Водогрейная котельная

Спецификация к разрезу.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
Тепловая схема котельной
Деаэратор подпиточной
Деаэратор питательной
Сетевой подогреватель
Охладители конденсата
непрерывной продувки
Охладитель непрерывной
РОУ-2 пара на собств.

Пьезометрический график.dwg

Спецификация к автоматике.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
ГОУ ВПО "УГТУ-УПИ" каф. ПТЭ группа Т-504
Принципиальная схема автоматики котельной.
Термометр биметаллический
ТБ-2-(0 120)-100-10-М20
Манометр показывающий
Комплект термометров
Термопреобразователь сопра
Метран-22ДИ-2150-02-t1-0
Теплоэнергоконтроллер
Датчик температуры воды
Термопреобр. сопротивления
Монометр показывающий
Термометр показывающий
Термостат управляющий 1ст.
Термостат управляющий 2ст.
регулируемый вручную
Панель управления котла
Лампа сигнальная желтая
Преобразователь расхода
Термометр контрольный
Панель управления бойлера
Схема автоматизации трубопроводов котельной

Тепловая схема.dwg

Котел водогрейный CA-200 "ACV" с
Насос Vortex IBP 120280 50T (Сетевой)
Обратная сетевая вода
Холодная вода с артезианской
газовой горелкой WSG - 30H
Насос Vortex HZ 601 DH 25 (Рециркуляционный)
Насос Vortex HZ 801 DH 32 (ГВС)
Водоподготовительная установка
Клапан трехходовой 3F50 "ESBE
Бойлер HP - 321 "ACV
Кран шаровой фланцевый с ручкой
Кран шаровой муфтовый с ручкой
Клапан предохранительный
Фильтр фланцевый ФМФ 50
Клапан обратный межфланцевый IVR
Насос "WILO" - LG PB 088 EA (Подпиточный)
Условные обозначения:
Т1 - Прямая сетевая вода
Т2 - Обратная сетевая вода
В1 - Холодная вода с артезианской скважины
- Направление движения жидкости
ГОУ ВПО "УГТУ-УПИ" каф. ПТЭ группа Т-504

Спецификация к плану.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
Тепловая схема котельной
Деаэратор подпиточной
Деаэратор питательной
Сетевой подогреватель
Охладители конденсата
непрерывной продувки
Охладитель непрерывной
РОУ-2 пара на собств.

Спецификация к плану и разрезу.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
Vortex IBP 120280 50T
Клапан предохранительный
Кран шаровый фланцевый с ручкой
Кран шаровый муфтовый с ручкой

Разрез.dwg

Подающая сетевая вода
Коллектор подающей сетевой воды
Холодная вода с артезианской скважины
ГОУ ВПО "УГТУ-УПИ" каф. ПТЭ группа Т-504
КM+1EBE5M+1EAF2 M+1EFEE M+1E920
МПM+1E03B t=95 ДM+1F33150
ДM+1E63B СM+1EBE8M+1E22E
КM+1EBE5M+1EAF2 M+1EFF0
ВM+1E0FF M+1EAEEM+1EBFCя
M+1EFEBM+1EBFCM+1FCFE Q=0
РM+1EFEEM+1EBEEM+1E520M+1E8FF.

ЭлТехн.dwg

S 231 R C 10; 4.5кА;
Выключатель автоматический
Выключатель автоматический с регулир.
Счетчик трехфазный двухтарифный
защитой MS-116-4.0; 10кА;
MS-116-0.63; 10кА; трехфазный
MS-116-1.6; 10кА; трехфазный
S 231 R C 0 6; 4.5кА;
S 231 R C 16; 4.5кА;
S 231 R C 25; 4.5кА;
Сетевой насос №1 Vortex
Сетевой насос №2 Vortex
Насос подкачки холодной воды
Насос ГВС Vortex HZ-801
Насос рецирк- уляции Vortex
Насос дозатор Beta-4A
Пожар- но охр- анная сигна- лизац-ия
Освеще ние раб- очее (взрыв- озащ и- сполн.
Наименование механизма
Номинальная мощьность
Условное графическое изображение
Марка и сечение проводника
Пункт распределительный
Тип автомата Ном. ток
А Ток максим. расце- пителей
Контактор управления
ГОУ ВПО "УГТУ-УПИ" каф. ПТЭ группа Т-504
Схема электрическая общая

Газопровод.dwg

Газорегуляторная установка шкафная
Клапан запорный электромагнитный КПЭГ-50П
Счетчик газовый RVG 65
Антивибрационная вставка
Ввод газопровода Г3 в котельную
Выхлоп от предохранительного
Газопровод к котлам Г1
Газопровод к котлу №2 Г1
Газопровод к котлу №1 Г1
Горелка типа WSG-30H
Состав назовой рампы горелки WSG-30H
Клапан с электроприводом
Электроклапан безопасности
Клапаны 1-й и 2-ой ступени
Кран шаровой муфтовый IVR тип 100
Г1 - Газопровод низкого давления
Г3 - Газопровод высокого давления
Г5 - Газопровод продувочный
- футляр для прохода газопровода через крышу
- выхлоп в атмосферу
- Граница проектирования
Условные обозначения:
ГОУ ВПО "УГТУ-УПИ" каф. ПТЭ группа Т-504
Схема газопровода природного газа

План.dwg

*- Размеры для справок;
Сварка элементов трубопроводов ГОСТ 16037-80*;
мм проложить по месту
удобных для обслуживания.
Номера позиций соответствуют позициям на черт.
Рекомендуемые длины пролётов трубопроводов между
Толщина мзоляции горячих поверхностей трубопроводов
ГОУ ВПО "УГТУ-УПИ" каф. ПТЭ группа Т-504
СM+1F3FE M+1ECEE M+1E020Н=24м
ВM+1E0FF M+1EAEEM+1EBFCя
M+1EFEBM+1EBFCM+1FCFE Q=0
РM+1EFEEM+1EBEEM+1E520M+1E8FF.

ЭлТехн привод.dwg

Реле для установки на печатных платах
Переключение по сигналу таймера
Замыкается при падении давления на выходе подачи сетевой воды
Сигнализация положения "Включено
Реле промежуточ- ное
переключающихся контакта
серии 95.40.52.8.230.00.00
ГОУ ВПО "УГТУ-УПИ" каф. ПТЭ группа Т-504
М2. Схема электрическая принципиальная

Автоматика.dwg

Панель управления котла №1
Панель управления котла №2
Панель управления бойлером
Принципиальная схема автоматики трубопроводо котельной.

