📄Работа №213577
Тема: ВЫБОР ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ ДЛЯ ГРУППЫ ЗДАНИЙ СЕЛА ЗЛОКАЗОВО КУСИНСКОГО МУНИЦИПАЛЬНОГО РАЙОНА ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Теплоэнергетика и вентиляция
Объем:
91 листов
Год:
2017
Просмотров:
16
4250
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Аннотация
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ВЫБОРА ИСТОЧНИКА
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 7
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 8
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ КОТЕЛЬНЫХ
АГРЕГАТОВ 10
4 ВЫБОР ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 13
4.1 Расчет теплового потребления 13
4.1.1 Расчет тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и гвс 13
4.1.2 Годовой расход тепловой энергии 15
4.1.3 Расчет температур теплоносителя в зависимости от температур
наружного воздуха 16
4.1.4 Расход теплоносителя в зависимости от температуры наружного
воздуха 18
4.2 Тепловой расчет котельного агрегата 20
4.2.1 Исходные данные для теплового расчета 21
4.2.2 Расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания 21
4.2.3 Расчет энтальпий продуктов сгорания газа и воздуха 24
4.2.4 Тепловой расчет топки 27
4.2.5 Тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева 31
4.3 Тепловой расчет пластинчатого теплообменника 38
4.4 Расчет тепловой схемы котельной 44
4.4.1 Описание тепловой схемы котельной 45
4.4.2 Расчет тепловой схемы котельной 46
4.5 Выбор основного и вспомогательного оборудования котельной 50
4.5.1 Выбор котельного агрегата 50
4.5.2 Выбор теплообменного аппарата 50
4.5.3 Выбор горелки для котельного агрегата 51
4.5.4 Выбор насоса рециркуляции котла 52
4.5.5 Выбор сетевого насоса 52
4.5.6 Выбор насоса циркуляции ГВС 53
5 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 55
5.1 Энергосбережение за счет использования преобразователя
частоты сетевого насоса 57
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 60
7 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИЗАЦИЯ 69
7.1Комплексная автоматизация котельной 69
7.2 Автоматизация котельного агрегата ICI REX 40 72
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 73
8.1 Физические факторы 73
8.2 Химические факторы 74
8.3 Требования пожарной безопасности 75
8.4 Электробезопасность котельной 76
9 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 77
9.1 Смета капитальных затрат 77
9.2 Текущие затраты 79
9.3 Сравнение вариантов проектных решений 81
9.4 Качественный анализ проектных решений 81
9.5 Планирование целей проекта в дереве целей проекта 83
9.6 Оценка движущих и сдерживающих сил реализации проекта 85
9.7 Планирование мероприятий по реализации проекта (График Ганта) 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 90
ВВЕДЕНИЕ 6
1 ОБОСНОВАНИЕ И АКТУАЛЬНОСТЬ ВЫБОРА ИСТОЧНИКА
ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 7
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ 8
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ КОТЕЛЬНЫХ
АГРЕГАТОВ 10
4 ВЫБОР ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ 13
4.1 Расчет теплового потребления 13
4.1.1 Расчет тепловых нагрузок на отопление, вентиляцию и гвс 13
4.1.2 Годовой расход тепловой энергии 15
4.1.3 Расчет температур теплоносителя в зависимости от температур
наружного воздуха 16
4.1.4 Расход теплоносителя в зависимости от температуры наружного
воздуха 18
4.2 Тепловой расчет котельного агрегата 20
4.2.1 Исходные данные для теплового расчета 21
4.2.2 Расчет теоретических объемов воздуха и продуктов сгорания 21
4.2.3 Расчет энтальпий продуктов сгорания газа и воздуха 24
4.2.4 Тепловой расчет топки 27
4.2.5 Тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева 31
4.3 Тепловой расчет пластинчатого теплообменника 38
4.4 Расчет тепловой схемы котельной 44
4.4.1 Описание тепловой схемы котельной 45
4.4.2 Расчет тепловой схемы котельной 46
4.5 Выбор основного и вспомогательного оборудования котельной 50
4.5.1 Выбор котельного агрегата 50
4.5.2 Выбор теплообменного аппарата 50
4.5.3 Выбор горелки для котельного агрегата 51
4.5.4 Выбор насоса рециркуляции котла 52
4.5.5 Выбор сетевого насоса 52
4.5.6 Выбор насоса циркуляции ГВС 53
5 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ 55
