Помощь студентам в учебе
РЕКОНСТРУКЦИЯ КОТЕЛЬНОЙ МОЩНОСТЬЮ 80 КВТ АДМИНИСТРАТИВНО-БЫТОВОГО ЗДАНИЯ СПОРТИВНОГО КОМПЛЕКСА АО «СЕРОВСКИЙ МЕХАНИЧЕСКИЙ ЗАВОД»
|
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКУТАЛЬНОСТЬ РЕКОНСТРУКЦИИ КОТЕЛЬНОЙ .... 7
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 9
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ АНАЛОГОВ
КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ 11
4 РЕКОНСТРУКЦИЯ КОТЕЛЬНОЙ 13
4.1 Расчет потребления тепловой мощности 13
4.2 Качественное регулирование для отопительной котельной в закрытой
системе теплоснабжения 18
4.3 Тепловой расчет котла вулкан феникс 80 24
4.3.1 Газовоздушный тракт котла. Определение избытков воздуха и
присосов по газовому тракту котла 24
4.3.2 Исходные данные 25
4.3.3 Расчет объема воздуха для горения, состава и теплосодержания
продуктов сгорания топлива 25
4.3.4 Расчет теплосодержания продуктов сгорания 30
4.3.5 Тепловой баланс котла 31
4.3.6 Поверочный расчет топочной камеры 33
4.3.7 Поверочный расчет конвективных газоходов 37
4.4 Расчет тепловой схемы котельной 43
5 РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗДЕЛИТЕЛЯ 44
5.1 Назначение гидрострелки в системе отопления 44
5.2 Устройство гидрострелки 44
5.3 Принцип работы гидрострелки 45
5.4 Расчет гидравлического разделителя 45
6 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 47
6.1 Расчет потерь без изоляции 48
6.1.1 Первое приближение 48
6.2 Расчет потерь с изоляцией 50
6.2.1 Первое приближение 50
6.2.2 Второе приближение 52
6.2.3 Третье приближение 53
6.3 Экономия тепловой энергии 54
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 55
7.1 Расчет высоты рассеивания дымовой трубы 56
8 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА 61
8.1 Общие сведения 61
8.2 Контрольно-измерительные приборы и автоматика 61
8.3 Сигнализация 63
8.4 Регулирование 63
8.5 Защиты и блокировки 64
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 65
9.1 Цели БЖД 65
9.2 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов 65
9.3 Пожаровзрывобезопасность 68
9.4 Электробезопасность 69
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 70
10.1 Технико-экономический расчет реконструкции котельной 70
10.1.1 Расчет капитальных затрат на реконструкцию котельной 70
10.1.2 Расчет текущих затрат по вариантам технических решений 72
10.1.3 Расчет срока окупаемости проекта реконструкции котельной ... 77
10.2 SWOT - анализ вариантов технических решений по повышению
энергетической эффективности работы котельной 78
10.3 Планирование целей проекта повышения энергетической
эффективности 80
10.3.1 Планирование целей проекта в дереве целей 80
10.3.2 Ленточный график Ганта по реализации мероприятий проекта . 80
10.4 Основные технико-экономические показатели проекта 80
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 82
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 83
ПРИЛОЖЕНИЕ А 86
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 87
ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКУТАЛЬНОСТЬ РЕКОНСТРУКЦИИ КОТЕЛЬНОЙ .... 7
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 9
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ АНАЛОГОВ
КОТЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ 11
4 РЕКОНСТРУКЦИЯ КОТЕЛЬНОЙ 13
4.1 Расчет потребления тепловой мощности 13
4.2 Качественное регулирование для отопительной котельной в закрытой
системе теплоснабжения 18
4.3 Тепловой расчет котла вулкан феникс 80 24
4.3.1 Газовоздушный тракт котла. Определение избытков воздуха и
присосов по газовому тракту котла 24
4.3.2 Исходные данные 25
4.3.3 Расчет объема воздуха для горения, состава и теплосодержания
продуктов сгорания топлива 25
4.3.4 Расчет теплосодержания продуктов сгорания 30
4.3.5 Тепловой баланс котла 31
4.3.6 Поверочный расчет топочной камеры 33
4.3.7 Поверочный расчет конвективных газоходов 37
4.4 Расчет тепловой схемы котельной 43
5 РАСЧЕТ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО РАЗДЕЛИТЕЛЯ 44
5.1 Назначение гидрострелки в системе отопления 44
5.2 Устройство гидрострелки 44
5.3 Принцип работы гидрострелки 45
5.4 Расчет гидравлического разделителя 45
6 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 47
6.1 Расчет потерь без изоляции 48
6.1.1 Первое приближение 48
