· Контроль отопительного контура со смесителем и без него или регулирование бака-водонагревателя.

· Возможность работы в погодозависимом режиме.

· Подходит для подключения энергоэффективных насосов.

3. Модуль управления насосом PM10

Модуль BUDERUS PM10 - модуль эффективности насоса для установки в котле или на стене. Для модуля необходимы насосы котла с 0-10 V интерфейсом, например, WiloStratos с IF-Модулем или МВ40/60/100. Модуль работает совместно с WM10 или Logamatic 41xx/FM456/FM457/ FM458**).

Модуль выполняет функции:

· Контроль циркуляционного насоса котла в зависимости от разности температур или в зависимости от мощности газовой горелки котла.

· Понижение эксплуатационных расходов за счет экономии электроэнергии.

· Информация о режиме работы через светодиодный индикатор.



5. ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЯ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

Котельные установки - это объекты повышенной опасности и должныпостоянноработать и поддерживать заданные температурные условия, чтобы сохранить комфортные условия проживания потребителей. Поэтому создание диспетчерских систем управления для котельных очень важно и является необходимым требованием на этапе создания новых котельных и при модернизации устаревших. Вывод данных на дисплей опротекании процессов и быстрое оповещение оператора оаварийных ситуациях -- главное условие нормальной работы любой современной котельной.

Структура системы диспетчеризации



Схема сбора и передачи данных в диспетчерский пункт

5.1 Основные составляющие системы диспетчеризации

Программируемые комплексы выполняют автоматическое управление всеми технологическими процессами в котельной:

· управление группами насосов системы отопления, технологической сети, подпитки технологической сети, общей подпитки (смену насосов с основного на резервный и дополнительного при неисправности на основном насосе);

· сигнализация понижения температуры воды на входе котлов;

· сигнализация превышения и снижения уровня в баках системы отопления и технологической сети;

· сигнализация температур в баках системы отопления.

· управление вытяжным канальным вентилятором котельной;

· управление агрегатами воздушного отопления котельной;

· сигнализация всех основных параметров температуры и давления рабочих сред котельной.

Контроллер осуществляет остановку котельных установок при возникновении следующих сигналов: пожар, превышенная загазованность, предельное увеличение или уменьшение давления в теплосети, резкое повышение температуры в котле. Кроме того, при загазованности котельной контроллер производит остановку всех работающих насосов. Котельная оснащается всеми нужными средствами защиты и автоматизации технологического процесса. Все пуски и остановки производятся полностью автоматически, без участия людей. При этом аварийные сигналы сохраняются в базе данных контроллера. Также есть возможность доступа через сеть Internet или локальную сеть.

Органы управления АРМ-диспетчера позволяют осуществлять следующие операции: запуск и остановка котлов; запуск и остановка насосов технологической сети; пуск и остановка насосов системы отопления; изменение параметров различных установок служащих для регулирования давления и температуры. Также у диспетчера котельной на экране выводятся сообщения о возникающих неисправностях, сопровождающиеся звуковым сигналом. Помимо этого диспетчеру доступны различные опции: просмотра журнала тревог и архива.

Таким образом, система диспетчеризации выполняет следующие функции:

· наблюдение и регистрация параметров котельной;

· регулирование температуры воды в котлоагрегате;

· регулирование различных параметров в котельной;

· аварийная и предаварийная сигнализация;

· обеспечение звукового и визуального оповещения при аварийных ситуациях в работе котельной.



6. Безопасность жизнедеятельности на производстве

Молниезащита - система защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий, оборудования, материалов от возможных повреждений, загораний и разрушений, возникающих при воздействии молнии.

В данном разделе был осуществлён расчет молниезащиты котельной.

Исходные данные котельной:

Длина защищаемого здания L=15м;

Ширина здания S=9,5 м;

Высота зданияh_x=3,5 м;

Удельное сопротивление грунта (суглинок) с=150 Ом•м;

Средняя продолжительность гроз за год - 40-60 ч

Тип заземлителя - Б выполнен из вертикального круглого электрода, нижний конец которого заглублен на величину 0,7…0,8 м от поверхности земли.