5.1 Энергосбережение за счет использования преобразователя
частоты сетевого насоса 57
6 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ 60
7 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИЗАЦИЯ 69
7.1Комплексная автоматизация котельной 69
7.2 Автоматизация котельного агрегата ICI REX 40 72
8 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 73
8.1 Физические факторы 73
8.2 Химические факторы 74
8.3 Требования пожарной безопасности 75
8.4 Электробезопасность котельной 76
9 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ 77
9.1 Смета капитальных затрат 77
9.2 Текущие затраты 79
9.3 Сравнение вариантов проектных решений 81
9.4 Качественный анализ проектных решений 81
9.5 Планирование целей проекта в дереве целей проекта 83
9.6 Оценка движущих и сдерживающих сил реализации проекта 85
9.7 Планирование мероприятий по реализации проекта (График Ганта) 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 88
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 90
📖 Аннотация
В данной выпускной квалификационной работе обоснован выбор источника теплоснабжения для группы зданий, в частности школы-сада, в селе Злоказово Кусинского муниципального района Челябинской области. Актуальность исследования обусловлена суровыми климатическими условиями региона, необходимостью обеспечения надежного и экономически эффективного теплоснабжения социально значимых объектов, а также требованиями федерального законодательства в области энергосбережения. В результате проведенного анализа и расчетов определены тепловые нагрузки объекта, суммарный годовой отпуск теплоты на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение составил 4,485·10⁶ МВт. На основе технико-экономического сравнения отечественного и импортного оборудования в качестве основного источника выбрана автономная котельная с водогрейным котлом ICI REX 40 мощностью 0,4 МВт, укомплектованная газовой горелкой NG550 M.PR.A.0.32 фирмы «CIB UNIGAS» и пластинчатым теплообменником «Ридан» модель НН №19. Научная значимость работы заключается в методическом подходе к комплексному расчету и выбору оборудования для децентрализованных систем теплоснабжения в условиях рассредоточенной застройки. Практическая ценность состоит в готовом проектно-техническом решении, которое может быть реализовано для модернизации теплоснабжения конкретного объекта. Теоретической основой исследования послужили нормативные документы, такие как Федеральный закон №261-ФЗ «Об энергосбережении...», а также работы специалистов, рассматривающих принципы проектирования котельных установок и сравнительный анализ теплогенерирующего оборудования.
📖 Введение
Климатические особенности Российской Федерации характеризуются продолжительными и достаточно суровыми зимами. Для поддержания микроклимата
помещения необходимо снабжение тепловой энергией.
В настоящее время источниками тепловой энергии в России являются: теплоэлектростанции (ТЭЦ); тепловые конденсационный станции (КЭС); гидроэлектростанции (ГРЭС); различные виды котельных, которые вырабатывают около
80% тепловой энергии.
Для снабжения тепловой энергией используются несколько типов котельных:
районные, групповые, квартальные и индивидуальные.
Районные котельные сооружаются в тех случаях, когда объектам теплоснабжения требуется относительно большое количество тепла и малое – электроэнергии. Вышеуказанный источник тепловой энергии относится к централизованным
системам теплоснабжения [23].
Строительство групповых и квартальных котельных предусматривается в тех
случаях, когда требуемые расходы тепловой энергией небольшие и объекты потребления тепла рассредоточены по отдельным участкам местности [27].
Если вблизи объекта, требующего обеспечение тепловой энергией, нет источников теплоснабжения, либо существующие котельные не имеют резервной мощности и их реконструкция или расширение невозможно, то целесообразно строительство собственной котельной. Выбор индивидуальной котельной для теплоснабжения группы объектов позволит спроектировать ее таким образом, чтобы
вырабатываемая мощность могла покрывать необходимые тепловые нагрузки потребителя. Учитывая возможную перспективу развития района постройки, необходимо предусматривать запас дополнительной мощности котельной.
