе = Vот = 16112 литров

.1. Давление в системе:

бар = 0,43 МПа

7.2.  Объем расширения при разогреве на 70оС:

 литров

7.3.  Минимальный объем воды в баке:

 литров

7.4.  Давление настройки клапана:

, где

бар = 1 МПа

Таким образом, бар

Максимальное рабочее давление в системе принимаем Pр = 8,5 бар = = 0,85 МПа

Минимальное рабочее давление принимаем Pрmin = 4,5 бар = 0,45 МПа

7.5.  Номинальный расчетный объем бака:

литров = 1,645 м3

Номинальный объем бака по каталогу подбираем Vкат = 1500 литров.

7.6.  Начальное давление накачки бака:

 бар = 0,381 МПа

В дальнейших расчетах используем Pизб = 0,381 МПа

8.      Расчет подпиточных и предохранительных устройств:

Объем системы (см. исходные данные) - V = Vот = 16112 литров

8.2.  Объем подпитки находится по формуле:

 л/ч

Давление воды (см. исходные данные) - P2 = 0,1 бар

8.3.  Давление включения станции подпитки:

 бар = 0,54 МПа

Для создания перепада в системе вентиляции 0,1 МПа принимаем давление включения станции подпитки Pвкл = 0,55 МПа.

Давление выключения станции подпитки принимаем Pвыкл = 6,5 бар=0,65МПа

8.4.  Располагаемый перепад давления на подпитку:

 бар = 0,1 МПа

8.5.   Требуемый напор подпиточного насоса без учета подпора (с запасом 10%):

бар = 0,603 МПа

9.      Подбор электромагнитного клапана:

.1. Максимальная пропускная способность клапана, без учета подачи насоса:

 м3/ч

9.2.  Требуемая пропускная способность клапана:

м3/ч

Подбираем клапан:

условная пропускная способность клапана Kvу = 9.9 м3/ч

условный диаметр клапана Dу = 25 мм

.3. Максимальная производительность клапана при располагаемом перепаде:

 м3/ч

Подбор предохранительных клапанов по ГОСТ 12.2.85:

избыточное давление срабатывания клапана - Pсраб = Pоmax = 10 бар = 1 МПа

коэффициент расхода α = 0.1

- необходимая производительность Gпк = 24,81 м3/ч

наименьший диаметр седла dс = 50 мм

.1. Площадь сечения седла клапана:

 мм2 - площадь сечения клапана

.2. Требуемая площадь сечения седла:

, где

γ1 = 0.973 г/см3 - средняя плотность внутреннего теплоносителя при 95-70оС

мм2

Выбираем число клапанов N = 1.

.3. Коэффициент пропускной способности группы клапанов:

м3/час

.4. Расчетная производительность группы клапанов:

м3/ч

Расчет ГВС I зоны

1.      Расход циркуляции ГВС I зоны:

, где

 - кратность циркуляции;

Расход сетевой воды в точке излома:

кг/с = 24,62т/ч

кг/с = 2,46т/ч

Температура воды системы циркуляции:


. Подбор теплообменника производим по известным данным:

Расход воды: кг/с = 24,62 т/ч

Температура греющей воды (на входе):

Температура греющей воды (на выходе):

Температура нагреваемой воды (на входе):

Температура нагреваемой воды (на выходе):

Мощность теплообменного аппарата (см. исходные данные): Qгвсmax= 0,7387 Гкал/ч = 859,1КВт.

С помощью программы CAS 200, установленной в фирме «Акватерм», производился выбор теплообменника.

Тип теплообменного аппарата: M6-FG. Количество пластин - 122 штуки. Гидравлическое сопротивление (при расчетном расходе): греющая сторона - 0,2 бар, нагреваемая - 0,05 бар. Коэффициент запаса - 32%.

. Результаты гидравлического расчета по программе GIDRO.

3.1. Контур теплосети, ГВС:

Расчетный расход теплосети (см.п.1): кг/с = 24,62 т/ч

Диаметр трубопровода обвязки D11 - D21 = 80 мм при заданной скорости среды - υв = 1,35 м/с, гидравлическом сопротивлении обвязки - ∆Pгвс обв = 0,03 бар и гидравлическом сопротивлении теплообменника отопления (см.п.2) - ∆Pгвс ТО = 0,2 бар. Суммарное гидравлическое сопротивление - ∆Pгв. об = 0,23 бар.

Найдем диаметр трубопровода обвязки по формуле:

м = 80 мм

Принимаем D = 80 мм.

3.2. Внутренний контур, ГВС:

Расчетный расход воды на ГВС:

кг/с = 12,31 т/ч

Расчетный расход циркуляции (см.п.1): кг/с = 2,46 т/ч

Принимаем диаметр трубопровода обвязки по программе GIDRO В1 - D3 = 65 мм, трубопровод циркуляции D4 = 32 мм.

. Подбор регулирующего клапана на ГВС (по ГОСТ 16443-70):

.1. Располагаемый перепад теплосети находится по формуле:

бар = 0,15 МПа

Максимальный расход среды: Gmax = кг/с = 24,62 т/ч

Суммарные потери давления: ∆Pт max = ∆Pв. об = 0,23 бар = 0,023 МПа

.2. Перепад давления на клапане:

бар = 0.127 МПа

4.3. Максимальная расчетная пропускная способность клапана:

 м3/ч, где

γ0 = 0.917 г/см3 - средняя плотность внешнего теплоносителя при 150 - 70оС

4.4. Требуемая пропускная способность клапана:

м3/ч

Подбор клапана фирмы «Данфосс»:

условная пропускная способность клапана - Kv y = 40 м3/ч

условный диаметр клапана - Dу = 50 мм

ход штока клапана - hшт = 10 мм

.5. Максимальный относительный расход через клапан:


Максимальный относительный ход штока клапана - hmax = 0.79

4.6. Минимальный располагаемый перепад теплосети для обеспечения

заданного расхода:

бар = 0,023 МПа

4.7. Максимальное усилие перемещения:

, где

 м2 - площадь сечения клапана

Н

Расчет ГВС II зоны

1. Расход циркуляции ГВС II зоны:

, где

 - кратность циркуляции;

Расход сетевой воды в точке излома:

кг/с = 5.39т/ч

кг/с = 0,54т/ч

Температура воды системы циркуляции:

. Подбор теплообменника производим по известным данным:

Расход воды: кг/с = 5.39т/ч

Температура греющей воды (на входе):

Температура греющей воды (на выходе):

Температура нагреваемой воды (на входе):

Температура нагреваемой воды (на выходе):

Мощность теплообменного аппарата (см. исходные данные): Qгвсmax= 161,7 Гкал/ч = 188,1 КВт.

