Проектирование автоматизированной газовой котельной в п. Космынино

Размещено на http://www.allbest.ru

Содержание

Введение

1.Проектирование автоматизированной газовой котельной в п. Космынино

1.1 Общие данные

1.1.1 Состояние системы теплоснабжения

1.1.2 Выводы по существующему состоянию системы теплоснабжения

1.2 Основные технические решения по совершенствованию системы теплоснабжения

1.2.1 Теплоснабжение от котельных по ул. Чехова и переключение потребителей жилого фонда от котельной «Космоэлектро»

1.2.2 Основные технические решения по строительству источника тепла и тепловых сетей

1.3 Расчет характеристик котельной

1.3.1 Расчет производства тепловой энергии от проектируемой котельной

1.3.2 Расчет потребления газа проектируемой котельной

1.3.3 Расчет потребления вод

1.3.4 Расчет потребления электроэнергии на котельную

1.4 Разработка тепловой схемы котельной

1.4.1 Тепловая схема котельной

1.4.2 Выбор основного и вспомогательного оборудования

1.4.3 Газоснабжение

1.5 Автоматизация котельной

1.5.1 Теплотехнический контроль

1.5.2 Управление и технологическая защита

1.5.3 Регулирование параметров

1.5.4 Автоматическое управления котельной

1.5.5 Определение оптимальных настроек контроллеров

1.6 Централизованная диспетчеризация объектов управления

1.6.1 Диспетчеризация котельной Космынин

1.7 Конструктивное решение здания котельной

2. Расчет основных экономических показателей эффективности котельной

3. Безопасность жизнедеятельности

Заключение

Библиографический список

Приложение

Введение

автоматизированный котельная тепловой

Целью настоящего проекта является повышение эффективности работы ООО «Костромская теплоэнергетическая компания» (ООО «КТЭК») в г. Кострома.

В работе разрабатываются предложения по замещению одной нерентабельной, морально и физически изношенной котельной работающей на твердом топливе теплоснабжающей потребителей по ул. Чехова и по переключению потребителей жилого фонда от производственной котельной «Космоэлектро» работающей на жидком топливе в п. Космынино Костромской области на автономную блочно-модульную котельную.

В целях модернизации системы теплоснабжения объектов, расположенных по ул. Чехова необходимо выполнение работ по строительству современной автоматизированной блочно-модульной котельной (БМК) взамен муниципальной нерентабельной котельной, для повышения надежности теплоснабжения, улучшения экологической обстановки в данном районе.

Проведение вышеуказанных мероприятий обусловлено неудовлетворительным состоянием теплоснабжения абонентов, расположенных по ул. Чехова, которое вызвано высокой степенью физического и морального износа котельного оборудования и тепловых сетей.

Износ котельной и тепловых сетей привел к ухудшению качества теплоснабжения, в результате больших потерь тепла из-за плохой изоляции сетей и роста аварийных ситуаций.

В работе рассматривается существующее состояние системы теплоснабжения абонентов. Рассматривается и оценивается вариант размещения новой блочно-модульной котельной и переключения абонентов от существующей котельных.

В результате реализации мероприятий, рассмотренных в работе, произойдет повышение надежности и качества теплоснабжения, улучшение экологической обстановки в п. Космынино.

1. Проектирование автоматизированной газовой котельной в п. Космынино

1.1 Общие положения

Поселок Космынино является муниципальным образованием Нерехтского района Костромской области Центрального федерального округа, расположен на Костромской низменности, в 407 км к северо-востоку от города Москва.

Климатические условия Костромской области, в соответствии со СНиП 23-01-99 характеризуются следующими температурами наружного воздуха:

абсолютная минимальная - минус 46 0С

средняя наиболее холодной пятидневки - минус 31 0С

средняя за отопительный период - минус 3,9 0С

Продолжительность отопительного периода составляет 222 суток или 5 328 ч.

Число часов использования максимальной отопительной нагрузки:

n = 5 328 * (20 + 3,9) / (20 + 31) = 2 496,85 часов

В соответствии с Постановлением Правительства РФ от 16.12.2006г. № 772 «О федеральных стандартах оплаты жилого помещения и коммунальных услуг на 2007 год» (далее - Постановление № 772) предельная стоимость предоставляемых жилищно-коммунальных услуг на 1 кв.м. общей площади жилья в месяц по Костромской области составляет 47,9 руб./кв.м.

В соответствии с Методическим рекомендациям по формированию нормативов потребления услуг жилищно-коммунального хозяйства, утвержденным Приказом Минэкономики РФ от 06.05.1999 г. № 240 (далее - Методические рекомендации) годовой расход тепловой энергии в среднем на отопление составляет 4,4 Гкал на 1 человека, годовой расход тепловой энергии на горячее водоснабжение составляет 1,9 Гкал на человека, при социальной норме площади жилья 18 кв.м на 1 человека в Костромской области.

Физико-географические и техногенные условия.

Климат.

Изучаемая территория расположена на северо-востоке центрального района Русской равнины и принадлежит к умеренному широтному поясу. Из-за сравнительно большой удаленности от бассейна Атлантического океана климат района носит континентальный характер. Это выражается в умеренно суровой зиме и в умеренно теплом лете, а также в большой амплитуде колебаний суточных и годовых температур.

Тем не менее, ветры со стороны Атлантики и Средиземноморья вносят существенные коррективы в континентальность местного климата в виде погодных аномалий, и определяют преобладание переносов воздуха южных и западных направлений.

Средняя месячная скорость ветра приведена в Таблице 1.1.1 Повторяемость ветров по различным направлениям за годовой период представлена на рис. 1.1.1

Таблица 1.1.1

Средняя скорость ветра

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII
Скорость ветра, м/с	5.6	5.5	5.5	5.0	5.0	4.4	3.8	3.8	4.8	5.5	5.8	5.1



Рис. 1.1.1 Повторяемость ветров по различным направлениям.

Скорость ветра 5%-ной обеспеченности принимается равной 10 м/с.

Средняя месячная и годовая температуры воздуха на изучаемой территории приведены в Таблице 1.1.2.

Таблица 1.1.2

Средняя температура воздуха

Месяц	I	II	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	XI	XII	Год
Температура, 0С	-9,1	-8,4	-3,0	5,4	10,9	16,6	19,0	15,8	10,6	4,6	-4,7	-9,0	4,3

Годовой приход суммарной солнечной радиации составляет около 75 - 80 ккал/см2. Годовой радиационный баланс положительный и достигает 23 - 25 ккал/см2.

Абсолютная максимальная температура составляет +370С; абсолютная минимальная - -460С.

Средняя максимальная температура наиболее жаркого месяца - +22.90С (июль). Средняя температура наиболее холодного периода - -15,70С (январь).

Теплый период с положительными среднесуточными температурами длится в среднем 134 дней в году. Переход среднесуточной температуры воздуха через 00 к положительным происходит в первой декаде апреля; к отрицательным - в первой декаде ноября.