Широкое распространение для теплоснабжения небольших населенных пунктов или групп зданий и объектов получили автономные блочно-модульные водогрейные котельные (АБМКУ). Такие котельные имеют диапазон мощности от 100
кВт до 60 МВт.
По виду получаемого теплоносителя котельные делятся на водогрейные, паровые и комбинированные.
Водогрейные котельные предназначены для обеспечения тепловой энергией
жилых, общественных и административных зданий. Паровые котельные предназначены для выработки пара для обеспечения технологических процессов в промышленных отраслях. Комбинированные блочно-модульные котельные одновременно вырабатывают пар для отпуска на технологические нужды, а также нагреваю воду. Для этого используются водогрейные и паровые котельные установки.
Постоянной присутствие персонала на котельных данного типа не предусматривается, так как оборудование котельной работает в автоматическом режиме.
Главным достоинством блочно-модульных котельных является легкость ввода
в эксплуатацию, низкая себестоимость и экономичное содержание.
помещения необходимо снабжение тепловой энергией.
В настоящее время источниками тепловой энергии в России являются: теплоэлектростанции (ТЭЦ); тепловые конденсационный станции (КЭС); гидроэлектростанции (ГРЭС); различные виды котельных, которые вырабатывают около
80% тепловой энергии.
Для снабжения тепловой энергией используются несколько типов котельных:
районные, групповые, квартальные и индивидуальные.
Районные котельные сооружаются в тех случаях, когда объектам теплоснабжения требуется относительно большое количество тепла и малое – электроэнергии. Вышеуказанный источник тепловой энергии относится к централизованным
системам теплоснабжения [23].
Строительство групповых и квартальных котельных предусматривается в тех
случаях, когда требуемые расходы тепловой энергией небольшие и объекты потребления тепла рассредоточены по отдельным участкам местности [27].
Если вблизи объекта, требующего обеспечение тепловой энергией, нет источников теплоснабжения, либо существующие котельные не имеют резервной мощности и их реконструкция или расширение невозможно, то целесообразно строительство собственной котельной. Выбор индивидуальной котельной для теплоснабжения группы объектов позволит спроектировать ее таким образом, чтобы
вырабатываемая мощность могла покрывать необходимые тепловые нагрузки потребителя. Учитывая возможную перспективу развития района постройки, необходимо предусматривать запас дополнительной мощности котельной.
Широкое распространение для теплоснабжения небольших населенных пунктов или групп зданий и объектов получили автономные блочно-модульные водогрейные котельные (АБМКУ). Такие котельные имеют диапазон мощности от 100
кВт до 60 МВт.
По виду получаемого теплоносителя котельные делятся на водогрейные, паровые и комбинированные.
Водогрейные котельные предназначены для обеспечения тепловой энергией
жилых, общественных и административных зданий. Паровые котельные предназначены для выработки пара для обеспечения технологических процессов в промышленных отраслях. Комбинированные блочно-модульные котельные одновременно вырабатывают пар для отпуска на технологические нужды, а также нагреваю воду. Для этого используются водогрейные и паровые котельные установки.
Постоянной присутствие персонала на котельных данного типа не предусматривается, так как оборудование котельной работает в автоматическом режиме.
Главным достоинством блочно-модульных котельных является легкость ввода
в эксплуатацию, низкая себестоимость и экономичное содержание.
✅ Заключение
В результате выполнения выпускной квалификационной работы было приведено обоснование выбора источника теплоснабжения, произведен обзор литературных источников, необходимых для написания выпускной квалификационной
работы, а также приведено сравнение отечественных и зарубежных котельных
агрегатов.
При выборе источника теплоснабжения были рассчитаны тепловые нагрузки,
необходимые для снабжения школы-сада села Злоказово Кусинского муниципального района. Суммарный годовой отпуск теплоты на отопление, вентиляцию
и горячее водоснабжения составил 4,485·106
МВт. Был произведен расчет и построен график зависимости температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха.
