Вход

Проектирование автоматизированного индивидуального теплового пункта

Дипломная работа
Дата создания 16.03.2016
Страниц 80
Источников 21
Вы будете перенаправлены на сайт нашего партнёра, где сможете оформить покупку данной работы.
6 930руб.
КУПИТЬ

Содержание

Введение 3 Глава 1. Обзор применяемых решений 5 1.1 Подходы к реализации энергоэффективного теплового пункта 5 1.2 Обзор применяемых схем отопления 7 1.3 Проектные решения по автоматизации ИТП 8 Глава 2. Технологический раздел проекта 16 2.1 Теплотехнические характеристики ИТП 16 2.2 Оборудование ИТП 25 2.3 Режимы работы и принципы управления оборудованием ИТП 51 2.4 Решение по автоматизации ИТП 55 Глава 3 Расчет эффективности проекта ИТП 66 3.1 Подогреватели воды в системах ГВС и отопления на ЦТП 66 3.2 Тепловой расчёт резервного пароводяного подогревателя ГВС 71 3.3 Гидравлические расчёты подогревателей 73 3.4 Гидравлический расчёт системы ГВС 75 Глава 4. Организационно-экономический раздел 80 4.1 Технико-экономическое обоснования выполнения проекта 80 Глава 5. Охрана труда 86 5.1 Безопасность при эксплуатации ИТП и разработка противопожарных мероприятий 86 Заключение 91 Список используемой литературы 92 Содержание

Фрагмент работы для ознакомления

С помощью карты С66 возможна настройка ряда параметров регулирования и выполнение самонастройки регулирования системы горячего водоснабжения.В качестве датчика температуры наружного воздуха используется датчик со шкалой -30…+50°С. А в качестве датчиков температуры теплоносителя используются термопреобразователи сопротивления со шкалой 0…+140°С.Системой предусмотрено управление одним регулирующим клапаном для поддержания в контуре системы ГВС III зоны температуры, соответствующей графику (65/5°С) в зависимости от температуры наружного воздуха.В качестве устройства, управляющего работой регулирующего клапана ГВС III зоны, используется электронный регулятор температуры ОВЕН ТРМ212.Функциональная схема регулятора ОВЕН ТРМ212Подключение датчиков осуществляется ко входам 1 и 2. В связи с наличием в помещении ИТП силового электрооборудования необходимо включение цифровой фильтрации входного сигнала от помехОсуществляется ПИД-регулирование вычисленной величины, управляяэлектроприводом запорно-регулирующего клапана посредством выдачи управляющих воздействий на дискретные выходы. Управление осуществляется в автоматическом режиме. Ручной режим предусмотрен для проведения испытаний и наладки оборудования ИТП.Регулятор контролирует нахождение регулируемой величины в заданных пределах. Прибор выдает аварийный сигнал в следующих случаях:выходит за заданный диапазон;превышает уставку регулятора на заданную величину;меньше уставки регулятора на заданную величину;Установлен модуль интерфейса RS-485, с помощью которого данные передаются в систему контроля и диспетчеризации.Технические характеристики регулятора ОВЕН ТРМ212 приведены в таблицеНаименование параметраХарактеристикаПитаниеНапряжение питания90…245 В переменного токаЧастота напряжения питания47...63 ГцФункции входовКоличество универсальных входов2Функции входа 1измерительныйФункции входа 2измерительный (в т.ч. датчик положения)дополнительный (дистанционный пуск/остановка регулирования)Универсальные измерительные входыВремя опроса входане более 1 сВходное сопротивление при подключении источника сигнала: – тока100 Ом ± 0,1 % (при подключении внешнего резистора)– напряженияне менее 100 кОмПредел допустимой основной погрешности: – при использовании термопреобразователя сопротивления±0,5 %– для остальных видов сигналов±0,25 %Дополнительный вход (вход 2)Сопротивление внешнего ключа: – в состоянии «замкнуто»менее 1 кОм– в состоянии «разомкнуто»более 100 кОмВыходыКоличество выходных устройств2Интерфейс связиТип интерфейсаRS-485Скорость передачи данных2.4; 4.8; 9.6; 14.4; 19.6; 28.8; 38.4; 57.6; 115.2 кбит/сТип кабеляэкранированная витая параХарактеристики выходных устройствэлектромагнитное реле (Р)1 А при 220 В 50...60 Гц, cos  > 0,4 или 30 В пост. токатранзисторная оптопара структуры n–p–n типа (К)200 мА при 40 В пост. токасимисторнаяоптопара (С)50 мА при 240 В (в имульсном режиме до 0,5 А)цифроаналоговый преобразователь «параметр–ток 4…20 мА» (И)нагрузка 0…1000 Ом, напряжение питания 15...32 В пост. токацифроаналоговый преобразователь «параметр–напряжение 0…10 В» (У)нагрузка не менее 2 кОм, напряжение питания 15...32 Ввыход для управления твердотельным реле (Т)выходное напряжение 4...6 Вмаксимальный выходной ток 50 мАХарактеристики датчиков и входных сигналовТип датчикаДиапазон измеренийТСП50 W100 = 1.385–200…+750 °СТСП100 W100 = 1.385 (Pt 100)–200…+750 °СТСП50 W100 = 1.391–200…+750 °СТСП100 W100 = 1.391–200…+750 °СТСП гр. 21 (R0=46 Oм, W100 = 1.391)–200…+750 °СТСМ50 W100 = 1.426–50…+200 °СТСМ100 W100 = 1.426–50…+200 °СТСМ гр. 23 (R0=53 Ом, W100 = 1.426)–50…+200 °СТСМ50 W100 = 1.428–190…+200 °СТСМ100 W100 = 1.428–190…+200 °Стермопара ТВР (А-1)0…+2500 °Стермопара ТВР (А-2)0…+1800 °Cтермопара ТВР (А-3)0…+1800 °Cтермопара ТПР (В)+200…+1800 °Cтермопара ТЖК (J)–200…+1200 °Стермопара ТХА (K)–200…+1300 °Стермопара ТХК (L)–200…+800 °Стермопара ТНН (N)–200…+1300 °Стермопара ТПП (R)0…+1750 °Cтермопара ТПП (S)0…+1750 °Cтермопара ТМК (Т)–200…+400 °Cток 0…5 мА0…100 %ток 0…20 мA0…100 %ток 4…20 мА0…100 %напряжение –50…+50 мВ0…100 %напряжение 0…1 В0…100 %датчик положения задвижки резистивный до 2 кОм0…100 %датчик положения задвижки токовый 0...20 мА0…100 %Условия эксплуатацииТемпература воздуха, окружающего корпус прибора+1…+50 °CАтмосферное давление84...106,7 кПаОтносительная влажность воздуха (при 35 °C)30...80 %Общая схема подключения ТРМ212Схемы подключения выходного исполнительного механизма (ВУ1)В качестве датчика температуры наружного воздуха используется датчик с диапазоном измерения -50…+50°C.