Средняя годовая сумма выпадающих осадков составляет 580 мм. Около 72% годовой суммы осадков приходится на теплый период года (с апреля по октябрь). Самый влажный месяц - август.

Средняя продолжительность существования снежного покрова составляет 156 дней. Высота снежного покрова достигает 43 см.

Атмосферное давление в среднем равно 748 мм. рт. ст.

1.1.1 Состояние системы теплоснабжения

В настоящее время теплоснабжение осуществляется от котельной с установленной мощностью 0,94 Гкал/ч.

Котельная обеспечивает теплоснабжение жилого фонда.

Присоединенная тепловая нагрузка без учета потерь в тепловых сетях составляет:

на отопление - 0,898 Гкал/ч;

итого - 0,898 Гкал/ч.

Жилой и общественный фонд оборудован системами централизованного отопления.

В котельной установлено два паровых котла, характеристика которых представлена в таблице 1.1.3

Таблица 1.1.3

Характеристика оборудования котельной

№ п/п	Тип котла	Год установки	Производительность Гкал/час
1	Универсал-6	1982	0,47
2	Универсал-6	1987	0,47
Итого:			0,94

Котельная работает на твердом топливе.

Температурный график сетевой воды в тепловых сетях отопления - 95/70°С.

Подпитка тепловых сетей осуществляется сырой, не подготовленной водой из системы городского водопровода, водоподготовительное оборудование отсутствует.

Первоначально от существующей котельной было предусмотрено обеспечение населения поселка горячим водоснабжением, в настоящее время по причине износа оборудования горячее водоснабжение в поселке отсутствует.

Тепловые нагрузки котельной по ул. Чехова представлены в таблице 1.1.4

Таблица 1.1.4

Тепловые нагрузки котельной по ул. Чехова

Наименование	Теплопотребность. Гкал/ч
	Qот	Qгвс	Qобщ
1	2	3	4
Жилой дом по ул. Чехова,1	0.0924		0.09241
Жилой дом по ул. Чехова,2	0.0147		0.01474
Жилой дом по ул. Чехова,2а	0.0668		0.06680
Жилой дом по ул. Чехова,3	0.0562		0.05620
Жилой дом по ул. Чехова,4	0.0109		0.01090
Жилой дом по ул. Чехова,5	0.0963		0.09630
Жилой дом по ул. Чехова,6	0.0139		0.01390
Жилой дом по ул. Чехова,7	0.0930		0.09300
Жилой дом по ул. Чехова,8	0.0134		0.01340
Жилой дом по ул. Чехова,9	0.0990		0.09900
Жилой дом по ул. Чехова,10	0.0114		0.01140
Жилой дом по ул. Чехова,11	0.1072		0.10720
Жилой дом по ул. Чехова,12	0.0160		0.01600
Жилой дом по пер. Чехова,1	0.0102		0.01020
Жилой дом по пер. Чехова,2	0.0101		0.01010
Жилой дом по пер. Чехова,3	0.0102		0.01020
Жилой дом по пер. Чехова,4	0.0102		0.01020
Жилой дом по пер. Чехова,5	0.0102		0.01020
Жилой дом по пер. Чехова,6	0.0102		0.01020
Жилой дом по пер. Чехова,7	0.0102		0.01020
Жилой дом по ул. Техническая,8	0.0118		0.01180
Жилой дом по ул. Техническая,10	0.0239		0.02390
Жилой дом по ул. Техническая,12	0.0552		0.05520
Жилой дом по по ул. Комсомольская,4	0.0189		0.01890
Жилой дом по по ул. Комсомольская,2	0.0256		0.02556
ИТОГО	0.898		0.898

Система теплоснабжения двухтрубная. Протяженность тепловых сетей отопления составляет 1800 м в двухтрубном исполнении. Нагрузка на горячее водоснабжение отсутствует. Тепловая изоляция из минеральной ваты с покровным слоем из рубероида.

Таблица 1.1.5

Тепловые нагрузки переключаемые от котельной «Космоэлектро»

Наименование	Теплопотребность. Гкал/ч
	Qот	Qгвс	Qобщ
Жилой дом по ул. Чехова,13	0.0950		0.09500
Жилой дом по ул. Чехова,15	0.1100		0.11000
Жилой дом по ул. Чехова,17	0.1590		0.15900
Жилой дом по ул. Чехова,19	0.3280		0.32800
ИТОГО	0.692		0.692

Таблица 1.1.6

Расчет максимально-часовых нагрузок и планируемой реализации ГВС от проектируемой котельной в п. Космынино

Адрес дома	Количество человек	Норматив, л/мес на 1 чел	Максимально часовая нагрузка, Гкал/ч	Норматив на ГВС Гкал/мес	Реализация, Гкал/год
1	2	3	4	5	6
Чехова,9	38	115	0.03375	0.19	83.03
Чехова,11	37	115	0.03375	0.19	80.845
1	2	3	4	5	6
Чехова,13	398	115	0.35625	0.19	869.63
Чехова,15
Чехова,17
Чехова,19
Итого:	473		0.424		1033.51

1.1.2 Выводы по существующему состоянию системы теплоснабжения

Тепловая потребность от котельной по ул. Чехова составляет 0,898 Гкал/ч (без учета потерь в тепловых сетях).

Тепловая потребность от котельной «Космоэлектро» составляет 0,692 Гкал/ч (без учета потерь в тепловых сетях).

Тепловая потребность в ГВС составляет 0,424 Гкал/ч (без учета потерь в тепловых сетях)

Котельные, обеспечивающие потребителей, работают на экологически «грязном топливе», котельная по ул. Чехова - на каменном угле, котельная «Космоэлектро» - на мазуте (устаревшее оборудование не обеспечивает полноту сгорания топлива, что наносит значительный урон окружающей среде).

Тепловые сети проложены, в основном, подземно бесканально, исчерпали свой нормативный ресурс и требуют замены.

Используемая в котельных вода, поступает из поселкового водопровода.

1.2 Основные технические решения по совершенствованию системы теплоснабжения потребителей

При формировании вариантов учитывалось следующее:

Тепловые нагрузки жилищно-коммунального сектора учтены полностью и составят без учета потерь в тепловых сетях 2,014 Гкал/ч.

Техническое состояние оборудования котельной и недостатки работы системы теплоснабжения.

Наличие площадки для строительства новой котельной.

Земельный участок для строительства котельной намечен в центре нагрузок.

Ввиду неудовлетворительного состояния существующих тепловых сетей требуется их замена.

Необходимо доведение показателей качества воды, поступающей на котельные, до нормативных.

1.2.1 Теплоснабжение от котельных по ул. Чехова и переключение потребителей жилого фонда от котельной «Космоэлектро»

Предусматривается строительство новой котельной.

Блочно-модульная котельная установленной мощностью 2,322 Гкал/ч располагаемой на площадке в центре нагрузок. Присоединенная тепловая нагрузка без учета потерь в тепловых сетях - 2,014 Гкал/ч.

