Расчет пропускной способности газопроводов низкого давления выполнен по СП 42-101-2003 «Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб».

Исходные данные:

- Абсолютное давление газа после ГРПШ в газопроводе на котельную Р = 5 кПа;

- Расход газа на котельную составит при =7948 ккал/м³- Q₀= 104 м³/ч

Предварительный расчет диаметра газопровода:

(33)

где А, В, m, m₁ -- коэффициенты, определяемые по таблицам 19 и 20 в зависимости от категории сети (по давлению) и материала газопровода;

Q₀ -- расчетный расход газа, м³/ч, при нормальных условиях;

Р_уд -- удельные потери давления (Па/м -- для сетей низкого давления, МПа/м -- для сетей среднего и высокого давления), определяемые по формуле (34).

, (34)

где-- допустимые потери давления (Па -- для сетей низкого давления);

L -- расстояние до самой удаленной точки, м.

Таблица 19-Коэффициенты

Категория сети	А
Сети низкого давления	106 / (162 2) = 106/162*9,86 = 626

Таблица 20 - Коэффициенты

Материал	В	m	m1
Сталь	0,022	2	5
Полиэтилен	, v -- кинематическая вязкость газа при нормальных условиях, м2/с.	1,75	4,75

Внутренний диаметр газопровода принимается из стандартного ряда внутренних диаметров трубопроводов: ближайший больший - для стальных газопроводов и ближайший меньший - для полиэтиленовых.

Падение давления на участке газовой сети низкого давления по формуле (35).



, (35)

где- давление в начале газопровода, Па;

- давление в конце газопровода, Па;

- коэффициент гидравлического трения;

l - расчетная длина газопровода постоянного диаметра, м;

d - внутренний диаметр газопровода, см;

₀ - плотность газа при нормальных условиях, кг/м³;

Q₀ - расход газа, м³/ч, при нормальных условиях.

Коэффициент гидравлического трения определяется в зависимости от режима движения газа по газопроводу, характеризуемого числом Рейнольдса,

, (36)

где - число Рейнольдса;

v - коэффициент кинематической вязкости газа, м²/с, при нормальных условиях, v=1,4•10^-5

,

гдеn - эквивалентная абсолютная шероховатость внутренней поверхности стенки трубы, принимаемая равной для полиэтиленовых независимо от времени эксплуатации - 0,0007 см,

В зависимости от значения коэффициент гидравлического трения определяется:

- для гидравлически гладкой стенки справедливо:

- при 4000 < < 100 000 по формуле:



, (37)

Для наружных надземных и внутренних газопроводов расчетную длину газопроводов определяют по формуле:

(38)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений участка газопровода;

- коэффициент гидравлического трения, определяемый в зависимости от режима течения и гидравлической гладкости стенок газопровода.

Данные по расчетам диаметров наружных газопровода на котельную.

Ведомость коэффициентов местных сопротивлений сети внутрицеховых газопроводов представлена в таблице 21.

Таблица 21 - Ведомость коэффициентов местных сопротивлений газопровода низкого давления

Номер участка	Местные сопротивления на участке	Количество, шт.	Значение о	? о участка
1	2	3	4	5
0-1	Тройник проходной	2	1	2
	Кран шаровый	2	2,0	4,0
	Ротационный счетчик RVG G160	1	1,5	1,5
	Напорометр с мембранной коробкой НМ 96	1	11	11
	Отводы гнутые плавные	1	0,2	0,2
	Тройник поворотный	1	1,5	1,5
	Внезапное сужение	0,25	1	0,25
1-2	Кран шаровый	2	2,0	4,0
	Ротационный счетчик RVG G160	1	1,5	1,5
	Напорометр с мембранной коробкой НМ 96	1	11	11
	Отводы гнутые плавные	1	0,2	0,2
	Тройник поворотный	1	1,5	1,5
	Внезапное сужение	2	0,2	0,2

Гидравлический расчет газопровода низкого давления представлен в таблице 22.

Таблица 22 - Гидравлический расчет газопровода низкого давления

Номер участка	Расчетный расход газа V, м3/ч	Длина участка, м	? о участка	Маркировка трубы х d, мм
0-1	104	7,3	25,4	57х3,0
1-2	52	1,8	14,4	57х3,0

5.5 Расчет приточно-вытяжной вентиляции

Приточно-вытяжная вентиляция эффективно выполняет функцию воздухообмена в помещениях, но при этом она еще и экономически выгодна.

