Проект газовой котельной для инкубатория 'Племптица-Можайское'

Вид работы:

Дипломная (ВКР)
Предмет:

Другое
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

1,2 Мб
Опубликовано:

2017-04-10

Все дипломные работы по другим направлениям

Скачать дипломную работу Читать текст online Заказать дипломную
*Помощь в написании! Посмотреть все дипломные работы

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Проект газовой котельной для инкубатория 'Племптица-Можайское'

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

. РАСЧЕТ В ПОТРЕБНОСТИ ТЕПЛЕ И ТОПЛИВЕ КОТЕЛЬНОЙ СХПК «ПЛЕМПТИЦА-МОЖАЙСКОЕ»

.1 Общие сведения

.2 Исходные данные

.3 Определение плотности и теплоты сгорания природного газа

.4 Расчет потребности котельной в тепле и топливе

. ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ

2.1 Подбор основного оборудования котельной

.2 Подбор газовых горелок

. ПОДБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ

.1 Подбор насосов котлового контура

.2 Подбор сетевого насоса

.3 Подбор рециркуляционного насоса

.4 Подбор циркуляционного насоса

.5 Подбор подпиточного насоса

.6 Подбор теплообменника сетевой воды

.7 Подбор расширительных баков для котлов мощностью 760 и 630 кВт

.8 Подбор установки систем умягчения воды

.9 Расчет стоков

.10 Отвод дымовых газов

.11 Автоматизация котлов и котельной

.12 Электроснабжение, электросиловое оборудование, электроосвещение

. НАРУЖНЫЕ ГАЗОПРОВОДЫ

.1 Общие данные

.2 Гидравлический расчет наружного газопровода

. ВНУТРЕННЕЕ ГАЗОСНАБЖЕНИЕ

.1 Общие данные

.2 Подбор оборудования ГРУ

5.3 Расчет газопроводов

. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СРАВНЕНИЕ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ И МЕТАЛИЧЕСКИХ ТРУБ

. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ

.1 Требования пожарной безопасности к котельным установка

7.2 Меры пожарной безопасности при эксплуатации газоиспользующего оборудования

.3 Техника безопасности при производстве строительно-монтажных работ

8. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

.1 Вещества, загрязняющие окружающую среду

.2 Мероприятия по охране окружающей среды

.3 Общие положения и мероприятия СЗЗ

.4 Контроль за загрязнением воздушной среды

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Развитие газовой промышленности одно из важнейших отраслей экономики имеет большое значение в создании материально-технической базы России, правительство уделяет этой отрасли большое внимание. Наша страна стоит на первом месте в мире по разведанным запасам природного газа и на втором по объёму его добычи.

Проживая в умеренных широтах, где основная часть года холодная, необходимо обеспечить теплоснабжение зданий: жилых домов, офисов и других помещений. Котельные установки малой и средней мощности широко применяются для различных технологических процессов, теплоснабжения, систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения жилых, общественных и промышленных зданий и сооружений, объектов промышленного и сельскохозяйственного строительства, предприятий общественного питания, технологических потребителей теплоты в банях, прачечных, на строительных площадках.

В моем дипломном проекте разрабатывается строительство новой газовой котельной мощностью 1,39 МВт. Котельная предназначена для теплоснабжения систем отопления Инкубатория СХПК “Племптица-можайское” Вологодского района, Вологодской области.

Передо мной были поставлены следующие цели и задачи:

. Спроектировать наружный газопровод от существующего ГРП до инкубатория;

. Спроектировать газовую котельную по существующим нормам и правилам;

. Произвести теплотехнический расчет котельной;

. Подобрать основное и вспомогательное оборудование;

. Оценить и учесть при этом экологичность и безопасность жизнедеятельности данного проекта.

1. РАСЧЕТ В ПОТРЕБНОСТИ ТЕПЛЕ И ТОПЛИВЕ КОТЕЛЬНОЙ СХПК “ПЛЕМПТИЦА-МОЖАЙСКОЕ”

.1 Общие сведения

Проект съемки, выполненной ОАО "ВологдаТИСИЗ" в 2008г. В данном разделе проекта разработан наружный газопровод среднего давления от существующего здания ГРП до проектируемой модульной котельной. Подключение проектируемого газопровода выполнено от существующего газопровода (∅114 мм) высокого давления 1 категории в помещении ГРП. Давление газа в точке подключения 0,1-1,2 МПа. Расчетный расход газа на проектируемую котельную 164,4 нм3/час. В существующем здании ГРП для снижения давления от 1,2 до 0,3 МПа предусмотрена ГРУ на раме (ГРУ-03М-1У1 с регулятором РДСК-50БМ). Максимальный расход газа через РД ГРУ 1020 нм3/ч, при Рвх=1,2 МПа. Устойчивый диапазон работы регулятора давления в ГРУ достигается в диапазоне 0.1-816 нм3/час.

Газопровод монтируется из полиэтиленовых труб ПЭ80 ГАЗ SDR17,6 - 110х6,3 ГОСТ Р 50.838-95. Начальный и конечный участки подземного газопровода выполнены из стальных электросварных труб ∅108х4,0 по ГОСТ10704-91 из стали марки ВСт2сп2 ГОСТ 10705-80 с "Весьма усиленной" изоляцией из экструдированного полиэтилена. Соединение полиэтиленовых труб между собой выполнить на сварке. Присоединение полиэтиленовых газопроводов к стальным выполнить при помощи неразъемных соединений «полиэтилен-сталь» усиленного типа.

После прокладки газопровода канавы восстановить. Глубина прокладки газопровода - 1,6м. Грунты - суглинки. Глубина промерзания-1,5м. Коррозионная активность грунта - средняя. Грунты по трассе газопровода относятся к сильнопучинистым. Дно траншеи до укладки газопровода выравнивается слоем крупного или среднезернистого песка толщиной 10 см, согласно отметкам продольного профиля. После укладки газопровода предусмотреть его присыпку песком толщ. 20см от верхней образующей трубы. Внутренний газопровод среднего давления от ввода в котельную. Установка в помещении котельной ГРУ на раме (ГРУ-03М-1У1 с регулятором РДСК-50М-2) для снижения давления газа с 0,3 МПа до 0,034 МПа. Установка и газовая обвязка двух напольных котлов Unical: ELLPREX 760кВт с горелкой CUENOD C100; ELLPREX 630кВт с горелкой CUENOD C75.

. Установка коммерческого узла учета газа (на среднем давлении) после ГРУ в котельной.

. Установка технологических узлов учета газа на котлах.

. Установка электромагнитного клапана для отсечки газа на входе в котельную, автоматизация которого обеспечивает:

световую и звуковую сигнализацию довзрывных концентраций метана (10%НКПР) срабатывания отсечного клапана;

световую и звуковую сигнализацию концентрации монооксида углерода (20 мг/м³-1 порог, 100мг/м3- 2-порог, 5ПДКрз) срабатывание отсечного клапана;

Котельная располагается в отдельно стоящем здании из легких конструкций типа "сэндвич". Максимальный расход газа на котельную - 164,4 нм³/час. На котел ELLPREX 760 - 89,9 нм³/ч, на котел ELLPREX 630 - 74,5 нм³/ч.

Давление газа на выходе из ГРУ-34,0 кПа (340 мбар), перед горелками котлов-33,0 кПа (330 мбар). Максимальный расход газа через РД ГРУ 280,5 нм³/ч. Устойчивый диапазон работы регулятора давления в ГРУ достигается в диапазоне 0.1-224,4 нм³/час. Давление газа перед клапанами горелок максимальное 360 мбар (36,0 кПа), минимальное 240 мбар (24,0 кПа), номинальное 300 мбар (30,0 кПа) - для горелок CUENOD с газовой рампой марки DUNGS MB-VEF 407. Вид топлива - природный газ по ГОСТ 5542-87 с теплотворной способностью 8000 ккал/нм3. Проектом предусмотрена 3-х кратная вытяжка воздуха в котельной (2 дефлектора ∅315) и компенсирующий приток воздуха посредством жалюзийных решеток СТД 5291 - см. разд. ОВ. Категория пожароопасности помещения котельной Г, степень огнестойкости II, класс СО.

.2 Исходные данные

Расчет тепла и топлива выполнен по заданию заказчика для теплоснабжения существующего здания инкубатория СХПК “Племптица-Можайское” поселок Можайское Вологодского района.

Предусматриваемая установка 2-х котлов производительностью 760кВт (основной) и 630кВт (резервный) общей мощностью 1,39МВт=1,19Гкал/час. Основной вид топлива - природный газ теплотворной способностью 8000ккал/м³.

Расчетная потребность в топливе для инкубатория (отопление, вентиляция и горячее водоснабжение) составляет: 0,1989 тыс.т.у.т/год (0.1741 млн.н м³/год). При выполнении расчета использованы следующие материалы:

. СП 42-101-2003. Свод правил. Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб: утв. постановлением Госстроя России.

2.Рекомендации по определению потребности в количестве топлива для котельных установок. ЖЗ-176.ГПИ Санхпроект;

.Методические указания по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку теплоты отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий.

«Газовой котельной мощностью 1,27 МВт СХПК «Племптица-Можайское» разработан на основании технических условий N-4/1846 от 31.07.07 выданных ОАО «Вологдагаз», задания Заказчика и топографической съемкой.

.3 Определение плотности и теплоты сгорания природного газа

Состав Вуктылского месторождения приведен в таблице 1.3.1.

Таблица 1.3.1- Состав месторождения

Состав газа	V,%	Q,МДж/м³	ρ, кг/м³	ρв, кг/м³
	Вуктылское
СН₄	74,8	35,88	0,7168	0,5548
С₂Н₆	8,8	64,36	1,3566	1,0480
С₃Н₈	3,9	93,18	2,019	1,5540
С₄Н₁₀	1,8	123,57	2,703	2,0900
С₅Н₁₂	6,4	156,63	3,221	2,4910
СО₂	-	-	1,9768	1,5291
H₂S	-	23,37	1,5392	1,1880
N₂	4,3	-	1,2505	0,9673

Определим низшую теплоту сгорания газа, плотности и число Воббе для Вуктылского месторождения:

35,88*74,8+64,36*8,8+93,18*3,9+123,57*1,8+156,63*6,4)/100=48,38 МДж/м

ρ_i=0,7168*74,8+1,3566*8,8+2,019*3,9+2,703*1,8+3,221*6,4+1,2505*4,3= =0,86, кг/м³

ρ_i_в=(0,5548*74,8+1,048*8,8+1,554*3,9+2,09*1,8+2,491*6,4+0,9673*4,3)/1= =0,81, кг/м³

.4 Расчет потребности котельной в тепле и топливе

Расчет потребности котельной в тепле и топливе представлен в таблице 1.4.1.

Таблица 1.4.1 - Расчет потребности котельной в топливе

На какие нужды	Присоединенная максимальная тепловая нагрузка (Гкал/ч)		Количество часов работы в году	Годовая потребность в тепле(Гкал)		Покрытие потребности в тепле (Гкал/год)
	существующая	проектируемая (включая существующую)		Сущ.	проектируемая (включая существующую)	Котельная (ТЭЦ)	вторичные энергоресурсы	за счет других источников
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Отопление	нет	0,067343	231×24=5544	нет	165,02	165,0205	нет	нет
Вентиляция	нет	0,313090	231×24=5544	нет	786,59152	786,59152	нет	нет
Горячее водоснабжение	нет	0,365511	350×16=5600	нет	304,47	304,4697	нет	нет
Технологические нужды	нет	нет	нет	нет	нет	нет	нет	нет
Итого:	нет	0,745944	-	нет	1256,08	1256,0817	нет	нет
Собственные нужды котельной (ТЭЦ)(2%)	нет	0,01492	-	нет	25,12	25,1216	нет	нет
Потери в тепловых сетях(2%)	нет	нет	-	нет	нет	нет	нет	нет
Итого:	нет	0,760862	-	нет	1281,203	1281,2033	нет	нет

Состав и характеристика оборудования котельных, вид и годовой расход топлива представлен в таблице 1.4.2.