В качестве датчиков температуры используются термопреобразователи сопротивления с диапазоном измерения 0…+140°C.Для защиты насосов от работы по «сухому ходу» используется реле давления (прессостат) со шкалой -0,2…8,0 бар. При достижении минимально-допустимого давления во всасывающем трубопроводе (настройка 0,5 бар), происходит прекращение подачи питания на насосы с помощью программируемого микроконтроллера в составе шкафа управления ИТП. При снятии сигнала (настройка 1,0 бар) происходит восстановление подачи питания на рабочий насос.Ручной и автоматический режимы работы, сигнализация неисправности имеются.Функции защит электрооборудования: защита погодного компенсатора и приводов регулирующих клапанов отопления и ГВС от токов короткого замыкания с помощью автоматических выключателей.Системой автоматического управления насосами подпитки предусмотрено управление двумя насосами подпитки отопления марки CR 1-7 и двумя насосами подпитки вентиляции CR 5-12 в режиме один – рабочий и один – резервный. Принудительный пуск какого-либо из насосов не предусмотрен. В качестве датчика, управляющего работой насосов, используется контактный датчик давления со шкалой -0,2…8,0 бар.С помощью программируемого микроконтроллера система обеспечивает: автоматическое включение/отключение насоса и открытие/закрытие электромагнитного клапана по сигналам датчика давления. Также автоматическое включение/отключение второго насоса, при недостаточной производительности рабочего; автоматическую смену последовательности включения насосов после каждого цикла (выравнивание времени наработки); автоматическое включение резервного насоса по сигналам датчика давления при условии отсутствия требуемого напора после попытки включения одного из насосов.Коммерческий учет тепловой энергии и теплоносителя (далее УКУТ) ведется по четырем трубопроводам и включает в себя:измерение и индикацию расхода в трубопроводах подачи и возврата сетевой воды, подпиточной воды отопления, воды идущей на летнее ГВС, температуры и давления в трубопроводах подачи и возврата сетевой воды, температуры воды в трубопроводе летнего ГВС;расчет и хранение в суточных и месячных архивах значений потребленного тепла, а также в часовых, суточных и месячных архивах значений расходов, давлений и температур;регистрацию количества потреблённого тепла, а также параметров расхода, давления и температуры на глубину 192 часа, 62 суток, 12 месяцев;расчет и хранение в текущих, часовых, суточных и месячных архивах значений количества потребленного тепла и расходов;расчет и индикацию текущих значений температур;расчет и индикацию текущих давлений теплоносителя.В узле учета предусмотрено:подключение датчиков температуры прямой и обратной сетевой воды, а также датчиков температуры воды, идущей на летнее ГВС (ТПТ 1-3), к теплорегистратору КАРАТ;подключение датчиков давления прямой и обратной сетевой воды (МЕТРАН-55-ДИ) к теплорегистратору КАРАТ;подключение вихреакустического преобразователя расхода МЕТРАН-300 ПР-150 на подающем трубопроводе к теплорегистратору КАРАТ;подключение вихреакустического преобразователя расхода МЕТРАН-300 ПР-150 на обратном трубопроводе к теплорегистратору КАРАТ;подключение вихреакустического преобразователя расхода МЕТРАН-300 ПР-25 на линии подпитки к теплорегистратору КАРАТ;подключение вихреакустического преобразователя расхода МЕТРАН-300 ПР-50 на линии подачи летнего ГВС к теплорегистратору КАРАТ.Глава 3 Расчет эффективности проекта ИТПДля выполнения расчета эффективности используем исходные данные, приведенные в табл. 3.1Таблица 3.1. Тепловые мощности ГВС и отопленияМощность ГВС, МВт0,4 (примем)Мощность отопления, МВт1,0 (примем)3.1Подогреватели воды в системах ГВС и отопления на ЦТПДля организации подогрева воды в системах ГВС и отопления на ЦТП применяются скоростные секционные водо-водяные теплообменники. Теплообменники изготавливаются из латунных труб длиной 2 м (4 м) диаметром 16 мм с толщиной стенки 1 мм. Подогреватели с нечетным номером соответствуют 2-х метровым конструкциям, чётные соответствуют 4-х метровым. Примем для установки на ЦТП подогреватели с длиной латунных труб 4 метра. Номер подогревателя выбирается по проходному сечению труб или площади межтрубного пространства, чтобы фактические площади сечений были больше или равны расчётным. Расчёт величины сечения ведется по принятой скорости теплоносителя. После выбора конструкции и размеров подогревателей скорость течения теплоносителя уточняется. Расчётная площадь поверхности теплообмена достигается последовательным соединением необходимого количества секций.