Применение утилизированного тепла для подогрева приточного воздуха позволяет значительно снизить расходы на эксплуатацию самой системы.

Вентиляция котельной естественная приточно-вытяжная. Вытяжка в объеме 3-х кратного воздухообмена =388,8 м³/ч, осуществляется дефлектором Д 400 (Серия 5.904-51).

Приток из расчета компенсации вытяжки плюс воздух на горение газа (=1901,1 м³/ч) осуществляется с помощью двух приточных решеток АМР размерами 800х300 «Арктос».

Площадь остекления котельного зала составляет 4,3 м², что превышает норму.

Расчет сечения вентиляционной решетки: Требуемая площадь сечения вентиляционной решетки для притока воздуха в помещение котельной определяется по формуле:

,(39)

где= 1м/с - скорость воздуха в решетке (принимаем согласно изменению N1СП II-35-76).

Принимаем к установке 3 регулируемые приточные решетки размером 800x300 мм, фирмы “Арктика”.



6. ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

6.1 Выбросы загрязняющих и токсичных веществ с дымовыми газами в атмосферу

При сжигании различных видов топлива, наряду с основными продуктами сгорания (СО2, Н2О, N2), в воздух поступают загрязняющие твердые (зола и сажа), а также газообразные токсичные вещества, а именно: сернистый и серный ангидриды (SО2 и SO3), окислы азота (NO и NO2), фтористые соединения и соединения ванадия. В случае неполного сгорания топлива в топках уходящие газы могут содержать окись углерода СО, углеводороды СН4, С2Н4, а также канцерогенные углеводороды, например, бензапирен и др.

Все продукты неполного сгорания вредны, однако с использованием современных технологий сжигания топлива их формирование может быть предотвращено или сведено к минимуму; то же относится и к содержанию окислов азота в уходящих газах. Из всех окислов азота наиболее часто в дымовых газах содержится окись NO и двуокись NO₂, причем двуокись является наиболее стойким продуктом. Высшие окислы - N₂O₂, N₂O₄ и N₂O₅ - существуют в атмосферных условиях только при низких температурах.

Общий выброс сернистых соединений (SO₂ + SO₃) определяется начальной величиной содержания серы в топливе и не может быть устранен за счет каких-либо действий в организации топочного процесса. Таким образом, для достижения предельно допустимых концентраций сернистых и других соединений в атмосфере можно только выбором необходимой высоты дымохода, обеспечивающей рассеивание оставшихся твердых частиц и вредных газов в атмосфере.

Критерием санитарно-гигиенической оценки является предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества в воздухе. Под ПДК следует понимать такую концентрацию различных веществ и химических соединений, которая при ежедневном воздействии в течение продолжительно времени на организм человека не вызывает каких-либо патологических изменений или заболеваний.

Предельно допустимые концентрации атмосферных загрязнений устанавливаются в двух показателях: как максимально-разовые (за 20 мин) и среднесуточные (за 24 ч).

Из всех широко используемых видов топлива наиболее безвредным для окружающей среды является природный газ. При сжигании в котлоагрегатах природного газа наиболее вредными являются образующиеся при этом окислы азота. Существуют промышленные способы, позволяющие существенно снизить количество образующихся при сжигании топлива окислов азота. Кроме того, как и в других случаях, рассчитывается высота дымовой трубы, которая может рассеивать в слоях атмосферы эти вредные выбросы и, тем самым, не допускается превышение ПДК.

6.2 Методы подавления образования окислов азота в топках котлов

Для подавления оксидов азота используется рециркуляция дымовых газов в топочную камеру, которая снижает образование оксидов азота за счет 2-х факторов: уменьшения пика температур в ядре горения и снижения действующей концентрации кислорода на начальном участке факела.

Для организации рециркуляции дымовые газы обычно после экономайзера при температуре 300 - 400 °С отбираются специальными рециркуляционными дымососами и подаются в топочную камеру. При этом большое значение имеет способ ввода газов в топочную камеру: через шлицы под горелками, через кольцевой канал вокруг горелок и подмешивание газов в дутьевой воздух перед горелками.

Окислы азота образуются за счет окисления содержащегося в топливе азота и азота воздуха и содержатся в продуктах сгорания всех топлив - углей, мазутов и природного газа. Условием окисления азота воздуха является диссоциация молекулы кислорода воздуха под действием высоких температур в топке (1900 - 2000?). В результате реакций в топочной камере образуется в основном окись азота NO (более 95%). Образование двуокиси азота NO₂ за счет доокисления NO требует значительного времени и происходит при низких температурах на открытом воздухе [23].

