Проектирование автоматизированной газовой котельной для системы теплоснабжения Вологодского завода ЖБК и СД

-0,80

1,00

-0,80

1,00

2,80

-0,04

2,80

-0,04

2,80

-0,04

2,80

-0,04

-1,80

2,80

-0,04

-1,80

2,80

-0,04

-1,80

2,80

-0,04

-1,80

2,80

-0,04

-1,80

0,00

-1,80

0,00

-1,80

0,00

- новая матрица, элементы которой являются значениями расходов теплоносителя в тепловой схеме котельной. Значения расходов воды приведены в таблице 6.11.

Диаметры трубопроводов, мм, определяют по формуле:

(6.14)

где G - расход теплоносителя, м3/ч;

щ - скорость движения воды в трубах, принимается равной 0,5 м/с.

Таблица 6.11 - Результаты расчета расходов воды и диаметров трубопроводов тепломеханической схемы котельной

Расход в контуре	Значение	Ед.изм	Расчетный внутренний диаметр трубы dвн	Ед.изм.	Маркировка трубы Dн х d
1	2	3	4	5	6
G11	86,00	т/ч	61	мм	76х3
G12	86,00	т/ч	61	мм	76х3
G13	19,11	т/ч	14	мм	57х3
G14	66,89	т/ч	47	мм	57х3
G15	66,89	т/ч	47	мм	57х3
G21	86,00	т/ч	61	мм	76х3
G22	86,00	т/ч	61	мм	76х3
G23	19,11	т/ч	14	мм	57х3
G24	66,89	т/ч	47	мм	57х3
G25	66,89	т/ч	47	мм	57х3
G31	86,00	т/ч	61	мм	76х3
G32	86,00	т/ч	61	мм	76х3
G33	19,11	т/ч	14	мм	57х3
G34	66,89	т/ч	47	мм	57х3
G35	66,89	т/ч	47	мм	57х3
G41	18,43	т/ч	13	мм	57х3
G42	18,43	т/ч	13	мм	57х3
G43	4,10	т/ч	3	мм	57х3
G44	14,33	т/ч	10	мм	57х3
G45	14,33	т/ч	10	мм	57х3
G3	133,78	т/ч	95	мм	108х4
G4	200,67	т/ч	142	мм	159х4,5
G5	133,78	т/ч	95	мм	108х4
G6	200,67	т/ч	142	мм	159х4,5
G1	215,00	т/ч	152	мм	159х4,5
G2	215,00	т/ч	152	мм	159х4,5
Gх	387,00	т/ч	274	мм	325х6
Gг	387,00	т/ч	274	мм	325х6

Подбор диаметров осуществлен по [14] dmax=325х6, dmin=57х3.

6.3.5 Подбор теплообменника

Теплообменными аппаратами (теплообменниками) называются устройства, предназначенные для передачи теплоты от одного теплоносителя к другому.

В различных отраслях промышленности, в энергетических установках применяется огромное количество разнообразных теплообменных аппаратов. Наиболее широкое распространение получили кожухотрубные теплообменники.

В зависимости от теплоносителя водоподготовительные установки делятся на водоводяные и пароводяные теплообменники. В выпускной квалификационной работе к установке принимаем водоводяные рекуперативные теплообменники, в которых теплопередача от греющего теплоносителя к нагреваемому происходит через разделяющую их стенку трубы и в качестве теплоносителя используется горячая вода.

Для расчета необходимо знать нагрузку и температуры воды на входе и выходе из теплообменника как для греющей, так и для нагреваемой среды. Кроме того, принимаем запас по нагрузке равным 5% и потери давления равными 5 кПа. Подбор теплообменника осуществляем в программе PHE-Designer-4.08.5.1d [13]. Результаты подбора приведены в таблице 6.12.

Таблица 6.12 - Подбор теплообменного аппарата

Параметр	Среда	Ед. изм
	греющая	нагреваемая
1	2	3	4
Исходные данные
Нагрузка	11098	кВт
Температура воды на входе	115	70	°С
Температура воды на выходе	75	95	°С
Потери давления	5	5	кПа
Запас по нагрузке	5	%
Результаты расчета
Марка теплообменника	FPDW 80-547-1-xx
Запас по нагрузке	5,3	%
Площадь теплообменника	436	м2
Масса	4241,73	кг
Расход среды	238,464	382,392	т/ч
Потери давления	2	4,94	кПа
Максимальная рабочая температура	115	°С
Объем воды	655,2	655,2	л
Габариты
Высота	2199	мм
Длина	4110	мм
Ширина	710	мм

6.3.6 Подбор расширительного бака

В системах теплоснабжения расширительные баки применяются для компенсации объема воды при изменении температуры.

Внутреннее пространство всех элементов заполнено водой. Объем воды в системе в процессе эксплуатации изменяется: при увеличении температуры увеличивается, а при уменьшении - уменьшается. Изменение объема воды компенсирует расширительный бак.

Конструкция расширительных баков представляет собой цилиндрическую емкость, поделенную на две части мембраной: одна часть - для воды, вторая заполнена газом под давлением. При нагревании избыточный объем воды поступает в бак, сжимая газ, находящийся по другую сторону мембраны. При этом повышается давление как в баке, так и в системе в целом. При охлаждении вода из сосуда под давлением со стороны газа возвращается в систему теплоснабжения.

Расширительный бак присоединяется к обратному контуру, т.к. температура там самая низкая и нагрузка на мембрану будет минимальной.

Для подбора бака необходимы следующие исходные данные:

1) общий объем воды в системе;

2) максимальная рабочая температура воды;

3) статическая высота (высота от места расположения бака до высшей точки системы);

4) тепловая нагрузка контура.