6.2 Расчет потерь с изоляцией 50
6.2.1 Первое приближение 50
6.2.2 Второе приближение 52
6.2.3 Третье приближение 53
6.3 Экономия тепловой энергии 54
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 55
7.1 Расчет высоты рассеивания дымовой трубы 56
8 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА 61
8.1 Общие сведения 61
8.2 Контрольно-измерительные приборы и автоматика 61
8.3 Сигнализация 63
8.4 Регулирование 63
8.5 Защиты и блокировки 64
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 65
9.1 Цели БЖД 65
9.2 Анализ потенциально опасных и вредных производственных факторов 65
9.3 Пожаровзрывобезопасность 68
9.4 Электробезопасность 69
10 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 70
10.1 Технико-экономический расчет реконструкции котельной 70
10.1.1 Расчет капитальных затрат на реконструкцию котельной 70
10.1.2 Расчет текущих затрат по вариантам технических решений 72
10.1.3 Расчет срока окупаемости проекта реконструкции котельной ... 77
10.2 SWOT - анализ вариантов технических решений по повышению
энергетической эффективности работы котельной 78
10.3 Планирование целей проекта повышения энергетической
эффективности 80
10.3.1 Планирование целей проекта в дереве целей 80
10.3.2 Ленточный график Ганта по реализации мероприятий проекта . 80
10.4 Основные технико-экономические показатели проекта 80
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 82
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 83
ПРИЛОЖЕНИЕ А 86
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 87
До недавнего времени рынок состоял преимущественно из котельных с централизованным отоплением, но в современном мире все больше завоевывают популярность индивидуальные котельные. Они подходят для частных домов, бытовых зданий предприятий, офисов и магазинов. В таких котельных используют закрытую систему теплоснабжения. За чертой города у многих людей есть дома. При его покупке встает вопрос как организовать отопление. В этом случае выбор падает на котельные малой мощности (индивидуальные). Они рассчитаны на несколько многоквартирных домов либо коттеджей одно-двух этажного типа. Многие поселки, деревни либо производственные объекты достаточно сильно удалены от газовой магистрали, а прокладка газопровода и документация требует больших финансов. Поэтому котельные малой мощности в таких случаях являются наиболее подходящим решением.
Характеристика модульной котельной:
• По функциональному назначению. Модульная котельная не отличается от котельной, которая размещена в капитальном здании с заложенным фундаментом . В рассматриваемой котельной устанавливаются котлы на каком -либо виде топлива, насосное оборудование, теплообменники, система отчистки воды, и прочее оборудование котельной.
• По виду топлива. Модульная котельная может работать на жидком, твердом или газообразном топливе. Если брать газообразное топливо для модульной котельной, то наиболее распространенным является природный газ, причиной этого является его удобство и дешевизна. Из твердого топлива под использование попадает такое топливо, как пеллеты, лузга подсолнечника, каменный или бурый уголь, дрова и т.д. Из жидкого топлива наиболее популярно дизельное.
• По конструктивным характеристикам. Модульные котельные могут поставляться укрупненными блоками - модулями заводской готовности. Котельные, у которых мощность до 1000 кВт могут поставляться в виде одного блока. На самом объекте осуществляется его подключение к сети и также установка на фундамент. Котельные большой мощности поставляются в виде нескольких блоков заводской готовности, которые собираются прямо на объекте заказчика в одно единое модульное здание.
• Особенности оформления документации на модульные котельные. Модульная котельная является изделием заводской готовности, даже если ее собирают на объекте заказчика из нескольких составных модулей. Она подлежит сертификации, как объект заводской готовности, т.е. серийный. Сертификат на модульную котельную, как на оборудование заводской готовности позволяет избежать при проектировании такой котельной разработки проектной документации стадии «П», а при получении разрешения на капитальное строительство, пользоваться документацией, которая поставляется в комплекте с котельной и рабочей документацией.