Таблица 1.4.2 - Состав и характеристика оборудования котельных, вид и годовой расход топлива

Тип котлов (по группам)	Количество	Общая мощность	Используемое топливо			Запрашиваемое топливо
			Вид основного (резервного)	Уд. расход	Годовой расход	Вид основного (резервного)	Удельный расход	Годовой расход с какого числа
1	2	3	4	5	6	7	8	9
ELLPREX 760 (основной)	1		-	-	-	Природный газ	155,3	2008г-0,1989
ELLPREX630 (резервный)	1		-	-	-	-	155,3
	2		-	-	-	-	-	0,1989

Примечание: 1.Годовой расход топлива указать общий по группам котлов;

2. Удельный расход топлива указать с учетом собственных нужд котельной.

Потребители тепла представлены в таблице 1.4.3.

Таблица 1.4.3 - Потребители тепла

№ г/п	Потребители тепла	Максимальные тепловые нагрузки (Гкал/ч)				Технология (Гкал/ч)	Итого Гкал/ч
		отопление	вентиляция	Гор.водосн. (макс.)
1	2	3	4	5		6	7
1	Инкубаторы	0,067343	0,3130899	0,365511	нет			0,7459
	Итого:							0,7459

Расчет максимально-часовых расходов тепла на отопление представлен в таблице 1.4.4.

Таблица 1.4.4 - Расчет максимально-часовых расходов тепла на отопление

№ г/п	Наименование	K_о	V	t_вн.	Расчет	Результат
1	2	3	4	5	7	8
1	Инкубаторий	0,15	9162,32	18	0,98×0,15×9162,32×(18-(-32))×10^-6	0,067343

	Всего	-	9162,32		-	0,067343

Qот.=M×K_о×V×(t_вн.-t_ро)×10^-6,(Гкал/час) (1.4.1)

где: М - поправочный коэффициент, учитывающий различие климатических зон; К_о- удельная отопительная тепловая характеристика здания, ккал/м³ч ^оС, V- объем здания по наружному обмеру, м³;

t_вн- расчетная температура воздуха в помещениях, ^оС;

t_ро - -32^оС, расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления.

Расчет максимально-часовых расходов тепла на вентиляцию представлен в таблице 1.4.5.

Таблица 1.4.5 - Расчет максимально-часовых расходов тепла на вентиляцию

№ г/п	Наименование	K_о	V	t_вн.	Расчет	Результат
1	2	3	4	5	7	8
1	Инкубационный и выводной залы	0,72	3016,3	20	0,98×0,72×3016,29×(20-(-32))×10^-6	0,112209	0,72 0,72	5607,8 538,2	18 28	0,98×0,72×5607,79× (18-(-32))×10^-60,98×0,72×538,2×(28-(-32))×10^-6	0,197843 0,003038
2 3
	Всего		9162,3			0,313090

Qв=M×K_в×V×(t_вн.-t_ро)×10^-6,(Гкал/час) (1.4.2)

где: М - поправочный коэффициент, учитывающий различие климатических зон;

К_в- удельная вентиляционная тепловая характеристика здания, ккал/м³ч ^оС; V- объем здания по наружному обмеру, м³;

t_вн- расчетная температура воздуха в помещениях, ^оС;

t_ро - -32^оС, расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления.

Расчет максимальных расходов тепла на горячее водоснабжение представлен в таблице 1.4.6.

Таблица 1.4.6 - Расчет максимальных расходов тепла на горячее водоснабжение

№	Наим.	m	a	Расчет	Результат
1	2	3	4	5	6
1	Инкубаторий	73 л/ч	1 ванна для мойка лотков	1,2×73×1×(705)×10^-6	0,005694
		140л/ч	1 мойка тележек	1,2×140×1×(705)×10^-6	0)10920
		630 л/ч	1 мерник рабочего раствора	1,2×630×1×(705)×10^-6	0,049140
		1750л/ч	1 ванна для ополаскивания лотков	1,2×1750×1×(705)×10^-6	0,000032
		3000 л/ч	1 ванна для замочки лотков	1,2×3000×1×(705)×10^-6	0,234
		87,5 л/ч	2 мойки секций	1,2×87,5×1×(705)×10^-6	0,01365
		23,4 л/ч	14 душевых процедур	1,2×23,4×1×(705)×10^-6	0,025552
		6,43 л/ч	Хоз-питьевые нужды 14 чел.	1,2×6,43×1×(705)×10^-6	0,007021

		0,4 л/ч	Уборка 625 м² помещения	1,2×0,4×1×(705)×10^-6	0,0195
	Итого: max				0,36551
	С учетом коэффициента одновременности 0,357				0,130487

Q_г.в=1,2×m×а×(55-t_х.в)×10^-6/24,(Гкал/час) (1.4.3)

где: m - средняя норма расхода горячей воды, л/сутки, за период со среднесуточной температурой наружного воздуха, равной или меньше 8^оС;

а - количество единиц измерения, отнесенное к суткам (число работающих, учащихся, мест; t_х.в - температура холодной (водопроводной) воды в ^оС в отопительный период.

Расчет годовых расходов тепла на отопление представлен в таблице 1.4.7.

Таблица 1.4.7 - Расчет годовых расходов тепла на отопление

№ г/п	Наименование	Расчет	Результат
1	2	3	4
1	Инкубаторий	24×0,067343×(18+4,1)/(18-(32))×231	165,021
	Итого:		165,021

Q_от.год=24×Q_от× (t_вн- t_ср.от.)/( t_вн- t_р.от.)×П_о(Гкал/год) (1.4.4)

где: t_вн - расчетная температура воздуха в помещениях, ^оС;

t_ср.от.- средняя температура наружного воздуха за отопительный период, ^оС ; t_р.от.- расчетная температура наружного воздуха самой холодной пятидневки, ^оС; П_о-- продолжительность отопительного периода, дней.

Расчет годовых расходов тепла на вентиляцию представлен в таблице 1.4.8.

Таблица 1.4.8 - Расчет годовых расходов тепла на вентиляцию

№ г/п	Наименование	Расчет	Результат
1	2	3	4
1	Инкубационный и выводные залы	24×0,110×(20+4,1)/(20-(-32))×231	288,313
2	Помещения по экспликации № 1,2,13,20,22,14,15,17,21,12,18,25	24×0,197×(18+4,1)/(18-(-32))×231	484,804

3	Помещения по экспликации № 14,15	24×0,003×(28-20)/(28-18)×231	13,475
	Иного:		786,592

Q_от.год=Z×Q_в×(t_вн- t_ср.от.)/( t_вн- t_р.от.)×П_о(Гкал/год) (1.4.5)

где: Z_- - усредненное за отопительный период число часов работы системы вентиляции;

t_вн - расчетная температура воздуха в помещениях, ^оС;

t_ср.от.
-- средняя температура наружного воздуха за отопительный период, ^оС.; t_{р.от. -}- расчетная температура наружного воздуха самой холодной пятидневки, ^оС;

П_о--- продолжительность отопительного периода, дней.

Расчет годовых расходов тепла на горячее водоснабжение представлен в таблице 1.4.9.

Таблица 1.4.9 _-- Расчет годовых расходов тепла на горячее водоснабжение

№ п/п	Наименование	Расчет	Результат
1	2	3	4
1	На производственные и бытовые нужды	16×0,130487/2,4×350	304,4696
	Итого:		304,4696

Q_г.в.год= А×( Q_г.в./2,4)×П_о, (Гкал/год) (1.4.6)

где: П_о-- продолжительность отопительного периода, дней;

А_-- Число часов потребления горячего водоснабжения в сутки (в отопительный период); 350 - число суток в году работы системы горячего водоснабжения.

газопровод котельная автоматизация инкубаторий

2. ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ

.1 Подбор основного оборудования котельной

Настоящим проектом для покрытия тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение производственного здания предусматривается строительство газовой котельной.

В котельной предусмотрено к установке 2 котла - ELLPREX 630 производительностью 630кВт и ELLPREX 760 производительностью 760кВт. Общая производительность котельной 1,39МВт (1,195Гкал/час). Основной вид топлива _-- природный газ с низшей теплотворной способностью 8000 ккал /м³. По надежности отпуска тепла котельная относится ко II категории. Котельная работает без постоянного обслуживающего персонала. Определение тепловых нагрузок на систему отопления и вентиляции представлено в таблице 2.1.1.

Таблица 2.1.1 - Определение тепловых нагрузок на систему отопления и вентиляции

№ п/п	Тепловая нагрузка на отопление	% нагрузки	Значение	Единицы измерения
1	2	3	4	5
1	Тепловая нагрузка на систему отопления и вентиляции
1.1	Без перспективы	100	2,1	Гкал/ч
1.2	С перспективой	20	0,34	Гкал/ч
1.3	Итого с перспективой		2,44	Гкал/ч
1.4	Собственные нужды котельной	5	0,10	Гкал/ч
1.5	Транспортные потери теплоты	7	0,13	Гкал/ч
1.6	Итого с потерями	-	2,67	Гкал/ч
	То же	-	3,1	МВт

Количество котлов, необходимых к установке, определяется исходя из тепловой нагрузки на систему отопления и горячего водоснабжения для максимально-зимнего периода. Согласно, для нужд отопления требуется как минимум два котла, один из которых будет работать в средне отопительный период, когда тепловая нагрузка снижается, или в случае аварии, может служить резервным. В проектах газовых котельных следует принимать заводские и типовые компоновки котлоагрегатов в соответствии с основными требованиями к проектированию. Котел должен быть:

. газовый;

. водогрейный;

. автоматизированный.

Основные показатели по котельной представлены в таблице 2.1.2.

Таблица 2.1.2 - Основные показатели по котельной

№	Потребители тепла	Расход тепла Гкал/ч			Технолог. Гкал/ч	Итого, Гкал/ч
		Отопление	Вентиляция	Горячее водоснабжение
1	Производственные здания	0,196	0,893	0,052	-	1,14
2	Котельная	0,009	-	-	-	0,009
	ВСЕГО:	0,205	0,893	0,052	-	1,15

Режим работы котлоагрегатов представлен в таблице 2.1.3.

Таблица 2.1. 3 - Режим работы котлоагрегатов

№	Наименование показателей	Режим
		максимально-зимний	при средней тем-пературе наиболее холодного месяца	летний
1.	Выработка тепла МВт	1,39	0,22	0,06
2.	Количество работающих котлов	1 ELL630 и 1 ELL760	1 ELL630	1 ELL630
3.	Процент загрузки котлов	95	35	10

Исходя, из ранее рассчитанных данных подберем котлоагрегаты.

Суммарный годовой расход тепла, с учетом потерь тепла ∑ Q₁^год равен 1256,08 Гкал/год.

Годовой расход условного топлива Q = 0,1989 Гкал.

Годовой расход натурального топлива Q = 0,1741 м³газ.

Расчетный часовой расход газа на проектируемую котельную составит 164,4 м³/час.

Техническая характеристика котлов.

Наименование ELLPREX630

Теплопроизводительность котла - 630МВт (542Гкал/час)

Рабочее давление - 0,6Мпа (6кгс/см²)

Температура на выходе из котла - 110 ºC

Температура на входе в котёл - не менее 60 ºC

Гидравлическое сопротивление - не более 3,7 КПа

Температура уходящих газов - не более 120˚С

КПД котла - 90%

Наименование ELLPREX760

Теплопроизводительность котла - 760МВт (653Гкал/час)

Рабочее давление - 0,6Мпа (6кгс/см²)

Температура на выходе из котла - 110 ºC

Температура на входе в котёл - не менее 60 ºC

Гидравлическое сопротивление - не более 3,7 КПа

Температура уходящих газов - не более 120˚С

КПД котла - 90%

На рисунке 2.1.1 показан общий вид водогрейного котла марки ELLPREX630 и ELLPREX760.

Рисунок 2.1.1 - Общий вид водогрейного котла марки ELLPREX630 и ELLPREX760

.2 Подбор газовых горелок

Подберем газовую горелку для котлов Unical: ELLPREX 760кВт с горелкой CUENOD C100. Мощность горелки определяется по формуле:

(2.2.1)

где - мощность котла, кВт;

η - КПД котла, %.

Q_г= =844,4кВт

Горелки подбираются с запасом мощности 15%.

На рисунке 2.2.1 изображена номограмма с рабочим полем горелки. Мощность 844,4 кВт находится внутри рабочего поля горелки.