Общий объем воды в системе определяется суммой всех элементов этой системы и находится по формуле (6.14):

УVсист. = VКА · nКА + Vто + Vтруб., м3, (6.14)

где VКА - водяная емкость котла, м3, определяется из характеристики котла;

nКА - количество котлов, шт;

Vто - объем воды в теплообменнике, м3, принимается исходя из расчета ТО;

Vтруб. - объем воды в трубопроводах, м3.

Максимальная рабочая температура воды определяется из характеристик теплообменного аппарата.

Статическая высота установки определяется по формуле (6.15):

Hст = , м, (6.15)

где Нст.нап - статический напор в системе, рассчитанный при подборе подпиточных насосов, кПа.

Расчет бака начинается с определения коэффициента расширения по формуле (6.16):

kрасш. = 0,012 ·, (6.16)

где tmaxраб - максимальная рабочая температура воды, °С.

Объем расширения определяется как произведение объема воды в системе на коэффициент расширения, зависящий от максимальной температуры и находится по формуле (6.17):

Vрасш. = УVсист. · k, л, (6.17)

где УVсист. - общий объем воды в системе в литрах;

k - коэффициент расширения.

Предварительное давление в баке сжимает объем воды в камере и при понижении температуры воды в системе возвращает ее обратно в систему, а также защищает расширительный бак от переполнения. Рассчитывается оно по формуле (6.18):

Ргаза = , бар, (6.18)

где Нст - статическая высота установки, м;

Нцн - напор циркуляционного насоса, м; принимается, исходя из результатов подбора данного насоса.

Максимальное рабочее давление в системе равно давлению срабатывания предохранительного клапана и зависит от статической высоты и максимальной рабочей температуры.

Т.к. статическая высота установки больше 10 м вод. ст., то максимальное рабочее давление рассчитывается по формуле (6.19):

Рmax = + 2, бар (6.19)

Коэффициент использования объема показывает, какая доля объема бака может применяться для приема объема расширения. Находится он по формуле (6.20):

kV = , (6.20)

где Рmax - максимальное рабочее давление в системе, бар;

Ргаза - предварительное давление в баке, бар.

Из соображений безопасности данный коэффициент не может превышать 50%.

Требуемый объем расширительного бака определяется отношением объема расширения к коэффициенту использования объема и находится по формуле (6.21):

Vтреб = , л, (6.21)

где Vрасш - объем расширения, л;

kV - коэффициент использования объема бака.

Результаты расчета и подбора расширительного бака приведены в таблице 6.13. Подбор осуществлен при помощи каталога [16].

Таблица 6.13 - Расчет и подбор расширительного бака

Показатель	Значение	Ед. изм.
1	2	3
Исходные данные
Водяная емкость котла	4,3	м3
Количество котлов	4	шт.
Объем воды в теплообменнике	0,655	м3
Объем воды в трубопроводе	0,77	м3
Общий объем воды в системе	14,33	м3
Максимальная рабочая температура воды	115	°С
Статическая высота	15	м
Тепловая нагрузка контура	11098	кВт
Расчетные данные
Коэффициент расширения	0,0764	-
Объем расширения	1095	л
Предварительное давление газа	2,29	бар
Максимальное рабочее давление в системе	3,5	бар
Коэффициент использования объема	0,269	-
Требуемый объем бака	4070	л
Технические характеристики
Марка	Reflex G 5000
Номинальная емкость	5000	л
Габариты (диаметр и высота)	1500 x 3588	мм
Внутренний диаметр линии расширения	65	мм

Технические характеристики расширительного бака Reflex G 5000 приведены в приложении 14.

6.3.7 Химводоочистка

Назначение данного оборудования - подготовка подпиточной воды требуемого качества для восполнения потерь в тепловых сетях.

Источником водоснабжения для системы подпитки котельной является городской водопровод, качество воды в котором не соответствует требуемому по содержанию железа и общей жесткости.

Требуется подобрать оборудование для обезжелезивания и умягчения воды номинальной производительностью 2,5 м3/ч. Производительность принимается по результатам расчетов подпиточного насоса.

В результате принимаем установку умягчения и обезжелезивания, состоящую из натрий - катионитового фильтра, солевого бака и автоматического управляющего клапана процесса регенерации фильтра.

В качестве фильтрующей загрузки используется синтетический цеолит CR - 100, обладающий катионообменными свойствами. Извлечение ионов металлов (кальция, магния, железа, марганца) осуществляется методом натрий - катионирования. Регенерация цеолита производится раствором поваренной соли автоматически с заданной периодичностью.

Характеристики системы водоподготовки в соответствии с данными [17] приведены в таблице 6.14.

Таблица 6.14 - Характеристики системы водоподготовки

Показатель	Значение	Ед. изм.
1	2	3
Марка оборудования	Ёлка. WFDМ-3.4-Cl-(MTM)
Номинальная / максимальная производительность	2,2 - 3,35	м3/ч
Потери напора в установке при номинальной / максимальной производительности	0,2- 0,9	кг/см2
Объем цеолита	42	л
Масса поддерживающего слоя гравия	7	кг
Периодичность регенерации	1 раз в 3 - 4 дня
Доза соли на одну регенерацию	4,6 - 6,3	кг
Расход воды на одну регенерацию	не более 0,6	м3
Размеры элементов установки (высота и диаметр):
- фильтра	1577 х 257	мм
- солевого бака	630 х 470	мм
Приблизительная масса установки в сборе	70	кг
Присоединительные размеры (подача/отводсброс)	25/25/20	мм
Потребляемая электрическая мощность	не более 10	Вт

Технические характеристики установки умягчения и обезжелезивания Ёлка. WFDМ-3.4-Cl-(MTM) приведены в приложении 15.

6.3.8 Подбор насосного оборудования

Насос предназначен для организации циркуляции теплоносителя в замкнутом контуре. В автономной водогрейной котельной для нашей тепломеханической схемы должны быть предусмотрены следующие группы насосов:

- сетевые;

- подпиточные;

- циркуляционные;

- рециркуляционные.

