МОДЕРНИЗАЦИЯ КОТЕЛЬНОЙ П.ПАРАНИНО, Г.УСТЬ-КАТАВА ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ
|
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ МОДЕРНИЗАЦИИ КОТЕЛЬНОЙ ПОСЕЛКА ПАРАНИНО Г.УСТЬ-КАТАВ 8
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 9
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ОБОРУДОВАНИЯ. 11
3.1 Сравнение отечественного котла 2К-ВК-1,0 и зарубежного котла Logano SK 755-1040 11
3.2 Сравнение отечественных пластинчатых теплообменников РИДАН и зарубежных Alfa Laval 12
4 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 15
4.1 Расчет потерь без изоляции 17
4.1.1 Первое приближение 17
4.1.2 Второе приближение 19
4.2 Расчет потерь с изоляцией 21
4.2.1 Первое приближение 21
4.2.2 Второе приближение 23
4.3 Экономия тепловой энергии 24
5 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 25
5.1 Расчет тепловых нагрузок 25
5.1.1. Расход тепла на отопление 25
5.1.2. Круглогодичная тепловая нагрузка 28
5.1.3 Тепловые нагрузки при разных температурах наружного воздуха.. ..30
5.1.4 Регулирование тепловой нагрузки 31
5.2 Расчет тепловой схемы отопительной котельной 33
5.3 Тепловой расчет водогрейного котла 37
5.3.1. Исходные данные 39
5.3.2 Объемы газов, объемные доли трехатомных газов 39
5.3.3 Расчет энтальпий продуктов сгорания и воздуха 42
5.3.4 Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива 43
5.3.5 Поверочный расчет теплообмена в топке 45
5.3.6 Поверочный расчет дымогарных труб 47
6 ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 51
6.1 Подбор пластинчатого теплообменника 51
6.1.1 Тепловой расчет 54
6.1.2 Компоновочный расчет и уточнение величины рабочей поверхности 59
6.2 Подбор насосов 64
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 66
8 АВТОМАТИКА И КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ 70
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 76
9.1 Микроклимат 77
9.2 Освещение 77
9.3 Уровень шума 78
9.4 Вибрация 78
9.5 Тепловое излучение 78
9.6 Электробезопасность 79
9.7 Пожаро-взрывоопасность 79
10. ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 81
10.1 Расчет капитальных затрат 81
10.2. Расчет текущих затрат 82
10.3 Модель SWOT-анализа вариантов технических решений 84
10.4 Дерево целей проекта и график Ганта 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 90
1 ОБОСНОВАНИЕ МОДЕРНИЗАЦИИ КОТЕЛЬНОЙ ПОСЕЛКА ПАРАНИНО Г.УСТЬ-КАТАВ 8
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 9
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННОГО И ЗАРУБЕЖНОГО ОБОРУДОВАНИЯ. 11
3.1 Сравнение отечественного котла 2К-ВК-1,0 и зарубежного котла Logano SK 755-1040 11
3.2 Сравнение отечественных пластинчатых теплообменников РИДАН и зарубежных Alfa Laval 12
4 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 15
4.1 Расчет потерь без изоляции 17
4.1.1 Первое приближение 17
4.1.2 Второе приближение 19
4.2 Расчет потерь с изоляцией 21
4.2.1 Первое приближение 21
4.2.2 Второе приближение 23
4.3 Экономия тепловой энергии 24
5 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 25
5.1 Расчет тепловых нагрузок 25
5.1.1. Расход тепла на отопление 25
5.1.2. Круглогодичная тепловая нагрузка 28
5.1.3 Тепловые нагрузки при разных температурах наружного воздуха.. ..30
5.1.4 Регулирование тепловой нагрузки 31
5.2 Расчет тепловой схемы отопительной котельной 33
5.3 Тепловой расчет водогрейного котла 37
5.3.1. Исходные данные 39
5.3.2 Объемы газов, объемные доли трехатомных газов 39
5.3.3 Расчет энтальпий продуктов сгорания и воздуха 42
5.3.4 Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива 43
5.3.5 Поверочный расчет теплообмена в топке 45
5.3.6 Поверочный расчет дымогарных труб 47
6 ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 51
6.1 Подбор пластинчатого теплообменника 51
6.1.1 Тепловой расчет 54
6.1.2 Компоновочный расчет и уточнение величины рабочей поверхности 59
6.2 Подбор насосов 64
7 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 66
8 АВТОМАТИКА И КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ 70
9 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 76
9.1 Микроклимат 77
9.2 Освещение 77
9.3 Уровень шума 78
9.4 Вибрация 78
9.5 Тепловое излучение 78
9.6 Электробезопасность 79
9.7 Пожаро-взрывоопасность 79
10. ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 81
10.1 Расчет капитальных затрат 81
10.2. Расчет текущих затрат 82
10.3 Модель SWOT-анализа вариантов технических решений 84
10.4 Дерево целей проекта и график Ганта 85
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 89
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 90
Назначение системы теплоснабжения заключается в снабжения потребителей необходимой тепловой энергией для нужд отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.