Образование окислов азота в процессе горения топлива уменьшается при снижении температуры горения, при сокращении времени пребывания азота и кислорода в высокотемпературной части факела, а также при уменьшении количества свободного кислорода в факеле. Анализ основных факторов, влияющих на образование окислов азота, позволяет наметить методы их подавления в топке.

Радикальным способом снижения образования окислов азота является организация двухстадийного сжигания топлива, т.е. применение двухступенчатых горелочных устройств. По этому методу в первичную зону горения подается 50-70% необходимого для горения воздуха, остальная часть воздуха (50-30%) поступает во вторую зону, где происходит дожигание продуктов неполного сгорания.

Отвод теплоты из первичной зоны горения должен быть достаточно большим, чтобы заключительная стадия процесса горения происходила при более низкой температуре. Примерно тот же эффект происходит при получении растянутого по длине топочной камеры факела, что должно обеспечивать значительное снижение температурного уровня в топке и соответственно уменьшение образования окислов азота.

Как показали исследования, наиболее эффективным оказался способ рециркуляции дымовых газов, при котором происходит наибольшее снижение температуры в ядре факела. Подмешивая до 20-25% дымовых газов, удается снизить содержание окислов азота на 40-50%. Рециркуляция газа, наряду с уменьшением температуры горения, приводит к снижению концентрации кислорода, т.е. уменьшению скорости горения, растягиванию зоны горения и более эффективному охлаждению этой зоны топочными экранами.

Подача воды и пара в зону горения также приводит к снижению образования окислов азота. Ввод воды или водяного пара в количестве 5-10% всего количества воздуха снижает температурный уровень в топке, так же, как и при вводе рециркулирующего газа.

Снижение температуры подогрева и уменьшение избытка воздуха в топке тоже несколько уменьшает образование окислов азота как за счет снижения температурного уровня в топке, так и за счет уменьшения концентрации свободного кислорода.

Применение горелочных устройств позволяет существенно снизить выбросы окислов азота. Эффект достигаемый с помощью такого метода, основан на снижение концентрации кислорода на начальном участке факела, где происходит воспламенение и горение летучих.

Перечисленные способы при комплексном их использовании могут существенно снизить образование окислов азота в топке. В таблице 23 приведены возможные пределы снижения образования NO₂ в топках котлов для разных видов топлив, %.

Таблица 23 - Пределы снижения образования NO₂ в топках котлов

Методы снижения NO2	Топливо
	Газ	Мазут	Уголь
Малые значения т	33	33	25
Двухступенчатое горение	50	40	35
Двухступенчатое горение при малых значениях т	90	73	60
Рециркуляция дымовых газов	33	33	33
Рециркуляция дымовых газов при малых значениях т	80	70	50
Впрыск воды или пара	10	10	10



6.3 Сточные воды котельных и пути сокращения вредных выбросов

В котельных в зависимости от исходной воды и требований к качеству добавочной воды применяются различные схемы водоподготовительных установок.

Все использованные на водоподготовительных установках реагенты и соли, извлеченные из воды, должны удаляться. Количество сбрасываемых солей при этом достигает значительных величин. Так, для установки химводоподготовки производительностью 7,5 т/ч со стоками сбрасывается 7,5-10 кг/ч различных солей, а на более мощных установках эти цифры многократно возрастают. Солевые сбросы водоподготовительных установок содержат нейтральные соли, кислоты и щелочи, не являющиеся токсичными.

Однако эти сбросы приводят к существенному повышению солесодержания водоемов и изменению показателя рН. Со сточными водами предочистки сбрасываются также все уловленные органические вещества, повышающие биохимическую потребность водоема в кислороде, а также взвешенные вещества, поэтому непосредственный сброс этих вод в водоемы недопустим. По санитарным нормам в водоемах ограничено содержание ионов Cl до 350 мг/кг, ионов SO^2- до 500 мг/кг, в то время как они в больших количествах содержатся в сбрасываемых водах из водоподготовительных установок.

Сточные воды, загрязненные нефтепродуктами, представляют особую опасность для водоемов в связи с малыми значениями их ПДК. Нефтепродукты наносят серьезный вред водоемам, так как пленка, образующаяся на поверхности воды, уменьшает аэрацию. Сточные воды от химических промывок котлов имеют резкопеременный расход, а также изменение концентраций и состава примесей во время сброса. В отработанных растворах после химических промывок котлов содержится до 70-90% применяемых реагентов.