В качестве резервного подогревателя ГВС (на случай остановки теплосети для ремонтных или профилактических работ) устанавливается пароводяной подогреватель: типоразмеры ПП2-6-2-II или ПП1-6-2-II, где в качестве греющего теплоносителя используется сухой насыщенный пар от собственной котельной при давлении Р = 3,6 Бар. Основные характеристики этих подогревателей: материал труб – латунь; размеры: 16х1 мм; длина труб – 2000мм; число ходов по нагреваемой воде – 2; площадь живого сечения: одного хода труб – 0,0052 м2; межтрубного пространства – 0,061 м2; число трубок – 68 шт.; приведенное число рядов по вертикали – 8,5; поверхность теплообмена – 6,3 м2; диаметры корпуса (наружный/внутренний) – 325/309 мм. Выберем исходныеданные:t11 = 70 °C; t12 = 40 °C; t21 = 5 °C; t22 = 60 °C; Q = 4•105 ВтСредние температуры воды:греющей:t1 = (t11 + t12)/2 = (70+40)/2= 55 °C(3.1.1.1)нагреваемой:t2 = (t21 + t22)/2 = (5+60) = 32,5 °C(3.1.1.2)Теплофизические свойства воды:греющей:нагреваемой:Расходы воды, кг/с:греющей:G1=Q/(cp1 (t11-t12 ))=0.4/4.2(70-40) =3.14(3.1.1.3)нагреваемой:G2=Q/(cp2 (t22-t21))=0.4/4.2(60-5) =1.73(3.1.1.4)Принимаем скорости теплоносителей, м/с:в межтрубном пространстве: w1 = 0.7в трубах: w2 = 1.0Площадь проходного сечения, м2:межтрубного пространства:f1=G1/(ρ1 w1 )=3.17/(10000.7)=4.3510-3(3.1.1.5)труб:f2=G2/(ρ2 w2 )=1.73/(10001)=1.7310-3(3.1.1.6)По найденным сечениям определим номер подходящегоподогревателятак, чтобы сечения выбранного были несколько больше рассчитанных. Указанным требованиям удовлетворяет подогреватель №8, имеющий следующие характеристики:- диаметр корпуса (наружный/внутренний): 325/309 мм- число труб в одной секции:68- шаг трубного пучка: 21 мм- межтрубное сечение, м2:f1=4.3510-3- сечение труб, м2:f2=1.7310-3- эквивалентный диаметр межтрубного пространства:de=0.155 м- внутренний и наружный диаметры труб:d1=0.325 мd2=0.309 м- поверхность теплообмена одной секции, м2:F1=3.54Рис. 3.1.1Скоростной подогреватель Фактические скорости теплоносителей (м/с):в межтрубном пространстве:w1=G1/(ρ1 f1 )=3.17/(10004.53)=0.7(3.1.1.7)в трубах:w2=G2/(ρ2 f2 )=1.73/(10001.73)=1(3.1.1.8)Коэффициент теплоотдачи в межтрубном пространстве (Вт/кв.мград):Режим турбулентный, т.к. Re1 > 104.Re1=(w1 d1)/v1 =(0.70.325)/0.56=4.0625104(3.1.1.9)Температура стенки:tc = (t1 + t2)/2 = (55+32.5)/2=43.75 °C(3.1.1.10)Число Прандля при этой температуре: Prc = 4.5Температурная поправка:εt=(Pr1/Prc )0.25=(4/4.5)0.25=0.97(3.1.1.11)Число Нуссельта:Nu1=0.021Re10.8Pr10.43εt=0.0214.06250.840.430.97=116.98(3.1.1.12)Коэффициент теплоотдачи:α1=Nu1 λ1/de =116.98 0.65/0.155=4.9103(3.1.1.13)Коэффициент теплоотдачи в трубах (Вт/кв.мград):Режим турбулентный, т.к. Re2 > 104.Re2=(w2 d2)/v2 =(10.309)/0.8=3.86104(3.1.1.14)Температура стенки:tc = (t1 + t2)/2 =(55+32.5)=43.75 °C(3.1.1.15)Число Прандля при этой температуре: Prc = 4.5Температурная поправка:εt=(Pr2/Prc)0.25=(5.5/4.5)0.25=1.05(3.1.1.16)Число Нуссельта в трубах:Nu2=0.021Re20.8Pr20.43εt=0.0213.860.85.50.431.05=128.8(3.1.1.17)Коэффициент теплоотдачи:α2=Nu2λ2/de =128.8 0.62/0.155=5.15103(3.1.1.18)Коэффициент теплопередачи (Вт/кв.мград):k=μ (α1α2)/(α1+α2)=0.7 (4.95.15)/(4.9+5.15)=1.75103(3.1.1.19)коэффициент загрязнения труб (принимаем): µ= 0.7Средний температурный напор в теплообменнике для противоточного движения теплоносителей, °C:Δt=((t11-t22)-(t12-t21))/ln((t11-t22)/(t12-t21))=((70-60)-(40-5))//ln((70-60)/(40-5)) =19.9(3.1.1.20)Расчётная поверхность теплообмена всех секций (кв.м):F=Q/(kΔt)=0.4/(1.7519.9)=11.39(3.1.1.21)Расчётное число секций:nр = F/F1=11.39/4.5=2.51(3.1.1.22)Принимаем c коэффициентом запаса 1,25 и округляем в большую сторону:n = 1.25•nр = 3.5; n = 6Число секций в ступенях:в первой n1 = 2;во второй n2 = 3.3.2Тепловой расчёт резервного пароводяного подогревателя ГВСТемпература насыщения (°C) при давлении Р=3,6 Бар:ts = 140Исходные данные те же, что и для основного подогревателя ГВС:Температура холодной и горячей воды:t21 = 5 °C; t22 = 60 °C.Тепловая мощность (Вт): Q = 4•105 Вт(3.1.2.1)Средняя температура и теплофизические свойства нагреваемой водыте же, что и для водо-водяного теплообменника.t2 = (t21 + t22)/2 = (5+60)/2 = 32,5 °C(3.1.2.2)Расход воды, кг/с:нагреваемой:G2=Q/(cp2 (t22-t21))=0.4/4.2(60-5) =1.21(3.1.2.3)Площадь проходного сечения труб, м2: f2 = 0.00173Фактическая скорость воды в трубах (м/с):w2=G2/(ρ2f2)=1.21/(10001.73)=0.7(3.1.2.4)Коэффициент теплоотдачи в трубах (Вт/кв.мград):Режим турбулентный, т.к. Re2 > 104.Re2=(w2d2)/v2 =(0.70.309)/0.8=2.703103(3.1.2.5)Несмотря на то, что Re < Reкр, можно считать режим течения турбулентным, т.к. его величина близка к критической.Температура стенки:tc = (ts + t2)/2 = (140+32.5)/2=86.25 °C(3.1.2.6)Число Прандля при этой температуре: Prc = 2.06 Температурная поправка:εt=(Pr2/Prc )0.25=(3.3/2.06)0.25=1.125(3.1.2.7)Число Нуссельта в трубах:Nu2=0.021Re20.8Pr20.43εt=0.0212.7030.83.30.431.12=77.759(3.1.2.8)Коэффициент теплоотдачи:α2=Nu2λ2/de =77.759 0.62/0.309=1.56103(3.1.2.9)Коэффициент теплоотдачи от пара к трубкам (Вт//кв.мград):- приведенное число труб в вертикальном ряде m = 8.5; теплоотдачу при конденсации водяного пара в подогревателях выбранной конструкции можно рассчитать по упрощенной формуле,рекомендуемой в [3]:α1=(1.16(4320+47.54ts-0.14ts2 ))/∜(md2(ts-tc))==(1.16(4320+47.54140-0.141402))/∜(m0.309(140-86.25) )==2.77103(3.1.2.10)Коэффициент теплопередачи (Вт/кв.