Пояснительная записка.doc

Перечень графических чертежей
Описание котла Compact-200
Расчет теплопотребления
Расчет водяных сетей
Расчет тепловой схемы
Выбор основного и вспомогательного оборудования
Топливное хозяйство котельной
Контрольно-измерительные приборы и автоматика
Экономическая часть проекта
Безопасность и экологичность проекта
Пьезометрический график
Спецификация контрольно-измерительных приборов и автоматики
Спецификация плана на отм. 0.000
Спецификация разреза
В основной части проекта дано обоснование эффективности котельной для этого выполнен расчет тепловой схемы и рассчитана годовая тепловая нагрузка. Также произведен подбор вспомогательного оборудования.
Представлено описание химводоподготовки.
Электрическая часть включает в себя расчет и выбор всех электрических составляющих котельной а так же расчет электрических двигателей насосов.
Экономическая часть проекта включает в себя расчет потребления электрической энергии затрат на заработную плату расчет себестоимости топлива и затрат на монтаж и оборудование водогрейной котельной.
В разделе «Безопасность и экологичность проекта» предоставляется перечень мероприятий подлежащих контролю и проводится расчет категории опасности предприятия.
Котельная оборудована двумя водогрейными котлами фирмы Compact марки CA-200 с газовой горелкой и одним бойлером для нужд ГВС марки HP-321.
В связи с неэкономичностью потребления централизованных услуг по отоплению и водоснабжению руководством фирмы было принято решение о строительстве собственной мини-котельной работающей на природном газе и использующей водозабор из собственной артезианской скважины.
Перечень чертежных документов.
Обозначение документа
Схема газопроводов котельной.
Принципиальная схема авто-матики трубопроводов котельной.
Общая электрическая схема.
Принципиальная схема упра-вления сетевыми насосами.
Котел отопительный водогрейный автоматизированный “Compact-200” предназначен для теплоснабжения зданий и сооружений оборудованных системами водяного отопления с принудительной циркуляцией. В зависимости от комплектации дополнительным оборудованием котел может работать на следующих топливах:
легкое жидкое топливо (комплектация I);
газообразное топливо (комплектация II).
Котел работает под наддувом (с применением автоматизированной вентиляторной горелки).
Область применения: стационарные и транспортабельные отопительные котельные в закрытых системах теплоснабжения.
Качество подпиточной и сетевой воды должно соответствовать требованиям “Правил технической эксплуатации коммунальных отопительных котельных”.
Климатическое исполнение УХЛ категории размещения 4 по ГОСТ 15150-69.
Compact-200 представляет собой стальной водогрейный двухходовой дымогарный водогрейный котел с одной поворотной камерой одной огневой камерой с двумя газовыми ходами через дымогарные трубы. Является представителем новой линейки котлов компактного базирования. Из-за конструктивного решения эти котлы не могут размещаться друг над другом.
Основные элементы котла: корпус жаровая труба с обмуровкой горелки огневая камера дымогарные трубы штуцеры смотровые люки поворотная камера зольник с очистными люками теплоизоляция.
Котел представляет собой горизонтальную прямоугольную конструкцию включающую корпус дверцу топки короб дымовых газов опору теплоизоляцию и декоративную облицовку. На верхней образующей корпуса расположены патрубки подвода и отвода воды с фланцами патрубок для установки предохранительного клапана с наружной резьбой и рым-болт для подъема котла. С нижней части корпуса отводится дренажная труба с наружной резьбой на конце. На патрубке отводящем подогретую воду от котла размещается коллектор с гнездами для датчиков термостата и термоманометра. На патрубке подвода воды размещен штуцер для замера температуры воды на входе.
Корпус выполнен из качественной углеродистой стали и состоит из двух соосных обечаек (внутренней и наружной) соединенных между собой в передней части плоским кольцом с отверстиями для труб. С задней стороны каждая обечайка закрыта своим приварным днищем с просветом между ними. Днища скреплены друг с другом анкерами. В кольцевом пространстве между обечайками расположены дымогарные трубы конвективного пучка.
Полость внутренней обечайки корпуса образует топочную камеру тупикового (карманного) типа. Движение дымовых газов в топке реверсное. Дымовые газы возвращаются к дверце проходят внутри дымогарных труб в которых установлены завихрители и поступают в короб дымовых газов оттуда через патрубок выводятся в дымовую трубу.
С передней стороны корпуса на специальных петлях подвешивается дверца топки. Петли обеспечивают открытие дверцы как налево так и направо а также возможность надежной затяжки уплотнения. Со стороны топки дверца защищена толстой изоляционной плитой из керамической фибры. На периферии дверцы образована канавка в которую укладывается уплотнительный шнур. С помощью шпилек дверца подтягивается к переднему торцу корпусной обечайки так что торец обечайки вдавливается в уплотнительный шнур. На дверце приварен опорный фланец имеющий 4 гнезда М10 для крепления горелки. Дверца оборудована гляделкой к которой может подводиться воздух от горелки для уменьшения загрязнения стекла. Керамическая изоляционная плита изготовлена из ломкого материала. При работе с дверцей необходимо обеспечить защиту плиты от механического воздействия.
К заднему торцу наружной обечайки корпуса на 4 шпильках крепится дымовой короб имеющий на периферии уплотнение аналогичное уплотнению дверцы топки. Короб представляет собой коробчатую конструкцию с теплоизоляцией из минеральной ваты. В верхней части короба расположен дымовой патрубок с гнездом для установки термометра и штуцер для подключения прессостата. В нижней части короба расположен лючок для удаления загрязнений при чистке дымовых труб. С нижней образующей короба патрубком осуществляется дренаж конденсата образующегося при разогреве воды отопительного контура.
Корпус крепится к продольной опоре.
Дверца топки опора дымовой короб и патрубки покрыты термостойкой эмалью.
На наружной поверхности корпуса расположена изоляция из минеральной ваты закрытая сверху декоративной съемной облицовкой из тонкого стального листа с цветным защитным покрытием.
1.Расчет тепловой мощности на отопление
Максимальный расход теплоты на отопление зданий:
– объем зданий по наружному обмеру м³;
q0 – отопительная характеристика зданий Втм³К;
t – поправочный коэффициент:
tВ – внутренняя расчетная температура воздуха в здании °C;
tН – расчетная температура наружного воздуха °C; для Екатеринбурга tН= -35 °C;
– коэффициент инфильтрации для расчета теплопотерь пром.зданиями:
b=30÷4010-3 для отдельно стоящего здания;
b=8÷1010-3 для здания сложенного в 25 кирпича и двойном застеклении окон;
g = 9.8 мс2 – ускорение свободного падения;
Н – высота промышленного цеха (10÷15) м;
В – скорость ветра мс;
qBT – относительные внутренние тепловыделения кВткВт;
qBT=05 075 для сталелитейных qBT=03 05 для термических кузнечных цехов;
q0 – отопительная характеристика здания Втм3К.
Абонент №2: Административный корпус
Тепловая мощность на отопление по абонентам
Тепловая мощность на отопление
2. Расчет тепловой мощности на вентиляцию
u - объём здания по наружному обмеру м3;
tВ - расчетная температура внутри помещений °C;
tН - расчетная температура наружного воздуха; для Екатеринбурга tН= -35;
qВ – вентиляционная характеристика зданий Вт(м3К)определяется из табл.П1
Абонент №2: Административный корпус.
Тепловая мощность на вентиляцию по абонентам
Тепловая мощность на вентиляцию
3. Расчет среднесуточной тепловой мощности на горячее водоснабжение
р – число душевых в цехе;
n – число рабочих в цехе; для производственных цехов:
n=(1 5).u.10-3чел.; для административных зданий:
n=(10 40).u.10-3чел.;
a – норма расхода воды одним человеком на процедуру:
с = 419 кДж(кг*К) – удельная теплоемкость воды;
m – число часов подогрева воды в бойлерах-аккумуляторах производственных цехов принимается 5 8 часов; m=8часов.
n=20×1000.10-3=20чел
Тепловая мощность на горячее водоснабжение по абонентам
Среднесуточная тепловая мощность на г.в.с.
4. Построение графика годового теплового потребления
График годового теплопотребления представлен на рис. 1
Годовой расход топлива на отопление и вентиляцию:
QPH = 35000 кДжм3 – теплота сгорания природного газа;
к = 085 – КПД водогрейных котлов котельной;
Годовой отпуск теплоты на горячее водоснабжение:
Р=100 – число часов на ремонт и опрессовку тепловых сетей.(100 200часов);
Годовой расход топлива на горячее водоснабжение:
Годовой расход топлива котельной:
ТР=09 – КПД транспорта теплоты;
Годовой отпуск теплоты котельной:
Топливная составляющая в годовых затратах:
Цт=869рубтыс.м3 – цена топлива;
Себестоимость теплоты:
Исходные данные для расчета.
