• RU
  • icon На проверке: 14
Меню

Проектирование электрокотельной

  • Добавлен: 25.01.2015
  • Размер: 2 MB
  • Закачек: 3
Узнать, как скачать этот материал

Описание

В данном дипломном проекте произведены и показаны расчеты: тепломеханической части, системы отопления и вентиляции электрокотельной, расположенной в городе Усть-Каменогорске. А также сделан подбор основного тепломеханического оборудования, необходимого для электрокотельной.

Разработан проект производства работ по монтажу технологического оборудования электрокотельной.

Состав проекта

icon
icon
icon ДИПЛОМ~1.DOC
icon Чертежи.CDR

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon ДИПЛОМ~1.DOC

В данном дипломном проекте произведены и показаны расчеты: тепломеханической части системы отопления и вентиляции электрокотельной расположенной в городе Усть-Каменогорске. А также сделан подбор основного тепломеханического оборудования необходимого для электрокотельной.
Разработан проект производства работ по монтажу технологического оборудования электрокотельной.
Автоматизирована работа подающего воду от электрокотлов и обратного трубопровода тепловой сети.
Выполнен экономический расчет стоимости тепломеханического оборудования в котором учтены затраты на монтаж этого оборудования. Подсчитана объектная смета на строительство электрокотельной с учетом зимнего удорожания работ и непредвиденных расходов.
Рассмотрены вопросы безопасности при эксплуатации оборудования электрокотельной защита от вибрации и охрана окружающей среды.
Теплотехническая часть
1.2.Основные технические решения
1.3.Определение расчетных расходов теплоносителя
1.4.Штаты электрокотельной
2.Регулирование отпуска теплоты
2.1.Регулирование отпуска теплоты в открытых системах
3. Выбор оборудования для водогрейной электрокотельной
3.2.Подбор сетевых и подпиточных насосов
3.3.Подбор насоса водопроводной воды
4.Расчет водород-катионитных фильтров
3.5.Подбор бака для хранения серной кислоты (H2SO4)
3.6.Подбор деаэратора
3.7.Подбор водоводянного теплообменика
1.Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций
1.1.Сопротивление теплопередаче стены
1.2.Сопротивление теплопередаче покрытия
1.3.Сопротивление теплопередаче наружных дверей и окон
1.4.Сопротивление теплопередаче пола бытовых помещений
1.5.Расчет сопротивления теплопередаче пола
2.Расчет теплопотерь помещений
3.Расчет нагревательных приборов из ребристых и гладких труб
3.1.Для помещения ПСУ
3.2.Для бытового помещения
3.3.Для комнаты отдыха
3.4.Расчет систем воздушного отопления. Для котельного зала
1.Поступление тепла в помещение
1.1.Тепловыделение от электрического котла в помещение
1.2.Тепловыделение от трансформатора
1.3.Поступления тепла от электродвигателей в электрокотельную
1.4.Тепловыделение от источников освещения
1.5.Теплопоступление от солнечной радиации
2.Расчет воздухообмена и выбор оборудования
Организация и управление строительством
1.Краткая характеристика объекта и условий его монтажа
2.Календарный план производства работ по объекту
2.1.Определение объемов работ трудозатрат и времени
2.2.Составление и расчет календарного графика работ
3.Расчет монтажного генплана
3.1.Временные здания
3.2.Обеспечение площадки энергоресурсами
4.Технология производства монтажных работ
4.1.Описание процесса монтажа семи электрокотлов
большой мощности установленных на отметке 2400 котельного зала
Автоматизация электоркотельной
1.Описание функциональной схемы автоматизации подающего
от электрокотлов и обратного трубопровода теплосети
2.Выводы об улучшении основных технико- экономических
показателей за счет принятых решений по автоматизации
Безопасность и экологичность проекта
1.Требования к зданиям и помещениям электрокотельных
2.Мероприятия по безопасной эксплуатации электродных котлов
3.Электробезопасность
3.1.Действие электрического тока на организм человека
3.2.Оказание помощи человеку пораженному электрическим током
3.3.Электрическая изоляция токоведущих частей
3.4.Организационно- технические мероприятия
4.Защита от вибрации
4.1.Методы защиты от вредного воздействия вибрации
4.3.Виброгасящие основания
5.Охрана окружающей среды
Качество благосостояние и уровень жизни зависят в основном от трех составляющих: энергетики экологии и экономики. Три «Э» оказывают значительное влияние на наше общество какое из них главное - трудно определить. Современное развитие общества характеризуется коренной перестройкой структуры топливно-энергетического комплекса. Это обусловлено возрастающим дефицитом органического топлива повышением на него цен на мировом рынке обострением экологических проблем. В данных условиях мероприятия по экономии ресурсов являются приоритетными в долговременной энергетической политике.
Использование электроэнергии для целей теплоснабжения нашло широкое распространение во многих регионах Российской Федерации а так же в Восточном Казахстане.
Преобразование электрической энергии в тепловую в системах электроснабжения может осуществляться в электрокотельных в системах электрического отопления нагрева воздуха для вентиляции приготовления горячей воды и получения пара с различными конструктивными решениями этих систем.
Применение электроэнергии для целей теплоснабжения по сравнению с котельными работающими на твердом и жидком топливе позволяет:
- значительно снизить вес оборудования номенклатуру требуемых материалов стоимость трудоемкость и сроки строительно-монтажных работ в три-пять раз;
- повысить надежность теплоснабжения за счет простоты ремонта замены деталей и узлов котельной исключения аварийного состояния при потере воды из системы и котлов;
- обеспечить минимальные трудозатраты и расход электроэнергии на эксплуатацию за счет более высокого технического уровня регулирования достигаемого простыми и надежными электрическими приборами автоматического управления;
- полностью исключить загрязнение воздушного бассейна населенных мест;
- возможность участия в уплотнении суточных графиков электрических нагрузок.
Недостатками электротеплоснабжения является:
- повышенный удельный расход электроэнергии;
- повышенный удельный расход цветных металлов;
- опасность в пожарном отношении.
Однако единственно правильным критерием вариантов технического решения схем теплоснабжения является их экономическая и экологическая целесообразность.
В качестве экономических критериев при сравнении вариантов используются: эксплуатационные расходы капиталовложения и приведенные затраты.
При решении вопроса о выборе типа электрокотельных (встроенных групповых квартальных или районных) следует учитывать что;
) удельные затраты на строительство и эксплуатацию тепловых сетей увеличиваются с ростом мощности локальных систем теплоснабжения;
) тепловые потери в трубопроводах тепловых сетей достигают десять и более процентов от общей теплопроизводительности;
) затраты на тепловые сети при электрических котельных не компенсируются более высоким коэффициентом полезного действия и снижением удельных трудозатрат за счет увеличения мощности котельных;
) с приближением генератора тепла к потребителям и сохранением числа последних приходящихся на один генератор повышается эффективность автоматизации процессов теплового регулирования; оптимальный вариант котельных – встроенная котельная в каждом здании;
) централизация производства тепла в электрических котельных снижает затраты на строительство и эксплуатацию распределительных электросетей (мощные районные котельные могут работать на напряжении шесть и 10 кВ с температурой теплоносителя 150-70°С) но вызывает соответственные расходы.
Экономический анализ как правило позволяет рекомендовать различные системы электрического теплоснабжения в следующей последовательности:
а) местные нагревательные приборы и установки непосредственного преобразования электрической энергии в тепловую практически возможно использовать для небольших помещений и зданий для нового строительства;
б) встроенные в здания электрокотельные с электродными котлами низкого (до 04 кВ) напряжения целесообразны при необходимости сохранить имеющиеся или запроектированные системы водяного отопления;
в) электрокотельные с электродными котлами высокого напряжения (6-10 кВ) допустимы при подтвержденной расчетами целесообразности сохранения существующих тепловых сетей на промышленных предприятиях с большим потреблением тепла а так же для временного теплоснабжения.
Применение электрокотельных для нужд теплоснабжения общественных и производственных зданий дает энергосберегающий и экономический эффекты возможность использования экологически чистых технологий при отсутствии выбросов в атмосферу вредных веществ и примесей.
Использование эффекта непосредственной трансформации электрической энергии в тепловую является весьма перспективным направлением
вразвитиисистемотоплениязданий. 1 ТЕПЛОМЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Электробойлерная предназначена для теплоснабдения ремонтно-производственной базы (РПБ) расположенной на левом берегу реки Иртыш города Усть-Каменогорска.
Максимальная часовая нагрузка на электробойлерную составляет 55 Гкалчас. В соответствии с заданием на проектирование тепловой схемой предусматриваются две системы теплоснабжения:
а) для технологических нужд с параметрами 150-700С постоянно в течение года без разбора воды из сети;
б) для нужд отопления вентиляции и горячего водоснабжения с параметрами 150-700С по относительному графику с непосредственным водоразбором.
1.2 Основные технические решения
В основу разработки проекта положен принцип блочной и комплектной поставки на стройплощадку электрокотельной оборудования серийного заводского изготовления и разработанных в проекте блоков которые должны изготавливаться на заводах или в ремонтных мастерских заказчиков.
Здание электрокотельной одноэтажное отдельно стоящее размером в плане 36 на 12 метров с пристроенной трансформаторной подстанцией. Основное и вспомогательное оборудование кроме резервуаров-аккумуляторов и бака горячей воды размещено в помещении котельной.
Количество электрокотлов выбирается согласно тепловым нагрузкам из расчета их работы 16 часов в сутки. Время паузы соответственно восемь часов подбирается на период наибольшей загрузки энергосистемы. В связи с этим проектом предусматривается установка двух баков-аккумуляторов емкостью 100 м3 каждый.
В проекте применяются следующие блоки:
а) блок управления электродными котлами;
б) блок управления аккумуляторными резервуарами;
в) блок циркуляционных насосов;
г) блок сетевых насосов;
е) блок горячего водоснабжения;
ж) блок антирелаксационного контура;
з) блок магнитной обработки воды;
и) блок установки автоматизированной вакуумной деаэрационно-подпиточной ВДПУ-3.
Установка блоков осуществляется на усиленный пол без фундаментов с креплением опорных конструкций блока к закладным деталям в полу.
Применение блоков позволяет сократить трудоемкость монтажных работ так как основные трудозатраты переносятся со строительной площадки на завод-изготовитель нестандартизированного оборудования имеющий более оснащенную базу.
1.3 Определение расчетных расходов теплоносителя
Расчетный расход сетевой воды при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять для отопления вентиляции и горячего водоснабжения на отопление и вентиляцию тоннчас.
где с- удельная теплоемкость воды с = 4187 кДжкг×°С;
t1 - температура воды в подающем трубопроводе тепловой сети при tх5 t1 = = 1500С;
t2 - температура воды в обратном трубопроводе тепловой сети 0С t2 = 700С.
На горячее водоснабжение:
где tn – температура воды поступающей в систему горячего водоснабжения tn = 550С;
tс – температура холодной воды в отопительный период tс = 50С.
На технологические нужды:
Расход подпиточной воды на восполнение утечек в теплосети:
Gут = 0005(Gо.в + Gг.в + Gтех). (1.4)
Среднечасовой расход подпиточной воды:
Gпод = Gгв + 0005(Gов + Gгв + Gтех) тч (1.5)
Количество обратной сетевой воды
Gсет.обр = Gов – (1.6)
Значения расходов воды сводятся в таблице 1.1
Таблица 1.1 - Водогрейная часть котельной
Максимально зимний режим
Температура наружного воздуха в точке излома температурного графика сетевой воды
Коэффициент снижения расхода тепла на отопление и вентиляцию в зависимости от температуры наружного воздуха
Расчетный отпуск тепла на отопление и вентиляцию
Расчетный отпуск тепла на технологические нужды
Расчетный отпуск тепла на горячее водоснабжение
Температура прямой сетевой воды на выходе из котельной
Температура обратной сетевой воды на входе в котельную
Температура воды поступающей в систему горячего водоснабжения
Расчетный среднечасовой расход сетевой воды на горячее водоснабжение
Расчетный часовой расход сетевой воды на отопление и вентиляцию
Расчетный часовой расход на технологические нужды
Продолжение таблицы 1.1
Расход подпиточной воды на восполнение утечек в теплосети
Среднечасовой расход подпиточной воды
1.4 Штаты электрокотельной
Электрокотельная работает в автоматическом режиме. К обслуживанию электрокотельной допускаются лица имеющие квалификационную группу не ниже третьей в соответствии с правилами по технике безопасности и прошедшие спецподготовку по обслуживанию тепломеханического оборудования.