С помощью программы CAS 200, установленной в фирме «Акватерм», производился выбор теплообменника.

Тип теплообменного аппарата: M6-FG. Количество пластин - 30 штук. Гидравлическое сопротивление (при расчетном расходе): греющая сторона - 0,12 бар, нагреваемая - 0,037 бар. Коэффициент запаса - 32%.

. Результаты гидравлического расчета по программе GIDRO.

3.1. Контур теплосети, ГВС:

Расчетный расход теплосети (см.п.1): кг/с = 5.39т/ч

Диаметр трубопровода обвязки D11 - D21 = 50 мм при заданной скорости среды - υв = 0,77 м/с, гидравлическом сопротивлении обвязки - ∆Pгвс обв = 0,02 бар и гидравлическом сопротивлении теплообменника отопления (см.п.2) - ∆Pгвс ТО = 0,12 бар. Суммарное гидравлическое сопротивление - ∆Pгв. об = 0,14 бар.

Найдем диаметр трубопровода обвязки по формуле:

м = 50 мм

Принимаем D = 50 мм.

3.2. Внутренний контур, ГВС:

Расчетный расход воды на ГВС:

кг/с = 2,7 т/ч

Расчетный расход циркуляции (см.п.1): кг/с = 0,54т/ч

Принимаем диаметр трубопровода обвязки по программе GIDRO В1 - D3 = 50 мм, трубопровод циркуляции D4 = 32 мм.

. Подбор регулирующего клапана на ГВС (по ГОСТ 16443-70):

.1. Располагаемый перепад теплосети находится по формуле:

бар = 0,15 МПа

Максимальный расход среды: Gmax = кг/с = 5.39т/ч

Суммарные потери давления: ∆Pт max = ∆Pв. об = 0,14 бар = 0,014 МПа

.2. Перепад давления на клапане:

бар = 0.136 МПа

4.3. Максимальная расчетная пропускная способность клапана:

 м3/ч, где

γ0 = 0.917 г/см3 - средняя плотность внешнего теплоносителя при 150 - 70оС

4.4. Требуемая пропускная способность клапана:

м3/ч

Подбор клапана фирмы «Данфосс»:

условная пропускная способность клапана - Kv y = 16 м3/ч

условный диаметр клапана - Dу = 32 мм

ход штока клапана - hшт = 10 мм

.5. Максимальный относительный расход через клапан:

Максимальный относительный ход штока клапана - hmax = 0.56

.6. Минимальный располагаемый перепад теплосети для обеспечения

заданного расхода:

бар = 0,014 МПа

.7. Максимальное усилие перемещения:

, где

 м2 - площадь сечения клапана

Н

. Подбор насосного оборудования на циркуляцию ГВС.

Расчетный расход воды на циркуляцию: кг/с = 0,54 т/ч

Требуемый напор насоса циркуляции:

бар = 0,05МПа

Подбор насосов в фирме «Акватерм» производится по установленной программе WinCAPS. По программе определили:

марка насоса TP 32-80/4

подача насоса на расчетной точке Gнас = 0,69 м3/ч

напор насоса на рабочей точке Ннас = 0,7 бар = 0,07 МПа

питание U = 3х380 В, 50 Гц

номинальная потребляемая мощность Р =2,5 кВт

максимальный ток Imax = 8,5 А

Расчет ГВС III зоны

1. Расход циркуляции ГВС III зоны:

, где

 - кратность циркуляции;

Расход сетевой воды в точке излома:

кг/с = 5.13т/ч

кг/с = 0,51т/ч

Температура воды системы циркуляции:


. Подбор теплообменника производим по известным данным:

Расход воды: кг/с = 5.13 т/ч

Температура греющей воды (на входе):

Температура греющей воды (на выходе):

Температура нагреваемой воды (на входе):

Температура нагреваемой воды (на выходе):

Мощность теплообменного аппарата (см. исходные данные): Qгвсmax= 154 Гкал/ч = 179 КВт.

С помощью программы CAS 200, установленной в фирме «Акватерм», производился выбор теплообменника.

Тип теплообменного аппарата: M6-FG. Количество пластин - 29 штук. Гидравлическое сопротивление (при расчетном расходе): греющая сторона - 0,13 бар, нагреваемая - 0,03 бар. Коэффициент запаса - 32%.

. Результаты гидравлического расчета по программе GIDRO.

3.1. Контур теплосети, ГВС:

Расчетный расход теплосети (см.п.1): кг/с = 5.13 т/ч

Диаметр трубопровода обвязки D11 - D21 = 50 мм при заданной скорости среды - υв = 0,77 м/с, гидравлическом сопротивлении обвязки - ∆Pгвс обв = 0,02 бар и гидравлическом сопротивлении теплообменника отопления (см.п.2) - ∆Pгвс ТО = 0,12 бар. Суммарное гидравлическое сопротивление - ∆Pгв. об = 0,14 бар.

Найдем диаметр трубопровода обвязки по формуле:

м = 50 мм

Принимаем D = 50 мм.

3.2. Внутренний контур, ГВС:

Расчетный расход воды на ГВС:

кг/с = 2,57 т/ч

Расчетный расход циркуляции (см.п.1): кг/с = 0,51т/ч

Принимаем диаметр трубопровода обвязки по программе GIDRO В1 - D3 = 50 мм, трубопровод циркуляции D4 = 32 мм.

. Подбор регулирующего клапана на ГВС (по ГОСТ 16443-70):

.1. Располагаемый перепад теплосети находится по формуле:

бар = 0,15 МПа

Максимальный расход среды: Gmax = кг/с = 5.13 т/ч

Суммарные потери давления: ∆Pт max = ∆Pв. об = 0,14 бар = 0,014 МПа

.2. Перепад давления на клапане:

бар = 0.136 МПа

4.3. Максимальная расчетная пропускная способность клапана:

 м3/ч, где

γ0 = 0.917 г/см3 - средняя плотность внешнего теплоносителя при 150 - 70оС

4.4. Требуемая пропускная способность клапана:

м3/ч

Подбор клапана фирмы «Данфосс»:

условная пропускная способность клапана - Kv y = 16 м3/ч

условный диаметр клапана - Dу = 32 мм

ход штока клапана - hшт = 10 мм



Максимальный относительный ход штока клапана - hmax = 0.55

4.6. Минимальный располагаемый перепад теплосети для обеспечения

заданного расхода:

бар = 0,014 МПа

4.7. Максимальное усилие перемещения:

, где

 м2 - площадь сечения клапана

Н

. Подбор насосного оборудования на циркуляцию ГВС.