По полученной данным расчета теплового потребления сделан выбор основного и вспомогательного оборудования котельной. В результате сравнения отечественных и зарубежных котельных агрегатов был выбран итальянский водогрейный котел фирмы ICI REX 40 мощностью 0,4 МВт.
Для котла ICI REX 40 произведен выбор горелочного устройства. Необходимым характеристикам соответствует газовая горелка NG550 M.PR.A.0.32 фирмы
«CIB UNIGAS».
При выполнении теплового расчета пластинчатого теплообменного аппарата
была получена необходимая площадь поверхности теплообмена, которая составила 36 м2
. По этим данным был выбран пластинчатый теплообменник фирмы «Ридан» модель НН №19 с площадью поверхности теплообмена 38,72 м2
.
Для обеспечения движения теплоносителя было выбрано необходимое насосное оборудование котельной. Для рециркуляции котловой воды был выбран насос
TOP-S-30/4 фирмы «Wilo» с производительностью 4,5 м3
/с и напором 4 метра.
Для циркуляции сетевой воды выбран сетевой насос IL 40/150-3/2 «Wilo» с производительностью 22 м3
/с и напором 24 метра. Циркуляцию воды для системы горячего водоснабжения будет обеспечивать насос циркуляции ГВС MHI 403 3 «Wilo»
с производительностью 4 м3
/с и напором 25 метра.
В расчетной части выпускной квалификационной работы, также был произведен тепловой расчет котельного агрегата фирмы ICI REX 40 мощностью 0,4 МВт
и расчет тепловой схемы котельной.
В главе «Энергосбережение» рассмотрены возможные потери тепловой энергии на участках производства, транспортировки и непосредственно у потребителя.
Были предложены мероприятия по их снижению.
В главе «Вопросы экологии» были рассмотрены мероприятия по снижению
выбросов загрязняющих веществ, а также произведен расчет необходимой высоты
дымовой трубы, при которой концентрация содержания оксидов азота в дымовых
газах не превышает максимально разовую, равную 0,085 мг/м3
. В результате расчета необходимая высота дымовой трубы равна 20 метров, и концентрация окислов азота при данной высоте трубы 0,047 мг/м3
, что не превышает максимально разовой концентрации.
Для работы котельной в автоматическом режиме было подобрано необходимое оборудование и разработана схема автоматизации водогрейного котла
фирмы ICI REX 40.
Для безопасной эксплуатации водогрейной котельной в главе «Безопасность
жизнедеятельности» рассмотрены факторы, которые могут оказать отрицательное
воздействие на обслуживающие персонал. Также были рассмотрены такие вопросы как требования пожарной безопасности и электробезопасность.
В девятой главе приведен технико-экономический анализ строительства водогрейной котельной, который включает в себя сравнения двух типов котельных,
одна из которых работает на каменном угле, а другая на природном газе. В результате сравнения капитальные и текущие затраты строительства водогрейной
котельной, работающей на природном газе получились меньше, чем котельной,
работающей на каменном угле. В ходе проведения качественного анализа проектных решений, который включает в себя оценку сильных и слабых сторон проекта,
а также возможности и угрозы его реализации, оказалось, что эффективным и
экономически целесообразным является вариант строительства котельной, работающей на природном газе. Также было построено дерево целей проекта, поле
движущих и сдерживающих сил, воздействующих на реализацию проекта. Для
наглядного планирования мероприятий по реализации проекта был построен
график Ганта.
В графической части выпускной квалификационной работе представлены:
план котельной на отметке 0,000 и разрезы; продольный и поперечный разрез водогрейного котла фирмы ICI REX 40; тепловая схема котельной; схема автоматизации водогрейного котла ICI REX 40; чертеж пластинчатого теплообменника
фирмы «Ридан» НН №19; плакат по экономической части работы.
работы, а также приведено сравнение отечественных и зарубежных котельных
агрегатов.