Исходя из данных таблицы 6.1 и размеров здания рассчитываем ожидаемое количество ударов молнией за год в здание, не оборудованное молниезащитой;

Equation Chapter (Next) Section 1

(5.1)

где L-длина строения, имеющего в плане прямоугольную форму, м;

S- ширина строения,м;

h_х - максимальная высотавысота строения, м;

n - удельная плотность ударов молнии в землю;



Таблица 6.1- Удельная плотность ударов молнии в землю

Средняя продолжительность гроз в году, ч	Удельная плотность ударов молнии в землю n, (1/км2 год)
10…20 20…40 40…60 60…80 80…100 100 и более	1 2 4 5,5 7 8,5

)*4*=0.004

Различают зоны защиты двух типов- А и Б. Зона защиты А обладает высокой степенью надежности -99,5% и выше, а зона защиты типа Б- 95% и выше.

Рисунок 5.1 Контуры защищаемого объекта

1-граница зоны защиты на уровне h_x; 2-граница зоны защиты на уровне земли

Выбираем тип молниеотвода.

Молниеотводы по устройству могут быть стержневыми, тросовыми и сетчатыми.

Чаще всего для защиты зданий и применяются стержневые молниеотводы. Молниеприемник стержневого молниеотвода - это вертикально расположенный стальной стержень различного профиля длинна которого варьирует от 2 до15 м и площадью поперечного сечения не менее 1 см², закреплённый на опоре, находящейся, не ближе 5 м от защищаемого объекта.

В зависимости от степени опасности поражения молнией и значимости объекта все здания и сооружения подразделяют на три категории. Молниезащита объектов 1-й категории применяется для промышленных зданий с взрывоопасными помещениями классов В-I, и В-II ,то есть наличие горючих смесей, газовых паров и пыли, которые могут вступить в реакцию с кислородом и привести аварии. Рассматриваемая нами котельная попадает в эту категорию.

В нашем проекте выбираем молниеотвод одиночно-стержневого.

Определяем r_x радиус защиты молниеотвода на высоте защищаемого объекта, параметры зоны защиты.

Зададимся высотой Н=10 м - это общая высота здания и молниеотвода.

м (6.1)

(6.2)

м (6.3)

Определим высоту молниеотвода

м (6.4)

Далее вычерчиваем контуры фасада защищаемого объекта и контуры зоны защиты.

Если контуры объекта не выходят за границы зоны защиты, то это значит молниеотвод подобран и рассчитан правильно.

Если края объекта выходят за границы зоны защиты, то высоту молниеотвода нужно увеличить, а если контуры объекта вписываются в границы защиты с большим запасом, то высоту молниеотвода уменьшают и повторяют расчет.

В зависимости от типа заземлителя рассчитываем сопротивление заземлителя молниеотвода

(6.5)

где l- длина электрода (стержня), м;

-расстояние от середины электрода до поверхности земли, м;

h_т - расстояние от поверхности земли до середины горизонтального электрода, м.

Ом•м (6.6)

На этом расчет молниезащиты закончен. Сопротивление заземлителя молниеотвода удовлетворяет произведенному расчету.



7. Технико-экономические показатели котельной

7.1 Постановка задачи технико-экономического обоснования

Проектирование автоматизации котельной должно быть не только рациональным, но и экономически выгодно для предприятия.

При выборе способа отопления остановились на газовом котле.

Целью технико-экономического обоснования проекта является определение капитальных вложений в котельную установку, срока окупаемости проекта и хозяйственного эффекта от установки автоматического регулирования.

7.2 Расчет капитальных вложений

В общем виде капитальные вложенияКв, руб., определяются по формуле:

(7.1)

где: Ц_ОПi - оптовая цена единицы оборудования i-го вида, руб;

M_Нi- затраты на монтаж, руб.;

Н_рi - накладные расходы, руб.;

К_Нi - количество единиц оборудования, ед.

Затраты на реконструкцию котла принимаются в размере 20% от оптовой цены оборудования. Накладные расходы составят 10% от оптовой цены оборудования.

Для определения общей суммы капитальных вложений в проектном варианте без системы автоматического регулирования составим таблицу 7.1

Таблица 7.1- Расчет затрат на проект без автоматики

Наименование оборудования	Марка оборудования	Количество, шт	Копитальные вложения	Общая сумма затрат, Кв, руб.
			Оптовая цена, руб	Накладные расходы, 10%	Монтаж и наладка, 20%
1	2	3	4	5	6	7
Котел	КОЛВИ-250	1	337741,69	33774,17	67548,34	439064,2
Подпиточный насос	ВК-2/26	2	23382	2338,2	4676,4	60793,2
Питательнй насос	Кс-125-140	2	41182	4118,2	8236,4	107073,2
Сетевой насос	СЭ-160-70	2	39381	3938,1	7876,2	102390,6
Радиатор отопления	Чугунный МС 140	5	5455	545,5	1091	20457,5
Бак расширительный	Aquasystem, VRV 100	1	6707	670,7	1341,4	8719,1
Труба	d20	12	122,7	12,27	24,54	1914,12
Труба	d40	24,15	148,9	14,89	29,78	4674,7
Труба	d10	18,8	33,4	3,34	6,68	816,3
Труба	d50	13.6	163,5	16,35	32,7	2892,04
Общие затраты	454317,2	45431,7	90863,4	748794,9

