Проектирование индивидуальных тепловых пунктов для обеспечения теплоснабжения нагрузок отопления, вентиляции и горячего водоснабжения здания
Расчет принципиальной тепловой схемы и выбор оборудования. Автоматизация оборудования индивидуальных тепловых пунктов в объеме требований СП 41-101-95. Регулирование параметров теплоносителя в системах отопления и вентиляции. Экономический расчет проекта.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | дипломная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.09.2014 |
| Размер файла | 406,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Функции защит электрооборудования: защита двигателей насосов от неправильного чередования фаз с помощью реле контроля фаз. Сигнализация состояния электрооборудования: наличие напряжения и правильное чередование фаз в сети (желтая сигнальная лампа на лицевой панели шкафа управления ИТП). Авария сети происходит при отсутствии какой-либо из фаз, неправильное чередование фаз (красная сигнальная лампа на лицевой панели шкафа управления ИТП).
Схемой предусмотрено управление сдвоенным циркуляционным насосом отопления TPD 80-170/4, сдвоенным циркуляционным насосом вентиляции TPD 150-220/4 в режиме один - рабочий и один - резервный. Система позволяет работать только в автоматическом режиме. Пуск какого-либо из насосов вручную не предусмотрен. С помощью программируемого микроконтроллера система обеспечивает: автоматическое включение резервного насоса при условии прекращения подачи питания на рабочий насос; автоматическое переключение (смена) рабочего насоса один раз в неделю (выравнивание времени наработки).
Также схемой предусмотрено управление двумя одиночными насосами циркуляции ГВС марки ТP 32-80/4. Система позволяет работать только в ручном режиме.
Функции защит электрооборудования: защита от токов короткого замыкания и перегрузки двигателей насосов с помощью термомагнитных автоматических выключателей.
Для защиты насосов от работы по «сухому ходу» используются реле давления (прессостаты) с диапазоном измерения -0, - 8,0 бар:
- При достижении минимально-допустимого давления во всасывающем трубопроводе (настройка 1,0 бар), происходит прекращение подачи питания на насос с помощью контактов промежуточного реле по сигналам датчиков;
- при снятии сигнала (настройка 1,5 бар) происходит восстановление подачи питания на рабочий насос.
Сигнализация состояния электрооборудования:
- наличие питающего напряжения насосов циркуляции ГВС (светодиоды, встроенные в ключи управления работой насосов);
- низкое давление на всасе насосов циркуляции ГВС (красная сигнальная лампа (2 шт.) на лицевой панели шкафа управления ИТП).
Функции защит электрооборудования: защита от токов короткого замыкания и перегрузки двигателей насосов с помощью термомагнитных автоматических выключателей. Для увеличения надежности электросхемы, ключи управления работой насосов (Imax= 3 А) вынесены в отдельные цепи питания и управляют включением/отключением насосов с помощью контактов контакторов (Inom= 9 А).
Сигнализация состояния электрооборудования - наличие питающего напряжения насосов циркуляции отопления, вентиляции и ГВС (светодиоды, встроенные в ключи управления работой насосов).
Система автоматического управления регулирующими клапанами отопления и ГВС.
Системой предусмотрено управление пятью регулирующими клапанами для поддержания в контурах систем отопления и вентиляции температуры, соответствующей графику 9070оС, в контурах систем ГВС температуры, соответствующей графику 65/5оС, в зависимости от температуры наружного воздуха. В качестве устройств, управляющих работой регулирующих клапанов отопления, вентиляции и ГВС I, II зон, используются электронные регуляторы температуры ECL 300 C66.
Регулятор ECL Comfort 300 может быть переключен на различные прикладные задачи с помощью ECL-карт. Каждая ECL-карта обеспечивает функционирование регулятора ECL Comfort 300 применительно к конкретной схеме теплоснабжения.
Управляющая карта С66 предназначена для обеспечения работы электронного регулятора ECL Comfort 300 в технологических схемах систем водяного отопления и систем горячего водоснабжения. Регулятор с картой С66 поддерживает температуру теплоносителя, поступающего в систему отопления, в зависимости от температуры наружного воздуха, а также постоянную температуру горячей воды в системе ГВС.
Регулятор, настроенный на работу с картой С66, кроме функций регулирования, позволяет:
- осуществлять регулирование системой отопления с коррекцией по температуре воздуха в помещении (при установке комнатного датчика);
- программировать снижение температуры воздуха в помещении и горячей воды в системе ГВС по часам суток и дням недели;
- производить форсированный натоп помещений после периода снижения температуры внутреннего воздуха;
- автоматически отключать систему отопления на летний период при переходе температуры наружного воздуха определенной границы;
- периодически включать электроприводы насоса и регулирующего клапана во время летнего отключения систем отопления;
- защищать систему отопления от замораживания.
С помощью карты С66 возможна настройка ряда параметров регулирования и выполнение самонастройки регулирования системы горячего водоснабжения.
В качестве датчика температуры наружного воздуха используется датчик со шкалой -30…+50оС. А в качестве датчиков температуры теплоносителя используются термопреобразователи сопротивления со шкалой 0…+140оС.
Системой предусмотрено управление одним регулирующим клапаном для поддержания в контуре системы ГВС III зоны температуры, соответствующей графику (65/5оС) в зависимости от температуры наружного воздуха.
В качестве устройства, управляющего работой регулирующего клапана ГВС III зоны, используется электронный регулятор температуры ECL 200 P16.
В качестве датчика температуры наружного воздуха используется датчик с диапазоном измерения -50...+50°C.
В качестве датчиков температуры используются термопреобразователи сопротивления с диапазоном измерения 0...+140°C.
