Помощь студентам в учебе
Разработка системы теплоснабжения микрорайона Курганской области, п. Плановый
|
АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ СТРОИТЕЛЬСТВА
СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ МИКРОРАЙОНА №Б/Н П. ПЛАНОВЫЙ
ДЛЯ ВОЕННОСЛУЖАЩИХ И ЧЛЕНОВ ИХ СЕМЕЙ 10
2 ОБЗОР НАУЧНЫХ И НОРМАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ 11
3 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК 13
3.1 Расход теплоты на отопление и вентиляцию: определение тепловых
нагрузок без проектных данных 13
3.2 Тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее
водоснабжение 15
3.3 Расчетная тепловая нагрузка на вентиляцию 17
3.4 Определение тепловой нагрузки на горячее водоснабжение 17
3.5 Годовой расход тепловой энергии 20
3.6 Тепловая нагрузка в отопительный период 22
4 ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ЗАВИСИМОСТИ
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ 26
4.1 График расхода теплоты по месяцам года 26
5 РАСЧЕТ НОРМИРУЕМЫХ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ЧЕРЕЗ ТЕПЛОВУЮ
ИЗОЛЯЦИЮ ТРУБОПРОВОДОВ 29
5.1 Расчет нормируемых тепловых потерь [23] 29
5.2 График расхода теплоты по месяцам года [23] 32
6 РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ 34
6.1 Расчет температур теплоносителя в зависимости от температуры
наружного воздуха 34
7 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 42
7.1 Гидравлический расчет тепловой сети 42
7.2 Составление пьезометрического графика 45
8 НАУЧНАЯ РАБОТА. СРАВНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ КОМПЕНСАТОРОВ ... 48
8.1 Компенсаторы [48] 48
8.2 Сравнительный анализ П-образных компенсаторов и сильфонных
компенсаторов [48] 48
8.3 Расчет компенсатора 49
8.4 Расстояния между компенсатором и опорами трубопровода 51
8.5 Самокомпенсация трубопроводов [53] 53
8.5.1 Анализ недостатков при использовании самокомпенсации в
трубопроводной прокладке [48] 54
9 ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ 55
9.1 Сравнение тепловой изоляции по основным характеристикам 55
9.1.1 Теплопроводность 55
9.1.2 Водопоглощение 56
9.1.3 Срок службы 57
9.2.1 Расчет толщины тепловой изоляции трубопроводов,
проложенных надземно 58
9.2.2 Расчет толщины тепловой изоляции трубопроводов,
проложенных бесканально [39] 60
10 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ 63
10.1 Назначение системы оперативного дистанционного контроля [54] . 63
10.2 Состав оборудования системы ОДК [54] 64
10.3 Монтаж системы ОДК [54] 64
10.3.1 Дополнительные общие требования к монтажу систем ОДК [54]
65
10.4 Выбор приборов контроля [50] 66
10.5 Расположение контрольных точек 67
10.6 Оснащение контрольных точек элементами системы ОДК 68
10.6.1 Выбор характерных точек 68
10.6.2 Состав контрольной точки 68
10.6.3 Виды характерных точек 68
10.6.4 Оснащение контрольных точек: 68
10.6.5 Расчет необходимого количества материалов для монтажа 69
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 71
11.1 Анализ вредных и опасных факторов производства 71
11.2 Безопасность производственных процессов и оборудования 73
11.2.1 Мероприятия по снижению рисков получения травм и
возникновения аварий 73
11.2.2 Электробезопасность [6] 76
11.2.3 Пожарная безопасность при производстве работ [5] 77
12 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 78
12.1 Мероприятия по охране атмосферного воздуха 78
12.2 Мероприятия по охране и рациональному использованию земельных
ресурсов и почвенного покрова 78
12.3 Мероприятия по сбору, использованию, обезвреживанию,
транспортировке и размещению опасных отходов 79
12.4 Общие рекомендации при производстве работ 79
13 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 81
13.1 Т ехнико-экономический расчет вариантов строительства тепловой
сети 81
13.1.1 Смета капитальных затрат на вариант строительства №1 81
13.1.2 Текущие затраты, производимые при эксплуатации тепловой сети 88
