Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
1.1 Обзор литературы 10
1.2 Постановка задачи 11
Выводы по части один 11
2 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ПЕРЕДОВЫХ ЗАРУБЕЖНЫХ
ПРОИЗВОДИТЕЛЕЙ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ
2.1 Отечественные производители 12
2.2 Зарубежные производители 17
2.3 Выбор котлоагрегата 22
Выводы по части два 22
3 ОБЩАЯ ЧАСТЬ
3.1 Описание и анализ недостатков существующей системы
теплоснабжения 23
3.2 Определение тепловых нагрузок 27
3.2.1 Расчет тепловой нагрузки на отопление 27
3.2.2 Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение 27
3.3 Блочно-модульная котельная РЭМЭКС 28
3.3.1 Назначение блочно-модульной котельной 28
3.3.2 Отличительные черты котельной 29
3.3.3 Функциональные свойства 29
3.3.4 Состав блочно-модульной котельной 30
3.3.5 Температурный график работы локальной котельной 34
3.4 Автоматизированный тепловой пункт 35
3.4.1 Назначение автоматизированного теплового пункта 35
3.4.2 Задачи, решаемые при автоматизации теплового пункта 36
3.4.3 Техническая целесообразность применения 36
3.4.4 Основные функции 36
3.5 Состав автоматизированного теплового пункта 37
3.6 Конструкция автоматизированного теплового пункта 38
Выводы по части три 42
4 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
4.1 Разработка алгоритма работы автоматизированной системы теплоснабжения 43
4.2 Разработка функциональной схемы автоматизированной системы
теплоснабжения 46
4.3 Разработка принципиальной схемы автоматизированной системы теплоснабжения 49
4.3.1 Модуль отопления 49
4.3.2 Модуль горячего водоснабжения 52
4.4 Описание и работа автоматизированного комплекса теплоснабжения 55
4.4.1 Модуль отопления 55
4.4.2 Модуль горячего водоснабжения 57
4.4.3 Узел учета тепловой энергии и теплоносителя 57
4.4.4 Регулятор отопления «Взлет РО-2» 61
4.4.5 Щит электроуправления 63
4.4.6 Диспетчеризация 66
Выводы по части четыре 72
5 ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
5.1 Постановка задачи 73
5.2 Определение стоимости автоматизированного комплекса 73
5.3 Определение себестоимости годового объема производства
тепловой энергии 74
5.4 Расчет экономии тепловой энергии 77
5.5 Расчет экономической эффективности 77
Выводы по части пять 78
6 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
6.1 Обеспечение безопасных условий труда на автоматизированном
участке 79
6.2 Расчет необходимого воздухообмена 82
6.3 Меры защиты при авариях на коммунальных системах жизнеобеспечения 83
Выводы по части шесть 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 88
Программой экономического и социального развития нашей страны предусматривается дальнейшее широкое внедрение автоматизации производственных процессов. Широкое применение новейших средств автоматизации, микропроцессорной вычислительной техники и промышленных роботов различного назначения создает предпосылки для коренного совершенствования производственной деятельности человека.
Под автоматизацией производственных процессов понимается совокупность технических средств и методов, освобождающих человека в определенной степени или полностью от непосредственного выполнения функций контроля за этими процессами и управления ими.
Проектирование инженерных систем как внутри, так и снаружи зданий претерпевает сегодня значительное изменение. Все с большей уверенностью применяют автоматическое оборудование, которое призвано обеспечить тепловой комфорт в помещениях при минимальных эксплуатационных затратах.
В то же время, отсутствие в полной мере научно-технической литературы, поясняющей специфику работы нового оборудования во всех режимах эксплуатации, порой приводит к неосознанному его применению либо неуверенности в его работоспособности. И хотя автоматическое оборудование в подавляющем большинстве случаев перестраховывает проектировщика от всевозможных недоработок в нормировании, методиках расчета, монтаже и наладке, все же оно требует особого рассмотрения для выработки комплексного понимания взаимосвязи между всеми элементами системы и принятия наиболее энергоэффективного решения.
