_{12.2 Разработка инженерных мероприятий по предотвращению воздействия опасных факторов}

_{Обеспечение взрывобезопасности}

_{По обеспечению взрывобезопасности предусмотрены устройства технической защиты котла и контрольно- измерительные приборы.}

_{Во избежание взрыва котла и разрушения газоходов применяют следующие меры:}

_{- осуществляется контроль на пульте управления котла с установкой звуковой и световой сигнализации;}

_{-производится вентилирование топки и газоходов перед пуском котла и газоходов после остановки котла в соответствии с правилами эксплуатации;}

_{-устанавливается взрывной клапан на газоходе;}

_{-устанавливается автоматика на линии, подающей воду в котел, чтобы при падении давления в магистрали производилось автоматическое отключение котла;}

_{-своевременно производятся текущие и капитальные ремонты;}

_{Во избежание взрыва котла в местах затрудненной циркуляции газов устанавливаем взрывные клапаны мембранного типа.}

_{, (10.1)}

_{где-объём топочной камеры котла ДКВР-15/13,}

_{Взрывные клапаны устанавливаем по одному на каждый котел.}

_{Защита от чрезмерного повышения давления}

_{Для безопасности теплового оборудования при повышении давления предусматривается установка предохранительных клапанов, производится контроль качества питательной воды, питание котлов по двум независимым линиям, проведение испытаний котла и капитальных ремонтов.}

_{Предохранительные клапаны, устанавливаемые на агрегатах и резервуарах, отрегулированы на срабатывание при превышении рабочего давления на 10 %. Под воздействием давления клапан открывается и выпускает избыток давления в атмосферу. Как только давление в агрегате достигает рабочего значения- клапан автоматически закрывается.}

_{Произведем расчет предохранительного клапана, установленного на котле ДКВР-15/13.}

_{Площадь сечения клапана определяем, в соответствии с [14], по формуле}

_(10.2)

_{где -расход воды через клапан, т/с; -коэффициент расхода воды через клапан; -максимальное избыточное давление перед клапаном; -избыточное давление за клапаном; -плотность воды, кг/м³;}

_{Выбираем, согласно [14], клапан с с диаметром седла D=33мм, условных проход выходного патрубка-80мм, условный проход входного патрубка-50мм.}

_{Предохранительные клапаны устанавливаем по два на каждый котёл.}

_{Защита от термических ожогов}

_{Мероприятия для предотвращения ожоговых травм в зонах обслуживания сводим к покрытию изоляционными материалами конструкций и трубопроводов с греющими теплоносителями.}

_{Изолировать необходимо только те поверхности оборудования и трубопроводов, которые находятся в непосредственной близости к рабочей зоне.}

_{В качестве тепловой изоляции используем минералватные маты, теплополуизоляционные цилиндры из минеральной ваты на синтетическом связующем.}

_{В качестве покровного слоя применяем металлические листы и металлическую сетку.}

_{Конструкция основного и покровного слоя выбирается в зависимости от диаметра трубопроводов, размера оборудования, условий прокладки.}

_{Все эти мероприятия позволяют обеспечить температуру поверхности оборудования и трубопроводов в пределах допустимой нормы (температура поверхности изоляции , в соответствии с [7]) и защитить обслуживающий персонал от тепловых ожогов.}

_{Произведем, в качестве примера, расчет основных трубопроводов, расположенных внутри котельной с теплоносителем- перегретая вода.}

_{Рассчитаем удовлетворит ли требованиям [7] температура на поверхности изоляции трубопровода -}

_{В качестве материала изоляции используем полиуретан, у которого , S=30мм}

_{Трубопровод (Dнар х S = 32520мм) транспортирует перегретую воду.}

_{Температура поверхности трубопровода tн =105 °С, температура воздуха внутри помещения -t0=30°С.}

_{Принимаем величину коэффициента теплоотдачи от поверхности изоляции окружающему воздуху Вт/м² °С, согласно [7].}

_{Удельный тепловой поток определяем по формуле}

_{, (10.3)}

_{С другой стороны}

_{, (10.4)}

_{Приравниваем правые части уравнений (10.3) и (10.4) и определяем неизвестную величину}

_,

_{где -диаметр изоляции составляет: ,}

_,

_,

_{Температура на поверхности изоляции удовлетворяет требованиям СНиП, так как согласно этому документу температура на поверхности изоляции трубопровода должна соответствовать выражению .}