Рисунок 2.2.1 - Номограмма с рабочим полем горелки

Подберем газовую горелку для котла «Viessmann» Vitoplex 200 SX2 производительностью 1300 кВт. Мощность горелки определяется по формуле:

(2.2.3)

где - мощность котла, кВт;

η - КПД котла, %.

Q_r=

Горелки подбираются с запасом мощности 15%.

На рисунке 2.2.2 изображена номограмма с рабочим полем горелки. Мощность 700 кВт находится внутри рабочего поля горелки.

Рисунок 2.2.2 - Номограмма с рабочим полем горелки

Плавно - двухступенчатые модулируемые газовые горелки Cuenod серий C.75-C.100 с системой AGP и низким выходом NOx (в комплекте с газовой магистралью) работающие на природном и сжиженном газе. Тепловая мощность 140 кВт-1040 кВт. Основные технические характеристики:

. Возможность вращения на 180°;

. Автоматическое прекращение подачи воздуха с помощью сервопривода;

. Предварительная регулировка на заводе для облегчения первого розжига;

. Класс защиты IP 43;

. Поставляется с головками трех длин;

. Легкая и быстрая установка на котле с помощью удобного соединения байонетного типа между горелкой и головкой;

. Установка электрических элементов в отсеке, изолированном от циркуляции воздуха и защищенном от попадания пыли;

. Дисплей для отображения информации, поступающей от встроенного оборудования с использованием системы MDE®;

. Компактная газовая магистраль с фильтром, регулятором давления, двумя электромагнитными клапанами, расположенными последовательно, а также реле минимального давления газа;

. Напряжение питания 400 В 50 Гц трехфазное;

11. Сокращение времени технического обслуживания:

электрические элементы с разъемом и колодками;

полная доступность воздушного контура и головки;

замена деталей головки без снятия горелки с котла.

Опции:

. Программное обеспечение для подключения персонального компьютера к электронному устройству MDE®;

. Комплект для подключения внешнего воздухозаборника;

. Комплект постоянной вентиляции;

. Комплект пост - вентиляции;

. Глушитель шума на впуске;

. Звуконепроницаемый кожух;

. Комплекты регулирования RC 6170 или 40;

. Комплект системы Variatron®;

. Блок контроля герметичности VPS 504/02.

Преимущества плавно - двухступенчатых модулируемых газовых горелок CUENOD серии С.75-С.100:

. Головка специальной конструкции обеспечивает содержание окислов азота ниже 80 мг/кВт-ч с использованием системы IME® (патент компании Cuenod);

. Микропроцессорное электронное управление горелкой в сочетании с системой MDE® (патент компании Cuenod) для хранения и одновременного отображения параметров работы;

. Очень низкий уровень шума;

. Система RTC® (патент компании Cuenod) для упрощения обслуживания головки;

. Кубическая конструкция с вентилятором поперечного расположения;

. Система AGP® (патент компании Cuenod) для обеспечения идеального соотношения газовоздушной смеси, высокого содержания CO2 в течении рабочего цикла горелки, а также для точного контроля подачи избыточного воздуха, необходимого для оптимальной работы конденсационных котлов с максимальным КПД;

. Шунт для измерения тока ионизации.

На рисунке 2.2.3 показан общий вид газовых горелок CUENOD C.75-C.100.

Рисунок 2.2.3 - Общий вид газовых горелок CUENOD C.75-C.100

3. ПОДБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ КОТЕЛЬНОЙ

.1 Подбор насосов котлового контура

Тепловой схемой котельной предусмотрено приготовление горячей воды с температурой 110ºС. Тепловая схема принята (согласно сложившейся ситуации теплоснабжения).

Система отопления и вентиляции здания рассчитана на теплоноситель воду с параметрами 110-70ºС, для обеспечения здания горячей водой на бытовые нужды, проектом предусмотрена установка для этих целей пластинчатых водонагревателей фирмы «Альфа Лаваль» 1 рабочий 1 резервный. Сетевые, подпиточные и циркуляционные и рециркуляционные насосы приняты фирмы «GRUNDFOS» (таблица 3.1).

Таблица 3.1 - Насосы котлового контура

№	Наименование	Марка	Кол-во	Характеристика насоса
				Подача м³/час	Напор м.в.ст.	Мощность кВт
К3	Насос сетевой	ТР 50-440/2	2	30,0	40	7,5 3ф
К4	Насос рециркуляционный	2	9,0	12	1,0 1ф
К5	Насос циркуляционный ГВ	TPD32-120/4	1	1,5	12	0.55 3ф
К6	Насос подпиточный	Hydrojet JP6	1	1,0	40	1,4 1ф

Регулировка температуры теплоносителя в системах отопления и вентиляции в зависимости от температуры наружного воздуха осуществляется погодным компенсатором ECL Comfort 200 фирмы «Danfoss» при помощи клапана по отопительному графику согласно температуры наружного воздуха и температуры теплоносителя.

3.2 Подбор сетевого насоса

Подбор насосов котлового контура для котлов ELLPREX 630 производительностью 630кВт и ELLPREX 760 производительностью 760кВт. Общая производительность котельной 1,39МВт (1,195Гкал/час).

Насосы устанавливаются в котельных с водогрейными котлами для частичной подачи горячей сетевой воды в трубопровод, подводящий воду к водогрейному котлу. Напор насосов греющего контура должен преодолевать гидравлическое сопротивление трубопроводов при расчетном максимальном расходе сетевой воды и потери напора в сетевом теплообменнике, теплообменнике - охладителе, котле и арматуре. Для подбора сетевого насоса требуются следующие формулы:

где: - потери давления в системе отопления (сопротивление абонента с.о.), кПа;

- потери давления в системе абонента, кПа;

- потери давления в регуляторах, кПа;

- потери давления в подогревателе горячего водоснабжения, кПа;

- потери давления в элеваторе.

(3.2.2)

где: - суммарные потери давления в контуре, кПа;

- сопротивление на источнике теплоты, кПа;

- сопротивление в трубопроводе, кПа.

(3.2.3)

где: требуемый напор сетевого насоса, кПа;

напор на всасывающем патрубке насоса, кПа.

(3.2.4)

где напор сетевого насоса, кПа.

Результаты расчётов по подбору сетевых насосов для системы отопления и вентиляции приведены в таблице 3.2

Таблица 3.2 - Технические характеристики сетевых насосов

	Технические характеристики
1	Марка	ТР 50-440/2
2	Производительность	30	м³/ч
3	Напор	40	м
4	КПД насоса	40	%
5	Количество	2	Шт
6	Частота	2910	об/мин
7	Мощность электропривода	7.5	кВт

На рисунке 3.2 показан общий вид насоса котлового контура Grundfos TP 50-440/2 A-F-A.

Рисунок 3.2 - Общий вид насоса котлового контура Grundfos TP 50-440/2 A-F-A

.3 Подбор рециркуляционного насоса

Технические характеристики насоса для рециркуляции представлены в таблице 3.3

Таблица 3.3 -Технические характеристики насоса для рециркуляции

	Технические характеристики
1	Марка	UPS 50-180F
2	Производительность	9	м³/ч
3	Напор	12	М
4	КПД насоса	-	%
5	Количество	2	Шт
6	Частота	1400	об/мин
7	Мощность электропривода	1	кВт

Устанавливаем один насос марки UPS 50-180F мощностью 1 кВт, так как он является более экономичным в сравнении с другими насосами. На рисунке 3.3 показан общий вид рециркуляционного насоса котлового контура Grundfos UPS 50-180 F.

Рисунок 3.3 - Общий вид насоса котлового контура Grundfos UPS 50-180 F

.4 Подбор циркуляционного насоса

Технические характеристики насоса для циркуляции ГВС приведены в таблице 3.4.1

Таблица 3.4.1-Технические характеристики насоса для циркуляции ГВС

	Технические характеристики
1	Марка	TPD32-120/4
2	Производительность	1.5	м³/ч
3	Напор	12	М
4	КПД насоса	-	%
5	Количество	1	Шт
6	Частота	1400	об/мин
7	Мощность электропривода	0.55	кВт

Устанавливаем один насос марки TPD32-120/4 мощностью 0,55 кВт, так как он является более экономичным в сравнении с другими насосами. На рисунке 3.4 показан общий вид насоса ГВ TPD32-120/4.

Рисунок 3.4 - Общий вид насоса котлового контура циркуляционный ГВ TPD32-120/4

.5 Подбор подпиточного насоса

Для подбора подпиточного насоса использованы следующие формулы:

(3.4.1)

где: объем воды в системе отопления, м³;

м³/ГКал;

максимальная тепловая нагрузка, ГКал.

(3.4.2)

где: объем воды в системе теплоснабжения, м³;

объем воды в системе отопления, м³;

объем воды в источнике отопления, м³. Вычисляется следующим образом:

,м³ , (3.4.3)

где: - объём котловой воды в 1 котле, м³;

- объём котловой воды во 2 котле, м³.

,м³, (3.4.4)

где: величина утечки теплоносителя, м³;

, кПа, (3.4.5)

где: статический напор в системе, кПа; высота здания, м.

, кПа, (3.4.6)

где: требуемый напор подпиточного насоса, кПа;

сопротивление подпиточной линии, кПа.

, кПа, (3.4.7)

где: напор подпиточного насоса, кПа.

Результаты подбора подпиточных насосов приведены в таблице 3.4.2.

Таблица 3.4.2 Технические характеристики подпиточного насоса

	Технические характеристики
1	Марка	Hydrojet JP6
2	Производительность	1	м³/ч
3	Напор	40	М
4	КПД насоса	-	%
5	Количество	1	Шт
6	Частота	2900	об/мин
7	Мощность электропривода	1.4	кВт

Устанавливаем один насос марки Hydrojet JP6 мощностью 1,40 кВт, так как он является более экономичным в сравнении с другими насосами. На рисунке 3.5 показан общий вид подпиточного насоса Hydrojet JP6

Рисунок 3.5 - Общий вид подпиточного насоса котлового контура Hydrojet JP6

.6 Подбор теплообменника сетевой воды

Теплообменник устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодному. Теплоносителями могут быть газы, пары, жидкости.

В дипломном проекте к установке принимаем водоводяные рекуперативные теплообменники, которых теплопередача от греющего теплоносителя к нагреваемому происходит через разделяющую их стенку трубы и в качестве теплоносителя используется горячая вода. Предусмотрена независимая схема подключения тепловой сети. В соответствии с тепловой схемой сетевой теплообменник рассчитываем на полную тепловую нагрузку для системы теплоснабжения Q_сет = 1,17 Гкал/ч. Подбор теплообменного аппарата приведён в таблице 3.6.1 и 3.6.2

Таблица 3.6.1 Подбор теплообменного аппарата

	Ед. изм.		Греющая среда	Нагреваемая среда
Тип среды			вода	вода
Тепловая нагрузка	Гкал/ч		1,17
Массовый расход	т / ч		7,2	7,2
Температура среды на входе в ПТО	°С		105	70
Температура среды на выходе из ПТО	°С		80	95
Допускаемые потери напора в ПТО, макс.	м.в.с.		3	3
Рабочее давление, макс.: 6 кгс/см².		Рабочая температура, макс.: 115 °С
Результаты расчета
Марка теплообменника.	Alfa Laval T2-BFG
Максимальное давление	Бар.		25
Площадь теплообмена	м²		117
Масса	кг		617
Расход среды	т/ч		7,2	7,2
Потери давления	кПа		2,9	2,7
Максимальная рабочая температура	°С		200

Таблица 3.6.2 Подбор теплообменного аппарата

Габариты
Высота	мм	380
Длина	Мм	140
Ширина	Мм	285

На рисунке 3.6 показан общий вид пластинчатого теплообменника фирмы Alfa Laval T2-BFG мощностью 1,17 Гкал/ч.