Расход воды на отопление:
Расход воды на вентиляцию:
Расход воды на горячее водоснабжение:
Расчетный расход воды на участке 0-1:
Расчетный расход воды на участке 0-2:
Расчетный расход воды на участке 0’-2’:
Расчетный расход воды на участке 0-3:
Расчетный расход воды на участке 0’-3’:
1. Предварительный расчет участка 0-1:
Зададимся удельными линейными потерями давления на участке:
Предварительно определяем внутренний диаметр трубы на участке:
Округляем внутренний диаметр dВ до стандартного значения:
Уточним удельные линейные потери давления на участке:
2. Проверочный расчет участка 0-1:
Определим предельное расстояние между мертвыми опорами на трубопроводе на прямой сети м:
Определим число компенсаторов на участке:
Округляем число n’К до целого значения nК:
Определим количество секционирующих задвижек:
Округляем число задвижек n’З до целого значения nЗ:
Определим эквивалентную длину всем местным сопротивлениям на участке:
Определим высоту вылета компенсатора при условии что вылет равен длине спинки П-образного компенсатора:
Найдем удлинение участка за счет вылетов компенсаторов:
Определим падение давления на участке в прямой и обратной теплосети вместе:
Определим падение давления на участке:
Располагаемый напор в начале участка 0-1 (точка 0):
Число мертвых опор на участке:
Число скользящих опор на участке:
Здесь - расстояние между скользящими опорами;
[]=35106 Па – допустимые напряжения в трубах на изгиб под действием силы тяжести;
qB = 432 кгм – масса одного метра подающей трубы DВ=0125м;
- экваториальный момент инерции сечения трубопровода;
3. Предварительный расчет участка 0-3:
Округляем внутренний диаметр d’В до стандартного значения:
4. Проверочный расчет участка 0-3:
Определим число компенсаторов на участке:
Располагаемый напор в начале участка 0-3 (котельная):
Здесь - расстояние между скользящими опорами
5. Предварительный расчет участка 0’-3’:
6. Проверочный расчет участка 0’-3’:
Располагаемый напор в начале участка 0’-3’ (котельная):
qB = 17.3 кгм – масса одного метра подающей трубы DВ=0033м;
7. Предварительный расчет ответвления (участок 0-2):
Определим удельные потери давления к ответвлениям:
Определяем внутренний диаметр ответвления:
Округляем d’Вотв до стандартного значения dВотв в соответствии со стандартными значениями
8. Проверочный расчет ответвления (участок 0-2):
Располагаемый напор в конце участка 0-2 (у абонент №2):
Избыточный напор у абонента №2:
Выбор дросселирующей шайбы:
Число мертвых опор на участке:
9. Предварительный расчет ответвления (участок 0’-2’):
10. Проверочный расчет ответвления (участок 0’-2’):
Располагаемый напор в конце участка 0’-2’ (у абонент №2):
11. Пьезометрический график (см. приложение рис. 2)
Тепловой расчет сети
1 Выбор толщины тепловой изоляции
R – тепловое сопротивление основного слоя изоляции К*мВт;
– температура теплоносителя в трубопроводе ОС;
dИ dH – наружный диаметр основного слоя изоляции и трубопровода м;
λИ – коэф. теплопроводности основного слоя изоляции Втм*К;
ΔИЗ – толщина основного слоя изоляции мм.
dB = 0125 м = 95ОС ql = 64 Втм
Материал теплоизоляции – маты минераловатные прошивные в оболочкахмарки150;
dB = 0125 м = 70ОС ql = 60 Втм
Материал теплоизоляции – маты минераловатные прошивные в оболочках марки150;
dB = 0033 м = 95ОС ql = 35 Втм
dB = 0033м = 70ОС ql = 31 Втм
dB = 0033 м = 60 0С ql = 30 Втм
dB = 0.125 м = 95ОС ql = 64 Втм
dB = 0.125 м = 70ОС ql = 60 Втм
Материал теплоизоляции – маты из стекловолокна на синтетической связке
2. Расчет мощности тепловых потерь теплопроводом
Потеря мощности всем участком теплопровода:
Здесь ’ – коэф. местных потерь теплоты опорами и арматурой (можно принять равным 02);
li lKi – длина участка и вылетов компенсаторов.
Qmax + QТП = 292.6+188.19+19.2 + 13.56 = 513.55 кВт
Расчет тепловой схемы водогрейной котельной.
Расчет воды через насосы рециркуляции: рассчитывается для ряда температур наружного воздуха по формуле:
- температура обратной сетевой воды в зависимости от наружной температуры воздуха.
- расходы воды на отопление и вентиляцию кгс;
- температура обратной сетевой воды после систем отопления
Находят максимальное значение рециркуляционнго расхода воды.
- температура прямой сетевой воды
- температура наружного воздуха текущая и расчетная.
Расход воды через котлы:
Тепловая мощность котельной:
1. Температурный график:
Выбор основного и вспомогательного оборудования.
1. Выбираем число водогрейных котлов:
- тепловая мощность одного водогрейного котла МВт.
Ставим 2 немецких водогрейных котла фирмы Compact марки CA - 200 с газовой горелкой WSG – 30H.
Бойлеры ACV (емкость в емкости) состоят из двух емкостей для воды цилиндрической формы. Резервуар (А) выполнен из прочной нержавеющей стали и предназначен для бытовой горячей воды внешний резервуар (В) выполнен из мягкой стали ST 372ю.
Для нагрева бытовой воды используется нагревающая жидкость подающаяся между двумя емкостями.
Когда термостат (I) подает сигнал о необходимости нагрева включается насос подающий нагревающую жидкость. Жидкость циркулирует вокруг внутреннего резервуара и нагревает таким образом находящуюся в нем воду. После того как термостат установит что заданная температура достигнута насос отключается.
Первоначальный нагрев резервуара занимает 10-20 минут при повторном нагреве это время может быть сокращено.
Номенклатура бойлеров.
Мин. мощность бойлера КВт
Объем хранящ. воды л
Тепловая мощность бойлера на ГВС :
Температурный напор в подогревателе водопроводной воды :
Ставим бойлер фирмы ACV марки HP – 321.
Расширительные емкости мембранного типа предназначены для компенсации теплового расширения теплоносителя и поддержания оптимального давления в замкнутых отопительных системах.
Максимальная температура теплоносителя (воды) 99 оС.
Максимальное рабочее давление 04 МПа (4 атм.).
Испытан при 15 МПа (15 атм.).
Номенклатура мембранных баков.
Объем мембранного бака
Исходное давление МПа.
Устройство и работа.
Конструктивно представляет собой стальной сосуд разделенный внутри мембранной из экологически чистой резины на две части: 1- для жидкости (теплоносителя) и 2- для воздуха. Сосуд покрыт порошковой краской соответствующей гигиеническим нормам.
В одной половине сосуда находится штуцер с резьбой для присоединения к системе отопления или водоснабжения.
С другой стороны расположен штуцер для закачки воздуха с размером под обычный насос для автомобильных шин.
В воздушную часть бака изначально на заводе-изготовителе закачан азот под определенным давлением. Это избыточное давление прогибает мембрану в сторону штуцера для присоединения к системе отопления. Сама мембрана прогибается настолько что ее можно видеть через этот штуцер. Это может служить для определения целостности мембраны и исправности самого мембранного бака.
Так как изначально в воздушной полости бака воздух находится под «исходным рабочим давлением» то мембрана выгнута вверх. По мере заполнения системы теплоносителем и возникновением гидростатического давления мембрана прогибается в обратную сторону и в полость бака поступает теплоноситель.
Упругость воздуха в воздушной полости позволяет мембранному баку вмещать избыточный объем теплоносителя возникающий за счет теплового расширения и возвращать его в систему при его охлаждении.
Расчет мембранного бака
наименование величины
расчетная формула пояснение
тепловая мощность котельной
объем мембранного бака
объем воды в закрытой системе теплоснабжения мощностью 1МВт
СНиП 41-02-2003 п.6.18
объем воды в рассчитываемой системе теплоснабжения
гидростатическое давление в системе на уровне бака
давление стравливания предохранительного клапана
(1+Pсистемы)(1+ +Pклапана)
Согласно приведенного расчета выбираем для компенсации теплового расширения теплоносителя (воды) 2 мембранных бака емкостью 300 л. и один бак на ГВС емкостью 35 л.
Производительность сетевых насосов Q
Напор сетевых насосов Н (снимаем с пьезометрического графика)
В качестве сетевых насосов принимаем два центробежных сетевых насоса марка насосов IBP 120280 50T с электродвигателем в комплектации (мощность 104 кВт) (изготовитель “Vortex” страна Германия).
Способы приведения к рабочим параметрам:
-Установка скорости привода.
5.Подпиточные насосы.
Производительность подпиточных насосов Q
Напор подпиточных насосов Н (снимаем с пьезометрического графика)
В качестве питательных насосов принимаем один насос марка насоса WILO – LG PB088 EA с электродвигателем в комплектации (мощность 006 кВт) (изготовитель Германия).
6.Рециркуляционные насосы.
Производительность рециркуляционных насосов Q
Напор конденсатных насосов Н (принимаем)
В качестве рециркуляционных насосов принимаем два центробежных насоса марки насоса HZ 601 DH25 с электродвигателем в комплектации (мощность 01 кВт) (изготовитель Германия).