_{Профилактика механических травм}

_{Получение механических травм обслуживающим персоналом котельной возможно от:}

_{-вращающихся частей оборудования;}

_{-неосторожного обращения с инструментом и приспособлениями при ручных работах.}

_{Для предотвращения получения механических травм обслуживающим персоналом котельной предусматриваем:}

_{-ограждение вращающихся частей оборудования;}

_{-периодическую проверку знаний правил техники безопасности и правил технической эксплуатации обслуживающим персоналом;}

_{Для исключения выполнения вручную тяжелых работ по подъему и перемещению грузов при ремонте и замене оборудования в котельной установлена электросталь с концевым выключательным механизмом, крюк снабжен предохранительным приспособлением.}

_{Обеспечение электробезопасности}

_{Котельная относится к категории помещений с повышенной опасностью. В целях защиты обслуживающего персонала котельной от электрических травм применяют ряд мер:}

_{-внутренние электрические сети выполнены в виде закрытых изолированных проводов и расположены в закрытых трубах и лотках;}

_{распределительные щиты расположены в закрывающихся шкафах;}

в случае аварии предусматриваем заземление каркасов распределительных устройств и насосов в соответствии с [15];

_{Для обеспечения безопасной работы и сохранности оборудования предусматриваем блокировку электрических двигателей насосов, которая исключает самозапуск при восстановлении питания.}

_{Для контроля от превышения напряжения предусматриваем (на щите контрольно-измерительных приборов) указатели напряжения.}

_{Напряжение электрических установок котельной - 380/220 в.}

_{В качестве заземлителя для котельной используют арматуру железобетонного фундамента.}

_{Рассчитываем сопротивление растекания тока в соответствии с [16]}

_{, (10.5)}

_{где S-площадь фундамента, м²; S=450м²; Рэ-эквивалентное сопротивление Земли,.}

_{Эквивалентное сопротивление земли:}

_{, (10.6)}

_{где -удельное эквивалентное сопротивление Земли (верхнего слоя); - удельное эквивалентное сопротивление Земли (нижнего слоя); -толщина верхнего слоя Земли; -безразмерные коэффициенты.}

_{Примем ; ; ;}

_{Тогда по формуле (10.6) определяем эквивалентное сопротивление Земли}

_{Сопротивление растекания тока}



_{Сопротивление растекаемости тока получилось ниже допустимого, равного}

_{4 Ом, что позволяет применение установок до 1000 В и N = 591 кВт в соответствии с правилами устройства и эксплуатации электроустановок [17].}

_{12.3 Обеспечение комфортных условий труда}

_{Для обеспечения нормальных условий работы мест, которое достигается за счет естественного боковым светом, через боковые проемы в наружных стенах. Для обеспечения наиболее благоприятных условий работы в котельной применяем искусственное освещение.}

_{В качестве рабочего освещения используем лампы дневного света типа ЛБ. Они расположены по фронту котлов на подвесках и обеспечивают освещенность 100 лк по [17].}

_{В местах, где естественное освещение не достаточно (в проходах, на котле, за котлом и т.п.), организовано дежурное освещение: в проходах лампами дневного света, на площадках котлов лампами накаливания, которые обеспечивают освещенность 20 лк.}

_{Аварийное освещение устанавливается в следующих местах:}

пункт управления и тепловой пункт;

водоуказательные приборы;

фронт котлов и проходы;

_{-площадки и лестницы котлов.}

_{- при аварийном освещении освещенность на рабочих местах составляет 5 лк.}

_{12.4 Защита от шума и вибрации}

_{Для снижения шума в местах присоединения воздуховода к вентилятору используем мягкие вставки. Динамичное оборудование: вентиляторы, дымососы устанавливают на отдельных фундаментах. Отделяем щиты управления от источника шума и покрываем их изнутри звукоизолирующим материалом, согласно [18].}

_{Для ослабления вибраций кожухов ограждений и других деталей электродвигателей, выполняемых из стальных листов, применяют вибропоглощение, путем нанесение на вибрирующую поверхность слоя резины, которая рассеивает энергию вибрации, при этом также снижается уровень производственного шума. В качестве амортизации вибраций используют резиновые прокладки. Таким образом, для снижения вибрации согласно [19] проводим следующие мероприятия:}