Расчетный расход воды на циркуляцию:

кг/с = 0,54 т/ч

Требуемый напор насоса циркуляции:

бар = 0,05МПа

Подбор насосов в фирме «Акватерм» производится по установленной программе WinCAPS. По программе определили:

марка насоса TP 32-80/4

подача насоса на расчетной точке Gнас = 0,69 м3/ч

напор насоса на рабочей точке Ннас = 0,7 бар = 0,07 МПа

питание U = 3х380 В, 50 Гц

номинальная потребляемая мощность Р = 2,5 кВт

максимальный ток Imax = 8,5 А

2. Расчет тепловой схемы ИТП на летний период

Тепловые потоки Qо = 0, Qв = 0.

1.      ГВС I зоны.

Расчетный расход воды на летнее ГВС I зоны:

кг/с = 12,31 т/ч

2.      ГВС II зоны.

Расчетный расход воды на летнее ГВС II зоны:

кг/с = 2,7 т/ч

Требуемый напор насоса ЛГВС II зоны:

бар = 0,717МПа

Подбор насосов в фирме «Акватерм» производится по установленной программе WinCAPS. По программе определили:

марка насоса CRE 3-23

подача насоса на расчетной точке Gнас = 2,7 м3/ч

напор насоса на рабочей точке Ннас = 7,2 бар = 0,72 МПа

питание U = 3х380 В, 50 Гц

номинальная потребляемая мощность Р = 2,2 кВт

максимальный ток Imax = 4,6 А

3.      ГВС III зоны.

Расчетный расход воды на летнее ГВС III зоны:

кг/с = 2,57 т/ч

Требуемый напор насоса ЛГВС III зоны:

бар = 1.217 МПа

Подбор насосов в фирме «Акватерм» производится по установленной программе WinCAPS. По программе определили:

марка насоса CRE 3-36

подача насоса на расчетной точке Gнас = 2,57 м3/ч

напор насоса на рабочей точке Ннас = 12,2 бар = 1,22 МПа

питание U = 3х380 В, 50 Гц

номинальная потребляемая мощность Р = 3,0 кВт

максимальный ток Imax = 6,2 А

. Расчет тепловой схемы по средней температуре за самый холодный месяц (tн = - 17.5 оС).

Расчет производился аналогично п.п. 1 - 2. Результаты сведены в таблицу.

Таблица 2.2. Параметры трубопроводов и оборудования отопления по средней температуре за самый холодный месяц (tн = - 17.5 оС)

Параметр

Обозначение

Величина

Единица измерения

Расход тепла на отопление

0,512(595)

Гкал/ч (КВт)

Расход сетевой воды на отопление

Gс.о

6,4 (1,78)

т/ч (кг/с)

Расчетный расход воды внутреннего контура на отопление

Gвн.о

25,6(7,1)

т/ч (кг/с)

Диаметр трубопроводов обвязки (контур теплосети, отопление)

D1

57

мм

Диаметр трубопроводов обвязки (внутренний контур)

D12

80

мм

Максимальная расчетная пропускная способность регулирующего клапана на отопление

Kvmax

7,25

м3/ч

Минимальный располагаемый перепад теплосети для обеспечения заданного расхода

∆Pcmin

0,21 (0,021)

бар (МПа)


Таблица 2.3. Параметры трубопроводов и оборудования вентиляции по средней температуре за самый холодный месяц (tн = - 17.5 оС).

Параметр

Обозначение

Величина

Единица измерения

Расход тепла на вентиляцию

0,274(274)

Гкал/ч (КВт)

Расход сетевой воды на вентиляцию

Gс.в

34,25 (9,5)

т/ч (кг/с)

Расчетный расход воды внутреннего контура на вентиляцию

Gвн.в

137(38,06)

т/ч (кг/с)

Диаметр трубопроводов обвязки (контур теплосети, вентиляции)

D1

100

мм

Диаметр трубопроводов обвязки (внутренний контур)

D12

186

мм

Максимальная расчетная пропускная способность регулирующего клапана на вентиляцию

Kvmax

30,01

м3/ч

Минимальный располагаемый перепад теплосети для обеспечения заданного расхода

∆Pсmin

0,208(0,0208)

бар (МПа)


. Расчет тепловой схемы по средней температуре в отопительный период (tн = -6.0 оС).

Расчет производился аналогично п.п. 1 - 2. Результаты сведены в таблицу.

Таблица 2.4. Параметры трубопроводов и оборудования отопления по средней температуре в отопительный период (tн = -6.0 оС).

Параметр

Обозначение

Величина

Единица измерения

Расход тепла на отопление

355 (413)

Гкал/ч (КВт)

Расход сетевой воды на отопление

Gс.о

4,44(1,23)

т/ч (кг/с)

Расчетный расход воды внутреннего контура на отопление

Gвн.о

17,75(4,93)

т/ч (кг/с)

Диаметр трубопроводов обвязки (контур теплосети, отопление)

D1

47

мм

Диаметр трубопроводов обвязки (внутренний контур)

D12

74

мм

Максимальная расчетная пропускная способность регулирующего клапана на отопление

Kvmax

3,89

м3/ч

Минимальный располагаемый перепад теплосети для обеспечения заданного расхода

∆Pcmin

0.082(0.0082)

бар (МПа)


Таблица 2.5. Параметры трубопроводов и оборудования вентиляции по средней температуре в отопительный период (tн = -6.0 оС).

Параметр

Обозначение

Величина

Единица измерения

Расход тепла на вентиляцию

1904 (2214)

Гкал/ч (КВт)

Расход сетевой воды на вентиляцию

Gс.о

23,8(6,61)

т/ч (кг/с)

Расчетный расход воды внутреннего контура на вентиляцию

Gвн.о

95,2(26,44)

т/ч (кг/с)

Диаметр трубопроводов обвязки (контур теплосети, вентиляция)

D1

47

мм

Диаметр трубопроводов обвязки (внутренний контур)

D12

173

мм

Максимальная расчетная пропускная способность регулирующего клапана на вентиляцию

Kvmax

20,86

м3/ч

Минимальный располагаемый перепад теплосети для обеспечения заданного расхода

∆Pcmin

0.142(0.0142)

бар (МПа)


Все параметры трубопроводов и загруженность оборудования в каждом режиме различны. Все оборудование подобрано на максимально - зимний режим.

III. Насосная станция.

. Состав

Система включает в себя:

вертикальные многоступенчатые центробежные насосы 2, снабженные двигателем MGE и, следовательно, являющиеся частотно-регулируемыми.

Детали насосов CRE. соприкасающиеся с перекачиваемой жидкостью изготовлены из нержавеющей стали. Основания и напорные части насосов CRE - из чугуна; остальные основные детали и соединения изготовлены из нержавеющей стали.