Производительность насосов ГВС Q
В качестве насоса ГВС принимаем один насос марка насоса HZ 801 DH32 с электродвигателем в комплектации (мощность 025 кВт) (изготовитель Германия).
Топливное хозяйство котельной.
На основании технических условий газоснабжение предусматривается врезкой в существующий подземный газопровод высокого давления (06 МПа). Давление под которым поступает газ в котельную = 06 Мпа.
Схема присоединения котельной к газовой сети определяется давлением газа в сети и производительностью котельной. Котельная присоединяется к газопроводу высокого давления что приводит к необходимости выполнения газорегулировочного пункта (ГРП) основным элементом которого является регулятор давления предназначенный для понижения давления газа перед поступлением его в распределительный газопровод котельной до низкого или среднего в зависимости от выбранного типа горелок.
Газопроводы для природного газа выполняют из стальных труб соединяемых сваркой. После монтажа и испытаний газопровод окрашивают водостойкими лакокрасочными материалами. Опознавательная окраска газопровода выполняется желтым цветом. По территории котельной газопровод прокладывают в земле ниже глубины промерзания. В пределах здания котельной газопровод прокладывают открыто так чтобы к нему был свободный доступ. Участок газопровода от места присоединения к газовой сети до первой задвижки в помещении котельной по ходу газа называется газовым вводом. Участок газопровода внутри котельной и газовое оборудование непосредственное присоединенное к вводному газопроводу называется узлом ввода.
Узел ввода котельной присоединенной к газовой сети среднего давления размещают непосредственно в помещении котельной или в смежном с ней помещении соединенном с котельной проемом без дверей.
Принятые технические решения соответствуют требованиям экологических санитарно-гигиенических противопожарных и других норм действующих на территории РФ и обеспечивают безопасную для жизни и здоровья людей эксплуатацию при соблюдении предусмотренных правил техники безопасности.
Характеристика наружного трубопровода.
Наименование транспортируемого продукта
Категория трубопровода
Рабочие условия трубопровода
Давление испытания Мпа (кгссм )
Газ природный высокого давления
Характеристика внутреннего трубопровода.
Газ природный низкого давления
Давление 00012 (0012)
1. Пункт газорегуляторный шкафной (ГРПШ-10)
Пункт газорегуляторный шкафной с регулятором типа РДГК предназначен для снижения высокого или среднего давления газа на низкое автоматического поддержания низкого выходного давления на заданном уровне и автоматического отключения подачи газа при аварийном повышении или понижении выходного давления газа сверх допустимых заданных значений.
Пункт предназначен для газоснабжения индивидуальных потребителей.
Вид климатического исполнения пункта УI ГОСТ 15150-69 для работы при температурах от -400С до +600С.
Устройство и принцип работы:
Газ по входному трубопроводу поступает через кран к регулятору который имеет в своем составе непосредственно редуцирующее устройство и автоматическое отключающее устройство
Регулятор РДГК-10 имеет и предохранительное сбросное устройство. Здесь выходное давление снижается до заданного и поступает к потребителю.
Для замера входного и выходного давления предусмотрены штуцера для подключения монометров.
Установка автоматическая.
Используемый комплексон – ИОМС-1.
По степени воздействия на организм человека ИОМС-1 относится к 4 классу опасности.
Даже в высоких концентрациях ИОМС-1 не агрессивен по отношению к железу и сплавам на его основе что позволяет транспортировать и хранить препарат в стальных бочках герметично закрытых пробками с резиновыми прокладками. ИОМС-1 следует хранить в герметичной таре на складе или под навесом при температуре не ниже -30 °С. Гарантийный срок хранения - 6 месяцев. Препарат негорюч пожаро- и взрывобезопасен.
ИОМС-1 рекомендуется использовать при ведении комплексонного водно-химического режима водяных тепловых сетей как теплоснабжения так и ГВС.
Препарат ИОМС-1 может применяться для коррекционной обработки воды парогенераторных установок низкого давления.
Сущностью дозирования и основной целью использования дозирующих устройств является введение в воду теплоэнергетических систем комплексона в количестве необходимом для предотвращения образования накипи и постепенного растворения ранее образовавшихся отложений накипи и продуктов коррозии.
Учитывать потери комплексона в результате его термического распада взаимодействия с металлическими поверхностями теплоэнергетического оборудования и с существующими отложениями накипи и продуктов коррозии как правило не следует.
Современные комплексоны (например НТФ) выпускаемые отечественной промышленностью устойчивы при температуре до 200°С. Указанный предел термостойкости является достаточным для применения комплексонов во всех без исключения водяных тепловых сетях водогрейных котлах и паровых котлах низкого давления. Более высокие параметры воды встречаются в основном в электроэнергетике. Поэтому никогда не следует учитывать термический распад комплексона в теплоэнергетических установках промышленного назначения.
Электрические нагрузки.
Основными потребителями электроэнергии котельной являются электродвигатели тепломеханического оборудования и светильники искусственного освещения.
По надежности электроснабжения категории по ПЭУ.
Средневзвешенный cosφ = 0825.
Силовое электрооборудование.
В качестве устройств ввода учета и распределения электрической энергии приняты: распределительный шкаф серии ШРНМ – 2з.
Схемами управления предусматривается:
- местное и дистанционное управление электродвигателями;
- технологическая и аварийная сигнализация.
Силовые электропроводки выполняются кабелями и проводами марок АВВГ ВВГ и ПВ1 прокладываемых на лотках в кабельном канале на скобах а также по трубам в подготовке пола.
Учет электроэнергии.
Расчетный учет электроэнергии осуществляется счетчикам активной энергии установленными на вводной панели ШРНМ – 2з подключаемым через трансформаторы тока.
Заземление и зануление.
Все нетоковедущие части электрооборудования подлежат занулению нулевым защитным «РЕ» проводником. Проектом предусматривается устройство выравнивания электрических потенциалов для чего прокладывается главная шина уравнивания потенциалов из полосовой стали соединяемая сваркой с трубами инженерных коммуникаций с металлическими конструкциями здания а также обрамлениями кабельного канала.
Согласно РД 34.21.122-87 здание котельной по устройству молниезащиты относится ко категории. Здание котельной входит в зону защиты металлической трубы которая является молниеприемником.
Электрическое освещение.
Проектом предусмотрено три вида освещения: рабочее и аварийное на напряжение 220 В а также ремонтное на напряжение 12 В. в качестве источников света приняты светильники с люминесцентными лампами и лампами накаливания. Групповые осветительные сети выполняются кабелями марки АВВГ.
Расчет электродвигателей насосов.
На основании заданных параметров определяется мощность электродвигателя сетевого насоса:
где Кз – коэффициент запаса (11÷14) принимаем Кз = 12;
γ – плотность жидкости γ = 9710 Нм3;
Qн – производительность насоса 175 м3ч (0005 м3);
Нн – напор насоса Нн = 11 м. в. ст.;
н – КПД насоса для центробежных с давлением менее 10000 Па н = 060;
п – КПД передачи без редукторов п = 1.
На основании заданных параметров определяется мощность электродвигателя подпиточного насоса:
Qн – производительность насоса 035 м3ч (00001 м3);
Нн – напор насоса Нн = 20 м. в. ст.;
н – КПД насоса для центробежных с давлением менее 10000 Па н = 05;
На основании заданных параметров определяется мощность электродвигателя рециркуляционнго насоса:
Qн – производительность насоса 3 м3ч (00008 м3);
Нн – напор насоса Нн = 5 м. в. ст.;
На основании заданных параметров определяется мощность электродвигателя насоса на ГВС:
Qн – производительность насоса 10 м3ч (0002 м3);
Таким образом из расчетов мощности электродвигателей видно что электродвигатели подобраны рационально с учетом всех параметров.
Контрольно – измерительные
приборы и автоматика.
Надёжность экономичность и безопасность работы котельного и вспомогательного оборудования возможна при наличии теплотехнического контроля автоматического регулирования и управления технологическими процессами а также при наличии сигнализации и защит оборудования.
Автоматика безопасности котла.
При работе на газообразном (или жидком) топливе обеспечивает прекращение подачи топлива и останов горелки при:
прекращении подачи электроэнергии;
погасании факела горелки;а также при достижении предельных значений следующих параметров:
давление топлива (контроль минимального значения) перед горелкой;
при недостатке воздуха для горения;