Для защиты насосов от работы по «сухому ходу» используется реле давления (прессостат) со шкалой -0,2…8,0 бар. При достижении минимально-допустимого давления во всасывающем трубопроводе (настройка 0,5 бар), происходит прекращение подачи питания на насосы с помощью программируемого микроконтроллера в составе шкафа управления ИТП. При снятии сигнала (настройка 1,0 бар) происходит восстановление подачи питания на рабочий насос.
Ручной и автоматический режимы работы, сигнализация неисправности имеются.
Функции защит электрооборудования: защита погодного компенсатора и приводов регулирующих клапанов отопления и ГВС от токов короткого замыкания с помощью автоматических выключателей.
Системой автоматического управления насосами подпитки предусмотрено управление двумя насосами подпитки отопления марки CR 1-7 и двумя насосами подпитки вентиляции CR 5-12 в режиме один - рабочий и один - резервный. Принудительный пуск какого-либо из насосов не предусмотрен. В качестве датчика, управляющего работой насосов, используется контактный датчик давления со шкалой -0,2…8,0 бар.
С помощью программируемого микроконтроллера система обеспечивает: автоматическое включение/отключение насоса и открытие/закрытие электромагнитного клапана по сигналам датчика давления. Также автоматическое включение/отключение второго насоса, при недостаточной производительности рабочего; автоматическую смену последовательности включения насосов после каждого цикла (выравнивание времени наработки); автоматическое включение резервного насоса по сигналам датчика давления при условии отсутствия требуемого напора после попытки включения одного из насосов.
2. Коммерческий учет тепловой энергии и теплоносителя
Коммерческий учет тепловой энергии и теплоносителя (далее УКУТ) ведется по четырем трубопроводам и включает в себя:
измерение и индикацию расхода в трубопроводах подачи и возврата сетевой воды, подпиточной воды отопления, воды идущей на летнее ГВС, температуры и давления в трубопроводах подачи и возврата сетевой воды, температуры воды в трубопроводе летнего ГВС;
расчет и хранение в суточных и месячных архивах значений потребленного тепла, а также в часовых, суточных и месячных архивах значений расходов, давлений и температур;
регистрацию количества потреблённого тепла, а также параметров расхода, давления и температуры на глубину 192 часа, 62 суток, 12 месяцев;
расчет и хранение в текущих, часовых, суточных и месячных архивах значений количества потребленного тепла и расходов;
расчет и индикацию текущих значений температур;
расчет и индикацию текущих давлений теплоносителя.
В узле учета предусмотрено:
подключение датчиков температуры прямой и обратной сетевой воды, а также датчиков температуры воды, идущей на летнее ГВС (ТПТ 1-3), к теплорегистратору КАРАТ;
подключение датчиков давления прямой и обратной сетевой воды (МЕТРАН-55-ДИ) к теплорегистратору КАРАТ;
подключение вихреакустического преобразователя расхода МЕТРАН-300 ПР-150 на подающем трубопроводе к теплорегистратору КАРАТ;
подключение вихреакустического преобразователя расхода МЕТРАН-300 ПР-150 на обратном трубопроводе к теплорегистратору КАРАТ;
подключение вихреакустического преобразователя расхода МЕТРАН-300 ПР-25 на линии подпитки к теплорегистратору КАРАТ;
подключение вихреакустического преобразователя расхода МЕТРАН-300 ПР-50 на линии подачи летнего ГВС к теплорегистратору КАРАТ.
Перечень документов, на основании которых создается УКУТ:
"Правила учета тепловой энергии и теплоносителя", утверждены приказом Министерства топлива и энергетики 12 сентября 1995г.;
ГОСТ 34.201-89 "Информационные технологии. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем";
ГОСТ 34.602-89 "Техническое задание на создание автоматизированной системы";
“Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды”, утверждены Гостехнадзором России постановлением №45 от 18.07.94.
Назначение.
УКУТ предназначен для осуществления автоматизированного коммерческого учета потребляемой тепловой энергии и теплоносителя, а также контроля состояния оборудования.
Основные цели и задачи создания УКУТ:
организация коммерческого учета потребляемого количества тепловой энергии, расхода теплоносителя на отопление, подпитку и летнее горячее водоснабжение с применением современного оборудования;
переход объекта на расчеты с Энергоснабжающей организацией за потреблённую тепловую энергию по показаниям приборов УКУТ;
обеспечение достоверности, полноты, надежности и оперативности получения информации персоналом обслуживающей организации о процессах теплопотребления от источника теплоснабжения;
контроль за рациональным использованием тепловой энергии.
Теплорегистратор КАРАТ мод. 2001-01 (далее КАРАТ) предназначен для:
обработки поступающих сигналов от датчиков и расходомеров;
расчета месячного, суточного, часового и мгновенного значений параметров теплоносителя (объемного и массового расходов, температуры, давления, тепловой энергии) и их архивирования;
вывода информации на цифровое табло;
диагностики состояния системы (обрыв проводов датчиков, выход за границы пределов измерения, тестирование микропроцессорного блока).
передачи информации по интерфейсу RS 232 через выделенные сети и модем на ЭВМ верхнего уровня типа IBM PC/AT (теледиспетчеризации - по желанию).
V. Электроснабжение и электропривод
По степени надежности электроснабжение ИТП относится ко II категории. Электроснабжение ИТП осуществляется по двум независимым вводам. Предусмотрено автоматическое переключение на резервный ввод при пропадании напряжения, пропадании одной из фаз, а также при выходе напряжения на рабочем вводе за установленные пределы (минимум-максимум). Напряжение силовых сетей 380/220 В, сетей управления 220В.
На вводе установлен силовой шкаф с АВР и учетом электроэнергии согласно п. 14.23 СНиП II 35-76.
Основными потребителями электроэнергии на напряжении до 1000 В являются: насосы различного назначения, электрическое освещение.
