Проект газовой котельной
Расчет и подбор вспомогательного оборудования котельной. Основные способы обеспечения безопасной эксплуатации котельных установок. Меры пожарной безопасности при эксплуатации газоиспользующего оборудования. Автоматизация газового водогрейного котла.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 04.07.2018 |
Размер файла | 1,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
СОДЕРЖАНИЕ
- ВВЕДЕНИЕ
- 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА И УЧАСТКА ЕГО СТРОИТЕЛЬСТВА
- 2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
- 2.1 Расчет тепловой схемы котельной
- 2.1.1 Тепловая схема и оборудование котельной
- 2.1.2 Расчет трубопроводов котельной
- 2.1.3 Расчет и подбор основного оборудования котельной
- 2.1.3.1 Подбор газового котла
- 2.1.3.2 Подбор горелок
- 2.1.4 Расчет и подбор вспомогательного оборудования котельной
- 2.1.4.1 Подбор теплообменника сетевой воды
- 2.1.4.2 Подбор вентиляционного оборудования
- 2.1.4.3 Подбор воздушно - отопительного прибора
- 2.1.4.4 Подбор насосного оборудования для систем отопления
- 2.1.4.5 Подбор расширительного бака
- 2.1.4.6 Оборудование химводоочистки
- 2.2 Газоснабжение котельной
- 2.3 Расчет газопроводов
- 2.4 Расчет и подбор дымовой трубы
- 3. Технико-экономиеческая оценка газовой котельной
- 3.1 Общие положения
- 3.2 Достоинства современных установок на газе
- 3.3 Автоматизация котельной
- 3.4 Технико-экономическое обоснование использования газовой котельной
- 4. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
- 4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов при эксплуатации котельной КС Шекснинская «Северо - Европейского газопровода»
- 4.2 Меры по обеспечению безопасных и здоровых условий труда при эксплуатации котельной КС Шекснинская «Северо - Европейского газопровода»
- 4.2.1 Безопасность при эксплуатации котельной
- 4.2.2 Основные способы обеспечения безопасной эксплуатации котельных установок
- 4.2.3 Обеспечение здоровых и безопасных условий труда
- 4.3 Меры по обеспечению устойчивости работы котельной в условиях чрезвычайных ситуаций.
- 4.3.1 Общие принципы обеспечения устойчивости производств
- 4.3.2 Повышение устойчивости и прочности зданий и сооружений
- 4.3.3 Требования пожарной безопасности к котельным установкам
- 4.3.4 Меры пожарной безопасности при эксплуатации газоиспользующего оборудования
- 5. АВТОМАТИЗАЦИЯ ГАЗОВОГО ВОДОГРЕЙНОГО КОТЛА
- 5.1 Основные позиции
- 5.2 Система автоматизации водогрейных котлов
- 5.3 Системы защиты оборудования водогрейного котла
- 5.4 Сигнализация и системы оповещения
- 5.5 Автоматическое регулирование котлов
- 5.6 Принципиальная функциональная схема автоматического регулирования котла “Viessmann Vitoplex 200 SX2”
- 5.7 Система управления контуром котловой воды
- 5.8 Описание установки безопасности
- 5.9 Состав комплектации водогрейного котла “Vitoplex 200 SX2”
- 5.10 Технико-экономическое обоснование автоматизации
- 6. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА
- 6.1 Общие сведения о проектируемом объекте
- 6.2 Сведения о залповых и аварийных выбросах
- 6.3 Мероприятия по регулированию выбросов загрязняющих веществ в атмосферу при неблагоприятных метеорологических условиях (НМУ)
- 6. 4 Факторы негативного воздействия
- 6.5 Общие положения и мероприятия СЗЗ
- 6.5.1 Мероприятия по планировочной организации и благоустройству СЗЗ
- 6.5.2 Контроль за загрязнением воздушной среды на территории предприятия и в жилой зоне
- ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 Технические характеристики основного оборудования котельной
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 Технические характеристики вспомогательного оборудования котельной
ПРИЛОЖЕНИЕ 3 Технические характеристики мембранного расширительного бака фирмы Reflex
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Технические характеристики ХВО котельной
ВВЕДЕНИЕ
Холодный климат - является одной из главных особенностей России, поэтому проблемы с отоплением всегда являлись актуальными для нашей страны. водогрейный котел газовый
Для отопления общественных и жилых зданий, производственных сооружений требуется возведение котельной. Современная котельная - является сложным сооружением, которое включает в себя передовые идеи, инновации в области автоматизации, теплотехники и опыт предыдущих поколений. Строительство котельных - это целый комплекс работ и мероприятий, который начинается с получения технических условий, теплотехнических расчетов, проектирования, а завершается пусконаладочными работами и вводом в эксплуатацию. Правильно разработанная, тщательно продуманная установка может свести энергопотребление к минимуму и повысить комфорт, что и явилось целью данного дипломного проекта.
Газовая отопительная система отличается высокой экологичностью в связи с отсутствием вредных выбросов в атмосферу, сочетает в себе простоту технического обслуживания (возможность замены комплектующих) и обладает рядом положительных свойств:
- газовые системы отопления позволяют отапливать большие по площади здания;
- их КПД очень высокий;
- небольшая стоимость топливного сырья;
- в связи с тем, что газ поступает непрерывно, отпадает необходимость контролировать пламя. Если оно по какой-то причине погаснет, датчик известит об этом систему электрического розжига и горелка снова зажжется.
Природный газ является самым дешевым энергоносителем, поэтому его использование находит широкое применение в сфере бытового обслуживания жилых и общественных зданий, а также в промышленности. В связи с этим грамотное газоснабжение потребителей является очень важным фактором.
Преимущества природного газа для отопления, приготовления пищи, а также в качестве моторного топлива очевидны: по сравнению с другими ископаемыми энергоносителями это самый экологически чистый и экономически выгодный энергоноситель с широкими возможностями его использования и доступный в долгосрочной его перспективе. С природным газом связаны многочисленные инновационные разработки и технологии.
Цель выпускной квалификационной работы выполнить проект блочно-модульной котельной для КС Шекснинская “Северо-Европейского газопровода” в посёлке Шексне Вологодской области. Включающий в себя определение нагрузок на котельную, подбор основного и вспомогательного оборудования котельной, подбор газопроводов котельной.
1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА И УЧАСТКА ЕГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Проектируемая блочно-модульная котельная располагается на территории КС - 21 по адресу: п. Шексна, Вологодская область КС Шекснинская “Северо-Европейского газопровода”.
Котельная предназначена для систем отопления и вентиляции зданий и сооружений КС Шекснинская “Северо-Европейского газопровода”.
Здание выполнено из 2-х блок-модулей заводской готовности, габаритные размеры которых соответствуют допустимым транспортным для автомобильного и ЖД транспорта.
Каркас - металлический. Нижняя рама, прогоны пола - швеллер с параллельными полками по ГОСТ 8240-97.Стойки и верхняя рама - труба стальная прямоугольная по ГОСТ 85-45-68.
Окна - ПВХ индивидуального изготовления с двухкамерным стеклопакетом и толщиной стекла 4мм.