Рисунок 3.6 - Общий вид пластинчатого теплообменника фирмы Alfa Laval T2-BFG

3.7 Подбор расширительных баков для котлов мощностью 760 и 630 кВт

Система отопления представляет собой замкнутый контур, заполненный теплоносителем (вода или незамерзающая жидкость - антифриз). Поэтому, незначительное увеличение объема теплоносителя при повышении температуры может создать давление, превышающее предел прочности отдельных элементов системы, а уменьшение объема при понижении температуры может вызвать разрыв струи и нарушение циркуляции. Для предотвращения этих явлений в системах отопления служит расширительный бак. Для подбора расширительного бака необходимо знать вид теплоносителя, общий объем теплоносителя в системе, коэффициент расширения теплоносителя в системе, начальное и максимально допустимое значение давления и коэффициент заполнения расширительного бака при заданных условиях работы. По формуле 3.7.1 вычисляем объем расширения теплоносителя:

, л, (3.7.2)

где - объем расширительного бака, л;

- коэффициент расширения теплоносителя в системе;

- общий объем теплоносителя в системе, л;

- начальное давление в расширительном баке, атм;

- максимально допустимое значение давления, атм;

- коэффициент заполнения расширительного бака при заданных условиях работы.

По формуле 3.7.3 находим полный объем расширительного бака:

, л, (3.7.3)

где - полный объем расширительного бака, л;

- объем расширительного бака, л;

- коэффициент запаса равный 1,25 (или 25%).

В результате расчетов подберем расширительные баки.

Для компенсации температурного расширения и поддержания постоянного напора в системах в котельной установлены расширительные баки Flexcon:

на обратном сетевом трубопроводе (К8) - 1 шт;

в контуре котлов на линии (К8) - 1 шт.;

На рисунке 3.7 показан общий вид расширительного бака фирмы Flexcon CЕ140/1.5

Рисунок 3.7- Общий вид расширительного бака фирмы Flexcon CЕ140/1.5

.8 Подбор установки систем умягчения воды

Одним из наиболее распространенных видов химводоподготовки воды является система умягчения воды. Умягчение воды - это процесс удаления из воды солей щелочноземельных металлов, в основном кальция и магния (Ca и Mg). Концентрация солей кальция и магния обуславливает так называемую жесткость воды. Чем выше концентрация данных солей, тем выше жесткость воды.

Оценка исходных данных. Исходя из представленных данных лабораторного анализа исходной воды и требований, предъявляемых к качеству воды, корректировке подлежат следующие параметры (таблица 3.8.1):

Таблица 3.8.1 - Исходные данные

Показатель	Единицы измерения	Концентрация	Требующееся значение для паровых котлов
Жесткость	мг-экв/л	3,4	0,7
рН	ед.	7,0 принимается	7,0-11,0
Железо	мг/л	0,39	Не нормируется
Растворенный кислород	мкг/кг	-	50

В результате обменных реакций из обрабатываемой воды удаляются ионы Ca2+ и Mg2+, а в обрабатываемую воду поступают ионы Na+, анионный состав воды при этом не изменится.

Осуществлять метод натрий - катионирования предлагается на установке умягчения периодического действия кабинетного типа. Установка состоит из бака-солерастворителя, внутри которого размещается фильтр, и блока управления. Корпус фильтра изготовлен из полиэтилена высокой плотности с наружным покрытием из стекловолокна на эпоксидной смоле. В корпусе имеется верхнее резьбовое отверстие для установки дренажно-распределительной системы, загрузки фильтрующих материалов, крепления блока управления. Бак-солерастворитель используется для автоматического приготовления раствора поваренной соли, предназначенного для проведения регенерации загрузки. В качестве загрузки используются импортные сильнокислотные катионообменные смолы в Na-форме. Для приготовления регенерационного раствора предлагаем использовать таблетированную поваренную соль, производимую нами специально для этой цели. Регенерация осуществляется путем обработки ионообменной смолы раствором поваренной соли из бака-солерастворителя. Концентрированный раствор соли в баке-солерастворителе образуется в результате ее контакта с соответствующим объемом воды.

Для получения концентрированного солевого раствора необходим контакт избыточного количества соли с водой, для чего в солевом баке всегда должен находиться запас соли не менее чем на 2 - 3 регенерации. Показателем насыщенности солевого раствора является наличие нерастворенной соли в баке при продолжительном контакте соли с водой (в течение не менее 4-5 ч). Регенерация производится без применения специальных насосов за счет давления исходной воды (засасывание солевого раствора производится по принципу инжекции).

Периодическая загрузка соли в бак осуществляется обслуживающим персоналом.

Сигнал к началу регенерации поступает от встроенного водосчетчика, регистрирующего объем воды, прошедшей через установку. Работа установки полностью автоматизирована и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Во всех операциях процесса регенерации одного фильтра используется исходная вода. Технические характеристики фильтра представлены в таблице 3.8.2.

Таблица 3.8.2- Технические характеристики фильтра

Модель	HYDROTECH STF 1248-9000
Производительность номинальная, м³/ч	1,1
Производительность максимальная , м³/ч	1,4
Линейная скорость фильтрования, м/ч	29,19
Объемная скорость фильтрования, ОС/ч (ОС - объемы смолы)	33,33
Потери напора, кг/см²	0,4 -0,5
Допустимый диапазон давления, кгс/см²	2,5-6,0
Размеры корпуса фильтра (высота/диаметр), мм	11200/255
Размеры солевого бака (диаметр/высота), мм	450/650
Объем смолы, л	35
Объем солевого бака, л	100
Требуемая подача воды на взрыхление одного фильтра, м³/ч	0,35
Продолжительность регенерации, мин	63
Присоединительные размеры Dy,(вход/выход/дренаж), мм	25/25/15
Расход поваренной соли на регенерацию одного фильтра, кг	9
Месячный расход соли на регенерацию, кг	396
Объем воды, обрабатываемый за один фильтроцикл, м³	40,9
(при исходной жесткости 3,4 мг-экв/л)
Продолжительность одного фильтроцикла, ч	16,36
Электропотребление установки	8,9Вт,24В, 50 Гц (в комплект входит трансформатор 220В, 50Гц)

.9 Расчет стоков

Процесс регенерации автоматической установки умягчения состоит из следующих этапов: взрыхление, подача соли и медленная промывка, быстрая промывка, заполнение бака-солерастворителя. Приведенные параметры процесса регенерации относятся к заводской настройке, с которой установки поступают к потребителям. Параметры процесса регенерации уточняются в ходе пуско-наладочных работ и могут изменяться в зависимости от качества исходной воды и конкретных условий эксплуатации.

.10 Отвод дымовых газов

Отвод дымовых газов от проектируемых котлов осуществляется в проектируемые дымовые трубы выполненные из нержавеющей стали в готовой тепловой изоляции.

Расчет тяги в дымоходах котлов UNICAL представлен в таблице 3.10.

Температура уходящих газов, град. 195

Барометрическое давление, Па 99300

Таблица 3.10 - Расчет тяги в дымоходах котлов UNICAL

	Котел 630 кВт	Итого:	Разреж. за котлом при естественной тяге, ПА	Котел 760 кВт	Итого:	Разреж. за котлом при естественной тяге, ПА
D,м	0,3			0,3
A,м
B,м
L,м	2,15			2,15
H,м	10,0			10,0
V п.с.,м³/ч	1124,50			1357,00
tвх, град	160			160
tокр. град	10			10
K Вт\м²тр	2,92			2,92
Fв м²	2,03			2,03
∆t град	2,04			1,69
tкон. град	157,96			158,31
tср. град	159			159
∆Pтяги Па	41,75	41,75		41,78	41,78	25,88
λ	0,02			0,02
Fсеч. м²	0,07			0,07
Wух. м\с	4,42			5,33
Σζ	0,4			0,4
Dэкв. м	0,3			0,3
∆Pтр. Па	2,879			4,194
∆Pм.с Па	8,034			11,7
∆Pуч Па	10,91	10,91	30,84	15,9	15,9

Естественная тяга, создаваемая дымовой трубой для котла 630кВт,Па: 41,75

Аэродинамическое сопротивление дымового тракта для котла, Па: 10,91

Разрежение за котлом при естественной тяге, Па: 3084

Объем дымовых газов для котла 560кВт:

уг=9,52хVгхαх(273+Тух/273)=9,52х67,7х1,1х[(273+160)/273]=16,61х67,4=1124 ,5 м³\ч

Объем дымовых газов для котла 760 кВт:

уг =9,52 х Vг хαх(273+Тух/273) =9,52х81,7х1,1х(273+160/273)=1357,0 м³\ч

Естественная тяга, создаваемая дымовой трубой для котла 760 кВт, Па: 41,78

Аэродинамическое сопротивление дымового тракта для котла, Па: 15,90

Разрежение за котлом при естественной тяге, Па: 25,88

.11 Автоматизация котлов и котельной

Настоящий проект разработан на основании технического задания на проектирование, смежных комплектов чертежей, нормативных документов и правил СНиП II-35-76, ПБ 12-529-03, СНиП 3.05.07-85. Щит управления котлом и горелкой обеспечивают выполнение следующих функций:

. ручной пуск и остановка горелки;

. контроль технологических параметров;

. аварийная световая и звуковая сигнализация;

. аварийная остановка горелки при:

- погасании пламени запальника;

- погасании пламени в основной горелке;

повышении температуры сетевой воды на выходе из котла на 20 С ниже температуры насыщения;

понижении расхода сетевой воды ниже минимального допустимого;

понижении давления воздуха перед котлом;

повышении давления газа перед отсечным клапаном;

понижении давления в тракте котла ниже допустимого;

при пожаре в котельной;

исчезновении напряжения питания автоматики;

отсутствии герметичности клапанов. При обнаружении трещин, выпучины, пропусках в сварных швах обрыв анкерных болтов или связей, котлы останавливаются вручную обслуживающим персоналом.

Для измерения довзрывных концентраций метана в атмосферном воздухе, ПДКрз оксида углерода, выдачи звуковых и световых сигналов оповещения, а также для управления аварийным вентиляторам, используется газоанализаторы фирмы «Seitron». Газоанализаторы и схема контроля загазованности обеспечивают:

контроль уровня загазованности воздуха метаном, угарным газом в месте установки;

подачу световой и звуковой сигнализации при превышении концентрации метана в воздухе 10% НКПР срабатывание отсечного клапана;

подачу световой сигнализации при обрыве цепи питания датчиков или перегорании чувствительного элемента;

подачу световой и звуковой сигнализации при концентрации СО=20 мг/м³ - первый порог, включение аварийной вентиляции (при наличии вентилятора), срабатывание отсечного клапана при 100 мг/м³ СО - второй порог;

Данный комплект предусматривает автоматизацию узла учета газа. Автоматический учет расхода газа осуществляется вычислителем СПГ741, который работает совместно с датчиками расхода, температуры и давления.

В помещении котельной установлен щит ЩРУ который выполняет функции распределительного щита , щит управления отсечным клапаном. Световая и звуковая сигнализация щита срабатывает при:

- отсутствии питания щита;

аварии котлов;

при нормальной работе котлов;

аварии сетевых насосов;

загазованности котельной СН,СО;

пожаре;

несанкционированном доступе.

Для диспетчеризации котельной применен прибор «Гранит-4А» с выдачей аварийных сигналов через систему GSM:

-отсутствие питания щита;

авария котлов;

авария сетевых насосов;

загазованности котельной СН,СО;

пожаре;

несанкционированном доступе.

Регулирования температуры прямой сетевой воды осуществляется с помощью прибора ECL Comfort 200 с электронной картой Р30, регулирующим клапаном с электроприводом и термопреобразователями сопротивления, установленными на трубопроводах прямой и обратной сетевой воды и снаружи котельной. Прибор управляется регулирующим клапаном по отопительному графику в зависимости от температуры наружного воздуха, времени суток, дня недели. Для АВР сетевых насосов применен САУ-МП-11 «Овен». Для регулирования давления обратной сетевой воды, контроля уровня воды в расходном баке применен прибор типа САУ-7Е. Для обеспечения безопасности людей от поражения электрическим током при косвенном прикосновении проектом предусматривается защитное зануление приборов и электроаппаратуры, для чего все открытые проводящие части последних присоединить к нулевому

защитному проводнику (РЕ), в качестве которого используется третий проводник однофазной трехпроводной сети, четвертый при трехфазной сети. Система заземления принята TN-C-S.