При выборе источника теплоснабжения были рассчитаны тепловые нагрузки,
необходимые для снабжения школы-сада села Злоказово Кусинского муниципального района. Суммарный годовой отпуск теплоты на отопление, вентиляцию
и горячее водоснабжения составил 4,485·106
МВт. Был произведен расчет и построен график зависимости температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха.
По полученной данным расчета теплового потребления сделан выбор основного и вспомогательного оборудования котельной. В результате сравнения отечественных и зарубежных котельных агрегатов был выбран итальянский водогрейный котел фирмы ICI REX 40 мощностью 0,4 МВт.
Для котла ICI REX 40 произведен выбор горелочного устройства. Необходимым характеристикам соответствует газовая горелка NG550 M.PR.A.0.32 фирмы
«CIB UNIGAS».
При выполнении теплового расчета пластинчатого теплообменного аппарата
была получена необходимая площадь поверхности теплообмена, которая составила 36 м2
. По этим данным был выбран пластинчатый теплообменник фирмы «Ридан» модель НН №19 с площадью поверхности теплообмена 38,72 м2
.
Для обеспечения движения теплоносителя было выбрано необходимое насосное оборудование котельной. Для рециркуляции котловой воды был выбран насос
TOP-S-30/4 фирмы «Wilo» с производительностью 4,5 м3
/с и напором 4 метра.
Для циркуляции сетевой воды выбран сетевой насос IL 40/150-3/2 «Wilo» с производительностью 22 м3
/с и напором 24 метра. Циркуляцию воды для системы горячего водоснабжения будет обеспечивать насос циркуляции ГВС MHI 403 3 «Wilo»
с производительностью 4 м3
/с и напором 25 метра.
В расчетной части выпускной квалификационной работы, также был произведен тепловой расчет котельного агрегата фирмы ICI REX 40 мощностью 0,4 МВт
и расчет тепловой схемы котельной.
В главе «Энергосбережение» рассмотрены возможные потери тепловой энергии на участках производства, транспортировки и непосредственно у потребителя.
Были предложены мероприятия по их снижению.
В главе «Вопросы экологии» были рассмотрены мероприятия по снижению
выбросов загрязняющих веществ, а также произведен расчет необходимой высоты
дымовой трубы, при которой концентрация содержания оксидов азота в дымовых
газах не превышает максимально разовую, равную 0,085 мг/м3
. В результате расчета необходимая высота дымовой трубы равна 20 метров, и концентрация окислов азота при данной высоте трубы 0,047 мг/м3
, что не превышает максимально разовой концентрации.
Для работы котельной в автоматическом режиме было подобрано необходимое оборудование и разработана схема автоматизации водогрейного котла
фирмы ICI REX 40.
Для безопасной эксплуатации водогрейной котельной в главе «Безопасность
жизнедеятельности» рассмотрены факторы, которые могут оказать отрицательное
воздействие на обслуживающие персонал. Также были рассмотрены такие вопросы как требования пожарной безопасности и электробезопасность.
В девятой главе приведен технико-экономический анализ строительства водогрейной котельной, который включает в себя сравнения двух типов котельных,
одна из которых работает на каменном угле, а другая на природном газе. В результате сравнения капитальные и текущие затраты строительства водогрейной
котельной, работающей на природном газе получились меньше, чем котельной,
работающей на каменном угле. В ходе проведения качественного анализа проектных решений, который включает в себя оценку сильных и слабых сторон проекта,
а также возможности и угрозы его реализации, оказалось, что эффективным и
экономически целесообразным является вариант строительства котельной, работающей на природном газе. Также было построено дерево целей проекта, поле
движущих и сдерживающих сил, воздействующих на реализацию проекта. Для
наглядного планирования мероприятий по реализации проекта был построен
график Ганта.
В графической части выпускной квалификационной работе представлены:
план котельной на отметке 0,000 и разрезы; продольный и поперечный разрез водогрейного котла фирмы ICI REX 40; тепловая схема котельной; схема автоматизации водогрейного котла ICI REX 40; чертеж пластинчатого теплообменника
фирмы «Ридан» НН №19; плакат по экономической части работы.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.