В настоящее время сточные воды водоподготовительных установок в основном корректируются по показателю рН, и в некоторых случаях из них непосредственно выделяются грубодисперсные примеси. Воду при рН9 целесообразно направлять на нейтрализацию кислых стоков ВПУ. Очистка сточных вод от нефтепродуктов в настоящее время осуществляется методом отстаивания, флотации и фильтрования.

Способ очистки сточных вод химических промывок и консервации оборудования зависит от состава примесей в воде. При обезвреживании сточных промывочных вод основным являются разрушение образовавшихся при промывках комплексов металлов с реагентами, выделение этих металлов в осадок и разрушение органических соединений. Простейшим решением при очистке обмывочных вод является их нейтрализация щелочными растворами (гидрооксидом натрия, содой, известью) с целью выделения вредных веществ в осадок с последующим его отделением от воды.



7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ГАЗОВЫХ КОНВЕКТОРОВ

7.1 Общие сведения

Газовый конвектор отопления - это автономный прибор для обогрева помещений, принцип работы которого построен на основе рекуперативного теплообменника, в котором происходит обогрев потока воздуха продуктами сгорания газа. Продукты сгорания газа в дальнейшем выводятся через трубу дымохода. В качестве топлива для газовых конвекторов можно использовать или сжиженный пропан-бутан или природный газ.

На рисунке 4 изображен обыкновенный газовый конвектор.

Рисунок 4 - Газовый конвектор

Прототипы нынешних газовых конвекторов были защищены патентами в Германии, Англии, Голландии еще в 30-х годах ХХ столетия. К 60-м годам высокачественные изменения автоматики управления и горелочного блока позволили создать газовые конвекторы, имеющие высокий КПД, простотой конструкции, надежностью в эксплуатации. Коаксиальная система воздухозабора и дымоудаления при закрытой камере сгорания позволила как отказаться от строительства дымоходов, так и обеспечила экологические преимущества газовых конвекторов. С одной стороны, это связано с тем, что при работе прибора не используется воздух из помещения, с другой стороны, выводимые продукты сгорания содержат минимальное количество вредных веществ.

В СССР производство газовых конвекторов, предназначенных для отопления жилых помещений, было организовано на Тбилисском заводе газовой аппаратуры. Тбилисский конвектор именовался газовоздушным калорифером АОГ-5, изображенным на рисунке 5. Он имел мощность 5,8 кВт, пьезомагнитное запальное устройство.

Рисунок 5 - Газовоздушный калорифер АОГ-5: А - общий вид; Б - разрез (в мм); 1 - запальник; 2 - пульт управления; 3 - поддон для розжига горелки; 4 - импульсные линии; 5 - газовый клапан; 6 - дымоход.

В современную Россию газовые конвекторы пришли в 1998 году. Практически одновременно ряд компаний - производителей решили провести сертификационные испытания и организовать реализацию газовых конвекторов на российском рынке. Однако, первую попытку распространения газовых конвекторов в России удачной назвать трудно.

7.2 Классификация газовых конвекторов

В соответствии с ГОСТом Р 51377-99 конвекторы отопительные газовые бытовые классифицируются:

- по категориям - в соответствии с характеристиками газов и давлений, для которых они предназначены;

- по типам - в соответствии со способами эвакуации продуктов сгорания и подачи воздуха для горения;

- по принципу действия.

Большинство газовых конвекторов, предлагаемых в России, предназначены к эксплуатации как на магистральном газе (метане) с рабочим диапазоном давления 15-20 мбар, так и на баллонном сжиженном газе (пропане, пропан-бутане) с рабочим диапазоном давления 30-36 мбар.

Все газовые конвекторы оснащены закрытой камерой сгорания, которая может быть исполнена из эмалированной листовой жаропрочной стали, из алюминиевого сплава или из чугуна. Устройство всех газовых конвекторов предполагает использование дымохода для удаления продуктов сгорания и воздухозаборное устройство для подачи в конвектор воздуха из-за пределов отапливаемого помещения.

В Европе по данному принципу широко используется разделение конвекторов на дымоходные и парапетные. В парапетных конвекторах применяется установка системы воздухозабора и дымоудаления через стену помещения на уровне установки отопительного прибора. При этом наиболее эффективны парапетные конвекторы, имеющие коаксиальную ("труба в трубе") систему воздухозабора и дымоудаления. В этом случае продукты сгорания выводятся по внутренней трубе, которая не соприкасается со стеной помещения, а воздухозабор происходит по внешней трубе, что обеспечивает подогрев, поступающего в камеру сгорания воздуха. По типу газовые конвекторы подразделяются на предназначенные для подсоединения к дымоходу с естественной тягой, либо - к дымоходу с принудительной вентиляцией.