Для определения общей суммы капитальных вложений с системой автоматизации составим таблицу 7.2



Таблица 7.2- Расчет затрат на проект с автоматикой

Наименование оборудования	Марка оборудования	Количество, шт	Капитальные вложения	Общая сумма затрат, Кв, руб.
			Оптовая цена, руб	Накладные расходы, 10%	Монтаж и наладка, 20%
1	2	3	4	5	6	7
Котел	КОЛВИ-250	1	337741,69	33774,17	67548,34	439064,2
Подпиточный насос	ВК-2/26	2	23382	2338,2	4676,4	60793,2
Питательный насос	Кс-125-140	2	41182	4118,2	8236,4	107073,2
Сетевой насос	СЭ-160-70	2	39381	3938,1	7876,2	102390,6
Программируемый логический контроллер	LogamaticEMSplus	1	17038	1703,8	3407,6	22149,4
Радиатор отопления	Чугунный МС 140	5	5455	545,5	1091	20457,5
Бак расширительный	Aquasystem, VRV 100	1	6707	670,7	1341,4	8719,1
Труба	d20	12	122,7	12,27	24,54	1914,12
Труба	d40	24,15	148,9	14,89	29,78	4674,7
Труба	d10	18,8	33,4	3,34	6,68	816,3
Труба	d50	13.6	163,5	16,35	32,7	2892,04
Общие затраты	471355,2	43135,5	94271	770944,3

7.3 Расчет эксплуатационных расходов

Эксплуатационные расходы Иэ, руб., вычисляем по формуле:

(7.2)

где: И_а - амортизационные отчисления, руб.;

И_газа - стоимость потребляемого газа, руб.;

И_зп - издержки на зарплату персонала, который обслуживает отопительную установку; персонала, руб.;

Ипр - прочие затраты, руб.

Амортизационные отчисления И_а, руб.,

(7.3)

где: А - норма амортизационных отчислений, в нашем случае А = 7%

Стоимость газа определяется по формуле:

(7.4)

где :С_газа - стоимость газа в сельской местности, для домов с газовым отоплением С_газа = 4,81 руб./м³;

V_газа - потребляемое количество газа в год, м³.

Получаем размер амортизационных отчислений для системы без автоматического регулирования:

Стоимость газа потраченного за год:

Количество амортизационных отчислений для системы с использованием автоматики:

Стоимость газа за год будет ниже, так как система автоматического регулирования позволяет понизить расход топлива на 50%.

Трудоемкость обслуживания газового оборудования, составляют: ТО(техническое обслуживание) - 0,67 часа; ТР(технический ремонт)- 7,5 часа. Периодичность работ: ТО- 2 раза в год; ТР- 1 раз в год.

Таким образом, затраты труда на обслуживание газового котла составят:

Зт = 2 · 0,67 + 7,5 = 8,84 часа

При оплате труда Cзп = 100 руб./час издержки на заработную плату будут вычисляться по формуле:

(7.5)

где: К_П = 1,5 - коэффициент, учитывающий премиальные начисления;

К_Н = 1,342 - коэффициент, учитывающий налоговые отчисления.

Тогда:

Прочие эксплуатационные расходы составляют 10% от основных расходов:

(7.6)

Тогда эксплуатационные расходы системы безиспользования автоматики составят:

С использованием автоматики:

Прочие эксплуатационные:

Тогда эксплуатационные расходы системы с использованием автомати составят:

Для каждого варианта определим приведенные затраты по формуле:

(7.7)

где: Ен = 0,15 - нормативный коэффициент.

Для системы без автоматики:

Для системы с применением автоматики:

Определим годовую экономию эксплуатационных расходов B, руб:

(7.8)

Срок окупаемости PР - время, которое необходимо чтобы

инвестиции окупились, лет:

(7.9)

где: I₀ - сумма первоначальных вложений на установку системы автоматизации

Таким образом, получаем, что внедрённая система автоматизации в систему отопления котельной окупит себя за1,5 года, что является хорошим показателем. Из этого делаем вывод ,что внедрение автоматики является целесообразным.