мград):k=μ (α1α2)/(α1+α2)=0.7 (2,71,4)/(2,7+1,4)=0,676103(3.1.2.11)µ - коэффициент загрязнения труб (принимаем), µ= 0.7.Средний температурный напор в теплообменнике:Δt=((t22-t21))/ln((ts-t21)/(ts-t22)) =((60-5))/ln((140-5)/(140-60)) =105.11(3.1.2.12)Расчётная поверхность теплообмена всех секций (кв.м):F=Q/(kΔt)=0.4/(0,67105,11)=5,62(3.1.2.13)Расчётная поверхность теплообмена c коэффициентом запаса 1,25:Fр = 1,25F =1,255,6 = 7,03 м2(3.1.2.14)Расчётная поверхность меньше фактической (F = 8,3 м2), следовательно теплообменник выбран правильно.Расчёт резервного пароводяного подогревателя выполнен без уточнения температуры стенки. Её необходимо уточнить после выполнения пункта 9 по формуле:tc = t2cp + q /α2=32,5+71,08/1,48=80,41(3.1.2.15)где q = kΔtcp=0,67105,11=71,08(3.1.2.16)Тепловой расчёт подогревателя отопления выполняется аналогично расчёту подогревателя ГВС. Принципиально его тепловой расчёт ничем не отличается от аналогичного расчёта водо-водяного подогревателя ГВС и поэтому пример его расчёта не приводится. 3.3Гидравлические расчёты подогревателейДля выполнения гидравлического расчёта системы теплоснабжения от ЦТП необходимо определить количество и тип обслуживаемых домов.Норма расхода горячей воды на одного человека составляет V = 110 литров в сутки. Суточная тепловая мощность, требуемая для обеспечения этой нормы:Q=(VρCp(tгв-tхв))/(243600)==(11010004.2(60-5))/(243600)=0,294 кВт(3.1.3.1)При мощности ГВС Q = 0.4 МВт количество потребителей составит: N=0,4103 /0,294 = 1360 чел.(3.1.3.2)Принимая среднее число жителей в одной квартире 4 человека получим число обслуживаемых квартир 1360/4 = 340 кв.Принимаем, что обслуживаются четырёх-подъездные 9 – этажные дома, где на каждом этаже расположены 4 квартиры. Следовательно в каждом доме количество квартир 494 = 144 кв/дом. Количество домов (с округлением):N дом = 340/144 = 2Выполняются гидравлические расчёты каждого подогревателя отдельно только по нагреваемой воде. Температура теплоносителя (греющей воды) принята:- при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования отопления;- в подающем трубопроводе τ1=95 °C, в обратном – τ2 =40°C;- температура холодной водопроводной воды tc=5°C.- температура горячей воды th=60°C.- максимальный тепловой поток на отопление зданий Qomax=400000 Вт (примем).- расчетная тепловая производительность водоподогревателейQsph=Qhm=QhT=294,09 Вт (примем).- потери тепла трубопроводами Qht=0.- плотность воды принять ρ=1000 кг/м3.Порядок расчета:Максимальный расчет воды на отопление:(3.1.3.3)Температура нагреваемой воды за водоподогревателем 1 ступени:(3.1.3.4)Расход греющей сетевой воды на ГВС:(3.1.3.5)Расход нагреваемой воды на ГВС:(3.1.3.6)Тепловой поток на II ступень водоподогревателя:(3.1.3.7)Расход греющей воды через I ступень водоподогревателя:(3.1.3.8)Расчетная тепловая производительность I ступени водоподогревателя:(3.1.3.9)Расчетная тепловая производительность II ступени водоподогревателя:(3.1.3.10) Количество секций рассчитано выше.3.4Гидравлический расчёт системы ГВССреднесуточный расход воды Gc = G2 = 2,165 кг/с.Максимальный расход Gм = 3Gc = 6,495 кг/с.Сопротивление подогревателя ГВС. Рециркуляция производится только через вторую ступень, число секций в которой n2 = 4. Гидравлическое сопротивление определяется по формуле:ΔP=(λ(Ln_2)/d+∑ξ)(ρw2)/2(3.1.3.11)где λ = 0,025 – коэффициент трения в трубках; ξ - коэффициенты местных сопротивлений; L – длина трубок, м; d – внутренний диаметр трубок, м; ρ - плотность воды, кг/м3; W – скорость воды в трубках, м/с.Коэффициенты местных сопротивлений для одной секции [3]:- вход в трубную камеру – 1, выход из трубной камеры -1, вход в трубки из камеры – 1, выход из трубок в камеру – 0,6, поворот на 180о в колене – 2. Сумма местных сопротивлений всех секций (4 секции и 3 соединяющих колена):∑ξ = (1+1+1+0,6)4 + 32 = 20,4(3.1.3.12)Сопротивление II ступени подогревателя:ΔРто=(0.25(44)/0.309+20,4)(10000,72)/2=8159,5 Па(3.1.3.13)Сопротивление 1-го участка от подогревателя до первого ответвления (тройника).Принимаем скорость воды в трубах w = 1 м/с. Длина участка – 100м. Расход воды G = Gм=6,495. Диаметр трубы, м[4]: (3.1.3.14)Принимаем диаметр прямого и обратного трубопроводов участка: 100 х 9 мм.Коэффициенты местных сопротивлений: - запорная арматура (2 задвижки: на нагнетании насоса и после Т/О) – 20,5;- обратный клапан на нагнетании насоса – 7,0;- тройники (2 шт.) – 21 = 2.Сумма их: = 1+7+2 = 10По формуле (3.1.3.10) определяем гидравлическое сопротивление участка:(скорость воды не уточняем, так как изменение от принятой незначительное)Сопротивление 2-го участка от первого ответвления до второго.Принимаем скорость воды в трубах w = 1 м/с. Длина участка – 100м. Расход воды G = Gм2/3=6,4952/3=4,33. Диаметр трубы, м [4]: (3.1.3.15)Принимаем диаметр прямого и обратного трубопроводов участка: 80 х 7,5 мм.Коэффициенты местных сопротивлений: запорная арматура (1 задвижка) – 0,5; переходник с диаметра 100 мм на 80 мм – 0,5; тройники (1 шт) –1.Сумма их: = 0,5+0,5+1 = 2.По формулеопределяем гидравлическое сопротивление участка:Сопротивление 3-го участка от второго ответвления до дальнего дома.