По принципу действия аппараты подразделяются на предназначенные для нагрева воздуха в помещении за счет естественной конвекции и на аппараты с принудительной конвекцией (с помощью вентилятора). Также конвекторы подразделяются на оснащенные термостатом и не оснащенные термостатом.

Все газовые конвекторы комплектуются автоматикой безопасности, которая обеспечивает перекрытие газового клапана и отключение прибора в случаях временного прекращения подачи газа; снижения давления газа на входе в конвектор ниже минимального для данной модели уровня; затруднения вывода продуктов сгорания через дымоход или при недостаточном притоке воздуха для горения в связи с перекрытием ветрозащитного колпака. Эта система содержит блок контроля пламени, который вырабатывает сигнал, управляющий газовым клапаном. Модели газовых конвекторов, имеющие механический узел управления газовым клапаном на базе термопары и оборудованные пьезорозжигом для воспламенения фитиля запальной горелки, позволяют сделать газовый конвектор независимым от электропитания и существенно повышают его надежность в эксплуатации в связи с простотой и отсутствием электронных блоков.

Модели газовых конвекторов, оснащенные принудительной тягой, вентилятором обдува теплообменника, системой электронного ионизационного контроля пламени, уже в обязательном порядке требуют подключения к бытовой электрической сети с напряжением 220 В.

Элитные модели газовых конвекторов могут содержать помимо микропроцессора жидкокристаллический дисплей, сенсорную панель управления, автоматическое программирование режима работы конвектора, горелку с турбонаддувом, электронный термостат, увлажнитель воздуха и даже фильтр для подавления радиопомех. Цена данных моделей при тепловой мощности до 7 кВт может достигать 3000 EURO. Данные аппараты, как правило, поставляются в Россию на заказ под конкретные объекты со сроком исполнения 30 - 45 дней.

Наибольшее распространение в России получили парапетные аппараты мощностью от 1,5 до 6 кВт с естественной конвекцией, не использующие электропитания. Эта группа надежна в эксплуатации, проста при монтаже и имеет минимальную цену.

7.3 Область применения газовых конвекторов в России

Далее, хотелось бы остановиться на области применения газовых конвекторов в России, как наиболее эффективной с технико-экономической точки зрения, так и на определившейся в результате практических установок. В первую очередь рассмотрим область эффективного применения газовых конвекторов на природном магистральном газе.

Это, во-первых, помещения непостоянного проживания, такие как: загородные дома, дачи, гостиницы, базы отдыха и т. д. Эффективность использования газовых конвекторов в данных объектах определяется следующим: при неиспользовании каких-либо помещений конвекторы могут быть выключены, или в автоматическом режиме поддерживать требуемую температуру, например, 10°С, без вмешательства человека. При этом нет опасности размораживания водяного контура и соответствующих неприятных последствий. При желании использовать помещение газовые конвекторы в кратчайший срок - от 20 до 50 минут, обеспечат в нем температуру на уровне 20-22°С даже, если на улице - -20°С. Дополнительным преимуществом применения газовых конвекторов в зданиях, имеющих большое количество помещений, является то, что при выходе из строя по каким-либо причинам одного конвектора, вся остальная система остается работоспособной.

Далее следуют вспомогательные, технические помещения и приусадебные постройки, такие как, бани, гаражи, мастерские, оранжереи, прихожие, лестничные пролеты, чердачные помещения. В индивидуальных жилых домах газовые конвекторы в сочетании с газовой колонкой или бойлером могут являться как экономичной альтернативой другим видам отопления, так и дополнением к уже существующей системе центрального отопления. Газовые конвекторы эффективно применяются, например, при строительстве пристроек к уже введенным в эксплуатацию домам, или в качестве резервного (аварийного) отопления. Административные и офисные помещения эффективно отапливаются с помощью газовых конвекторов с использованием экономичного "ночного" режима.

При переходе промышленных предприятий на автономные системы отопления газовые конвекторы с хорошим экономическим эффектом применяются для обогрева многочисленных помещений небольшого объема. Отопление технических сооружений газопроводов, требующих поддержания в зимний период положительной температуры, может также осуществляться с помощью газовых конвекторов. Особенно хотелось бы остановиться на вопросе возможного применения газовых конвекторов в квартирах многоэтажных домов.

