Проектирование систем электрификации котельной с двумя котлами Е-1/9Ж в поселке Боровое Акмолинской области

Устройство имеет встроенную защиту от перегрузки и обеспечивает автоматическое повторное включение устройства после исключения аварийного режима. Магнитострикционный преобразователь изготовлен из нового магнитострикционного материала "Дифераль", способ изготовления которого защищен патентом РФ, обладает большей прочностью при механическом воздействии, сохраняет свои свойства при повышении температуры до 560 о С.

Основная функция генератора - формирование электрических импульсов и передача их на преобразователи. Принцип действия УСТРОЙСТВА основан на преобразовании, с помощью магнитострикционных преобразователей, энергии электрических импульсов в механическую энергию.

Рисунок 6 - Общий вид устройства USP-900

Таблица 11.2 - Технические характеристики

Типоисполнение	USP-900
Напряжение питания	2 2 0+-1105
Частота сети, Гц	50, 60
Рабочий диапазон частот, кГц	18 ± 7,5 %
Потребляемая мощность, кВА	0,63
Количество преобразователей, шт	4
Режим работы	Продолжительный
Габаритные размеры генератора, мм	352x270x501
Габаритные размеры преобразователя, мм	347x62x57
Масса генератора, кг, не более	23
Масса преобразователя, кг, не более	3,5
Степень защиты генератора / преобразователя	IP20 / IP40

11.6 Монтаж устройства USP

Монтаж устройства производится специально подготовленным персоналом или предприятием-изготовителем.

Перед монтажом устройства желательно, чтобы теплообменное оборудование было очищено от накипи, в противном случае, из-за интенсивного отделения ее от поверхности нагрева, трубы могут быть забиты шламом, что приведет к аварии на теплообменном оборудовании.

Крепление преобразователей к элементам теплообменного оборудования выполняется электросваркой. Место установки преобразователей выбирается наиболее приближенным к теплонапряженным точкам, где происходит самое интенсивное образование накипи.

 Количество преобразователей следует выбирать с учетом специфики и параметров теплообменного оборудования: конструкции, мощности, циркуляции теплоносителя, качества воды и количества накипи, которое образуется за время эксплуатации.

Выполнение сварного соединения - наиболее ответственная операция при монтаже преобразователя. От качества сварки зависит передача механической энергии преобразователя к поверхности теплообменного оборудования и эффективность работы устройства, а также безопасность эксплуатации теплообменного оборудования.

Приварка преобразователя к наружной поверхности теплообменного оборудования не является источником внутренних повреждений металла стенки теплообменного оборудования, так как шов приварки преобразователя не является герметизирующим или несущим нагрузку от внутреннего давления.

Генератор устанавливается на горизонтальной или вертикальной поверхности в положении удобном для обслуживания с температурой окружающего воздуха от минус 5 до плюс 40 ° С. Генератор подключается к однофазной сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 или 60 Гц с помощью кабеля, защищенного от механических повреждений. Корпус генератора должен быть надежно заземлен, для заземления на корпусе имеется специальная клемма.

Обмотка преобразователя соединяется с генератором кабелем сечением не менее 1,0 мм². Провод должен быть защищен от механических повреждений, а его длина не должна превышать 10 м. Ограничение по длине проводов обусловлено увеличением потерь в них при большой длине. Подключение проводов к генератору осуществляется на специальные клеммы, имеющие маркировку.

Для получения наиболее эффективной работы устройства необходимо произвести настройку преобразователя в электромеханический резонанс, т. е. собственная частота системы "преобразователь - теплообменник" должна быть равной частоте электрических импульсов. для этого производится подстройка генератора, с целью получения максимальной амплитуды колебаний при работе устройства на нагрузку

Контроль за работой УСТРОЙСТВА осуществляется по свечению индикаторов на передней панели генератора и характерному звучанию преобразователей.

Рисунок 7 - Схема подключения устройства USP-900

11.7 Монтаж преобразователей на котлах типа Е-1/9

Схема установки преобразователей на котле типа Е-1/9 показана на рис. Б9. Монтируются 4 преобразователя - по одному преобразователю на каждом барабане и по одному преобразователю на нижних коллекторах боковых экранов. Преобразователи могут быть установлены на верхних коллекторах, если их установка на нижних коллекторах по каким-либо причинам затруднена. При небольших отложениях возможна установка преобразователей только на барабанах или только на коллекторах.