Сетевые насосы

Сетевые насосы предназначены для перекачивания воды в тепловых сетях.

Расход теплоносителя в системе теплоснабжения, для двухтрубной схемы тепловых сетей, определяется по уравнению (6.22):

(6.22)

где Qот - расчетная тепловая нагрузка на нужды отопления, кВт/ч;

Qгв- расчетная тепловая нагрузка на нужды горячего водоснабжения, кВт/ч;

с - коэффициент единиц измерения, 1,163 Вт/м3оС;

t1- расчетная температура воды в подающем трубопроводе, оС;

t2 - расчетная температура воды в обратном трубопроводе, оС.

В выпускной квалификационной работе расход теплоносителя принимаем равным 420,6 м3/ч. Это наибольший расход из расчета тепловой схемы котельной и расчета на режимы теплопотребления.

Суммарные потери давления в системе теплоснабжения могут быть определены по формуле (6.23):

 (6.23)

где ДНис - потери давления на источнике теплоснабжения, кПа;

ДНмаг - потери давления в магистральном трубопроводе до наиболее удаленного (наиболее неблагоприятного) потребителя, кПа;

ДНаб - потери давления у потребителя, кПа.

Потери давления на источнике теплоснабжения для двухконтурной схемы котельной потери давления равны сопротивлению в нагреваемой стороне теплообменного устройства.

Потери давления у потребителей включают в себя следующие составляющие:

кПа (6.24)

кПа (6.25)

где ДНарм- потери давления в арматуре и оборудовании очистки, кПа; принимается 10 кПа;

ДНрег - потери давления на регуляторах давления и температуры, кПа; принимается 25 .. 35 кПа;

ДНпгв - потери давления в подогревателях горячего водоснабжения в зависимости от схемы присоединения к тепловым сетям, кПа; принимается 20 .. 40 кПа;

ДНэл - требуемый напор для работы элеватора, кПа;

ДНсо - потери давления в системе отопления, кПа; принимается 10 кПа.

Требуемый напор насоса составляет суммарные потери давления в системе теплоснабжения с учетом запаса 5%:

кПа (6.26)

Данные по расчету и подбору сетевого насоса приведены в таблице 6.15.

Таблица 6.15- Сводные данные по расчету и подбору сетевого насоса

Наименование показателя	Значение	Единицы измерения
Исходные данные
Расход теплоносителя	420,6	м3/ч
Сопротивление магистрали	80,7	кПа
Сопротивление на источнике	4,94	кПа
Сопротивление системы отопления	55,0	кПа
Суммарные потери давления в контуре	221,26	кПа
Напор на всасывающем патрубке насоса	100,0	кПа
Требуемый напор для насоса	321,26	кПа
Запас по напору	5,00	%
Напор насоса	33,73	м
Технические характеристики
Марка насоса	BL 80/160-18,5/2
Производительность насоса	210	м3/ч
Напор	33,73	м
КПД	-	%
Количество (с резервными)	3	шт.
Частота вращения	2900	об/мин
Мощность электропривода	18,5	кВт

Устанавливаем три насоса (два основных и резервный) марки Wilo BL 80/160-18,5/2 мощностью 18,5 кВт (общая цена: 6360 EUR), так как они являются более экономичными в сравнении с двумя насосами (один основной и один резервный) марки Wilo IL 150/340-45/4 мощностью 20,4 кВт (общая цена: 15232 EUR). Технические характеристики насоса BL 80/160-18,5/2 приведены в приложении 16.

Подпиточные насосы.

Подпиточный насос предназначен для восполнения утечек теплоносителя из циркуляционных контуров котельной.

Расчетный объем воды в системе теплоснабжения может быть рассчитан по следующей формуле:

м3 (6.27)

где Vис - объем воды на источнике теплоснабжения, м3;принимается в зависимости от вида схемы котельной:

- для одноконтурной схемы составляет общий водяной объем всех котлов;

- для двухконтурной схемы составляет водяной объем в теплообменникепо нагреваемой стороне;

Vтр - объем воды в системе трубопроводов тепловой сети, м3;

Vаб - объем воды в системах отопления и горячего водоснабжения потребителя, м3;

Объем воды в системе теплоснабжения определяется по следующему уравнению:

м3 (6.28)

где хi - удельный объем воды в i-м виде системы теплоснабжения, м3/Гкал;

Qi - тепловая нагрузка i-го вида системы теплоснабжения, Гкал/ч.

Объем часовой утечки, для закрытой системы теплоснабжения, рассчитывается по уравнению:

, м3 (6.29)

Принимаемый напор насоса должен учитывать запас в размере 5% от расчетного. Статический напор, кПа, и требуемый напор подпиточного насоса, кПа, рассчитываются по следующим формулам:

(6.30)

(6.31)

где Нзд - высота наиболее высокого здания, м;

ДНдоп - допустимое значение рабочего давления в местных системах отопления, кПа.

Расчет и подбор оборудования представлен в таблице 6.16.

Таблица 6.16 - Сводные данные по расчету и подбору подпиточного насоса

Наименование показателя	Значение	Единицы измерения
Исходные данные
Объем воды в трубопроводе	77	м3
Объем воды в системе потребителя	247,35	м3
Объем воды на источнике	0,66	м3
Объем воды в системе теплоснабжения	325,00	м3
Величина утечки теплоносителя	2,44	м3/ч
Высота наиболее высокого здания	10	м
Статический напор системы теплоснабжения	150,0	кПа
Сопротивление в подпиточной линии	50,0	кПа
Требуемый напор насоса	200,0	кПа
Запас по напору	5,00	%
Напор насоса	21,00	м
Технические характеристики
Марка насоса	IPL 32/130-1,1/2
Производительность насоса	2,44	м3/ч
Напор	21	м
КПД	-	%
Количество (с резервными)	2	шт.
Частота вращения	2900	об/мин
Мощность электропривода	1,1	кВт

Устанавливаем два насоса (основной и резервный) марки Wilo IPL 32/130-1,1/2 мощностью 1,1 кВт (общая цена: 1284 EUR), так как они являются более экономичными в сравнении с тремя насосами (два основных и резервный) марки Wilo TOP-S 50/15 3~PN 6/10 мощностью 0,8 кВт (общая цена: 2484 EUR).