13.2 Качественный анализ вариантов проектных решений 90
13.3 Планирование целей предприятия и проекта 94
13.3.1 Планирование целей проекта в дереве целей 94
13.4 График Ганта 95
13.5 Основные технико-экономические показатели проекта 96
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 97
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 100
Лист
13.03.01.2023.858.10 ПЗ ВКР
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Расчет норматива тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов 103
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Распределение отпуска тепловой энергии по месяцам 105
ПРИЛОЖЕНИЕ В Определение потерь давления на участках расчетных магистралей 108
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Дерево целей проекта по строительству тепловой сети.... 109
ПРИЛОЖЕНИЕ Д График Ганта 110
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ РАЗРАБОТКИ СТРОИТЕЛЬСТВА
СИСТЕМЫ ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ МИКРОРАЙОНА №Б/Н П. ПЛАНОВЫЙ
ДЛЯ ВОЕННОСЛУЖАЩИХ И ЧЛЕНОВ ИХ СЕМЕЙ 10
2 ОБЗОР НАУЧНЫХ И НОРМАТИВНЫХ ИСТОЧНИКОВ 11
3 РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК 13
3.1 Расход теплоты на отопление и вентиляцию: определение тепловых
нагрузок без проектных данных 13
3.2 Тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее
водоснабжение 15
3.3 Расчетная тепловая нагрузка на вентиляцию 17
3.4 Определение тепловой нагрузки на горячее водоснабжение 17
3.5 Годовой расход тепловой энергии 20
3.6 Тепловая нагрузка в отопительный период 22
4 ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ЗАВИСИМОСТИ
ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ 26
4.1 График расхода теплоты по месяцам года 26
5 РАСЧЕТ НОРМИРУЕМЫХ ТЕПЛОВЫХ ПОТЕРЬ ЧЕРЕЗ ТЕПЛОВУЮ
ИЗОЛЯЦИЮ ТРУБОПРОВОДОВ 29
5.1 Расчет нормируемых тепловых потерь [23] 29
5.2 График расхода теплоты по месяцам года [23] 32
6 РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ 34
6.1 Расчет температур теплоносителя в зависимости от температуры
наружного воздуха 34
7 ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 42
7.1 Гидравлический расчет тепловой сети 42
7.2 Составление пьезометрического графика 45
8 НАУЧНАЯ РАБОТА. СРАВНЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ КОМПЕНСАТОРОВ ... 48
8.1 Компенсаторы [48] 48
8.2 Сравнительный анализ П-образных компенсаторов и сильфонных
компенсаторов [48] 48
8.3 Расчет компенсатора 49
8.4 Расстояния между компенсатором и опорами трубопровода 51
8.5 Самокомпенсация трубопроводов [53] 53
8.5.1 Анализ недостатков при использовании самокомпенсации в
трубопроводной прокладке [48] 54
9 ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНОСТЬ 55
9.1 Сравнение тепловой изоляции по основным характеристикам 55
9.1.1 Теплопроводность 55
9.1.2 Водопоглощение 56
9.1.3 Срок службы 57
9.2.1 Расчет толщины тепловой изоляции трубопроводов,
проложенных надземно 58
9.2.2 Расчет толщины тепловой изоляции трубопроводов,
проложенных бесканально [39] 60
10 АВТОМАТИЗАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ 63
10.1 Назначение системы оперативного дистанционного контроля [54] . 63
10.2 Состав оборудования системы ОДК [54] 64
10.3 Монтаж системы ОДК [54] 64
10.3.1 Дополнительные общие требования к монтажу систем ОДК [54]
65
10.4 Выбор приборов контроля [50] 66
10.5 Расположение контрольных точек 67
10.6 Оснащение контрольных точек элементами системы ОДК 68
10.6.1 Выбор характерных точек 68
10.6.2 Состав контрольной точки 68
10.6.3 Виды характерных точек 68
10.6.4 Оснащение контрольных точек: 68
10.6.5 Расчет необходимого количества материалов для монтажа 69
11 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 71
11.1 Анализ вредных и опасных факторов производства 71
11.2 Безопасность производственных процессов и оборудования 73
11.2.1 Мероприятия по снижению рисков получения травм и
возникновения аварий 73