Рисунок 8 - Установка излучателей на котлах типа Е-1/9

Рисунок 9 - Установка излучателей на котлах разного типа

11.8 Размещения преобразователей на теплообменном оборудовании

При монтаже преобразователей на теплообменном оборудовании необходимо выбрать точки, воздействие на которые обеспечит оптимальное распределение ультразвуковой энергии по теплообменной поверхности и получение наибольшего эффекта.

Общий подход при выборе точек приварки преобразователей заключается в том, что преобразователи должны монтироваться на элементах, объединяющих пучки и экраны труб - барабанах, коллекторах, трубных решетках и т.д. При этом важно, чтобы по трубам распространялись изгибные составляющие колебании, то есть преобразователь должен быть установлен, по возможности, перпендикулярно плоскости поверхности нагрева.

Для котлов различных типов излучатели располагаются на коллекторах и барабанах для защиты от образования карбонатных отложений в основном экранных и конвективных пакетов. При этом предпочтительнее симметричное расположение излучателей и подключение к одному каналу.

Приведенные ниже схемы монтажа преобразователей многократно применялись на практике, и при этом получены положительные результаты. Однако этими схемами не предусмотрено все многообразие теплообменного оборудования, применяемого в теплоэнергетике, поэтому места установки преобразователей и их число должны определяться в каждом случае конкретно.

При установке преобразователей на теплообменном оборудовании с имеющейся накипью надо иметь в виду, что возможна закупорка горизонтально расположенных труб отслоившейся накипью. Поэтому необходимо, до полного отслоения накипи, через каждые 15-20 дней прочищать и промывать трубы. При вертикальном расположении труб необходимо очищать нижние водяные камеры или нижние барабаны и коллектора котлов. Поэтому, устройства серии USP лучше устанавливать на предварительно очищенном теплообменном оборудовании.

Преобразователи необходимо приваривать как можно дальше от рёбер жёсткости и перегородок водяных камер (см. например рисунке 10). Рёбра жёсткости и перегородки являются гасителями колебаний. В зоне приварки преобразователей не должно быть никаких прокладок и уплотнителей. Если без них невозможно обойтись, то необходимо вырезать окна для прохождения ультразвука. При озвучивании массивных стенок для увеличения амплитуды колебаний устанавливается несколько преобразователей рядом друг с другом. Для достижения синхронности колебаний преобразователи должны подключаться на один канал генератора.

Неправильно Правильно

Рисунок 10 - Размещения преобразователей на теплообменном оборудовании

При озвучивании теплообменного оборудования, имеющего трубную доску, например, в пароводяных подогревателях (бойлерах), где поверхность теплообмена выполнена из латунных трубок, закрепленных в трубных досках, излучатели крепятся на трубных досках или на поворотных камерах, как показано на рисунке11, рисунке12. Количество излучателей определяется диаметром трубной доски, длиной бойлера и скоростью нарастания отложений. При установке излучателей на поворотных камерах необходимо ось волновода преобразователя располагать параллельно осям труб теплообменного оборудования. Если этим не обеспечивается чистота поверхности труб теплообменного оборудования, необходимо дополнительно установить преобразователь и на выходе.

Аналогично монтируются излучатели на мазутоподогревателях и других видах теплообменного оборудования.

При озвучивании нескольких объектов от одного генератора необходимо придерживаться следующих правил:

1. Толщина стенок теплообменного оборудования должна быть одинаковой.

2. Если поверхность имеет сферическую форму, то сферы должны быть одинаковой формы и толщины.



Рисунок 11 - Установка излучателей на тепловом оборудовании

Рисунок 12 - Установка излучателей на тепловом оборудовании

Несоблюдение этих правил приводит к трудностям настройки преобразователей устройства на одинаковую резонансную частоту.

11.9 Инструкция по эксплуатации

После завершения пуско-наладочных работ УСТРОЙСТВО передается в ведение лица, ответственного за его эксплуатацию.

1. В процессе эксплуатации устройства должны соблюдаться действующие правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок.

2. К эксплуатации и обслуживанию устройства могут быть допущены лица электротехнического персонала предприятия, имеющие группу по электробезопасности не ниже 3, изучившие устройство, правила эксплуатации и обслуживания, прошедшие инструктаж по технике безопасности при работе на установках напряжением до 1000 В.

3. Перед началом эксплуатации необходимо убедиться в правильности подключения устройства и целостности цепи заземления.

4. Проверить наличие напряжения в сети.

5. Подать напряжение на устройство, установив тумблер на генераторе в положение "ВКЛ", при этом должен загореться светодиод "|".

6. Контроль за работой устройства проводится ежедневно по индикаторам на передней панели генератора, а преобразователей по характерному звучанию.