Целостная картина восприятия инженерных систем - основа современного подхода при определении их энергетической эффективности. Рассмотрение взаимодействия всех элементов наружных и внутренних инженерных систем на пути от потребителя до источника теплоты позволяет раскрыть и реализовать в полной мере потенциал в энергосбережении.
В работе уделено внимание индивидуальным тепловым пунктам, поскольку именно они претерпевают в настоящее время значительные изменения не только в техническом оснащении и расширении выполняемых функций, но и в изменении способа регулирования теплопотреблением зданий. Повсеместное применение терморегуляторов у отопительных приборов систем отопления привело к переходу от качественного регулирования к качественно-количественному.
Безусловно, существующие теплосети не в полной мере отвечают современным условиям регулирования теплопотребления зданий.
Однако их рано списывать за ненадобностью. Они содержат значительный потенциал, который еще следует реализовать в ближайшем будущем. В настоящее время теплоэлектроцентрали несут на себе существенную нагрузку по теплоснабжению городов и населенных пунктов.
Поэтому тепловая энергия, как неотъемлемая часть генерирования электроэнергии, должна быть в полной мере направлена на теплоснабжение зданий. Распределение и регулирование тепловой энергии как внутри, так и снаружи зданий в соответствии с потребностью являются одними из основополагающих подходов энергосбережения.
Из тезиса доклада Всероссийской научно-практической конференции "Энергоресурсосбережение в строительстве и жилищно-коммунальном комплексе"- 2004 (Ярославль, 20 - 21 октября 2004 г.):
Опыт эксплуатации, а также анализ технической литературы и технической информации от производителей позволяет дать оценку эффективности и целесообразности дальнейшего применения технических решений и основного оборудования (котлы, насосы и теплообменные аппараты). На основании этого анализа можно сделать предложения проектным организациям, техническим руководителям коммунальных теплоэнергетическим предприятиям, а также руководителям администраций городов и регионов, отвечающих за теплоснабжение жилых, общественных и административных зданий.
Предложения:
а) на котельных мощностью до 1 МВт использовать модульную концепцию проектирования;
б) на котельных мощностью более 1 МВт количество и мощность устанавливаемых водогрейных котлов должны определяться:
1) максимальной загрузкой в зимний и летний периоды работы;
2) видом подключенной нагрузки (отопление, вентиляция, горячее водоснабжения) и режимом работы потребителей;
в) выбор технологической схемы и оборудования котельной осуществлять путем проведения технико-экономического анализа и сравнения различных вариантов с учетом применяемых материалов наружных и внутридомовых трубопроводов системы теплоснабжения, а также отопительных приборов;
г) при выборе стальных жаротрубных и водогрейных котлов предпочтение должно отдаваться отечественным котлам с горелочными устройствами иностранного производства;
д) применение систем автоматического регулирования производительности на основе частотных преобразователей оправдано при соответствующих технико-экономических обоснованиях. Необходимо также учитывать, что применение частотного регулирования насосных агрегатов может привести не только к снижению расхода электроэнергии, но и к снижению эксплуатационных расходов, связанных с ремонтом и межремонтным обслуживанием (снижение пусковых токов, увеличения межремонтных циклов работы агрегатов и электрооборудования и т. д.);
е) при применении насосов с мокрым ротором со встроенным фильтром должна быть предусмотрена их отмывка противотоком;
ж) для защиты оборудования котельных от коррозии и отложений необходимо устанавливать магнитные шламоотделители. Шламоотделители обязательно должны устанавливаться на обратных трубопроводах сетевой воды, на городском водопроводе перед механическими водосчетчиками, на входе нагреваемой среды в пластинчатых теплообменниках;
з) при установке фланцевого сетчатого фильтра в качестве магнитного шла- моотделителя необходимо предусматривать установку сетчатых грязевиков;
и) обязательное применение комплексонов для защиты от коррозии оборудования и элементов контура отопления. Для схем ГВС предлагается выполнение одного из следующих вариантов:
1) применение установок деаэрации воды;
2) применение трубопроводов ГВС из антикоррозийных материалов;
3) ввод специальных ингибиторов коррозии, разрешенных Санэпиднадзором;
4) установка электромагнитных приборов для снижения образования отложений на теплообменных аппаратах;
к) разработать специальные мероприятия для повышения устойчивости (живучести) работы котельной при чрезвычайных ситуациях (прекращение устойчивого и качественного газоснабжения или электроснабжения) в изолированных зонах теплоснабжения;
л) организационные вопросы:
1) организовать единый сервисный центр (участок) по эксплуатации, профилактическому обслуживанию и ремонту оборудования;
2) создать единую систему диспетчеризации, обеспечивающую контроль и управление режимами работы котельных;
3) разработать программу подготовки эксплуатационного и ремонтного персонала и постоянно проводить их обучение по обслуживанию тепломеханического оборудования, систем автоматизации и диспетчеризации котельных.