Штаты электрокотельной составляют 12 человек.
2 Регулирование отпуска теплоты
В тепловых сетях применяется центральное качественное регулирование по отопительной нагрузке. При построении графика качественного регулирования отопительной нагрузки исходят из заданных температур теплоносителя при расчетной температуре наружного воздуха.
Для этого используются следующие формулы: 36
где t1 и t1 - расчетные температуры сетевой воды в подающем трубопроводе
тепловых сетей соответственно при tх5 и tн °С;
t2 - расчетная температура сетевой воды в обратном трубопроводе тепловой сети при tх5 °С;
t`н - произвольно взятое значение температуры наружного воздуха в диапазоне от плюс 8°С до tх5 °С;
tпр - средняя температура теплоносителя в нагревательном приборе принимается равной 825°С;
Dt - расчетный перепад температур теплоносителя принимается по формуле:
Dt = Dt1 - Dt2 = 150 – 70 = 80 °С 1.9)
2.1 Регулирование отпуска теплоты в открытых системах теплоснабжения
Особенностью открытых водяных систем теплоснабжения является непосредственный разбор воды на горячее водоснабжение осуществляется в зависимости от температуры воды в сети. При температуре воды в подающем трубопроводе 55 60°С водоразбор ведется только из подающей линии. С повышением температуры сетевой воды t1 > 60°С водоразбор осуществляется одновременно из обоих трубопроводов в таком соотношении чтобы температура воды на горячее водоснабжение была равна 55 60°С. В холодный период отопительного сезона t2 > 55 60°С забор воды происходит только из обратной магистрали. Для смешивания воды и регулирования ее температуры на абонентских узлах управления предусматривается установка терморегуляторов.
Рисунок 1 - Схема абонентского ввода открытой системы теплоснабжения
Расчетный расход на горячее водоснабжение Gг.в тоннчас суммарный SGn в подающей и Gобр в обратной линиях тепловой сети определяются по формулам:
Gn = Go + Gв + Gгв (1.9)
Gобр = Go + Gв (1.10)
Gn = 63125 + 10 = 73125 тч
Во втором диапазоне с повышением температуры воды в подающей линии производится подмешивание воды из обратной линии с таким расчетом чтобы была обеспечена требуемая температура смеси.
Величина водоразбора из подающей линии определяется по формуле:
Gnгв = b × Gгв тч (1.11)
где b - доля водоразбора из падающего трубопровода.
Gnгв = 018 × 10 = 1875 тч
Величина водоразбора из обратной линии определяется по формуле:
Gобргв = (1 - b) Gгв тч (1.12)
Gобргв = 13875 × 10 = 13875
Значения t1.0 и t2.0 принимаются из отопительного температурного графика. В третьем диапазоне b = 1 и (1 - b) = 0. С понижением наружной температуры повышается температура обратной воды при этом растет доля воды отбираемой из обратной линии и соответственно падает доля воды из подающей линии. При некоторой температуре наружного воздуха tн температура воды в обратной линии достигает значения tг = 550С при этом режиме (1 - b) = 1 и b = 0 вода на горячее водоснабжение подается только из обратной линии.
3 Выбор оборудования для водогрейной электрокотельной
Для покрытия указанной тепловой нагрузки в электробойлерной устанавливается семь котлов КЭВ-10000-10. Мощность каждого котла – 10000 кВт напряжение 10 кВ.
Регулирование теплопроизводительности электробойлерной осуществляется отключением соответствующего количества электрокотлов а также изменением мощности котлов. Конструкция котлов предусматривает регулирование мощности в пределах 10050% за счет изменения величины активной поверхности электродов. Для поддержания постоянных гидравлических режимов теплосети при отключении котлов предусмотрены обводы с дроссельными шайбами. Один обвод рассчитан на отключение одного котла каждый из остальных на отключение двух котлов.
Количество котлов выбрано с учетом обеспечения при выходе из строя одного из котлов технологических нагрузок нагрузок горячего водоснабжения а также отопительной нагрузки при средней температуре самого холодного месяца.
3.2 Подбор сетевых и подпиточных насосов
Сетевые насосы создают циркуляцию воды в системе теплоснабжения. Подпиточные компенсируют утечку воды и поддерживают необходимый уровень пьезолиний при статическом и динамическом режимах.
Количество сетевых насосов должно быть не менее двух из которых один насос резервный. Если для работы сети требуются четыре насоса то резервные насосы не предусматриваются.
Количество подпиточных насосов должно приниматься в открытых системах теплоснабжения не менее трех из которых один насос является резервным.
Подбор насосов осуществляется по производительности и требуемому напору.
Производительность сетевых насосов для нужд отопления вентиляции и горячего водоснабжения открытых систем в отопительный период определяется по формуле:
где Q - расход воды на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение принимаем из таблицы.
Напор сетевых насосов на отопление вентиляцию и горячее водоснабжение определяется по формуле:
Нсн = DНт + DНп + DНобр + DНа м. вод. ст.
где DНт – потери напора в тепловом центре (бойлерной) составляет 20 м.вод.ст.;
DНп и DНобр – потери напора в падающем и обратном трубопроводах тепловой сети принимаются по данным гидравлического расчета заказчика 25 м.вод.ст.;
DНа – необходимый напор на вводе концевого абонента 25 м.вод.ст. по данным заказчика для систем отопления с элеваторным присоединение
Нсн = 20 + 25 + 25 = 70 м.вод.ст.
Принимаем насос типа 14СД-9.
Характеристика насоса:
Производительность сетевых насосов на технологические нужды определяется по формуле:
где Qтех – расчетный отпуск тепла на технологические нужды 400 Гкалч.
Напор сетевого насоса на технологические нужды определяется по формуле:
Нсн = DНт + DНп + DНобр + DНа м.вод.ст.
Нтехсн = 20 + 25 + 20 = 65 м.вод.ст.
Принимаем насос типа 4НДВ.
Требуемый напор подпиточных насосов устанавливается исходя из необходимости поддержания в водных тепловых сетях статического давления и определяется по формуле:
Нпн = DНс + DН м.вод.ст.
где DНс – статический напор в сети по отношению к оси подпиточных насосов
DН – потери напора в трубопроводах подпиточной линии от питательного бака до точки присоединения к тепловой сети 10 м.вод.ст.
Нпн = 25 + 10 = 35 м.вод.ст.
В открытых системах производительность подпиточных насосов определяется суммой максимального расхода горячей воды и утечки по формуле:
где 0005 – компенсация утечки в количестве 05% от объема воды.
Gпн = 100 + 0005(63125 + 100 + 58125) = 11 тч.
Принимаем насос типа К65-50-160.
3.3 Подбор насоса водопроводной воды.
Потери напора в трубопроводах и оборудование -
Необходимый напор – 27 м.вод.ст.
Производительность – 11 тч.
3.4 Расчет водород-катионитных фильтров
Исходными данными для расчета водород-катионитных фильтров кроме их производительности являются требования предъявляемые к водород-катионированной воде: удаление карбонатной жесткости до определенных пределов например в схемах с голодной регенерацией фильтров до 15-07 мг-эквкг.
В котельных установках наибольшее распространение имеет схема водород-катионирования с «голодной» регенерацией фильтров.
Основные показатели для расчета водород-катионитных фильтров приведены в (37 таблица 5-8). В схемах параллельного водород-натрий-катионирования производительность водород-катионитных фильтров определяют по формуле:
где Qпол - полезная производительность установки работающей по схеме
параллельного водород-натрий катионирования Qпол = 1065 м3ч;
Щи.в - щелочность исходной воды Щи.в = 87 мг-эквкг;
Жи.в - жесткость общая исходной воды Жи.в = 11 мг-эквкг
Расчет водород-катионитного фильтра начинают с подбора диаметра фильтра по скорости фильтрования которую определяют по формулам:
где Wн и Wм - скорости фильтрования - нормальная и максимальная принимают
в зависимости от жесткости воды по (37таблица 5-8);
Fн - площадь фильтрования водород-катионитного фильтра Fн = 31 м2;
Q - количество работающих фильтров принимают не менее двух кроме того один - резервный который в расчете не учитывается;
а-1 - число фильтров при регенерации одного из них.
Диаметр фильтра обуславливается скоростью фильтрования если на водород-катионитных фильтрах удаляется небольшое количество солей жесткости; при умягчении же воды с большой жесткостью решающим фактором становится количество регенераций фильтра в сутки.
Количество солей жесткости удаляемых на водород-катионитных фильтрах в сутки определяют по формуле:
А = 24 × Жн × Qн г-эквсутки (1.17)
где Жн - количество солей жесткости подлежащих удалению на водород-
катионитных фильтрах Жн = 11 мг-эк
А = 24 × 11 × 3796 = 10021 г-эквсутки.
В схеме водород-катионирования с «голодной» регенерацией на водород-катионитных фильтрах удаляется солей жесткости:
Жг = 24 (Жк - 07) Qн г-эквсутки (1.18)
где Жк - карбонатная жесткость исходной воды мг-эквкг в уравнение вместо
Жк подставляем Щи.в:
Жг = 24 (87 - 07) 3796 = 728832 г-эквсутки.
Число регенераций каждого фильтра в сутки определяют по формуле:
где n - число регенераций каждого фильтра в сутки рекомендуется принимать
один раз в сутки (но не более трех);
h - высота слоя катионита h = 25 метра;
а - число работающих фильтров а = 2;
Ен - рабочая обменная способность при водород-катионировании г-эквм3.
Рабочую обменную способность катионита при водород-катионировании определяют по формуле:
Ерн = aнЕп - 05 × q × Ск г-эквм3 (1.20)
где aн - коэффициент эффективности регенерации водород-катионита завися-
щий от удельного расхода серной кислоты на регенерацию принимают по (37 таблица 5-9).
Еп - полная обменная способность катионита для сульфоугля можно принять значения данные в расчете фильтра Еп = 550;
- доля умягчения отмывочных вод;
q - удельный расход воды на отмывку катионита 4 м3м3;
Ск - общее содержание в воде катионов кальция магния натрия и калия г-эквм3 Ск = 162;
Ерн = 068 × 550 - 05 × 4 ×162 = 3416
Рабочая обменная способность сульфоугля при водород-катионировании вычисленная выше по формуле в зависимости от жесткости умягчаемой воды и удельного расхода серной кислоты на регенерацию приведена в (таблица 5-10).
Межрегенерационный период работы фильтра определяют по формуле:
где tрег - время регенерации водород-катионитного фильтра принимают 25 ч.
Количество одновременно регенерируемых водород-катионитных фильтров определяются по формуле:
Расход серной кислоты на одну регенерацию водород-катионитного фильтра определяют по формуле:
где Qк - расход 100%-ной серной кислоты на одну регенерацию фильтра кг;
qк - удельный расход серной кислоты 50 гг-экв обменной способности катионита.
Суточный расход технической серной кислоты определяют по формуле:
где - расход технической серной кислоты на регенерацию фильтров
n - число регенерации каждого водород-катионитного фильтра в сутки;
а - число работающих фильтров;
С - процентное содержание H2SO4 в технической серной кислоте; водоподготовительные установки получают преимущественно башенную серную кислоту с концентрацией не менее 75% H2SO4.
Расход воды на регенерацию водород-катионитных фильтров слагается из:
а) расхода воды на взрыхляющую промывку фильтра определяется по формуле:
где i - интенсивность взрыхляющей промывки фильтров 3 лсек×м2 принимают
tвзр - продолжительность взрыхляющей промывки 12 минут принимают по (37табл. 5-8).
б) расхода воды на приготовление регенерационного раствора:
где Qр.к - расход воды на приготовление регенерационного раствора кислоты на
одну регенерацию м3;
b - концентрация регенерационного раствора 15% (37таблица 5-8);
nрр - удельный вес регенерационного раствора серной кислоты в зависимости от концентрации 1005 тм3 (37таблица 12-7).