Принимаем скорость воды в трубах w = 1 м/с. Длина участка – 100 м. Расход воды G = Gм/3=6,495/3=2,165. Диаметр трубы, м [4]: (3.1.3.16)Принимаем диаметр прямого и обратного трубопроводов участка: 60 х 5,5 мм.Коэффициенты местных сопротивлений: запорная арматура (1 задвижка) – 0,5; переходник с диаметра 80 мм на 60 мм – 0,5; тройники (1 шт) –1.Сумма их: = 0,5+0,5+1 = 2.Определяем гидравлическое сопротивление участка:Сопротивление стояка (принимаем три параллельных стояка по числу подъездов) дальнего дома.Принимаем скорость воды в трубах w = 1 м/с. Длина участка – 25 м. Расход воды в стояке G = Gм/9=6,495/9=0,721. Диаметр трубы, м [4]: (3.1.3.17)Принимаем диаметр прямого и обратного трубопроводов участка: 35 х 2,5 мм.Коэффициенты местных сопротивлений: запорная арматура (1 задвижка) – 0,5; переходник с диаметра 60 мм на 35 мм – 0,5; тройники (9 шт.) –9; повороты на 180о (1 пов.) – 2.Сумма их: = 0,5+0,5+91+2 = 12.Определяем гидравлическое сопротивление участка:Общее сопротивление прямого трубопроводапр = 1 + 2 + 3 + ст = =14242,17+16930,65+23902,13+10906,63 = 65981,58 Па(3.1.3.18)Сопротивление гидростатического столба жидкости в стояке. Н= gH = 10009.825 =245000 Па(3.1.3.19) Сопротивление обратного трубопровода принимаем равным прямомуобр = пр = 65981,58 Па(3.1.3.20)Общее сопротивление контура ГВСпр = то + пр + обр + Н ==8159,521+65981,58+65981,58+245000 = 385132,7 Па(3.1.3.21) Выбор насоса ГВС.Насос выбираем по максимальной подаче Vм = Gм/ = 6495/1000 = 6,495 м3/с и напору, который должен быть не менее гидравлического сопротивления контура. По справочнику [16] находим консольный центробежный насос типа К 45/55 с электродвигателем мощностью 9 кВт, числом оборотов 2900 об/мин, который обеспечивает напор 48 м. в. ст. при заданной подаче с колесом Dк = 196 мм.Рис. 3.2Тепловая схема ЦТП1 - задвижки с электроприводом; 2 - фильтр; 3, 4- подогреватель ГВС; 5 - регуляторы температуры воды; 6 - циркуляционно – подкачивающие насосы; 7 – подогреватель системы отопления; 8 - регулятор температуры воды для отопления; 9- циркуляционные насосы сети отопления; 10- подпиточные насосы для сети отопления; 11- регулятор давления; 12 – счетчик тепловой энергииГлава 4. Организационно-экономический раздел4.1 Технико-экономическое обоснования выполнения проектаЭкономическую эффективность автоматизации тепловых пунктовопределяют технико-экономическим сопоставлением различных проектных решений. При этом сравнивают капитальные иэксплуатационные расходы, сроки монтажа и эксплуатации систем. Рассчитывают также срок окупаемости капитальных вложений за счетуменьшения эксплуатационных расходов и соотносят его с нормативным значением. Обычно для стимулирования энергосберегающих мероприятий устанавливают срок окупаемости не выше 12…12,5 лет. [17]Факторы, влияющие на энергосбережение от использования автоматизированных систем, – многогранны. На сегодняшний день отсутствуют полноценные отечественные методики их всестороннего учета, аимеющиеся – разобщены. Причиной является тот факт, что владельцаздания (помещения), в первую очередь, интересуют реально ощутимыедоходы, полученные от применения энергосберегающих мероприятий,в то время как, эти мероприятия имеют государственное и глобальноепланетарное значение. В любом случае, основным фактором выступаетэкономия топливо-энергетических ресурсов при обеспечении теплового комфорта в помещении. Суммарное влияние регулировочно-технического оснащения системы отопления и теплового пункта отражено коэффициентом сокращения теплопотреблениявследствие поддержания требуемых температурных условий в помещениигде t – заданная температура здания, равная нормируемой температуреосновных помещений от 17 °С до 23 °С; tZ – средняя температура наружного воздуха за отопительный период, °С; fR1и fR2 – коэффициент качества регулировочно-технического оснащения системы соответственнодля базового и применяемого варианта проектных решений (табл.4.1).Таблица 4.1. Ориентировочные значения коэффициента качества fR№Регулировочно-техническое оснащениеКоэффициент fR1.Ручное регулирование с незначительным вмешательствомпользователя1.132.Ручное регулирование при частом вмешательстве пользователя1.103.Ручное регулирование и термостатические клапаны1.084.Регулирование по погодным условиям без применениятерморегуляторов1.065.Комнатный терморегулятор, управляющий насосом, итерморегуляторы1.066.Регулирование температуры подаваемого теплоносителя садаптацией кривой отопления по погодным условиям и/илиусловиям помещения1.057.Регулирование температуры подаваемого теплоносителя итерморегуляторы1.038.Регулирование температуры подаваемого теплоносителя садаптацией кривой отопления по погодным условиям и/илиусловиям помещения и терморегуляторы1.029.Центральное непрерывное регулирование температуры в помещениии терморегуляторы (односемейный дом)1.0210.