7. Технологический регламент работы

-При остановке теплообменного оборудования, связанной с аварийной ситуацией, окончанием отопительного сезона или для профилактического осмотра, спуск воды рекомендуется производить после охлаждения арматуры и воды в нем до 50^оС. При этом устройство может продолжать работать.

-После спуска воды из теплообменного оборудования поверхности нагрева необходимо промыть и освободить оборудование от шлама струей воды под давлением 0,2 - 0,3 Мпа, после чего выключить устройство.

- Периодически, не реже одного раза в неделю, проводить осмотр подводящих кабелей и цепи заземления. В случае нарушения целостности кабелей или цепи заземления необходимо:

1 отключить генератор от сети, перевести для этого тумблер "Сеть" в положение "ВЫКЛ";

2 устранить неисправность;

3 тумблер "Сеть" перевести в положение "ВКЛ";

4 убедиться в том, что генератор включился по состоянию индикаторов на передней панели генератора

- При проведении ремонтных работ на теплообменном оборудовании или вблизи него необходимо принять меры защиты УСТРОЙСТВА от попадания влаги и от механических повреждений.

9. Продувку теплообменного оборудования необходимо проводить в соответствии с правилами Госгортехнадзора.

10. Кроме регулярных продувок необходимо периодически, один раз в 1,5-2 месяца, проводить промывку котла от шлама.

12. Технико-экономическое обоснование проекта

12.1 Общее положение

Задача технико-экономического обоснования проекта состоит прежде всего в определении прибыли данного проекта и не только прибыли, но эффективности, т.е. достижения максимального эффекта при заданных затратах максимального эффекта при минимальных затратах.

Эффективность достигается за счет:

Автоматизации основных рабочих мест и снижении трудовых затрат,

Экономии годовых эксплутационных расходов,

Повышение производительности труда,

Повышение рентабельности.

При этом определяются следующие показатели эффективности:

Годовой экономический эффект (прибыль),

Рентабельность (эффективность) в %,

Производительность труда,

Срок окупаемости капитальных вложений (инвестиций).

Для удачного вложения капитала необходимо четко формулировать цели и разработать планы для снижения их достижения. Как правило, начало нового проекта означает в будущем снижение наличности, отклонение других проектов, переподготовку персонала, неуверенность в будущем нового проекта.

При этом процедура формирования бюджета капитальных вложений включает:

Стратегические планы движения компании в будущее, включая тщательный анализ имеющихся ресурсов и как их можно изменить в нужном направлении,

Назначение ответственных лиц на организованный поиск будущих проектов,

Ежегодное выделение средств, как для одобрение проектов, так и для тех, которые могут появиться неожиданно,

Использования методов, учитывающих влияние времени, налогов, инфляции на приток денежных средств в будущем,

Использование показателей, позволяющих учесть степень риска, ассоциирующуюся с тем или иным проектом, а также проверка чувствительности оценочных показателей к изменению входных данных,

Документальное оформление данного проекта,

Организационная система контроля за расходованием бюджета, выделенного на проект и притоком денежных средств при его реализации,

Проведение аудита на соответствие проекта тому, что получается в действительности.

12.2 Определение степени эффективности

В состав статей эксплутационных расходов входят:

Оплата труда работников обслуживающих данное оборудование. Общий годовой фонд определяется суммой должностных окладов.

Социальный налог - общегосударственный налог. Социальный налог определяется по формуле:

Сфот х21%/100%.

Покупные расходы основаны на договорных взаимоотношениях с другими предприятиями по оказанию платных услуг.

Электроэнергия - по видам оборудования, исходя из расхода его мощности, продолжительности работы тарифа за 1 кВт и определяется по формуле З=W х t х Ц, где W - мощность оборудования, t- время работы оборудования, Ц - тариф.

Коммунальные услуги (отопление, водоснабжение и др.).

Транспортные расходы.

Аренда.

Материальные затраты.

Амортизационные отчисления на полное восстановление определяем методом равномерного списания стоимости исходя из среднегодовой стоимости (капитальных вложений) и соответствующих норм амортизации, и определяется по формуле:

А=(К+Км) х На,

где К - капитальные вложения на освоение технических средств.

Км - затраты на монтаж и установку.

Налоги: налог на транспорт, налог на имущество, налог на землю.

Прочие расходы (услуги банка, расходы на маркейтинг и рекламу, командировочные, канцелярские и хозяйственные расходы и др.)

Эксплутационные затраты определяются по следующей формуле:

Сэкс.=Сфот+Ссоц.+Спокуп.+Сам.+Снал.+Сп.