Насосы снабжены картриджевым торцевым уплотнением вала HQQE (EPDM).

Два патрубка из нержавеющей стали DIN.

Один обратный клапан (РОМ) и два запорных клапана для каждого насоса.

Обратные клапаны аттестованы по DVGW, запорные клапаны по DIN и DVGW.

Адаптер с запорным клапаном для подсоединения к мембранному баку.

Манометр и датчик давления (аналоговый выход 4 - 20 мА).

Рама - основание из нержавеющей стали DIN.

Control MPC в стальном шкафу, IP54, включая главный выключатель, все необходимые плавкие предохранители, защита двигателя, коммутационное оборудование и микропроцессорный контроллер CU 351.

. Назначение

Система повышения давления, поставляемая в соответствии со стандартом DIN 1988ГГ5.

Все насосы системы это насосы CRE со встроенным преобразователем частоты.

Hydro MPC-E поддерживает постоянное давление с помощью непрерывного контроля частоты вращения насосов CRE. Производительность системы устанавливается в соответствии с требованием посредством включения/выключения необходимого количества насосов CRE и с помощью параллельного управления эксплуатируемыми насосами.

Смена насосов автоматическая и зависит от нагрузки, времени и возникновения неисправности.

Все эксплуатируемые насосы работают с одинаковой частотой вращения.

Систему защиты от пуска всухую и мембранный бак можно заказать по перечню аксессуаров.

Управление работой насосов осуществляется с помощью Control MPC, который обладает следующими функциями:

Микропроцессорный контроллер насосов.

Постоянное регулирование давления с помощью непрерывной настройки переменных частоты вращения каждого насоса в отдельности.

Контроллер РID с устанавливаемыми параметрами PI (Kp+Ti).

Постоянное давление при установленном значении, не зависящее от давления на входе.

Каскадное управление при низкой подаче.

Автоматическое каскадное управление насосами для достижения оптимальной эффективности.

Выбор минимального времени между пуском/остановкой, автоматическая смена насосов и определение очередности включения насосов.

Функция автоматической проверки насосов, чтобы избежать заедания неиспользуемых насосов.

Возможности аварийных насосов.

Возможности резервного датчика.

Работа в ручном режиме

Возможности влияния внешнего установленного значения.

Возможные функции цифрового дистанционного управления:

включение/выключение системы;

максимум, минимум, или определяемый пользователем режимы от 0 до 7 альтернативных установленных значений.

Цифровые входы и выходы можно устанавливать отдельно.

Функции контроля насосами и системами:

минимальные и максимальные пределы текущей величины;

давление на входе;

защита двигателя;

наблюдение и контроль сбоев датчиков и кабелей;

журнал аварий с 24 предыдущими аварийными сигналами.

Функции окна состояния и индикации:

графический дисплей, 320 х 240 пикселей, с фоновой подсветкой;

зеленый световой индикатор для обозначения рабочего;

состояния и красный световой индикатор для обозначения неисправностей

беспотенциальные коммутационные контакты для эксплуатации и неисправностей.

шина связи Grundfos.

Насосы, трубопровод, кабели в комплекте, а также Control MPC, установлены на раму-основание.

. Монтаж

Стрелки на насосе показывают направление течения жидкости через насос.

Диаметр труб, подсоединенных к Hydro МРС-E, должен быть соответствующего размера. Во избежание резонанса в месте выпускного и всасывающего отверстий должны находиться компенсаторы.

Бустер должен быть уплотнен перед пускoм.

Если установка стоит на полу из блоков, то желательно закрепить колено кронштейном, во избежание сильной вибрации труб.

Установка должна стоять на ровном полу или основании.

Если к установке не присоединены гасители вибрации, она должна быть прикручена к полу или фундаменту.

Трубопровод должен быть прикреплен к стенам здания, чтобы он не мог двигаться или вращаться.

Для достаточного охлаждения двигателя и электроники следует соблюдать следующие условия:

насос должен располагаться в помещении, гарантирующем достаточное охлаждение;

температура окружающей среды не должна превышать 40°С;

охлаждающие ребра электродвигателя, решетка крышки вентилятора.

 

IV. Контрольно-измерительные приборы и автоматика

 

. Решение по автоматизации ИТП


В проектах ИТП должны предусматриваться защита оборудования (автоматика безопасности), автоматическое регулирование, контроль, сигнализация и управление технологическими процессами ИТП.

Потребители теплоты (системы отопления, горячего водоснабжения) проектируют и строят, ориентируясь на расчетную мощность. Однако расчетная мощность совпадает с фактической потребностью только при расчетных условиях. В остальное время, требуемое количество теплоты для системы значительно ниже расчетной мощности и ее значение зависит: для систем отопления - от изменения температуры наружного воздуха; для систем горячего водоснабжения - от значения водоразбора.

Таким образом, в ИТП подачу теплоты следует регулировать с таким расчетом, чтобы отпускаемое количество теплоты совпадало с потребностью в ней. Отпуск теплоты на различные нужды может регулироваться тремя методами: качественным, количественным и качественно-количественным. При качественном методе изменяют температуру воды, подаваемой потребителям при неизменном расходе теплоносителя; при количественном - изменяют расход теплоносителя при неизменной температуре; при качественно-количественном одновременно изменяют температуру и расход теплоносителя. В ИТП отпуск теплоты на отопление, вентиляцию и ГВС регулируется качественно-количественным методом.

Настоящий объект автоматизации предназначен для обеспечения работы без постоянного обслуживающего персонала (с пребыванием персонала не более 50% рабочего времени) и контроля параметров теплоносителей проектируемого индивидуального теплового пункта (далее ИТП).

Для подключения и управления работой электрооборудования индивидуального теплового пункта, предусмотрена установка шкафа управления (ШАУ ИТП).

Электропитание оборудования, подключенного в шкафу управления ИТП, осуществляется от вводного распределительного шкафа, расположенного в помещении ИТП. При необходимости, полное отключение электрооборудования ИТП может быть произведено оператором с помощью вводного рубильника, расположенного во вводном распределительном шкафу. В шкафу управления предусмотрено защитное заземление электрооборудования в соответствии с гл. 1,7 ПУЭ [1].

Функции защит электрооборудования: защита двигателей насосов от неправильного чередования фаз с помощью реле контроля фаз. Сигнализация состояния электрооборудования: наличие напряжения и правильное чередование фаз в сети (желтая сигнальная лампа на лицевой панели шкафа управления ИТП). Авария сети происходит при отсутствии какой-либо из фаз, неправильное чередование фаз (красная сигнальная лампа на лицевой панели шкафа управления ИТП).