Два либо больше уровней регулирования по внешним условиям• без адаптации кривой отопления• с адаптацией кривой отопленияи разделом управления по сторонам света (применяемого зависимо отрасположения солнца), с терморегуляторами либо сзональнымрегулированием отдельных помещений 1.0151.010При расчете коэффициента снижения теплопотребления по уравнению в качестве базового варианта сравнения проектных решений принимают ручное регулирование с незначительным вмешательством пользователя. Чем выше автоматическое регулировочно-техническое оснащение теплового пункта, тем выше экономический эффект. Термомодернизация зданий, включающая комплексную автоматизацию инженерных систем и теплоизоляцию ограждающих конструкций здания, приводит к примерно 50 % экономии тепловой энергии и сохранению коммунальных платежей на прежнем уровне при росте стоимости тепловой энергии примерно на 50 %.В качестве исходных данных для расчета издержек на годовую выработку тепловой энергии, расчета себестоимости единицы производимой тепловой энергии, расчета чистой прибыли от реализации тепловой энергии, примем следующее оборудование.Исходные данные для расчетаТаблица 4.2.Наименование показателяОбозначениеРазмерностьВеличина1. Стоимость оборудования:- теплообменник M10-BFG (51пл.)- теплообменник M15BFG(134пл.)- теплообменник M6-FG (122 пл.)- теплообменник M6-FG (30 пл.)- теплообменник M6-FG (29 пл.)- насос TPD 80-170/4- насос CR 1-7- насос TPD 150-220/4- насос CR 5-12- насос UPS 32-80 180- насос TP 32-80/4- насос CRE 15-3- насосная станция 2CRE 3-23- приборы КИП и А- прочее оборудование тыс. руб.тыс. руб.тыс. руб.тыс. руб.тыс. руб.тыс. руб.тыс. руб.тыс. руб.тыс. руб.тыс. руб.тыс. руб.тыс. руб.тыс. руб.тыс. руб.тыс. руб.12417575434175261703915256218045010%Итого:Котыс. руб.18002.Годовое потребление электрической энергииЭгодкВт345003. Число часов использованияhч/год56404. Расход воды Gводт/ч1405. Тариф:- на тепловую энергию- на электрическую энергию- на водуТт/эТэ/эТводруб./Гкалруб./кВт·чруб./т5001,376. Коэффициент:- районный- использования эл. мощности- норма амортизационных отчисленийКрКэлавод---1,150,80,031. Определение технико-экономических показателей1) Годовой расход электроэнергии:кВт(4.1.1)2. Определение издержек производства тепловой энергии1) Издержки на электроэнергию.тыс. руб./год(4.1.2)2) Издержки на водоснабжение.тыс. руб./год(4.1.3)3) Издержки на ремонт, содержание и эксплуатацию оборудования.(4.1.4)общие издержки на амортизацию за год, тыс. руб./год.общие издержки на ремонт за год, тыс. руб./год. тыс. руб./год тыс. руб./годa- годовая норма амортизационных отчисленийтыс. руб./год4) Издержки на прочие нужды.(4.1.5)тыс. руб./год5) Общие издержки.(4.1.6)тыс. руб./год3. Себестоимость тепловой энергии., руб./Гкалруб./Гкал4. Определение прибыли1)Валовая прибыль ИТП.тыс. руб./год(4.1.7)2)Чистая прибыль ИТП., руб./год(4.1.8)-сумма налогов, руб./годтыс. руб./год(4.1.9)тыс. руб./год(4.1.10)5. Определение величины капиталовложений в проект - величина суммарных капиталовложений, руб.:, тыс. руб.(4.1.11) - величина основного капитала (капиталовложений), руб.:В данном проекте составляет 1800 тыс. руб.- издержки на монтаж оборудования, руб. Принимаем в размере 15% от стоимости основного оборудования , тыс. руб.:тыс. руб.(4.1.12) - затраты на пуско-наладочные работы, руб. Принимаем в размере 5% от стоимости основного оборудования , тыс. руб.:тыс. руб.(4.1.13) - затраты на транспортировку оборудования, руб. Принимаем в размере 10% от стоимости основного оборудования , тыс. руб.:тыс. руб.(4.1.13)тыс. руб.6. Определение периода окупаемостиПериод окупаемости находиться как проекция точки пересечения двух кривых (дисконтированного потока инвестиций и величины инвестиций) на ось времени.(4.1.14)τок- период окупаемости, годPjH- расчетная прибыль в j-ом году в номинальных ценах, тыс. руб./годК = 2340 тыс. руб.тыс. руб./год(4.1.15)q = 0,1- ставка дисконта (отражает реальную прибыль инвестиций)Таблица 4.3.Распределение прибыли по годамN года17109,10,916469,26469,227109,10,835900,512469,737109,10,755331,817801,5Глава 5.Охрана труда5.1 Безопасность при эксплуатации ИТП и разработка противопожарных мероприятийПерсонал ИТП должен четко знать и выполнять все требования, изложенные в инструкции. В программу подготовки персонала должно входить: - подготовка к новой должности, и стажировка в течении 5-6 смен на рабочем месте, под наблюдением опытного работника на его рабочем месте;- проверка знаний «Правил технической эксплуатации тепловых энергоустановок», инструкций и других нормативно-технических документов, знание которых предусмотренодолжностными инструкциями;- допуск к самостоятельной работе. В дальнейшем персонал периодически должен проходить инструктаж по безопасности труда и противопожарной безопасности, а также противоаварийные тренировки, с обязательной записью в «Журнале проведения противоаварийных тренировок» и в «Журнале проведенияпротивопожарных тренировок». Весь персонал должен быть обеспечен спецодеждой, спецобувью, индивидуальными средствами защиты в соответствии с характером выполняемых работ. На запорной и регулирующей арматуре, а также на прилегающих участках трубопроводов должны быть четко указаны стрелками направления движения среды, нанесены номера согласно оперативной схемы, направления открытия и закрытия. Все горючие части оборудования, трубопроводы и другие элементы, прикосновение к которым может вызвать ожоги, должны иметь тепловую изоляцию. При пуске, отключении, опрессовки и испытаниях оборудования и трубопроводов под давлением вблизи них разрешается находиться только персоналу, непосредственно выполняющим эти работы. Отключающую арматуру и вентили дренажей и воздушников при выполнении ремонтных работ необходимо обвязывать цепями или блокировать другими приспособлениями и запирать на замки, на отключающей арматуре должны быть вывешены знаки безопасности: - «Не открывать – работают люди!»;- на вентилях открытых дренажей и воздушников: «Не закрывать – работают люди!». При эксплуатации ИТП необходимо соблюдать противопожарный режим[7]: - не допускать хранения в помещении ИТП горючих, взрывоопасных и легко воспламеняющих материалов (бензин, масло и т.