Технические характеристики насоса IPL 32/130-1,1/2 приведены в приложении 17.

Циркуляционные насосы

Циркуляционные насосы котлового контура устанавливаются только для двухконтурной схемы котельной и предназначены для организации циркуляции теплоносителя в замкнутом контуре, связывающем котлы и теплообменник. Насос подбирается по расходу и гидродинамическому сопротивлению котлового контура.

Сопротивление циркуляционного контура определяется по формуле:

(6.32)

где - потери давления в котлах, кПа;

- потери давления в теплообменнике, кПа.

Расчет и подбор оборудования представлен в таблице 6.17.

Таблица 6.17 - Сводные данные по расчету и подбору циркуляционного насоса котлового контура

Наименование показателя	Значение	Единицы измерения
1	2	3
Исходные данные
Расход теплоносителя	215,0	м3/ч
Сопротивление в водяном контуре котла	0,625	кПа
Сопротивление в теплообменнике	2,00	кПа
Суммарные потери давления в контуре	2,6	кПа
Запас по напору	5,00	%
Напор насоса	7,6	м
Технические характеристики
Марка насоса	BL 80/160-2,2/4
Производительность насоса	108	м3/ч
Напор	7,6	м
КПД	-	%
Количество (с резервными)	3	шт.
Частота вращения	1450	об/мин
Мощность электропривода	2,2	кВт

Устанавливаем три насоса (два основных и резервный) марки Wilo BL 80/160-2,2/4 мощностью 2,2 кВт (общая цена: 3360 EUR), так как они являются более экономичными в сравнении с двумя насосами (один основной и один резервный) марки Wilo IL 150/190-5,5/4 мощностью 2,5 кВт (общая цена: 5400 EUR).

Рециркуляционные насосы.

Рециркуляционные насосы устанавливаются в котельных с водогрейными котлами для частичной подачи горячей сетевой воды в трубопровод, подводящий воду к водогрейному котлу.

Производительность рециркуляционного насоса определяется из уравнения баланса смешивающихся потоков сетевой воды в обратной линии и горячей воды на выходе из водогрейного котла. Кроме того, насос должен создавать напор, способный преодолеть гидравлическое сопротивление водогрейного котла и рециркуляционных трубопроводов. Резервные рециркуляционные насосы не предусматриваются.

Сводные данные по характеристике рециркуляционных насосов приводятся в таблице 6.18.

Таблица 6.18 - Сводные данные по характеристике рециркуляционного насоса

Наименование показателя	Значение	Единицы измерения
Исходные данные
Расход теплоносителя	19,1	м3/ч
Сопротивление в водяном контуре котла	2,5	кПа
Запас по напору	5,00	%
Напор насоса	7,5	м
Технические характеристики
Марка насоса	TOP-S 50/7 3~PN 6/10
Производительность насоса	19,1	м3/ч
Напор	7,5	м
КПД	-	%
Количество (с резервными)	4	шт.
Частота вращения	2800	об/мин
Мощность электропривода	0,625	кВт

Устанавливаем по одному насосу для каждого котла марки Wilo TOPS 50/7 3~PN 6/10 мощностью 0,625 кВт (общая цена: 597 EUR), так как другие насосы не удовлетворяют заданным параметрам.

Все насосное оборудование подобрано в программе WILO-SELECT.

Построение пьезометрического графика.

Целью построения пьезометрического графика является наглядная иллюстрация характера распределения давлений в системе теплоснабжения по результатам гидравлического расчета. Пьезометрический график позволяет определить напоры в подающем и обратном трубопроводах, а также располагаемый напор в любой точке тепловой сети.

6.3.9 Расчет высоты дымовой трубы

Общие сведения.

Дымовые трубы предназначены для отвода дымовых газов от тепловых установок в атмосферу. Дымовые трубы необходимо конструировать и строить таким образом, чтобы гарантировать максимально безвредный отвод дымовых газов в атмосферу во всех режимах работы и исключить образование опасного избыточного давления в топках.

В систему удаления дымовых газов входят следующие элементы:

- газоход;

- дымовая труба;

- крепежная система;

- арматура и гарнитура дымоходов.

Расчет высоты дымовой трубы

При расчете системы удаления дымовых газов должны быть определены длины (высоты) и диаметры газоходов при различных условиях их эксплуатации.

Расчет минимальной высоты дымовой трубы ведется одновременно по следующим параметрам:

1) высота дымовой трубы, при которой обеспечивается значение максимальной приземной концентрации вредного вещества, равное предельно допустимой концентрации (ПДК);

2) высота дымовой трубы, при которой обеспечивается самотяга в газовом тракте без учета тяго-дутьевых устройств;

3) высота дымовой трубы, при которой обеспечивается выполнение требований СП 42-101-2003 [18] для дымовой трубы;

4) минимальная высота дымовой трубы не должна быть менее 5 метров.

Расчет ведется для трех периодов работы котельной: максимально зимнего, среднеотопительного и летнего режима, для котла, работающего на систему горячего водоснабжения. Для максимально зимнего и среднеотопительного для котлов, работающих на систему отопления.

Действительное количество воздуха, м3/м3, необходимого для сжигания топлива, определяемое по формуле:

(6.33)

где б - коэффициент избытка воздуха;

V0 - теоретически необходимое количество воздуха, м3/м3, определяемое по формуле:

 (6.34)

где CO2,H2,O2,H2S,CmHn - состав газообразного топлива по объему, %.