в) расхода воды на отмывку катионита от продуктов регенерации
Qо.т = qот × Fн × h м3 (1.27)
где Qот - расход воды на отмывку катионита от продуктов регенерации м3;
qот - удельный расход воды на отмывку катионита принимают по (37таблица 5-8) qот = 5 м3м3
Qот = 5 × 31 × 25 = 3875 м3
Расход воды на регенерацию водород-катионитного фильтра без использования отмывочных вод составляет:
Qс.н.н = Qвзр + Qр.к + Qот м3 (1.28)
Qс.н.н = 6696 + 878 + 3875 = 5422 м3
С учетом использования отмывочной воды на взрыхляющую промывку расход воды на собственные нужды водород-катионитных фильтров будет:
Qс.н.н = Qр.к + Qот м3 (1.29)
Qс.н.н = 878 + 3875 = 4753 м3
3.5 Подбор бака для хранения серной кислоты (H2SO4)
Объем баков для хранения крепкой серной кислоты определяют по формуле:
где - расход технической серной кислоты кгсутки принимаем из расчета
b - необходимый запас на 10 или 30 суток в зависимости от указаний данных 37b = 10;
р - остаток соли на 5-10 суток поступаемого проектируемого запаса р = 5;
V - удельный вес крепкой серной кислоты в зависимости от концентрации принимают по (37таблица 12-7); для технической 75%-ной кислоты V = 167 тм3
По полученному из формулы объему подбирают для хранения крепкой серной кислоты бак емкостью 15 м3.
Рисунок 2 - Схема склада серной кислоты
- бак для хранения крепкой серной кислоты; 2 - устройство для разгрузки кислоты из железнодорожной цистерны; 3 - железнодорожная цистерна; 4 - эжектор для создания вакуума в баке 1; 5 - предохранительный клапан; 6 - слив кислоты из цистерны; 7 - сжатый воздух для создания вакуума и передавливания кислоты из бака хранения; 8 - серная кислота на установку; 9 - соединение с атмосферой.
3.6 Подбор деаэратора
Термические деаэраторы работающие при давлении ниже атмосферного так называемые вакуумные деаэраторы имеют некоторые преимущества перед деаэраторами атмосферного типа а в ряде случаев их применение является единственной возможностью осуществления процесса термической дегазации воды; в котельной с водогрейными котлами где отсутствует теплоноситель пар деаэраторы атмосферного типа применены быть не могут и осуществление термической деаэрации возможно только с использованием вакуумных деаэраторов перегретой воды не требующих подачи пара; вакуумные деаэраторы выдают воду при температурах ниже 1000С (65-700С).
Вакуумные деаэраторы имеют несомненные преимущества для подготовки воды отпускаемой на цели горячего водоснабжения.
Применение вакуумных деаэраторов перегретой воды для подпитки тепловых сетей исключает потери конденсата пара.
По этим причинам применение вакуумных деаэраторов в котельных с водогрейными котлами весьма перспективно но может быть осуществлено только при условии разработки такой конструкции вакуумных деаэраторов которая обеспечит необходимое качество дегазации исходной воды при достаточной простоте и надежности эксплуатации.
Вакуумные деаэраторы работающие в режиме подогретой воды называют термическими вакуумными деаэраторами. Из группы термических вакуумных деаэраторов рассматриваются два типа деаэраторов конструкции ЦКТИ наиболее перспективны по качеству дегазации исходной воды.
По расходу воды подбираем деаэратор типа ДСВ-50.
Рисунок 3 - Принципиальная схема вакуумной деаэрационной установки для системы горячего водоснабжения
- бак-аккумулятор; 2 - деаэрационная колонна; 3 - приемный бак; 4 - рабочие эжекторы; 5 - рециркуляционный эжектор; 6 - автоматический запорный клапан; 7 - циркуляционные насосы; 8 - обратный циркуляционный трубопровод; 9 - прямой циркуляционный трубопровод.
3.7 Подбор водо-водяного теплообменника
По первичному водоносителю водонагреватели разделяются на водо-водяные и пароводяные. В системах горячего водоснабжения и отопления обычно применяются поверхностные скоростные секционные нагреватели.
Исходные данные: максимальный расход тепла на горячее водоснабжение Qг.в = 500000 а на отопление - Qо = 50500000 ккалч.
Расчетные температуры сетевой воды t1 = 1500t2 = 700; температура сетевой воды в точке излома графика при t²н = 120С t²1 = 60 t²2 = 350С температура холодной водопроводной воды tх.в = 50С горячей воды на водоподготовку tг = 250С принимаем t = 300С.
Расход подпиточной воды после подогревателя:
где = 1343 тч - расход водопроводной воды на подпитку
Задаемся скоростью воды в нагревателе порядка 05-10 мсек и по площади сечения трубок и межтрубного пространства подбираем бойлер типа: 10-168х4000-Р (длинна 4 метра; fтр = 00057 м2; fм.п = 00122м2).
Таблица 1.2 - Технические данные подогревателя
Обозначение подогревателя
Диаметр корпуса Дн мм
Площадь поверхности нагрева одной секции F м2
Количество трубок штук
Площадь живого сечения трубок fтр м2
Площадь живого сечения межтрубного пространства fмп м2
Находим действительные скорости воды учитывая что сетевая вода проходит по межтрубному пространству а водопроводная - по трубкам.
Средние температуры греющей и нагреваемой воды:
tср = 05(t²1 + t3) = 05(60 + 30) = 450С (1.34)
tср = 05(tх.в + tг) = 05 (5 + 25) = 150С (1.35)
Находим эквивалентный диаметр межтрубного пространства:
где S = p × dвн + p × dтр × n (1.37)
где dвн = 0148 внутренний диаметр корпуса;
dтр = 0016 диаметр трубок;
n = 37 количество трубок.
Коэффициент теплоотдачи от греющего теплоносителя к стенкам трубок определяется по формуле:
Коэффициент теплоотдачи от стенки к вторичному теплоносителю определяется по формуле:
Коэффициент теплопередачи определяется по формуле:
где dст и dнак - толщина стенки трубы и слоя накипи м; dст = 001 м; dнак = 00002 м;
lнак = 2 ккалм2×ч×град.
Среднелогарифмическая разность температур по формуле:
где Dtd - большая разность температур греющей и нагреваемой среды;
Dtм - меньшая разность температур греющей и нагреваемой среды.
Поверхность нагрева водонагревателей определяется по формуле:
где Q - теплопроизводительность ккалч;
Dtср - средняя разность температур греющей и нагреваемой среды.
Количество секций подогревателя определяется по формуле:
Принимаем четыре секции.
Потери напора по сетевой DНмт и по водопроводной DНтр воде по формуле:
Нмт = 11 × W2н.т × n (1.44)
Нтр = 051 × W2тр × n (1.45)
где Wм.т и Wтр - скорость воды в трубках и межтрубном пространстве.
Нм.т = 11 × 052 × 4 = 11 м
Нтр = 051 × 0652 × 4 = 086 м.
Расчет ограждающих конструкций здания электрокотельной. Ограждающие конструкции:
а) стены из кирпича М75 ГОСТ-530-80 на цементно-известковом растворе с побелкой (толщина: d = 380 мм);
) защитный слой из гравия (d = 10 мм) на антисептированной битумной мастике;
) четыре слоя рубероида на битумной мастике (d = 15 мм);
) цементно-песчаная стяжка из раствора М50 (d = 15 мм);
) утеплитель: газосиликат плотностью g = 400 кгм3 (d = 200 мм);
) пароизоляция: окраска горячим битумом за один раз (d = 2 мм);
) железобетонная плита: ребристая (d = 80 мм);
в) двери двойные деревянные;
г) окна с двойным остеклением в деревянных раздельных переплетах.
Температура внутри помещения (зал электрокотельной): tвн = 50С (прил.11 28). Температура наружного воздуха наиболее холодных пяти суток: tн.х.5с = -390С 27.
Полы бетонированные расположенные непосредственно на грунте.
1 Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций
1.1 Сопротивление теплопередаче стены
Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций Rо должно быть не менее требуемого сопротивления теплопередаче определяемого по формуле 2.1.
Требуемое сопротивление теплопередаче стены:
где n = 1 – коэффициент принимаемый в зависимости от положения наружной
поверхности ограждающей конструкции (стены) по отношению к наружному воздуху (таблица 3* 25);
tв = 50С – расчетная температура внутреннего воздуха;
tн = -390С – расчетная зимняя температура наружного воздуха для города
Dtн = 80С – нормативный температурный перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции (табл. 2* 25);
aв = 87 Втм2×0С– коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности стены
Сопротивление теплопередаче Rо м2×0СВт ограждающей конструкции (в частности стены) следует определять по формуле:
где Rк – термическое сопротивление ограждающей конструкции (стены) м2×0СВт;
где d1 = 038 м – толщина кирпичной кладки с известковой побелкой;
aн = 23 Втм2×0С – коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности стены принимаемый по (табл. 6*25).
Принятая конструкция ограждения (кирпичная кладка толщиной 380 мм с известковой покраской) не удовлетворяет поэтому предусматриваем внутреннюю штукатурку цементно-песчаным раствором толщиной 15 мм.
где d2 = 0015 м – толщина цементно-песчаного раствора;
l2 = 093 Втм×0С – расчетный коэффициент теплопроводности цементно-песчаного раствора (прил. 3* 25).
Коэффициент теплопередачи стены:
1.2 Сопротивление теплопередаче покрытия
Требуемое сопротивление теплопередаче покрытия:
где n = 1 (табл. 3* 25);
Dtн = 70С (табл. 2*25);
aв = 87 Втм2×0С (табл. 4*25).
Сопротивление теплопередаче покрытия:
где aв = 87 Втм2×0С – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности
покрытия (табл. 4* 25);
R1 – термическое сопротивление защитного слоя из гравия на антисептированной битумной мастике толщиной 10 мм м2×0СВт;
где d1 = 001 м – толщина слоя;
l1ср = 025 Втм×0С – средний коэффициент теплопроводности материалов.
R2 – термическое сопротивление рубероида на битумной мастике м2×0СВт;
где d2 = 0045 м – толщина четырех слоев рубероида на битумной мастике;
l2ср = 022 Втм×0С – средний коэффициент теплопроводности материалов.
R3 – термическое сопротивление цементно-песчаной стяжки из раствора М50 толщиной: d3 = 15 мм = 0015 м м2×0СВт;
где l3 = 093 Втм×0С – расчетный коэффициент теплопроводности цементно-
песчаного раствора (прил. 3* 25).
R4 – термическое сопротивление газосиликата плотностью: g = 400 кгм3 толщиной: d4 = 200 мм = 02 м м2×0СВт;
где l4 = 015 Втм×0С – расчетный коэффициент теплопроводности газосилика-
та берется из (прил. 3*25).
R5 - термическое сопротивление битума м2×0СВт;
где d5 = 0002 м – толщина слоя битума;
l5 = 027 Втм×0С – расчетный коэффициент теплопроводности битума.
R6 - термическое сопротивление железобетонной плиты толщиной: d6 = 80 мм = 008 м м2×0СВт
где l6 = 204 Втм×0С – расчетный коэффициент теплопроводности железобетона (прил. 3*25).
aн = 23 Втм2×0С – коэффициент теплоотдачи (для зимних условий) наружной поверхности покрытия (табл. 6*25).
Принятый первоначально утеплитель – газосиликат дает слишком большой запас по сопротивлению теплопередаче поэтому заменяю газосиликат на керамзитовый гравий плотностью: g = 800 кгм3 толщиной: d4 = 100 мм = 01 м.
где l4 = 023 Втм×0С – расчетный коэффициент теплопроводности керамзито-
вого гравия (прил. 3*25).
Условие выполняется: Rо > (0763 > 0722).
Коэффициент теплопередачи покрытия:
1.3 Сопротивление теплопередаче наружных дверей и окон
Сопротивление теплопередаче наружных дверей деревянных двойных принимаем по (табл. 1.823):
Коэффициент теплопередачи наружных дверей:
Сопротивление теплопередаче окон с двойным остеклением в деревянных раздельных переплетах принимаем по (прил. 6*25):
Коэффициент теплопередачи окон:
1.4 Сопротивление теплопередаче пола бытовых помещений
R1 - термическое сопротивление керамической плитки толщиной 9 мм.
где d1 = 009 м – толщина слоя;
R2 - термическое сопротивление цементно-песчаной стяжки из раствора М50 толщиной: d2 = 30 мм = 0030 м м2×0СВт;
где l2 = 093 Втм×0С – расчетный коэффициент теплопроводности цементно-
песчаного раствора (прил. 3*25);
R3 – термическое сопротивление железобетонной плиты толщиной: d = 220 мм = 022 ;
где l3 = 204 Втм×0С – расчетный коэффициент теплопроводности железобетона
R4 – термическое сопротивление керамзитового гравия толщиной: d4 = 100 мм = 01 м.