В качестве основного оборудования используются котлы типа REX 130 - 1 шт и REX 140 - 1 шт. Изготовитель ICI Caldaie (Италия).

Котлы серии REX малой мощности, с реверсивным развитием факела в топке.

Рис. 1.2.1 Котел REX 130. Мощность котла 1300,0 кВт/ч

Модель	Мощность, кВт	Мощность горелки,  кВт	Сопр. топки мбар	КПД	Высота, мм	Ширина, мм	Длина, мм	Масса, кг
REX130	1300	1409	6,5	92,26	1660	1440	2500	1760

Водогрейный котел серии REX малой мощности, жаротрубный, стальной, напольный с реверсивным развитием факела в топке, работающий на жидком и газообразном топливе.

Котлы серии REX предназначены для использования с надувными горелками, работающими на жидком или газообразном топливе. Применяются, как правило, двухступенчатые и модулирующие горелки.

Все котлы REX имеют Российские сертификаты и разрешения РОСТЕХНАДЗОРа, в Россию поставляются в комплектации согласно требований Российских нормативных документов (СНиП, ГОСТ и т.п.).

Котел REX сочетает в себе надежность и большой срок эксплуатации при высоком КПД.

Стандартная комплектация: внешний корпус с изоляцией и облицовкой; турбулизаторы; ёршик для чистки котла; панель управления (1 световой индикатор напряжения; 2 регулировочных термостата котла; 1 предохранительный термостат с ручной перезарядкой; 1 термостат запуска насоса рециркуляции; 1 переключатель горелки; 1 переключатель насоса рециркуляции; 1 термометр котла).

Опция: Аналоговая/цифровая панель управления; сверхизоляция (на фотографии показан вариант котла с сверхизоляцией); комплект дистанционных датчиков.

Использование аналоговой/цифровой панели управления позволяет управлять температурой воды в интервале (60 - 110°С) в автоматическом режиме в зависимости от температуры наружного воздуха (работа при изменяющейся температуре), выполнять другие специальные функции. 

Котлы серии REX большой мощности, с реверсивным развитием факела в топке.

Рис. 1.2.2 Котел REX 140. Мощность котла: 1400,0 кВт/ч

Модель	Мощность, кВт	Мощность горелки,кВт	Сопр. топки, мбар	КПД	Высота, мм	Ширина, мм	Длина, мм	Масса, кг
REX 140	1400	1517	6,0	92,29	1630	1470	2850	2600

1.2.2 Основные технические решения по строительству источника тепла и тепловых сетей

Решения по генеральному плану размещения новой котельной БМК принимаются в соответствии со СНиП II-89-80* «Генеральные планы промышленных предприятий», СанПиН 2.2.1/2.1.1.1200-03 «Санитарно-защитные зоны и санитарная классификация предприятий, сооружений и иных объектов» и с учетом:

- выбранного земельного участка;

- технологической схемы котельной;

- прилегающей застройки в районе строительства котельной;

- существующей инженерной инфраструктуры;

- удобных и безопасных путей для транспорта и пешеходов;

- максимального использования естественного рельефа;

Здание новой котельной планируется выполнить из легких металлических конструкций на монолитном железобетонном фундаменте со стеновым ограждением из трехслойных панелей тип «сэндвич» с эффективным минеральным утеплителем.

Основное и вспомогательное оборудование должно отвечать основным техническим, эксплуатационным и нормативным требованиям.

- экологическим показателям и требованиям безопасности;

- «Правила устройства и безопасной эксплуатации паровых и водогрейных котлов и водоподогревателей»;

- СНиП II-35-76 «Котельные установки»;

Новая котельная по надежности отпуска тепла потребителям относятся ко второй категории.

На новых источниках тепла в тепловой схеме предусматривается работа с промежуточным контуром (далее - промконтур) циркуляции котловой воды.

Технологическая схема с промконтуром изолирует котлы от тепловых сетей посредством установки теплообменников.

Применение промежуточного контура позволит защитить поверхности нагрева котлов от коррозии и отложений, так как не происходит контакта котловой воды с сетевой водой.

Регулирование температуры котловой воды в промконтуре контуре осуществляется путем изменения подачи топлива и температуры обратной воды.

Температура обратной воды (на входе в котел) регулируется насосами рециркуляции и клапаном перепуска на теплообменниках отопления.

Системы регулирования теплообменников отопительной воды осуществляют отпуск тепла в соответствии с температурами наружного воздуха по температурному графику с максимальной температурой воды в подающей магистрали системы отопления - 95°С.

В контуре системы отопления на обратных трубопроводах устанавливают грязевики и фильтры для очистки воды от механических загрязнений.

В котельных предусматривается установка приборов учета в соответствии с действующими нормами и требованиями Ростехнадзора (Свод правил по проектированию и строительству, проектирование автономных источников теплоснабжения). Следует предусматривать показывающие приборы для измерения:

- температуры прямой и обратной сетевой воды;

- давления в подающем и обратном трубопроводах тепловых сетей;

- давления в подающем и обратном трубопроводах тепловых сетей (до и после грязевика);

- давления газообразного топлива в магистралях перед котлами.

В проекте котельной следует предусматривать регистрирующие приборы для измерения:

- температуры воды в подающем трубопроводе системы теплоснабжения и горячего водоснабжения и в каждом обратном трубопроводе;

-давления воды в каждом обратном трубопроводе системы теплоснабжения;

- давления и температуры газа в общем газопроводе котельной;

- расхода воды в каждом подающем трубопроводе систем теплоснабжения и горячего водоснабжения;

- расхода циркуляционной воды горячего водоснабжения;

- расхода возвращаемого конденсата (суммирующий);

- расхода газа в общем газопроводе котельной (суммирующий).

В соответствии с требованиями «Правил эксплуатации котельных жилищно-коммунального хозяйства» и СНиП II-35-76 «Котельные установки» для организации требуемого при эксплуатации котельных водного режима предусмотрена химическая водоподготовка.

Исходя из анализа исходной воды для водоподготовки предусматривается одноступенчатое Na-катионирование.

Топливом для новых котельных является природный газ.

Отвод продуктов сгорания от новой котельной предусмотрен в дымовую трубу высотой не менее 20 м.

Конструкция дымовой трубы определяется на последующей стадии разработки проекта - Проект, Рабочая документация.

Транспортировка тепловой энергии от котельной намечается осуществить по вновь построенным тепловым сетям.

Новое строительство тепловых сетей отопления предусматривается выполнить из теплоизолированных труб с изоляцией из пенополиуритана (ППУ).

Для нужд отопления предусматривается температурный график работы тепловых сетей 95°/70° С.

Новую котельную намечается обеспечить водо-, электроснабжением, канализированием стоков от действующей в поселке инженерной инфраструктуры.

В настоящее время ведется газификация поселка, сети газоснабжения к месту расположения котельной подведены.