Определение действительного объема дымовых газов, м3/м3, необходимого для сжигания газообразного топлива производится по следующим уравнениям:

(6.35)

где VRO2 - объем трехатомных газов, м3/м3;

VH2O - объем водяных паров, м3/м3;

VN2 - объем паров азота, м3/м3.

Объем трехатомных газов, м3/м3:

(6.36)

Объем водяных паров, м3/м3:

(6.37)

Объем паров азота, м3/м3:

(6.38)

Суммарный расход топлива, м3/ч, определяется по формуле:

 (6.39)

где QKA - тепловая нагрузка на котел, Мкал/ч;

Qрн - теплота сгорания низшая рабочая топлива, Мкал/м3;

з - КПД котлоагрегата, %.

Действительный расход воздуха, м3/ч, определяется по формуле:

(6.40)

Действительный объем продуктов сгорания, м3/ч, определяется по формуле:

(6.41)

где хух - температура продуктов сгорания (дымовых газов), оС.

Минимальный диаметр газохода, мм, определяется по формуле:

(6.42)

где щ0 - скорость выхода дымовых газов из устья дымовой трубы; принимается от 10 до 15 м/с.

Фактическая скорость в газоходе после подбора типоразмера газохода вычисляется по следующей формуле:

(6.43)

где d - фактический диаметр газохода (по типоразмеру производителя), мм.

Расчет высоты дымовой трубы по ПДК.

Одним из определяющих параметров высоты дымовой трубы является условие рассеивания дымовых газов до допустимой концентрации. Расчет ведется для выбросов оксида азота и углерода.

Расчет выбросов оксидов азота, г/с:

(6.44)

где q4 - потери теплоты с физически недожогом, %.

KNO2 - удельный выброс оксидов азота при сжигании топлива на 1 МДж теплоты, г/МДж; для природного газа рассчитывается по уравнению:

(6.45)

где QKA - тепловая нагрузка на котел, МВт;

Bт - суммарный расход топлива, м3/с;

вk - безразмерный коэффициент, учитывающий принципиальную конструкцию горелок; принимается при сжигании газа для дутьевых горелок напорного типа - 2;

ва - безразмерный коэффициент, учитывающий влияние избытка воздуха на образование оксидов азота; принимается для газа - 1;

вt - безразмерный коэффициент влияния температуры воздуха; определяется по формуле:

(6.46)

где tвн - температура воздуха в помещении, оС.

Расчет выбросов оксидов углерода, г/с:

(6.47)

где KCO - удельный выброс оксидов углерода при сжигании топлива на 1 МДж теплоты, г/МДж.

Минимальная высота дымовой трубы, м, рассчитывается по следующей зависимости:

(6.48)

где Мi - количество выбросов i-го загрязняющего вещества из дымовой трубы, г/с;

ПДКi - предельно-допустимая максимальная разовая концентрация i-го вредного загрязняющего вещества в приземном воздухе, мг/м3;

Сфi - фоновые концентрации i-го загрязняющего вещества в районе расположения котельной, мг/м3;

А - коэффициент распределения температуры воздуха, зависящий от метеорологических условий местности и определяющий условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных загрязняющих веществ в атмосферном воздухе;

F - коэффициент скорости оседания вредных веществ в атмосферном воздухе, равный 1 для газообразных выбросов;

nдт -количество дымовых труб, шт.;

ДТ - разность температур уходящих газов хух и температуры окружающего атмосферного воздуха tнв.

Расчет высоты дымовой трубы по самотяге.

Температура продуктов сгорания на выходе из устья дымохода определяется с учетом охлаждения по длине трубы.

Охлаждение газов в трубе наодин метр ее высоты определяется по формуле:

(6.49)

где QKA - тепловая нагрузка на котел, кВт;

В - коэффициент дымовой трубы; принимается 0,34 - изолированная металлическая труба.

Температура дымовых газов на выходе из трубы, оС:

(6.50)

где х1 - температура дымовых газов на входе в трубу равнахух, оС;

НgПДК - высота дымовой трубы по ПДК, м.

Средняя рабочая температура дымовых газов определяется по формуле:

(6.51)

Плотность дымовых газов и воздуха, кг/м3, при рабочих условиях:

(6.52)

(6.53)

где сгну и свну - соответственно плотность продуктов сгорания и воздуха при нормальных условиях; принимается для природного газа сгну=1,26 кг/м3, для воздуха свну=1,293 кг/м3;

toc - температура окружающей среды, оС.

Потери давления в системе удаления дымовых газов, кПа, определяются по формуле:

(6.54)

где л - коэффициент сопротивления трения;

о - коэффициент местного сопротивления элемента газохода;

L - длина рассматриваемого газохода, м;

d - фактический диаметр газохода, м;

щг - фактическая скорость в газоходе, м/с.

Величина самотяги СУДГ, кПа, определяется по формуле:

(6.55)

гдеg - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2;

1,2 - 20% запас для обеспечения нормальной тяги системы удаления дымовых газов.

Проверка тяги, кПа, производится по формулам:

(6.56)

где Дhreq - величина дефицита тяги, кПа;

hт'' - разрежение на выходе из топки, необходимое для предотвращения выбивания газов, кПа;

hKA - аэродинамическое сопротивление котла, кПа;

?hтр - сумма потерь давления в системе удаления дымовых газов для горизонтального и вертикального участка газохода, кПа.

В случае если принятое к расчету значение высоты дымовой трубы по результатам расчета ПДК не удовлетворяет вышеуказанному условию, то необходим пересчет высоты дымовой трубы на самотягу, принимая значение величины дефицита тяги Дhreq по модулю.

Высота дымовой трубы для обеспечения необходимой тяги, м, определяется по формуле:

(6.57)

Требуемая высота дымовой трубы определяется путем сравнения значений высоты по ПДК (HgПДК) и самотяге (Hgстяга), при этом принимается максимальное значение. Далее определяется требуемая высота дымовой трубы Hgтреб как максимальная для двух режимов работы котла.

