Введение 9
1. Обзор литературы и постановка задачи 11
1.1. Описание газовой блочно-модульной котельной 11
1.2. Режимы работы газовых котельных 15
1.3. Выбор мощности газовой горелки 17
1.4. Описание газовой горелки 18
1.5 Элементы электрооборудования газовой котельной 20
2. Выбор и расчет силового оборудования и элементов электрооборудования газовой
котельной 21
2.1. Расчет мощности двигателя и предварительный его выбор 21
2.2 Выбор вентилятора 23
2.3 Выбор преобразовательного устройства для регулирования электропривода 25
2.4 Выбор аппаратуры защиты 27
2.5 Расчет и выбор кабельной сети высокого напряжения 29
3. Анализ режимов работы системы электрооборудования газовой котельной 30
3.1. Расчет естественных механических и электромеханических характеристик системы
регулируемого электропривода 30
3.2 Расчет искусственных механических и электромеханических характеристик системы
регулируемого электропривода для заданного диапазона регулирования скорости 38
3.3 Расчет энергетических показателей электропривода 43
3.4 Расчет переходных процессов скорости и момента для режима пуска двигателя 46
3.5. Разработка структурной схемы скалярного частотного управления вентилятором .49
3.6. Разработка функциональной схемы регулируемого электропривода вентилятора .50
4. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 51
4.1. Потенциальные потребители результатов исследования 52
4.2. Анализ конкурентных технических решений 54
4.3. Технология QuaD 56
4.4. SWOT-анализ 58
4.5. Структура работ в рамках научного исследования 64
4.6. Определение трудоемкости выполнения работ 66
4.7. Разработка графика проведения научного исследования 67
4.8. Бюджет научно-технического исследования НТИ 70
4.9. Расчет материальных затрат НТИ 71
4.10. Основная заработная плата исполнителей темы 73
4.11. Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) 75
4.12. Накладные расходы 76
4.13. Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта 77
4.14. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 78
5. Социальная ответственность 82
5.1. Анализ опасных и вредных факторов 83
5.2. Микроклимат 85
5.3. Освещение 86
5.4. Повышенный уровень шума на рабочем месте 93
5.5. Вибрация 94
5.6. Тепловое излучение 95
5.7. Химический фактор 96
5.8. Травмоопасность 97
5.9. Электробезопасность 99
5.10. Пожаровзрывоопасность 101
5.11. Охрана окружающей среды 103
5.12. Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 104
Заключение 106
Список литературы 107
Вопросам развития децентрализованного теплоснабжения, начиная с 2000 года, в Российской Федерации уделяется особое внимание наряду с крупными системами централизованного теплоснабжения. Наиболее перспективным направлением принято считать оборудование малоэтажных и многоэтажных зданий котельными, располагаемых на крышах зданий. Это подтверждается тем, что сейчас использование крышных котельных обеспечено нормативными документами, утвержденными в декабре 1995 г. Минстроем России [1,2]. В данных технических постановлениях приведены рекомендуемые схемы, устройство и оборудование крышных котельных.
Особое значение имеет решение Госгортехнадзора об устранении подвальных, встроенных в жилые и общественные здания котельных, так как это сыграло серьезную роль в перевооружении объектов малой теплоэнергетики. Создание местных котельных малой мощности во многом определяется характерными ситуациями ряда городов старой застройки, имеющих архитектурно историческую ценность, где прокладка новых и замена старых тепловых сетей практически невозможна, а также в сельских местах с малой плотностью застройки.
Применяемые на практике традиционные режимы работы централизованного теплоснабжения имеют ряд недостатков:
- практически отсутствует регулирование отпуска тепла на отопление зданий в переходные периоды;
- перетоп зданий и перерасход топлива в теплые периоды отопительного
сезона;
- значительные потери тепла при его транспортировке (около 10 %), а в большинстве эпизодах - преимущественно больше;
- продолжительная эксплуатация подающих трубопроводов теплосети в неблагоприятном режиме температур, характеризуется возрастанием коррозионных процессов и выходом их из строя.
Поэтому задачи, связанные с разработкой систем децентрализованного теплоснабжения является, несомненно, актуальными.
Огромными плюсами теплоснабжения зданий с применением крышных котельных можно относить:
- уменьшение капвложений (в 2-3 раза) и затрат на эксплуатацию за счет изъятия тепловых сетей;
- экономию топлива (не менее 30 % от годового расхода);
- уменьшение вредоносных выбросов от крышных котельных.
Использование крышных котельных имеет так же целый ряд преимуществ, это:
- высвобождение подвальных помещений, которые могут быть использованы для различных целей;
- местоположение котельной на крыше имеет преимущество в случае взрыва, так как стены котельной делаются в виде легких перегородок, что защитит само здание;
- самоустраняется необходимость сооружения больших дымовых труб по всей высоте здания. Достаточно на котельной установить наружную дымовую трубу небольшой высоты;
- оснащение котельной на крыше подвергается воздействию менее высокого давления, чем в случае установки ее в основании здания, поэтому увеличивается долговечность оборудования, и уменьшаются расходы на текущий ремонт.
В связи с вышеизложенным тема выпускной работы, где объектом проектирования является система электрооборудования крышной газовой котельной мощностью 220 кВт, имеет практическую целесообразность и актуальна.
В результате выполнения выпускной квалификационной работы на тему «Электрооборудование блочно-модульной газовой котельной мощностью 220 кВт» были решены все поставленные задачи.
Целью данной работы является разработка регулируемого электропривода газовой горелки по системе ПЧ-АД.
Применение системы ПЧ-АД обеспечивает заданный диапазон регулирования 1:10, также применения ПЧ позволяет сократить потребление мощность на низких частотах. Системы скалярного управления имеют множество преимуществ перед другими системами: простота, надёжность, требуется минимум информации о двигателе, и нет необходимости в использовании датчиков скорости и положения ротора.
Рассчитаны естественная механическая и электромеханическая характеристики системы регулируемого электропривода. Также получены искусственные механические и электромеханические характеристики для заданного диапазона регулирования скорости.
Смоделирована в среде MATLAB система ПЧ-АД и получены переходные процессы, удовлетворяющие технологическому процессу. Составлена структурная и функциональная схемы системы ПЧ-АД.
Произведен анализ технического проекта в разделе «Финансовый менеджмент, ресурсо-эффективность и ресурсосбережение», а именно проработаны следующие темы: SWOT-анализ работы и эксплуатации системы электрооборудования котельной, планово-временные и материальные показатели процесса проектирования. Далее был разработан план-график выполнения технического проекта, а также с помощью интегрального показателя определена ресурсо-эффективность проекта.
В разделе « Социальная ответственность» представлены оценка условий труда, приведен анализ вредных и опасных факторов, рассмотрены меры защиты от опасных факторов, пожарная безопасность и охрана окружающей среды.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