Для распределения электроэнергии и управления электрооборудованием в ИТП установлен шкаф управления. Шкаф управления предназначен для установки силовой электроарматуры (автоматических выключателей, пускателей).
Для насосов ИТП предусмотрено автоматическое управление. Подвод кабелей к двигателям насосов выполнено в крытом перфорированном лотке 50 х 100 мм.
Для освещения помещения ИТП установлены светильники ЛПП-24-2Ч36-613 с люминесцентными лампами. Аварийное освещение предусмотрено светильниками во взрывобезопасном исполнении с лампами накаливания 150 Вт напряжением 220В, дежурное - светильником во влагозащищённом исполнении. Управление рабочим и аварийным освещением осуществляется выключателями, расположенными снаружи у входа в ИТП.
Для защиты персонала от поражения током все электродвигатели оснащены защитными средствами, предусмотрено заземление всех металлических частей электрооборудования. Корпус шкафа управления ИТП заземлён проводником ПВ-1 сечением 6,0 мм2.
Проектом предусматривается наружный и внутренний контур заземления ИТП.
Раздел «Электроснабжение и электропривод» данного проекта включает в себя:
1. Проверку соответствия мощностей электродвигателей характеристикам насосов.
2. Расчет электрических нагрузок ИТП.
3. Выбор проводов и жил кабелей.
4. Выбор аппаратов управления и защиты.
1. Проверка соответствия мощностей электродвигателей характеристикам насосов
1. Мощность двигателя для циркуляционного сдвоенного насоса отопления TPD 80-170/4 фирмы «Грундфос».
, кВт,
где:
- коэффициент запаса
- удельный вес жидкости при t=95оС,
- производительность насоса,
- напор насоса, м вод. ст.
м вод. ст.
- КПД насоса.
- КПД передачи
кВт.
Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=4х2 кВт. Следовательно, делаем вывод, что насос подобран верно.
2. Мощность двигателя для циркуляционного насоса вентиляции сдвоенного TPD 150-220/4 фирмы «Грундфос».
, кВт,
где:
- коэффициент запаса
- удельный вес жидкости при t=95оС,
- производительность насоса,
- напор насоса, м вод. ст.
м вод. ст.
- КПД насоса.
- КПД передачи
кВт.
Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=18,5х2 кВт. Следовательно, делаем вывод, что насос подобран верно.
3. Мощность двигателя для циркуляционного насоса ГВС 1, 3 зоны TP 32-80/4 фирмы «Грундфос».
, кВт,
где:
- коэффициент запаса
- удельный вес жидкости при t=95оС,
- производительность насоса,
- напор насоса, м вод. ст.
м вод. ст.
- КПД насоса.
- КПД передачи
кВт.
Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=0,25 кВт. Следовательно, делаем вывод, что насос подобран верно.
4. Мощность двигателя насоса подпитки отопления марки CR 1-7F фирмы «Грундфос».
м вод. ст.
кВт.
Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=0,37 кВт. Следовательно, делаем вывод, что двигатель подобран верно.
5. Мощность двигателя насоса подпитки вентиляции марки CR 5-12F фирмы «Грундфос».
м вод. ст.
кВт.
Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=2,2 кВт. Следовательно, делаем вывод, что двигатель подобран верно.
6. Мощность двигателя насосной станции ГВС 1 зоны марки CRЕ 15-3F 2 шт. фирмы «Грундфос».
м вод. ст.
кВт.
Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=3х2=6 кВт. Следовательно, делаем вывод, что двигатель подобран верно.
7. Мощность двигателя насосной станции ЛГВС 2 зоны марки CRЕ 3-23F фирмы «Грундфос».
м вод. ст.
кВт.
Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=2,2 кВт. Следовательно, делаем вывод, что двигатель подобран верно.
8. Мощность двигателя насосной станции ЛГВС 3 зоны марки CRЕ 3-36F фирмы «Грундфос».
м вод. ст.
кВт.
Насос комплектуется встроенным электродвигателем номинальной мощностью N=3 кВт. Следовательно, делаем вывод, что двигатель подобран верно.2. Расчет электрических нагрузок ИТП
Полная расчетная нагрузка ИТП , кВА:
, кВА,
где
- расчетная активная мощность ИТП, кВт
, кВт,
где
- расчетная активная нагрузка для потребителей группы А (потребители с переменной нагрузкой), кВт
Все электроприемники ИТП являются постоянными. К переменным потребителям можно отнести лишь приводы регулирующих клапанов, но так как их мощность очень мала (порядка 1 Вт), то их не учитываем. Переменной также является мощность розетки, ее в расчет суммарной мощности также не включаем.
, кВт,
- расчетная реактивная мощность ИТП, кВАр.
, кВАр.
- расчетная активная нагрузка для потребителей группы Б, кВт
, кВт
- расчетная активная нагрузка для потребителей группы Б, кВт
, кВт
Максимальная нагрузка группы ЭП:
где
- коэффициент использования одного или группы ЭП;
- коэффициент максимума (для ЭП группы Б =1);
- групповая номинальная мощность, кВт;
Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:
Номинальная мощность n однотипных ЭП:
где - номинальная мощность одного ЭП;
- число однотипных ЭП.