заключение

В ходе работы был осуществлён подбор автоматики исходя из технических данных котельной. Наиболее подходящей системой регулирования для данной котельной посчитали систему LogamaticEMSplus. Также была спроектирована система диспетчеризации, помогающая повысить экономические показатели котельной.

Всё это привело к рациональной и оптимальной работе котельной, снижению расходов на топливо, повышению экономических показателей и увеличение срока службы оборудования.



Литература

1. Библиотека инструкций по охране труда [Электронный ресурс] режим доступа: http://ohranatruda.ru/ot_biblio/instructions/165/145931/. - Загл. с экрана.

2. В. С. Самсонов Автоматизированные системы управления в энергетике. М. Высшая Школа, 1990. -400 с., 2 экз.

3. Власов Б.В., Ковалёв А.П. Автоматизированные системы управления предприятиями массового производства. М.: Высшая школа. 1987, -423 с., 5 экз.

4. BEWAMAT 8, SE/WZ [Электронный ресурс] режим доступа: http://www.stroimteplo.ru/produkcziya/vodoochistka/umyagchenie-vodyi/bewamat-25-75-z,-se/wz. - Загл. с экрана.

5.Гельман Г.А. Автоматизированные системы управления электроснабжением промышленных предприятий. -М.: Энергоатомиздат, 1984.-255 с., 3 экз.

6. Дресвянникова, Е.В. Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов, обучающихся по направлению бакалавриата "Теплоэнергетика и теплотехника" / Е.В.Дресвянникова. - Ижевск: РИО ИжГСХА, 2015. - 37 с.

7. Курсовое проектирование по теплотехнике / П.Л. Лекомцев [и др.] - Ижевск: РИО ИжГСХА, 2004.-104 с.

8. Котлы серии RS-D [Электронный ресурс] режим доступа: http://www.zko-rb.ru/index.php?name=Html&page=6. - Загл. с экрана.

9.Князевский Б.А., Липкин Б.Ю. Электроснабжение промышленных предприятий. -М.: Высшая школа, 1969.-510 с., 10 экз.

10. Кустов А.А. Автоматизация управления рациональным электропотреблением. -Тольятти, 1990. -160 с., 20 экз.

11. Лившиц Ю.Е., Ф.Л. Сиротин, И.И. Кузьмицкий SCADA системы и основы методики их изучения. Автоматический контроль и автоматизация производственных процессов : материалы Междунар. науч.-техн. конф., Минск, 17-18 мая 2012 г. - Мн.: БГТУ, 2012. - 372 с. - ISBN 978-985-530- 174-

12. Маликонов А.Г. Методы разработки автоматизированных систем управления. М.: Энергия. 1973, - 300 с., 1 экз.

13. Ниязов, А.М. Учебно-методическое пособие для выполнения курсового проекта по дисциплине "Газоснабжение" студентам, обучающиеся по направлению "Теплоэнергетика" / А.М. Ниязов. - Ижевск: РИО ИжГСХА, 2010. - 62 с.

14. Подбор насосов [Электронный ресурс] режим доступа: http://ru.grundfos.com/industries-solutions/industries/commercial-buildings.html. - Загл. с экрана.

15. Поспелов Г.Е. АСУ и оптимизация режимов энергосистем. Минск: Энергия. 1979, 467 с., 2 экз.

16. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. Госэнергонадзор Минтопэнерго России, АОЗТ "Энергосервис", 1994 г.

17.Потребич А.А., Шевцов В.И., Овчинникова Н.С. и др. Применение интегрированной системы для решения задач АСУ ПЭС // Электрические станции, 1996 г., № 2

18. Редников В.Л. Экономика и управление системами теплоэнергетики учеб.пособие для студентов / В.Л. Редников.; ФГБОУ ВПО Ижевская ГСХА. - ФГБОУ ВПО., 2013. - 32 с.

19. Стерхова, Т.Н. Курсовое проектирование по дисциплине "Источники и системы теплоснабжения" / Т.Н.Стерхова. - Ижевск: РИО ИжГСХА, 2012. - 107 с.

20. Соскин Э.А., Киреёва З.А. Автоматизация управления промышленным энергоснабжением. -М.: Энергоатомиздат, 1990.-384 с., 8 экз.

Размещено на Allbest.ru

...