д.) в количествах превышающих суточную потребность. - обтирочный материал хранить в определенном месте (железном ящике) - при производстве огневых и сварочных работ обязательно соблюдение мер противопожарной безопасности, указанных в наряде. - при заливке масла в карманы термометров не допускать попадания масла на изоляцию и пол. - при разливе масла удалить ее ветошью. При возникновении пожара необходимо немедленно вызвать пожарную охрану и удалить в безопасное место людей и по возможности горючие вещества, приступить к тушениюогня имеющими средствами пожаротушения, соблюдая правила техники безопасности и поставить в известность руководителя[7]. Категорически запрещается тушить пожар на электродвигателях и электрооборудовании пенными огнетушителями без снятия напряженияПожарная безопасность.Помещение ИТП относится к I степени огнестойкости, по степени пожарной опасности технологического процесса помещение ИТП относится к категории «Д». К категории «Д» относятся помещения, в которых находятся Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.Пол выполнен из несгораемых материалов, нескользящим. Внутреннее пожаротушение осуществляется пожарными кранами. Системы автоматического пожаротушения не предусмотрено. Предусмотрены два порошковых огнетушителя с вместимостью огнетушащего вещества 5 л (массой огнетушащего вещества – 4 кг) согласно Приложению 3 ППБ 01-2003 для пожаров класса (Е) (пожары, связанные с горением электроустановок).В ИТП предусмотрена пожарная автоматика, первичные средства пожаротушения (пожарный щит с двумя порошковыми огнетушителями марки ОП-5). Проектом предусмотрена автоматическая пожарная сигнализация ИТП. Сигнал о возникновении пожара вынесен на пульт диспетчера пожарной охраны.Таблица 5.1. Анализ возможных аварийных ситуаций в ИТП№ п/пНаименование аварийной ситуацииУсловия возникновения Возможное развитие аварии, в т.ч. за пределами ИТПСпособы и средства предотвращения аварийМеры по локализации аварии1Разрыв трубопроводов горячей водыМеханическое повреждение, электрохимическая коррозияВыброс горячей воды, попадание воды в электрические щиты или на электрооборудованиеКонтроль за сварными швами трубопроводов, выполнение антикоррозийной обработки трубопроводовОтключить поврежденный участок.2Исчезновение напряжения на устройствах автоматики и управленияПрекращение электроснабжения цепей управления или ИТП в целом. Остановка насосов, гидравлический удар и разрушение трубопроводов питательной воды Профмероприятия, организация резервного независимого ввода электропитанияАварийный останов оборудования.3ЗемлетрясениеЧС природного характераРазрушение ограждающих конструкций ИТП, последующий взрыв Мониторинг и прогнозирование природных ЧС, периодические тренировки персонала по действиям ЧСДействия персонала по инструкции 4НаводнениеЧС природного характераРазрушение фундамента и ограждающих конструкций ИТП, попадание воды на электрические приборы и щиты.Мониторинг и прогнозирование природных ЧС, периодические тренировки персонала по действиям ЧС Действия персонала по инструкцииПолная автоматизация работы ИТП обеспечивает возможное снижение влияния работы ИТП на здоровье персонала, обеспечивает защиту от аварийных режимов.Охрана окружающей среды при утилизации отходов производства.На проектируемом ИТП образования отходов – продуктов сгорания топлива не будет. Отходами ИТП по федеральному классификационному каталогу отходов являются: отходы потребления на производстве, подобные коммунальным. Также мусор от бытовых помещений организаций несортированный (исключая крупногабаритный) (IV класс опасности); лампы, провода изолированные, кабели и другие изолированные электрические проводники; отходы от водоэксплуатации.Бытовые отходы, образующиеся в процессе жизнедеятельности обслуживающего персонала, не рассматриваются в данном проекте, поскольку постоянного обслуживающего персонала нет.Основными видами отходов, образующимися при обслуживании и ремонте, будут являться отходы при планово-предупредительных ремонтах технологического оборудования:- лом черных металлов;- обтирочный материал, загрязненный маслами;- люминесцентные лампы (I класс опасности).Образование отходов происходит при плановом обслуживании и не требует постоянных мест складирования. Эти отходы будут вывозиться специализированной организацией, проводящей ремонт оборудования.Производственная оценка степени воздействия, проектируемого ИТП показала, что эксплуатация данного объекта не вызывает нарушения экологического равновесия в районе его размещения.Автоматизация теплового пункта, регулирование позволяет исключить необоснованный расход тепловой энергии и теплоносителя у потребителей, следовательно, затраты воды и тепла топлива на источнике. Это благоприятно сказывается на состоянии окружающей среды.