Блочно-модульная котельная

К БМК присоединены тепловые нагрузки потребителей в размере 2,175 Гкал/ч (с учетом потерь в тепловых сетях, которые составляют 8 % от общей тепловой нагрузки), в том числе:

- отопление - 1,59 Гкал/ч;

- ГВС - 0,424 Гкал/ч

В здании котельной к установке предлагаются два водогрейных котла типа «REX 130» 1300 кВт - 1 шт. (1,118 Гкал/ч) и «REX 140» 1400 кВт - 1 шт (1,204 Гкал/ч), общей установленной мощностью 2,322 Гкал/ч.

Работа котельного оборудования, в зависимости от температуры наружного воздуха представлена в таблице 1.2.1.

Таблица 1.2.1

Характеристика блочно-модульной котельной

Наименование	Единицы измерения	Значения показателей по режимам
		I	II	III
Тепловая нагрузка на коллекторах с учетом потерь в тепловых сетях	Гкал/ч	2.175	0.971	0.458
Собственные нужды котельной	Гкал/ч	0.04	0.02	0.01
Выработка тепла	Гкал/ч	2.219	0.990	0.467
Установленное оборудование		REX 1300 кВт. REX 1400 кВт.
Установленная мощность котельной	Гкал/ч	2.322
Количество работающего оборудования:
REX 1300 кВт		1	1	1
REX 1400 кВт		1
Теплопроизводительность работающего оборудования	Гкал/ч	2.322	1.118	1.118
Загрузка оборудования:
REX 1300 кВт	Гкал/ч	1.118	1.118	1.118
REX 1400 кВт	Гкал/ч	1.204	-	-
Отпуск тепла от котлов	Гкал/ч	2.219	0.990	0.467
Резерв теплопроизводительности	Гкал/ч	0.104	0.128	0.651
Коэффициент использования теплопроизводительности	%	95.54

Примечание: 1. I режим - максимально-зимний при расчетной температуре наружного воздуха, II режим - аварийный при выходе из работы одного котла. III - режим горячего водоснабжения в летний период

Отпуск тепловой энергии от новой котельной сохраняется аналогично действующему в настоящее время, с учетом переключения нагрузки от котельной «Космоэлектро»:

- для системы отопления - 95°/70°;

Транспортировка тепловой энергии обеспечивается двухтрубной системой: два трубопровода - на отопление. Для нужд ГВС предусматривается 2-х трубная система: один трубопровод для подачи горячей воды потребителям, один трубопровод - рециркуляция её. Схема теплоснабжения закрытая.

В таблице 1.2.2 приведены диаметры и длины прокладываемых трубопроводов от новой котельной.

Таблица 1.2.2

Система теплоснабжения от блочно-модульной котельной (в двухтрубном исчислении)

№ п.п.	Участки	Протяженность, м (L)	Диаметр, мм (Ду)
	начало	конец
1	Отопление: в том числе: новое строительство
			425	50
			604	70
			287	100
			659	125
	Итого	1975
	Горячее водоснабжение: (новое строительство)
			565	100
	Итого	565
	Всего	2540

1.3 Расчет характеристик котельной

1.3.1 Расчет производства тепловой энергии от проектируемой блочно-модульной котельной

1. Количество тепловой энергии, необходимое для отопления потребителей на отопительный период:

Qот. = Qот.max*24*(ti - tо)*n/ ti - tот

где Qomax - расчетное значение часовой тепловой нагрузки отопления, Гкал/ч;

tj - усредненное расчетное значение температуры воздуха внутри отапливаемых зданий, °С; tj=18°С

to - расчетное значение температуры наружного воздуха для проектирования отопления в конкретной местности, °С; для Костромы to= -3,9°С

tom - среднее значение температуры наружного воздуха за планируемый период, °С; для Костромы toт= -31°С

n - продолжительность функционирования систем отопления в планируемый период, сут.; n=222 сут.

Qот. = 1,59*24*(20-(-3,9))*222/(20-(-31))=3970 Гкал/год

2. Количество тепловой энергии, необходимое на горячее водоснабжение:

Средняя часовая тепловая нагрузка горячего водоснабжения в отопительный период:

Qср.з.=a*N*(55-t)*10-6/T

где a - норма затрат воды на горячее водоснабжение абонента, л/ед. измерения в сутки; должна быть утверждена местным органом самоуправления;

N - количество единиц измерения, отнесенное к суткам, - количество жителей, учащихся в учебных заведениях и т.д.;

tc - температура водопроводной воды в отопительный период, °С; при отсутствии достоверной информации принимается tc = 5 °С;

T - продолжительность функционирования системы горячего водоснабжения абонента в сутки, ч; Т=24ч

Qср.от.=105*473*(55-5)*10-6/24=0,103 Гкал

Qгод. от.= Qср.от.*nот.

где nот.- продолжительность отопительного периода в часах;

Qгод. от.= 0,103*5328=551,3 Гкал/год

Средняя часовая тепловая нагрузка горячего водоснабжения в неотопительный период:

Qср.л.= Qср.от*b*(tг.от.-tх.от.)/( tг.л-tх.л.)

где Qср.от - средняя часовая тепловая нагрузка горячего водоснабжения в отопительный период, Гкал/ч;

- коэффициент, учитывающий снижение средней часовой нагрузки горячего водоснабжения в неотопительный период по сравнению с нагрузкой в отопительный период; если значение не утверждено органом местного самоуправления, принимается равным 0,8 для жилищно-коммунального сектора городов средней полосы России, 1,2-1,5 - для курортных, южных городов и населенных пунктов, для предприятий - 1,0;

tг.от, tг.л - температура горячей воды в неотопительный и отопительный период, °С;

tх.от, tх.л - температура водопроводной воды в неотопительный и отопительный период, °С; при отсутствии достоверных сведений принимается tcs = 15 °С, tc = 5 °С.

Qср.л.=0,103*08*(55-15)/(55-5)=0,066 Гкал

Qгод. л.= Qср.л.*nнеот.

где nот.- продолжительность неотопительного периода в часах;

Qгод. л.=0,066*3072=202,5 Гкал/год

3.Общий расход тепла на ГВС:

Qгод.= Qгод. от+ Qгод. л.

