Помощь студентам в учебе
РАЗРАБОТКА УЧАСТКА ВНУТРИПЛОЩАДОЧНЫХ СЕТЕЙ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ Г. ЧЕЛЯБИНСК ТО УЛ. РАБОТНИЦ 89 КОРПУС 1 ДО ДЕЛОВОГО ЦЕНТР ПО УЛ. ПОЛКОВОЙ 29 СТРОЕНИЕ 2
|
ВВЕДЕНИЕ 6
1 АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ УЧАСТКА СЕТИ
ТЕПЛОСНАБЖНИЯ 7
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 8
3 СРАВНЕНИЕ ПЕРЕДОВЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 10
3.1 Техническое состояние трубопроводов сетей ГВС и отопления в РФ 10
3.2 Опыт внедрения трубопроводов в ППУ изоляции 10
3.3 Отраслевые производственные мощности по современным трубам в ППУ
изоляции 11
3.4 Развитие технологии ППУ изоляции трубопроводов в России 12
4 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 14
4.1 Исходные данные 14
4.2 Тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее
водоснабжение 14
4.3 Тепловая нагрузка в отопительный период 17
5 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 20
5.1 Исходные данные 20
5.2 Определение температур теплоносителя 20
5.3 Определение расходов теплоносителя 21
5.4 Определение летнего расхода теплоносителя 24
5.5 Гидравлический расчет тепловой сети 25
6 КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ 30
6.1 Выбор типа прокладки трубопроводов 30
6.1.1 Надземная прокладка тепловых сетей 30
6.1.2 Подземная прокладка 30
6.1.3 Принятый тип прокладки тепловых сетей 31
6.2 Тепловая изоляция 33
6.3 Арматура тепловых сетей 34
6.3.1 Задвижки 34
6.3.2 Шаровые краны 35
6.4 Компенсаторы 35
6.5 Опорные конструкции 36
7 НАУЧНАЯ ЧАСТЬ. СКОЛЬЗЯЩИЕ И НЕПОДВИЖНЫЕ ОПОРЫ 38
7.1 Опоры трубопроводов скользящие и неподвижные 38
7.2 Опоры неподвижные 38
7.3 Опоры подвижные 38
7.4 Расчет неподвижных и скользящих опор трубопровода 39
8 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ 42
8.1 Общие сведения о системе оперативного диспетчерского контроля
теплоизоляционного покрытия трубопроводов в ППУ изоляции 42
8.2 Принципы действия и организация системы ОДК 43
8.3 Выбор приборов контроля 44
8.4 Выбор количества и расположения контрольных точек 45
8.4.1. Выбор характерных точек 45
9 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 47
9.1 Применение ППУ изоляции 48
9.2 Применение системы оперативно-дистанционного контроля 48
9.3 Защита трубопроводов от коррозии 49
10 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 54
10.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 54
10.2 Безопасность производственных процессов и оборудования 55
10.3 Электробезопасность 58
10.4 Пожарная безопасность при производстве работ 59
11 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 61
11.1 Применение ППУ изоляции для снижения теплового загрязнения
окружающей среды 61
11.2 Прокладка трубопроводов тепловых сетей в каналах 64
11.3 Применение системы оперативно - диспетчерского контроля для
предотвращения утечек 64
12 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 67
12.1 Технико-экономический расчет вариантов подключения потребителя к
тепловой сети 67
12.1.1 Смета капитальных затрат по вариантам технических
решений 68
12.1.2 Расчет текущих затрат по вариантам технических
решений 71
12.1.3 Выбор лучшего варианта технического решения разработки
тепловой сети 74
12.2 SWOT-анализ вариантов технических решений 75
12.3 Планирование целей проекта повышения энергетической
эффективности в дереве целей 77
12.4 Ленточный график Ганта по реализации мероприятий проекта 79
12.5 Основные технико-экономические показатели проекта 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 81
1 АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ УЧАСТКА СЕТИ
ТЕПЛОСНАБЖНИЯ 7
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 8
3 СРАВНЕНИЕ ПЕРЕДОВЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ 10
3.1 Техническое состояние трубопроводов сетей ГВС и отопления в РФ 10
3.2 Опыт внедрения трубопроводов в ППУ изоляции 10
3.3 Отраслевые производственные мощности по современным трубам в ППУ
изоляции 11
3.4 Развитие технологии ППУ изоляции трубопроводов в России 12
4 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 14
4.1 Исходные данные 14
4.2 Тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее
водоснабжение 14
4.3 Тепловая нагрузка в отопительный период 17
5 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 20
5.1 Исходные данные 20
5.2 Определение температур теплоносителя 20
5.3 Определение расходов теплоносителя 21
5.4 Определение летнего расхода теплоносителя 24
5.5 Гидравлический расчет тепловой сети 25
6 КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ 30
6.1 Выбор типа прокладки трубопроводов 30
6.1.1 Надземная прокладка тепловых сетей 30
6.1.2 Подземная прокладка 30
6.1.3 Принятый тип прокладки тепловых сетей 31
6.2 Тепловая изоляция 33
6.3 Арматура тепловых сетей 34