3.12 Электроснабжение, электросиловое оборудование, электроосвещение

Настоящий объект разработан на основании технологических чертежей, технического задания Заказчика. По степени надежности электроснабжения токоприемники индивидуальной котельной относятся к потребителям II категории. В котельной устанавливается вводно-распределительный щит ЩР, питание щита осуществляется от ТП-1 «Инкубатор» секции от фидеров «Птичники» и «Инкубатор» по кабельной линии 2хАВВГ 4х25. Расчетная мощность составляет 16.9 кВт. Для обеспечения надежности электроснабжения котельной в щите ЩР установлено аварийное включение резерва, срабатывающее при пропадании питания на рабочем вводе. Напряжение принято: питающей сети-380/220В, от ЩВРУ-0,4кВ для электродвигателей 380-220В, для освещения - 220В.

Распределительная сеть к щитам ЩК1.2. ЩО, горелкам, электродвигателям насосов, выполняется кабелем по вновь установленным лоткам. Нулевой защитный проводник присоединить к металлическим нетоковедущим частям электродвигателей, шине РЕ ЩО, горелкам котлов.

В местах, где возможны механические повреждения на высоте до 2,0 м и при пересечении с трубопроводами, при прохождении на расстоянии менее 500 м от газопровода силовые кабели, кабели освещения проложить в стальных трубах.

Силовая сеть к электроприемникам оборудования выполнена кабелем NYM. Групповая сеть освещения выполняется кабелем NYM 3х25(фазный, нулевой рабочий, защитный нулевой проводник), прокладываемый отдельно на скобах под лотками, на тросах.

Выключатели рабочего освещения установить на высоте 1,7 м, розетки установить на высоте 1,0 м, выключатель аварийного освещения установить снаружи у входа в котельную.

Освещение предусматривается люминесцентными светильниками со сплошными рассеивателями, исполнение IP54, аварийное освещение предусматривается светильниками исполнения IP54 с лампами накаливания. Ремонтное освещение через трансформатор 220х12В. Розетки подключить через УЗО с током утечки 30мА. Основная система выравнивания потенциалов выполнена проводом ПВ1х25

Дополнительная система уравнивания потенциалов выполнена проводом ПВ1х6, присоединив его к корпусам щитов, баков, котлов, крышкам эл. двигателей, с помощью болтовых соединений от контура, выполненного из стальной полосы 40х3.5 мм по периметру котельной. Искусственные заземлители шины РЕ ЩР, молниезащиты выполнить из пяти стальных электродов ø18мм длиной 5,0м, присоединить их к шине РЕ ст. полосой 40х3,5 при помощи сварки в двух местах, в щите присоединение выполнить согласно ГОСТ 10434-82 через болтовые соединения.

4. НАРУЖНЫЕ ГАЗОПРОВОДЫ

.1 Общие данные

Проект «Газовой котельной мощностью 1,27 МВт СХПК «Племптица-Можайское» разработан на основании технических условий N-4/1846 от 31.07.07 выданных ОАО «Вологдагаз», задания Заказчика и топографической съемки, выполненной ОАО «ВологдаТИСИЗ» в 2008г.

В данном разделе проекта разработан наружный газопровод среднего давления от существующего здания ГРП до проектируемой отдельно стоящей котельной из легких конструкций рядом со зданием инкубатора.

Подключение проектируемого газопровода выполнено от существующего газопровода (Ø114 мм) высокого давления 1 категории в помещении ГРП. Давление газа в точке подключения 0,1-1,2 МПа. Расчетный расход газа на проектируемую котельную 164,4 нм³/час.

В существующем здании ГРП для снижения давления от 1,2 до 0,3 МПа предусмотрена ГРУ на раме (ГРУ-03М-1У1 с регулятором РДСК-50БМ).

Максимальный расход газа через РД ГРУ 1020 нм³/ч, при Рвх=1,2 МПа. Устойчивый диапазон работы регулятора давления в ГРУ достигается в диапазоне 0.1-816 нм³/час. Газопровод монтируется из полиэтиленовых труб ПЭ80 ГАЗ SDR17,6 - 110х6,3 ГОСТ Р 50.838-95.

Начальный и конечный участки подземного газопровода выполнены из стальных электросварных труб Ø108х4,0 по ГОСТ10704-91 из стали марки ВСт2сп2 ГОСТ 10705-80 с "Весьма усиленной" изоляцией из экструдированного полиэтилена.

Соединение полиэтиленовых труб между собой выполнить на сварке. Присоединение полиэтиленовых газопроводов к стальным выполнить при помощи неразъемных соединений «полиэтилен-сталь» усиленного типа.

Неразъемные соединения «полиэтилен-сталь» укладываются на основание из песка (кроме пылеватого) длиной по 1м в каждую сторону от соединения. При выходе из земли газопроводы заключить в футляры. После прокладки газопровода канавы восстановить. Глубина прокладки газопровода - 1,6 м. Грунты - суглинки. Глубина промерзания 1,5 м. Коррозионная активность грунта - средняя. Грунты по трассе газопровода относятся к сильнопучинистым.

Дно траншеи до укладки газопровода выравнивается слоем крупного или среднезернистого песка толщиной 10 см, согласно отметкам продольного профиля. После укладки газопровода предусмотреть его присыпку песком толщ. 20 см от верхней образующей трубы.

Вдоль трассы газопровода предусмотреть укладку сигнальной детектируемой ленты желтого цвета с надписью "Огнеопасно-газ" на расстоянии 0,2 м от верхней образующей газопровода.

На участках пересечений газопровода с подземными инженерными коммуникациями сигнальная лента укладывается вдоль газопровода дважды на расстоянии не менее 0,2 м между собой и на 2 м в обе стороны от пересекаемого сооружения.

Вдоль газопровода устанавливается охранная зона шириной 2 м от оси газопровода в каждую сторону по п. 7б «Правил охраны газораспределительных сетей». Срок эксплуатации полиэтиленового газопровода 50 лет.

Для определения местонахождения газопровода на углах поворота, а также на прямолинейных участках трассы (через 200 м) монтажной организацией устанавливаются опознавательные знаки. Опознавательный знак устанавливается в 1,0 м от газопровода справа по ходу газа. Знак выполняется по серии 5.905-25.05. Опознавательные знаки наносятся на железобетонные столбики или металлические реперы.

Выполнить герметизацию вводов инженерных сетей в здания в 50-метровой зоне от оси подземного газопровода. Охранную зону нанести на исполнительную съемку. После выхода из земли надземный газопровод прокладывается по фасадам существующих зданий инкубаторов до проектируемой котельной. Надземный газопровод окрашивается двумя слоями эмали ПФ-115 по двум слоям грунтовки ГФ-21. Проект разработан в соответствии с требованиями СНиП 42-01-2002 и ПБ 12-529-03.

Монтаж, испытание и прием в эксплуатацию оборудования, трубопроводов и арматуры производить согласно требований ПБ 12-529-03 «Правил безопасности систем газораспределения и газопотребления», СНиП 42-01-2002 «Газораспределительные системы», сборников правил СП 42-101-2003, СП 42-103-2003, СП 42-102-2004.

.2 Гидравлический расчет наружного газопровода

В основе гидравлического расчета газопроводной сети лежит определение оптимальных диаметров газопроводов, обеспечивающих пропуск необходимых количеств газа при допустимых перепадах давления. Расчет ведется исходя из максимально возможных расходов газа в часы максимального газопотребления. Как правило, при гидравлическом расчете газопроводов среднего и высокого давления расчетные расходы газа потребителями принимаются в качестве сосредоточенных нагрузок. Отличительной особенностью систем газоснабжения низкого давления с установкой газорегуляторных пунктов у каждого потребителя или небольшой группы потребителей населенного пункта является применимость к ним принципа расчета сетей с равномерно распределенными нагрузками.

При движении газа по трубопроводам происходит постепенное снижение первоначального давления за счет преодоления сил трения и местных сопротивлений:

(4.2.1)

В зависимости от скорости потока, диаметра трубы и вязкости газа течение его может быть ламинарным, то есть упорядоченным в виде движущихся один относительно другого слоев, и турбулентным, когда в потоке газа возникают завихрения и слои перемешиваются между собой. Режим движения газа характеризуется величиной критерия Рейнольдса (формула 4.2.2):

(4.2.2)

где - скорость потока, м/с; - диаметр трубопровода, м;

- кинематическая вязкость, м²/с.

Интервал перехода ламинарного движения в турбулентное называется критическим и характеризуется числом Рейнольдса Re = 2000-4000. При Re < 2000 - течение ламинарное, а при Re > 4000 - турбулентное.

Практически в распределительных газопроводах преобладает турбулентное движение газа. Лишь в газопроводах малого диаметра, например во внутридомовых, при небольших расходах газ течет ламинарно. Течение газа по подземным газопроводам считают изотермическим процессом, так как температура грунта вокруг газопровода за короткое время протекания газа изменяется мало.

Различают гидравлический расчет сетей низкого давления и среднего (высокого) давления. При гидравлическом расчете газопроводов низкого давлений, в которых перепады давления незначительны, изменение плотности и скорости движения газа необходимо учитывать, поэтому потери давления на преодоление сил трения в таких газопроводах определяются по формуле 4.2.3:

, (4.2.3)

где Р_н и Р_к- абсолютные давления газа в начале и в конце газопровода, МПа; - длина газопровода, м; - расход газа, м3/ч, при нормальных условиях;

- плотность газа при нормальных условиях, кг/м³; ₀ = 0,101325 МПа; - внутренний диаметр газопровода, см.

Для сетей низкого давления потери:

, (4.2.4)

где P_н- давление в начале газопровода, Па; P_к - давление в конце газопровода, Па. При выполнении гидравлического расчета газопроводов расчетный внутренний диаметр газопровода можно предварительно определять по формуле 4.2.5:

, (4.2.5)

где d₀ - расчетный внутренний диаметр, см; - коэффициент, зависящий от категории сети. Для сети низкого давления , откуда P₀ = 0,101325 МПа; _m - усредненное абсолютное давление газа в сети, МПа; , n, m - коэффициенты, зависящие от материала газопровода. Для стальных труб B = 0,022, m = 2, n = 5, для полиэтиленовых - B = 0,0446, m = 1,75, n = 4,75; Q₀ - расчетный расход газа, м3/ч, при нормальных условиях; ΔР_уд - удельные потери давления (Па/м - для сетей низкого давления, МПа/м - для сетей низкого давления), определяемые по формуле 4.2.6 :

, (4.2.6)

где ΔР_доп - допустимые потери давления (Па - для сетей низкого давления, МПа - для сетей низкого давления); - расстояние до самой удаленной точки, м.

Внутренний диаметр газопровода принимается из стандартного ряда внутренних диаметров трубопроводов: ближайший больший - для стальных газопроводов и ближайший меньший - для полиэтиленовых.

Коэффициент гидравлического трения λ определяется в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса:

, (4.2.7)

где υ - коэффициент кинематической вязкости газа, м²/с, при нормальных условиях;- внутренний диаметр трубопровода, см;- расход газа, м³/ч, при нормальных условиях.

А также в зависимости от гидравлической гладкости внутренней стенки газопровода, определяемой по условию 4.2.8:

(4.2.8)

где n - эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, принимаемая равной для новых стальных 0,01 см, для бывших в эксплуатации стальных - 0,1 см, для полиэтиленовых независимо от времени эксплуатации - 0,0007 см, для медных труб - 0,001 см. В зависимости от значения Re коэффициент гидравлического трения λ:

- для ламинарного режима движения газа при Re 2000

(4.2.9)

для критического режима движения газа при Re = 2000-4000

(4.2.10)

При Re > 4000 в зависимости от выполнения условия (4.2.8):

для гидравлически гладкой стенки (неравенство (4.2.8) справедливо):

при 4000 < Re < 100 000

при Re >100 000

(4.2.11)

для шероховатых стенок (неравенство (20) несправедливо) при Re > 4000

(4.2.12)

Таким образом, при проведении гидравлических расчетов газораспределительной сети учитывается материал газопровода, а также процесс старения трубы, который выражается в увеличении шероховатости и зарастании стальных труб и неизменности шероховатости в процессе эксплуатации и ползучести полиэтиленовых труб. Ползучесть полиэтиленовой трубы выражается в увеличении внутреннего диаметра на 5 % в процессе эксплуатации под воздействием внутреннего давления в результате уменьшения толщины стенки трубы.

