Система теплоснабжения АГЗУ тепловым насосом

Содержание

1 Решение по применяемому оборудованию для теплового насоса

2 Решение по размещению оборудования для теплонасосной установки

3 Решения по взрывозащите

4 Решение по выбору оборудования для автоматического управления процессом обогрева помещения АГЗУ куст №

5 Режимы работы оборудования

6 Решение по монтажу оборудования и плану расположения трасс и внешних проводок

Приложение A – Сертификат соответствия

Приложение В – Заказная спецификация

Приложение С – Перечень огнеопасных работ

2 Решение по размещению оборудования для теплонасосной установки

Теплонасосная установка включает в себя испаритель, тепловой насос и конденсатор.

К оборудованию, расположенному в помещение АГЗУ относятся:

конденсатор со взрывозащищенным вентилятором (К1), управление которым осуществляет преобразователь частоты;

взрывозащищенный пост управления (ВПУ);

датчик температуры взрывозащищенный.

К оборудованию, находящемуся вне помещения (на улице) относятся:

испаритель (И1);

тепловой насос (ТН).

В проекте предусмотрено:

ТН установить за пределами АГЗУ (Схема “План расположения оборудования и внешних проводок”). Габаритные размеры (ВхШхГ, мм) 1000х800х300. Установку выполнить вплотную к стене АГЗУ. Крепление к стене обеспечить на металлоконструкции (уголок стальной);

И1 представляет собой конструкцию, описанную ниже. На трубу 114х6 намотана медная труба длиной 50 метров 10 мм вплотную. Между медной трубой и трубой ГЖС проложен слой термопласты типа КПТ, а сверху медной трубы обеспечена изоляция типа КФЛЕКС.

При недостаточной мощности испарителя, которая будет выявлена при пусконаладочных работах, необходимо организовать стальную рубашку в виде трубы 219х6, которую залить антифризом, для увеличения площади поверхности теплообмена между антифризом и трубой ГЖС и антифризом и медной трубкой, что так же обеспечит увеличение инерционности. Антифриз выбрать для использования в системах отопления и кондиционирования типа “DIXIS30”, с целью исключения “размораживания” при низких температурах, а так же для защиты оборудования от возникновения коррозии, образования накипи, развития микроорганизмов. Общая монтажная длина И1 составляет 2 м;

К1 установить внутри помещения под потолком над трубопроводом № 807. Габаритные размеры конденсатора (ВхШхГ, мм) 520х650х580;

ВПУ установить внутри АГЗУ слева от конденсатора;

датчик температуры установить на противоположной стене относительно конденсатора.

3 Решения по взрывозащите

Взрывоопасной зоной называется пространство, в котором имеется или может образоваться взрывоопасная среда, в таком количестве, что могут потребоваться специальные меры предосторожности при конструировании электрооборудования, его монтаже и в эксплуатации.

Объект установки ТН относится к зоне, в которой имеется опасность появления газовой взрывоопасной среды, а именно попутного нефтяного газа. По условиям образования взрывоопасной среды, частоты ее возникновения и длительности существования, зона объекта управления относится к классу взрывоопасности В1а (согласно ПУЭ). Следовательно, это помещение, в котором пары ЛВЖ и взрывоопасные смеси возникают вследствие неполадок и аварий, а при нормальном режиме работы не образуются (каково бы ни было значение минимальной концентрации для возгорания).

К классу В1а относится вся территория кустовой площадки.

В зависимости от температуры самовоспламенения взрывоопасные смеси газов и паров с воздухом подразделяется на группы. Попутный нефтяной газ имеет различный состав в зависимости от типа. Основным компонентом попутного нефтяного газа является метан, который может составлять от 67 до 92 % от всего объема. Наименьшая температура самовоспламенения метана в смеси с воздухом при атмосферном давлении составляет 650 0С, других компонентов (этан, пропан, бутан, пентан), входящих в состав попутного газа от 300 до 500 0С, температура самовоспламенения тяжелых нефтяных остатков составляет 300350° С. Согласно ПУЭ (таблица 7.3.2) смесь попутного газа с воздухом относится к группе Т2 взрывоопасных смесей газов и паров с воздухом по температуре самовоспламенения.

В связи с этим накладываются требования на уровень взрывозащиты применяемого оборудования (ГОСТ Р 51330.099).

В проекте выбрано электрооборудование с соответствующими ПУЭ (п. 7.3.63) уровнями взрывозащиты. Для уменьшения габаритных размеров и обеспечения взаимозаменяемости, все оборудование имеет общепромышленное исполнение и может быть разделено на две группы: электрооборудование (электроприборы, машины, сигнальная аппаратура, электропроводка, кабельные вводы) и гидравлическая часть (трассы хладагента).

1) Выбор электрооборудования

По проекту во взрывоопасной зоне установлены:

a) конденсатор с вентилятором взрывозащищенным ВО063004Р мощностью 0,25 кВт и производительностью 2000 – 3200 м3/час.