В завершении расчетов высоты дымовой трубы полученное значение сравнивается с архитектурно-строительными требованиями. В соответствии с рекомендациями СП 42-101-2003 и требованиями СНиП II-35-76, высота устья дымовой трубы должна быть не менее чем на 2 м выше поверхности плоской кровли, а также над кровлей более высокой части здания или самого высокого близлежащего здания в радиусе 10 м.

Расчет представлен в таблице 6.19 и 6.20. По величине минимальной высоты дымовой трубы по расчету ПДК, самотяги, высоты близлежащего здания и режимам теплопотребления конструируется система удаления дымовых газов из деталей DW-ALKON (“Raab”) [18]. Спецификация газоотводящего оборудования представлена в таблице 6.21 и 6.22.

Таблица 6.19 - Система удаления дымовых газов для котлов ЗИОСАБ - М3500

Показатель	Режимы теплопотребления	Ед. измерения
	Макс.- зимний	Средне-отопит.
1	2	3	4
Аэродинамический расчет высоты дымовой трубы
Исходные данные
Тепловая нагрузка на котел	3464,38	2056,97	Мкал/ч
КПД котлоагрегата	92	%
Аэродинамическое сопротивление котла (с учетом компенсации напором горелки)	0	кПа
Требуемое разрежение на выходе из котла	0,05	кПа
Температура дымовых газов	180	oC
Температура наружного воздуха	-32	-3,1	oC
Температура воздуха в помещении	5	5	oC
Состав топлива:	Ухтинское
Метан CH4	88,94	%
Этан C2H6	1,87	%
Пропан C3H8	0,2	%
Бутан C4H10	0,3	%
Пентан C5H12	0,09	%
Азот N2	8,3	%
Углекислый газ CO2	0,3	%
Коэффициент избытка воздуха	1,1	-
Скорость газов в газоходе	10	м/с
Скорость газов в дымовой трубе	10	м/с
Плотность воздуха при н.у.	1,293	кг/м3
Плотность дымовых газов при н.у.	1,26	кг/м3
Потери теплоты с химнедожегом	0,5	%
Потери теплоты с физнедожегом	0	%
Расчетные данные
Определение диаметра газопровода
Теоретически необходимое кол-во воздуха	8,96	м3/м3
Действительное кол-во воздуха	9,86	м3/м3
Действительный объем дымовых газов	9,63	м3/м3
Теплота сгорания газа	33,72	МДж/м3
Плотность природного газа	0,786	кг/м3
Суммарный расход топлива	467,91	277,82	м3/ч
То же	0,130	0,077	м3/с
Действительный расход воздуха	4612,00	2738,38	м3/ч
Действительный объем продуктов сгорания	7476,26	4439,03	м3/ч
Минимальный диаметр газохода	514,35	396,33	мм
Фактический диаметр газохода (по типоразмерам производителя)	600	мм
Фактическая скорость в газоходе	7,35	4,36	м/с
Расчет высоты дымовой трубы по ПДК
Коэффициент конструкции горелок	2	-
Коэффициент влияния температуры воздуха	0,95	0,95	-
Коэффициент влияния избытка воздуха	1	-
Удельный выброс оксидов азота	0,054	г/МДж
Расчет выбросов оксидов азота	0,452	0,269	г/с
Коэффициент доли потерь с химнедожегом топлива	0,5	г/Мкал
Расчет выбросов монооксида углерода	0,438	0,260	г/с
Коэффициент распределения температуры воздуха	140	-
Коэффициент скорости оседания вредных веществ в атмосферном воздухе	1	-
Минимальная высота дымовой трубы по оксиду азота	11,828	10,187	м
Минимальная высота дымовой трубы по монооксиду углерода	2,073	1,743	м
Высота дымовой трубы по ПДК	11,8	м
Расчет высоты дымовой трубы по самотяге
Коэффициент дымовой трубы	0,34	-
Температура дымовых газов на выходе из дымовой трубы	177,85	180,00	oC
Средняя рабочая температура дымовых газов	178,93	180,00	oC
Плотность дымовых газов при рабочих условиях	0,761	0,759	кг/м3
Плотность воздуха при рабочих условиях	1,46	1,31	кг/м3
Длина газохода	2,076	м
КМС газохода	0,35	-
Коэффициент сопротивления трения	0,02	-
Суммарные потери давления в газоходе	0,0086	0,0030	кПа
КМС дымовой трубы	1,5	-
Коэффициент сопротивления трения	0,02	-
Суммарные потери давления в трубе	0,039	0,014	кПа
Величина самотяги СУДГ	0,0734	0,0000	кПа
Проверка тяги дымовой трубы	-0,024	-0,067	кПа
Высота дымовой трубы по самотяге	15,72	13,86	м
Проверка высоты дымовой трубы по требованиям архитектурно-строительных норм
Высота близлежащего здания в радиусе 10 м	10,00	м
Нормативный запас	2,00	м
Минимальная высота	12,00	м
Фактическая высота дымовой трубы
Минимальная высота по ПДК, самотяге, высоте близлежащего здания и режимам теплопотребления	13,863	м
Фактическая высота (по типоразмерам производителя)	13,930	м