Qгвс.=551,3+202,5=753,8 Гкал/год

4. Общее количество тепловой энергии на отопление и горячее водоснабжение:

Qгод. = Qот.+ Qгвс.=3970+753,8=4723,8 Гкал/год

5. Потери тепловой энергии в сетях п. Космынино сотавляют 8% от общего объёма реализации тепловой энергии:

Qпот. =4723,8*0,08=377,9 Гкал/год

6. Отпуск тепла от котельной:

Q= Qгод. + Qпот. =4723,8+377,9=5101,7 Гкал/год

Таблица 1.3.1

Реализация тепловой энергии

Реализация
Объем реализации отопления	3970	Гкал/год
Объем реализации ГВС	753,8	Гкал/год
Объем реализации	4723,8	Гкал/год
Потери тепловой энергии в сетях п. Космынино	377,9	Гкал/год
Отпуск тепла с котельной	5101,7	Гкал/год

1.3.2 Расчет потребления газа проектируемой БМК в п. Космынино

VГ = QОТП * НТ ОТП / 1,143

Где QОТП - Отпуск тепла с БМК

НТ ОТП - норматив удельного расхода топлива на отпуск тепловой энергии с БМК

Таблица 1.3.2

Расчет потребления газа

Отпуск тепла с котельной	5101,7	Гкал/год
Норматив удельного расхода топлива	159.000	кг у.т./Гкал
Переводной коэффициент из условного топлива в натуральное	1.143
Объем потребления газа	709,685	тыс.нм3 /год

1.3.3 Расчет потребления воды

Площадь поперечного сечения:

S= pD2/4 , м2

Объём тепловых сетей:

V= L* S, м3

Объём подпитки тепловых сетей:

V подп= k*V, м3/ч

Таблица 1.3.3

Расчет нормативной подпитки для тепловых сетей отопления от блочно-модульной котельной

Диаметр трубопровода	Протяженность	Площадь поперечного сечения	Объем	Часовая нормативная утечка в тепловых сетях	Объем подпитки тепловых сетей
D, мм	L,м	S, м2	V,м3	k	V подп
0.05	850	0.00196	1.668	0.0025	0.00417	м3/ч
0.07	1208	0.00385	4.647	0.0025	0.01162	м3/ч
0.1	574	0.00785	4.506	0.0025	0.01126	м3/ч
0.125	1318	0.01227	16.166	0.0025	0.04042	м3/ч
Суммарная подпитка	0.06747	м3/ч
Суммарная подпитка за отопительный период	359.48	м3/от пер

Таблица 1.3.4

Расчет нормативной подпитки для тепловых сетей ГВС

от блочно-модульной котельной

Диаметр трубопровода	Протяжен ность	Площадь поперечного сечения	Объем	Нормативная утечка в тепловых сетях	Объем подпитки тепловых сетей
D, мм	L,м	S, м2	V,м3	k	V подп
0.1	1130	0.00785	8.871	0.0025	0.02218	м3/ч
Суммарная подпитка	0.02218	м3/ч
Суммарная подпитка за год	186,312	м3/год

Суммарная нормативная подпитка составит 545,8 м3/год

1.3.4 Расчет потребления электроэнергии на котельную

При расчете принимаем удельную норму по электроэнергии для блочно-модульной котельной 18 кВт на 1 Гкал выработанной тепловой энергии (на основании Постановления губернатора Костромской области от 10 августа 2005 г. N 456 «Об утверждении порядка определения норм потребления топливно-энергетических ресурсов»).

Таблица 1.3.5

Годовой расход электроэнергии по БМК

Отпуск тепла с котельной	5101,7	Гкал/год
Норматив удельного расхода эл. энергии	18.00	кВт/Гкал
Расход эл.энергии	91830,6	кВт/год

1.4 Разработка тепловой схемы котельной

1.4.1 Тепловая схема котельной

Котельная выполнена в двухконтурном исполнении с блоком ГВС. (рис. 1.4.1).

Внутренний (котловой) контур предназначен для нагрева воды в двух жаротрубных котлах (К1) и (К2). Для сжигания топлива (природного газа) на каждом котле установлены по одной газовой блочной горелке. Циркуляция воды через котлы и во внутреннем контуре обеспечивается котловыми насосами (К4), установленными по одному на каждом котле. Нагретая котловая вода поступает на пластинчатые теплообменники отопления (К9) и ГВС (К10). Для компенсации резких скачков давления воды установлены расширительные баки «Flexcon» (К15). При чрезмерном повышении давления в выходном коллекторе котлов (свыше 7,0 кгс/см2) сработают сбросные клапаны и излишки воды будут сброшены в канализацию.

Наружный контур (контур тепловой сети отопления) включает в себя тепловую сеть, грязевик (К13), сетевые насосы (К3), обеспечивающие циркуляцию воды, и теплообменники отопления (К9).

Обратная вода от потребителей ГВС проходит через грязевик (К14) и попадает в бак-аккумулятор. При снижении уровня воды в баке до нижнего рабочего наполнение бака происходит водопроводной водой. Вода из бака-аккумулятора забирается насосами ГВС (К8) проходит через устройство нехимической обработки воды (К17), теплообменники ГВС (К10), нагревается до температуры 60 0С и подается потребителю.

Поддержание температуры теплоносителя в сети отопления на выходе из котельной в зависимости от температуры наружного воздуха, а также температуры воды в системе ГВС не ниже 60 0С, производится изменением объема воды (количественное регулирование), проходящего через теплообменники отопления (К9) и ГВС (К10) по внутреннему контуру. Количественное регулирование осуществляется с помощью трехходовых клапанов, установленных по одному перед теплообменниками отопления и ГВС.

Подпитка внутреннего и наружного контуров происходит водопроводной водой, прошедшей через насосы сырой воды (К5), автоматическую установку умягчения воды (К12) и баки запаса химочищенной воды (К16) с помощью подпиточных насосов внутреннего (К6) и наружного (К7) контуров соответственно.

Коммерческий учет тепловой энергии, выработанной котельной (отопление и ГВС) производится двумя теплосчетчиками (отопления и ГВС).

В качестве топлива котельной принят природный газ с теплотой сгорания Q=8000ккал/нм3.



1.4.2 Выбор основного и вспомогательного оборудования

Выполнение проекта осуществлялось на основании задания на проектирование, разработанного администрацией п. Космынино Нерехтского района в соответствии со СНиП II-35-76 [5] и [3].

Назначение котельной - отпуск теплоты на отопление и горячее водоснабжение.

Установленная теплопроизводительность котельной - 2,7 МВт (2,014 Гкал/ч).

Расчетная тепловая нагрузка:

на отопление - 1,85 МВт (1,59 Гкал/ч)

на горячее водоснабжение - 0,49 МВт (0,424 Гкал/ч)

Параметры теплоносителя (воды) в теплосети - 95/70 :С.

Параметры теплоносителя (воды) в сети ГВС - 65/5 'С.

Давление в трубопроводах тепловой сети:

в подающем трубопроводе - 4,0 кгс/см2.

В обратном трубопроводе - 2,0 кгс/см2.

Давление в трубопроводах ГВС:

в подающем трубопроводе - 4,0 кгс/см2.

В обратном трубопроводе - 2,5 кгс/см2.

Давление воды в водопроводе - 2,5 кгс/см2.

Основное топливо котельной - природный газ Qpн= 8000 ккал/ нм3

Проектом предусматривается котельная с двумя водогрейными котлами REX 130 и REX 140 фирмы «ICI CALDAIE» (Италия), предназначенными для выработки тепла на нужды отопления, вентиляции и горячего водоснабжения. Котлы оборудованы блочными газовыми горелками ЕК 06.В 120 G/F-ZVT ф. «Elco» (Германия).

Циркуляция воды в контуре теплосети обеспечивается сетевыми насосами К 28/500 Т (Зшт: 2-рабочих. 1-резервный) фирмы «DAB» (Италия). Насосы выбраны исходя из заданных параметром действующих тепловых сетей. Характеристики насосов: G=30 м3/ч, H=26 м , N=4 кВт (Приложение 1).