где Сфот.- фонд оплаты труда, Ссоц.- социальный налог, Спокуп.- покупные расходы, Смат. - материальные расходы, Сам.- амортизационные расходы, Снал. - налоги, Сп. - прочие расходы.

Численность персонала работающего на предприятии составляет 6 человек. Средняя заработная плата 15000 тенге.

Фонд заработной платы: Сфот= 1080 тыс. тн.

Социальный налог составляет 20% от фонда заработной платы.

Ссоц.= 135 х 20% / 100% = 216 тыс.тн

Покупные услуги: Спокуп.= З+Т+Ктс,

где З - расходы на электроэнергию, Т - расходы на транспорт. Ктс - топливоснабжение.

З = W х t х Ц

W=55,87 кВт.

Время работы 24 часов. Тариф за потребление электроэнергии 5,9тн.

З= 55,87 x 24 x 5,9 = 7911,2 тн.

В год затраты на потребление электроэнергии составят

З= 7911,2 x 241= 1906597,3 тн.

Оплата за транспортные услуги, тепло, водо и газоснабжение производится по договору.

Т= 100 тыс. тн.

Ктс = 1320000 тыс.тн.

Ском.= 1906597,3 +100000 + 1320000 = 3326597,3 тн

Капиталовложения:

Стоимость здания - 4500,0 тыс.тг.

Стоимость оборудования - 14620,0 тыс.тг.

ИТОГ: 19120 тыс.тг.

Амортизационные отчисления на полное восстановление определяем по формуле:

А= О х На,

где О - остаточная стоимость основных фондов.

Здания 4500,0·1,22%= 54,9 тыс.тг.

Оборудования 14620,0·10%= 1462 тыс.тг

ИТОГ: 54,9+1462=1516,9 тыс.тг.

Прочие затраты Сп.=250 тыс.тн.

Итого суммарные эксплутационные затраты за год составляют

Сэкс.=1080 + 216 + 332,659+ 1516,9 + 250 = 6389,497 тыс.тг

Годовые доходы основной деятельности определяются по формуле:

Дод = d x 8мес

где d1- плата за отопление и горячее водоснабжение 165600 тн/м

Дод=1324,888 тыс тн.

Данный доход уходит на приобретение печного топлива.

Геофизическая обсерватория является бюджетной организацией и статья доходов отсутствует.

Список используемых источников

1. Послание президента «Казахстан 2030»

2. Зайцев Н.М Пособие по эксплуатации электрооборудования для студентов факультета электрификации сельского хозяйства. - Акмола, 1993 - 81 с.

3. Ерошенко Г.П., Пястолов А.А. Курсовое и дипломное проектирование по эксплуатации электрооборудования - М.: ВО Агропромиздат, 1988-160 с.

4. Система планово-предупредительного ремонта и технического обслуживания электрооборудования сельскохозяйственных предприятий. - М.: ВО Агропромиздат, 1987 - 19 с.

5. Каганов И. Л. Курсовое и дипломное проектирование - М.: Колос, 1980 - 349 с.

6. Сибикин Ю.Д. Отопление вентиляция и кондиционирование воздуха. - М.: Академия, 2004

7. Фоменков А. П. Электропривод сельскохозяйственных машин, агрегатов и поточных линий - М.: Колос, 1984 -482с.

8. Справочная книга для проектирования электрического освещения. Под ред. Г. М. Кнорpинга - Л.: Энергия, 1976 - 384с

9. Правила устройства электроустановок Мин. Энерго РК - А.: 2004 - 645 с.

10. СНиП РК 2.04-05-2002 Естественное и искусственное освещение.

11. Москаленко В. В. Справочник электромонтера - М.: ПрофОбрИздат 2002. - 288 с.

12. Ганелин А.М., Коструба С.И. Справочник сельского электрика. М.: Колос, 1975

13. Соколов Б.А. Котельные установки и их эксплуатация.- М.: Издательский центр Академия , 2005. - 432 с.

14 Луковников А.В. Охрана труда. 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Колос, 1984 - 288 с.

15. Долин П.А. Справочник по технике безопасности - М.: Энергоатомиздат - 1984 - 823 с.

16. «Производственное Объединение Элитекс» Каталог 2006.

17. «Электрокомплектсервис». Каталог продукции 2002г.

18. «Низковольтные комплектные устройства» номенклатурный каталог 2-2005.

19. Каталог электротехнической продукции «низковольтное оборудование» торговой марки ЩИТ.

20. Москаленко В. В. Справочник электромонтера - М.: ПрофОбрИздат 2002. - 288 с.

Размещено на Allbest.ru