11.2.2 Электробезопасность [6] 76
11.2.3 Пожарная безопасность при производстве работ [5] 77
12 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 78
12.1 Мероприятия по охране атмосферного воздуха 78
12.2 Мероприятия по охране и рациональному использованию земельных
ресурсов и почвенного покрова 78
12.3 Мероприятия по сбору, использованию, обезвреживанию,
транспортировке и размещению опасных отходов 79
12.4 Общие рекомендации при производстве работ 79
13 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 81
13.1 Т ехнико-экономический расчет вариантов строительства тепловой
сети 81
13.1.1 Смета капитальных затрат на вариант строительства №1 81
13.1.2 Текущие затраты, производимые при эксплуатации тепловой сети 88
13.2 Качественный анализ вариантов проектных решений 90
13.3 Планирование целей предприятия и проекта 94
13.3.1 Планирование целей проекта в дереве целей 94
13.4 График Ганта 95
13.5 Основные технико-экономические показатели проекта 96
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 97
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 100
Лист
13.03.01.2023.858.10 ПЗ ВКР
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А Расчет норматива тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов 103
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Распределение отпуска тепловой энергии по месяцам 105
ПРИЛОЖЕНИЕ В Определение потерь давления на участках расчетных магистралей 108
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Дерево целей проекта по строительству тепловой сети.... 109
ПРИЛОЖЕНИЕ Д График Ганта 110
Теплоснабжение в России - это обеспечение теплом зданий для коммунально-бытовых и технологических нужд потребителей. В нашей стране используется преимущественно централизованное теплоснабжение. Теплоснабжение является важной подотраслью жилищно-коммунального хозяйства. И задача теплоснабжения в нашей стране, стоит в одном ряду с вопросами, определяющими жизнеспособность государства.
Тепловая сеть - основное звено системы теплоснабжения, в значительной степени определяющее надежность, качество и экономичность подачи теплоты потребителям. Под тепловой сетью понимают трубопроводы с оборудованием и сооружения на сетях - насосные, дроссельные станции, тепловые пункты. Согласно докладу Технической инспекции ЕЭС, по состоянию на 1 апреля 2023 года общая протяженность данных сооружений составляет 9 630,1 км2. Наибольшую суммарную протяженность имеют магистральные тепловые сети со сроком службы 40 лет и более - 2 655,2 км (27,6% от общей протяженности) [46].
Тепловые сети в России - наиболее уязвимые элементы системы теплоснабжения. Так, в национальном докладе «Теплоснабжение Российской Федерации. Пути выхода из кризиса» в разделе тепловые сети были представлены данные: реальные тепловые потери составляют от 20 до 50% выработки тепла зимой и от 30 до 70% летом; утечки теплоносителя превышают нормы, принятые в развитых странах; замена трубопроводов из-за коррозии происходит в 4 - 5 раз чаще, чем принято в других странах [47]. Теплоснабжение является важным сектором экономики, особенно в ситуации, связанной с ростом цен на энергоносители, увеличением капитальных затрат на аварийные ремонты тепловых сетей, сокращением финансирования теплоснабжения в стране, вопрос энергосбережения приобретает жизненно важное значение.
Традиционные системы теплоснабжения, основанные на природных газах и нефти, являются наиболее опасными источниками загрязнения окружающей среды. Поэтому повышение энергетической и экологической эффективности тепловых сетей стоит особенно остро.
Сокращение потерь тепла путем повышения эффективности тепловых сетей может существенно сократить расходы и экономить ресурсы. И чтобы решить эти проблемы, необходимо внедрять современные технологии и высококачественные материалы, которые помогут снизить затраты на ремонт и улучшить функционирование системы теплоснабжения.