Циркуляция теплоносителя во внутреннем контуре обеспечивается котловыми насосами ВРН 150/340.65Т (2шт.) фирмы «DAB» (Италия). Характеристики насосов: G=21 м3/ч, H=13 м, N=1,38 кВт (Приложение 1).

Поддержание температуры теплоносителя на входе в котлы не ниже 70°С осуществляется с помощью трехходовых клапанов V5431F1081 Ду 65 (2шт.) фирмы «Honeywell» (по одному на каждый котел).

Для компенсации температурных расширений теплоносителя во внутреннем контуре предусмотрена установка двух мембранных расширительных баков Flexcon СЕ 200 производства фирмы «Flamco» (Голландия).Объём бака V=200л.

Обеспечение необходимой температуры теплоносителя в теплосети достигается изменением расхода греющего теплоносителя через подогреватели VT 40 MHL/CDS-16/42 производства ООО «Машимпэкс» по температурному графику.

Обеспечение необходимой температуры горячей воды в системе ГВС достигается изменением расхода греющего теплоносителя через подогреватели ГВС VT 04 PHK/CD-16/22 (2шт.), производства ООО «Машимпэкс» по температуре нагреваемой воды.

Для заполнения бака химочищенной водой предусмотрены повысительные насосы сырой воды KPS 30/16 М (2шт., 1-рабочий, 1-резервный) ф. «DAB» (Италия). Характеристики насосов: G=1 м3/ч, H=20 м, N=0,3 кВт (Приложение 1).

Восполнение утечек и поддержание заданного статического давления осуществляют из бака химочищенной воды 2,5 м3 насосами KPS 30/16 Т (2шт.) фирмы «DAB» (Италия) (1-рабочий. 1-резервный). Поддержание заданного статического давления во внутреннем контуре осуществляется насосами КР 38/18 М (2шт.) фирмы «DAB» (Италия) (1-рабочий. 1-резервный). Характеристики насосов: G=1 м3/ч, H=40 м, N=0,6 кВт (Приложение 1). Для достижения необходимого качества сырой воды предусмотрена установка механического фильтра (грубая механическая очистка), блочная установка умягчения воды НТ STF 0844-9000. Дополнительно подпиточная вода на внутренний контур проходит обработку через коррекционную установку для снижения РН.

Предусмотрена установка двух баков-аккумуляторов V=5m . Насосы ГВС К 18/500 Т (2шт. 1-рабочий. 1-резервный) фирмы «DAB» качают горячую воду из баков и подают ее в сеть, тем самым, обеспечивают циркуляцию воды в контуре ГВС. Характеристики насосов: G=15 м3/ч, H=28 м, N=3 кВт (Приложение 1).

Для защиты котлов от избыточного давления предусмотрена установка предохранительных клапанов Prescor S 960-1 1/2» (2шт. по одному на каждый котел). При их срабатывании вода отводится в канализацию.

1.4.3 Газоснабжение

В соответствии с заданием на проектирование в котельной предусматривается установка двух котлов REX-130 и REX-140, каждый из которых оборудован блочной газовой горелкой ЕК 06.120 G/F-ZVT производства фирмы «Е1со».

Давление газа к рампе горелки составляет 21,0 кПа (минимальное давление, необходимое для развития горелкой максимальной тепловой мощности, составляет 10,0 кПа).

В качестве топлива принят природный газ с низшей теплотой сгорания 8000 ккал/нм3.

Давление газа на вводе в котельную 25,0 кПа. Подача газа осуществляется от ГРПШ-03М-2У1-1, стоящего рядом с котельной (рис. 1.4.2).

На случай возникновения пожара, загазованности котельной, концентрации СО сверх допустимых пределов или отключения электроэнергии предусмотрена отсечка подачи газа электромагнитным клапаном ВНЗН-1.

После клапана, для защиты счетчика газа от механических примесей, установлен фильтр газовый ФНЗ-1.

Учет расхода газа на котельную осуществляется комплексом СГ-ЭКВз-Т 1-0,2-250/1.6 со счетчиком газа СП6МТ-250 и электронным корректором объема ЕК-260. Прибор также обеспечивает контроль и регистрацию параметров газа.

Расчетный расход природного газа в котельной по теплотехническим параметрам составляет: при максимальном расходе тепла - Втах= 233.0 нм3/ч. при минимальном расходе тепла - Bmin= 36.3 нм3 /ч.

Согласно требованиям «Правил пользования газом и предоставления услуг по газоснабжению в Российской Федерации» в проекте для технологического учета газа предусмотрены поагрегатные счетчики СП6МТ-250. Ду80 [2 шт.). Максимальный расход газа, измеряемый счетчиком СГ16МТ-250. Qmax=250 м3/ч. диапазон измерения расходов D 1:20.



1.5 Автоматизация котельной

Проект блочно-модульной котельной предусматривает полную автоматизацию котельной и эксплуатацию её без непосредственного участия оператора. Это приведёт к снижению себестоимости продукции.

При комплексной автоматизации на автоматическое управление переводятся как вспомогательные, так и основные процессы. При этом используются всевозможные средства автоматизации, в том числе и управляющие вычислительные комплексы. В данном проекте в качестве такого вычислительного комплекса выступает микроконтроллер «РС-365D» фирмы ООО «Контэл». Роль человека сводится к наладке, регулировке, обслуживанию средств автоматики и наблюдению за их действием.
По уровню автоматизации теплоэнергетика занимает одно из ведущих мест среди других отраслей промышленности. Теплоэнергетические установки характеризуются непрерывностью протекающих в них процессах. При работе выработка тепловой энергии в любой момент времени должна соответствовать потреблению (нагрузке).

Автоматизация котлов предусматривает:

1. теплотехнический контроль (измерение) текущих значений параметров технологического процесса, приборы ведут непрерывный контроль процессов, протекающих в котле;

2. дистанционное управление, или управление машинами и механизмами на расстоянии;

3. автоматическое непрерывное регулирование, обеспечивающее автоматическое поддержание технологических параметров вблизи заданного предела;

4. автоматическую защиту основного и вспомогательного оборудования от возможных повреждений в процессе эксплуатации, в зависимости от характера нарушения защита останавливает котел, снижает его нагрузку или выполняет локальные (местные) операции предотвращающие аварии;

5. логическое управление, обеспечивающее автоматическое включение или отключение регуляторов, машин, механизмов и установок в заданной последовательности.

6.полную диспетчеризацию блочно-модульной котельной.

Для автоматизации газифицированной блочно-модульной котельной в п. Космынино необходимо выполнить требования [3] и СНиП II-35-76 [5].

В котельной подлежат автоматизации два котла REX-130 и REX-140, оборудованными горелками ЕК 06В. 120 G/F-VT («Elco»), работающими на газе среднего давления, и вспомогательное оборудование.