Наружные двери и ворота - стальные утепленные. Все внутренние двери - противопожарные типа ПДИ - 2 по серии 2.4 35-6.84
Проект блочно-модульной котельной для теплоснабжения КЦ-3,4 КС - 21 в п. Шексна разработан в соответствии с СНиП II-35-76 "Котельные установки", СП 41-104-2000 "Проектирование автономных источников теплоснабжения".
Котельная автоматизированная водогрейная, по надежности теплоснабжения относится к 2 категории, по надежности отпуска тепла - к 2 категории.
Конструктивные и объемно - планировочные решения по зданию котельной следующие:
- размеры помещения в осях 6,0 10,0 м; Высота помещения + 3,405 м;
- степень огнестойкости здания -IV. Класс пожарной опасности CO;
- категория помещения по взрывопожарной и пожарной опасности «Г»;
- грунты-суглинки мягкопластичные, с прослойками песка, супеси.
- коррозионная активность грунта - средняя.
- глубина заложения газопровода - 1,2 м.
На всем протяжении трассы газопровода дно траншеи выравнивается слоем среднезернистого песка толщиной 10 см, а после укладки газопровод засыпается песком на высоту не менее 20 см.
Выбор площадки под строительство котельной обусловлен оптимальным снабжением теплом объектов комбината и обеспечением топливом. Выбор участка был произведен комиссией и составлен акт выбора площадки.
Генеральный план выполнен в соответствии с основными требованиями норм и правил проектирования, градостроительных решений в увязке с существующей застройкой и окружающей средой.
Подъезд к блочно-модульной котельной предусмотрен со стороны существующего основного проезда с плиточно-бетонным покрытием.
Посадочные отметки назначены на основании конструктивного решения в увязке с отметками существующего покрытия. Вертикальная планировка участка выполнена с учетом организации нормального отвода поверхностных вод.
На спланированных участках, свободных от застройки и покрытий, предусмотрено устройство газонов с подсыпкой растительного грунта 20 см и посевом трав.
Уровень пола котельной принят за относительную отметку 0,000 и соответствует абсолютной отметке 118,740 м в Балтийской системе координат.
Котельная без постоянного обслуживающего персонала имеет три оконных проема.
Отметке 0,000 соответствует отметка чистого пола котельной.
2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Расчет тепловой схемы котельной
Тепловая схема котельной зависит от вида вырабатываемого теплоносителя и от схемы тепловых сетей, связывающих котельную с потребителями пара или горячей воды, от качества исходной воды. Водяные тепловые сети бывают двух типов: закрытые и открытые. При закрытой системе вода (или пар) отдает свою теплоту в местных системах и полностью возвращается в котельную. При открытой системе вода (или пар) частично, а в редких случаях полностью отбирается в местных установках. Схема тепловой сети определяет производительность оборудования водоподготовки, а также вместимость баков-аккумуляторов.
Расчет тепловой схемы выполняется исходя из следующих условий:
1.Котельная предназначена для отопления производственной базы [11].
2.Тепловые нагрузки котельной при максимально зимнем режиме на отопление составляет 0,44 МВт (0,38 Гкал/ч).
3.Температурный график системы теплоснабжения 95/700С.
4.Температура наружного воздуха -310С.
5.Температура внутреннего воздуха +50С.
Результаты расчета являются исходными данными для расчета и выбора оборудования отдельных узлов тепловой схемы и основных трубопроводов котельной. Выбор числа и единичной мощности котлов также производится на основании результатов расчета. На расчетной тепловой схеме котельной указываются направления основных потоков теплоносителей, их расходы и параметры.
Настоящий расчет выполнен в соответствии с действующими строительными нормами, требованиями промышленной безопасности.
2.1.1 Тепловая схема и оборудование котельной
Котельная предназначена для систем отопления и вентиляции зданий и сооружений КС Шекснинская “Северо-Европейского газопровода”.
Схема системы теплоснабжения двухтрубная, закрытая.
Теплоноситель в контуре “отопления” - вода с температурным графиком 95-70 0С.
Для покрытия тепловых нагрузок в котельной установлены два водогрейных котла “Vitoplex - 200 - SX2” фирмы “Viessmann”, Германия.
Производительность каждого равна 0,38 Гкал/ч.
Котлы оборудованы автоматическими модулированными горелками типа WG 40N/1-A фирмы “Weishaupt”, Германия.
Котлы работают под наддувом, а в газоходах поддерживается разрежение, создаваемое дымовой трубой для каждого котла отдельной.
В газоходах за котлами установлены взрывные клапана.
Для случая превышения давления воды в котле на каждом из них установлен предохранительный клапан ПРЕГРАН типа КНН 496 ДN 40х65, настроенных на давление срабатывания - 4,0 Бар.
Суммарная мощность котельной составляет 0,756 Гкал/ч.
В котельной установлены следующие группы насосов:
1. Два сетевых насоса, установленные в котельной, фирмы “WILO” Германия типа IPL 40/150 - 3/2. Производительностью G = 24,9 м3/ч, напором H = 23,0 м.вод.ст., N = 3,0 кВт.
2. Два насоса умягченной воды (подпиточные) фирмы “WILO”, Германия, типа MHIL 102-E-3-400-50-2. Производительностью G = 1,5 м3/ч и напором H = 18,0 м.вод.ст., N = 0,55 кВт.
3. Два насоса собственных нужд котельной фирмы “WILO”, Германия, типа Star - RS 30/6 (один установлен один на складе). Производительностью G = 1,0 м3/ч и напором H = 4,0 м.вод.ст. N = 0,039 кВт.
4. Три насоса рециркуляции фирмы “WILO”, Германия, типа TOP-S 25/7-3. Производительностью G = 6,0 м3/ч и напором H = 4,0 м.вод.ст. N = 0,4 кВт.
Для регулирования тепловой нагрузки в зависимости от температуры наружного воздуха, на выходе из котельной, установлен трехходовой клапан-смеситель на перемычке между прямой и обратной линиями контура отопления.
Расчетный расход газа на котельную принят 36 нмі/ч.
Для подпитки котлов и заполнения теплосети водой установленного качества предусмотрена химводоподготовка состоящая из:
- установка умягчения непрерывного действия серии SF 25/2-9100 SEM фирмы “Аквафлоу”;
- комплекс пропорционального дозирования с насосом дозатором, работающим от импульсного водосчетчика, для корректировки pH в подпиточной воде;
- химводоподготовка работает в автоматическом режиме с максимальной производительностью 1,0 м3/ч.
Для удаления растворенного кислорода из системы отопления на трубопроводе Т1 установлен центробежный сепаратор воздуха Flexair 80 F.
Для регулирования температуры обратной сетевой воды на входе в котел не ниже 60 оС установлены рециркуляционные насосы на каждом котле.
В котельной предусмотрена емкость на 1,6 м3 аварийного запаса умягченной воды.
Для компенсации давления в теплосети установлен расширительный мембранный бак фирмы “Reflex” N 600/6 объемом 0,6 м3.
В под мембранное пространство расширительного бака накачен воздух давлением 2,0 кгс/см2.
Для обеспечения подогрева воздуха и трехкратного воздухообмена предусмотрена система АВО, заслонка наружного воздуха, вытяжные вентиляторы.
2.1.2 Расчет трубопроводов котельной
1. Подпитка тепловой сети находится по формуле:
, (2.1)
где - объем воды в тепловой сети, м3/ч.