давления в топке (разрежения за котлом);
температуры воды на выходе из котла;
давления воды в выходном коллекторе котла.
Срабатывание защиты при прекращении подачи электроэнергии погасании факела горелки а для газовой горелки дополнительно при достижении нижнего порога допустимого значения давления топлива перед горелкой – обеспечивается автоматикой собственно горелочного устройства; предельного значения давления в топке (разрежения за котлом) – прессостатом котла; ограничении по температуре воды на выходе из котла – термостатами (регулировочным и безопасности); при превышении или понижении давления воды на выходе из котла – электроконтактным манометром.
Принцип действия автоматики управления и защиты при работе котла. Термостат безопасности предназначен для защиты котла от повреждений связанных с перегревом котловой воды. Правильно установленный (в заводских условиях ~97-100°С) показатель предельной температуры разогрева котловой воды должен на 8-10 °С превышать показание температуры установленное на рабочем (регулировочном) термостате. При срабатывании термостата безопасности происходит размыкание цепи электропитания отключение горелки и загорается красная сигнальная лампочка на панели управления горелки.
В случае срабатывании термостата безопасности необходимо дождаться снижения температуры теплоносителя до +7075°С. Затем снимите блокировку термостата нажав кнопку на нем. Снимите блокировку горелки нажатием кнопки на панели управления (программного реле) горелки. При этом система должна автоматически запуститься вновь и выйти на установленный температурный режим.
Если происходит повторное срабатывание термостата безопасности определите и устраните неисправность.
Рабочий (регулировочный) термостат предназначен для задания требуемой температуры подачи воды. При достижении установленной температуры разогрева теплосистемы рабочий термостат отключает горелку (цепь электропитания горелки размыкается). После остывания теплоносителя на 710 °С от заданного значения электроцепь замыкается и происходит автоматическое включение горелки.
Прессостат тяги устанавливается на котле в месте где он не будет подвергнут воздействию высокой температуры. Прессостат подключается к электрической цепи фоторезистора (для жидкотопливных горелок) или аналогичным образом в цепь ионизационного (контроля пламени) электрода горелки (при работе на газе). При срабатывании прессостата идет импульс на разрыв электрической цепи фоторезистора (или ионизационного электрода) и повторный пуск горелки возможен только после устранения причины вызвавшей срабатывание прибора и следующего за этим нажатием на кнопку панели управления горелки.
Установка прессостата и его регулировка должна производиться только специалистами сервисной службы.
Манометры (электроконтактные с настройкой на максимальное и минимальное давление) должны устанавливаться на выходе воды из котла до запорного органа. Класс точности манометров должен быть не ниже 2.5.
При превышении давления воды в выходном коллекторе котла более чем на 5% разрешенного (расчетного) давления или понижении давления ниже установленного значения (15 кгссм2 при максимальной температуре воды на выходе 95 0С) и замыкании контактов прибора идет управляющий импульс на разрыв цепи электропитания горелки горелка останавливается.
При срабатывании автоматики безопасности котла и останова горелки повторный пуск горелки (снятием блокировки пуска нажатием на кнопку реле управления следует производить только после определения и устранения причины останова горелки.
Загорание сигнальной лампочки на панели горелки свидетельствует об остановке (выключении) горелочного устройства.
Принцип действия автоматики при запуске горелки на газообразном топливе.
При включении питания устройством управления запускается двигатель горелки и реле давления воздуха включается в рабочее положение. При этом контрольное устройство блока управления горелкой производит самоконтроль автоматики.
После предварительной продувки (~30 сек.) зажигается световая дуга (фаза предзажигания ~0.5-3 сек.) между электродом и винтом заземления магнитные клапаны отрываются. Поступающий из сопла газ воспламеняется под влиянием дуги. Наступает фаза безопасности (~3 сек.) время когда должен возникнуть сигнал наличия пламени поступающий на ионизационный электрод контроля пламени. Когда электрод обнаружил пламя программное реле панели управления выключает дугу и факел горелки продолжает гореть.
Если электрод контроля пламени не обнаружил пламени до окончания времени безопасности или факел погас по какой-либо причине то горелка останавливается и программное реле блокируется в положении помех для факела. Загорается сигнальная лампочка на панели управления горелки. После этого горелка запускается в автоматическом режиме повторяя весь алгоритм запуска.
Обеспечение безаварийной работы горелочного устройства на газообразном топливе зависит от трех факторов: электропитания подачи газа и подачи воздуха. При возникновении нарушений относительно этих факторов возникает риск отказа горелки. Как правило большинство отказов является следствием простых неисправностей. Прежде чем вызвать специалистов по сервисному обслуживанию необходимо обратить внимание на следующее:
правильность выполнения подключения;
открыты ли краны трубопровода топлива;
наличие электропитания и целостность плавких предохранителей;
достаточность давления газа;
правильность установленных показаний регулирующего термостата и управляющих устройств;
достаточность количества воздуха для горения и вентиляции;
функционирование циркуляционного насоса;
отсутствие перекрытия сечения контура отвода продуктов сгорания.
Перед обслуживанием горелки электропитание должно быть обязательно отключено и ручной запорный кран газопровода закрыт. При проверке горелки достаточно только отключить напряжение; ручной запорный кран может быть открыт.
В случае длительного отключения горелки необходимо перекрыть кран газа и отключить электропитание.
Перед первым запуском котла на газообразном топливе представитель Горгаза (или специализированной организации имеющей разрешение на работы с газовыми приборами и оборудованием) должен с оформлением акта проинструктировать потребителя о правилах пользования котла с газовой горелкой а также по возможным случаям возникновения критических или аварийных ситуаций.
Принцип действия автоматики при запуске горелки на жидком топливе.
При включении питания устройством управления запускается двигатель горелки приводящий в действие вентилятора топливный насос. Одновременно между электродами зажигается световая дуга. После предварительной продувки магнитный клапан открывается причем вытекающий (под давлением топливного насоса из сопла топливный туман зажигается под влиянием световой дуги. Фоторезистор индуцирует пламя.
Если факел не зажигается в течение определенного времени безопасности (~10 сек.) горелка останавливается и блокируется в положении помех факела. Блокировку можно отменить лишь нажатием кнопки находящейся на панели управления горелки.
Если факел гаснет во время горения то основной магнитный клапан закрывается. Горелка совершает еще одну нормальную попытку запуститься. Если факел не зажигается то автоматика горелки занимает положение помех факела и блокируется в этом положении. Снова она может запуститься лишь с помощью отпирания (нажатием на кнопку панели управления) упомянутой блокировки.
Топливные фильтры очищаются по необходимости но не реже чем раз в сезон.
Горелку положено останавливать на время заправки топливом и запускать не ранее 1-2 часов после заправки.
Порядок работы и техническое обслуживание
Первый ввод котла в эксплуатацию осуществляется представителями специализированной пуско-наладочной организации которые инструктируют потребителя по вопросам эксплуатации котла и технической администрации предприятия-потребителя в соответствие с требованиями «Правил устройства и безопасной эксплуатации паровых котлов с давлением пара не более 007 МПа (07 кгссм2) водогрейных котлов и водоподогревателей с температурой нагрева воды не выше 388 К (115 0С)». При этом оформляется акт ввода котла в эксплуатацию.
Подготовка к работе.
Проверить готовность котла и его оборудования к пуску.
Проверить правильность присоединения котла к отопительной системе и электрокоммуникациям в соответствии с действующими нормами.
Проверить исправность арматуры. Проверить работоспособность линии слива конденсата из дымового короба.
Проверить исправность и срок годности контрольно-измерительных приборов на котле наличие и целостность пломб на них.
Проверить плотность присоединения газохода котла к борову котельной (дымовой трубе).
Заполнить систему отопления водой до полного удаления воздуха. Осмотреть котел под давлением (рабочим) проверить плотность соединений.