При расчете газопроводов низкого давления, прокладываемых в условиях резко выраженного переменного рельефа местности, надо учитывать гидростатический напор, Па:

, (4.2.13)

где h - разность геометрических отметок газопровода, м;

и - плотности воздуха и газа, кг/м³;

знак «+» - при течении газа по направлению снизу вверх (при > ), а знак «-» - при движении газа сверху вниз (при > ). Для случаев, когда < (тяжелые газы), знаки меняются на обратные.

По итогам расчета принимаем:

5. ВНУТРЕННЕЕ ГАЗОСНАБЖЕНИЕ

.1 Общие данные

Проект «Газовой котельной мощностью 1,27 МВт СХПК «Племптица-Можайское». разработан на основании технических условий N-4/1846 от 31.07.07 выданных ОАО «Вологдагаз» и задания Заказчика. Проектом предусмотрено:

внутренний газопровод среднего давления от ввода в котельную;

установка в помещении котельной ГРУ на раме (ГРУ-03М-1У1 с регулятором РДСК-50М-2) для снижения давления газа с 0,3 МПа до 0,034 МПа;

установка и газовая обвязка двух напольных котлов Unical: ELLPREX 760кВт с горелкой CUENOD C100 ELLPREX 630кВт с горелкой CUENOD C75;

установка коммерческого узла учета газа (на среднем давлении) после ГРУ в котельной;

установка технологических узлов учета газа на каждом котле;

установка электромагнитного клапана для отсечки газа на входе в котельную.

При утечке природного газа в котельном зале или повышении концентрации угарного газа до порога 2, предусмотрено автоматическое отключение электромагнитного отсечного клапана на вводе газа в котельную с выдачей аварийного сигнала в помещение дежурных.

Проектом предусмотрено (в качестве легко сбрасываемых конструкций) остекление котельной площадью 5,2 м. Котельная работает без постоянного обслуживающего персонала. Проектируемая котельная располагается рядом с существующим металлическим зданием инкубатора предприятия (на углу). Максимальный расход газа через РД ГРУ 280,5 нм³/ч. Устойчивый диапазон работы регулятора давления в ГРУ достигается в диапазоне 0.1-224,4 нм³/час стоящем здании из легких конструкций типа «сэндвич».

Максимальный расход газа на котельную - 164,4 нм³/час. На котел ELLPREX 760 - 89,9 нм³/ч, на котел ELLPREX 630 - 74,5 нм³/ч.

Давление газа на выходе из ГРУ-34,0 кПа (340 мбар), перед горелками котлов-33,0 кПа (330 мбар). Давление газа перед клапанами горелок максимальное 360 мбар (36,0 кПа), минимальное 240 мбар (24,0 кПа), номинальное 300 мбар (30,0 кПа) - для горелок CUENOD с газовой рампой марки DUNGS MB-VEF 407.

Для коммерческого учета газа установлен счетчик RVG G100 с пропускной способностью max-213,7м³/час, min-4,0 м³/ч. Для технологического учета газа установлены счетчики RVG G65 с пропускной способностью max-133,6м³/час.

Вид топлива - природный газ по ГОСТ 5542-87 с теплотворной способностью 8000 ккал/нм³. Все оборудование и арматура сертифицированы и имеют разрешение Ростехнадзора России.

Конструкция запорной, регулирующей и предохранительных устройств должна обеспечивать герметичность затвора на менее класса «В» по ГОСТ 9544-93.

Сбросные свечи при прохождении через стены заключить в футляр и заземлить к проектируемому контуру заземления (см. разд. АГСВ). Проектом предусмотрена 3-х кратная вытяжка воздуха в котельной (2 дефлектора Ø315) и компенсирующий приток воздуха посредством жалюзийных решеток СТД 5291 - см. разд. ОВ.

Категория пожароопасности помещения котельной Г, степень огнестойкости II, класс СО. Перед монтажом произвести очистку труб и после окончания монтажа трубопроводы продуть воздухом и провести испытания на прочность и герметичность. Все трубопроводы окрасить эмалью за 2 раза по грунтовке. Опознавательную окраску выполнить по ГОСТ 14202-69. Монтаж, испытание и прием в эксплуатацию оборудования, трубопроводов и арматуры производить согласно требований ПБ 12-529-03 "Правил безопасности систем газораспределения и газопотребления".

.2 Подбор оборудования ГРУ

Функции ГРУ:

. Снижение давления до заданных параметров;

. Поддержание в автоматическом режиме этого давления на выходе из ГРУ;

. Отключение и прекращение подачи газа при давлениях превышающих заданные параметры;

. Отчистка газа от существенных механических примесей;

. Учёт расхода газа;

Подбор оборудования ГРУ заключается в подборе регулятора давления, предохранительного запорного клапана, газового фильтра и предохранительного сбросного клапана.Принципиальная схема ГРУ приведена на рисунке 5.2.1.

Рисунок 5.2.1 - Принципиальная схема ГРУ:1, 3, 7-кран шаровой, 2-фильтр газовый, 4-входной манометр, 5-клапан предохранительный сбросной КПС, 6-регулятор давления газа типа РДСК, 8-измерительный комплекс, 9-выходной манометр

В состав ГРУ входят:

. Регулятор давления - для обеспечения автоматического снижения давления газа и поддержания его значения на определённом уровне независимо от изменения и колебания давления во входном газопроводе.

По требованию правил «Безопасности в газовом хозяйстве» колебание давления за регулятором не должно превышать 10 % от заданного значения.

Согласно требований выбор регулятора давления следует производить по максимальному расчетному расходу газа потребителями и требуемому перепаду давления. Пропускную способность регулятора давления следует принимать на 15ь- 20 % больше максимального расчетного расхода газа, а выходное давление в пределах не более 10% от номинального. Нормальная работа регулятора обеспечивается при условии, когда его максимальная пропускная способность V_max не более 80%, а минимальная V_minне менее 10% от расчетной пропускной способности V при заданных входном р₁ и выходном р₂ давлении, т.е. когда выполняются условия 5.2.1:

и (5.2.1)

Если условия работы регулятора отличаются от паспортных, делают пересчёт производительности на рабочие условия. Пересчет производится по следующим формулам: при другой плотности газа:

, (5.2.2)

при скорости истечения газа через седло, меньшей критическойи

, (5.2.3)

а для

, (5.2.4)

при критической скорости истечения газа через седло и

, (5.2.5)

а для

, (5.2.6)

где индекс «т» - табличное значение параметра;и V_т - пропускная способность регулятора,м³/ч;

r и r_т- плотность газа при нормальных условиях, кг/м³;

и - перепад давления в регуляторе, МПа;

Р₁ и Р_1т - абсолютное входное давление газа, МПа;

Р₂ и Р_2т - абсолютное выходное давление газа, МПа.

В качестве регуляторов давления были подобраны регулятор РДСК-50М-2, предназначенный для редуцирования газа с высокого давления до рабочего, автоматического поддержания выходного давления на заданном уровне, производства ООО «Сигнал» город Саратов. На рисунке 5.2.2 представлен регулятор давления РДСК-50М-2.

Рисунок 5.2.2 - Регулятор давления РДСК-50М-2

. Предохранительно-сбросной клапан (ПСК) - для сброса некоторого количества газа в атмосферу при возможных кратковременных повышениях давления (не более чем на 15 % от рабочего) за регулятором, во избежание отключения газа на котельную предохранительно-запорным клапаном (ПЗК). Регулирование ПСК на срабатывание производится регулировочным болтом.

Предохранительный сбросной клапан ПСК-50С/50 служит для защиты газовой аппаратуры от недопустимого повышения давления газа в сети. В случае повышения давления газ через клапан сбрасывается в атмосферу.

Требуемая пропускная способность предохранительного сбросного клапана определяется из выражения 5.2.7:

V_тр=0,0005·V_max, м³/ч, (5.2.7)

Принимаем к установке мембранный пружинный клапан типа ПСК-50С/50. Для снабжения газом потребителей в период ремонта и ревизии ГРУ устанавливается с двумя линиями редуцирования. Отключающие устройства устанавливаются на входе и выходе из ГРУ. На рисунке 5.2.3 представлен предохранительный сбросной клапан ПСК-50С/50.

Рисунок 5.2.3 - Предохранительный сбросной клапан ПСК-50С/50

. Фильтр газовый FM c индикатором перепада давления - для очистки газа от механических примесей (пыли, окалины, грязи), Ду80 P_max= 6 бар, направление движения газа: справа - налево «Madas» - 1 шт. Очистка газа необходимо для того, чтобы предотвратить стирание уплотняющих поверхностей запорных устройств, острых кромок измерительных диафрагм, импульсных трубок и дросселей от загрязнения. Степень чистоты фильтра характеризуется перепадом давления, которое в процессе эксплуатации не должно превышать заданных параметров.

. Для учета газа в ГРУ предусмотрен измерительный комплекс газа СГ-ЭКВз-Р-0,5-100/1,6 на базе ротационного счетчика газа RVG G 65 и электронного корректора по температуре и давлению ЕК-260. СГ-ЭКВз-Р-0,75-40/1,6 предназначен для коммерческого и технологического рабочего и приведённого к стандартным условиям природного газа других неагрессивных газов посредством автоматической электронной коррекции показаний ротационного счетчика газа RVG G65 по температуре, давлению и коэффициенту сжимаемости измеряемой среды, с учетом вводимых вручную значений относительной плотности газа, содержания в газе азота и углекислого газа, удельной теплоты сгорания газа в соответствии с помощью электронного корректора ЕК-260(ЕК-270). Обозначение: СГ-ЭКВз - возможность использования комплекса во взрывоопасных зонах; Р - счетчик газа ротационный RVG; 0.5 - максимальное значение измеряемого абсолютного давления (МПа), на которое выбирается датчик давления; 100 - максимальный измеряемый объемный расход при рабочих условиях (м³/ч); 1.6 - максимально допустимое рабочее давление (избыточное) для корпуса счетчика газа, МПа.

.3 Расчет газопроводов

При проектировании трубопроводов выбор размеров труб осуществляется на основании гидравлического расчета. Гидравлический расчет газопроводов выполняют для определения внутренних диаметров трубопроводов, обеспечивающих пропуск необходимых количеств газа при допустимых для конкретных условий перепадах давления.

Цель гидравлического расчета газопровода высокого давления - определение диаметров газопроводов, подводящих газ потребителям. Диаметры должны быть такими, чтобы суммарные потери давления от ГРУ до самого удаленного потребителя не превысили располагаемый перепад давлений. Расход газа на один котел находим по формуле 5.3.1:

(5.3.1)

где - мощность котла, кВт;

- количество котлов, шт.;

с - коэффициент единиц измерения, равный 1,163 Вт/м³ ^оС;

- низшая рабочая теплота сгорания природного газа, равная 8000 ккал/м³;

η - КПД котла, %.

Расход газа G=375 м³/ч.

Давление до ГРУ равно:

(5.3.2)

где 0,1 МПа - атмосферное давление.

Давление Р= 0,4 МПа.

Определим диаметр газопровода до ГРУ:

(5.3.3)

где - расход газопровода, м³/ч;

T - абсолютная температура, равная 273^оС;

t_вн.- внутренняя температура котельной, ^оС;

P - давление до ГРУ;

Ѵ - максимальная скорость газа высокого давления, равная 25 м/ч.

Принимаем газопровод до ГРУ высокого давления Ø108 х 4.

Гидравлический расчет газопровода низкого давления представлен в таблице 5.3.1.

Таблица 5.3.1 - Гидравлический расчет газопровода низкого давления

Номер участка	Расчетный расход газа V, м³/ч	Длина участка, м	Маркировка трубы D_нх d, мм
0-1	280	4,82	108х4
1-2	210	2,68	108х4
2-3	105	3,72	108х4
1-4	89	1,53	89х3,5
1-5	89	1,14	76х3,5
2-6	74	1,53	57х3,0
2-7	74	1,14	76х3,5
2-8	74	1,53	57х3,0
2-9	74	1,14	76х3,5

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СРАВНЕНИЕ ПОЛИЭТИЛЕНОВЫХ И МЕТАЛИЧЕСКИХ ТРУБ

В данном проекте газопровод монтируется из полиэтиленовых труб ПЭ80 ГАЗ SDR17,6 - 110х6,3 ГОСТ Р 50.838-95. Начальный и конечный участки подземного газопровода выполнены из стальных электросварных труб Ø108х4,0 по ГОСТ10704-91 из стали марки ВСт2сп2 ГОСТ 10705-80 с "Весьма усиленной" изоляцией из экструдированного полиэтилена.