Развитие промышленности одно из важнейших отраслей экономики имеет существенное значение в создании материально-технической базы страны.
Автоматизация котельных, тепловых пунктов - одно из основных направлений повышения их коэффициента полезного действия, обеспечения безаварийности работы, снижения удельного расхода топлива и затрат на обслуживание, что в свою очередь снижает себестоимость продукции.
В дипломном проекте проведен анализ существующей системы теплоснабжения жилых домов и выявлены недостатки.
Произведена замена системы теплоснабжения жилых домов от заводской котельной на комплекс теплоснабжения. Для этого была выбрана автоматическая блочно-модульная котельная. Модернизирован индивидуальный тепловой пункт здания, а именно замена аппаратных средств теплового пункта: установка пластинчатых теплообменных аппаратов, установка циркуляционных насосов, установка трехходовых клапанов с сервоприводом, , выбрана система управления на базе микроконтроллеров, подобраны необходимые датчики.
Разработанная в выпускной работе автоматизированная система теплоснабжения повысит качество теплоснабжения и водоснабжения, за счет рационального и нормированного использования тепловой энергии.
Таким образом, автоматизация призвана коренным образом преобразовать технологические процессы, сделать труд более производительным, творческим и привлекательным для рабочих.
1 Основы автоматизации машиностроительного производства: Учеб. для машиностроит. спец. вузов / под ред. Ю.М. Соломенцева. — 2-е изд., испр. — М.: Высш. шк., 1999. — 312 с.
2 Автоматизация типовых технологических процессов и установок: Учеб. для вузов / А.М. Корытин, Н.К. Петров, С.Н. Радимов, Н.К. Шапарев. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 432 с.
3 Театор, И. Отопительные системы /И.Театор.- М.: Техносфера, 2006. - 272 с.
4 Пырков, В.В. Автоматизированные тепловые пункты / В.В. Пырков - К.: Данфос ТОВ, 2007. - 250 с.
5 Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей: Справочник / В.И. Манюк, Я.И. Каплинский, Э.Б. Хиж и др. - 3-е изд., перераб. и доп. М.: Стройи- здат, 1988. - 432 с.
6 ГОСТ 12.2.049-80. Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие эргономические требования. - Введ. 01.01.1982. - Москва: Государственный комитет СССР по стандартам, 2000. - 15с.
7 ГОСТ 14202-69. Трубопроводы промышленных предприятий. Опознавательная окраска, предупреждающие знаки и маркировочные щитки. - Введ. 01.01.1970. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 2000. - 17с.
8 ПУЭ. Правила устройства электроустановок / Минтопэнерго России. - М.: Госэнергонадзор РФ, 2005.
9 СНиП 41-01-2003. Строительные нормы и правила Российской федерации. Отопление, вентиляция и кондиционирование. - Взамен СНиП 2.04.05-91; Введ. 01.01.2004. - М.: Госстрой РФ, 2007. - 55 с.
10 СНиП 23-05-95. Строительные нормы и правила Российской федерации. Естественное и искусственное освещение. - Взамен СНиП II-4-79; Введ. 01.01.1996. - М.: Госстрой РФ, 1995. - 30 с.
11 ГОСТ 12.1.003-83 Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности. - Взамен ГОСТ 12.1.003-76; Введ. 01.07.1984.
12 Закиров, Р.Г. Безопасность жизнедеятельности: учебное пособие по выполнению практических и лабораторных работ / Р.Г. Закиров, С.В. Сергеев, Б.А. Решетников. - Челябинск: Изд. центр ЮУрГУ, 2009. - 96 с.