Очевидно, что одним из наиболее перспективных направлений в повышении эффективности тепловых сетей является внедрение автоматизированных систем управления и контроля. Они оптимизируют режим работы тепловых сетей и снижают потребление энергии, решая задачи, по обеспечению оптимальных температур внутри обслуживаемых зданий и сокращению затрат на отопление. С помощью автоматизированных систем управления и контроля можно оптимизировать работу сетей и снизить расход энергии. Кроме того, регулярно е проведение профилактических мероприятий по ремонту оборудования систем теплоснабжения, позволяет предотвращать количество аварий и возникновения чрезвычайных ситуаций.
Современные материалы и технологии, используемые в тепловых сетях, позволяют повысить их экологическую эффективность. Применение
экологически чистых материалов для труб и теплоизоляции, а также новейших технологий для очистки выбросов и снижения уровня шума, позволяют значительно снизить вредные выбросы в атмосферу, повысить уровень комфорта для жителей городов и способствует сохранению окружающей среды. Таким образом, оптимизация теплоснабжения не только экономит ресурсы, но и сохраняет качество услуг для жителей страны.
Кроме того, увеличение эффективности тепловых сетей может привести к экономии бюджета государства за счет снижения затрат на энергоресурсы и капитальный ремонт. Эти средства могут быть направлены на развитие других отраслей экономики, что в свою очередь способствует общему развитию страны и улучшению уровня жизни населения в целом.
Таким образом одной из важнейших задач для нашей страны является повышение энергетической и экологической эффективности тепловых сетей. Для реализации этой цели необходимо использовать новейшие технологии и материалы, внедрять системы автоматизации управления и контроля, проводить регулярное обслуживание и ремонт оборудования, а также применять экологически чистые материалы для труб и теплоизоляции.
Применение данных мер в целом позволит сократить бюджетные расходы, и будет способствовать развитию экономики нашей страны.
Тепловая сеть - основное звено системы теплоснабжения, в значительной степени определяющее надежность, качество и экономичность подачи теплоты потребителям. Под тепловой сетью понимают трубопроводы с оборудованием и сооружения на сетях - насосные, дроссельные станции, тепловые пункты. Согласно докладу Технической инспекции ЕЭС, по состоянию на 1 апреля 2023 года общая протяженность данных сооружений составляет 9 630,1 км2. Наибольшую суммарную протяженность имеют магистральные тепловые сети со сроком службы 40 лет и более - 2 655,2 км (27,6% от общей протяженности) [46].
Тепловые сети в России - наиболее уязвимые элементы системы теплоснабжения. Так, в национальном докладе «Теплоснабжение Российской Федерации. Пути выхода из кризиса» в разделе тепловые сети были представлены данные: реальные тепловые потери составляют от 20 до 50% выработки тепла зимой и от 30 до 70% летом; утечки теплоносителя превышают нормы, принятые в развитых странах; замена трубопроводов из-за коррозии происходит в 4 - 5 раз чаще, чем принято в других странах [47]. Теплоснабжение является важным сектором экономики, особенно в ситуации, связанной с ростом цен на энергоносители, увеличением капитальных затрат на аварийные ремонты тепловых сетей, сокращением финансирования теплоснабжения в стране, вопрос энергосбережения приобретает жизненно важное значение.
Традиционные системы теплоснабжения, основанные на природных газах и нефти, являются наиболее опасными источниками загрязнения окружающей среды. Поэтому повышение энергетической и экологической эффективности тепловых сетей стоит особенно остро.
Сокращение потерь тепла путем повышения эффективности тепловых сетей может существенно сократить расходы и экономить ресурсы. И чтобы решить эти проблемы, необходимо внедрять современные технологии и высококачественные материалы, которые помогут снизить затраты на ремонт и улучшить функционирование системы теплоснабжения.
Очевидно, что одним из наиболее перспективных направлений в повышении эффективности тепловых сетей является внедрение автоматизированных систем управления и контроля. Они оптимизируют режим работы тепловых сетей и снижают потребление энергии, решая задачи, по обеспечению оптимальных температур внутри обслуживаемых зданий и сокращению затрат на отопление. С помощью автоматизированных систем управления и контроля можно оптимизировать работу сетей и снизить расход энергии. Кроме того, регулярно е проведение профилактических мероприятий по ремонту оборудования систем теплоснабжения, позволяет предотвращать количество аварий и возникновения чрезвычайных ситуаций.