, (2.2)
где - мощность котельной, МВт.
;
.
2. Объем воды в котле 600 литров по техническим характеристикам котла (приложение 1).
Объем воды в двух котлах 1200 литров.
Найдем объем воды в трех котлах с запасом по формуле:
, (2.3)
где - объем воды в трех котлах, л.
Подпитка котлов находится по формуле:
, (2.4)
где - объем воды в котле, м3/ч.
.
3. Находим часовой расход воды на подпитку по формуле:
(2.5)
,
где V - 1,25- расход на нужды ХВО, м3/ч.
Трубопроводы отопления прокладываются с уклоном i=0,002 в сторону помещения ввода коммуникаций.
2.1.3 Расчет и подбор основного оборудования котельной
2.1.3.1 Подбор газового котла
Количество котлов, необходимых к установке, определяется исходя из тепловой нагрузки на систему отопления и горячего водоснабжения для максимально-зимнего периода. Согласно СНиП II-35-76 «Котельные установки» [11], для нужд отопления и вентиляции требуется как минимум два котла, один из которых будет работать в средне отопительный период, когда тепловая нагрузка снижается, или, в случае аварии, может служить резервным. В проектах газовых котельных следует принимать заводские и типовые компоновки котлоагрегатов в соответствии с основными требованиями к проектированию. Котел должен быть:
1) газовый;
2) водогрейный;
3) автоматизированный.
В котельной установке любого типа максимальная величина нагрузок должна соответствовать установленной теплопроизводительности агрегатов без резервного [5].
Тепловые нагрузки на систему отопления включают в себя перспективу - 20%, собственные нужды котельной - 5% и транспортные потери тепла - 7%. В соответствии с итоговыми нагрузками подбирается мощность котлоагрегатов.
Рассчитаем расход газа на всю котельную в целом по формуле:
, (2.6)
где - мощность котла, кВт;
- количество котлов, шт.;
с - коэффициент единиц измерения, равный 1,163 Вт/м3 оС;
- низшая рабочая теплота сгорания природного газа, равная 8000 ккал/м3;
з - КПД котла, %.
Определим расход газа на каждый котел, по следующей формуле:
, (2.7)
где - мощность котла, кВт;
с - коэффициент единиц измерения, равный 1,163 Вт/м3 оС;
t1 - расчетная температура воды в подающем трубопроводе, оС;
t2 - расчетная температура воды в обратном трубопроводе, оС.
Определим расход топлива на два котлоагрегата по формуле:
(2.8)
где Gк - расчетный расход газа на один котел, м3/ч;
- количество котлов, шт.
Основные характеристики котлов приведены в таблице 2.1.
Таблица 2.1 - Сводные данные по характеристике котлоагрегатов |
||||
№ п/п |
Показатель |
Контур системы |
Ед. изм. |
|
Отопление |
||||
1 |
Производитель/марка |
“Viessmann”, Vitoplex -200 - SX2 |
- |
|
2 |
Мощность |
440 |
кВт |
|
3 |
Количество |
2 |
шт. |
|
4 |
Расход топлива |
45.39 |
м3/ч |
|
5 |
КПД котла |
92 |
% |
|
6 |
Доп. избыточное рабочее давление |
2.8 |
бар |
|
7 |
Максимальная рабочая температура |
105 |
||
7 |
Объем котловой воды |
600 |
л |
|
10 |
Габаритные размеры |
|||
10.1 |
Общая глубина |
1825 |
мм |
|
10.2 |
Общая ширина |
1040 |
мм |
|
10.3 |
Общая высота |
1455 |
мм |
|
11 |
Вид топлива |
Газ |
На рисунке 2.1 показан общий вид газового котла “Viessmann”, Vitoplex -200 - SX2 мощностью 440 кВт.
Рисунок 2.1 - Общий вид водогрейного котла “Viessmann” Vitoplex -200 - SX2
Таким образом, принимаем к установке два газовых котла “Viessmann” Vitoplex -200 - SX2 мощностью 440 кВт [5].
2.1.3.2 Подбор горелок
Мощность горелки определяется по формуле:
(2.9)
где - мощность котла, кВт;
з - КПД котла, %.
(2.10)
Горелки подбираются с запасом мощности 15%:
(2.11)
На рисунке 2.2 показан общий вид газовой горелки Weishaupt” WG 40N/1-A исп. ZM-LN.
Рисунок 2.2 - Общий вид газовой горелки “Weishaupt” WG 40N/1-A исп. ZM-LN
Котлы Vitoplex -200 - SX2 440 кВт оборудуются модуляционной горелкой WG 40N/1-A исп. ZM-LN фирмы Weishaupt, мощностью 570 кВт, а котел Vitoplex - 200 - SX2 440 кВт горелкой WM-GL 40N/1-A, исп. ZM-T фирмы Weishaupt.
Устройство горелки Weishaupt и газовой линии обеспечивает регулирование теплопроизводительности, безопасный розжиг с автоматической прессовкой двойных магнитных клапанов, отсечку газа при нарушении технологических параметров работы котла, недопустимом отклонении давления газа, воздуха перед горелкой или при погасании факела.
2.1.4 Расчет и подбор вспомогательного оборудования котельной
2.1.4.1 Подбор теплообменника сетевой воды
Теплообменник -- устройство, в котором осуществляется передача теплоты от горячего теплоносителя к холодному (нагреваемому). Теплоносителями могут быть газы, пары, жидкости. В зависимости от назначения теплообменные аппараты используют как нагреватели и как охладители. Применяется в технологических процессах нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой и других отраслях промышленности, в энергетике и коммунальном хозяйстве [7].
Составляем уравнение теплового баланса и определяем расчетные часовые расходы нагреваемой и греющей воды по заданным температурам:
(2.12)
где Gгр. - расчетный часовой расход греющей воды, м3/ч;
Gн. - расчетный часовой расход нагреваемой воды, м3/ч.
Расход нагреваемой воды на теплообменник сетевой воды:
(2.13)
где Qо.в. - тепловая нагрузка на отопление, МВт;
tпр - температура в подающем трубопроводе нагреваемого контура, 0С;
tобр - температура в обратном трубопроводе нагреваемого контура, 0С.
Расход греющей воды на теплообменник сетевой воды:
(2.14)
где Qо.в. - расчетная тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию, кВт/ч;
t1 - расчетная температура воды в подающем трубопроводе греющего контура, оС;
t2 - расчетная температура воды в обратном трубопроводе греющего контура, оС.
Параметры теплоносителя:
1) греющий контур - 80/600С;
2) нагреваемый контур - 95/700С.
На рисунке 2.3 показан общий вид пластинчатого теплообменника фирмы «Ридан» НН №14 мощностью 0,19 МВт (приложение 3) [7].
Рисунок 2.3 - Общий вид пластинчатого теплообменника фирмы «Ридан» НН №14
Вывод: по полученным параметрам подбираем пластинчатые теплообменники фирмы «Ридан» НН №14, Q=0,19 МВт (0,16 Гкал/ч).
2.1.4.2 Подбор вентиляционного оборудования
Расход воздуха на вентиляцию определяется исходя из требований обеспечения трехкратного воздухообмена с учетом воздуха, подаваемого на горение.