Малые котельные, в которых котёл работает на твердом топливе - пеллетах, предназначены для выработки горячей воды для ГВС при возникновении нужды в ней, для отопления помещений промышленного и жилого типа. Также пеллетная котельная может вырабатывать тепловую энергию для технологических нужд производственных процессов.
Пеллеты - это спрессованные гранулы, цилиндрической формы, состоят из отходов деревообработки.
В такой котельной основное оборудование - пеллетный котёл. Также в котельной устанавливается помимо основого оборудования еще и вспомогательное. Рассмотрим вспомогательное оборудование пеллетной котельной:
• Рецеркуляционные насосы
• Подпиточные насосы
• Сетевые насосы
• Расширительный бак
• Тепло-гидравлический разделитель (гидрострелка)
• Запорная арматура трубопроводов (краны, клапана, фильтры)
• Контрольно-измерительные приборы и автоматика
• Резервный электрокотёл (в случае поломки или отключения основого)
• Дымоход пеллетного котла
В котельной может устанавливаться несколько котлов, все зависит от требуемой мощности, площади помещения и потребности в резервации тепловых мощностей.
Пеллетный котёл состоит из топливного бункера для хранения пеллет, системы топливо подачи с горелочным устройством, жаротрубного теплообменника (горизонтального либо вертикального), автоматической системы управления котлом.
Задачи, подлежащие разработке:
- Расчет качественного регулирования;
- Тепловой расчет котельного агрегата;
- Расчет потребления тепловой мощности;
- Расчет принципиальной тепловой схемы котельной;
- Расчет высоты рассеивания дымовой трубы;
- Расчет гидравлического разделителя;
- Построение функциональной схемы котла;
- Экономический расчет проекта реконструкции котельной.
Характеристика модульной котельной:
• По функциональному назначению. Модульная котельная не отличается от котельной, которая размещена в капитальном здании с заложенным фундаментом . В рассматриваемой котельной устанавливаются котлы на каком -либо виде топлива, насосное оборудование, теплообменники, система отчистки воды, и прочее оборудование котельной.
• По виду топлива. Модульная котельная может работать на жидком, твердом или газообразном топливе. Если брать газообразное топливо для модульной котельной, то наиболее распространенным является природный газ, причиной этого является его удобство и дешевизна. Из твердого топлива под использование попадает такое топливо, как пеллеты, лузга подсолнечника, каменный или бурый уголь, дрова и т.д. Из жидкого топлива наиболее популярно дизельное.
• По конструктивным характеристикам. Модульные котельные могут поставляться укрупненными блоками - модулями заводской готовности. Котельные, у которых мощность до 1000 кВт могут поставляться в виде одного блока. На самом объекте осуществляется его подключение к сети и также установка на фундамент. Котельные большой мощности поставляются в виде нескольких блоков заводской готовности, которые собираются прямо на объекте заказчика в одно единое модульное здание.
• Особенности оформления документации на модульные котельные. Модульная котельная является изделием заводской готовности, даже если ее собирают на объекте заказчика из нескольких составных модулей. Она подлежит сертификации, как объект заводской готовности, т.е. серийный. Сертификат на модульную котельную, как на оборудование заводской готовности позволяет избежать при проектировании такой котельной разработки проектной документации стадии «П», а при получении разрешения на капитальное строительство, пользоваться документацией, которая поставляется в комплекте с котельной и рабочей документацией.
Малые котельные, в которых котёл работает на твердом топливе - пеллетах, предназначены для выработки горячей воды для ГВС при возникновении нужды в ней, для отопления помещений промышленного и жилого типа. Также пеллетная котельная может вырабатывать тепловую энергию для технологических нужд производственных процессов.
Пеллеты - это спрессованные гранулы, цилиндрической формы, состоят из отходов деревообработки.