Таблица 6.20 - Система удаления дымовых газов для котлов ЗИОСАБ- М750

Показатель	Режимы теплопотребления	Ед. измерения
	Макс.- зимний	Средне-отопит.	Летний
Аэродинамический расчет высоты дымовой трубы
Исходные данные
Тепловая нагрузка на котел	704,68	704,68	563,75	Мкал/ч
КПД котлоагрегата	92	%
Аэродинамическое сопротивление котла (с учетом компенсации напором горелки)	0	кПа
Требуемое разрежение на выходе из котла	0,05	кПа
Температура дымовых газов	180	oC
Температура наружного воздуха	-32	-3,1	22,3	oC
Температура воздуха в помещении	5	5	22,3	oC
Состав топлива:	Ухтинское
Метан CH4	88,94	%
Этан C2H6	1,87	%
Пропан C3H8	0,2	%
Бутан C4H10	0,3	%
Пентан C5H12	0,09	%
Азот N2	8,3	%
Углекислый газ CO2	0,3	%
Коэффициент избытка воздуха	1,1	-
Скорость газов в газоходе	10	м/с
Скорость газов в дымовой трубе	10	м/с
Плотность воздуха при н.у.	1,293	кг/м3
Плотность дымовых газов при н.у.	1,26	кг/м3
Потери теплоты с химнедожегом	0,5	%
Потери теплоты с физнедожегом	0	%
Расчетные данные
Определение диаметра газопровода
Теоретически необходимое кол-во воздуха	8,96	м3/м3
Действительное кол-во воздуха	9,86	м3/м3
Действительный объем дымовых газов	9,63	м3/м3
Теплота сгорания газа	33,72	МДж/м3
Плотность природного газа	0,786	кг/м3
Суммарный расход топлива	95,18	95,18	76,14	м3/ч
То же	0,026	0,026	0,021	м3/с
Действительный расход воздуха	938,12	938,12	750,50	м3/ч
Действительный объем продуктов сгорания	1520,74	1520,74	1216,59	м3/ч
Минимальный диаметр газохода	231,97	231,97	207,48	мм
Фактический диаметр газохода (по типоразмерам производителя)	600	мм
Фактическая скорость в газоходе	1,49	1,49	1,20	м/с
Расчет высоты дымовой трубы по ПДК
Коэффициент конструкции горелок	2	-
Коэффициент влияния температуры воздуха	0,95	0,95	0,98	-
Коэффициент влияния избытка воздуха	1	-
Удельный выброс оксидов азота	0,041	г/МДж
Расчет выбросов оксидов азота	0,070	0,070	0,058	г/с
Коэффициент доли потерь с химнедожегом топлива	0,5	г/Мкал
Расчет выбросов монооксида углерода	0,089	0,089	0,071	г/с
Коэффициент распределения температуры воздуха	140	-
Коэффициент скорости оседания вредных веществ в атмосферном воздухе	1	-
Минимальная высота дымовой трубы по оксиду азота	6,06	6,06	5,73	м
Минимальная высота дымовой трубы по монооксиду углерода	1,18	1,21	1,15	м
Высота дымовой трубы по ПДК	6,06	5,73	м
Расчет высоты дымовой трубы по самотяге
Коэффициент дымовой трубы	0,34	-
Температура дымовых газов на выходе из дымовой трубы	178,90	178,90	178,96	oC
Средняя рабочая температура дымовых газов	179,45	179,45	179,48	oC
Плотность дымовых газов при рабочих условиях	0,760	0,760	0,760	кг/м3
Плотность воздуха при рабочих условиях	1,46	1,31	1,20	кг/м3
Длина газохода	1,827	м
КМС газохода	0,35	-
Коэффициент сопротивления трения	0,02	-
Суммарные потери давления в газоходе	0,0006	0,0006	0,0004	кПа
КМС дымовой трубы	1,5	-
Коэффициент сопротивления трения	0,02	-
Суммарные потери давления в трубе	0,0024	0,0024	0,0015	кПа
Величина самотяги СУДГ	0,0377	0,0291	0,0216	кПа
Проверка тяги дымовой трубы	-0,0152	-0,0239	-0,0303	кПа
Высота дымовой трубы по самотяге	8,51	11,05	13,76	м
Проверка высоты дымовой трубы по требованиям архитектурно-строительных норм
Высота близлежащего здания в радиусе 10 м	10,00	м
Нормативный запас	2,00	м
Минимальная высота	12,00	м
Фактическая высота дымовой трубы
Минимальная высота по ПДК, самотяге, высоте близлежащего здания и режимам теплопотребления	12,00	м
Фактическая высота (по типоразмерам производителя)	13,899	м

Таблица 6.21 - Перечень основных элементов СУДГ для котла Зиосаб - М3500

Показатель	Ед.изм.	Значение
Газоход
Прямой элемент 1020мм	шт.	1
Прямой элемент 280мм	шт.	3
Муфта	шт.	1
Обжимной хомут	шт.	3
Проход через стену двойной	шт.	1
Фартук настенный	шт.	1
Дымовая труба
Подключение к котлу 90о	шт.	1
Опорная часть для монтажа с отводом конденсата	шт.	1
Емкость для нейтрализации	шт.	1
Элемент с люком для прочистки	шт.	1
Прямой элемент 1020мм	шт.	11
Прямой элемент 480мм	шт.	2
Прямой элемент 75мм	шт.	1
Обжимной хомут	шт.	13
Фартук для дождя	шт.	1
Кольцо растяжки	шт.	1
Выходная горловина	шт.	1
Зонт	шт.	1

Таблица 6.22 - Перечень основных элементов СУДГ для котла Зиосаб - М750

Показатель	Ед.изм.	Значение
1	2	3
Газоход
Прямой элемент 1020мм	шт.	1
Прямой элемент 480мм	шт.	1
Прямой элемент 120мм	шт.	1
Муфта	шт.	1
Обжимной хомут	шт.	3
Проход через стену двойной	шт.	1
Фартук настенный	шт.	1
Дымовая труба
Подключение к котлу 90о	шт.	1
Опорная часть для монтажа с отводом конденсата	шт.	1
Емкость для нейтрализации	шт.	1
Элемент с люком для прочистки	шт.	1
Прямой элемент 1020мм	шт.	12
Прямой элемент 280мм	шт.	1
Обжимной хомут	шт.	14
Фартук для дождя	шт.	1
Кольцо растяжки	шт.	1
Выходная горловина	шт.	1
Зонт	шт.	1

Выбираем наибольшую высоту дымовых труб. Устанавливаем 4 дымовые трубы одинаковой высоты 13,93 м.