1.5.1 Теплотехнический контроль

Установка приборы теплотехнического контроля предусмотрена проектом в объеме требований СНиП II-35-76 [5]. Проектом предусмотрено по топливному тракту:

- контроль и регистрация расхода, температуры и давления газа в общем газопроводе котельной автоматическим измерительным газовым комплексом с корректором ЕК-260;

- контроль давления газа на вводе в котельную;

- контроль перепада давления газа на счетчике газа;

- контроль давления газа до и после газового фильтра;

- контроль загазованности котельной метаном и оксидом углерода -газоанализатором ЭССА-СО/1-СН4/2.

По котлам предусматривается контроль параметров (рис. 1.5.1):

- давление газа на опуске к каждому котлу;

-давление газа перед горелкой;

- давление воздуха перед горелкой;

- давление в топке;

- разрежение за котлом;

- температура дымовых газов;

- температура воды на выходе из котла;

- давление воды на выходе из котла;

- температура воды на входе в котел;

- давление воды на входе в котел;

- давление до и после насоса рециркуляции котла;

- содержание 02, СО и NOx в дымовых газах.

По вспомогательному оборудованию:

- регистрация расхода, температуры, давления в прямой и обратной теплосети и сети ГВС, количества теплоты на отопление - теплосчётчиком ВКТ-5 с расходомером электромагнитным «ПРЭМ-2».



1.5.2 Управление и технологическая защита

Автоматика горелки ЕК 06В. 120 G/F-VT осуществляют защиту котла при следующих аварийных ситуациях:

- исчезновении напряжения в цепях автоматики:

- погасании пламени горелки;

- понижении давления воздуха перед горелкой;

- повышении и понижении давления газа перед горелкой.

Шкаф управления горелкой осуществляет защиту котла при следующих аварийных ситуациях:

- исчезновении напряжения в цепях автоматики;

- погасании пламени горелки;

- понижении давления воздуха перед горелкой;

- понижении давления газа перед горелкой;

- повышении давления газа перед горелкой.

Дополнительно шкаф котловой автоматики осуществляет защиту котла при следующих аварийных ситуациях:

- повышении и понижении давления газа перед котлом:

- повышении температуры воды на выходе из котла;

- повышении давления в топке;

- повышении давления воды на выходе из котла.

Автоматизация котла выполнена на базе контроллера «PC-365D» компании «Контэл».

Автоматика котла на базе контроллера «PC-365D» обеспечивает выполнение следующих функций:

- автоматический пуск и останов котла:

- контроль и защиту по основным технологическим параметрам;

- обеспечение нормативных блокировок в процессе управления;

- сигнализацию о нарушении технологического процесса и запоминание причин останова котла;

- автоматическое поддержание заданного соотношения «газ-воздух»;

- автоматическое поддержание температуры воды на выходе из котла;

- управление котлом в автоматическом и дистанционном режиме (с верхнего уровня управления).

Автоматика котельной на базе контроллера «PC-365D» предусматривает:

- управление котлами в режиме «Каскад»;

- управление сетевыми, подпиточными насосами, насосами ГВС и насосами сырой воды с обеспечением режима АВР (автоматический ввод резервного насоса при останове рабочего);

- управление клапаном подпитки по падению давления в обратном трубопроводе сетевой воды;

- управление клапаном подпора по падению давления в обратном трубопроводе воды ГВС;

- смену рабочих насосов сетевых, подпиточных и насосов ГВС на резервные (раз в неделю или раз в день);

Согласно требованиям СНиП II-35-76 п. 14.6 и «Инструкции по контролю за содержанием окиси углерода в помещениях котельных» п.4.5. для котельных, работающих без постоянного обслуживающего персонала, предусмотрено автоматическое отключение подачи топлива в котельную при загазованности котельной метаном и оксидом углерода, а также при отключении электроэнергии в котельной, при пожаре. Для этого в котельной на общем газопроводе предусмотрен отсекатель газа, которым управляет комплекс «PC-365D».

При загазованности оксидом углерода (20±5) мг/мЗ в котельной выполнена предупредительная сигнализация.

1.5.3 Регулирование параметров

Проектом предусмотрены четыре контура регулирования:

- контур регулирования температуры воды в прямой теплосети. Регулирование осуществляет контроллер «PC-365D»;

- контур регулирования температуры воды в сеть ГВС. Регулирование осуществляет контроллер «РС-365D»;

- контур регулирования давления обратной сетевой воды. Регулирование осуществляет контроллер «PC-365D»;

- контур регулирования давления обратного ГВС. Регулирование осуществляет контроллер «PC-365D».

1.5.4 Автоматическое управление котельной

Теплосчётчик ВКТ-5

Рис. 1.5.2 Теплосчётчик ВКТ-5

Вычислитель предназначен для работы в составе теплосчетчиков, предназначенных для контроля и учета, в том числе при учетно-расчетных операциях, потребления теплоносителя, тепловой энергии и холодной воды при их отпуске и потреблении в водяных и паровых системах тепло и водопотребления.

Вычислитель обеспечивает преобразование, вычисление, индикацию и регистрацию количества тепловой энергии, температуры, давления и расхода теплоносителя по 1…8 трубопроводам, их среднечасовых, среднесуточных и итоговых значений, а также времени наработки вычислителя (теплосчетчика).

Вычислитель обеспечивает регистрацию указанной информации на внешнем устройстве (принтере, ПЭВМ и т.п.) посредством интерфейса RS232, Centronics, RS485 (последний по заказу).

Вычислитель обеспечивает работу с датчиками:

1)объемного расхода с выходным частотным или объема с выходным числоимпульсным (частотным) сигналом в диапазоне частот до 1000 (активный выход) или 200 Гц (пассивный выход) при весе импульса от 10-6 дм3(л) до 103м3;

2)объемного расхода с пропорциональным выходным сигналом постоянного тока в диапазонах 0-5, 0-20 и/или 4-20 мА;

3) массового расхода на основе расходомеров (до 2-х на трубопроводе) переменного перепада давления, имеющих линейную (пропорционально перепаду) и/или квадратичную (пропорционально корню квадратному из перепада) функцию преобразования, с выходным сигналом постоянного тока в вышеуказанных диапазонах;

4)давления (абсолютного и/или избыточного) с выходным сигналом постоянного тока в вышеуказанных диапазонах;

5) температуры - медными и/или платиновыми термопреобразователями сопротивления с номинальным сопротивлением 50, 100 и/или 500 Ом.

Вычислитель обеспечивает питание датчиков температуры, а также датчиков объемного расхода и объема с пассивной выходной цепью типа «замкнуто-разомкнуто» (геркон, транзистор).

В процессе работы вычислитель производит ввод информации от первичных преобразователей температуры, давления и расхода теплоносителя, преобразует полученные значения в цифровую форму, осуществляет фильтрацию, автоматическую калибровку и анализ принятых данных на достоверность.