В такой котельной основное оборудование - пеллетный котёл. Также в котельной устанавливается помимо основого оборудования еще и вспомогательное. Рассмотрим вспомогательное оборудование пеллетной котельной:
• Рецеркуляционные насосы
• Подпиточные насосы
• Сетевые насосы
• Расширительный бак
• Тепло-гидравлический разделитель (гидрострелка)
• Запорная арматура трубопроводов (краны, клапана, фильтры)
• Контрольно-измерительные приборы и автоматика
• Резервный электрокотёл (в случае поломки или отключения основого)
• Дымоход пеллетного котла
В котельной может устанавливаться несколько котлов, все зависит от требуемой мощности, площади помещения и потребности в резервации тепловых мощностей.
Пеллетный котёл состоит из топливного бункера для хранения пеллет, системы топливо подачи с горелочным устройством, жаротрубного теплообменника (горизонтального либо вертикального), автоматической системы управления котлом.
Задачи, подлежащие разработке:
- Расчет качественного регулирования;
- Тепловой расчет котельного агрегата;
- Расчет потребления тепловой мощности;
- Расчет принципиальной тепловой схемы котельной;
- Расчет высоты рассеивания дымовой трубы;
- Расчет гидравлического разделителя;
- Построение функциональной схемы котла;
- Экономический расчет проекта реконструкции котельной.
В выпускной квалификационной работе был решен вопрос о реконструкции котельной 80 кВт путем замены электрокотла на пеллетный.
В ходе выполнения преддипломной практики было дано обоснования и актуальность реконструкции котельной, а также приведено сравнение вариантов отечественных и зарубежных котлов.
В разделе «Расчет потребления тепловой мощности» были определены суммарные тепловые нагрузки при различных температурах окружающей среды, построены графики при качественном регулировании по отопительной нагрузке в закрытых системах.
В разделе «Реконструкция котельной» произведен расчет котельного агрегата, с получившейся невязкой 0,09%.
В разделе «Расчет тепловой схемы» рассчитаны расходы теплоты на отопление, общая тепловая мощность, также расходы воды.
В разделе «Расчет гидравлического разделителя» был произведен расчет гидрострелки, а также построена 3д модель и чертеж.
В разделе «Энергосбережение» посчитана изоляция трубопроводов котельной, описаны методы по экономии энергии на предприятии.
В разделе «Вопросы экологии» посчитана дымовая труба с учетом мощности котла, также подобрана высота дымовой трубы . Согласно расчетам, выбранная на котельной дымовая труба подходит, так как не превышает ПДК опасных веществ.
В разделе «Контрольно-измерительные приборы и автоматики» описана функциональная схема котельного агрегата вулкан феникс 80.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» описаны правила безопасности в котельной.
В разделе «Экономика и управления» произведен расчет капитальных затрат реконструкции котельной, текущие затраты до и после реконструкции, SWOT- анализ двух вариантов, построено дерево целей, разработан график Ганта.
В ходе выполнения преддипломной практики было дано обоснования и актуальность реконструкции котельной, а также приведено сравнение вариантов отечественных и зарубежных котлов.
В разделе «Расчет потребления тепловой мощности» были определены суммарные тепловые нагрузки при различных температурах окружающей среды, построены графики при качественном регулировании по отопительной нагрузке в закрытых системах.
В разделе «Реконструкция котельной» произведен расчет котельного агрегата, с получившейся невязкой 0,09%.
В разделе «Расчет тепловой схемы» рассчитаны расходы теплоты на отопление, общая тепловая мощность, также расходы воды.
В разделе «Расчет гидравлического разделителя» был произведен расчет гидрострелки, а также построена 3д модель и чертеж.
В разделе «Энергосбережение» посчитана изоляция трубопроводов котельной, описаны методы по экономии энергии на предприятии.
В разделе «Вопросы экологии» посчитана дымовая труба с учетом мощности котла, также подобрана высота дымовой трубы . Согласно расчетам, выбранная на котельной дымовая труба подходит, так как не превышает ПДК опасных веществ.
В разделе «Контрольно-измерительные приборы и автоматики» описана функциональная схема котельного агрегата вулкан феникс 80.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» описаны правила безопасности в котельной.
В разделе «Экономика и управления» произведен расчет капитальных затрат реконструкции котельной, текущие затраты до и после реконструкции, SWOT- анализ двух вариантов, построено дерево целей, разработан график Ганта.