Циркуляционный насос TPD 80-170/4
Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:
Номинальная мощность:
Расчетная активная нагрузка:
Расчетная реактивная нагрузка:
Циркуляционный насос TPD 150-220/4
Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:
Номинальная мощность:
Расчетная активная нагрузка:
Расчетная реактивная нагрузка:
Циркуляционный насос TP 32-80/4
Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:
Номинальная мощность:
Расчетная активная нагрузка:
Расчетная реактивная нагрузка:
Подпиточные насосы CR 1-7F
Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:
Номинальная мощность:
Расчетная активная нагрузка:
Расчетная реактивная нагрузка:
Подпиточные насосы CR 5-12F
Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:
Номинальная мощность:
Расчетная активная нагрузка:
Расчетная реактивная нагрузка:
Насосная станция ГВС 1 зоны 2CRЕ 15-3
Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:
Номинальная мощность:
Расчетная активная нагрузка:
Расчетная реактивная нагрузка:
Насосная станция ЛГВС 2 зоны CRЕ 3-23
Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:
Номинальная мощность:
Расчетная активная нагрузка:
Расчетная реактивная нагрузка:
Насосная станция ЛГВС 3 зоны CRЕ 3-36
Средние активная и реактивная нагрузки за наиболее нагруженную смену:
Номинальная мощность:
Расчетная активная нагрузка:
Расчетная реактивная нагрузка:
кВт
квар.
Осветительная нагрузка:
где - удельная расчетная мощность на 1 м2 производственной площади (F), Вт/м2; определяем по табл. 2.4.[3].
В качестве источника света в помещении установлены светильники с люминесцентными лампами ЛПП-24-2х36-613 с , . Предусмотрено также аварийное освещение взрывозащищенными светильниками ВЗГ-200.
- коэффициент спроса освещения;
Полную расчетную нагрузку определяем суммированием расчетных нагрузок силовых и осветительных групп электроприемников:
3. Выбор проводов и жил кабелей
Все потребители, имеющие питание 220 В, присоединены к сети по трехпроводной схеме, потребители, имеющие питание 380 В, присоединены по пятипроводной схеме.
Сечения проводов, жил кабелей и шин выбирают, учитывая следующие показатели:
- по нагреву длительно допустимым током;
- по нагреву кратковременным током КЗ;
- по падению напряжения от источника до приемника;
- по механической прочности;
- по экономической плотности тока.
По условию нагрева сечение проводов и кабелей напряжением до 1 кВ выбирается в зависимости от длительно допустимой токовой нагрузки:
где
- расчетный ток нагрузки;
- длительно допустимый ток на провода, кабели и шинопроводы, определяется по табл. 6.1-6.6 [3];
- поправочный коэффициент на условия прокладки проводов и кабелей, определяется по табл. 6.7 [3];
- поправочный коэффициент на число работающих кабелей, лежащих рядом в земле в трубах или без труб, определяется по табл. 6.8 [3].
Расчетный ток нагрузки для одного двигателя:
4. Выбор аппаратов управления и защит
При работе аппаратов управления учитывается режим работы, для которого они предназначены. Для обеспечения нормальных условий эксплуатации необходимо учитывать требования в отношении климатического исполнения аппаратов и категории их размещения.
В качестве аппаратов защиты применяются плавкие предохранители или автоматические воздушные выключатели с встроенными тепловыми (для защиты от перегрузок) и электромагнитными (для защиты от токов короткого замыкания) реле.
Выбор автоматов производится: по напряжению установки по роду тока и его значению по коммуникационной способности Здесь - напряжение на установке; - номинальное напряжение автомата; - рабочий ток установки; - номинальный ток автомата; - ток короткого замыкания.
Номинальный ток теплового электромагнитного или комбинированного расцепителя автоматического выключателя выбирается только по расчетному току линии и .
1.Линия ввода.
Учитывая, что запуск электродвигателей происходит не одновременно, за пиковый ток принимаем пусковой ток наибольшего в группе двигателя.
Максимальный кратковременный пиковый ток , А:
,
где А- рабочий ток наибольшего в группе двигателя (циркуляционного насоса вентиляции),
- кратность пускового тока двигателя.
А
На вводной линии к установке принимаем 3-х фазный вводной автоматический выключатель типа INTERPAC T фирмы «Scneider electric» (Германия) с характеристикой С (для защиты цепей с активной и частично индуктивной нагрузкой): А.
2.Линия ввода на шкаф ШАУ ИТП.
Суммарный расчетный ток линии ввода , А:
А
Учитывая, что запуск электродвигателей происходит не одновременно, за пиковый ток принимаем пусковой ток наибольшего в группе двигателя.
Максимальный кратковременный пиковый ток , А:
,
А- рабочий ток наибольшего в группе двигателя (циркуляционного насоса котельного контура),
На вводной линии к установке принимаем 3-х фазный вводной автоматический выключатель типа INTERPAC T фирмы «Scneider electric» (Германия) с характеристикой А (для защиты цепей с активной и частично индуктивной нагрузкой): А.
3. Линия ввода на шкаф УКУТ.
На линии к установке принимаем однофазный автоматический выключатель типа C60А фирмы «Schneider electric» (Германия) с характеристикой С (для защиты цепей с активной и частично индуктивной нагрузкой): А.
4. Линия электропитания сети рабочего освещения и розеток.
На линии к установке принимаем трехфазный автоматический выключатель типа C60А фирмы «Schneider electric» (Германия) с характеристикой С (для защиты цепей с активной и частично индуктивной нагрузкой): А.
VI. Безопасность жизнедеятельности
Проектируемый ИТП в г. Екатеринбурге предназначен для обеспечения теплоснабжения нагрузок отопления и горячего водоснабжения.