Современные материалы и технологии, используемые в тепловых сетях, позволяют повысить их экологическую эффективность. Применение
экологически чистых материалов для труб и теплоизоляции, а также новейших технологий для очистки выбросов и снижения уровня шума, позволяют значительно снизить вредные выбросы в атмосферу, повысить уровень комфорта для жителей городов и способствует сохранению окружающей среды. Таким образом, оптимизация теплоснабжения не только экономит ресурсы, но и сохраняет качество услуг для жителей страны.
Кроме того, увеличение эффективности тепловых сетей может привести к экономии бюджета государства за счет снижения затрат на энергоресурсы и капитальный ремонт. Эти средства могут быть направлены на развитие других отраслей экономики, что в свою очередь способствует общему развитию страны и улучшению уровня жизни населения в целом.
Таким образом одной из важнейших задач для нашей страны является повышение энергетической и экологической эффективности тепловых сетей. Для реализации этой цели необходимо использовать новейшие технологии и материалы, внедрять системы автоматизации управления и контроля, проводить регулярное обслуживание и ремонт оборудования, а также применять экологически чистые материалы для труб и теплоизоляции.
Применение данных мер в целом позволит сократить бюджетные расходы, и будет способствовать развитию экономики нашей страны.
В настоящее время в Щучанском районе Курганской области строится жилой микрорайон №б/н. Создание комфортных условий для жильцов, в числе которых отопление, горячая вода и вентиляция, требует подключения к котельной №63 ЖКС №9 (г. Челябинск) ФГБУ ЦЖКУ Министерства обороны России (по ЦВО). В рамках выпускной квалификационной работы был предложен оптимальный вариант строительства участка тепловой сети, который будет соединять имеющуюся сеть от котельной Министерства Обороны с потребителями тепловой энергии в микрорайоне №б/н. Реализация данного проекта позволит обеспечить необходимые условия для комфортного проживания и бесперебойной работы микрорайона в перспективе.
Выпускная квалификационная работа, нацеленная на оптимизацию теплоснабжения и повышение энергоэффективности, включает в себя значимые расчеты.
Среди них - определение максимальной суммарной тепловой нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, которая составляет 2,112126 Гкал/час, а также годовой расход тепловой энергии, который оказался равным 6539,233259 Гкал.
Графики зависимости тепловой нагрузки от температуры наружного воздуха были детально изложены в приложении Б.1 и на рисунке 4.1, и они иллюстрируют важные закономерности, позволяющие оптимизировать годовой расход тепловой энергии.
В ходе выполнения научно-инженерной работы был произведен расчет нормы тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов в населенном пункте Плановый. Результаты оценки тепловых потерь важны не только для обеспечения эффективной работы системы отопления и вентиляции, но и для выявления возможных утечек и потерь тепла в процессе эксплуатации.
В результате проведенных расчетов была определена суммарная норма теплопотерь на участке тепловой сети, которая составляет 922,07760 Гкал в год. При расчете средней тепловой нагрузки на участке была учтена скорректированная температура, норма плотности теплового потока и протяженность участка. Полученные данные представлены в Приложении А.1 и на рисунке 5.1 в графическом виде.
Наш анализ позволяет сделать вывод о необходимости дальнейшего контроля за тепловыми потерями на данном участке тепловой сети, а также принятия мер по устранению возможных утечек.
Изучая процессы теплоснабжения потребителей тепловой энергии, обратили внимание на необходимость оптимизации работы пластинчатых теплообменников. Для качественного регулирования тепловой нагрузки микрорайона по отопительной нагрузке было принято решение применять систему, где температура теплоносителя на подающем трубопроводе не опускается ниже 70°C вследствие нагрузки на горячее водоснабжение. При таком подходе система теплоснабжения, работающая по закрытому контуру, имеет определенный график температур теплоносителя, что обеспечивает более эффективную работу и улучшает качество теплоснабжения потребителей в микрорайоне.