Подготовку к работе горелки произвести в соответствии с эксплуатационной документацией на нее.
Включить насос. Убедиться в том что давление воды в котле и расход воды в пределах нормы.
Произвести розжиг котла в соответствии с технической документацией на горелку
При пуске котла и разогреве воды системы до температуры воды на входе в котел до 60 оС линия слива конденсата из дымового короба котла должна быть открыта.
При эксплуатации на газообразном топливе котел должен устанавливаться по проекту согласованному с Горгазом (или другой уполномоченной организацией). Установку и монтаж котла должна производить только специализированная организация имеющая право выполнять такие работы.
Монтаж наладку и сервисное обслуживание горелочного устройства а также запуск котла с горелкой в эксплуатацию должны выполнять квалифицированные специалисты имеющие разрешение на обслуживание горелок данного типа.
Инструкции по эксплуатации котла горелки термостатов прессостата и прочего комплектующего оборудования следует держать в заметном месте помещении котельной.
Настройку термостата (прессостата) котла проводить при устойчивой работе котла и прогреве системы отопления согласно имеющихся инструкций.
Теплотехнический контроль.
Котельный агрегат оборудован минимально необходимым количеством контрольно – измерительных приборов требующихся для безаварийной и экономичной работы.
При помощи показывающих приборов осуществляется наблюдение за протеканием технологических процессов а также контроль параметров в переходных стадиях режимов работы и осуществление предпусковых операций;
Сигнализирующими приборами подаётся звуковая и световая сигнализация при отклонении параметров от заданного режима работы или при аварийной ситуации;
Учет контролируемых параметров производится самопишущими приборами при помощи которых анализируется работа оборудования и производится отчет перед снабжающими организациями.
Автоматическое регулирование.
В данной котельной предусмотрена позиционная система регулирования автоматизация процессов регулирования осуществляется при помощи щита управления от температуры наружного воздуха.
В щите управления программируется тепловая мощность котельного агрегата в зависимости от температуры наружного воздуха а также вводится уставка t в результате чего происходит переход из режима малого горения в режим большого горения.
Контроль и регулирование соотношения газ – воздух осуществляется конечными выключателями исполнительного механизма (МЭО) путем воздействия на регулирующую заслонку контролирующую подачу газа и установкой направляющего аппарата дутьевого вентилятора в положение соответствующее режиму малого и большого горения.
Поддерживание заданного разряжения в топке котлоагрегата осуществляется регулирующим устройством в выставленном уставками диапазоне.
Подпитывание сетевой воды производится механическим регулятором (после себя) поддерживающего заданное давление в обратном трубопроводе на всасе сетевых насосов.
При нарушении режима работы котлоагрегата грозящих выходом из строя оборудования предусматривается отключение подачи топлива сопровождающееся световой и звуковой сигнализацией.
Срабатывание автоматики защиты происходит в следующих случаях:
Повышение температуры на выходе из котла;
Понижение давления воды в котле ниже допустимого;
Понижение или повышение давления газа перед горелкой;
Понижение или повышение давления воздуха перед горелкой;
Уменьшение разряжения в топке;
Погасание факела в топке;
Отключение электрической энергии;
Уменьшение расхода сетевой воды через котел меньше допустимого;
Остановка сетевых насосов.
Отключение котлоагрегата путем срабатывания автоматики безопасности сопровождается световой и звуковой сигнализацией находящейся непосредственно возле котлоагрегата и на пульте управления котлов. Параметр по которому был остановлен котел высвечивается на табло КСУМа. Повторный розжиг котлоагрегата производится после устранения причин срабатывания автоматики безопасности.
Кроме этого производится световой контроль сетевых и подпиточного насосов находящихся в работе.
Поддерживание уровня воды температуры и давления пара в деаэраторе производится автоматически регулирующим устройством путем воздействия через исполнительный механизм (МЭО) на регулирующий клапан дозирующего устройства ВПУ.
При выходе из строя работающего сетевого насоса предусмотрен автоматический переход на резервный сетевой насос с оповещением световой и звуковой сигнализацией машиниста котлоагрегата.
Экономическая часть.
Эксплуатационные расходы.
Усредненный коэффициент использования установленной мощности составляет КN = 075
Годовой расход электрической энергии из расчета Тгод. = 360 рабочих дней в году и tсут = 24 ч в сутки составляет:
Эгод = Nуст * КN * tсут * Тгод = 44*075*24*360=285 тыс.кВт*чгод.
Годовые затраты на электроэнергию при стоимости электроэнергии:
Цэл. = 12 руб. Квт * ч составляют:
Зэл = Эгод* Цэл = 285 * 12 = 342 тыс.руб.год.
Удельные затраты на электроэнергию составляют:
У эл = Зэл Qсут * Т =342*1000(1145*360)= 008 рубм3
Производственное подразделение
Примечание образование
персонал квалификация
Слесарь КиП 3 – 4 разряда
Текущий ремонт и обсл. оборудования
Слесарь дежурный 3 - 5 разряда
Дежурный электрик 4 разряда
Годовые затраты на заработную плату:
З = (20000+2000+5000+3500+4500)*12= 420000 руб.
Удельные затраты на заработанную плату:
Узар= 420000 (1145*360) = 102рубм3.
Уам = 1467741 (1145*360) = 036 рубм3.
Капитальные затраты с учетом НДС и доставкой оборудования на место составят:
Стоимость котлов – 369491 руб.
Стоимость монтажных материалов и оборудования – 15935372 руб.
Стоимость монтажа (строительства) – 179792328 руб.
Суммарно: 2325000 руб = 232500029 = 80172 .
К = 2325000 + (2325000 * 18%) + (2325000 * 5%) = 2859750 руб.
Зам = К*а = 2859750 руб.*01 = 285975 рубгод
Уам = 285975 (1145*360) = 069 рубм3.
5. Удельные эксплуатационные затраты в целом составят:
У = У эл + Узар+ Уов + Уам = 008 + 102 + 036 +069= 215 рубм3.
БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ
1. Цель дипломного проекта
2. Характеристика рабочего места
Помещение котельной представляет собой отдельно стоящее здание площадью 31м2. Котельная полностью автоматизирована в соседнем здании находится инженер-оператор. В качестве топлива используется природный газ поэтому котельная является потенциально опасным объектом. Существует вероятность пожара и попадание в помещение окиси углерода СО.
С точки зрения безопасности труда к вредным и опасным факторам относят: тепловое излучение повышенный уровень шума вибрацию плохое освещение электромагнитные излучения.
Промышленная база на территории которой находится котельная расположена в черте города. Климат в данном районе умеренный с продолжительной зимой и коротким тёплым летом. Средняя температура наиболее холодной пятидневки -350С. Господствующее направление ветра - западное. С учётом розы ветров объекты топливного хозяйства должны располагаться с подветренной стороны по отношению к главному корпусу. Размер санитарно-защитной зоны выбирается с учётом существующих фоновых загрязнений и вредных выбросов электростанции. В данном случае – 50м от дымовых труб по периметру промплощадки электростанции.
2. Безопасность проекта
2.1. Состояние воздуха рабочей зоны
Микроклимат рабочего помещения определяется действующим на организм человека сочетанием температуры влажности и скорости движения воздуха а также температуры окружающих поверхностей теплового облучения. Нормирование микроклимата осуществляется в соответствии со следующими нормативными документами: СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений» и ГОСТ 12.1.005-88.ССБТ. «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» в зависимости от степени физического напряжения организма и в зависимости от периода года (холодный период года - период года характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха равной +10°С и ниже; теплый период - период года характеризуемый среднесуточной температурой наружного воздуха выше +10°С).
Фактическое состояние условий труда по данным карты аттестации для данного РМ
Фактические величины показателей микроклимата удовлетворяют оптимальным значениям по следующим показателям: относительная влажность воздуха скорость движения воздуха.
Не удовлетворяют по следующим показателям: температура воздуха.
Допустимые величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений
Температура воздуха °С
Работ по уровню энергозатрат Вт
диапазон ниже оптимальных величин
диапазон выше оптимальных величин
Таким образом показатели микроклимата рабочего места приведенные в карте аттестации соответствуют допустимым за исключением температуры воздуха согласно СанПин 2.2.4.548-96.
2.1.2. Запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны
Основным топливом на станции является природный газ поэтому источников интенсивного пыления на станции нет. Систематически производится контроль за содержанием в воздухе водорода и других газов путём отбора проб.
2.1.3. Системы оздоровления воздушной среды
На блочных щитах управления устанавливают кондиционеры для поддержания допустимых температур и влажности. СНиП-2.04.05-86 предусмотрено наличие естественной и принудительной вентиляции воздуха.
2.2.1. Требования к освещению рабочего места
Необходимые уровни освещенности рабочего места нормируются в соответствии со СНиП 23.05-95 «Естественное и искусственное освещение» в зависимости от точности выполняемых производственных операций световых свойств рабочих поверхностей и рассматриваемых деталей системы освещения.
Характеристика зрительной работы
Наименьший эквива-лентный
размер объекта различения
Разряд зрительной работы
Подразряд зрительной работы
Контраст объекта с фоном
Характе-ристика фона
Искусственное освещение
Освещенность при системе общего освещения лк
Общее периодическое наблюдение при периодическом пребывании людей в помещении
Независимо от характеристик фона и контраста объекта с фоном
Освещённость рабочих площадок и лестниц допускается не менее 50 лк помещений технологического оборудования 150 лк.
2.2.2. Обеспечение необходимого освещения
Вид естественного освещения – боковое (через оконные проёмы боковых стен). В котельной искусственное освещение. Для ремонтных работ и осмотра оборудования в мало освещенных местах предусматривается переносное освещение напряжением 1236 В выполненное во взрывобезопасном варианте.
Фактические показатели освещенности согласно карте аттестации
Естественное освещение (КЕО ен) %
Освещённость рабочей поверхности (Е) лк
Освещённость проходов и лестниц лк
Фактические показатели освещенности представленные в карте аттестации рабочего места соответствуют СНиП 23.05-95 для данного разряда и подразряда зрительной работы по всем показателям.
2.3.1. Требования к уровням шума на рабочем месте
Согласно ГОСТ 12.1.003-89 СН 2.42.1.8.562-96 нормируемой шумовой характеристикой рабочих мест при постоянном шуме являются уровни звуковых давлений в децибелах в октавных полосах.
Согласно ГОСТ 12.1.003 – 89 ССБТ нормативным значением шума в рабочей зоне является 80 дБА.
Эквивалентный уровень звука
Уровни звука и эквивалентные уровни звука дБА
Уровни звукового давления дБ в октавных полосах со среднегеометрическими частотами Гц
Основным источником шума в котельной является теплоэнергетическое оборудование. Эквивалентный уровень звука воздействующий на обслуживающий персонал при кратковременном осмотре работающего оборудования котельной в течении рабочей смены не превышает установленного ГОСТ 12.1.003-83.
Для обеспечения допустимого эквивалентного уровня звука время пребывания обслуживающего персонала в рабочих зонах работающего оборудования указано в эксплуатационной документации на основании измерений приводимых в период приемно-сдаточных испытаний котельной.
2.3.2. Используемые методы защиты от шума
При невозможности устранения первоначальных причин шума прибегают к средствам снижения шума что достигается путём применения звукопоглощающих и звукоизолирующих конструкций и материалов.
2.4. Уровни вибрации
2.4.1. Требования к уровням вибрации на рабочем месте
Нормирование вибрации производится следующими нормативными документами:
-ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ «Вибрационная безопасность».
-СН 2.2.42.1.8.566-96 «Производственная вибрация вибрация в помещениях жилых и общественных зданиях».
Согласно ГОСТ 12.1.012-90 ССБТ вибрация на постоянных рабочих местах производственных помещений предприятий имеющих стационарные машины относится к категории вибрации по санитарным нормам 3«а» – критерий «граница снижения производительности труда».
Вибрационная нагрузка нормируется для каждого направления действия вибрации.
Санитарные нормы спектральных показателей общей вибрационной нагрузки на оператора в течение смены
Среднегео-метрические частоты октавных полос Гц
Нормативные значения в направлениях X0 Y0
2.4.2. Используемые методы защиты от вибрации
Для предотвращения повышения уровня вибрации выполняются следующие мероприятия:
- в местах прохода трубопровода через стенки и перекрытия соприкосновения между трубопроводами и строительными конструкциями отсутствуют а зазоры уплотняются;
- фундаменты основного и вспомогательного оборудования не имеют соприкосновения со строительными конструкциями и другими фундаментами.
Под рабочими местами располагаются прорезиненные дорожки.
2.5. Электробезопасность
2.5.1.Характеристика рабочего места
Согласно Правилам устройства электроустановок (ПУЭ) по опасности поражения электрическим током рабочее место относится к помещениям с повышенной опасностью (наличие токопроводящего пола).
2.5.2.Требования и средства защиты
В соответствии с требованиями по электробезопасности описанными в ГОСТ 12.1.030-81 «Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление» для защиты персонала от поражения электрическим током в случае перехода напряжения на металлические конструкции корпуса электродвигателей и электроустановок имеется защитное заземление и защитное отключение при замыкании на землю. Сопротивление заземления при этом не должно превышать 4 Ом. Основным мероприятием по организации электробезопасности является изоляция токоведущих частей.
2.6. Энергетические воздействия
Все промышленные электроустановки являются источниками искусственных электромагнитных полей и излучений разной интенсивности.
2.6.1. Существующие и используемые способы защиты
Котельная относится к классу помещений с особой опасностью поражения электрическим током [3]. Это обусловлено наличием токопроводящих металлических покрытий и возможностью одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям здания.
Состояние изоляции находится в строгом соответствии с ПУЭ.
Основной защитной мерой электробезопасности является зануление в качестве проводников которого используются дополнительные жилы кабелей для силовых электроустановок и рабочие нулевые жилы для осветительных установок [5].
Для защиты оборудования требующего заземления предусматривается два стальных трехжильных заземлителя которые выполняются из трех электродов d=6 мм забиваемых в землю и стальной полосы 404 мм соединяющей стержни. Сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 и 8 Ом при фазных напряжениях 380 и 220 В соответственно трехфазного источника питания.
В качестве молниезащиты на дымовой трубе установлены молниеотводы с заземлением. Для заземления дымовой трубы предусмотрены два двухстержневых заземлителя выполняемых аналогично заземлителям котельной.
2.7. Эргономичность рабочего места
На рабочем месте в соответствии с ГОСТ 12.2.003-91 имеются надписи схемы и другие средства информации о необходимой последовательности управляющих действий оператору. Применяются цветовые решения: аварийные органы управления окрашиваются красным цветом а пусковые – черным. Производственное оборудование имеет средства сигнализации предупреждающие о нарушениях его функционирования приводящих к возникновению опасных ситуаций (ГОСТ 12.2.003-91). Средства сигнализации: лампы окрашенные в соответствующие цвета; световые текстовые табло. Органы управления и функционально связанные с ними средства отображения информации располагаются вблизи друг друга функциональными группами (ГОСТ 12.2.064-81). Органы управления или руки работающего при манипуляциях не закрывают индикаторы. Поверхности приводных элементов органов управления выполнены из нетоксичных нетеплопроводных и электроизоляционных материалов (ГОСТ 12.2.064-81) таких как пластмасса текстолит дерево и т.д.
Размещение органов управления на пульте соответствует ГОСТ 22269-76. Наиболее важные органы управления расположены в 1 зоне (угол 60о расстояние 300 мм от фронта работающего) часто используемые органы располагаются во 2 зоне (угол 120о расстояние от 300 до 400 мм) и редко используемые органы управления располагаются в 3 зоне.
Уровень глаз при вертикальном расположенном экране должен приходиться на центр или 23 высоты экрана. Согласно ГОСТ 2.2.2.1340-02 площадь на одно рабочее место должна быть не менее 60 м2 а объём не менее 20м3.
Фактическое состояние условий труда по степени вредности и опасности на рабочем месте
Наименование производ-
Машинист-обходчик по турбинному оборудованию
Температура воздуха ºС:
Скорость движ. в-ха мс
Коэффициент естествен-ной освещенности КЕО
Электрооборудование котельной по электробезопасности соответствует ГОСТ 12. 1. 019 ГОСТ 12. 1. 30 ГОСТ 12. 1. 038 и ПЭУ ("Правила устройства электроустановок").
3. Экологичность проекта
Топливом для рассматриваемого в данной работе энергопредприятия является природный газ.