Обязательная трехкратная общеобменная вытяжка составит:
(2.15)
где Vпом. - расчетный объем помещения, м3.
Объем помещения рассчитывается по следующей формуле:
(2.16)
где а - длина котельной, м;
b - ширина котельной, м;
с - высота котельной, м.
Определяем диаметр дефлектора по формуле:
(2.17)
где L1-трехкратная общеобменная вытяжка, м3/ч;
- скорость движения воды в трубах, принимается равной 1,0 м/с.
Принимаем к установке дефлектор ш 315 мм.
Вентиляция котельного зала естественная, приточно-вытяжная. Вытяжка в объеме 3-х кратного воздухообмена (Lв = 540,00 м3/ч) естественная. Осуществляется с помощью дефлектора ш315. Приток из расчета компенсации вытяжки плюс воздух на горение зала:
(Lпр = 375,00+308,00=1626 м3/ч) осуществляются через приточную решетку 890Ч315мм.
2.1.4.3 Подбор воздушно - отопительного прибора
Тепловентиляторы Flowair LEO FB 25V - инновационный продукт бренда, в котором инженерным коллективом компании наиболее удачно в небольшие габариты с компактными габаритными размерами встроено эффективное оборудование для нагрева воздуха [6].
Большинство потребителей безоговорочно признали новый воздушно-отопительный агрегат лучшим в своем классе в соотношении всегда значимых критериев «качество - стоимость».
Отопительные агрегаты Flowair - компактные и одновременно мощные, эргономичные воздухонагреватели калориферы, нашли применение в очень широких отраслях бытового и промышленного применения:
- в производственных цехах;
- для обогрева складов средних размеров и оптовых магазинов;
- на закрытых спортивных объектах;
- в тепличном хозяйстве;
- в магазинах и супермаркетах;
- в гаражных комплексах и автомастерских;
- на птицефермах и в животноводческих комплексах.
Выводы, сделанные экспертами:
- высокий уровень тепловой мощности прибора, улучшенные показатели эффективности вентилятора;
- низкий уровень эксплуатационных затрат, точно рассчитанное оптимальное расстояние тепловой струи, удобство и простоту в монтаже, установке и настройке прибора, максимально сниженный уровень шума;
- корпус прибора изготовлен из особо качественной пластмассы с жаропрочным составом ингредиентов и не подвергается коррозии даже при самых неблагоприятных условиях работы.
Для регулировки производительности вентилятора используют "Регулятор скорости вращения для Flowair LEO FB 25V. Для регулировки температуры воздуха - "Термостат" и "Двухходовой клапан с сервоприводом". Это оборудование не входит в стандартный комплект поставки и приобретается отдельно.
Поддержание минимальной температуры воздуха в теплогенераторной поддерживается воздушно-отопительным агрегатом Flowair LEO FB 25V [6].
На рисунке 2.4 показан общий вид воздушно-отопительного агрегата Flowair LEO FB 25V (приложение 3).
Рисунок 2.4 - Общий вид воздушно-отопительного агрегата Flowair LEO FB 25V
2.1.4.4 Подбор насосного оборудования для систем отопления
Насос предназначен для организации циркуляции теплоносителя в замкнутом контуре. В газовой котельной для тепломеханической схемы должны быть предусмотрены следующие группы насосов:
1) сетевые;
2) циркуляции котлового контура;
3) подпиточный.
Подбор сетевых насосов.
Сетевые насосы предназначены для перекачивания воды в тепловых сетях.
Расчетный часовой расход сетевой воды на отопление, вентиляцию находится по формуле и составляет:
(2.18)
где Gк1-2 - расход топлива на два котлоагрегата, м3/ч;
- количество котлов, шт.
Производительность сетевых насосов определяется по формуле:
(2.19)
Напор сетевых насосов должен преодолевать гидравлическое сопротивление сети при расчетном максимальном расходе сетевой воды, потери напора в сетевом подогревателе и арматуре.
Потери напора в сетевом подогревателе (пластинчатый теплообменник) 2,7 м.
Потери напора в арматуре примем равными 3 м:
(2.20)
где - потери напора в подающем трубопроводе;
- потери напора в обратном трубопроводе.
Вывод: характеристика сетевых насосов (2 шт) H = 23,00 м; Gсет. = 24 м3/ч.
Подбор сетевых насосов представлен в таблице 2.2.
Таблица 2.2 - Сводные данные по характеристике сетевых насосов
№ п/п |
Наименование показателя |
Значение |
Ед. изм. |
|
1 |
Технические характеристики |
|||
1.1 |
Марка насоса |
Wilo IPL 40/150 - 3/2 |
||
1.2 |
Производительность насоса |
24 |
м3/ч |
|
1.3 |
Напор |
23,00 |
М |
|
1.4 |
КПД |
84,6 |
% |
|
1.5 |
Количество |
2 |
шт. |
|
1.6 |
Частота вращения |
2900 |
об/мин |
|
1.7 |
Номинальная мощность электродвигателя |
3000 |
Вт |
На рисунке 2.5 показан общий вид сетевого насоса Wilo IPL 40/150 - 3/2.
Рисунок 2.5 - Общий вид сетевого насоса Wilo IPL 40/150 - 3/2
Вывод: Устанавливаем два сетевых насоса марки Wilo IPL 40/150 - 3/2 мощностью 3000 Вт.
Подбор насоса циркуляции котлового контура.
Циркуляционные насосы устанавливаются в котельных с водогрейными котлами для частичной подачи горячей сетевой воды в трубопровод, подводящий воду к водогрейному котлу.
Расчетный часовой расход циркуляционного насоса определяется по формуле:
(2.21)
где Gк - расход топлива на котел, м3/ч;
- количество котлов, шт.
Производительность циркуляционных насосов определяется по формуле:
(2.22)
Напор насоса должен преодолевать гидравлическое сопротивление контура котла, контура теплообменника сетевой воды при расчетном максимальном расходе воды, потери напора в котле, сетевом теплообменнике и его арматуре.
Вывод: характеристика циркуляционного насоса котла - Gцир.= 6 м3/ч; H = 4м.
Подбор циркуляционных насосов котла представлен в таблице 2.3.
Таблица 2.3 - Сводные данные по характеристике циркуляционных насосов
№ п/п |
Наименование показателя |
Значение |
Ед. изм. |
|
1 |
Технические характеристики |
|||
1.1 |
Марка насоса |
Wilo TOP-S 25/7-3 |
||
1.2 |
Производительность насоса |
6 |
м3/ч |
|
1.3 |
Напор |
4 |
м |
|
1.4 |
КПД |
76 |
% |
|
1.5 |
Количество |
3 |
шт. |
|
1.6 |
Частота вращения |
2600 |
об/мин |
|
1.7 |
Мощность электропривода |
400 |
Вт |
На рисунке 2.6 показан общий вид насоса циркуляции котлового контура Wilo TOP-S 25/7-3.
Рисунок 2.6 - Общий вид циркуляционного насоса Wilo TOP-S 25/7-3
Вывод: Устанавливаем два насоса марки Wilo TOP-S 25/7-3 мощностью 400 Вт.
Подбор подпиточного насоса.