Температурные режимы и расход теплоносителя не устойчивы без учета изменений погодных условий. Иногда, при изменении наружной температуры, тепловой потребитель вынужден менять потребление тепловой энергии, чтобы соответствовать своим потребностям.
Чтобы лучше понять эту зависимость, были проведены эксперименты, в ходе которых были получены данные о температуре теплоносителя на подающем и обратном трубопроводах в зависимости от внешней температуры и нагрузки на ГВС. В таблице 6.2 и рисунке 6.1 приведена соответствующая информация.
Дальнейшие исследования позволили определить расходы теплоносителя на период отопления, которые зависят от температуры наружного воздуха. Эти данные были представлены на графике расходов на рисунке 6.2. Таким образом, полученные результаты помогают лучше понимать зависимость между температурными режимами и потреблением тепловой энергии.
В данной выпускной квалификационной работе было предложено эффективное конструктивное решение для компенсации температурных удлинений в прокладываемых трубопроводах. Решение включает естественные углы поворота и компенсационные устройства в виде сильфонов.
Для обеспечения оптимальной толщины теплоизоляционного покрытия на прокладываемых трубопроводах был проведен расчет на основе нормированной плотности теплового потока через изолированную поверхность. Толщина теплоизоляционного слоя, соответствующая типу прокладки трубопроводов и их диаметрам, составила от 30 до 50 мм.
Кроме того, была разработана система оперативного дистанционного контроля (ОДК) для теплоизоляционного покрытия трубопроводов, изолированных 111IV. Внедрение данной системы позволит предотвратить аварии и снизить расходы на ремонтные работы. В итоге, данное решение может быть применено в промышленности для увеличения надежности и безопасности трубопроводных систем.
Наиважнейший аспект моей инженерной выпускной квалификационной работы - обеспечение безопасности труда при строительстве системы теплоснабжения. В рамках исследования были уделены особые внимание вопросам электробезопасности, предотвращения пожаров и травматизма, а также проведен анализ рисков, связанных с производственной средой.
Еще одним важным аспектом явилось рассмотрение мер по защите окружающей среды во время строительства. В моей работе я предлагаю общие рекомендации в области экологической безопасности и выявляю основные проблемы, которые могут возникнуть в процессе выполнения работ.
Для успешной реализации проекта были приняты экономико-управленческие решения, которые учитывали не только экономический аспект, но и аспекты безопасности и защиты окружающей среды. После расчета капитальных и текущих затрат был выбран оптимальный вариант, который был нацелен на достижение целей проекта.
Один из ключевых аспектов проекта - обеспечение энергоэффективности. Согласно Федеральному закону Российской Федерации от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» [43], были приняты ожидаемо важные решения по повышению эффективности использования энергетических ресурсов.
Главными мерами по энергосбережению в рамках проекта стали использование современных технологий, таких как Ш1У изоляция и сильфонные компенсационные установки. Применение этих мер поможет значительно повысить энергоэффективность системы. Все это позволяет утверждать о том, что проект был реализован в соответствии с современными стандартами и будет способствовать нормальной эксплуатации системы в будущем.
Выпускная квалификационная работа, нацеленная на оптимизацию теплоснабжения и повышение энергоэффективности, включает в себя значимые расчеты.
Среди них - определение максимальной суммарной тепловой нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, которая составляет 2,112126 Гкал/час, а также годовой расход тепловой энергии, который оказался равным 6539,233259 Гкал.
Графики зависимости тепловой нагрузки от температуры наружного воздуха были детально изложены в приложении Б.1 и на рисунке 4.1, и они иллюстрируют важные закономерности, позволяющие оптимизировать годовой расход тепловой энергии.
В ходе выполнения научно-инженерной работы был произведен расчет нормы тепловых потерь через тепловую изоляцию трубопроводов в населенном пункте Плановый. Результаты оценки тепловых потерь важны не только для обеспечения эффективной работы системы отопления и вентиляции, но и для выявления возможных утечек и потерь тепла в процессе эксплуатации.