где l4 = 0197 Втм×0С – расчетный коэффициент теплопроводности керамзито-
Коэффициент теплопередачи:
1.5 Расчет сопротивления теплопередаче пола
Потери тепла через полы расположенные непосредственно на грунте определяются по зонам. Площадь пола в здании электрокотельной разбивается на зоны шириной два метра каждая начиная от внутренней поверхности наружной стены.
Сопротивление теплопередаче для не утепленных полов составляют (прил. 824):
RпIIIз = 86 м2×0СВт;
RпIVз = 142 м2×0СВт.
Тогда коэффициенты теплопередачи для четырех зон пола:
2 Расчет теплопотерь помещений
Данные полученные в результате расчета представлены в таблице 2.1
Таблица 2.1 - Определение теплопотерь в зданиях
Размеры ограждения м
Коэффициент теплопроводности
Полные теплопотери Вт
Продолжение таблицы 2.1
3 Расчет нагревательных приборов из ребристых и гладких труб
3.1 Для помещения ПСУ
Определяем поверхность регистров из гладких труб в однотрубной водяной системе отопления с температурным перепадом 150-700С.
Средняя температура теплоносителя в приборе 0С вычисляемая для водяных систем отопления по формуле 2.5:
где tвх и tвых – температура воды на входе в прибор и на выходе из него
tв = 50С - температура внутри помещения.
Требуемую поверхность нагревательных приборов определяем по формуле 2.6:
где Qпр = 5916 ккалч – расчетная тепловая нагрузка прибора таблица 2.1;
qэ = 770 ккалч – теплоотдача 1 экм прибора 35;
b1 = 1 – коэффициент учитывающий изменение теплоотдачи в зависимости от принятого способа установки прибора 35;
b2 = 1 – коэффициент учитывающий снижение температуры воды относительно расчетного значения вследствие остывания в трубопроводах 35.
Если поверхность нагрева открыто проложенных труб Fтр выразить в экм то расчетная поверхность нагревательных приборов составит:
Fрасч = Fтреб - Fтр экм (2.7)
Для вычисления поверхности нагрева открыто проложенных труб Fтр используют данные таблицы 1 приложение VII35.
Fтр = 011 × 16 + 05 × 12 = 194 экм
Fрасч = 768 - 194 = 57 экм.
Исходя из полученного значения Fрасч и того что прибор должен быть компактным выбираем диаметр гладких труб dу = 100 мм и по таблице 4735находим расчетную поверхность нагрева одного метра таких труб при двухрядной установке fгл.тр = 0462 экм.
Находим общую длину гладких труб в регистре по формуле 2.8:
где fгл.тр = 0462 - расчетная поверхность нагрева одного метра гладкой трубы
Принимаем два регистра из двух гладких труб dу = 100 мм длиной l = 31 метра.
Длину регистра находим так:
где nр - количество рядов труб в регистре.
3.2 Для бытового помещения
Средняя температура теплоносителя в приборе
Требуемая поверхность нагревательных приборов:
Поверхность нагрева открыто проложенных труб:
Fтр = 014 × 18 + 015 × 12 = 2748 экм.
Расчетная поверхность нагревательных приборов составит:
Fрасч = 1064 - 2748 = 7892 экм.
Находим общую длину гладких труб в регистре:
Принимаем два регистра из гладких труб: три гладких трубы dу = 100 мм длиной l = 4 метра и две гладких трубы dу = 100 мм длиной l = 25 метра.
3.3 Для комнаты отдыха
Fтр = 011 × 12 + 015 × 12 = 15 экм
Fрасч = 701 - 15 = 551 экм
Принимаем два регистра из гладких труб: две гладкие трубы dу = 100 мм длиной l = 30 метра.
3.4 Расчет систем воздушного отопления. Для котельного зала
В котельном зале размером 30 х 12 х 85 метра (Vn = 3060 м3) требуется осуществить отопление агрегатами. Категория работ - тяжелая то есть нормируемая скорость движения воздуха в рабочей зоне должна быть не более uнорм = 07 мс а температура tр.з = 130С температура наружного воздуха tн = -390С. Удельная тепловая характеристика помещения q = 079 Втм3×0С.
Длина зоны обслуживания помещения одним агрегатом l = 12 метров ширина зоны обслуживания b = l = 15 метров.
Определяем объем обслуживаемой ячейки:
V = 85 × 12 × 15 = 1530 м3
Требуемую производительность Q = 54468 Вт принимаем из таблицы 2.1 для помещения котельного зала.
Выбираем агрегаты АО2-63-01УЗ номинальная теплопроизводительность которых Qном = 74000 Вт.
Уточняем ширину зоны обслуживания по формуле 2.10:
Определяем необходимое число агрегатов по формуле 2.11:
где Ln Bn - длина и ширина помещения
Принимаем два агрегата типа АО2-63-01УЗ высота установки которых равна h = 54 мм.
Требуемая теплопроизводительность агрегата определяется по формуле 2.12:
Температура подаваемого воздуха определяется по формуле 2.13:
В помещении электрокотельной трансформаторной электрощитовой – основной вредностью поступающей в помещение является явное тепло.
Ассимиляция избытков тепла осуществляется общеобменной естественной вентиляцией.
В помещение РУ – 10кВ (ручное управление трансформаторами) необходимо применить аварийную механическую вытяжную вентиляцию помимо общеобменной. Аварийная вытяжка осуществляется с помощью осевого вентилятора (В-06-300) установленного в стене снабженного воздушной заслонкой с электрическим приводом. Привод заслонки блокируется с электродвигателем вытяжного вентилятора. При включении электродвигателя заслонка открывается при отключении – закрывается. Двигатель вентилятора включается в ручную от кнопки расположенной снаружи помещения трансформаторной подстанции (ТП).
Самый неблагоприятный период года для работы естественной вентиляции – теплый.
1 Поступление тепла в помещение
1.1 Тепловыделения от электрического котла в помещение электрокотельной
где N –номинальная мощность котла кВт N = 10000 кВт;
- коэффициент перехода тепла в помещение = 01.
1.2 Тепловыделения от трансформатора
где N – номинальная мощность трансформатора кВт N = 10500 кВт;
- коэффициент полноты загрузки;
= 1 (при загрузке 1÷05);
= 09 (при загрузке менее 05);
h - коэффициент полезного действия трансформатора h = 098;
- коэффициент спроса на электроэнергию
= 05 (для котлов двигателей генераторов выпрямителей и т.п.);
- коэффициент перехода тепла в помещение = 1.
1.3 Поступление тепла от электродвигателей в электрокотельную
где N – номинальная мощность электродвигателя кВт N = 2185 кВт;
- коэффициент полноты загрузки = 09;
h - коэффициент полезного действия электродвигателя h = 098;
- коэффициент перехода тепла в помещение = 0;
- коэффициент спроса на электроэнергию = 05.
1.4 Тепловыделения от источников освещения
где Е – освещенность рабочих поверхностей лк [3].
F – площадь пола помещения ;
- удельные тепловыделения от люминесцентных ламп = 0076;
- доля теплоты поступающей в помещение для ламп накаливания
k – поправочный коэффициент для ламп накаливания k = 275.
Искусственное освещение производится лампами накаливания.
Помещение электрокотельной:
Помещение электрощитовой (ПСУ):
Камера силового трансформатора:
1.5 Теплопоступления от солнечной радиации
Различают поступление тепла через остекление и через покрытие.
Поступление тепла через остекление определяется по формуле:
Поступление тепла через покрытие находится по формуле:
где и - поверхности остекления и покрытия соответственно ;
- величина радиации через 1 поверхности остекления зависящая от ее ориентации по сторонам света и принимаемая:
- коэффициент зависящий от характеристики остекления
= 08 (при обыкновенном);
- величина солнечной радиации через покрытие
- коэффициент теплоотдачи покрытия = .
Электрощитовая (ПСУ):
Все результаты расчетов сводим в таблицу 3.1
Таблица 3.1 - Поступление тепла в помещения
Наименование помещения
От солнечной радиации Вт
От искусственного освещения Вт
От технологического оборудования Вт
Явные поступления тепла
Электрощитовая (ПСУ)
2 расчет воздухообмена и выбор оборудования
Для расчета воздухообмена определяем температуры приточного (tпр.) и уходящего (tух.) воздуха.
где tр.з. – температура воздуха в рабочей зоне
b - температурный коэффициент учитывающий повышение температуры по высоте помещения;
Н – высота помещения м.
Количество воздуха подаваемого в помещения для обеспечения требуемых параметров воздушной среды в рабочей зоне следует определять:
а) по избыткам явной теплоты:
где Qя – поступление тепла в помещение Вт;
С – удельная теплоемкость воздуха КДжкг°К
tух. – температура уходящего воздуха из помещения °С;
tпр. – температура приточного воздуха °С.
б) по кратности воздухообмена в помещении:
где К – кратность воздухообмена для данного помещения;
V – объем помещения ;
- плотность воздуха кг = 12 кг.
Располагаемое давление для расчета естественного воздухообмена определяется по формуле:
Р = 981 h (н – ух) Па (3.9)
где h – расстояние между центрами приточных и вытяжных приемов м;
н – плотность наружного воздуха (определяем по температуре tпр) кг н = 1177 кг;
ух – плотность уходящего воздуха (определяем по температуре tух) кг.
Примем долю давления расходуемого на проход воздуха через приточные проемы 025 тогда:
D Рпр = 025 Р Па (3.10)
Давление расходуемое на проход воздуха через вытяжные проемы:
D Рвыт = Р - D Рпр Па (3.11)
Площадь приточного проема находится по формуле:
где - коэффициент местного сопротивления для приточного проема
Площадь вытяжного проема определяется по формуле:
где - коэффициент местного сопротивления для вытяжного проема
В зале электрокотельной имеется две двери общей площадью 43 и окна площадью 11 то есть для приточного воздуха открытых фрамуг и дверей достаточно.
Удалить такое количество воздуха возможно только крышными вентиляторами.
Принимаем к установке шесть вентиляторов: КЦ 3-90 № 6 [34]:
Мощность электродвигателя: N = 15 кВт.
Число оборотов электродвигателя: n = 950 обмин.
Приточный воздух поступает в оконный проем площадью 1248 а удаление воздуха предусматривается крышными вентиляторами котельной.
Предусматриваем два проема для приточного воздуха в нижней части ворот по 17 в обоих воротах.
Предусматриваем два проема для вытяжки в верхней части ворот по 15 в обоих воротах.
Аварийная вентиляция (механическая) рассчитывается на пятикратный воздухообмен:
Выбираем вентилятор В-06-300 № 5 [34]:
Расход воздуха: L = 1000 .
Мощность электродвигателя: N = 012 кВт.
Число оборотов электродвигателя: n = 1400 обмин.
Тип электродвигателя: 4АА56А4.
Для проветривания выполняются решетки на воротах помещения РУ-10 Квт: приточные в нижней части ворот вытяжные в верхней части ворот.
В переходной и холодный периоды года фрамуги и двери прикрываются или закрываются совсем. В электрокотельной в зимний период из шести крышных вентиляторов работает три.
ОРГАНИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВОМ
1 Краткая характеристика объекта и условий его монтажа
Объектом монтажа является технологическое оборудование для электрокотельной с семью водогрейными электродными котлами КЭВ-1000010.
Район монтажа: город Усть-Каменогорск на реке Иртыш Восточно-Казахстанской области.
Объект монтируется в черте города. Доставка материалов агрегатов и оборудования осуществляется автотранспортом. Испытание монтируемого оборудования производится водой после установки всей арматуры оборудования сварке стыков трубопровода. Гидроизоляция производится жидким битумом а тепловая изоляция трубопровода и оборудования – минеральными прошивными матами после гидравлического испытания. Монтаж технологического оборудования электрокотельной ведется в теплый период года.
2 Календарный план производства работ по объекту
2.1 Определение объемов работ трудозатрат и времени работы машин
Ведомость подсчета объемов работ и трудозатрат рассчитывается на основании данных объемов работ затрат труда и количества рабочих. Данные необходимые для расчета ведомости берутся из нормативной литературы [6 7 8 9 10 11]. Все расчеты сводятся в таблицу 4.1.