Схемой предусмотрено управление сдвоенным циркуляционным насосом отопления TPD 80-170/4, сдвоенным циркуляционным насосом вентиляции TPD 150-220/4 в режиме один - рабочий и один - резервный. Система позволяет работать только в автоматическом режиме. Пуск какого-либо из насосов вручную не предусмотрен. С помощью программируемого микроконтроллера система обеспечивает: автоматическое включение резервного насоса при условии прекращения подачи питания на рабочий насос; автоматическое переключение (смена) рабочего насоса один раз в неделю (выравнивание времени наработки).

Также схемой предусмотрено управление двумя одиночными насосами циркуляции ГВС марки ТP 32-80/4. Система позволяет работать только в ручном режиме.

Функции защит электрооборудования: защита от токов короткого замыкания и перегрузки двигателей насосов с помощью термомагнитных автоматических выключателей.

Для защиты насосов от работы по «сухому ходу» используются реле давления (прессостаты) с диапазоном измерения -0, - 8,0 бар:

При достижении минимально-допустимого давления во всасывающем трубопроводе (настройка 1,0 бар), происходит прекращение подачи питания на насос с помощью контактов промежуточного реле по сигналам датчиков;

при снятии сигнала (настройка 1,5 бар) происходит восстановление подачи питания на рабочий насос.

Сигнализация состояния электрооборудования:

наличие питающего напряжения насосов циркуляции ГВС (светодиоды, встроенные в ключи управления работой насосов);

низкое давление на всасе насосов циркуляции ГВС (красная сигнальная лампа (2 шт.) на лицевой панели шкафа управления ИТП).

Функции защит электрооборудования: защита от токов короткого замыкания и перегрузки двигателей насосов с помощью термомагнитных автоматических выключателей. Для увеличения надежности электросхемы, ключи управления работой насосов (Imax= 3 А) вынесены в отдельные цепи питания и управляют включением/отключением насосов с помощью контактов контакторов (Inom= 9 А).

Сигнализация состояния электрооборудования - наличие питающего напряжения насосов циркуляции отопления, вентиляции и ГВС (светодиоды, встроенные в ключи управления работой насосов).

Система автоматического управления регулирующими клапанами отопления и ГВС.

Системой предусмотрено управление пятью регулирующими клапанами для поддержания в контурах систем отопления и вентиляции температуры, соответствующей графику 9070оС, в контурах систем ГВС температуры, соответствующей графику 65/5оС, в зависимости от температуры наружного воздуха. В качестве устройств, управляющих работой регулирующих клапанов отопления, вентиляции и ГВС I, II зон, используются электронные регуляторы температуры ECL 300 C66.

Регулятор ECL Comfort 300 может быть переключен на различные прикладные задачи с помощью ECL-карт. Каждая ECL-карта обеспечивает функционирование регулятора ECL Comfort 300 применительно к конкретной схеме теплоснабжения.

Управляющая карта С66 предназначена для обеспечения работы электронного регулятора ECL Comfort 300 в технологических схемах систем водяного отопления и систем горячего водоснабжения. Регулятор с картой С66 поддерживает температуру теплоносителя, поступающего в систему отопления, в зависимости от температуры наружного воздуха, а также постоянную температуру горячей воды в системе ГВС.

Регулятор, настроенный на работу с картой С66, кроме функций регулирования, позволяет:

осуществлять регулирование системой отопления с коррекцией по температуре воздуха в помещении (при установке комнатного датчика);

программировать снижение температуры воздуха в помещении и горячей воды в системе ГВС по часам суток и дням недели;

производить форсированный натоп помещений после периода снижения температуры внутреннего воздуха;

автоматически отключать систему отопления на летний период при переходе температуры наружного воздуха определенной границы;

периодически включать электроприводы насоса и регулирующего клапана во время летнего отключения систем отопления;

защищать систему отопления от замораживания.

С помощью карты С66 возможна настройка ряда параметров регулирования и выполнение самонастройки регулирования системы горячего водоснабжения.

В качестве датчика температуры наружного воздуха используется датчик со шкалой -30…+50оС. А в качестве датчиков температуры теплоносителя используются термопреобразователи сопротивления со шкалой 0…+140оС.

Системой предусмотрено управление одним регулирующим клапаном для поддержания в контуре системы ГВС III зоны температуры, соответствующей графику (65/5оС) в зависимости от температуры наружного воздуха.

В качестве устройства, управляющего работой регулирующего клапана ГВС III зоны, используется электронный регулятор температуры ECL 200 P16.

В качестве датчика температуры наружного воздуха используется датчик с диапазоном измерения -50...+50°C.

В качестве датчиков температуры используются термопреобразователи сопротивления с диапазоном измерения 0...+140°C.

Для защиты насосов от работы по «сухому ходу» используется реле давления (прессостат) со шкалой -0,2…8,0 бар. При достижении минимально-допустимого давления во всасывающем трубопроводе (настройка 0,5 бар), происходит прекращение подачи питания на насосы с помощью программируемого микроконтроллера в составе шкафа управления ИТП. При снятии сигнала (настройка 1,0 бар) происходит восстановление подачи питания на рабочий насос.

Ручной и автоматический режимы работы, сигнализация неисправности имеются.

Функции защит электрооборудования: защита погодного компенсатора и приводов регулирующих клапанов отопления и ГВС от токов короткого замыкания с помощью автоматических выключателей.

Системой автоматического управления насосами подпитки предусмотрено управление двумя насосами подпитки отопления марки CR 1-7 и двумя насосами подпитки вентиляции CR 5-12 в режиме один - рабочий и один - резервный. Принудительный пуск какого-либо из насосов не предусмотрен. В качестве датчика, управляющего работой насосов, используется контактный датчик давления со шкалой -0,2…8,0 бар.

С помощью программируемого микроконтроллера система обеспечивает: автоматическое включение/отключение насоса и открытие/закрытие электромагнитного клапана по сигналам датчика давления. Также автоматическое включение/отключение второго насоса, при недостаточной производительности рабочего; автоматическую смену последовательности включения насосов после каждого цикла (выравнивание времени наработки); автоматическое включение резервного насоса по сигналам датчика давления при условии отсутствия требуемого напора после попытки включения одного из насосов.

. Коммерческий учет тепловой энергии и теплоносителя

Коммерческий учет тепловой энергии и теплоносителя (далее УКУТ) ведется по четырем трубопроводам и включает в себя:

·   измерение и индикацию расхода в трубопроводах подачи и возврата сетевой воды, подпиточной воды отопления, воды идущей на летнее ГВС, температуры и давления в трубопроводах подачи и возврата сетевой воды, температуры воды в трубопроводе летнего ГВС;

·   расчет и хранение в суточных и месячных архивах значений потребленного тепла, а также в часовых, суточных и месячных архивах значений расходов, давлений и температур;

·   регистрацию количества потреблённого тепла, а также параметров расхода, давления и температуры на глубину 192 часа, 62 суток, 12 месяцев;

·   расчет и хранение в текущих, часовых, суточных и месячных архивах значений количества потребленного тепла и расходов;

·   расчет и индикацию текущих значений температур;

·   расчет и индикацию текущих давлений теплоносителя.