ЗаключениеК системе отопления предъявляются два основных требования.–обеспечение наибольшего комфорта в отапливаемых помещениях, и удовлетворение требований по тепловому комфорту;– обеспечение первого требования с минимальными энергетическими затратами.Данные требования удовлетворяются при применении выбранных в работе оборудования ИТП. Применяются сдвоенные сетевые насосы с автоматическим управлением. Для защиты электродвигателей и насосов применена сигнализация по давлению воды на всасе. Управление подачей теплоносителя осуществляется с помощью регулирующего клапана, подключенного к контроллеру. В системах отопления в настоящее время применяются надежные термостатические клапаны, регулирующие тепловой режим. Но при несоблюдении условий правильного функционирования они будут работать неэффективно. Для правильного режима функционирования регулирующих клапанов необходимо соблюдение гидравлических условий, при которых гарантируется стабильная и точная регулировка температуры.– проектный расход теплоносителя должен быть обеспечен на всех участках системы;– не должно быть чрезмерного перепада давления на клапанах;– обеспечение совместимого расхода во всех узловых точках.Список используемой литературыСТО 17330282.27.060.003-2008 Тепловые пункты, тепловые сетиСТО 70238424.27.010.006-2009 Тепловые сети. Охрана труда.СТО 70238424.27.010.007-2009 Тепловые пункты тепловых сетей.СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха.СП 61.13130.2012 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводом.СП 124.13330.2012 Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003.ТКП 45-2.04-43-2006 Строительная теплотехника. 2006.Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 472 с.Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования, издание третье, исправленное. Москва, издательство «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 2007.Голубков Б.Н. Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий. М.: 2006.Уваров А.В. Автоматизация инженерных систем современных зданий и комплексов// Промышленные АСУ и контроллеры. – 2005. - № 9Применение средств автоматизации «Danfoss» в тепловых пунктах

Список литературы

Список используемой литературы 1. СТО 17330282.27.060.003-2008 Тепловые пункты, тепловые сети 2. СТО 70238424.27.010.006-2009 Тепловые сети. Охрана труда. 3. СТО 70238424.27.010.007-2009 Тепловые пункты тепловых сетей. 4. СП 60.13330.2012 Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха. 5. СП 61.13130.2012 Тепловая изоляция оборудования и трубопроводом. 6. СП 124.13330.2012 Тепловые сети. Актуализированная редакция СНиП 41-02-2003. 7. ТКП 45-2.04-43-2006 Строительная теплотехника. 2006. 8. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети. – М.: Издательский дом МЭИ, 2006. - 472 с. 9. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического регулирования, издание третье, исправленное. Москва, издательство «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 2007. 10. Голубков Б.Н. Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий. М.: 2006. 11. Уваров А.В. Автоматизация инженерных систем современных зданий и комплексов// Промышленные АСУ и контроллеры. – 2005. - № 9 12. Применение средств автоматизации «Danfoss» в тепловых пунктах систем централизованного теплоснабжения зданий/ Под ред. Невского В.В., – М.: ООО Данфосс, 2007. – 81 с. 13. Cтандартные автоматизированные блочные тепловые пункты фирмы «Danfoss»/ Под ред. Невского В.В.. – М.: ООО Данфосс, 2008. – 50 с. 14. Зайцев Г. Ф. Теория автоматического управления и регулирования. Изд. 2009. 15. Иванов В.Д., Гладышей Н.Н., Петров А.В., Казакова Т.О. Инженерные расчеты и методы испытаний тепловых сетей Конспект лекций. СПб.: 2010. 16. Николаев Д.А. Справочник проектировщика. Проектирование тепловых сетей. М: Ред. 2011. 17. Шубин Е.П. Основные вопросы проектирования систем теплоснабжения. М.:2008. 18. Инструкция по эксплуатации тепловых сетей М.: 2009 19. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника. Справочник. Под ред. А.В. Клименко, В.М.Зорина. М.: 2007г. 20. Теплоснабжение и вентиляция. / Под ред. проф. Б. М. Хрусталева. – М.: АСВ, 2007. 21. Покотилов В.В. Пособие по расчету систем отопления. 2006 список литературы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
Сколько стоит
заказать работу?
1
Заполните заявку - это бесплатно и ни к чему вас не обязывает. Окончательное решение вы принимаете после ознакомления с условиями выполнения работы.
2
Менеджер оценивает работу и сообщает вам стоимость и сроки.
3
Вы вносите предоплату 25% и мы приступаем к работе.
4
Менеджер найдёт лучшего автора по вашей теме, проконтролирует выполнение работы и сделает всё, чтобы вы остались довольны.
5
Автор примет во внимание все ваши пожелания и требования вуза, оформит работу согласно ГОСТам, произведёт необходимые доработки БЕСПЛАТНО.
6
Контроль качества проверит работу на уникальность.
7
Готово! Осталось внести доплату и работу можно скачать в личном кабинете.
После нажатия кнопки "Узнать стоимость" вы будете перенаправлены на сайт нашего официального партнёра Zaochnik.com
© Рефератбанк, 2002 - 2017