_{- применяем виброремфирование, т.е. процесс уменьшения вибрации путем превращения механической энергии в тепловую с помощью резины;}

_{- уменьшение вращающих сил путем балансировки вращающихся масс.}

_{12.5 Формирование микроклимата}

_{Оптимальный микроклимат в помещении обеспечивает поддержание теплового равновесия между организмом и окружающей средой , что создает для обслуживающего персонала комфорт и высокую трудоспособность.}

_{Поддержание на заданном уровне параметров, обеспечивающих микроклимат-температуры, влажности, подвижности воздуха, созданием хорошей теплоизоляции поверхностей теплового оборудования, экранированием источников излучения.}

_{Исходя из категории работ, принимаем для котельной следующие параметры воздуха в рабочей зоне по [20]:}

температура воздуха 20 °С;

влажность воздуха 40-60 %;

_{- скорость движения воздуха 0,3 м/с.}

_{Общеобменная вентиляция характеризуется кратностью воздухообмена:}

_{, (10.7)}

_{где -объёмный расход воздуха, поступающего в котельную, м³/ч; -объём помещения котельной, м³.}

_{Объём расхода воздуха}

_{, (10.8)}

_{где -тепловыделения в помещении, кВт; -разность энтальпий поступающего и удаляемого воздуха из помещения, кДж/кг.}

_{Тепловыделения в помещении, Вт}

_{, (10.9)}

_{где -удельная тепловая характеристика помещения, ; -температура воздуха внутри помещения, ; -температура наружного воздуха, .}



_{В соответствии с [7] для котельной кратность воздухообмена соответствует.}

_{Из расчёта делаем вывод, что кратность воздухообмена удовлетворяет требованиям, в которых должно быть больше 3 ().}

_{12.6 Обеспечение пожарной безопасности}

_{Данная котельная относится по взрывопожаробезопасности к категории Г. Для предупреждения пожаров технического характера в котельной проводится систематическая проверка состояния оборудования.}

_{Для предотвращения пожара применяем следующие меры:}

_{-используем негорючие и трудно горючие вещества и материалы вместо пожароопасных веществ;}

_{-применяем средства пожаротушения, щит со средствами пожаротушения располагается на видном и легкодоступном месте;}

_{- применяем конструкции объектов с регламентированным пределом огнестойкости и горючести.}

_{Средства пожаротушения подлежат периодической проверке (не реже 1 раза в месяц).}

_{С персоналом котельной проводят инструктажи об умении пользоваться средствами пожаротушения. Необходимо иметь в котельной пожарный гидрант. Все пожарные средства защиты должны быть окрашены в красный цвет [21].}

_{13 Расчёт технико-экономических показателей котельной}

13.1 Общее количество выработанной тепловой энергии теплоисточником, ГДж/год

, (12.1)

где -количество тепловой энергии, отпущенное в тепловую сеть, ГДж, за рассматриваемый период; -количество тепла, рекомендуемое на собственные нужды котельной, ГДж, .

13.2 Определение затрат на топливо

Потребность в условном топливе для котельной, тут;

, (12.2)

где -количество топлива на планируемый период, тут; -удельный расход условного топлива, кгут/Гкал,

_{Таблица 12.1- Удельный расход условного топлива}

Марка котла	2 котла ДКВР-15/13	ДКВР-6,5/13	ДЕ-10/14
Уд.расход условного топлива	159,6 кгут/Гкал	160,5 кгут/Гкал	157 кгут/Гкал

_{принимаем кгут/Гкал}



_{Пересчёт условного топлива на натуральное}

, (12.3)

где Э-калорийный эквивалент.

, (12.4)

где,-соответственно низшая теплота сгорания натурального топлива, кДж/кг и условного топлива, равная 29309 кДж/кг.

_{3 Годовая стоимость топлива [25]}

, (12.5)

где -цена 1т натурального топлива с учётом транспортировки, руб;

_{13.3 Стоимость электроэнергии на производственные нужды котельной}

, (12.6)

где-суммарный годовой расход электроэнергии на нужды котельной,;

-стоимость 1 электроэнергии, коп.

13.4 Стоимость воды на производственные нужды котельной

_{, (12.7)}

где - удельный расход воды, кгут/Гкал, - цена 1т воды, руб; .