Таблица 4.1 - Ведомость подсчета объемов работ и трудозатрат
Трудоемкость чел.-дни
Продолжительность работ дни
Подготовительные работы
Установка электрокотлов
Продолжение таблицы 4.1
Установка вакуумной деаэрационно-подпиточной установки
Обвязка трубопроводами
Сверка соединений трубопроводов
Монтаж КИП и автоматики
Гидравлическое испытание трубопроводов
Гидроизоляция трубопроводов и окраска оборудования
Изоляция трубопроводов и оборудования
Подготовка к сдаче объекта
Сдача объекта в эксплуатацию
Итого: 178 чел.-дни.
Неучтенные: 25 чел.-дни (15%).
Всего: 203 чел.-дни.
2.2 Составление и расчет календарного графика работ
Календарный график работ на монтаж технологического оборудования электрокотельной составляется на основании ведомости подсчета объемов работ трудозатрат и количества рабочих. Монтаж ведется поточным методом что отражается в принятой последовательности работ. График построен в линейной форме.
Продолжительность монтажа технологического оборудования составляет 40 дней.
На основании рассчитанного графика работ строится диаграмма движения потребности в рабочих кадрах. Для ее построения работы в соответствии с их ранними сроками начала. Максимальная численность рабочих составляет 11 человек.
Коэффициент неравномерности использования рабочих определяется по формуле:
- средняя численность рабочих чел.; определяется по формуле:
где 11 – коэффициент учитывающий невыходы на работу по уважительным причинам;
Q – суммарная трудоемкость чел.-дни;
Т – общая продолжительность монтажа дни.
Средняя численность рабочих:
Коэффициент неравномерности использования рабочих:
3 Расчет монтажного генплана
3.1 Временные здания
Потребность монтажа во временных зданиях устанавливается исходя из численности рабочих которая принимается по наибольшему количеству человек в смене и составляет 11 человек.
Показатель потребной площади временных зданий находится по формуле:
где К – нормативный показатель площади; [514]
Р – расчетная численность рабочих чел.
Расчеты сводятся в таблицу 4.2.
Таблица 4.2 - Ведомость расчета временных зданий
Нормативный показатель
Помещение для приема пищи и умывания
* Показатель потребной площади временного здания составляет 77 а принятая площадь помещения составляет 18 что позволяет использовать оставшуюся неиспользованную площадь под склад.
3.2 Обеспечение площадки энергоресурсами
Потребность при монтаже технологического оборудования электрокотельной в воде электрической энергии определяется в зависимости от состава и количества потребителей.
Воду расходуют на хозяйственно-питьевые нужды работающих. В расчетах потребности в воде необходимо учитывать потребление воды в случае возникновения пожара. Потребность монтажной площадки в воде рассчитывается на весь период строительства с максимальным водопотреблением.
Суммарный расход воды на монтаж технологического оборудования электрокотельной определяется по формуле:
где - расчетный (максимальный) секундный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды лс;
- расчетный секундный расход вода на противопожарные нужды лс.
Отдельное слагаемое секундного расхода воды на хозяйственно-питьевые нужды определяют по формуле:
где В – норма потребления воды на одного рабочего в смену л; В = 25 л;
N1 – наибольшее количество работающих в смене чел; N1 = 11 чел;
К2 – коэффициент часовой неравномерности потребления воды; К2 = 25;
n – число часов работы в смену n = 82 ч.
Расчетный расход воды на пожаротушение принимается:qn = 15 мс.
Следовательно суммарный расход воды на монтаж оборудования составит:
Так как период монтажа составляет 40 рабочих дней то расход воды на монтаж технологического оборудования электрокотельной на весь период составит:
Электрическая энергия является основным видом энергии. Ее используют для внутреннего освещения временных зданий.
Потребную мощность источника электроэнергии определяют по формуле:
где a - коэффициент потери напряжения в сетях принимается равным 11;
Р3 – суммарная мощность осветительных приборов и устройств для внутреннего освещения Вт;
К3 – коэффициент одновременности работы источников электроэнергии для внутреннего освещения К3 = 08.
Суммарная освещаемая площадь временных зданий составляет 36 следовательно суммарная мощность осветительных приборов и устройств составит:
4 Технология производства монтажных работ
4.1 Описание процесса монтажа семи электрокотлов большой мощности установленных на отметке 2.400 котельного зала
Доставку монтируемого оборудования осуществляют автомобильным транспортом используя существующие автомобильные дороги в городе.
Оборудование перевозят в соответствии с графиками комплектации монтажных работ которые составляются с учетом последовательности монтажа элементов на монтажном участке. Поэтому доставленное на объект оборудование должно соответствовать комплектованным ведомостям в которых указывают наименование марку и количество элементов.
До начала монтажных работ произведены предмонтажные подготовительные работы.
Устроены проезды и проходы освещения территории проездов и рабочих мест монтажников.
Доставленное оборудование завозят через ворота на автотранспорте. Затем кранбалкой груз поставляется на фундамент к конструкциям грузоподъемного механизма. Предъявляются два основных требования.
Возможность простой и удобной страховки и растраховки;
Надежность зацепления или захвата исключающих возможность обрыва груза.
Грузозахватные устройства испытывают путем их пробного нагружения в соответствии с требованиями Госгортехнадзора. В процессе эксплуатации их необходимо периодически осматривать. Установленное на фундамент оборудование осматривается и проверяется на случай обнаружения дефектов и неисправностей; если подобные выявлены – они устраняются. Далее производятся испытание и апробирование электрокотлов. После этого монтажные работы считаются оконченными.
АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭЛЕКТРОКОТЕЛЬНОЙ
Проектом автоматизации предусматривается оснащение оборудования электрокотельной средствами теплотехнического контроля автоматического регулирования защиты и управления в соответствии с 28.
Выбранный минимальный объем средств автоматизации и контрольно - измерительных приборов обеспечивает правильное ведение технических процессов электрокотелной.
Приборы технического контроля выбраны в соответствии со следующими принцами:
показывающие приборы - для контроля параметров наблюдение за которыми необходимо для правильного ведения установленных режимов эксплуатации котельной установки;
приборы с сигнальным выходом – для контроля параметров отклонение которых от нормы может привести к аварийному состоянию оборудования;
интегрирующие приборы – для контроля параметров учёт которых необходим для анализа работы оборудования и хозяйственных расчётов.
Регулирование отпуска тепла центрального водяного отопления в зависимости от соотношения температуры наружного воздуха и температуры прямой сетевой воды осуществляется регулятором прямого действия типа РТ 2217 – ТС.
Для регулирования температуры воды на горячее водоснабжение в проекте применён регулятор температуры прямого действия типа РТ.
Учёт воды поступающей в котельную осуществляется счётчиком холодной воды типа ВСКМ.
Для наладочных работ и периодической оценки работы электрокотельной предусматривается учёт прямой сетевой воды счётчиком типа СТВГ.
В проекте предусмотрена автоматическая подпитка аккумуляторных резервуаров по сигналам регулятора уровня.
Автоматизирована работы деаэрационной установки которая включается в работу при необходимости подпитки.
Проектом предусматривается следующая сигнализация:
аварийного останова насосов и аварийного отключения котлов;
аварийного отклонения давления в трубопроводе обратной сетевой воды и вакуума в деаэраторе;
технологическая сигнализация работы оборудования и уровней в аккумулирующих емкостях.
Аварийная звуковая сигнализация выносится в помещение с постоянным обслуживающим персоналом.
Аппаратура управления и сигнализации устанавливается на щите управления (ШУ) электрокотельной.
1.Описание функциональной схемы автоматизации подающего от электрокотлов и обратного трубопровода теплосети.
Данная схема автоматизации подающего (Т1) от электрокотлов и обратного (Т2) трубопровода тепловой сети состоит из следующих систем:
Контроль температуры воды в обратном трубопроводе теплосети.
Датчик температуры (позиция 1а) установленный на трубопроводе обратной воды из сети подает сигнал на вторичный (показывающий регистрирующий) прибор (позиция 1б) который расположен на щите управления электрокотлами. Таким образомизмеряется температура обратной воды с показанием и регистрацией на щите управления.
Регулирование давления в трубопроводе подающем воду в теплосеть.
Отборное устройство установлено на подающем трубопроводе. Дифференциальный манометр (позиция 2а) формирует сигнал для перехода его на вторичный (показывающий регистрирующий сигнализирующий) прибор (позиция 2б). С вторичного прибора сигнал передается на регулятор (позиция 2в). Регулятор сравнивает сигнал с заданием от задатчика (позиция 2г). В зависимости от результата магнитный пускатель (позиция 2е) приводит в действие исполнительный механизм (позиция 2з) – электродвигатель который открывает или закрывает вентиль. Переключатель (позиция 2д) предусмотрен для переключения системы в автоматический или ручной (позиция 2ж) режим управления.
Измерение расхода воды в подающем трубопроводе.
Датчик расходомера (позиция 3а) установлен на трубопроводе подающем воду в теплосеть. Дифференциальный манометр (позиция 3б) формирует сигнал для передачи на вторичный (показывающий регистрирующий прибор (позиция 3в). В количестве датчика расходомера используется крыльчатка.
Измерение температуры воды в подающем трубопроводе.
Датчик (позиция 4а) по температуре находится на подающем воду от электрокотлов трубопроводе. Сигнал от датчика поступает на вторичный (показывающий регистрирующий) прибор (позиция 4б) который установлен на щите управления.
Измерение и контроль отклонения давления от заданного в трубопроводе обратной сетевой воды.
Первичный прибор (позиция 5а) установлен на обратном трубопроводе теплосети. С этого датчика сигнал поступает на вторичный (показывающий сигнализирующий) прибор (позиция 5б) который расположен на щите управления. Таким образом при отклонении давления от заданного срабатывает сигнализация на пульте управления.
2. Выводы об улучшении основных технико-экономических показтелей за счет принятых решений по автоматизации.
Принятая мною система автоматизации электрокотельной повышает надежность и бесперебойность ее действия. Это достигнуто за счет постоянного автоматического контроля таких параметров как температура давления и расход. По результатам контроля автоматические устройства с большой быстротой производят необходимые изменения этих параметров поддерживая качественные и количественные показатели в заданных пределах.
Автоматизация принятая в проекте позволила повысить примерно на 50% производительность труда обслуживающего персонала. Внедренная автоматика значительно улучшила условия труда и повысила безопасность труда. Используемые автоматические устройства позволили снизить трудоемкость операций (например при регулировании давления в подающем трубопроводе когда не приходится открывать и закрывать вентиль вручную в зависимости от изменения давления) и значительно повысить производительность установок в частности электрокотлов.
Экономическая эффектность автоматизации достигнута за счет сокращения эксплуатационного персонала путем замены дежурного и подсобного персонала автоматическими устройствами. Значительная часть операций выполняемых вручную персоналом обслуживающим электрокотлы посредством внедренной автоматики выполняется без участия человека (например регистрация показаний температуры давления расхода). Эксплуатационные расходы снижены не только за счет уменьшения фонда заработной платы при сокращении штатов но и путем повышения коэффициента полезного действия электрокотлов насосов экономии материалов. Автоматизация электрокотельной создала возможность для перевода установок (электрокотлов насосов) на работу в часы льготного тарифа электроэнергии что снижает расходы на отопление и вентиляцию.
Объектные сметы служат для определения стоимости строительства объекта составляются на основе локальных смет на отдельные конструктивные элементы и виды работ.
В объектные сметы включаются средства на временные здания и сооружения в процентах от сметной стоимости строительных и монтажных работ а также ряд прочих затрат которые относятся к данному зданию или сооружению. Это дополнительные затраты связанные с производством строительно-монтажных работ в зимнее время производством работ на действующих предприятиях применением импортных материалов и оборудования непредвиденные работы и затраты.
Объектные сметы составленные по рабочим чертежам согласованные с подрядной строительной организацией и утвержденные заказчиком являются основой для расчетов за выполненные работы. Поэтому от качества объектных смет в значительной степени зависит правильность определения цены строительной продукции а следовательно и результаты производственно-хозяйственной деятельности подрядных организаций.
Локальные сметы разрабатываются на отдельные виды работ (общестроительные внутренние санитарно-технические работы электроосвещение электросиловые установки монтаж и приобретение оборудования обмуровка и изоляция оборудования и трубопроводов и другие). На основании единых районных единичных расценок. (ЕРЕР).
Единичная расценка – это прямые затраты на единицу измерения какого-либо вида работ.