Системы теплоснабжения могут быть централизованными и децентрализованными. В централизованных системах источник и потребитель тепла расположены раздельно, чаще всего - на значительных расстояниях друг от друга. Децентрализованные системы отличаются от централизованных тем, что у каждого потребителя вблизи есть свой источник тепла. Передача теплоты от источника до потребителей может осуществляться практически без промежуточного звена - тепловой сети.
Практически на всей территории Российской Федерации умеренный климат. Он характеризуется минусовыми температурами в зимние месяцы и, следовательно, сохранением снежного покрова на протяжении нескольких месяцев. Эти факторы обуславливают развитие системы теплоснабжения в населенных пунктах.
Чаще всего в больших городах встречаются централизованные городские тепловые сети, источником тепла в которых является ТЭЦ, ГРЭС (КЭС) и отопительные котельные. В малых населенных пунктах выработка тепловой энергии производится преимущественно в небольших водогрейных котельных.
Современные малые водогрейные котельные часто оборудованы несколькими жаротрубно-дымогарными водогрейными котлами, работающими на природном газе. Такие котлы имеют достаточно высокий КПД. Он может достигать 95%.
Современные системы автоматики сделали такие котельные автономными, не требующими присутствия обслуживающего персонала. Также автоматика позволила делать котельные погодозависимыми. Подача топлива зависит от температуры наружного воздуха, что позволяет экономить топливо на промежуточных режимах работы.
Обычно новые котельные подключаются к существующим тепловым сетям, в связи с чем для продления срока службы оборудования разделяют контуры ко-тельной и тепловой сети. Такие реконструкции получили широкое распространение из-за быстрой окупаемости, простоты монтажа и наладки, а также из-за низкой себестоимости тепловой энергии. Часто такие котельные предлагаются в блочном исполнении, что позволяет ещё больше сократить сроки запуска.
В последнее время стали особенно часто применятся блочно-модульные ко-тельные. Газовая блочная котельная - это установка, которая поставляется потребителем в полной заводской готовности, со всеми необходимыми сертификатами и документами. Газовые котельные установки представляют собой современное решение для отопления административных зданий, производственных цехов, жилых комплексов и других объектов разного назначения.
В качестве преимуществ таких котельных выступает наличие сертификатов и разрешений, заводская готовность, автоматический режим работы, а также широкий модельный ряд котельных. Потребитель получает выгоду и экономит на проектных работах, он сможет получить разные разрешения без особых сложностей.
Сроки строительства котельной могут быть значительно сокращены, удастся снизить затраты на проектно-монтажные работы. Если потребителем выбирается такая блочная котельная, то он сможет сократить расходы на дежурный персонал, значительно повысив удобство работы.
Производство блочных котельных предусматривает: два и более газовых котла из стали поставляются, это относится и к котловым насосам. Остальные составляющие установки обычно поставляются в единственном экземпляре: станция химической водоподготовки, мембранный бак, узел учета воды, электричества и газа, модульное здание котельной, щит управления охранной и пожарной сигнализации, регулирующей и запорной арматуры.
Системы теплоснабжения могут быть централизованными и децентрализованными. В централизованных системах источник и потребитель тепла расположены раздельно, чаще всего - на значительных расстояниях друг от друга. Децентрализованные системы отличаются от централизованных тем, что у каждого потребителя вблизи есть свой источник тепла. Передача теплоты от источника до потребителей может осуществляться практически без промежуточного звена - тепловой сети.
Практически на всей территории Российской Федерации умеренный климат. Он характеризуется минусовыми температурами в зимние месяцы и, следовательно, сохранением снежного покрова на протяжении нескольких месяцев. Эти факторы обуславливают развитие системы теплоснабжения в населенных пунктах.
Чаще всего в больших городах встречаются централизованные городские тепловые сети, источником тепла в которых является ТЭЦ, ГРЭС (КЭС) и отопительные котельные. В малых населенных пунктах выработка тепловой энергии производится преимущественно в небольших водогрейных котельных.