Возможные колебания давления и расхода в тепловой сети необходимо ограничить допустимыми пределами для обеспечения надежной работы системы. Подпиточные насосы поддерживают постоянное давление и восполненяют утечки теплоносителя, добавляя теплоноситель в обратный трубопровод через автоматизированное подпиточное устройство.
Для подбора подпиточного насоса использованы следующие формулы:
, (2.23)
где объем воды в системе отопления, м3;
м3/ГКал;
максимальная тепловая нагрузка, ГКал.
(2.24)
где объем воды в системе теплоснабжения, м3;
объем воды в системе отопления, м3;
объем воды в источнике отопления, м3.
Вычисляется следующим образом:
(2.25)
где - объём котловой воды в 1 котле, м3;
- объём котловой воды во 2 котле, м3;
- объём котловой воды в 3 котле, м3.
, м3, (2.26)
где величина утечки теплоносителя, м3.
,кПа, (2.27)
где статический напор в системе, кПа;
высота здания, м.
,кПа, (2.28)
где требуемый напор подпиточного насоса, кПа;
сопротивление подпиточной линии, кПа.
, кПа, (2.29)
где напор подпиточного насоса, кПа.
Для данного проекта выбираем насос Wilo MHIL представляет собой насосную систему высокого давления, для перекачки питьевой, воды разных температур в отопительных системах, системах водообеспечения, для перекачки конденсата. Подойдет для любых жидкостей, в которых нет жиров минерального типа, волокнистых и больших твердых включений. Представляет собой насос с нормальным всасыванием, который работает по технологии мокрого ротора. На рисунке 2.7 представлен внешний вид насоса.
Рисунок 2.7- Подпиточный насос Wilo MHIL 102-E-3-400-50-2
Результаты подбора подпиточного насоса приведены в таблице 2.4.
Таблица 2.4 - Сводные данные по характеристике подпиточного насоса
№ п/п |
Наименование показателя |
Значение |
Ед. изм. |
|
1 |
Технические характеристики |
|||
1.1 |
Марка насоса |
Wilo MHIL 102-E-3-400-50-2 |
||
1.2 |
Производительность насоса |
1,5 |
м3/ч |
|
1.3 |
Напор |
18 |
м |
|
1.4 |
КПД |
64 |
% |
|
1.5 |
Количество |
2 |
шт. |
|
1.6 |
Мощность электропривода |
550 |
Вт |
В таблице 2.5 представлены сводные данные по подобранному насосному оборудованию.
Таблица 2.5- Сводные данные по подобранному насосному оборудованию
№ |
Наименование |
Тип |
Кол-во |
|
1 |
Сетевой насос |
Wilo IPL 40/150 - 3/2 |
2 шт |
|
2 |
Насос циркуляции котлового контура |
Wilo TOP-S 25/7-3 |
3 шт |
|
3 |
Подпиточный насос |
Wilo MHIL 102-E-3-400-50-2 |
2 шт |
|
В приложении 2 представлены технические характеристики насосного оборудования.
2.1.4.5 Подбор расширительного бака
Немецкая компания Reflex предлагает на рынке широчайший спектр расширительных баков для водоснабжения, водоподготовки и отопления. Они представляют собой закрытые емкости с резиновой мембраной, которая отделяет газовую зону (азотную подушку) от отделения с жидкостью.
Расширительный бак предназначен для:
- накопления и хранения резервного запаса воды (изготавливаются из экологичных, безопасных для здоровья человека материалов);
- поддержания напора в контуре;
- предотвращения гидроудара.
Для системы теплоснабжения любой расширительный бак Reflex оснащен эластичной термостойкой мембраной. Его главная задача -- служить демпфером, поддерживать необходимое давление. При нагревании внутри собирается избыточная жидкость, которая, охлаждаясь, снова возвращается в контур. Также, он выполняет защитную функцию от гидроударов.
Изготовлен из стали и покрыт для защиты от коррозии полимерным составом. Газовая (азотная) камера наполняется в заводских условиях до давления 1,5 бара. Снабжаются он сменной оболочкой или незаменяемой мембраной. Максимально допустимая температура - 120 °С.
Подбираем расширительный бак по следующим формулам:
л, (2.30)
где - объем расширительного бака, л;
- коэффициент расширения теплоносителя в системе;
- общий объем теплоносителя в системе, л;
- начальное давление в расширительном баке, атм;
- максимально допустимое значение давления, атм;
- коэффициент заполнения расширительного бака при заданных условиях работы;
, л, (2.31)
где - полный объем расширительного бака, л;
- объем расширительного бака, л;
- коэффициент запаса равный 1,25 (или 25%).
В результате расчетов были подобраны мембранные расширительные баки фирмы “Reflex” N 600/6.
Технические характеристики представлены в приложении 3.
Мембранный расширительный бак фирмы Reflex для: компенсации расширения воды в тепловой сети N 600/6, представлен на рисунке 2.8.
Рисунок 2.8- Мембранный расширительный бак фирмы Reflex для компенсации расширения воды в тепловой сети N 600/6
2.1.4.6 Оборудование химводоочистки
Наполнение установки некачественной водой способствует образованию накипи и коррозии и может вызвать повреждения водогрейного котла. Применительно к качеству и количеству теплоносителя, включая воду для наполнения и подпитки нужно следовать следующим требованиям:
- тщательно промыть отопительную установку перед наполнением;
- в качестве теплоносителя применять исключительно воду с качествами питьевой;
- при использовании воды для наполнения и подпитки с жесткостью, превышающей указанные значения в таблице 6, необходимо принять меры к умягчению воды, например, используя малую установку для снижения жесткости воды.
Для удаления растворенного кислорода в системе используется центробежный сепаратор воздуха Flexair 80 F. Технические характеристики приведены в приложении 4.В таблице 2.6 предоставлены общие допустимые значения жесткости воды.
Таблица 2.6 - Допустимые значения общей жесткости воды для наполнения и подпитки.
Общая тепловая мощность |
Удельный объем установки |
|||
кВт |
< 20 л/кВт |
? 20 л/кВт -< 50 л/кВт |
? 50 л/кВт |
|
? 50 |
? 3,0 моль/м3 (16,8 °dH) |
? 2,0 моль/м3 (11,2 °dH) |
< 0,02 моль/м3 (0,11 °dH) |
|
> 50 -? 200 |
? 2,0 моль/м3 (11,2 °dH) |
? 1,5 моль/м3 (8,4 °dH) |
< 0,02 моль/м3 (0,11 °dH) |
|
> 200 -? 600 |
? 1,5 моль/м3 (8,4 °dH) |
< 0,02 моль/м3 (0,11 °dH) |
< 0,02 моль/м3 (0,11 °dH) |
|
> 600 |
< 0,02 моль/м3 (0,11 °dH) |
< 0,02 моль/м3 (0,11 °dH) |
< 0,02 моль/м3 (0,11 °dH) |
|
Для приведения качества исходной воды в соответствии с нормами, принята автоматическая установка умягчения воды и удаления растворенного кислорода производительностью 1,0 мі/ч фирмы " Аквафлоу SF 25/2-91.Технические характеристики приведены в приложении 4.
2.2 Газоснабжение котельной
Газоснабжение котельной осуществляется от газопровода низкого давления. Диаметр входного газопровода в котельную 50 3,5 мм. Входное давление в котельную Pвх=0,003Мпа [1].