ЕРЕР по полноте и составу затрат включенных в них условно делиться на:
а) закрытые – в них учтены все затраты на производство работ;
б) открытые – в них не учтена стоимость местных и некоторых привозных материалов наименование и расход которых указывается в специальной графе таблиц ЕРЕР. Стоимость этих материалов учитывается непосредственно в смете отдельной строкой после соответствующей единичной расценки.
Единица измерения материала указывается именно та на которую определена цена.
Объем неучтенного материала пересчитывается на весь объем работы по данной единичной расценке.
В локальных сметах выделяются затраты на заработную плату эксплуатацию строительных машин и механизмов сметную заработную плату и нормативную трудоемкость.
Нормативная трудоемкость выделяется в локальных и объектных сметах и отражает количество труда рабочих 9 в чел.-час) которое по сметным нормам должно затрачиваться на выполнение соответствующих строительных и монтажных работ.
Составляем объектную смету (форма № 3) на строительство электрокотельной и локальную смету (форма № 4) на тепломеханическое оборудование для электрокотельной.
Строительный объем здания электрокотельной:
где а в и h – длина ширина и высота здания электрокотельной соответственно в метрах.
Таблица 6.2 - Определение стоимости строительных работ
Стоимость единицы измерения прямых затрат
Стоимость прямых затрат тенге
Накладные расходы тенге
Всего стоимость тенге
Плановые накопления тенге
Нормативная трудоемкость чел.-ч.
Сметная зарплата тенге
Общестроительные работы
Санитарно-технические работы
Таблица 6.3-Определение стоимости монтажных работ
Стоимость единицы измерения тенге
Прямые затраты тенге
В том числе сметная зарплата тенге
В том числе зарплаты тенге
Электромонтажные работы
Монтаж технологического оборудования
(наименование стройки)
Сметная стоимость 53576 тыс. тенге.
Нормативная трудоемкость 2706 тыс. чел.-час.
Сметная заработная плата 2941 тыс. тенге.
Расчетный показатель единичной стоимости 0099 тыс. тенгем.
Таблица 6.1 - Объектная смета на строительство элеткрокотельной
Номера смет и расчетов
Наименование работ и затрат
Сметная стоимость тыс. тенге
Нормативной трудоемкости тыс. чел.-ч.
Сметная зарплата тыс. тенге
Показатели единичной стоимости тыс. тенге м
Строительно-технические работы
Продолжение таблицы 6.1
Итого по объектной смете
Временные здания и сооружения
Итого по объектной смете с учетом затрат на ВзиС
Зимнее удорожание работ (32%)
Итого с учетом зимнего удорожания работ
Непредвиденные работы и затраты (1%)
Всего по объектной смете
Сметная стоимость 37951 тыс. тенге.
Нормативная трудоемкость 2112 чел.-час.
Сметная заработная плата 2664 тыс. тенге.
Таблица 6.4 - Локальная смета на тепломеханическое оборудование для электрокотельной
Шифр и номер позиции норматива
Наименование работ и затрат единица измерения
Стоимость единицы тенге
Общая стоимость тенге
Затраты труда рабочих чел.-час не занятых обслуживанием машин
В том числе зарплаты
Монтаж котла электродного
Продолжение таблицы 6.4
водогрейного КЭВ-10000-10; шт.
Котел электродный водогрейный КЭВ-1000010; шт.
Установка водоподогревателей скоростных двухсекционных поверхностью нагрева одной секции до 4; шт.
Установка автоматизированная вакуумная деаэрационно-подпиточная (ДСВ-50); шт.
Колонка деаэрационная производительностью до 75 тч давление 012 Мпа; т.
Агрегат насосный лопастной центробежный одноступенчатый
многоступенчатый объемный вихревой поршневой приводной роторный массой 091 т.; шт.
Стоимость бака емкостью 16; шт.
Трубопровод из трубы по ГОСТ 10704-76 d = 573 мм; м.
Гидравлическое испытание трубопроводов систем отопления водопровода и горячего водоснабжения диаметром до 50 мм; 100 м.
Монтаж резервуара аккумуляторного объемом 100; шт.
Резервуар аккумуляторный объемом 100; т.
Прокладка трубопроводов обвязки котлов водонагревателей и насосов из стальных водогазопроводных бес-
шовных и электросварных труб dн = 219 мм толщина стенки 6 мм; м.
Прокладка трубопроводов обвязки котлов водонагревателей и насосов из стальных водогазопроводных бесшовных и электросварных труб dн = 159 мм толщина стенки 45 мм; м.
Прокладка трубопроводов из трубы по ГОСТ 10704-76 d = 108 мм толщина 35 мм; м.
Гидравлическое испытание трубопроводов систем отпления водопровода и горячего водоснабжения d до 100 мм; 100м.
Номенклатурный справочник
Установка вентилей задвижек клапанов обратных кранов проходных d до 150 мм; шт.
Задвижка 30С41НЖ dу = 150 мм; шт.
Устройство фланцевых соединений на стальных трубопроводах dу = 150 мм;
Монтаж опор под трубопроводы опорных частей седла кронштейнов хомутов; т.
Опоры металлические; т.
Итого прямые затраты
Итого прямые затраты в ценах 1991 г. (173)
Накладные расходы (196%) (251840196)
Нормативная трудоемкость в составе накладных расходов (493600912)
Сметная зарплата в составе накладных расходов (454018)
Себестоимость (25184+4936)
Плановые накопления 26% (30120026)
Всего стоимость (30120+7831)
Нормативная трудоемкость (454+1568)
Сметная зарплата (1689+158+817)
БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
1 Требования к зданиям и помещениям электрокотельных
Этажность электрокотельной ее планировка и компоновка оборудования должны выполнятся с учетом условий защиты обслуживающего персонала от элементов находящихся под напряжением как возможного соприкосновения с ними так и от попадания на них струй воды. Такими защитными устройствами могут быть сплошные ограждающие стенки высотой не ниже двух метров с дверьми и остекленными проемами позволяющими производить наблюдения за работой электродных котлов.
Электрокотельные могут располагаться в отдельных зданиях примыкать к различным зданиям и могут быть встроены внутрь других зданий.
Габариты зданий электрокотельных следует устанавливать руководствуясь технологическими требованиями к оборудованию в зависимости от типа электродных котлов и в соответствии с 30 29 20.
Для обслуживания осмотра и ремонта оборудования должны предусматриваться площадки и лестницы.
Расстояние от площадок с которых производится обслуживание арматуры контрольно - измерительных приборов вентиляторов электродвигателей и тому подобного до потолочного перекрытия или выступающих конструктивных элементов здания котельной должно быть не менее двух метров.
При отсутствии необходимости перехода через котлы расстояние от верхней части котлов до нижних конструктивных частей перекрытия котельной должно быть с учетом необходимой монтажной высоты не менее 07 метров.
В помещении предназначенном для электродных котлов запрещается установка машин приборов и аппаратов не имеющих отношения к электрокотельной.
Вентиляция и отопление в электрокотельной должны обеспечивать удаление излишков влажности теплоизбытков и поддержание следующих температурных условий:
а) в зоне постоянного пребывания обслуживающего персонала температура воздуха зимой не должна быть ниже 12°С а летом не должна превышать температуру наружного воздуха более чем на 5°С;
б) в остальных местах возможного пребывания обслуживающего персонала температура воздуха не должна превышать более чем 15°С температуру в основной зоне.
2 Мероприятия по безопасной эксплуатации электродных котлов и электрокотельных
Все работы в электрокотельной должны выполнятся в соответствии с требованиями нормативных и руководящих документов и с учетом указаний завода-изготовителя электрокотлов.
В целях безопасной эксплуатации электродных котлов электрокотлы и электрокотельная оснащены необходимыми устройствами контроля (манометрами термометрами предохранительными и запорно-регулирующими устройствами и так далее) автоматического управления (работой электрокотлов насосов бойлеров горячего водоснабжения подпитки и так далее) технологическими защитами.
На трубопроводах подводящих воду в электродный котел и отводящих воду из него должно быть установлено по одному запорному устройству (вентиль или задвижка) а так же манометры для контроля давления в системе теплоснабжения; манометры устанавливаются и на линии подпиточной воды.
На отводящем трубопроводе от водогрейного электродного котла между котлом и запорным устройством должен быть установлен термометр. Кроме того термометры устанавливаются на общих подводящих и отводящих трубопроводах.
Каждый электродный водогрейный котел снабжается воздушным краном установленным в верхней точке котла или отводящего трубопровода (до запорного устройства).
Водогрейные электродные котлы оборудуются предохранительными клапанами защищающими их от превышения давления выше рабочего.
Предохранительными устройствами водогрейных электродных котлов являются предохранительные клапаны располагаемые на котле или трубопроводах до запорных устройств.
При работе нескольких водогрейных электродных котлов на общий отводящий трубопровод имеющий запорное устройство на выходе из котельной разрешается вместо предохранительных клапанов на каждом котле предусматривать обводы запорных устройств; при этом на общем отводящем трубопроводе до запорного устройства должно быть установлено два предохранительных клапана диаметром определяемым расчетом но не менее условного диаметра равного 50 миллиметрам.
Предохранительные клапаны водогрейных котлов должны быть отрегулированы так чтобы давление в котле не могло повыситься более чем на 10% выше рабочего.
Предохранительные клапаны оборудуются отводными трубами с дренажным устройством предохраняющими обслуживающий персонал от ожогов при срабатывании клапанов или проверке их давления.
После монтажа и каждого сезонного перерыва в работе системы теплоснабжения с электродными котлами тщательно промываются.
В период пуско-наладочных работ вместе с циркуляционной водой могут проникнуть металлические тела различных размеров оставшиеся в трубопроводах после монтажа попадая между электродами они могут привести к короткому замыканию. Для предотвращения попадания металлических тел в электрокотлы систему теплоснабжения необходимо отдельно через байпас при отключенных электрокотлах. Только после промывки системы теплоснабжения промываются электрокотлы. Так как удельное электрическое сопротивление холодной воды выше чем горячей то электродные котлы в ряде случаев (например запуск системы отопления при отрицательных температурах наружного воздуха) следует «разогнать» пропуская через перемычку между подающей и обратной трубой (байпас) часть холодной воды. В этом случае уменьшается количество воды проходящей через электродный котел что будет способствовать более быстрому повышению ее температуры и увеличению отбора мощности из электросети. После подъема температуры воды в системе теплоснабжения до нужного значения перемычка перекрывается.
Регулирование мощности а следовательно и теплопроизводительности котлов осуществляется в широких пределах путем перемещения диэлектрических пластин что обеспечивает возможность поддержания мощности котлов при изменяющейся электропроводности воды.
В случае когда удельное электрическое сопротивление воды при рабочей температуре выше расчетного и электродный котел не развивает необходимой мощности в замкнутых системах теплоснабжения можно довести ее до нужной кондиции вводя в систему через концентратор котла наибольшими дозами раствор поваренной соли из расчета по формуле и проверенный опытным путем.
где Qв – количество воды в системе л;
Qс – необходимое количество соли г;
Рр – расчетная мощность электрокотла кВт;
Рд – действительная мощность электрокотла кВт;
r - удельное электрическое сопротивление воды в системе при 20°С 3000 Ом×см до подсаливания.
Электродные котлы могут снижать расчетную мощность в процессе эксплуатации из-за постепенного выпадания солей из воды в виде шлама или накипи на электродах и корпусе. Для восстановления мощности необходимо один-три раза в сезон добавлять в воду раствор поваренной соли а так же периодически очищать поверхности электродов и стенки корпуса от накипи механическим или химическим путем (содовые или другие растворы с последующей промывкой). При износе электроды заменяются. В процессе эксплуатации необходима периодическая проверка удельного электрического сопротивления воды.
В процессе эксплуатации следует обращать особое внимание на чистоту воды и отсутствие течи из изоляторов. Чтобы устранить течь необходимо периодически подтягивать болтовые соединения у изоляторов и менять прокладки.
Во время длительных перерывов в работе электродные котлы и обслуживаемая ими система теплоснабжения должны быть заполнены водой чтобы предотвратить коррозию металлических поверхностей которая может загрязнять воду при пуске котлов. Перед пуском обязательна промывка всей системы теплоснабжения.
При эксплуатации необходимо учитывать что при опорожнении электродных котлов от воды в них прекращается прохождение электрического потока и котлы автоматически выключаются из работы.