В России в настоящее время газовые конвекторы для отопления квартир предлагаются, в первую очередь, службам МЧС с целью обеспечения отопления в регионах, имеющих газифицированный жилой фонд и критическое состояние систем централизованного отопления.

В связи с тем, что подавляющее большинство газовых конвекторов предполагает работу от баллонов со сжиженным газом, открывается широкая область применения газовых конвекторов на объектах или использующих ранее более дорогие источники отопления или вовсе неотапливаемых.

В первую очередь, к ним следует отнести дачные и садовые дома в негазифицированных районах. Одного - двух баллонов со сжиженным газом достаточно для комфортного обеспечения теплом при установке газового конвектора в спальном помещении типового для России садового домика в течение всего дачного сезона - с мая по сентябрь.

Расход газа при работе конвектора мощностью 2,5 кВт в режиме максимального обогрева составляет 0,197 кг/час. Таким образом, 50 литровый баллон обеспечивает 114 часов непрерывной работы на полную мощность. С учётом включения обогрева в весенний и осенний периоды и прогрева в экономичном режиме прохладными летними ночами двух 50-ти литровых баллонов хватает для одного конвектора 2,5 кВт на один сезон (май-сентябрь). Большое количество миниатюрных торговых точек, сервисных предприятий и закусочных, которые устанавливаются вдоль автомобильных трасс, также возможно экономично и комфортно отопить с помощью установки газовых конвекторов.

Строители, газовики и нефтяники повсеместно используют мобильные конструкции в качестве жилых домов, служебных помещений, бытовок, даже культбудок. Наилучшим способом отопления данных мобильных сооружений является газовый конвектор, работающий от газового баллона.

Газовые конвекторы, работающие на баллонном газе, позволяют поддерживать необходимый температурный режим в гаражах индивидуальных автовладельцев, что позволяет обеспечить условия для проведения ремонтных работ, хранения сделанных на зиму продовольственных запасов.

Широкое распространение получило использование конвекторов с целью отопления кунгов машин аварийных служб. В первую очередь, речь идет о машинах водоканалов, энергетических предприятий, газовых служб. В России используются десятки тысяч машин данного типа.

Подводя итоги обзору ситуации с газовыми конвекторами в России, следует отметить, что газовые конвекторы имеют реальную возможность заполнить свободные ниши в российской малой теплоэнергетике. Благодаря таким свойствам парапетных аппаратов с естественной конвекцией как: низкий размер первоначальных затрат на организацию отопления, экономичность и комфортность в эксплуатации, безопасность, экологическая чистота, электронезависимость, данная группа конвекторов имеет наилучшие перспективы, исходя из сегодняшних российских потребностей.

7.4 Оценка технико-экономического эффекта от установки газовых конверторов

Рассматривается замена обычной системы отопления (радиаторы) на более эффективные приборы - газовые конверторы.

Срок окупаемости определяется по формуле (34):

,	(40)

где - капитальные затраты (содержат стоимость оборудования, монтажа, пуско-наладочных работ и проектирования).

Они более экономичны по размерам, их можно встраивать в стены. По стоимости конверторы выйдут не дороже, чем стальные радиаторы. КПД конвертора составляет около 93%. Для административного здания будет установлено 96 газовых конверторов стоимостью 12500 руб. каждый, итого получается 1200000 руб. на здание. Стоимость отопления с котельной и радиаторами, будет стоить с работами 1900000 руб.

(8 месяцев)

Система отопления с газовыми конверторами окупится через 0,63 года.



8. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОТЕЛЬНОЙ

8.1 Анализ условий труда при эксплуатации котельной

Организация работы по обеспечению здоровых и безопасных условий труда, внедрению новых средств и методов предупреждения производственного травматизма, профзаболеваний и общей заболеваемости возложена на отдел охраны труда и техники безопасности. Под охраной труда понимается система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий, и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда.

Эксплуатация котельных - это комплекс мероприятий, направленный на поддержание постоянной работоспособности и исправного состояния газовых котельных, вспомогательного оборудования и коммуникационных систем, включая систему автоматизированного управления и электроники.

Мероприятия по охране труда на каждом рабочем месте являются приоритетными и направлены на сохранение здоровья, работоспособности работников, снижение потерь рабочего времени и повышение производительности труда.