ИТП полностью автоматизирован. Специально принятого персонала для обслуживания ИТП не требуется, т.к. все необходимые специалисты и службы на предприятии имеются и должностные требования, связанные с поддержанием ИТП в рабочем состоянии, включаются в служебные обязанности. Ремонт оборудования, арматуры, приборов контроля и регулирования предусмотрено производить специализированной организацией, имеющей соответствующие лицензии, с использованием ее базы и инвентарных устройств. На период ремонтных работ в помещении ИТП может находиться персонал специализированной организации. Характеристика рабочего места персонала (в помещении ИТП):
1) Площадь помещения ИТП 75,6 м2 (размеры в плане 12.00 х 6.30 м);
2) Объем помещения ИТП 340 м3 (высота 4,5 м);
3) Количество рабочих мест - нет;
4) Используемое оборудование и аппаратура:
- пять разборных пластинчатых теплообменника ( один М10-BFG» количество пластин 51, один М15-BFG» количество пластин 134, три М6-BFG кол-во пластин ( 122, 30, 29 шт.) фирмы «Альфа Лаваль»;
- 2 насоса циркуляции TPD 150-220/4 фирмы «Грундфос» подача 214 м3/ч, напор 18.7 м. вод ст;
- 1 насос циркуляции ГВС 1 зоны UPS 32-80 180 фирмы «Грундфос» подача 2.7 м3/ч, напор 6,0 м. вод ст;
- 2 насоса циркуляции ГВС 2, 3 зоны TP 32-80/4 фирмы «Грундфос» подача 0,6 м3/ч, напор 7,0 м. вод ст;
- приборы регулирования: контроллер ECL Comfort 300 C66, регулирующий клапан отопление/привод VF-80/AMV 523, Pу=16 бар, регулирующий клапан ГВС/привод VB2-50/AMV 30;
Санитарно-защитная зона для ИТП согласно СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» [7] не предусмотрена.
Климатические условия в г. Екатеринбурге, где расположен ИТП по СНиП 23-01-99 «Строительная климатология» [8]: расчетная температура воздуха в теплый период t = 22 оС, в холодный период t = -35 оС; преобладающее направление ветра - западное; минимальная из средних скоростей ветра - 4 м/с. Фоновые концентрации в районе по данным Уральского межрегионального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (УГМС) составляют: Cф(NO2) = 0,050 мг/м3, Cф(SO2) = 0,015 мг/м3.
1. Характеристика опасных производственных факторов и мероприятий по обеспечению травмобезопасности оборудования
В данном ИТП можно выделить следующие виды опасных производственных факторов и соответствующие мероприятия по обеспечению травмобезопасности.
Все насосное оборудование имеет уровень шума 70 дБА и низкий уровень вибрации. Применение амортизационных устройств снижает уровень шума и вибрации. Вибрации, распространяющиеся по коммуникациям, ослабляются стыковкой через звукопоглащающие материалы (прокладки из резины и пластмассы). Применяются мастики, наносимые на поверхность металла. Освещение ИТП является искусственным.
Общая оценка условий труда: т. к. уровни факторов среды и трудового процесса не превышают установленных гигиенических нормативов, то условия труда относятся к допустимым условиям труда (второй класс).
Термические опасности: трубопроводы горячей воды;
Все источники термической опасности имеют тепловую изоляцию.
Для трубопроводов, арматуры, оборудования и фланцевых соединений предусматривается тепловая изоляция, обеспечивающая температуру на поверхности теплоизоляционной конструкции, расположенной в рабочей или обслуживаемой зоне помещения, для теплоносителей выше 100 оС - не более 45 оС, а с температурой ниже 100 оС - не более 35оС.
Тепловая изоляция - самое экономичное и эффективное мероприятие по уменьшению тепловыделений, она предотвращает ожоги, возможные при прикосновении человека к греющим поверхностям. Также от ожогов персонал предохраняет одежда, обувь, рукавицы и другие средства индивидуальной защиты.
Электрические опасности:
- металлические части электрооборудования;
- кабели и провода;
- блуждающие токи в конструкциях здания.
Согласно ПУЭ «Правила устройства электроустановок» ИТП относится к особо опасным помещениям в отношении поражения людей электрическим током. Они характеризуются наличием, токопроводящими основаниями, наличием возможности единовременного прикосновения человека к заземленным металлоконструкциям, технологическим аппаратам и другим механизмам с одной стороны и к металлическим корпусам электрооборудования с другой стороны. Пол в данном ИТП сделан из бетона.
Электроснабжение ИТП осуществляется по двум независимым вводам кабелями NYM 5Ч10 мм2; межфазное напряжение 380 В. Предусмотрено автоматическое переключение на резервный ввод при пропадании напряжения, пропадании одной из фаз, а также при выходе напряжения на рабочем вводе за установленные пределы (минимум-максимум). Напряжение силовых сетей 380/220В, сетей управления 220В. Установленная суммарная мощность электрооборудования ИТП 14,5 кВт.
Для защиты персонала от поражения током все электродвигатели оснащены защитными средствами, предусмотрено заземление всех металлических частей электрооборудования, не находящихся под напряжением, но которые могут оказаться под ним вследствие повреждения изоляции. Заземление выполнено в соответствии с ПУЭ и ГОСТ Р50571.3-94 «Электроустановки зданий» применена защитная жила (РЕ) силовых и групповых кабелей. Сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом соответственно для напряжения 380В трехфазного источника согласно ГОСТ 12.1.030-81. Проектом предусматривается наружный и внутренний контур заземления ИТП.
Размещение аппаратуры систем управления циркуляционными насосами, насосами подпитки и регулирующими клапанами предусмотрено в шкафу управления ИТП.
Подвод кабелей к двигателям насосов выполнено в крытом перфорированном лотке 50Ч100 мм. Ввод кабелей в коробки электродвигателей и приводов регулирующих клапанов выполнить с помощью гибких вводов. Корпус шкафа управления ИТП заземлён проводником ПВ-1 сечением 6,0 мм2.
Подключение сети, электродвигателей и электроприводов регулирующих клапанов выполняется только медными многожильными кабелями соответствующего сечения. Производить подключение отдельными проводами не допускается. Настройка гидро- и электрооборудования ИТП должна производиться квалифицированным персоналом.
2. Гигиеническая оценка условий и характера труда
ИТП работает в автоматическом режиме. Постоянного обслуживающего персонала нет, поэтому произведена оценка условий труда для персонала сервисных служб.