Моя задача сравнить стоимость полиэтиленовых и стальных труб.

Построить график сравнения цен. Сделать соответствующий вывод. На рисунке 6.1 показан график сравнения цен стальных и полиэтиленовых газовых труб.

Рисунок 6.1 - График сравнения цен.

В таблице 6.1 указаны цены на стальные и полиэтиленовые трубы.

Показатели	Ø, мм	75	90	110	125	160
Цена Полиэтиленовых труб, руб/м		213	308	455	585	957
Цена стальных труб, руб/м	720	1053	1296	1620

Вывод: я сравнил цены на стальные и полиэтиленовые трубы и выяснил что полиэтиленовые трубы экономически выгоднее покупать при всех диаметрах.

7. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ

.1 Требования пожарной безопасности к котельным установкам

Установки, вырабатывающие пар или горячую воду, называются котельными установками. В зависимости от назначения они бывают отопительные, отопительно-производственные и производственные. По размещению на генеральном плане установки подразделяются на отдельно стоящие, пристроенные к зданиям другого назначения и встроенные в здания другого назначения.

Парогенераторы, установленные в производственных или отопительно-производственных котельных, вырабатывают пар, который используют в технологических процессах (сушка, стерилизация, пастеризация), а также для обеспечения теплотой систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Пожарная безопасность котельных установок при их проектировании и эксплуатации обеспечивается соблюдением противопожарных требований, изложенных в строительных нормах и правилах по проектированию котельных установок и Правилах устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.

Действия оператора при пожаре в котельной, взрывах газов в топке и газоходах котла. Если пожар угрожает котельной или возник в самой котельной, следует принять меры к полной остановке котлов и предупреждению их взрыва, для чего необходимо закрыть запорный предохранительный клапан, задвижку на вводе, а также все краны и задвижки; открыть краны продувочных свечей и принять меры к тушению огня; закрыть шибер за котлом; закрыть окна и двери; если котел паровой, выключить питательный насос; поднять предохранительные клапаны и заклинить их, чтобы они не могли закрываться и обеспечивали выпуск пара в атмосферу; вызвать пожарную команду.

На случай пожара в котельной должен быть следующий противопожарный инвентарь: огнетушители ОП-5 (один на каждую топку), ящик вместимостью 0,5 м³ с сухим песком и две стальные лопаты, войлок или одеяло, шланг для водопроводного крана.

Взрыв газов может произойти в топке или в верхней части газоходов. При взрыве газов в газоходах повышается давление и возможны случаи разрушения обмуровки, а в топке происходит выбрасывание пламени из смотрового и загрузочного отверстий при открытой топочной дверце или сквозь щели при закрытых дверцах, что подвергает опасности обслуживающий персонал котельной. В случае взрыва газов в топке или газоходах котла обслуживающий персонал обязан немедленно остановить его работу и доложить об этом лицу, ответственному за котельную.

7.2 Меры пожарной безопасности при эксплуатации газоиспользующего оборудования

Пожарная опасность газового оборудования характеризуется возможностью образования взрывоопасных смесей газа с воздухом и высокими температурами на поверхностях элементов печей и аппаратов. Взрывоопасные смеси при утечке газа могут образовываться в помещениях при отсутствии в них вентиляции, а также в объеме печей и аппаратов.

Не допускается газового отопления в помещениях, относящихся по пожарной опасности к категориям А, Б и В, складских помещениях, гаражах на 50 и более автомашин, в помещениях, выполненных из легких металлических конструкций с утеплителем из горючих материалов в стенах и перекрытиях, а также в помещениях подвальных и цокольных этажей.

Аппараты водонагревательные емкостные газовые следует устанавливать в нежилых помещениях у несгораемых стен на расстоянии не менее 15 см от стены. Допускается установка аппаратов у сгораемых стен при условии изоляции стены кровельной сталью по листу асбеста толщиной 3 мм или асбестофанерой, которая должна выступать на 10 см за габариты корпуса.

При установке водонагревателя на сгораемый пол последний необходимо изолировать кровельной сталью по листу асбеста толщиной 3 мм или другим несгораемым материалом.

Отопительные приборы с горелками инфракрасного излучения, предназначенные для отопления помещений без постоянного обслуживающего персонала, должны предусматриваться с автоматикой, обеспечивающей прекращение подачи газа при погасании пламени горелки.

Расстояние от горелок инфракрасного излучения до конструкций из горючих материалов (стены, перегородки, оконные и дверные коробки и т. д.) должно быть не менее 0,5 м при температурах излучающей поверхности до 900 °С и не менее 1,25 м при температурах выше 900 °С, потолок и конструкции из горючих материалов над горелкой необходимо защищать или экранировать несгораемыми материалами.

Для отвода продуктов сгорания от газовых аппаратов и печей должен предусматриваться обособленный дымоход от каждого аппарата или печи. Допускается в существующих зданиях присоединение к одному дымоходу не более двух газовых аппаратов или печей, расположенных на одном или разных этажах, при условии ввода продуктов сгорания в дымоход на различных уровнях не ближе 50 см друг от друга или устройства в дымоходе на такую же высоту рассечек.

Расстояние от соединительной дымоотводящей трубы до потолка из негорючих материалов или стены должно приниматься не менее 5 см. При наличии деревянных отштукатуренных потолков и стен это расстояние принимается не менее 25 см. В случае обивки указанных конструкций кровельной сталью по листу асбеста толщиной 3 мм расстояние можно уменьшить до 10 см. Обивка должна выступать за габариты дымоотводящей трубы на 15 см с каждой стороны. Запрещается использовать для отвода в атмосферу продуктов сгорания газа дымоходы, выполненные из силикатного кирпича, шлакобетонных и других неплотных или пористых материалов. Во время эксплуатации дымоходов от газовых аппаратов и печей необходимо производить периодическую проверку и чистку каналов. Дымоходы подлежат периодической проверке и чистке в следующие сроки: один раз в квартал - кирпичные дымоходы от проточных газовых нагревателей, один раз в год - асбоцементные дымоходы, выполненные из специальных блоков жаростойкого бетона, дымоходы от проточных водонагревателей, оборудованных автоматикой по тяге, дымоходы от отопительных и отопительно-варочных печей.

.3 Техника безопасности при производстве строительно-монтажных работ

При производстве строительно-монтажных работ необходимо строго соблюдать правила техники безопасности в соответствии с главой СНиП 12-04-2002 и требованиями ГОСТ 12.3.002-75.

Пожарная безопасность на строительной площадке, участках работ и рабочих местах должна обеспечиваться в соответствии с Правилами пожарной безопасности при производстве строительно-монтажных работ и Правилами пожарной безопасности при производстве сварочных и других огневых работ на объектах народного хозяйства, утвержденного ГУПО МВД России, а также требованиям ГОСТ 12.1.004-76.

Электробезопасность на строительной площадке, участках работ и рабочих местах должна обеспечиваться в соответствии с требованиями СНиП 12-03-2001. При выполнении работ с применением машин в охранных зонах воздушных линий электропередачи необходимо выполнять требования ГОСТ 12.2.013.0-91.

Не допускается пользоваться открытым огнем в радиусе 50 м от места применения и складирования материалов, содержащих легковоспламеняющиеся или взрывоопасные вещества.

Складирование материалов, конструкций и оборудования должно выполняться в соответствии со стандартами или техническими условиями на материалы, изделия и оборудование.

Погрузочные и разгрузочные работы должны выполняться механизированным способом с учетом требований ГОСТ 12.3.009-76* и «Правил устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов», утвержденных Ростехнадзором.

Подача материалов, конструкций и оборудования на рабочее место должна выполняться механизированным способом и в технологической последовательности, обеспечивающей безопасность работ. При этом следует применять поддоны, контейнеры, тару и грузозахватные устройства, исключающие падение груза.

Стропы, траверсы и тара в процессе эксплуатации должны подвергаться техническому осмотру в сроки, установленные требованиями «Правил устройства и безопасности эксплуатации грузоподъемных кранов», а прочая технологическая оснастка - не реже, чем через каждые 6 месяцев. При эксплуатации тары для бетона, раствора, сыпучих материалов необходимо соблюдать требования ГОСТ 12.3.010-82 «Тара производственная. Требования безопасности при эксплуатации».

Средства подмащивания и другие приспособления, обеспечивающие безопасность производства работ, должны соответствовать требованиям ГОСТ 24259-80 и 24258-80.

До начала производства земляных работ в местах расположения действующих подземных коммуникаций должны быть разработаны и согласованы с эксплуатирующими их организациями мероприятия по безопасным условиям их выполнения, а на местности они должны быть обозначены соответствующими знаками и надписями.

Производство работ в зоне действующих подземных коммуникаций следует осуществлять под непосредственным руководством прораба или мастера, а в охранной зоне кабелей, находящихся под напряжением, или действующего газопровода, кроме того, под наблюдением работников электро- или газового хозяйства.

При рытье траншей и котлованов в местах, где происходит движение людей и транспорта, устанавливать ограждения с предупредительными надписями, а в ночное время - сигнальное освещение.

Разрабатывать грунт «подкопом» не разрешается. Получающиеся в забое «козырьки» должны немедленно срезаться. Запрещается пребывание людей как в пределах призмы обрушения, так и в зоне разворота экскаватора. Загрузку автомашин выполнять с боковой или задней стороны кузова, а не через кабину. Перемещение экскаватора с загруженным ковшом запрещается.

На всей территории строительной площадки должны быть установлены указатели рабочих проходов и проездов и определены зоны, согласно СНиП 12-03-2001, опасные для прохода и проезда. Эти зоны обозначать ограждениями, надписями, сигналами.

До начала работ должна быть проверена исправность монтажного и подъемного оборудования, а также захватных приспособлений. Способы строповки элементов конструкций и оборудования должны обеспечивать их подачу к месту установки в положении, близком к проектному.

Очистку конструкций от грязи и наледи следует производить до их подъема. Не допускается пребывание людей на элементах конструкций и оборудованием во время подъема или перемещения. Установленные в проектом положении элементы конструкций или оборудования должны быть закреплены так, чтобы обеспечивалась их устойчивость и геометрическая неизменяемость.

Не допускается нахождение людей под монтируемыми элементами конструкций и оборудования до установки их в проектное положение и закрепления. Во время перерывов в работе не допускается оставлять поднятые элементы конструкций и оборудования на весу. При выполнении бетонных и железобетонных монолитных работ следует руководствоваться требованиями СНиП 12-04-2002. Опалубку необходимо изготавливать и применять в соответствии с ППР.

Заготовка и обработка арматуры должна выполняться в специально предназначенных для этого и соответственно оборудованных местах. Ежедневно перед укладкой бетона в опалубку необходимо проверять состояние тары, опалубки и средств подмащивания. Рабочие, укладывающие бетонную смесь на поверхности с уклоном 20⁰, должны пользоваться предохранительными поясами.

Допуск рабочих к выполнению кровельных работ разрешается после осмотра прорабом или мастером совместно с бригадиром исправности несущих конструкций крыши и ограждений.

При выполнении работ на крыше с уклоном более 20⁰ рабочие должны применять предохранительные пояса. Места закрепления поясов должны быть указаны мастером или прорабом.

Для просушивания помещений строящихся зданий и сооружений рекомендуется использовать действующие системы отопления. При невозможности такого использования следует применять воздухонагреватели. При их установке следует выполнять требования «Правил пожарной безопасности в Российской Федерации». Запрещается обогревать и сушить помещения жаровнями и другими устройствами, выделяющими в помещения продукты сгорания.

При выполнении малярных работ с применением составов, содержащих вредные вещества, следует соблюдать санитарные правила при красочных работах с применением ручных распылителей.

8. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

Всем известно что в настоящее время большое внимание во всем мире уделяется проблемам экологии. Существенную долю в загрязнение окружающей среды вносит энергетическая отрасль. Работа котельных оказывает негативное влияние на окружающую среду, которое проявляется в изъятии земель, потреблении ископаемого топлива, складировании золошлаковых отходов, в токсичных выбросах в атмосферу и водный бассейн. В мире сжигается более 10 млрд.т.у.т. органического топлива, что соответствует выбросу газов, несущих в атмосферу различные вредные вещества: золу, серу, азота и углерода, а так же (в меньших количествах) органические соединения, называемые полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ).

В данном разделе произведена оценка возможного влияния проектируемой газовой котельной на качество атмосферного воздуха прилегающих территорий, поверхностных и подземных вод и почв, а также с учетом действующей и утвержденной нормативно-технической методической литературы разработаны и предложены нормативы предельно допустимых выбросов в атмосферу.

Проектируемая котельная - при сложившейся инфраструктуре и не окажет какого-либо существенного влияния на растительный и животный мир в месте проектирования, окажет минимальное воздействие на почвы, поверхностные и подземные воды.

Большее влияние будет оказано на атмосферный воздух, все они предельно допустимые. Предельно допустимый выброс (ПДВ) - научно обоснованный норматив, установленный из условия, что содержание загрязняющих веществ в приземном слое атмосферного воздуха от источника или их совокупности не должно превышать норматив качества воздуха для населения, животного и растительного мира. Разработка нормативов допустимых выбросов - комплексная работа, проводимая с учетом физико-географических особенностей района, технологического уровня производства, экологической ситуации и других факторов.

.1 Вещества, загрязняющие окружающую среду

Основной источник вредных веществ при работе котельной являются котлоагрегаты. При горении газа в атмосферу поступают вредные вещества:

окись углерода;

окислы азота;

сернистый ангидрид.

.2 Мероприятия по охране окружающей среды

При сжигании различных топлив, наряду с основными продуктами сгорания (СО₂ , Н₂ О, NO₂ ) в атмосферу поступают загрязняющие вещества в твердом состоянии (зола и сажа), а также токсичные газообразные вещества - серный и сернистый ангидрид (SO₂ , SO₃ ). Все продукты неполного сгорания являются вредными (CO, CH₄ , C₂ H₆ ).

Окислы азота пагубно воздействуют на органы дыхания живых организмов, а также разрушающе действуют на оборудование и материалы, способствуют ухудшению видимости.

Окислы азота образуются за счет окисления содержащегося в топливе азота и азота воздуха, и содержатся в продуктах сгорания всех топлив. Условием окисления азота воздуха является диссоциация молекулы кислорода воздуха под воздействием высоких температур в топке. В результате реакции в топочной камере образуется в основном окись азота NO (более 95%). Образование двуокиси азота NO₂ за счет доокисления NO требует значительного времени и происходит при низких температурах на открытом воздухе. Очистка продуктов сгорания от NO и других окислов азота технически сложна и в большинстве случаев экономически нерентабельна. Вследствие этого, усилия направлены в основном на снижение образования окислов азота в топках котлов.

Лучшим способом снижения образования окислов азота является организация двухстадийного сжигания топлива, т. е. применение двухступенчатых горелочных устройств. Поэтому в первичную зону горения подается 50 - 70% необходимого для горения воздуха, остальная часть воздуха поступает во вторую зону, т.е. происходит дожигание продуктов неполного сгорания.

Снижение температуры подогрева воздуха и уменьшение избытка воздуха в топке тоже уменьшает образование окислов азота, как за счет снижения температурного уровня в топке, так и за счет уменьшения концентрации свободного кислорода.

Защита воздушного бассейна от загрязнений регламентируется предельно допустимыми концентрациями вредных веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов. Предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества в воздухе является критерием санитарной оценки среды.

Под предельно допустимой концентрацией понимают такую концентрацию различных веществ и химических соединений, которая воздействии на организм человека не вызывает каких-либо патологических изменений или заболеваний.

ПДК атмосферных загрязнений устанавливается в двух показателях: максимально-разовая и среднесуточная.

Для двуокиси азота (NO₂) - основного загрязняющего вещества при работе котельной на природном газе, предельно допустимая максимально-разовая концентрация равна 0,085 мг/м³ , среднесуточная - 0,04 мг/м³ .

Главным фактором, влияющим на рассеивание токсичных веществ, является ветер.

Таким образом, предусмотренный проектом комплекс мероприятий по охране атмосферного воздуха включает:

применение в качестве основного топлива природного газа - более экологически чистого вида топлива;

установка достаточно высоких дымовых труб.

котлоагрегаты оснащены приборами, регулирующими количество воздуха и процесс горения, что дает возможность контролировать процесс горения топлива.

.3 Общие положения и мероприятия СЗЗ

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) - это территория, отделяющая предприятия, их отдельные здания и сооружения с технологическими процессами, являющимися источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека, от жилой застройки.

В целях обеспечения безопасности населения, являющихся источниками воздействия на среду обитания и здоровье человека устанавливается специальная территория с особым режимом использования (далее - санитарно-защитная зона (СЗЗ), размер которой обеспечивает уменьшение воздействия загрязнения на атмосферный воздух (химического, биологического, физического) до значений, установленных гигиеническими нормативами. По своему функциональному назначению санитарно-защитная зона является барьером, обеспечивающим у безопасность населения при эксплуатации объекта в штатном режиме.

Ориентировочный размер санитарно-защитной зоны по классификации должен быть обоснован проектом с расчетами ожидаемого загрязнения атмосферного воздуха и уровней физического воздействия на атмосферный воздух и подтвержден результатами натурных исследований.

Санитарно-защитная зона (СЗЗ) промышленных производств и объектов разрабатывается последовательно:

. ориентировочная СЗЗ - по действующим нормативным документам;

. расчетная (предварительная) СЗЗ:

- по фактору химического загрязнения воздуха, выполненная на основании проекта с расчетами загрязнения атмосферного воздуха;

по факторам физического воздействия на атмосферный воздух (шум, вибрация, ЭМП и др.);

3. интегральная СЗЗ - с учетом всех факторов по наибольшему удалению пофакторных границ;

4. установленная (окончательная) СЗЗ - на основании результатов натурных наблюдений и измерений для подтверждения расчетных параметров.

Критерием для определения размера санитарно-защитной зоны является не превышение на ее внешней границе и за ее пределами ПДК (предельно допустимых концентраций) загрязняющих веществ для атмосферного воздуха населенных мест, ПДУ (предельно допустимых уровней) физического воздействия на атмосферный воздух.

Обоснование границы СЗЗ по фактору химического загрязнения атмосферного воздуха расчетный размер СЗЗ определить не представляется возможным в виду того, что прогнозируемые приземные концентрации не достигают значений 1,0/0,8 ПДК населенных мест по всем нормируемым веществам, присутствующим в выбросах источников загрязнения атмосферы на территории проектируемого объекта. По фактору физического воздействия (шум) расчетный размер СЗЗ определяется по линии 45 ДБ и составляет 15 м.

Вывод: Расчетный размер СЗЗ принимается 15 м от здания котельной. Проектируемый объект не окажет существенного влияния на загрязнение приземного слоя атмосферного воздуха прилегающих территорий, а предполагаемое место его размещения (площадка проектирования и строительства) удовлетворяет нормативным требованиям по охране атмосферного воздуха по химическим факторам.

8.4 Контроль за загрязнением воздушной среды

На территории предприятия необходимо периодически проверять загазованность окружающего воздуха в рабочей зоне, на границе СЗЗ. Отбор и анализ проб проводить специализированной организацией, имеющей лицензию. На границе установленной СЗЗ предельно допустимые выбросы не должны превышать 1 ПДК.

При неблагоприятных метеорологических условиях в кратковременные периоды загрязнения атмосферы, опасного для здоровья населения, предприятия должны обеспечить снижение выбросов вредных веществ, вплоть до частичной или полной остановки работы предприятия.

Контроль загрязняющих веществ в атмосферном воздухе на контрольных постах должен проводится согласно требований СанПиН 2.1.6.1032-01 п.5.

Перечень загрязняющих веществ, подлежащих контролю, методы их определения, и периодичность отбора проб атмосферного воздуха согласовываются в установленном порядке. Периодичность контроля на контрольных постах определяется территориальными органами Территориального Управления Роспотребнадзора по Вологодской области.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте представлен проект газовой котельной Инкубатория СХПК «Племптица-можайское» Вологодского района, Вологодской области.

Были выполнены поставленные цели и задачи. По результатам расчетов были приняты к установке два водогрейных котла ELLPREX 760 (основной) и ELLPREX630 (резервный) производительностью 760кВт (основной) и 630кВт (резервный) общей мощностью 1,39МВт=1,19Гкал/час, которые обладают более высокой экономичностью по сравнению с котлами других фирм, работающие на природном газе. Произведены соответствующие технологические расчеты, наружного газопровода, подобраны трубопроводы, основное и вспомогательное оборудование котельной, оборудование ГРУ, дымовая труба.

Для надежной и безопасной эксплуатации котлоагрегатов выполнена автоматизация котлов и котельной, и регулирования процессов. Котельная работает в автоматическом режиме и не требует постоянного присутствия обслуживающего персонала.

Произведена оценка возможного влияния проектируемой газовой котельной на качество атмосферного воздуха прилегающих территорий, поверхностных и подземных вод и почв. Представлены меры и требования пожарной безопасности к котельным установкам и к газоиспользующему оборудованию.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. СанПиН 2.1.4.10749-01. Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды: утв. Гл. гос. санитар. врачом РФ 07.04.2009. - Введ. 01.09.2009. - Санкт-Петербург: Деан, 2003. - 30 с.

. Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент: справочник. В 4-х кн. / Е.В. Аметистов, Б.С. Белосельский, Б.Т. Емцев; под общ. ред. В.А. Григорьева, В.М. Зорина. - 2-е изд., перераб. - Москва.: Энергия, 1968. - Кн. 2. - 472 с.

. Соколов, Б.А. Контрольно-измерительные приборы и автоматика котлов / Б.А. Соколов - Москва: Академия,2012 - 64 с.

. ГОСТ 10704-91. Трубы стальные электросварные прямошовные - Введ. 01.01.93. - Москва: Министерство монтажных и специальных строительных работ , 1993. - 12 с.

. Правила безопасности систем газораспределения и газопотребления: утв. постановлением Правительства РФ 18.03.2003 - Введ. 04.04.2003 №9 - Санкт-Петербург: Деан, 2003. - 48 с

7. Строительные нормы и правила: Защита от шума: СНиП 23-03-2003 /Госстрой России. - Взамен СНиП II-12-77 <http://files.stroyinf.ru/Data1/1/1897/index.htm>; Введ. 30.06.2003 №136. - Санкт-Питербург: Изд-во ДАЕН, 2010. - 15 с табл.1.

8. СанПиН 2.1.6.1032-01. Гигиенические требования к обеспеченю качества атмосферного воздуха населенных мест: утв. Гл. гос. санитар. врачом РФ 18.05.2011 №2711. - Введ. 01.10.2001. - Санкт-Петербург: Деан, 2004. - 35 с.

. Строительные нормы и правила: Основания зданий и сооружений: СНиП 2.02.01-83 / Госстрой СССР; Введ. 05.12.1983. - 70 с.

.Елизаров Е.И. Технические средства автоматизации / Е.И. Елизаров - Москва.: Академия,2004- 25 с.

. Дорохин, Е.Г. Основы эксплуатации линейной защиты и автоматизации / Е.Г. Дорохин - Москва.: Академия,2006 - 48 с.

Проект газовой котельной для инкубатория 'Племптица-Можайское'

Проект газовой котельной для инкубатория 'Племптица-Можайское'

7.2 Меры пожарной безопасности при эксплуатации газоиспользующего оборудования

.3 Техника безопасности при производстве строительно-монтажных работ

3.12 Электроснабжение, электросиловое оборудование, электроосвещение

7.2 Меры пожарной безопасности при эксплуатации газоиспользующего оборудования

Похожие работы на - Проект газовой котельной для инкубатория 'Племптица-Можайское'