Имеет уровень взрывозащиты – повышенная надежность против взрыва, применяются для обслуживания взрывоопасных помещений В1А (в соответствие с требованиями ПУЭ, таблица 7.3.10);

b) пост управления взрывозащищенный Cortem имеет исполнение 1ExdIIВT5 – повышенная надежность против взрыва (соответствует требованиям ПУЭ таблица 7.3.11). Степень защиты , обеспечиваемая оболочкой IP66;

c) датчик температуры взрывозащищенный ОВЕН серии ДТС 125Рt 100. Имеет маркировку взрывозащиты 0ExiaIICТ5 (соответствует требованиям ПУЭ таблица 7.3.11);

d) шкаф с тепловым насосом взрывозащищенный (подробное обоснование см. ниже)

e) кабели для подключения электрооборудования выбраны в соответствии ПУЭ п. 7.3102.

Кабели силовые выбраны марки ВВГнг 4х4, которые предназначены для передачи и распределения электроэнергии в стационарных установках, в том числе в помещениях и на открытом воздухе с классом взрывоопасности В1а.

Кабели контрольные для подключения ВПУ выбраны марки КВВГнг 10х0,75, которые предназначены для неподвижного присоединения к электрическим приборам, аппаратам, сборкам зажимов электрических распределительных устройств, для прокладки в помещениях, каналах, тоннелях, в условиях агрессивной среды, при отсутствии механических воздействий на кабель.

Кабели контрольные универсальные для подключения датчика температуры выбраны марки МКЭШ 3х0,75, которые предназначены для стационарной прокладки внутри и вне помещения, во взрывоопасной зоне.

Для защиты электрических цепей, находящихся в безопасной зоне (контроллер) от опасных уровней сигнала с приборов, находящихся во взрывоопасной зоне, в шкафу ТН устанавливается барьер искробезопасности ИСКРАТС.01 производителя ОВЕН, который ограничивает значение напряжения и тока до искробезопасных. Применяется согласно маркировке взрывозащиты, ГОСТ Р 51330.1399, гл. 7.3 ПУЭ и другими нормативными документами.

Вводы кабелей в электромашины, аппараты, при переходе во взрывобезопасную зону или через ограждения, выполнить в соответствие с ПУЭ (п. 7.3.112 – 7.3.114). Небронированные кабели в соответствие с ПУЭ п. 7.3.121 прокладываются в металлорукаве или стальном неперфорированном коробе.

ТН имеет уличное исполнение. Зона его размещения относится к классу взрывопожароопасности В1а. ТН содержит общепромышленное оборудование, не имеющее средств взрывозащиты. Для выполнения требований ПУЭ о распределительных устройствах и щитах, выбран взрывобезопасный корпус серии KEL производителя Rittal. Шкаф соответствует зоне взрывопожароопасности класса В1а (согласно классификации ПУЭ), имеет сертификат соответствия № РОСС DE.МЛ14.В00232 (Приложение А), соответствует требованиям нормативных документов ГОСТ Р 51330.099, ГОСТ Р 51330.899 (Электрооборудование взрывозащищенное. Защита вида e) для щитов управления и распределительных устройств, расположенных в зоне класса В1а.

Корпус KEL предназначен для использования во взрывоопасных зонах. Корпус соответствует требованиям по предотвращению воспламенения “е”, для взрывозащищенного оборудования группы II.

Класс взрывозащиты II 2 G EEx e II

Маркировка оборудования PTB 03 ATEX 1013U

Шкаф 9408.600 (ШхВхГ, мм 800x1000x300) изготовлен из нержавеющей стали, имеет степень защиты IP 66 и подходит для установки на улице.

Для ввода кабелей в шкаф ТН, внутри которого взрывобезопасная среда, выбраны взрывозащищенный кабельный ввод CORTEM серии FG для небронированного кабеля и взрывозащищенный кабельный ввод CORTEM серии FGF для небронированного кабеля в металлорукавах.

2) Организация гидравлической части системы

Предполагается, что в контуре системы теплоснабжения постоянно циркулирует хладагент R407С. Хладагенты (фреоны), представляют собой газы или жидкости в нормальных условиях, нетоксичны, не образуют взрывоопасных смесей с воздухом, не реагируют с большинством металлов. Потенциал озоноразрушения для R407С равен нулю, ПДК не установлена. Класс опасности 4 (низкая). При соприкосновении с пламенем и горячими поверхностями разлагается с образованием высокотоксичных продуктов.

По ГОСТ Р 12.2.14299 “Системы холодильные холодопроизводительностью свыше 3,0 кВт” ограничения по использованию электрооборудования накладываются в случае, если хладагент относится к группе 2 и 3. Хладагенты группы 1 и невоспламеняющиеся хладагенты группы 2 не нуждаются в других особых мерах предосторожности.

В соответствии с ПУЭ:

в стенах РУ, ТП, ПП и щитов к которым примыкают взрывоопасные зоны с легкими горючими газами и ЛВЖ в том числе класса В1а допускается устраивать отверстия для ввода кабелей и труб электропроводки в РУ, ТП и ПП вводные отверстия должны быть плотно заделаны несгораемыми материалами. Выходы РУ, ТП, ПП и щитов должны выполняться в соответствии со СНиП 210197 “Пожарная безопасность зданий и сооружений”;

запрещается прокладывать трубопроводы с пожаро и взрывоопасными, а так же с вредными и едкими веществами через щиты и пульты.

В данном случае – при прокладке медной трубки с невоспламеняющимися хладагентами – отверстия для ввода в щит ТН будут герметично выполнены с использованием взрывозащищенного кабельного ввода.

Соблюдение мер взрывобезопасности в случае возникновения в безопасной зоне ТН искры не позволит распространиться пламени во взрывоопасную зону.