Общие санитарно-гигиенические требования к производственным помещениям и рабочим местам установлены по СанПиН 2.2.4.548-96. Микроклимат в рабочих зонах должен обеспечить работающим комфорт и высокую работоспособность (для помещения категории работ II б). К категории работ по уровню энергозатрат II б относятся работы с интенсивностью энергозатрат 233-290 Вт, связанные с ходьбой, перемещением и перенесением тяжестей до 10 кг и сопровождающиеся умеренными физическими усилиями.
В ИТП без обслуживающего персонала поддерживается постоянная оптимальная температура 17оС. Эта температура соответствует допустимой для непостоянных рабочих мест для II категории труда по ГОСТ 12.1.005-ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» [11].
Относительная влажность воздуха рабочей зоны составляет 60%, что является оптимальным значением.
Выделения вредных веществ и пыли в помещении ИТП не происходит. В ИТП предусмотрена сигнализация.
Для обеспечения нормальных условий работы помещение ИТП должно освещаться. Освещение ИТП является искусственным. Для рабочего освещения предусматриваются люминесцентные лампы. Аварийное освещение предусмотрено светильниками во взрывобезопасном исполнении с лампами накаливания 150 Вт напряжением 220В, дежурное - светильником во влагозащищённом исполнении. Управление рабочим и аварийным освещением осуществляется выключателями, расположенными снаружи у входа в ИТП. Соответствует СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение » [12] для IV разряда зрительных работ (средней точности).
Оборудование, установленное в ИТП имеет уровень шума 70 дБА. Уровень звука не превышает 80 дБА, установленного для физических работ, связанных с точностью, сосредоточенностью или периодическим слуховым контролем по ГОСТ 12.1.029-80 ССБТ «Методы и средства защиты от шума» и СНиП 23-03-2003 Защита от шума. Запылённость и загазованность рабочей зоны отсутствует.
Все оборудование отвечает требованиям стандартов системы безопасности труда, оснащено необходимыми средствами автоматики, осуществляющие звуковую и световую сигнализацию при отклонении технологических параметров от нормы. Нагревающиеся в процессе эксплуатации поверхности оборудования и трубопроводов теплоизолированы.
Оборудование и трубопроводы заземлены.
Основные меры, принятые для безопасного обслуживания ИТП:
· изоляция горячих поверхностей трубопроводов;
· оборудование с пониженными шумовыми характеристиками (? 80 дБ);
· автоматизация всех процессов;
· дистанционная сигнализация аварийных ситуаций.
3. Пожарная безопасность
Помещение ИТП согласно СНиП 21-01-97 относится к I степени огнестойкости, по степени пожарной опасности технологического процесса помещение ИТП относится к категории «Д» согласно НПБ 105-03 и СП 41-101-95. К категории «Д» относятся помещения, в которых находятся Негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.
Пол выполнен из несгораемых материалов, нескользящим. Внутреннее пожаротушение осуществляется пожарными кранами. Системы автоматического пожаротушения не предусмотрено. Предусмотрены два порошковых огнетушителя с вместимостью огнетушащего вещества 5 л (массой огнетушащего вещества - 4 кг) согласно Приложению 3 ППБ 01-2003 для пожаров класса (Е) (пожары, связанные с горением электроустановок).
В ИТП предусмотрена пожарная автоматика, первичные средства пожаротушения (пожарный щит с двумя порошковыми огнетушителями марки ОП-5). Проектом предусмотрена автоматическая пожарная сигнализация ИТП. Сигнал о возникновении пожара вынесен на пульт диспетчера пожарной охраны.
4. Чрезвычайные ситуации
Анализ возможных аварийных ситуаций в ИТП
|
№ п/п |
Наименование аварийной ситуации |
Условия возникновения |
Возможное развитие аварии, в т.ч. за пределами ИТП |
Способы и средства предотвращения аварий |
Меры по локализации аварии |
|
|
1 |
Разрыв трубопроводов горячей воды |
Механическое повреждение, электрохимическая коррозия |
Выброс горячей воды, попадание воды в электрические щиты или на электрооборудование |
Контроль за сварными швами трубопроводов, выполнение антикоррозийной обработки трубопроводов |
Отключить поврежденный участок. |
|
|
2 |
Исчезновение напряжения на устройствах автоматики управления |
Прекращение электроснабжения цепей управления или ИТП в целом. |
Остановка насосов, гидравлический удар и разрушение трубопроводов питательной воды |
Профмероприятия, организация резервного независимого ввода электропитания |
Аварийный останов оборудования. |
|
|
3 |
Землетрясение |
ЧС природного характера |
Разрушение ограждающих конструкций ИТП, последующий взрыв |
Мониторинг и прогназирование природных ЧС, периодические тренировки персонала по действиям ЧС |
Действия персонала по инструкции |
|
|
4 |
Наводнение |
ЧС природного характера |
Разрушение фундамента и ограждающих конструкций ИТП, попадание воды на электрические приборы и щиты. |
Мониторинг и прогназирование природных ЧС, периодические тренировки персонала по действиям ЧС |
Действия персонала по инструкции |
Согласно проекту, рабочие места для персонала сервисной службы ИТП соответствует всем требованиям нормативных актов.
Полная автоматизация работы ИТП обеспечивает возможное снижение влияния работы ИТП на здоровье персонала, обеспечивает защиту от аварийных режимов.
VII. Природопользование и охрана окружающей среды
В данном разделе перечислены воздействия ИТП на окружающую среду и приведены меры для снижения или ликвидации факторов загрязнения.
1. Анализ влияния ИТП на окружающую среду и мероприятия по охране окружающей среды
Охрана и рациональное использование земельных ресурсов.
ИТП находится в подвальном помещении обслуживающего дома. Прилегающие земельные участки не задействованы.
Охрана воздушного бассейна от загрязнений.