Санитарно-гигиенические условия труда обеспечиваются необходимым температурно-влажностным режимом помещения в зависимости от наружной температуры воздуха (отопление, приточно-вытяжная вентиляция). В помещениях предусматривается необходимое естественное и искусственное освещение в соответствии со СП 23-05-95* «Естественное искусственное освещение». Бытовые помещения ограждены от шума действующего оборудования глухими стенами.

Котлоагрегаты и вспомогательное оборудование оснащены в соответствии с действующими нормами и правилами необходимыми технологическими защитами, отключающими котёл при аварийных ситуациях и осуществляющими звуковую сигнализацию отклонения технологических параметров от норм. Оборудование и трубопроводы с температурой стенок более 450 °С изолируются, арматура размещается в местах, удобных для технического обслуживания.

Работающие обеспечены бытовыми помещениями в соответствии с группой производственных процессов и характером выполняемых работ в соответствии со СП 2.09.04-87* «Административные и бытовые здания». Бытовые помещения расположены за пределами котельной.

В состав бытовых помещений входят:

· комната приема пищи;

· комната обслуживающего персонала;

· санузлы;

· душевые.

Питание работающих осуществляется в комнате приёма пищи, расположенной в бытовых помещениях.

Медицинское обслуживание работающих предусматривается по договору с городскими учреждениями здравоохранения.

8.2 Меры безопасности при эксплуатации котельной

В промышленности получили распространение многие виды технологического оборудования, в том числе котлы, сосуды, работающие под давление и компрессорные установки. Которые представляют собой оборудование работающие под давлением. Неправильная эксплуатация вышеуказанного оборудования может привести к взрывам и значительным разрушениям.

К оборудованию, работающему под давлением относится оборудования находящиеся под давлением воды, воздуха или пара свыше 0,7 кгс/см2 или при температуре воды более 115 °С.

К обслуживанию такого оборудования допускаются лица старше 18 лет, прошедшие обучение и проверку знаний. Здание котельной должно быть выполнено из несгораемых материалов. Котельные станции площадью пола до 200 м2 должны быть оборудованы не менее чем 1 выходом, а с большой площадью не менее чем 2 выходами. В помещениях котельных должен быть обеспечен уровень естественного и искусственного освещения, соответствующий требованиям нормативных актов. При установке ламп на высоту менее 2,5 м для питания осветительных установок должно применяться напряжение не более 36 В.

Для обеспечения безопасных эксплуатации котлы должны быть оборудованы приборами для контроля режима работы, предохранительными устройствами, запорной арматурой и указателями уровня жидкости.

В котельной запрещается хранение легковоспламеняющихся и горючих веществ. Складирование материалов в проходах запрещено. В помещение должны быть установлены телефоны или сигнальные устройства для экстренного вызова аварийных служб. При возникновении пожара в котельной необходимо немедленно вызвать аварийно-пожарную команду и при возможности приступить к тушению пожара. О каждой аварии или инциденте в котельной владелец котельной должен сообщить в Ростехнадзор для создания комиссии по расследованию причин аварии или инцидента.

8.3 Расчет освещенности помещения котельной

Существуют два источника света - естественные и искусственные источники, созданные человеком. Основные искусственные источники света, применяемые ныне, - электрические источники, прежде всего лампы накаливания и газоразрядные лампы. Источник света излучает энергию в виде электромагнитных волн, имеющих различную длину волны.

Искусственное освещение. Основным методом расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности является метод светового потока (коэффициента использования). Необходимый световой поток л Ф (лм) от одной лампы накаливания или группы ламп светильника при люминесцентных лампах рассчитывают по формуле:

(41)

где - нормированная минимально-допустимая освещенность (лк), которая определяется нормативом;

- площадь освещаемого помещения (м²);

- коэффициент неравномерности освещения, который зависит от типа ламп (для ламп накаливания и дуговых ртутных ламп - 1,15, для люминесцентных ламп -1,1);

- коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и снижение светоотдачи в процессе эксплуатации, зависящий от вида технологического процесса, выполняемого в помещении и рекомендуемый в нормативах СП 23-05-95 (обычно k= 1,3...1,8);

- число светильников в помещении;

- коэффициент затенения, который вводится в расчет только при наличии крупногабаритного оборудования, затеняющего рабочее пространство;

- коэффициент использования светового потока ламп, учитывающий долю общего светового потока, приходящуюся на расчетную плоскость, и зависящий от типа светильника, коэффициента отражения потолка с_п и стен с с_с, высоты подвеса светильников, размеров помещения, определяемых индексом i помещения.