_{13.5 Расчет годового фонда оплаты труда}

_{, (12.8)}

_{где -среднемесячная зарплата, руб.; -списочный состав рабочих [25].}

_{13.6 Расчёт фонда амортизации}

_{По этой статье в себестоимости тепловой энергии учитывают амортизационные отчисления на полное восстановление (реновацию) основных производственных фондов котельной.}

_{, (12.9)}

_{где -стоимость всего оборудования котельной, руб.; -норма амортизации всего оборудования котельной, %.}

_{13.7 Расчёт затрат на текущие и капитальные ремонты}

_{Текущие и капитальные ремонты выполняют за счёт средств единого ремонтного фонда предприятия.}

_{Стоимость текущих и капитальных ремонтов (в расчёте на год) может быть принята в размере 200% годовой суммы амортизационных отчислений, руб.}

_{, (12.10)}

_{13.8 Цеховые (общекотельные) расходы}

_{К цеховым расходам относят расходы по содержанию общецехового персонала (начальник котельной, инженеры), расходы на охрану труда, почтово-канцелярские расходы, услуги других цехов (в данном случае кроме ремонта) и другие расходы.}

_{Цеховые расходы составляют 7% от эксплуатационных затрат.}

_{, (12.11)}

_{где эксплуатационные расходы, руб.}

_{, (12.12)}

_{13.9 Общехозяйственные расходы}

_{Общехозяйственные расходы составляют 7% от эксплуатационных затрат.}

_{, (12.13)}

_{Расчёт себестоимости 1 ГДж отпущенной тепловой энергии}

_{Суммарные издержки производства}

_{, (12.14)}

_{Себестоимость 1 ГДж отпущенной энергии [25]}

_{, (12.15)}

_{Таблица 12.2-Расчёт себестоимости тепловой энергии и её структура}

Статьи годовых издержек котельной	Затраты на годовую выраб. теплоты, тыс.руб	Затраты на отпущ. энергию руб/ГДж	Удельный вес затрат, %
Стоимость топлива	994236,65	158,51	71,18
Стоимость электроэнергии на производственные нужды	1445,395	0,23	0,103
Стоимость воды на производственные нужды	224856	35,85	16,1
Фонд оплаты труда рабочих с начислениями	3943,68	0,629	0,282
Фонд амортизации	250	0,04	0,018
Затраты на текущие и капитальные ремонты	500	0,08	0,036
Цеховые расходы	85776,22	13,68	6,14
Общехозяйствен. расходы	85776,22	13,68	6,14
ИТОГО	1396784,17	222,69	100

_{Таблица 12.3-Технико-экономические показатели котельной}

Наименование показателя	Единица измерения	Величина
Расчётная паропроизводительность котельной	т/ч	38,56
Установленная паропроизводительность котельной	т/ч	46,5
Годовая выработка тепловой энергии	ГДж	358270
Годовой отпуск тепловой энергии	ГДж	344490
Годовой расход топлива: -натурального -в условном исчислении	т т	180770,3 238616,8
Годовой расход электроэнергии	кВтч
Численность обслуживающего персонала	чел.	40
Годовые издержки производства	тыс.руб	1396784,17
Уд. расход топлива на 1 ГДж отп. тепловой энергии: -натурального -в условном исчислении	кг/ГДж кг/ГДж	524,75 692,67
Удельный расход электроэнергии на 1 ГДж отпущенной тепловой энергии:	кВтч/ГДж	3,497
Себестоимость 1 ГДж отпущенной тепловой энергии	руб/ГДж	222,69

_{Заключение}

_{В данном дипломном проекте рассмотрена система теплоснабжения жилого района пгт. Мурмаши Мурманской области от котельной, выполнен поверочный расчет.}

_{Определены тепловые нагрузки, составляющие на отопление жилого района 12,24 МВт, на вентиляцию-5,2 МВт, на горячее водоснабжение-2,83 МВт.}

_{Определены расходы теплоносителей на жилой район. Расход на отопление составил 73,03 кг/с.}

_{Произведён гидравлический и тепловой расчёт теплосети.}

_{Произведён расчёт тепловой схемы котельной и проверен выбор основного оборудование (2 котла ДКВР-15/13, ДКВР-6,5/13 и ДЕ-10/14) и вспомогательного оборудования.}

_{Была разработана схема автоматизации парового котла ДКВР-10/13.}

_{В проекте произведён анализ опасных и вредных факторов в котельной и разработаны мероприятия по их предотвращению. Рассчитана дымовая труба.}