В результате проведенных расчетов была определена суммарная норма теплопотерь на участке тепловой сети, которая составляет 922,07760 Гкал в год. При расчете средней тепловой нагрузки на участке была учтена скорректированная температура, норма плотности теплового потока и протяженность участка. Полученные данные представлены в Приложении А.1 и на рисунке 5.1 в графическом виде.
Наш анализ позволяет сделать вывод о необходимости дальнейшего контроля за тепловыми потерями на данном участке тепловой сети, а также принятия мер по устранению возможных утечек.
Изучая процессы теплоснабжения потребителей тепловой энергии, обратили внимание на необходимость оптимизации работы пластинчатых теплообменников. Для качественного регулирования тепловой нагрузки микрорайона по отопительной нагрузке было принято решение применять систему, где температура теплоносителя на подающем трубопроводе не опускается ниже 70°C вследствие нагрузки на горячее водоснабжение. При таком подходе система теплоснабжения, работающая по закрытому контуру, имеет определенный график температур теплоносителя, что обеспечивает более эффективную работу и улучшает качество теплоснабжения потребителей в микрорайоне.
Температурные режимы и расход теплоносителя не устойчивы без учета изменений погодных условий. Иногда, при изменении наружной температуры, тепловой потребитель вынужден менять потребление тепловой энергии, чтобы соответствовать своим потребностям.
Чтобы лучше понять эту зависимость, были проведены эксперименты, в ходе которых были получены данные о температуре теплоносителя на подающем и обратном трубопроводах в зависимости от внешней температуры и нагрузки на ГВС. В таблице 6.2 и рисунке 6.1 приведена соответствующая информация.
Дальнейшие исследования позволили определить расходы теплоносителя на период отопления, которые зависят от температуры наружного воздуха. Эти данные были представлены на графике расходов на рисунке 6.2. Таким образом, полученные результаты помогают лучше понимать зависимость между температурными режимами и потреблением тепловой энергии.
В данной выпускной квалификационной работе было предложено эффективное конструктивное решение для компенсации температурных удлинений в прокладываемых трубопроводах. Решение включает естественные углы поворота и компенсационные устройства в виде сильфонов.
Для обеспечения оптимальной толщины теплоизоляционного покрытия на прокладываемых трубопроводах был проведен расчет на основе нормированной плотности теплового потока через изолированную поверхность. Толщина теплоизоляционного слоя, соответствующая типу прокладки трубопроводов и их диаметрам, составила от 30 до 50 мм.
Кроме того, была разработана система оперативного дистанционного контроля (ОДК) для теплоизоляционного покрытия трубопроводов, изолированных 111IV. Внедрение данной системы позволит предотвратить аварии и снизить расходы на ремонтные работы. В итоге, данное решение может быть применено в промышленности для увеличения надежности и безопасности трубопроводных систем.
Наиважнейший аспект моей инженерной выпускной квалификационной работы - обеспечение безопасности труда при строительстве системы теплоснабжения. В рамках исследования были уделены особые внимание вопросам электробезопасности, предотвращения пожаров и травматизма, а также проведен анализ рисков, связанных с производственной средой.
Еще одним важным аспектом явилось рассмотрение мер по защите окружающей среды во время строительства. В моей работе я предлагаю общие рекомендации в области экологической безопасности и выявляю основные проблемы, которые могут возникнуть в процессе выполнения работ.
Для успешной реализации проекта были приняты экономико-управленческие решения, которые учитывали не только экономический аспект, но и аспекты безопасности и защиты окружающей среды. После расчета капитальных и текущих затрат был выбран оптимальный вариант, который был нацелен на достижение целей проекта.
Один из ключевых аспектов проекта - обеспечение энергоэффективности. Согласно Федеральному закону Российской Федерации от 23 ноября 2009 года № 261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности» [43], были приняты ожидаемо важные решения по повышению эффективности использования энергетических ресурсов.
Главными мерами по энергосбережению в рамках проекта стали использование современных технологий, таких как Ш1У изоляция и сильфонные компенсационные установки. Применение этих мер поможет значительно повысить энергоэффективность системы. Все это позволяет утверждать о том, что проект был реализован в соответствии с современными стандартами и будет способствовать нормальной эксплуатации системы в будущем.