Индекс помещения определяется по формуле:



(42)

где и - длина и ширина помещения, м;

- высота подвеса светильников над рабочей поверхностью.

Коэффициент использования светового потока ламп з определяют по таблицам, приводимым в СП 23-05-95 в зависимости от типа светильника, , и индекса і.

Некоторые значения представлены в табл. 1 Приложения 4. По полученному в результате расчета световому потоку по ГОСТ 2239-79* и ГОСТ 6825-91 выбирают ближайшую стандартную лампу и определяют ее необходимую мощность. Световые и электрические параметры некоторых наиболее широко используемых ламп приведены в табл. 2, 3 Приложения 4. Умножив электрическую мощность лампы на количество светильников , можно определить электрическую мощность всего освещения помещения.

При выборе типа лампы допускается отклонение от расчетного светового потока лампы до -10 % и +20 %. Если такую лампу не удалось подобрать, выбирают другую схему расположения светильников, их тип и повторяют расчет.

Расчет освещения от светильников с люминесцентными лампами целесообразно выполнять, предварительно задавшись типом, электрической мощностью и величиной светового потока ламп. С использованием этих данных необходимое число светильников определяют по формуле:

(43)



где - число принятых рядов светильников.

Принимаем к установке лампы ЛДЦ30-4 30 Вт.

8.4 Пожарная безопасность зданий и сооружений

Пожарная безопасность зданий и сооружений при проектировании обеспечивается объемно-планировочными решениями, подбором и компоновкой огнестойких строительных конструкций, выбором и расстановкой противопожарных преград, планировкой путей эвакуации и противопожарного водоснабжения.

Предотвращение распространения пожара достигается конструктивными и объемно-планировочными решениями, предшествующими распространению опасных факторов пожара по помещению, между помещениями, между группами помещений различной функциональной пожарной опасности, между этажами и секциями, между пожарными отсеками, а также между зданиями.

Для предотвращения распространения пожара здания разделяются на отдельные объемы (части) противопожарными преградами. Противопожарные преграды предназначаются для предотвращения распространения пожаров и продуктов горения из помещения или пожарного отсека с очагом пожара в другие помещения. Преграды препятствуют непосредственному распространению огня, воздействию лучистой энергии и передачи тепла посредством теплопроводности. К противопожарным преградам относятся: противопожарные стены; перегородки и перекрытия.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В выпускной квалификационной работе «Проект крышной котельной для административного здания» в г. Вологде выполнены следующие этапы проектирования: определены плотность и теплота сгорания газа Ухтинского месторождения; расходы теплоты и топлива на отопление; подбор вспомогательного оборудования (теплообменник, насосы, расширительный бак, химводоочистка, дымовая труба).

Также в дипломном проекте были разработаны следующие главы:

- технико-экономическое обоснование использования газовых конвекторов;

- безопасность жизнедеятельности при эксплуатации котельной

- экологичность проекта и защита окружающей среды.



СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ионин, А.А. Газоснабжение: учеб. для вузов/ А.А Ионин. - Москва: Стройиздат, 1989. - 439с.

2. Стаскевич, Н.Л. Справочник по газоснабжению и использованию газа/ Н.Л. Стаскевич, Г.Н. Северинец, Д.Я. Вигдорчик. - Ленинград: Недра, 1990. - 762с.

3. ГОСТ 16037-80*. Соединения сварные стальных трубопроводов. Основные типы, конструктивные элементы и размеры. - Введ. 01.07.1981. - Москва: МЭИ, 1981. - 63 с.

4. Свод правил по проектированию и строительству: Общие положения по проектированию и строительству газораспределительных систем из металлических и полиэтиленовых труб: СП-42-101-2003/ Госстрой России. - Введ. 26.06.2003 - Москва: Стройиздат, 2003.-98с.

5. Сыцянко, Е.В. Газоснабжение района города: методические указания для выполнения курсового и дипломного проектирования по дисциплине «Газоснабжение» - Вологда: , 2016.- 40 с.

6. Строительные нормы и правила: Безопасность труда в строительстве: СП 12-03-2001: введ. 01.09.2001. - Москва: ГУП ЦПП, 2001. - 38 с.

7. Строительные нормы и правила: Пожарная безопасность зданий и сооружений: СП 21-01-97: введ. 01.01.1990. - Москва: ГУП ЦПП, 2002. - 16 с.

8. Девисилов, В. А. Д32 Охрана труда: учебник. -- 3-е изд., испр. и доп. -- Москва: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2013. -- 448 с.

Размещено на Allbest.ru