В узле учета предусмотрено:

·   подключение датчиков температуры прямой и обратной сетевой воды, а также датчиков температуры воды, идущей на летнее ГВС (ТПТ 1-3), к теплорегистратору КАРАТ;

·   подключение датчиков давления прямой и обратной сетевой воды (МЕТРАН-55-ДИ) к теплорегистратору КАРАТ;

·   подключение вихреакустического преобразователя расхода МЕТРАН-300 ПР-150 на подающем трубопроводе к теплорегистратору КАРАТ;

·   подключение вихреакустического преобразователя расхода МЕТРАН-300 ПР-150 на обратном трубопроводе к теплорегистратору КАРАТ;

·   подключение вихреакустического преобразователя расхода МЕТРАН-300 ПР-25 на линии подпитки к теплорегистратору КАРАТ;

·   подключение вихреакустического преобразователя расхода МЕТРАН-300 ПР-50 на линии подачи летнего ГВС к теплорегистратору КАРАТ.

Перечень документов, на основании которых создается УКУТ:

·   "Правила учета тепловой энергии и теплоносителя", утверждены приказом Министерства топлива и энергетики 12 сентября 1995г.;

·   ГОСТ 34.201-89 "Информационные технологии. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем";

·   ГОСТ 34.602-89 "Техническое задание на создание автоматизированной системы";

·   “Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды”, утверждены Гостехнадзором России постановлением №45 от 18.07.94.

Назначение.

УКУТ предназначен для осуществления автоматизированного коммерческого учета потребляемой тепловой энергии и теплоносителя, а также контроля состояния оборудования.

Основные цели и задачи создания УКУТ:

·   организация коммерческого учета потребляемого количества тепловой энергии, расхода теплоносителя на отопление, подпитку и летнее горячее водоснабжение с применением современного оборудования;

·   переход объекта на расчеты с Энергоснабжающей организацией за потреблённую тепловую энергию по показаниям приборов УКУТ;

·   обеспечение достоверности, полноты, надежности и оперативности получения информации персоналом обслуживающей организации о процессах теплопотребления от источника теплоснабжения;

·   контроль за рациональным использованием тепловой энергии.

Теплорегистратор КАРАТ мод. 2001-01 (далее КАРАТ) предназначен для:

·   обработки поступающих сигналов от датчиков и расходомеров;

·   расчета месячного, суточного, часового и мгновенного значений параметров теплоносителя (объемного и массового расходов, температуры, давления, тепловой энергии) и их архивирования;

·   вывода информации на цифровое табло;

·   диагностики состояния системы (обрыв проводов датчиков, выход за границы пределов измерения, тестирование микропроцессорного блока).

·   передачи информации по интерфейсу RS 232 через выделенные сети и модем на ЭВМ верхнего уровня типа IBM PC/AT (теледиспетчеризации - по желанию).

V. Электроснабжение и электропривод

По степени надежности электроснабжение ИТП относится ко II категории. Электроснабжение ИТП осуществляется по двум независимым вводам. Предусмотрено автоматическое переключение на резервный ввод при пропадании напряжения, пропадании одной из фаз, а также при выходе напряжения на рабочем вводе за установленные пределы (минимум-максимум). Напряжение силовых сетей 380/220 В, сетей управления 220В.

На вводе установлен силовой шкаф с АВР и учетом электроэнергии согласно п. 14.23 СНиП II 35-76.

Основными потребителями электроэнергии на напряжении до 1000 В являются: насосы различного назначения, электрическое освещение.

Для распределения электроэнергии и управления электрооборудованием в ИТП установлен шкаф управления. Шкаф управления предназначен для установки силовой электроарматуры (автоматических выключателей, пускателей).

Для насосов ИТП предусмотрено автоматическое управление. Подвод кабелей к двигателям насосов выполнено в крытом перфорированном лотке 50 х 100 мм.

Для освещения помещения ИТП установлены светильники ЛПП-24-2×36-613 с люминесцентными лампами. Аварийное освещение предусмотрено светильниками во взрывобезопасном исполнении с лампами накаливания 150 Вт напряжением 220В, дежурное - светильником во влагозащищённом исполнении. Управление рабочим и аварийным освещением осуществляется выключателями, расположенными снаружи у входа в ИТП.

Для защиты персонала от поражения током все электродвигатели оснащены защитными средствами, предусмотрено заземление всех металлических частей электрооборудования. Корпус шкафа управления ИТП заземлён проводником ПВ-1 сечением 6,0 мм2.

Проектом предусматривается наружный и внутренний контур заземления ИТП.

Раздел «Электроснабжение и электропривод» данного проекта включает в себя:

1.      Проверку соответствия мощностей электродвигателей характеристикам насосов.

2.      Расчет электрических нагрузок ИТП.

.        Выбор проводов и жил кабелей.

4.      Выбор аппаратов управления и защиты.

1.      Проверка соответствия мощностей электродвигателей характеристикам насосов


1.      Мощность двигателя для циркуляционного сдвоенного насоса отопления TPD 80-170/4 фирмы «Грундфос».

, кВт,

где:

 - коэффициент запаса

 - удельный вес жидкости при t=95оС,

 - производительность насоса,

 - напор насоса, м вод. ст.

 м вод. ст.

 - КПД насоса.

 - КПД передачи

Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=4х2 кВт. Следовательно, делаем вывод, что насос подобран верно.

.        Мощность двигателя для циркуляционного насоса вентиляции сдвоенного TPD 150-220/4 фирмы «Грундфос».

, кВт,

где:

 - коэффициент запаса

 - удельный вес жидкости при t=95оС,

 - производительность насоса,

 - напор насоса, м вод. ст.

 м вод. ст.

 - КПД насоса.

 - КПД передачи

 кВт.

Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=18,5х2 кВт. Следовательно, делаем вывод, что насос подобран верно.

.        Мощность двигателя для циркуляционного насоса ГВС 1, 3 зоны TP 32-80/4 фирмы «Грундфос».

, кВт,

где:

 - коэффициент запаса

 - удельный вес жидкости при t=95оС,

 - производительность насоса,

 - напор насоса, м вод. ст.

 м вод. ст.

 - КПД насоса.

 - КПД передачи

 кВт.

Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=0,25 кВт. Следовательно, делаем вывод, что насос подобран верно.