Принципиальным отличием ВКТ-5 является возможность конфигураций

измерительных входов по желанию заказчика, позволяющая использовать теплосчетчик в любых водяных и паровых системах теплоснабжения и теплопотребления. Кроме этого, ВКТ-5 отличает многоканальность: прибор единовременно может обрабатывать до 8 токовых сигналов датчиков расхода или давления, до 8 частотных сигналов датчика расхода и до 8 сигналов термопреобразователей. Интерфейс RS-232, устанавливающийся по умолчанию, обеспечивает подключение компьютера, модема, принтера, пультов для считывания архивов и переноса их на компьютер. Интерфейс RS-485, который устанавливается дополнительно, позволяет объединять приборы в сеть при подключении к компьютеру или модему.

ВКТ-5 дает возможность осуществлять, кроме функций учета тепловой

энергии, автоматическое погодное регулирование теплопотребления зданий. Прибор обеспечивает поддержание заданной температуры в помещении, а при необходимости изменяет уровень теплопотребления в течение суток по заданной недельной программе. Это позволяет при минимальных затратах снизить теплопотребление до 20-30%. Возможность погодного регулирования обеспечивают специально предусмотренные выходные сигналы на регулирующие механизмы. Они могут быть установлены в двух системах теплопотребления и реализуют на выбор несколько алгоритмов регулирования.

Глубина архивации часовых и суточных параметров теплоносителя составляет не менее 45 суток. Благодаря накопительным пунктам типа НП, которые разработаны и выпускаются компанией «Теплоком», обеспечивается быстрое считывание архивов, а с помощью модема - их дистанционная передача на компьютер диспетчера.

Вычислитель предназначен для эксплуатации в следующих рабочих условиях:

1) температура окружающего воздуха в диапазоне ..........от 5 до 50°С;

2) относительная влажность воздуха ....до 95% при температуре 35 °С;

3) атмосферное давление в диапазоне .............. от 84 до 106,7 кПа;

4) переменное частотой 50 Гц магнитное поле с напряженностью до 400 А/м;

5) механическая вибрация частотой 5-25 Гц с амплитудой смещения до 0,1 мм.

Преобразование значений сопротивления в показания температуры соответствует интерполяционным управлениям по ГОСТ 6651 при W100=1,428 и/или W100= 1,426 (ТСМ), W100=1,391 и/или W100=1,385 (ТСП).

Вычисление значений разности температур соответствует уравнению:

dt = t1? t2 , [°С]

где t1 и t2 - температура теплоносителя подающего и обратного трубопроводов соответственно, °С.

Преобразование числоимпульсного (частотного) сигнала в показания объема соответствует уравнению:

V = 10-3 N?B ? b , [м3]

где: N - число импульсов, имп;

В - вес импульса, дм3/имп;

b - поправочный коэффициент на систематическую температурную погрешность датчика расхода (объема).

Преобразование числоимпульсного (частотного) сигнала в показания объемного расхода, соответствует уравнению:

Go = 3,6 ? f ?B ? b , [м-3/ч ]

где: f - измеренное значение частоты, Гц;

Преобразование токового сигнала в показания объемного расхода соответствуют уравнению

Go = (I ? I0 ) ?K ? b , [м3/ч ]

где: I - измеренное значение тока, мА;

Iо - нижний предел диапазона изменения тока, мА;

b - то же, что в формуле;

К - коэффициент преобразования, м3/ч?мА.

Преобразование объемного расхода, пропорционального постоянному току, в показания объема соответствует уравнению

V = ?G0dф , [м3]

где: Go - то же, что в формуле;

ф - время интегрирования, ч (дискретность интегрирования 5 с);

Преобразование токового сигнала в показания давления соответствует уравнению

P = Kp(Pmax + Pp ±Pв.ст.); [МПа(кс/см2)]

где: Pmax - максимальное значение диапазона преобразования давления, МПа;

I - измеренное значение тока, мА;

Imax (Io) - значение тока, соответствующее давлению P=Pmax (P=0), мА;

Рв.ст. = 9,807 * 10-3*Н - давление водяного столба, МПа;

Н - высота водяного столба от точки отбора давления до датчика, м;

Рб - значение барометрического давления, МПа;

Кр - системный коэффициент (1-система СИ [МПа], 10,1972-система МКС [кгс/см2]).

Преобразование токового сигнала в показания перепада давления:

1) линейная функция преобразования:

dP= dPmax; [кПа]

2) квадратичная функция преобразования:

dP = dPmax()2; [кПа]

где: dPmax - максимальное значение перепада давления, кПа;

I - измеренное значение тока, мА;

Imax (Io) - значение тока, соответствующее перепаду давления

dP = dPmax (dP=0), мА.

Вычисление значений массового расхода, пропорционального объемному расходу, соответствует уравнению

Gм = 10-3 ?Go ?с , [ т/ч]

с - плотность теплоносителя в рабочих условиях, кг/м3;

Вычисление значений массового расхода, пропорционального перепаду давления, соответствует уравнению

Gм = 0,25??d202 ?Ксу2 ?C?Е?Кш?Кп?е?(2?ДP?с)0,5; [ т/ч]

где: Кш - поправочный коэффициент, учитывающий шероховатость внутренней поверхности трубопровода;

Кп - поправочный коэффициент, учитывающий притупление входной кромки диафрагмы;

е - коэффициент расширения;

d20 - диаметр отверстия диафрагмы при 20 °С, м;

ДP - перепад давления, Па;

с - то же, что в формуле;

Е - коэффициент скорости входа;

С - коэффициент истечения;

Ксу - коэффициент, учитывающий изменение диаметра отверстия диафрагмы, вызванное отклонением температуры среды от 20 °С.

Вычисление значений массы соответствует:

1) для числоимпульсных (частотных) сигналов:

M = 10?3 ? V ? с , [ т ]

2) для токовых сигналов:

M = ?Gм? dф , [ т ]

где: ф - время интегрирования, ч;

Принцип работы тепловычислителя

Принцип работы вычислителя основан на непосредственном преобразовании сигналов датчиков в информацию об измеряемых параметрах теплоносителя с последующим вычислением количества тепловой энергии.

При использовании, с целью расширения диапазона измерения, на одном трубопроводе двух или одного автоматически переключаемого расходомера переменного перепада давления, преобразование осуществляется в том поддиапазоне настройки, которому соответствует измеренное значение перепада. Исходно (при изменении тока от нижнего предела) используется младший поддиапазон, затем, при превышении током верхнего предела более чем на 2%, используется старший поддиапазон. При обратном изменении значений тока смена поддиапазонов происходит при токе, значение которого меньше на 2% значения, соответствующего минимальному перепаду старшего поддиапазона.

Настройка для датчиков объемного расхода с выходными

частотными сигналами и сигналами постоянного тока

Настройка заключается в установке:

* значений расхода, соответствующих верхнему (Gmax) и нижнему (Gmin) пределам диапазона измерений датчика расхода, выраженным в единицах измерения «м3/ч»;

* значений веса импульса частотного датчика или значений коэффициента преобразования токового датчика и соответствующих им значений расхода (точек аппроксимации НФП датчика);