Расчетный расход газа на котельную принят 36 нмі/ч.
В помещении котельной на вводе газопровода Ду 50 от ввода прокладывается по внутренней стене котельной проектом предусматривается установка следующего оборудования:
клапан термозапорный, межфланцевое соединение, КТЗ 001-50-МФ, Ду 50, Ру16.
Предназначены для автоматического перекрытия трубопровода (в случае пожара), подводящего газ к бытовым и промышленным приборам.
Автоматический термозапорный клапан КТЗ содержит корпус, в полости которого напротив проходного отверстия установлен запорный элемент. Запорный элемент удерживается стопором и плавкой вставкой. При повышении температуры клапана свыше 72°С (окружающей среды 100°С) легкоплавкая вставка плавится, освобождая проход для запорного элемента, который пружиной досылается к седлу клапана, перекрывая поток газа.
Клапан термозапорный КТЗ является устройством разового действия, но многократного использования. Не подлежит восстановлению после пожара.
Рисунок 2.9- Термозапорный клапан КТЗ 001-50-МФ
- электромагнитный запорный клапан ВН2Н-3Пфл, автоматически закрывается при загазованности помещения больше 10% от нижнего предела концентрации воспламенения газа, отключении электроэнергии и загазованности по СО (порог 2), рисунок 2.10;
Рисунок 2.10 - Электромагнитный запорный клапан ВН2Н-3Пфл
- фильтр газовый ФН2-2фл (рисунок 2.11);
Рисунок 2.11 - Фильтр газовый ФН2-2фл
- измерительный комплекс учета газа счетчик газа ротационный RVG G25, электронный вычислитель количества газа ЕК 260, датчики температуры и датчик давления, представлен на рисунке 2.12;
Рисунок 2.12 - Измерительный комплекс учета газа счетчик газа ротационный RVG G25
В ГРУ на линии регулирования предусмотрена установка регулятора давления газа типа:
В/249-АР (пр-ва TARTARINI) со встроенным предохранительным запорным клапаном.
Рисунок 2.13 -Регулятор давления газа Tartarini № 37 DN 50 серии В/249-АР
- регулятор давления предназначен для понижения давления газа и поддержания его на заданном уровне;
- предохранительный запорный клапан предназначен для автоматического отключения подачи газа при аварийных повышениях и понижениях выходного давления;
- предохранительный сбросной клапан установлен после регулятора давления и предназначен для исключения возможности повышения сверх установленного настроя контролируемого выходного давления.
В ГРУ предусмотрены продувочные и сбросные газопроводы.
Проектируемые газопроводы, продувочные свечи выполнены из стальных электросварных труб по ГОСТ 10704-91 из стали марки Ст 2 сп группы В по ГОСТ 10705-80 [16], [17].
Продувка общего газопровода и газопроводов котлов осуществляется через продувочные линии в атмосферу. Продувочные линии выводятся выше карниза крыши на 2 метра. Продувочные газопроводы присоединить к внутреннему контуру заземления.
Монтаж газового оборудования и газопроводов производить в соответствии с СП-62.13330.2011 «Газораспределительные системы» [9].
На предприятии должно быть назначено лицо, ответственное за безопасную эксплуатацию опасного производственного объекта системы газопотребления, из числа руководителей или специалистов, прошедших аттестацию (проверку знаний требований промышленной безопасности Правил ПБ 12-529-03, других нормативных правовых актов и нормативно-технических документов) [21].
Трасса наружного проектируемого газопровода, к проектируемой котельной проходит от точки врезки в существующий подземный газопровод низкого давления до помещения теплогенераторной.
Выбор трассы газопровода проводится с учетом возможной минимизации затрат при сооружении и эксплуатации газопровода. Трасса газопровода выбрана в строгом соответствии с нормативными документами.
Выбранная трасса газопровода является экономически наиболее целесообразной и технически единственно возможной.
Вдоль трассы подземного газопровода устанавливается охранная зона в виде территории ограниченной условными линиями, проходящими на расстоянии 2 м с каждой стороны газопровода.
Для обеспечения безопасного функционирования объектов системы газоснабжения необходимо соблюдать положения ПБ 12 529-03 п. 5.1 и положения Федерального закона «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 №116-ФЗ [21].
Необходимо организовать специальную газовую службу:
1) для эксплуатации систем газоснабжения и постоянного надзора за газовым хозяйством;
2) проведения планово-предупредительных осмотров и ремонта газового оборудования;
3) выполнения газоопасных работ в газовом хозяйстве;
4) обеспечения готовности в любое время принять меры к предотвращению или ликвидации аварии, связанной с эксплуатацией газопроводов и газового оборудования, поддержания стабильности параметров газа и обеспечения бесперебойной подачи его в необходимых количествах, учета расхода газа и контроля за его рациональным использованием.
2.3 Расчет газопроводов
Цель гидравлического расчета газопровода низкого давления - определение диаметров газопроводов, подводящих газ потребителям. Диаметры должны быть такими, чтобы суммарные потери давления до самого удаленного потребителя не превысили располагаемый перепад давлений [2].
Расход газа на один котел находим по формуле:
(2.32)
где - мощность котла, кВт;
- количество котлов, шт.;
с - коэффициент единиц измерения, равный 1,163 Вт/м3 оС;
- низшая рабочая теплота сгорания природного газа, равная 8000 ккал/м3;
з - КПД котла, %.
1.Давление до теплогенераторной равно:
(2.33)
где 0,1 МПа - атмосферное давление.
Определим диаметр газопровода до теплогенераторной:
(2.34)
где - расход газопровода, м3/ч;
T - абсолютная температура, равная 273оС;
tвн. - внутренняя температура котельной, оС;
P - давление до теплогенераторной;
? - максимальная скорость газа низкого давления, равная 7 м/ч.
Принимаем газопровод до теплогенераторной низкого давления Ш57 х 3,5.
2.Давление после теплогенераторной равно:
(2.35)
Определим диаметр газопровода после теплогенераторной:
Где ? - максимальная скорость газа низкого давления, равная 7 м/ч.
Принимаем газопровод после теплогенераторной низкого давления Ш76 х 3,0.
1) Определим диаметр газопровод к каждому котлу:
Принимаем газопровод к каждому котлу Ш57 х 3,5.
2.4 Расчет и подбор дымовой трубы
Дымовая труба - вертикальная труба для удаления в атмосферу газообразных продуктов сгорания топлива из котельных агрегатов. В небольших отопительных котельных дымовая труба предназначены для создания естественной тяги, под воздействием которой воздух для сгорания топлива поступает в топку, а дымовые газы удаляются из неё.
Дымоудаление от котлов осуществляется посредством дымовых теплоизолированных труб, изготовленных из нержавеющей стали, марки AISI 304, внутренний диаметр 250 мм. Высота дымовых труб 21 м от пола котельной. Дымовые трубы имеют люки для прочистки и штуцеры для отвода конденсата. На газоходах котлов устанавливается по 1 взрывному клапану.
Настоящий расчет произведен с целью уточнения диаметра и высоты дымовой трубы, с точки зрения наличия естественной тяги (самотяги). Самотяга трубы для устойчивой работы котлов должна быть выше сопротивления газоходов и трубы не менее, чем на 20%.