6.3.1 Задвижки 34
6.3.2 Шаровые краны 35
6.4 Компенсаторы 35
6.5 Опорные конструкции 36
7 НАУЧНАЯ ЧАСТЬ. СКОЛЬЗЯЩИЕ И НЕПОДВИЖНЫЕ ОПОРЫ 38
7.1 Опоры трубопроводов скользящие и неподвижные 38
7.2 Опоры неподвижные 38
7.3 Опоры подвижные 38
7.4 Расчет неподвижных и скользящих опор трубопровода 39
8 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ 42
8.1 Общие сведения о системе оперативного диспетчерского контроля
теплоизоляционного покрытия трубопроводов в ППУ изоляции 42
8.2 Принципы действия и организация системы ОДК 43
8.3 Выбор приборов контроля 44
8.4 Выбор количества и расположения контрольных точек 45
8.4.1. Выбор характерных точек 45
9 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 47
9.1 Применение ППУ изоляции 48
9.2 Применение системы оперативно-дистанционного контроля 48
9.3 Защита трубопроводов от коррозии 49
10 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 54
10.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов 54
10.2 Безопасность производственных процессов и оборудования 55
10.3 Электробезопасность 58
10.4 Пожарная безопасность при производстве работ 59
11 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 61
11.1 Применение ППУ изоляции для снижения теплового загрязнения
окружающей среды 61
11.2 Прокладка трубопроводов тепловых сетей в каналах 64
11.3 Применение системы оперативно - диспетчерского контроля для
предотвращения утечек 64
12 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 67
12.1 Технико-экономический расчет вариантов подключения потребителя к
тепловой сети 67
12.1.1 Смета капитальных затрат по вариантам технических
решений 68
12.1.2 Расчет текущих затрат по вариантам технических
решений 71
12.1.3 Выбор лучшего варианта технического решения разработки
тепловой сети 74
12.2 SWOT-анализ вариантов технических решений 75
12.3 Планирование целей проекта повышения энергетической
эффективности в дереве целей 77
12.4 Ленточный график Ганта по реализации мероприятий проекта 79
12.5 Основные технико-экономические показатели проекта 79
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 80
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 81
В выпускной квалификационной работе поставлена задача разработки сети теплоснабжения. Актуальность повышения энергетической и экологической эффективности тепловых сетей следует из концепции устойчивого развития страны. Суть концепции состоит в удовлетворении потребностей нынешнего поколения без ущерба следующим. Применяемые в настоящее время традиционные методы и материалы, используемые в строительстве и ремонте, ведут к образованию чрезмерных затрат на капитальные ремонты тепловых сетей. Каждые 10-12 лет требуется полная замена труб и теплоизоляции, что приводит к потерям до 25% транспортируемого тепла [1].
Большие тепловые потери в сетях требуют дополнительных расходов топлива на объектах энергетики. По опыту развитых стран, где климатические условия схожи с Россией, используют чаще всего энергетические нагреватели воздуха, газовые бойлеры. Это удобно тем, что потребители легко переходят на летний режим отопления. Однако, в России большинство систем теплоснабжения централизованные, что определяет их главный недостаток - негибкость и безальтернативность действий. Разветвленность централизованных сетей ведет к частым авариям вследствие ошибок в эксплуатации устройств системы. Для достаточного снабжения тепла потребителям в тепловых сетях часто допускают циркуляцию слишком горячего теплоносителя, вследствие чего ускоряется износ трубопровода.
Необходимость повышения энергетической эффективности установлена законом Российской Федерации Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23.11.2009 № 261-ФЗ. Законом определены способы улучшения и повышения надежности тепловых сетей, общая протяженность которых в Российской Федерации на сегодняшний день составляет более 183 тысяч километров [3].
Неполное соответствие указанным факторам среды определяет следующие проблемы ресурсосбережения в тепловых сетях: недостаточная пропускная способность тепловой сети и, соответственно, увеличение тепловых потерь; устаревшая система автоматизации и несовершенство контроля многих участков тепловой сети; повышенное загрязнение среды, связанное с утечками в тепловых трубах.
Задачи, которые решаются в ВКР: определение тепловых нагрузок на нужды потребителея; необходимые расчеты для разработки участка внутриплощадочной сети; рассмотрение способов повышения энергоэффективности внутриплощадоч- ных сетей; оценка эффективности сети после модернизации; анализ вопросов безопасности жизнедеятельности при работе с новым оборудованием, расчет скользящих и неподвижных опор. Выполнение этих задач позволит разработать вариант решения для повышения эффективности тепловых сетей.