4.      Мощность двигателя насоса подпитки отопления марки CR 1-7F фирмы «Грундфос».

 м вод. ст.

 кВт.

Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=0,37 кВт. Следовательно, делаем вывод, что двигатель подобран верно.

5.      Мощность двигателя насоса подпитки вентиляции марки CR 5-12F фирмы «Грундфос».

 м вод. ст.

 кВт.

Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=2,2 кВт. Следовательно, делаем вывод, что двигатель подобран верно.

6.      Мощность двигателя насосной станции ГВС 1 зоны марки CRЕ 15-3F 2 шт. фирмы «Грундфос».

 м вод. ст.

 кВт.

Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=3х2=6 кВт. Следовательно, делаем вывод, что двигатель подобран верно.

7.      Мощность двигателя насосной станции ЛГВС 2 зоны марки CRЕ 3-23F фирмы «Грундфос».

 м вод. ст.

 кВт.

Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=2,2 кВт. Следовательно, делаем вывод, что двигатель подобран верно.

8.      Мощность двигателя насосной станции ЛГВС 3 зоны марки CRЕ 3-36F фирмы «Грундфос».

 м вод. ст.

 кВт.

Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=3 кВт. Следовательно, делаем вывод, что двигатель подобран верно.2.        Расчет электрических нагрузок ИТП


Полная расчетная нагрузка ИТП , кВА:

, кВА,

где

 - расчетная активная мощность ИТП, кВт

, кВт,

где

 - расчетная активная нагрузка для потребителей группы А (потребители с переменной нагрузкой), кВт

Все электроприемники ИТП являются постоянными. К переменным потребителям можно отнести лишь приводы регулирующих клапанов, но так как их мощность очень мала (порядка 1 Вт), то их не учитываем. Переменной также является мощность розетки, ее в расчет суммарной мощности также не включаем.

, кВт,

 - расчетная реактивная мощность ИТП, кВАр.

, кВАр.

 - расчетная активная нагрузка для потребителей группы Б, кВт

, кВт

 - расчетная активная нагрузка для потребителей группы Б, кВт

, кВт

Максимальная нагрузка группы ЭП:


где

 - коэффициент использования одного или группы ЭП;

 - коэффициент максимума (для ЭП группы Б =1);

 - групповая номинальная мощность, кВт;

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность n однотипных ЭП:


где  - номинальная мощность одного ЭП;

 - число однотипных ЭП.

Циркуляционный насос TPD 80-170/4

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность:

Расчетная активная нагрузка:

Расчетная реактивная нагрузка:

Циркуляционный насос TPD 150-220/4

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность:

Расчетная активная нагрузка:

Расчетная реактивная нагрузка:

Циркуляционный насос TP 32-80/4

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность:

Расчетная активная нагрузка:

Расчетная реактивная нагрузка:

Подпиточные насосы CR 1-7F

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность:

Расчетная активная нагрузка:

Расчетная реактивная нагрузка:

Подпиточные насосы CR 5-12F

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность:

Расчетная активная нагрузка:

Расчетная реактивная нагрузка:

Насосная станция ГВС 1 зоны 2CRЕ 15-3

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность:

Расчетная активная нагрузка:

Расчетная реактивная нагрузка:

Насосная станция ЛГВС 2 зоны CRЕ 3-23

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность:

Расчетная активная нагрузка:

Расчетная реактивная нагрузка:

Насосная станция ЛГВС 3 зоны CRЕ 3-36

Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:

 

Номинальная мощность:

Расчетная активная нагрузка:

Расчетная реактивная нагрузка:

 кВт

 квар.

Осветительная нагрузка:

 

где  - удельная расчетная мощность на 1 м2 производственной площади (F), Вт/м2; определяем по табл. 2.4.[3].

В качестве источника света в помещении установлены светильники с люминесцентными лампами ЛПП-24-2х36-613 с , . Предусмотрено также аварийное освещение взрывозащищенными светильниками ВЗГ-200.

 - коэффициент спроса освещения;

Полную расчетную нагрузку определяем суммированием расчетных нагрузок силовых и осветительных групп электроприемников:


3.      Выбор проводов и жил кабелей


Все потребители, имеющие питание 220 В, присоединены к сети по трехпроводной схеме, потребители, имеющие питание 380 В, присоединены по пятипроводной схеме.

Сечения проводов, жил кабелей и шин выбирают, учитывая следующие показатели:

по нагреву длительно допустимым током;

по нагреву кратковременным током КЗ;

по падению напряжения от источника до приемника;

по механической прочности;

по экономической плотности тока.

По условию нагрева сечение проводов и кабелей напряжением до 1 кВ выбирается в зависимости от длительно допустимой токовой нагрузки:


где

 - расчетный ток нагрузки;

 - длительно допустимый ток на провода, кабели и шинопроводы, определяется по табл. 6.1-6.6 [3];

 - поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей, определяется по табл. 6.7 [3];

 - поправочный коэффициент на число работающих кабелей, лежащих рядом в земле в трубах или без труб, определяется по табл. 6.8 [3].

Расчетный ток нагрузки для одного двигателя:


4. Выбор аппаратов управления и защит


При работе аппаратов управления учитывается режим работы, для которого они предназначены. Для обеспечения нормальных условий эксплуатации необходимо учитывать требования в отношении климатического исполнения аппаратов и категории их размещения.

В качестве аппаратов защиты применяются плавкие предохранители или автоматические воздушные выключатели с встроенными тепловыми (для защиты от перегрузок) и электромагнитными (для защиты от токов короткого замыкания) реле.

Выбор автоматов производится: по напряжению установки  по роду тока и его значению  по коммуникационной способности  Здесь  - напряжение на установке;  - номинальное напряжение автомата; - рабочий ток установки;  - номинальный ток автомата;  - ток короткого замыкания.

Номинальный ток теплового электромагнитного или комбинированного расцепителя автоматического выключателя выбирается только по расчетному току линии  и .

.Линия ввода.

Учитывая, что запуск электродвигателей происходит не одновременно, за пиковый ток принимаем пусковой ток наибольшего в группе двигателя.

Максимальный кратковременный пиковый ток , А:

 ,

где А- рабочий ток наибольшего в группе двигателя (циркуляционного насоса вентиляции),

- кратность пускового тока двигателя.

А

На вводной линии к установке принимаем 3-х фазный вводной автоматический выключатель типа INTERPAC T фирмы «Scneider electric» (Германия) с характеристикой С (для защиты цепей с активной и частично индуктивной нагрузкой): А.

.Линия ввода на шкаф ШАУ ИТП.

Суммарный расчетный ток линии ввода , А:

А

Учитывая, что запуск электродвигателей происходит не одновременно, за пиковый ток принимаем пусковой ток наибольшего в группе двигателя.