Современные малые водогрейные котельные часто оборудованы несколькими жаротрубно-дымогарными водогрейными котлами, работающими на природном газе. Такие котлы имеют достаточно высокий КПД. Он может достигать 95%.
Современные системы автоматики сделали такие котельные автономными, не требующими присутствия обслуживающего персонала. Также автоматика позволила делать котельные погодозависимыми. Подача топлива зависит от температуры наружного воздуха, что позволяет экономить топливо на промежуточных режимах работы.
Обычно новые котельные подключаются к существующим тепловым сетям, в связи с чем для продления срока службы оборудования разделяют контуры ко-тельной и тепловой сети. Такие реконструкции получили широкое распространение из-за быстрой окупаемости, простоты монтажа и наладки, а также из-за низкой себестоимости тепловой энергии. Часто такие котельные предлагаются в блочном исполнении, что позволяет ещё больше сократить сроки запуска.
В последнее время стали особенно часто применятся блочно-модульные ко-тельные. Газовая блочная котельная - это установка, которая поставляется потребителем в полной заводской готовности, со всеми необходимыми сертификатами и документами. Газовые котельные установки представляют собой современное решение для отопления административных зданий, производственных цехов, жилых комплексов и других объектов разного назначения.
В качестве преимуществ таких котельных выступает наличие сертификатов и разрешений, заводская готовность, автоматический режим работы, а также широкий модельный ряд котельных. Потребитель получает выгоду и экономит на проектных работах, он сможет получить разные разрешения без особых сложностей.
Сроки строительства котельной могут быть значительно сокращены, удастся снизить затраты на проектно-монтажные работы. Если потребителем выбирается такая блочная котельная, то он сможет сократить расходы на дежурный персонал, значительно повысив удобство работы.
Производство блочных котельных предусматривает: два и более газовых котла из стали поставляются, это относится и к котловым насосам. Остальные составляющие установки обычно поставляются в единственном экземпляре: станция химической водоподготовки, мембранный бак, узел учета воды, электричества и газа, модульное здание котельной, щит управления охранной и пожарной сигнализации, регулирующей и запорной арматуры.
В выпускной квалификационной работе было дано обоснование и актуальность проведения модернизации отопительной котельной. Было выполнено сравнение отечественного и зарубежного оборудования, которое предлагалось заменить, а также было выполнено сравнение вновь устанавливаемого оборудования.
В главе 5 был выполнен расчет годовой экономии тепловой энергии при нанесении теплоизоляционного слоя.
В специальной части работы были выполнены расчеты тепловых нагрузок, тепловой схемы отопительной котельной, также был выполнен тепловой расчет основного оборудования - водогрейного котла 2К-ВК-1,0.
В главе 6 произведен выбор вспомогательного оборудования. На основании расчета выбран пластинчатый теплообменник РИДАН НН41. Также подобраны необходимые насосы.
Седьмая глава посвящена вопросам экологии. Предельно допустимая концентрация окиси азота в приземном слое при высоте трубы в 15 м не превышает нормативных значений.
Глава 8 описывает автоматизацию котельного агрегата, а также основные контрольно-измерительные приборы.
Девятая глава посвящена вопросам безопасности жизнедеятельности при работе на котельной. Описаны основные вредные производственные факторы.
В главе 10 выполнены основные экономические расчеты, которые также позволяют обосновать проведение модернизации котельной. Согласно расчетам, срок окупаемости составляет 4.8 года, что меньше нормативного срока в 5 лет.
В главе 5 был выполнен расчет годовой экономии тепловой энергии при нанесении теплоизоляционного слоя.
В специальной части работы были выполнены расчеты тепловых нагрузок, тепловой схемы отопительной котельной, также был выполнен тепловой расчет основного оборудования - водогрейного котла 2К-ВК-1,0.
В главе 6 произведен выбор вспомогательного оборудования. На основании расчета выбран пластинчатый теплообменник РИДАН НН41. Также подобраны необходимые насосы.
Седьмая глава посвящена вопросам экологии. Предельно допустимая концентрация окиси азота в приземном слое при высоте трубы в 15 м не превышает нормативных значений.
Глава 8 описывает автоматизацию котельного агрегата, а также основные контрольно-измерительные приборы.
Девятая глава посвящена вопросам безопасности жизнедеятельности при работе на котельной. Описаны основные вредные производственные факторы.
В главе 10 выполнены основные экономические расчеты, которые также позволяют обосновать проведение модернизации котельной. Согласно расчетам, срок окупаемости составляет 4.8 года, что меньше нормативного срока в 5 лет.