Большие тепловые потери в сетях требуют дополнительных расходов топлива на объектах энергетики. По опыту развитых стран, где климатические условия схожи с Россией, используют чаще всего энергетические нагреватели воздуха, газовые бойлеры. Это удобно тем, что потребители легко переходят на летний режим отопления. Однако, в России большинство систем теплоснабжения централизованные, что определяет их главный недостаток - негибкость и безальтернативность действий. Разветвленность централизованных сетей ведет к частым авариям вследствие ошибок в эксплуатации устройств системы. Для достаточного снабжения тепла потребителям в тепловых сетях часто допускают циркуляцию слишком горячего теплоносителя, вследствие чего ускоряется износ трубопровода.
Необходимость повышения энергетической эффективности установлена законом Российской Федерации Федеральный закон «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации» от 23.11.2009 № 261-ФЗ. Законом определены способы улучшения и повышения надежности тепловых сетей, общая протяженность которых в Российской Федерации на сегодняшний день составляет более 183 тысяч километров [3].
Неполное соответствие указанным факторам среды определяет следующие проблемы ресурсосбережения в тепловых сетях: недостаточная пропускная способность тепловой сети и, соответственно, увеличение тепловых потерь; устаревшая система автоматизации и несовершенство контроля многих участков тепловой сети; повышенное загрязнение среды, связанное с утечками в тепловых трубах.
Задачи, которые решаются в ВКР: определение тепловых нагрузок на нужды потребителея; необходимые расчеты для разработки участка внутриплощадочной сети; рассмотрение способов повышения энергоэффективности внутриплощадоч- ных сетей; оценка эффективности сети после модернизации; анализ вопросов безопасности жизнедеятельности при работе с новым оборудованием, расчет скользящих и неподвижных опор. Выполнение этих задач позволит разработать вариант решения для повышения эффективности тепловых сетей.
В выпускной квалификационной работе была рассмотрена разработка внутри- площадочной сети теплоснабжения связи с подключением нового делового центра по улице Полковой 29, строение 2, города Челябинск.
Были проведены следующие исследования и расчеты:
1) Приведена актуальность разработки тепловой сети
2) Выполнен теплотехнический расчет, по результатам которого были преде- лены максимальная суммарная тепловая нагрузка на отопление вентиляцию подключаемых потребителей.
3) Произведен выбор прокладки трубопровода, его соединения, изоляции, арматуру, опор, а также компенсаторов для трубопровода 089х5.
4) Приведены решения по энергосбережению, основными мероприятиями которого являются применение ППУ изоляции, системы оперативно-дистанционного контроля.
5) Определены расходы теплоносителя в отопительный период и межотопительный периоды.
6) Приведены результаты гидравлического расчета. Потери давления составили 0,88 м в. ст.
7) Произведён расчёт нагрузки на неподвижную опору и расстояние пролета между скользящими опорами.
8) Приведено описание системы ОДК, принцип ее работы и применения.
9) В работе определены основные требования по охране труда при проведении строительных, сварочных работ, мероприятия по электро- и пожаробезопасности. Произведен анализ вредных и опасных факторов.
10) Рассмотрены мероприятие по защите окружающей среды и установлены мероприятие по восстановлению ее после проведения разработки участка внутриплощадочных сетей теплоснабжения.
11) В ходе проведения экономических расчётов по сравнению двух вариантов разработки тепловой сети, был выбран вариант разрабоки путём подключения к централизованному теплоснабжению ввиду экономической целесообразности. Был проведен SWOT-анализ проекта, составлены дерево целей и график Ганта.
Были проведены следующие исследования и расчеты:
1) Приведена актуальность разработки тепловой сети
2) Выполнен теплотехнический расчет, по результатам которого были преде- лены максимальная суммарная тепловая нагрузка на отопление вентиляцию подключаемых потребителей.
3) Произведен выбор прокладки трубопровода, его соединения, изоляции, арматуру, опор, а также компенсаторов для трубопровода 089х5.
4) Приведены решения по энергосбережению, основными мероприятиями которого являются применение ППУ изоляции, системы оперативно-дистанционного контроля.
5) Определены расходы теплоносителя в отопительный период и межотопительный периоды.
6) Приведены результаты гидравлического расчета. Потери давления составили 0,88 м в. ст.
7) Произведён расчёт нагрузки на неподвижную опору и расстояние пролета между скользящими опорами.
8) Приведено описание системы ОДК, принцип ее работы и применения.
9) В работе определены основные требования по охране труда при проведении строительных, сварочных работ, мероприятия по электро- и пожаробезопасности. Произведен анализ вредных и опасных факторов.
10) Рассмотрены мероприятие по защите окружающей среды и установлены мероприятие по восстановлению ее после проведения разработки участка внутриплощадочных сетей теплоснабжения.
11) В ходе проведения экономических расчётов по сравнению двух вариантов разработки тепловой сети, был выбран вариант разрабоки путём подключения к централизованному теплоснабжению ввиду экономической целесообразности. Был проведен SWOT-анализ проекта, составлены дерево целей и график Ганта.