Максимальный кратковременный пиковый ток , А:

 ,

А- рабочий ток наибольшего в группе двигателя (циркуляционного насоса котельного контура),

На вводной линии к установке принимаем 3-х фазный вводной автоматический выключатель типа INTERPAC T фирмы «Scneider electric» (Германия) с характеристикой А (для защиты цепей с активной и частично индуктивной нагрузкой): А.

. Линия ввода на шкаф УКУТ.

На линии к установке принимаем однофазный автоматический выключатель типа C60А фирмы «Schneider electric» (Германия) с характеристикой С (для защиты цепей с активной и частично индуктивной нагрузкой): А.

. Линия электропитания сети рабочего освещения и розеток.

На линии к установке принимаем трехфазный автоматический выключатель типа C60А фирмы «Schneider electric» (Германия) с характеристикой С (для защиты цепей с активной и частично индуктивной нагрузкой): А.

 

VI. Безопасность жизнедеятельности


Проектируемый ИТП в г. Екатеринбурге предназначен для обеспечения теплоснабжения нагрузок отопления и горячего водоснабжения.

ИТП полностью автоматизирован. Специально принятого персонала для обслуживания ИТП не требуется, т.к. все необходимые специалисты и службы на предприятии имеются и должностные требования, связанные с поддержанием ИТП в рабочем состоянии, включаются в служебные обязанности. Ремонт оборудования, арматуры, приборов контроля и регулирования предусмотрено производить специализированной организацией, имеющей соответствующие лицензии, с использованием ее базы и инвентарных устройств. На период ремонтных работ в помещении ИТП может находиться персонал специализированной организации. Характеристика рабочего места персонала (в помещении ИТП):

) Площадь помещения ИТП 75,6 м2 (размеры в плане 12.00 х 6.30 м);

) Объем помещения ИТП 340 м3 (высота 4,5 м);

) Количество рабочих мест - нет;

) Используемое оборудование и аппаратура:

пять разборных пластинчатых теплообменника ( один М10-BFG» количество пластин 51, один М15-BFG» количество пластин 134, три М6-BFG кол-во пластин ( 122, 30, 29 шт.) фирмы «Альфа Лаваль»;

2 насоса циркуляции TPD 150-220/4 фирмы «Грундфос» подача 214 м3/ч, напор 18.7 м. вод ст;

1 насос циркуляции ГВС 1 зоны UPS 32-80 180 фирмы «Грундфос» подача 2.7 м3/ч, напор 6,0 м. вод ст;

2 насоса циркуляции ГВС 2, 3 зоны TP 32-80/4 фирмы «Грундфос» подача 0,6 м3/ч, напор 7,0 м. вод ст;

приборы регулирования: контроллер ECL Comfort 300 C66, регулирующий клапан отопление/привод VF-80/AMV 523, Pу=16 бар, регулирующий клапан ГВС/привод VB2-50/AMV 30;

Санитарно-защитная зона для ИТП согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» [7] не предусмотрена.

Климатические условия в г. Екатеринбурге, где расположен ИТП по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» [8]: расчетная температура воздуха в теплый период t = 22 оС, в холодный период t = -35 оС; преобладающее направление ветра - западное; минимальная из средних скоростей ветра - 4 м/с. Фоновые концентрации в районе по данным Уральского межрегионального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (УГМС) составляют: Cф(NO2) = 0,050 мг/м3, Cф(SO2) = 0,015 мг/м3.

. Характеристика опасных производственных факторов и мероприятий по обеспечению травмобезопасности оборудования

В данном ИТП можно выделить следующие виды опасных производственных факторов и соответствующие мероприятия по обеспечению травмобезопасности.

Все насосное оборудование имеет уровень шума 70 дБА и низкий уровень вибрации. Применение амортизационных устройств снижает уровень шума и вибрации. Вибрации, распространяющиеся по коммуникациям, ослабляются стыковкой через звукопоглащающие материалы (прокладки из резины и пластмассы). Применяются мастики, наносимые на поверхность металла. Освещение ИТП является искусственным.

Общая оценка условий труда: т. к. уровни факторов среды и трудового процесса не превышают установленных гигиенических нормативов, то условия труда относятся к допустимым условиям труда (второй класс).

Термические опасности: трубопроводы горячей воды;

Все источники термической опасности имеют тепловую изоляцию.

Для трубопроводов, арматуры, оборудования и фланцевых соединений предусматривается тепловая изоляция, обеспечивающая температуру на поверхности теплоизоляционной конструкции, расположенной в рабочей или обслуживаемой зоне помещения, для теплоносителей выше 100 оС - не более 45 оС, а с температурой ниже 100 оС - не более 35оС.

Тепловая изоляция - самое экономичное и эффективное мероприятие по уменьшению тепловыделений, она предотвращает ожоги, возможные при прикосновении человека к греющим поверхностям. Также от ожогов персонал предохраняет одежда, обувь, рукавицы и другие средства индивидуальной защиты.

Электрические опасности:

металлические части электрооборудования;

кабели и провода;

блуждающие токи в конструкциях здания.

Согласно ПУЭ «Правила устройства электроустановок» ИТП относится к особо опасным помещениям в отношении поражения людей электрическим током. Они характеризуются наличием, токопроводящими основаниями, наличием возможности единовременного прикосновения человека к заземленным металлоконструкциям, технологическим аппаратам и другим механизмам с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования с другой стороны. Пол в данном ИТП сделан из бетона.

Электроснабжение ИТП осуществляется по двум независимым вводам кабелями NYM 5×10 мм2; межфазное напряжение 380 В. Предусмотрено автоматическое переключение на резервный ввод при пропадании напряжения, пропадании одной из фаз, а также при выходе напряжения на рабочем вводе за установленные пределы (минимум-максимум). Напряжение силовых сетей 380/220В, сетей управления 220В. Установленная суммарная мощность электрооборудования ИТП 14,5 кВт.

Для защиты персонала от поражения током все электродвигатели оснащены защитными средствами, предусмотрено заземление всех металлических частей электрооборудования, не находящихся под напряжением, но которые могут оказаться под ним вследствие повреждения изоляции. Заземление выполнено в соответствии с ПУЭ и ГОСТ Р50571.3-94 «Электроустановки зданий» применена защитная жила (РЕ) силовых и групповых кабелей. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом соответственно для напряжения 380В трехфазного источника согласно ГОСТ 12.1.030-81. Проектом предусматривается наружный и внутренний контур заземления ИТП.

Похожие работы на - Проектирование индивидуальных тепловых пунктов для обеспечения теплоснабжения нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения здания

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!