ИТП не оказывает существенного влияния на состояние воздушного бассейна в районе его расположения (в атмосферный воздух не происходит выброса вредных газов).
2. Охрана поверхностных и подземных вод от истощения и загрязнения
Согласно техническим условиям на водоснабжение источником водоснабжения является тепловая сеть. В нее вода попадает из имеющейся котельной или ТЭЦ, расположенной в районе города. Вся вода идёт на отопление, вентиляцию и ГВС дома, данного ИТП.
Водопотребление и водоотведение ИТП незначительно и вписывается в лимиты, отпущенные предприятию (хоз. нужды). Сточные воды ИТП (вода из сбросного клапана, грязевиков, фильтров) являются условно чистыми стоками и не подлежат очистке, перед сливом в канализацию воду необходимо охладить до 20оС.
3. Охрана окружающей среды при утилизации отходов производства
На проектируемом ИТП образования отходов - продуктов сгорания топлива не будет. Отходами ИТП по федеральному классификационному каталогу отходов являются: отходы потребления на производстве, подобные коммунальным. Также мусор от бытовых помещений организаций несортированный (исключая крупногабаритный) (IV класс опасности); лампы, провода изолированные, кабели и другие изолированные электрические проводники; отходы от водоэксплуатации.
Бытовые отходы, образующиеся в процессе жизнедеятельности обслуживающего персонала, не рассматриваются в данном проекте, поскольку постоянного обслуживающего персонала нет.
Основными видами отходов, образующимися при обслуживании и ремонте, будут являться отходы при планово-предупредительных ремонтах технологического оборудования:
- лом черных металлов;
- обтирочный материал, загрязненный маслами;
- люминесцентные лампы (I класс опасности).
Образование отходов происходит при плановом обслуживании и не требует постоянных мест складирования. Эти отходы будут вывозиться специализированной организацией проводящей ремонт оборудования.
Производственная оценка степени воздействия проектируемого ИТП показала, что эксплуатация данного объекта не вызывает нарушения экологического равновесия в районе его размещения.
Автоматизация теплового пункта, регулирование позволяет исключить необоснованный расход тепловой энергии и теплоносителя у потребителей, следовательно, затраты воды и тепла топлива на источнике. Это благоприятно сказывается на состоянии окружающей среды.
VIII. Экономика
В разделе приведен расчет издержек на годовую выработку тепловой энергии, расчет себестоимости единицы производимой тепловой энергии, расчет чистой прибыли от реализации тепловой энергии, также рассчитан период окупаемости ИТП.
Таблица 8.1. Исходные данные для расчета
|
Наименование показателя |
Обозначение |
Размерность |
Величина |
|
|
1. Стоимость оборудования: - теплообменник M10-BFG (51пл.) - теплообменник M15BFG(134пл.) - теплообменник M6-FG (122 пл.) - теплообменник M6-FG (30 пл.) - теплообменник M6-FG (29 пл.) - насос TPD 80-170/4 - насос CR 1-7 - насос TPD 150-220/4 - насос CR 5-12 - насос UPS 32-80 180 - насос TP 32-80/4 - насос CRE 15-3 - насосная станция 2CRE 3-23 - приборы КИП и А - прочее оборудование |
тыс. руб. тыс. руб. тыс. руб. тыс. руб. тыс. руб. тыс. руб. тыс. руб. тыс. руб. тыс. руб. тыс. руб. тыс. руб. тыс. руб. тыс. руб. тыс. руб. тыс. руб. |
124 175 75 43 41 75 26 170 39 15 25 62 180 450 10% |
||
|
Итого: |
Ко |
тыс. руб. |
1800 |
|
|
2.Годовое потребление электрической энергии |
Эгод |
кВт |
34500 |
|
|
3. Число часов использования |
h |
ч/год |
5640 |
|
|
4. Расход воды |
Gвод |
т/ч |
140 |
|
|
5. Тариф: - на тепловую энергию - на электрическую энергию - на воду |
Тт/э Тэ/э Твод |
руб./Гкал руб./кВт*ч руб./т |
500 1,3 7 |
|
|
6. Коэффициент: - районный - использования эл. мощности - норма амортизационных отчислений |
Кр Кэл авод |
- - - |
1,15 0,8 0,03 |
1. Определение технико-экономических показателей
1. Годовой отпуск тепловой энергии проектируемого ИТП:
Гкал/год
2. Годовой расход воды.
т/год
5. Годовой расход электроэнергии по проекту:
кВт
2. Определение издержек производства тепловой энергии
1. Издержки на электроэнергию.
тыс. руб./год
2. Издержки на водоснабжение.
тыс. руб./год
3. Издержки на ремонт, содержание и эксплуатацию оборудования.
общие издержки на амортизацию за год, тыс. руб./год.
общие издержки на ремонт за год, тыс. руб./год.
тыс. руб./год
тыс. руб./год
a- годовая норма амортизационных отчислений
тыс. руб./год
4. Издержки на прочие нужды.
тыс. руб./год
5. Общие издержки.
тыс. руб./год
3. Себестоимость тепловой энергии.
, руб./Гкал
руб./Гкал
4. Определение прибыли
1. Валовая прибыль ИТП.
тыс. руб./год
2. Чистая прибыль ИТП.
, руб./год
-сумма налогов, руб./год
тыс. руб./год
тыс. руб./год
5. Определение величины капиталовложений в проект
- величина суммарных капиталовложений, руб.:
, тыс. руб.
- величина основного капитала (капиталовложений), руб.:
В данном проекте составляет 1800 тыс. руб.
- издержки на монтаж оборудования, руб. Принимаем в размере 15% от стоимости основного оборудования , тыс. руб.:
тыс. руб.
- затраты на пуско-наладочные работы, руб. Принимаем в размере 5% от стоимости основного оборудования , тыс. руб.:
тыс. руб.