Исходные данные для расчета:
- производительность котла 0,38 Гкал/ч (0,44 МВт);
- к.п.д котла 92 %;
- топливо - природный газ Qнр = 8000 ккал/м3;
- температура наружного воздуха -310С;
- конфигурация газохода: от котлов прямолинейный участок L = 5 м с входом в дымовую трубу под углом 450.
Расчет:
1. Определяем объем дымовых газов по формуле:
(2.36)
где Gг. - расход газа, равен 48 м3/ч = 0,013 м.куб/сек.;
tух.г. - температура уходящих газов, равная 1850С.
2. Определяем площадь сечения выхода дымовых газов по формуле:
(2.37)
где D - диаметр дымовой трубы, м.
3. Определяем скорость дымовых газов в дымовой трубе по формуле:
(2.38)
где F - площадь сечения выхода дымовых газов, м/c.
4. Определяем удельный вес дымовых газов на выходе из трубы:
(2.39)
где г0 - удельный вес для сухого воздуха при давлении 740 мм.рт.ст и температуре 00С, равный 0,97 кг/м3;
tух.г. - температура уходящих газов, равная 1850С.
5. Определяем плотность дымовых газов на выходе из трубы:
(2.40)
где - плотность для сухого воздуха при давлении 740 мм.рт.ст и температуре 00С, равная 0,97 кгс·сек2/м4;
tух.г. - температура уходящих газов, равная 1850С.
6. Определяем местные сопротивления:
1) динамическое давление:
(2.41)
где щ - скорость дымовых газов в дымовой трубе, м/с;
г - удельный вес дымовых газов на выходе из трубы, кг/м3;
g - ускорение свободного падения, м2/с.
2) сопротивление отвода:
(2.42)
где hd - динамическое давление, мм.вод.ст;
ж - коэффициент местного сопротивления отвода, равный 1,5.
3) сопротивление входа в дымовую трубу под углом 450:
(2.43)
где hd - динамическое давление, мм.вод.ст;
ж - коэффициент местного сопротивления при входе под углом 450, равный 1,5.
2) сопротивление выхода из дымовой трубы:
(2.44)
где hd - динамическое давление, мм.вод.ст;
ж - коэффициент местного сопротивления при выходе, равный 0,8.
3) сопротивление трения в газоходе и дымовой трубе:
(2.45)
где щ - скорость дымовых газов в дымовой трубе, м/с;
с - плотность дымовых газов на выходе из трубы, кг/м3;
Hтр. - длина прямолинейного горизонтального газохода, равная 5 м;
L - высота дымовой трубы (от места ввода до устья), равная 21 м.
7. Определяем суммарную самотягу дымовой трубы:
(2.46)
где ?hотв. - сопротивление отвода, мм.вод.ст.;
?hвх. - сопротивление входа в дымовую трубу под углом 45 0С, мм.вод.ст.;
?hвых. - сопротивление выхода из дымовой трубы, мм.вод.ст.;
?hтр. - сопротивление трения в газоходе и дымовой трубе, мм.вод.ст.
8. Определяем суммарное сопротивление газового тракта:
(2.47)
где Hтр. - длина прямолинейного горизонтального газохода, равная 5 м;
сн.в. - плотность наружного воздуха, кг·см2/м4;
с - плотность дымовых газов на выходе из трубы, кг/м3.
9. Определяем перепад полных давлений по газовому тракту:
(2.48)
где Hтр. - длина прямолинейного горизонтального газохода, равная 5 м;
щ - скорость дымовых газов в дымовой трубе, м/с;
-удельный вес дымовых газов, кг/м3;
d - диаметр дымовой трубы, мм.
Вывод: Суммарное сопротивление газового тракта меньше суммарной
самотяги. Диаметры дымовой трубы и газоходов выбраны верно.
Дымоудаление от котлов осуществляется посредством дымовых теплоизолированных труб, изготовленных из нержавеющей стали, марки AISI 304, внутренний диаметр 250мм. Высота дымовых труб 21 м от пола котельной.
Дымовую трубу, котлы и продувочные трубопроводы необходимо подключить к контуру заземления здания.
3. Технико-экономиеческая оценка газовой котельной
3.1 Общие положения
Системы автономного теплоснабжения в настоящее время приобретают все большую популярность, в том числе и газовые котельные.
Отопление газом на сегодняшний день остается наиболее востребованным и распространенным. А потому газовые котельные продолжают свое триумфальное шествие их массовое использование непрестанно растет.
Природный газ является самым распространенным, экологически чистым и доступным видом топлива в нашей стране. Он обеспечивает высокий КПД устройств, работающих на нем, и необходимое качество теплоснабжения, поэтому котельные на газе пользуются большим спросом. Основная их задача обеспечение тепловой энергией и горячей водой объектов социального, промышленного и сельскохозяйственного назначения [2].
Оборудование для котельных выпускается как на отечественных, так и на европейских предприятиях. Причем работает оно на газе как высокого, так и низкого давления. Газовые котельные включают в себя энергоустановку и дополнительное оборудование, расположенные в одном техническом помещении. Их основное преимущество заключается в удобстве эксплуатации и высокой экономичности. Такие установки, как правило, комплектуют приборами учета газопотребления. По желанию можно оснастить котельную счетчиками для контроля потребления тепловой и электроэнергии, а также воды.
Тепло вырабатывается в необходимых количествах, благодаря чему потребители экономят, не теряя в качестве тепло- и водоснабжения. Современные котельные на газе полностью автоматизированы, оснащены аварийной сигнализацией и не требуют непрерывного контроля обслуживающего персонала.
Стремительное расширение и развитие городской инфраструктуры служит толчком к массовому использованию котельных установок на газе и отказу от центрального теплоснабжения. Этому способствует сочетание относительно невысокой стоимости получаемого тепла и хорошей производительности, побуждающее как жилой сектор, так и отдельные предприятия задумываться о децентрализации и переходе на газовые котельные установки автономного типа.
В нынешних условиях они являются оптимальным решением вопроса снабжения теплом и удовлетворения потребностей в горячей воде различных объектов. Кроме того, подобные установки отличаются безопасной и длительной эксплуатацией. А возможность самостоятельного управления поступлением тепла и контроля расходов позволит не зависеть от коммунальных служб и снизить затраты.
Газовые установки уже широко используются во многих отраслях для снабжения горячей водой и тепловой энергией административных сооружений, строительных площадок, культурно-спортивных комплексов, жилых зданий, сельскохозяйственных объектов и железной дороги [3].
Такая котельная способна работать на газе следующих видов:
- природный;
- сжиженный;
- попутный нефтяной.
3.2 Достоинства современных установок на газе
1. Удобство и экономичность. Подобные агрегаты не привязаны к устаревшим коммуникациям и производят нужное количество недорогой тепловой энергии. Например, 1 кВт такой энергии, поступившей от котельной установки модульного типа, оборудованной двухконтурными котлами на газе, стоит существенно меньше, чем 1 кВт, получаемый из централизованной системы отопления;
2. Высокий КПД. Современные газовые котельные считаются лучшими по показателю КПД, который достигает 95%. Их качество обеспечения теплом также признано идеальным;
3.Экологичность. Котельные установки используют природный газ экологически безопасное и чистое топливо. При эксплуатации агрегатов на нефтедобывающих предприятиях в качестве топлива возможно потребление попутного нефтяного газа. Сгорание газа наносит весьма скромный ущерб экологии, соответственно, котельные, работающие на нем, по безопасности для окружающей среды наиболее предпочтительное отопительное оборудование;
4. Сравнительно небольшие габариты. У газовых модульных агрегатов достаточно маленькие размеры по сравнению с котельными других видов;
5. Мобильность. Это возможность свободного перемещения установок в любое место эксплуатации.