Не допускается работа электродного котла при электрической мощности превышающей номинальную. Увеличение мощности котла выше номинальной указывает на нарушение водного режима. Если изменением водного режима снизить мощность нельзя котел должен быть отключен.
Для безопасного обслуживания оборудования в электрокотельной предусмотрены следующие мероприятия:
а) изоляция тепловыделяющего оборудования и трубопроводов (температура поверхности изоляции 40°С);
б) ограждение вращающихся частей оборудования и частей оборудования находящихся под напряжением;
в) рабочее и ремонтное (переносное) электроосвещение для обслуживания оборудования.
Зануление вспомогательного оборудования осуществляется путем присоединения его к магистрали зануления или к нулевой жиле питающей сети.
Электрокотлы и вспомогательное оборудование оснащены необходимыми средствами защиты отключающими установки при аварийных ситуациях и осуществляющими звуковую сигнализацию при отключении технологических параметров от нормы.
Корпуса электрокотлов должны быть надежно занулены. В помещениях особо опасных или с повышенной опасностью в отношении поражения электрическим током имеющих технологическое оборудование связанное с электрокотлами следует выполнить устройства выравнивания электрических потенциалов или проверить наличие естественного выравнивания обеспечивающее в аварийном режиме напряжение прикосновения не более 12 В.
Трубопроводы тепловой сети требуется присоединить к контуру заземления не менее чем в двух точках одна из которых должна быть в электрокотельной. Необходимо обеспечить чтобы общее сопротивление заземляющего контура электрокотельной было не более 4 Ом.
В зданиях теплоснабжение которых осуществляется от электрокотлов все металлические трубопроводы и устройства выравнивания потенциалов необходимо электрически соединять между собой и занулить.
Все ремонтные работы в теплосети электрокотельной должны производиться при выключенных электрокотлах. Выполнение ремонтных работ на трубопроводах при включенных электрокотлах допускается при условии что во время работ не нарушается присоединение трубопроводов к защитному заземлению.
На случай аварии с баками-аккумуляторами вокруг баков предусмотрено обвалование объем которого рассчитан на вместимость разлившейся воды одного из баков.
В связи с тем что здание электрокотельной относится ко II степени огнестойкости и не относится к взрывоопасным и пожароопасным молнезащита не предусматривается.
С целью обеспечения нормальной работы электрокотельной повышение эффективности ее использования предупреждения преждевременного износа оборудования увеличение электроводонагревателей теплового насосного электрического оборудования и аппаратов бесперебойной работы оборудования по заданной проектной технологической схеме в хозяйстве должна быть создана надлежащая эксплуатационная служба.
Электрокотельная в рабочем режиме не требует присутствия постоянного обслуживающего персонала. Отклонения от заданного режима работы требующие вмешательства человека фиксируются на шкафу управления электрокотельной с вызовом обслуживающего персонала звуковой сигнализацией.
Современное и качественное выполнение профилактических работ обеспечивает исправное состояние оборудования электрокотельной. Основные виды профилактических работ - техническое обслуживание и текущий ремонт. Для механизации грузоподъемных и транспортных работ при ремонте предусмотрена тележка ТГ-250.
Для персонала обслуживающего котельную должны быть разработаны должностные и производственные инструкции:
- инструкция для оперативного персонала электрокотельной;
- инструкция по эксплуатации электроводонагревателей;
- инструкция по эксплуатации контрольно-измерительных приборов и средств автоматики.
В электрокотельной на видном месте вывешиваются исполнительные схемы:
- тепловая схема электрокотельной;
- функциональная схема автоматизации;
- график проведения профилактических осмотров и планово-предупредительных ремонтов.
Для регистрации показателей работы электрокотельной необходимо завести специальный журнал. В этом журнале записываются режимы работы оборудования время включения и отключения котлов показания электроизмерительных приборов и тому подобное. Кроме того в журнале записываются сроки проведения профилактических работ а так же выявление неполадки и даты их устранения.
В отдельном журнале регистрируется учет проверок заземляющих устройств.
3 Электробезопасность
3.1 Действие электрического тока на организм человека
Электротравмы составляют около 1% от общего числа травм на производстве и 20 30% от числа смертельных несчастных случаев. При этом большинство (до 80%) смертельных несчастных случаев происходит на электроустановках напряжением до 1000 В которые в основном и применяются в строительстве. Предупреждение электротравм являются важной задачей охраны труда которая на производстве реализуется в виде системы организационных и технических мероприятий обеспечивающих защиту людей от поражения электрическим током.
Опасность эксплуатации электроустановок определяется тем что токоведущие проводники (или корпуса машин оказавшиеся под напряжением в результате повреждения изоляции) не подают сигналов опасности на которые реагирует человек. Реакция на электрический ток возникает лишь после его прохождения через ткани человека. В этих случаях возникают судороги мышц или остановка дыхания или сердца что не позволяет человеку самостоятельно освободиться от контакта с установкой (или проводами) находящейся под напряжением. Степень поражения человека зависит от рода и величины напряжения и тока; частоты электрического тока; пути тока через человека продолжительности действия тока; условий внешней среды.
Как показывает практика спасение человека возможно если время в течении которого человек находится под действием электрического тока не превышает 4 5 минут.
Тело человека обладает электрическим сопротивлением кожи и сопротивление внутренних органов. Наибольшим сопротивлением обладает верхний слой кожи имеющий толщину до 02 мм внутренние органы обладают небольшим сопротивлением – 200 500 Ом. При наличии сухой неповрежденной кожи сопротивление тела человека может колебаться в зависимости от индивидуальных особенностей в пределах 1000 200000 Ом. Большое влияние на снижение сопротивления тела оказывает состояние кожи наличие пота общее ослабление организма состояние опьянения. При сочетании некоторых неблагоприятных факторов и при состоянии опьянении сопротивление тела человека снижается до 300 500 Ом.
Человек начинает ощущать прохождение тока частотой 50 Гц при силе 06 15 мА. При токе 10 15 мА возникают судороги мышц рук которые человек не может самостоятельно преодолеть то есть человек не в состоянии разжать руку которая касается токоведущей части установки. Величину такого тока принято называть пороговым не отпускающим. Ток силой 50 мА и более вызывает остановку или хаотическое сокращение сердца что приводит к прекращению кровообращения. Такой ток считается смертельным.
Многообразное воздействие электрического тока можно свести к двум видам поражения: электрическим травмам и электрическим ударам.
Электрические травмы – это повреждение тканей организма под действием проходящего электрического тока выражающиеся в виде электрического ожога металлизации кожи механических повреждений электрических знаков.
Электрический удар вызывает возбуждение живых тканей организма под действием проходящего электрического тока сопровождающееся непроизвольными сокращениями мышц.
3.2 Оказание помощи человеку пораженному электрическим током
Первая медицинская помощь – это комплекс мероприятий направленных на восстановление и сохранение жизни и здоровье пострадавшего осуществляемые не медицинскими работниками. Главным условием успеха первой медицинской помощи является быстрота ее оказания а так же находчивость быстрота действий знания и умение падающего помощь. Поэтому каждый рабочий должен знать приемы оказания помощи человеку пораженному электрическим током.
Вначале принимаются все доступные способы для освобождения пострадавшего от контакта с электроустановкой и следовательно прекращения действия электрического тока. Для прекращения контакта с электроустановкой необходимо: отключить поврежденную установку от электросети; оттянуть пострадавшего за сухую одежду (в установках напряжением до1000 В); перерубить топором с деревянной ручкой токоведущий провод (в установках до 1000 В). В электроустановках напряжением более 1000 В для выполнения указанных выше способов следует использовать диэлектрические перчатки боты а для отбрасывания токоведущих проводов – изолирующие штанги и клещи.
После освобождения пострадавшего от действия электрического тока необходимо оценить его состояние. Основные признаки по которым можно определить состояние человека следующие:
а) сознание: ясное; отсутствует; нарушено; возбуждено;
б) цвет кожных покровов и видимых слизистых (губ глаз): розовые синюшные бледные;
в) дыхание: нормальное; отсутствует; нарушено;
г) пульс на сонных артериях: хорошо определяется (ритм правильный и неправильный) плохо определяется отсутствует;
д) зрачки: узкие широкие.
Затем приступают к оказанию первой помощи и вызывают врача. Для этого пострадавшего укладывают на ровное место и проверяют наличие пульса и дыхания. Пульс прощупывается у запястья наличие дыхания устанавливают по подъемам в такт дыхания грудной клетки. По зрачкам определяют состояние кровообращения мозга: широкий зрачок указывает на резкое ухудшение состояния пострадавшего. При остановке работы сердца и дыхания необходимо приступить к выполнению искусственного дыхания и наружного массажа сердца. Искусственное дыхание выполняют путем ритмичного вдувания воздуха из своего рта в рот или нос пострадавшего.
Для обеспечения доступа воздуха в легкие голову пострадавшего следует отогнуть назад (подбородок вверх) под лопатки положить валик из одежды освободить гортань от запавшего языка. Эффективность искусственного дыхания контролируется по расширению грудной клетки пострадавшего.
Одновременно с искусственным дыханием целесообразно для поддержания в организме необходимого кровообращения выполнять наружный массаж сердца следующим образом. На область грудины наложить левую руку правую сверху на левую; произвести энергичное надавливание так чтобы подать нижнюю часть грудины на 3 4 см интенсивность толчкообразных надавливаний - один раз в секунду. Искусственное дыхание и наружный массаж сердца необходимо выполнять до появления устойчивого пульса и дыхания. Если пульс и дыхание не восстанавливаются то меры помощи надо осуществлять до прибытия врача.
3.3 Электрическая изоляция токоведущих частей
Надежная электрическая изоляция различных токоведущих проводов (внутренние электрические сети статорные обмотки электродвигателей обмотки трансформаторов) является основой обеспечения электробезопасности. Теоретически надежная и качественная электрическая изоляция может обеспечить 100% - ную электробезопасность для защищенных частей и сетей находящихся под напряжением.
Однако на практике электрическая изоляция может быть разрушена от механических повреждений действия химически активной среды повышенной температуры неправильной эксплуатации электроустановок. При этом может появиться напряжение на корпусах машин и оборудования которые обычно не находятся под напряжением. В электротехнике различают рабочую дополнительную двойную и усиленную изоляцию. Рабочей является электрическая изоляция токоведущих частей электроустановки обеспечивающая ее нормальную работу в заданных условиях эксплуатации. Например изоляция статорной обмотки асинхронного электродвигателя от его корпуса; изоляция между фазными проводами трехфазной сети. Дополнительной называют изоляцию предусмотренную дополнительно к рабочей для защиты от поражения электрическим током в случае повреждения рабочей изоляции. Двойная изоляция представляет собой электрическую изоляцию состоящую из рабочей и дополнительной изоляции. Усиленная изоляция – это улучшенная рабочая изоляция обеспечивающая такую степень защиты от поражения током как и двойная изоляция.
Электрическая изоляция силовой или осветительной электропроводки считается достаточной если ее сопротивление между проводом каждой фазы и землей или между разными фазами на участке ограниченном последовательно включенными плавками предохранителями составляет не менее 05 МОм.
Зануление – превращение замыкания на корпус электроустановки в однофазное короткое замыкание. В результате возникает большой ток короткого замыкания который вызывает срабатывание толковой защиты и отключение поврежденного участка.
Защитное заземление обеспечивает защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям оборудования которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения электрической изоляции.
Защитное отключение – быстродействующая защита обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при изменении (более установленных пределов) параметров электроустановки или электрической сети (появление напряжения на корпусе уменьшение сопротивления фазного провода относительно земли и другое).
3.4 Организационно-технические мероприятия
К организационным мероприятиям обеспечивающим безопасность работы на электроустановках относят: оформление наряда на работу; допуск к работе; надзор за выполнением работ; оформление перерывов в работе; перемены места выполнения работ и окончание работы.
Оформление работы на электроустановках производится по наряду распоряжению. Наряд – это задание на безопасное производство работы оформленное на специальном бланке. Нарядом определяется содержание работы место работы время ее начала и окончания условия безопасного выполнения состав бригады а так же лицо ответственное за безопасность выполнения работ.
Допуск к работе осуществляет ответственный руководитель и производитель работ которые проверяют выполнение всех технических мероприятий обеспечивающие безопасность и качество работ.