_{Рассчитана себестоимость 1 ГДж теплоты, которая составляет 222,69 руб/ГДж}

_{(931,77 руб/Гкал).}

Библиографический список

_{1. Эстеркин Р.И. Котельные установки. Курсовое и дипломное проектирование: Учеб. пособ. для техникумов.-Л.:Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1989.-280с., ил.}

_{2. Соколов Е.Я. Теплофикация и тепловые сети - М.: Энергоатомиздат, 2000. - 360 с.}

_{3. СН и П 41-02-2003. Тепловые сети. - М: ЦИТП Госстроя, 2004 - 60 с.}

_{4. СН и П 2.04.05-95*. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. -М.: ЦИТП Госстроя, 1995. - 64 с.}

_{5. Ривкин С. Л., Александров А. А. Термодинамические свойсвва воды и водяного пара: Справочник. Рек. Гос. службой стандартных справочных данных - 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Энергоатомиздат, 1984, 80 с., ил.}

_{6. Сазанов Б.В. и др. Промышленные тепловые электростанции. Под ред. Соколова Е.Я.- М.: Энергия, 1967,-344 с.}

_{7. СН и П 2.04.14-88. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов.-М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. - 32 с.}

_{8. Сафонов А.П. Сборник задач по теплофикации тепловым сетям. Изд. 2-е, переработ. М., «Энергия», 1968.-240с., ил.}

9. Субботин В.И. Источники теплоснабжения и их режимы работы: Учеб. пособие; ГОУ ВПО «Иван.гос.энерг.ун-т В.И.Ленина».-Иваново, 2005.-236с.

10. Новое теплообменное оборудование для промышленных энергоустановок и систем теплоснабжения. Отраслевой каталог-М.: Москва, 1998.

11. Соловьёв Ю.П., Михельсон А.И. Вспомогательное оборудование ТЭЦ, центральных котельных и его автоматизация. М., «Энергия», 1972.-256 с., ил.

12. Cубботин В.И. Охрана окружающей среды и вторичные энергоресурсы. Рабочая программа, методические указания и контрольные задания для самостоятельной работы студентов специальности 10.07 «Промышленная теплоэнергетика»; ГОУ ВПО «Иван.гос.энерг.ун-т В.И.Ленина».-Иваново, 1990.-36с.

13. Компоновка и тепловой расчёт парового котла: Учеб. пособие для вузов/ Ю.М. Липов, Ю.Ф. Самойлов, Т.В. Виленский.-М.: Энергоатомиздат, 1998.-208 с., ил.

14. Строев В.П. Методические показания по расчёту и выбору предохранительных клапонов.- Иваново. 1985-30 с.

15. Охрана труда. Учебн./ Под ред. Князевского Б.А.-М.: Высшая школа, 1982.-300 с.

16. Охрана труда в электроустановках/ Под ред. Князевского Б.А.-М.: Энергоатомиздат, 1983.-336 с.

17. Справочник по проектированию электроустановок и электросетей/ Под ред. Барыбина Ю.Г. I-М.: Энергоатомиздат, 1991.-464 с.

18. ГОСТ 12.1003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности.

19. ГОСТ 12.1.12-78 ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности.-М.: 1985.

20. СН и П 2.01.01-82. строительная климатология и геофизика.-М.: Стройиздат. 1983.-320 с.

21. СН и П 2.01-97. Пожарная безопасность зданий и сооружений.-М.: Стройиздат. 1997.

22. СН и П II-35-76. Котельные установки.

23. Правила устройства и безопасности эксплуатации паровых и водогрейных котлов. (БП 12-529-03)- М.: ГУП «НТЦ по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России», 2003.-199 с.

24. Арсёнов В.Г. Вопросы охраны труда в дипломном проектировании: методические указания; ГОУ ВПО «Иван.гос.энерг.ун-т В.И.Ленина».-Иваново, 1991.-20с.

25. Определение технико-экономических показателей промышленных и отопительных котельных: методические указания/Левичев П.И., Садков В.С.; ГОУ ВПО «Иван.гос.энерг.ун-т В.И.Ленина».-Иваново, 1993.-32с.

26. Апарцев М.М. Наладка водяных систем централизованного теплоснабжения: Справочно-методическое пособие.-М.: Энергоатомиздат, 1983.-204 с.

Размещено на Allbest.ru