При сжигании данного органического топлива наиболее заметное отрицательное влияние на окружающую среду и человека оказывают выбрасываемые в атмосферу оксиды азота оксид углерода и двуокись серы.
Для всех загрязняющих веществ выбрасываемых энергопредприятиями в атмосферу устанавливаются нормативы. ПДК этих веществ нормируются в ГОСТ 12.1.005-88. Согласно ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ «Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности» по степени воздействия на организм вредные вещества подразделяются на классы опасности.
Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе
Коэффициент опасности вещества аi
На существующих водоподготовительных установках (ВПУ) подпитки цикла и теплосети предусмотрены следующие природоохранные мероприятия:
Сбор и отстой промывочных вод механических фильтров с целью утилизации в цикле ВПУ;
Сброс продувочных вод осветлителей в специально отведённые ёмкости;
Нейтрализация кислых и щелочных регенеративных вод ВПУ в баках нейтрализации и сброс нейтрализованных стоков по согласованию на очистные сооружения хоз.бытовых стоков города Екатеринбурга.
Очистка замазученных и замасленных стоков осуществляется на очистных сооружениях барботерах.
4. Чрезвычайные ситуации
Чрезвычайные ситуации – совокупность событий результат наступления которых характеризуется одним или несколькими признаками: опасностью для жизни и здоровья значительного числа людей; существенным нарушением экологического равновесия в районе ЧС; выходом из строя систем жизнеобеспечения и управления полным или частичным прекращением хозяйственной деятельности; значительным материальным и экономическим ущербом; необходимостью привлечения больших сил и средств для спасения людей и ликвидации последствий; психологическим дискомфортом для больших групп людей.
4.1. Возможные чрезвычайные ситуации (ЧС)
Чрезвычайные ситуации бывают природного и техногенного характера. В Свердловской области возможны следующие ситуации:
Природного характера:
Техногенного характера:
химическое заражение.
радиационное заражение (аварии Белоярской АЭС);
ЧС связанные с выбросом АХОВ на объектах г. Екатеринбурга.
4.3. Действия и способы защиты персонала при ЧС
При наступлении какой-либо ЧС органами ГО и ЧС должен быть подан сигнал сирены «Внимание всем» после чего необходимо включить радио или телевизор и действовать по указаниям средств массовой информации.
Оставаться на рабочем месте.
Получив сообщение о приближающемся смерче необходимо плотно закрыть двери окна вентиляционные отверстия. Укрыться в подвальных помещениях.
При возможном урагане нужно оставаться в помещении плотно закрыть окна и двери и ждать его окончания.
Химическое заражение
При подаче сигнала «Внимание всем» о химическом заражении необходимо действовать согласно указаниям переданным средствами массовой информации.
Радиационное заражение
После подачи сигнала органами ГО и ЧС «Внимание всем» о радиационном заражении действовать по указаниям средств массовой информации.
В случае возникновения ЧС связанных с выбросом АХОВ на объектах г. Екатеринбурга защита персонала будет осуществляться путем выхода в безопасные зоны при этом работа станции прекращается. Оперативный персонал остается на рабочих местах. Его защита осуществляется путем герметизации помещений зданий сооружений с применением средств индивидуальной защиты (противогазы ГП-57 с ДПГ-3 патрон защитный универсальный (ПЗУ) промышленные противогазы К КВ).
4.4. Пожарная безопасность
4.4.1. Категория помещения по пожаро и взрывоопасности
Согласно НПБ 105-03 «Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности» помещение котельной относится к категории «В» - пожароопасное. Здание котельной выполнено в железобетонном исполнении со степенью огнестойкости I согласно СНиП 21-01-97 «Пожарная безопасность зданий и сооружений».
В помещении могут возникнуть пожары категории B (горение жидких веществ) и Е (электроустановки находящиеся под напряжением). Система автоматической пожарной сигнализации позволяет обнаружить начальную стадию возгорания и оповестить пожарную охрану.
4.4.2. Наличие пожаро и взрывоопасных веществ
Для маслооборудования котельной и предусматривается устройство аварийного слива масла выполнение мероприятий по уменьшению пожарной опасности маслохозяйства (устройство поддонов защитных кожухов дренажей).
4.4.3. Средства пожаротушения
На случай возможных возгораний котельная содержит при объекте огнетушители.
Наружное противопожарное водоснабжение обеспечивается гидрантами в количестве 9 штук расположенными на кольцевой водопроводной сети Ду-150.
4.4.4. Эвакуация персонала
При возникновении пожара для эвакуации персонала предусмотрены эвакуационные пути (не менее 2-х видов на производственное помещение) для быстрого и безопасного выхода людей за пределы опасной зоны. Эвакуация производится в соответствии с планом эвакуации который имеется на каждом рабочем месте.
Ширина дверей должна быть не менее 08 м высота – не менее 2 м в соответствии с СниП 11.01 02-95 «Противопожарные нормы».
Рассмотренное рабочее место инженера - оператора по оборудованию котельной соответствует следующим требованиям законодательных актов:
Освещенность рабочего места в соответствии СНиП 2.3.05-95 «Естественное и искусственное освещение»;
Эргономика рабочего места в соответствии ГОСТ 12.2.003-91;
Электробезопасность в соответствии ГОСТ 12.1.030-81 ССБТ «Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление»;
Пожарная безопасность в соответствии ППБ-01-03.
Рабочее место не соответствует законодательным актам по следующим показателям:
Температура воздуха в соответствии СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».
6. Расчет дымовой трубы.
тепловая производительность одного котла
расход газа на котел
эффективность котельного агрегата
низшая рабочая теплота сгорания топлива
коэф. избытка воздуха в трубе
аэродинамический расчет
количество продуктов сгорания на 1 нм3 газа
диаграмма горения топлив
теоретический объем газов за котлом
температура уходящих газов за котлом
H(1293*273(273+tн) - 273go(273+tпот))
температура наружного воздуха
высота трубы (от врезки газохода до верха трубы)
удельный вес при 760 мм рт. ст. и 0 оС
(1293aLo + 0001aLodв)Vдг
количество воздуха необходимое для сгорания топлива
скорость газов на выходе из трубы
радиус дымовой трубы
потери давления с выходной скоростью
сопротивление трения дымовой трубы на 1 м
сопротивление трения дымовой трубы на высоту трубы (от врезки газохода до верха трубы)
удельный вес дымовых газов
коэффициент местного сопротивления
потери давления от трения на горизонтальном газоходе
длина горизонтальных газоходов
коэффициент для горизонтального газохода
число рейнольдса для горизонтального газохода
диаметр (эквивалентный)
кинематическая вязкость
местные сопротивления на горизонтальном газоходе
коэффициент местного сопротивления горизонтальных газоходов
разряжение на выходе из топки
перепад полных напоров
суммарное сопротивление газового тракта
баромерическое давление
Чтобы дымовая труба работала на самотяге должно выполняться условие:
первая часть уравнения равняется
вторая часть уравнения равняется
сравнив 2-е половины уравнения мы заключили что труба может работать на самотяге
Библиографический список.
СНиП 2.04.08-87.Отопление вентиляция и кондиционирование.
ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ Шум. Общие требования безопасности.
СНиП 23-05-96. Естественное и искусственное освещение.
СНиП 3.05.06.-85. Электрические устройства.
ГОСТ 12.005-88. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.
ПУЭ – правила устройства электроустановок.
НПБ 105-95. Категории помещений по взрывопожарной безопасности.
СНиП 21-01-97. Пожарная безопасность зданий и сооружений.
ГОСТ 12.2.049-80 ССБТ. Оборудование производственное. Общие эргономические требования.
Паспорт на расширительную емкость мембранного типа (EXPANSOMAT).
Теплоснабжение: учебное пособие для студентов ВУЗов. – Т34 М.: Высш. школа 1980.-408 с. ил.
Справочник энергетика промышленных предприятий. Под общей редакцией В.Н. Юренева. Теплоэнергетика М.- Л издательство «Энергия» 1965 512 стр. с илл.
Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов (ПБ 10-574-03). Серия 10. Выпуск 24 Колл. авт. – М.: Государственное унитарное предприятие «Научно-технический центр по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России» 2003.-216 с.
Тепловые сети. СНиП 41-02-2003.
Паспорт котла Compact – 200.
Инструкция по эксплуатации АВО.
Котельные установки. СНиП II-35-76.
«Котельные установки» Зах Р.Г. М. «Энергия» 1968г. 352 с. с илл.
«Наладка отопительных котлов работающих на газе» Панюшева З.Ф. Столпнер Е.Б. 2-е изд. перераб. и доп. – Л.: Нера 1986. – 152 с. (библиотека мастера газового хозяйства).