3.3 Автоматизация котельной
Автоматизация котельной модульной установки на газе позволила значительно сократить затраты на обслуживание. Оборудование, используемое в ней, функционирует автономно -- в обязанности персонала входит только наблюдение и контроль. А эксплуатация агрегата облегчается благодаря тому, что производитель обеспечивает полную заводскую комплектацию.
Автономные газовые котельные в базовой комплектации содержат следующее оборудование:
-водогрейный или паровой котел;
-горелка;
-линия подачи (включает термозапорный и отсекающий электромагнитный клапаны);
-насосы газовой сети;
-устройства КИПиА;
-система безопасности.
3.4 Технико-экономическое обоснование использования газовой котельной
Проанализировав стоимость проектных работ, монтажа, оборудования и строительных материалов, определяем ориентировочную стоимость газовой котельной. Все данные сведены в таблицы 3.1, 3.2, 3.3.
Таблица 3.1 - Калькуляция
№ п/п |
Вид работ |
Срок выполнения работ, поставки оборудования и материалов |
Итого стоимость, руб. |
|
1 |
Проектные работы |
3-5 месяцев |
70 000,00 |
|
... |
Подобные документы
Характеристика блочно-модульной котельной и участка строительства. Определение нагрузок в тепле и топливе. Подбор котлов, горелок, основного и вспомогательного оборудования. Расчет газопроводов, водоподготовка. Автоматизация газового водогрейного котла.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 20.03.2017Проектирование новой газовой котельной и наружного газопровода до инкубатория. Определение плотности и теплоты сгорания природного газа. Выбор основного и вспомогательного оборудования. Автоматизация котлов. Расчет потребности котельной в тепле и топливе.
дипломная работа [4,4 M], добавлен 10.04.2017Расчет тепловой схемы котельной. Подбор газового котла, теплообменника сетевой воды, вентиляционного оборудования, воздушно-отопительного прибора, расширительного бака. Расчет газопроводов, дымовой трубы. Расчет производственного освещения котельной.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 10.07.2017Характеристика оборудования котельной установки. Обслуживание котла во время нормальной его эксплуатации. Расчет объемов, энтальпий и избытка воздуха и продуктов сгорания. Расчет ширмового и конвективного перегревателя. Уточнение теплового баланса.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 08.08.2012Реконструкция газоотводящего тракта водогрейного котла ПТВМ-50, расположенного на котельной ЖМР-16. Установка конденсационных теплоутилизаторов и теплового насоса в газоотводящем тракте; использование уходящих продуктов сгорания, снижение расхода топлива.
дипломная работа [1,1 M], добавлен 24.07.2013Расчет тепловой нагрузки и выбор технологического оборудования котельной. Тепловой расчет котла ПК-39-II M (1050 т/ч) при сжигании смеси углей. Расчет тяги и дутья. Обоснование и выбор аппаратуры учета, контроля, регулирования и диспетчеризации котельной.
дипломная работа [1011,5 K], добавлен 13.10.2017Расчёт тепловой схемы котельной, выбор вспомогательного оборудования. Максимально-зимний режим работы. Выбор питательных, сетевых и подпиточных насосов. Диаметр основных трубопроводов. Тепловой расчет котла. Аэродинамический расчёт котельной установки.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 08.10.2012Изучение организации проведения защитных мероприятий подземных газопроводов от электролитической коррозии. Описания эксплуатации наружных газопроводов и оборудования котельной. Расчет поверхности трубопровода, расположенного на территории микрорайона.
курсовая работа [154,0 K], добавлен 05.05.2011Схема газификации жилого микрорайона. Эксплуатация подземных и надземных газопроводов, газифицированных котельных. Расчёт поверхности трубопроводов, расположенных на территории микрорайона. Условия эксплуатации установок электрохимической защиты.
курсовая работа [53,7 K], добавлен 28.01.2010Определение стоимости основного и вспомогательного оборудования котельной мощностью 4 МВт. Составление смет строительно–монтажных работ. Выявление экономически более эффективного варианта проектного решения, оценка этого способа технического решения.
дипломная работа [193,9 K], добавлен 31.10.2009Теплоснабжение от котельных и переключение потребителей жилого фонда от источника. Основные технические решения по строительству источника тепла и тепловых сетей. Централизованная диспетчеризация объектов управления. Конструктивное решение котельной.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 16.05.2015Проект тепловой схемы котельной. Определение падения давления и снижение температуры в паропроводе. Расчет суммарной паропроизводительности и количества котлоагрегатов. Выбор дымососа, его технические характеристики. Расчет Na-катионитовых фильтров.
контрольная работа [182,8 K], добавлен 20.05.2015Расчет тепловой схемы котельной закрытого типа с водогрейными котлами. Выбор основного и вспомогательного оборудования, определение исходных данных для аэродинамического расчета газового и воздушного трактов. Расчет технико-экономических показателей.
курсовая работа [1002,2 K], добавлен 19.11.2013Техническая характеристика водогрейного котла. Расчет процессов горения топлива: определение объемов продуктов сгорания и минимального объема водяных паров. Тепловой баланс котельного агрегата. Конструкторский расчет и подбор водяного экономайзера.
курсовая работа [154,6 K], добавлен 12.12.2013Описание котельной: тепловые нагрузки, технологическое решение по установке генерирующих мощностей. Основные технические характеристики газовой турбины и котла-утилизатора. Принципиальная тепловая схема. Баланс энергии компрессора. Выбор токопроводов.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 14.03.2013Монтаж холодильных установок: оборудования со встроенными герметическими машинами, малых установок с вынесенными агрегатами, установок средней и большой производительности. Техника безопасной работы при обслуживании и эксплуатации холодильных установок.
курсовая работа [228,7 K], добавлен 05.11.2009Модернизация оборудования котельной: подача и обработка деминерализованной и питательной, выработка перегретого пара высокого давления П110, каналы внесения регулирующих воздействий и контролируемые, сигнализируемые величины устройств автоматизации.
дипломная работа [260,3 K], добавлен 26.01.2009Исследование и характеристика особенностей объектов теплоснабжения. Расчет и построение температурного графика сетевой воды. Определение и анализ аэродинамического сопротивления котла. Рассмотрение основных вопросов безопасности и экологичности проекта.
дипломная работа [525,9 K], добавлен 22.03.2018Назначение, технические характеристики и принцип работы парового барабанного водотрубного котла с естественной циркуляцией Е-50. Выбор контролирующих приборов для автоматизации котельной установки. Расчет затрат и экономической эффективности проекта.
дипломная работа [2,4 M], добавлен 25.06.2012Характеристика принципов хранения фруктов и овощей. Особенности дыхания яблок в различных условиях хранения. Расчет и подбор основного и вспомогательного оборудования. Комплексная автоматизация холодильных установок с применением компьютерных систем.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 13.03.2011