Надзор за выполнением работ осуществляет производитель работ или специальный наблюдающий постоянно контролирующий выполнение всех требований безопасности. Производителю работ (наблюдающему) запрещается заниматься выполнением любой работы. В процессе работы бригаде предоставляются необходимые перерывы. Перед началом перерыва руководитель (наблюдающий) дает команду о прекращении работы предварительно убедившись что убран инструмент установлены ограждения снято переносное заземление и тому подобное. Затем бригада собирается вместе и ей объявляется о начале перерыва. После окончания перерыва руководитель проверяет место работы и снова осуществляет допуск бригады к работе.
К техническим мероприятиям обеспечивающим электробезопасность относят: отключение напряжения; вывешивание предупредительных плакатов; ограждение места работы; проверка отсутствия напряжения; наложение временных заземлений перемычек.
При работе на линии на распределительных устройствах (рубильниках) вывешивают плакаты типа «Не включать – работают люди!» на месте производства работ устанавливают плакаты «Стой – высокое напряжение!» «Не влезай – убьет!».
4 Защита от вибрации
Развитие механизации в строительстве вызвало широкое использование вибрационной технике мощных строительных машин и механизмов. В результате возрастает число людей подвергающихся неблагоприятному воздействию высоких уровней вибрации.
Шум как правило является следствием вибрации и поэтому на практике часто рабочие испытывают совместное неблагоприятное действие шума и вибрации. Воздействие вибрации не только отрицательно сказывается на здоровье ухудшает самочувствие снижает производительность труда но иногда приводит к профессиональному заболеванию – виброболезни. По данным Всемирной организации здравоохранения повышенные уровни вибрации и шума являются ведущими факторами в возникновении сердечно-сосудистых заболеваний.
При работе машин и механизмов низкочастотные вибрации вызываются инерционными силами силами трения пере одическими рабочими нагрузками. Высококачественные вибрации возникают в результате ударов из-за наличия зазоров в соединениях механизмов ударов в зубчатых и цепных передачах соударений в подшипниках качения.
4.1 Методы защиты от вредного воздействия вибрации
Разработка мероприятий по защите от вибраций рабочих мест должна начинаться на стадии проектирования технологических процессов и машин разработки плана производственного помещения схемы организации работ. Методы уменьшения вредных вибраций от работающего оборудования можно разделить на две основные группы:
а) методы основанные на уменьшении интенсивности возбуждающих сил в источнике их возникновения;
б) методы ослабления вибрации на путях распространения через опорные связи от источника к другим машинам и строительным конструкциям.
Если не удается уменьшить вибрацию в источнике или вибрация является необходимым технологическим компонентов то ослабление вибрации достигается применением виброизоляции виброгасящих оснований вибропоглащения динамических гасителей вибрации. Технологические мероприятия по борьбе с вредными вибрациями состоят в выборе таких технологических процессов в которых используются машины возбуждающие минимальные динамические нагрузки.
В инженерной практике часто приходится разрабатывать мероприятия по уменьшению вибрации на путях ее распространения то источника вибрации. Эффективным способом борьбы с вредной вибрацией является пассивная виброизоляция в сочетании с применением виброгасящих оснований. С ее помощью достигается уменьшение передачи динамической силы от машины к основанию а так же уменьшение вибраций передаваемых от основания к рабочим местам посредством размещения между ними упругих элементов (виброизоляторов или амортизаторов). Установка машин на упругие опоры практически не ослабляет вибрации самой машины но уменьшает передачу вибраций на поддерживающую конструкцию и следовательно уменьшает вибрацию рабочих мест.
Виброизоляция называется активной если для ее уменьшения используется дополнительный источник энергии. Пассивную виброизоляцию применяют в том случае если требуется защитить рабочее место от колебаний основания или защитить основание от колебаний неуравновешенных машин.
Виброизоляторы выполняют из стальных пружин резины и других материалов. Применяют так же комбинированные резинометаллические и пружинно-пластмасовые виброизоляторы пневморезиновые амортизаторы в которых используют упругие свойства сжатого воздуха.
4.3 Виброгасящие основания
Уменьшить колебания передаваемые на рабочие места и строительные конструкции от динамически неуравновешенных машин (вентиляторов силовых установок и др.) возможно путем их установки на массивные виброгасящие основания. Конструктивно виброгасящие основания выполняют в виде железобетонной плиты по периметру которой устраивают акустический шов заполняемый легкими упругими материалами и предназначенный для устранения непосредственной передачи колебаний от фундамента к строительным конструкциям.
Значительным источником вибрации являются различные насосы. Для снижения вибрации передаваемой на основание насос устанавливают на железобетонной плите толщиной 150 300 мм которая опирается на основание с помощью виброизоляторов. Увеличение массы установки приводит к снижению частоты собственных колебаний и повышению эффективности виброизоляции. При такой системе виброзащиты применение массивного фундамента не является обязательным и насос может быть установлен на полу цеха. В трубопроводе отходящем от насоса необходимо устраивать гибкие вставки из гооррированной резины а в местах прохода трубопровода через конструкции здания использовать подвесы и резиновые прокладки. Эти меры позволяют значительно снизить передачу вибрации и структурного шума по трубам в смежные помещения.
Использование виброизоляции практически не снижает шума в том помещении где установлен источник вибрации но имеет решающее значение для улучшения виброакустических условий труда в соседних помещениях.
Для уменьшения вибрации кожухов ограждений и других деталей выполненных из стального листа применяют метод вибропоглащения (вибродемпорирования).
Метод вибропоглащения заключается в нанесении на вибрирующую поверхность упруговязких материалов (резины пластиков вибропоглощающих мастик) обладающих большим внутренним трением. Ослабление вибрации достигается за счет поглощения энергии колебаний в упругом материале. В результате энергия колебаний преобразуется в теплоту и существенно уменьшаются амплитуды колебаний особенно на резонансных режимах.
Вибропоглощающие покрытия эффективны при условии если протяженность поглощающего слоя равна нескольким длинам волн колебаний изгиба. При меньшей длине вибропоглощающего покрытия интенсивность изгибных колебаний уменьшается незначительно. Это обстоятельство необходимо принимать во внимание при использовании вибропоглощающих покрытий на конструкциях имеющих низкую частоту вибрирования когда длины волн достигают несколько метров.
Вибропоглощение не эффективно для уменьшения интенсивности продельных волн которые переносят большую колебательную энергию на высоких частотах. Снизить такие колебания возможно с помощью виброизолирующих разрывов между конструктивными частями машин. Разрывы заполняются материалом с волновым сопротивлением отличным от сопротивления материала машин резиновыми прокладками слоем воздуха и т.д.
В качестве мягких покрытий применяют листовые материалы из пластмасс (винипор пенопласт и другое) которые приклеивают к тонким металлическим поверхностям кожухов ограждений вентиляторных воздухопровод. Для покрытия вибропоглощающим материалам поверхностей сложной конфигурации используют специальные мастики состоящие из синтетических смол и наполнителей.
Высокой эффективностью обладают композиционные поглощающие материалы «Полиакрил» «Випонит» состоящие из слоев пластмассы или металла с прослойками из полимерных материалов. Оптимальная толщина вибропоглощающего покрытия составляет две-три толщины покрываемой конструкции.
5 Охрана окружающей среды
Электрокотельная относится к экологически чистым объектам так как вредных выделений (пыли газов ) практически нет.
При плановой промывке ремонте и аварийных ситуациях тепловых сетей в нижней точке теплотрассы предусматривается дренажный колодец с последующим сбросом воды в канализацию.
- Абрамов Л.И. Манаенкова Э.А. Организация и планирование строительного производства. Управление строительной организацией: Учебник для вузов. – М.: Стройиздат 1990. – 400 с.
- Белов С.В. Барбинов Ф.А. Козьяков А.Ф. Охрана окружающей среды. – 2-е изд. испр. и доп. – М.: Высшая школа 1991. – 319 с.
- Волков О.Д. Проектирование вентиляции промышленного здания. – Харьков: Высшая школа 1989. – 240 с.
ГОСТ 2874-82. Вода питьевого качества.
- Дикман Л.Г. Организация и планирование строительного производства. – М.: Высшая школа 1990. – 560 с.
- ЕНиР. Сборник Е 9. Сооружение систем теплоснабжения водоснабжения газоснабжения и канализации. Выпуск 1. Санитарно-техническое оборудование зданий и сооружений. – М.: Стройиздат 1987. – 79 с.
- ЕНиР. Сборник Е 11. Изоляционные работы. – М.: Стройиздат 1998. – 64 с.
- ЕНиР. Сборник Е 22. Сварочные работы. Выпуск 2. Трубопроводы. – М. : Стройиздат 1987. – 112 с.
- ЕНиР. Сборник Е 31. Монтаж котельных установок и вспомогательного оборудования. – М.: Стройиздат 1988. – 159 с.
- ЕНиР. Сборник Е 32. Монтаж контрольно-измерительных приборов и средств амортизации. – М.: Прескурантиздат 1988. – 88 с.
- НиР. Сборник Е 34. Монтаж компрессов насосов и вентиляторо. – М.: Стройиздат 1987. – 63 с.
- Изобретения стран мира. Реферативные журналы № 3 10. – М. 1993.
- Монфред Ю.Б. Богуславский Л.Д. Меркин Р.М. и др. Экономика строительства. – М.: Высшая школа 1987. – 424 с.
- Пособие по разработке проектов по организации строительства и проектов производства работ для промышленного строительства (к СниП 3.01.01-85). – М. 1998.
- Попкович Г.С. Гордеев М.А. Автоматизация систем водоснабжения и водоотведения. – М.: высшая школа 1986. – 392 с.
- Пчелинцев В.А. и др. Охрана труда в строительстве: Учебник для строительных вузов и факультетов. – М.: Высшая школа 1991. – 272 с.
- Правила ТБ при эксплуатации электроустановок станций и подстанций. – М.: Госэнергоиздат 1961.
- Правила ТБ при эксплуатации электроустановок городских электросетей. – М.: Госэнергоиздат 1961.
- Правила устройства и безопасной эксплуатации сосудов работающих под давлением.
- Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов.
- Правила устройства и безопасной работы электродных котлов и элетрокотельных.
- Русин В.И. Орлов Г.Г Неделько Н.М. и др. Охрана труда в строительстве. Инженерные решения: Справочник. – К.: Будивельник 1990. –208 с.
- Русланов Г.В. Розкин М.Я. Ямпольский э.М. Отопление и вентиляция жилых и гражданских зданий. Проектирование. Справочник. – Киев: Будивельник 1983. –120 с.
- СНиП 2.04.05-91*. Строительные нормы и правила. Отопление вентиляция и кондиционирование. – М.: Стройиздат 1991. – 59 с.
- СНиП II-3-79**. Строительные нормы и правила. Строительная теплотехника. – М.: Стройиздат 1986. – 31 с.
- СНиП II-4-79. Строительные нормы и правила. Естественное и искусственное освещение. – М.: Стройиздат 1980. – 48 с.
- СНиП 2.01.01-82. Строительные нормы и правила. Строительная климатология и геофизика. – М.: Стройиздат 1983. – 136 с.
- СНиП II-35-76. Строительные нормы и правила. Котельные установки. – М.: Стройиздат 1977. – 86 с.
- СНиП II-М-70. Строительные нормы и правила. Производственные здания промышленных предприятий. – М.: Стройиздат 1971. – 65 с.
- СН 245-63. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. – М.: Стройиздат 1964. – 75 с.
- Справочник проектировщика. Внутренние санитарно-технические устройства. Под редакцией Староверова И.Г.. Часть 1. Отопление. – 4-е изд. доп. и перераб. – М.: Стройиздат 1990. – 344 с.
- Справочник по теплоснабжению и вентиляции. Под редакцией Щекина Р.В. . – 3-е изд. доп. и перераб. Вентиляция и кондиционирование воздуха. – К.: Будивельник 1968. – 288 с.
- Справочник монтажника. Под редакцией Грузинова Е.В.. Монтаж отопительно-производственных котельных установок. – М.: стройиздат 1980. – 520 с.
- Справочник проектировщика промышленных жилых и общественных зданий и сооружений. Под редакцией Староверова И.Г. . Часть II. Вентиляция и кондиционирование воздуха. – М.: Стройиздат 1969. – 536 с.
- Щекин Р.В. Березовский В.А. Потапов В.А. Расчет систем центрального отпления. – К.: высшая школа 1975. – 216 с.
- Теплоснабжение. Учебник для вузов. – З.Е. Козин Т.А. Лерина.

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 6 часов 43 минуты
up Наверх