- затраты на транспортировку оборудования, руб. Принимаем в размере 10% от стоимости основного оборудования , тыс. руб.:
тыс. руб.
тыс. руб.
6. Определение периода окупаемости
Период окупаемости находиться как проекция точки пересечения двух кривых (дисконтированного потока инвестиций и величины инвестиций) на ось времени.
фок- период окупаемости, год
PjH- расчетная прибыль в j-ом году в номинальных ценах, тыс. руб./год
К = 2340 тыс. руб.
тыс. руб./год
q = 0,1- ставка дисконта (отражает реальную прибыль инвестиций)
Таблица 7.2. Распределение прибыли по годам
|
N года |
|||||
|
1 |
7109,1 |
0,91 |
6469,2 |
6469,2 |
|
|
2 |
7109,1 |
0,83 |
5900,5 |
12469,7 |
|
|
3 |
7109,1 |
0,75 |
5331,8 |
17801,5 |
Рис. 8.1. Период окупаемости
Заключение
В данном дипломном проекте для проектирования ИТП были осуществлены расчет принципиальной тепловой схемы и выбор оборудования. Был запроектирован общий узел коммерческого учета тепловодопотребления, а также узлы учета на линиях подпитки отопления и летнего ГВС.
Предусмотрена автоматизация оборудования ИТП. ИТП запроектировано полностью автоматизированным, без постоянного обслуживающего персонала.
Было подобрано оборудование давно зарекомендовавших себя фирм - «Росма», «Грундфос», «Альфа Лаваль», «Данфосс», «Броен», «Анион».
Был произведен экономический расчет. Период окупаемости составил 13 месяцев.
Библиографический список
1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ), 1987 г.
2. СП 41-101-2003 Тепловые сети.
3. Кошкин А.Н. Электроснабжение и электропривод. Методические указания к курсовому проектированию для студентов всех форм обучения специальности 1007. УГТУ-УПИ: 1992 - 31с.
4. Самсонов В.С., Вяткин М.А. Экономика предприятий энергетического комплекса. М., 2003-294с.
5. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. М.: Энергоатомиздат, 1989 - 608с.
6. СНиП 3.05.07 - 85* «Системы автоматизации».
7. СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов».
8. СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».
9. ГОСТ Р 50571.3-94 «Электроустановки зданий».
10. СанПиН 2.2.4 - 548 - 96
11. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
12. СНиП 23-05-95. Строительные правила и нормы РФ. «Естественное и искусственное освещение»
13. СНиП 21-01-97 Пожарная безопасность зданий и сооружений. М.: Госстрой России, 1997. 14с.
14. НПБ 105-03. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности. Нормы государственной противопожарной службы МВД России, 1995. 25с.
15. СНиП 23-03-2003. Защита от шума.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Методика расчета индивидуальных тепловых пунктов для систем отопления и горячего водоснабжения с помощью энергосберегающих подогревательно-аккумуляторных установок со скоростными и трехконтурными теплообменниками; схема присоединения систем отопления.
методичка [824,2 K], добавлен 20.05.2011Техническое обслуживание, реконструкция, капитальный ремонт и наладка инженерного оборудования: центральных и индивидуальных тепловых пунктов, систем отопления, горячего водоснабжения с подачей теплоносителя, систем вентиляции; оформление результатов.
курсовая работа [28,2 K], добавлен 21.10.2011Определение тепловых потоков отопления, вентиляции и горячего водоснабжения микрорайона. Графики теплового потребления. Расход теплоносителя для кварталов района. Разработка расчётной схемы квартальных тепловых сетей для отопительного и летнего периодов.
курсовая работа [295,0 K], добавлен 16.09.2017Тепловой режим и теплопотери помещений здания. Расчет термических сопротивлений ограждающих конструкций. Выбор системы отопления здания и параметров теплоносителя. Расчет нагревательных приборов и оборудования. Проектирование системы вентиляции здания.
курсовая работа [753,8 K], добавлен 22.04.2019Теплотехнический расчет ограждающих конструкций. Разработка системы отопления, определение тепловых нагрузок. Гидравлический расчет водяного отопления. Подбор оборудования теплового пункта. Конструирование систем вентиляции, расчет воздухообменов.
курсовая работа [277,4 K], добавлен 01.12.2010Расчет системы теплоснабжения района города Волгограда: определение теплопотребления, выбор схемы теплоснабжения и вид теплоносителя. Гидравлический, механический и тепловой расчеты тепловой схемы. Составление графика продолжительности тепловых нагрузок.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 07.01.2015Расчет тепловых потерь промышленного здания. Удельный расход тепловой энергии. Общие теплопотери здания. Определение коэффициента теплопередачи ограждающих конструкций. Внутренние тепловыделения, теплопоступления от технологического оборудования.
курсовая работа [902,9 K], добавлен 21.02.2013Анализ климатических данных местности. Характеристика различных систем отопления и вентиляции. Особенности водяного и воздушного отопления в гостиницах и торговых комплексах. Применение тепловых завес. Теплотехнический расчет ограждающих конструкций.
отчет по практике [421,7 K], добавлен 15.03.2015Определение тепловых нагрузок микрорайона на отопление, вентиляцию. Выбор схемы включения подогревателя ГВС к тепловой сети. Тепловой и гидравлический расчет кожухотрубных и пластинчатых водоподогревателей с целью разработки системы отопления микрорайона.
курсовая работа [135,7 K], добавлен 11.11.2013Определение параметров однотрубной системы отопления с нижней разводкой. Гидравлический и тепловой расчет приборов лестничной клетки, коэффициента местного сопротивления. Параметры водоструйного элеватора. Определение показателей естественной вентиляции.
курсовая работа [530,3 K], добавлен 28.04.2014