7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УСТАНОВКИ НОВОЙ ГАЗОВОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ КОТЕЛЬНОЙ ПРЕДПРИЯТИЯ ЖБК И СД

7.1 Расчет тарифа на тепловую энергию

Расчет тарифа на тепловую энергию производится по зависимости (7.1):

Т = , руб/Гкал, (7.1)

где З - общие затраты при производстве тепловой энергии, руб.;

Q - полезная (реализованная) тепловая энергия, Гкал.

Общие затраты при производстве тепловой энергии складываются из затрат на топливо, электрическую энергию, воду, материалы для химводоподготовки, на оплату труда персонала котельной, на отчисления с фонда оплаты труда, расходы на содержание и эксплуатацию, амортизационные отчисления и прочие статьи затрат.

Расчет затрат на газовое топливо производится по зависимости (7.2):

Зт = , руб, (7.2)

где Qо - общая выработка тепловой энергии, Гкал/год;

Qнр - низшая рабочая теплота сгорания топлива, Гкал/м3;

з - коэффициент полезного действия тепловой установки.

Расчет затрат на ресурсы (электроэнергию и воду) производится по формуле (7.3):

Зр = Vр · Тр, руб, (7.3)

где Vр - объем ресурсов, затраченных на производство тепловой энергии, (кВт · · ч)/год и м3/год соответственно;

Т - тариф на соответствующий вид ресурса, руб/(кВт · ч) и руб/м3.

Расчет затрат на оплату труда персонала производится по формуле (7.4):

Зот = N · A · k, руб, (7.4)

где N - численность персонала котельной, чел.;

А - среднемесячная заработная плата персонала котельной, руб./месяц;

k - количество месяцев, на которое утверждается тариф.

К отчислениям с фонда оплаты труда относятся отчисления в пенсионный фонд, фонд социального страхования, фонд обязательного медицинского страхования. Суммарная процентная ставка в 2016 году составляет 30%.

Кроме того, в расчете тарифа учитываются амортизационные отчисления и рентабельность. В Вологодской области предельный уровень рентабельности - 15%.

Исходные данные и расчет тарифа приведены в таблицах 7.1 и 7.2 соответственно.

Таблица 7.1 - Исходные данные для расчета тарифа на тепловую энергию

Параметр	Значение	Единицы измерения
1	2	3
Общая выработка тепловой энергии	83591,4	Гкал
Численность персонала	1	чел
Средняя заработная плата	25000	руб/мес
Расход газа	11 289 791,68	м3
Теплота сгорания газа	8048,00	ккал/м3
КПД котлоагрегатов	92	%
Объем потребленной электроэнергии	211 536,5	кВт·ч
Объем потребленной воды	21374,4	м3
Тариф на природный газ	4,28	руб/м3
Тариф при использовании угля		руб/Гкал
Тариф на электроэнергию	3,83	руб/кВт·ч
Тариф на воду	24,77	руб/м3
Удельный расход топлива	135,1	м3/Гкал
Удельный расход электроэнергии	3	кВт·ч/Гкал
Удельный расход воды	0,26	м3/Гкал
Срок амортизации оборудования	20	лет
Капитальные затраты, в т.ч.:	26 912 600,00	руб
- котельная	26 912 600,00	руб
- реконструкция тепловой сети	0,00	руб

Таблица 7.2 - Расчет тарифа на тепловую энергию

Параметр	Значение	Единицы измерения
1	2	3
Общая выработка тепловой энергии	83591,4	Гкал
Затраты на собственные нужды	3731,8	Гкал
То же в процентах	5	%
Транспортные потери теплоты	5224,5	Гкал
То же в процентах	7	%
Отпуск тепловой энергии потребителям	74635,2	Гкал
Расходы на выработку и транспортировку тепловой энергии
Затраты на топливо	48 342 887,99	руб
Затраты на электроэнергию	810 184,80	руб
Затраты на воду	529 443,89	руб
Затраты на водоподготовку	13 268,00	руб
Затраты на оплату труда	300 000,00	руб
Отчисления с фонда оплаты труда	90 000,00	руб
То же в процентах	30	%
Расходы на содержание и эксплуатацию
Общецеховые расходы	-	руб
Общехозяйственные расходы	-	руб
Текущий ремонт	-	руб
Капитальный ремонт	-	руб
Амортизационные отчисления на котельную	1 345 630,00	руб
Амортизационные отчисления на тепловые сети	0,00	руб
Прочие расходы	-	руб
Итого расходов	51 431 414,68	руб
Себестоимость 1 Гкал	689,10	руб
Рентабельность	7 714 712,20	руб
То же в процентах	15	%
Всего с прибылью	59 146 126,88	руб
Тариф (без НДС)	792,47	руб/Гкал
Тариф с НДС	935,11	руб/Гкал

7.2 Расчет и оценка экономического эффекта

Удельную годовую экономическую эффективность можно определить по формуле (7.5):

Э = Qг · (Т1 - Т2), руб/год, (7.5)

где Qг - годовая реализация тепловой энергии, Гкал/год;

Т1 - существующий тариф на отпуск тепловой энергии, руб/Гкал;

Т2 - тариф на тепловую энергию при использовании газообразного топлива, руб./Гкал.

Срок окупаемости определяется по формуле (7.6):

е = , год, (7.6)

где К - капитальные затраты на проект, руб;

Э - экономическая эффективность проекта, руб/год.

Удельная годовая экономическая эффективность составит:

Э = 74635,2· (1122 - 792) = 24 594 567,52 руб/год

Срок окупаемости будет равен:

е = = 1,1 года

При сравнении тарифа, полученного по итогам расчета, с существующим в настоящее время, можно сделать вывод, что в результате строительства новой газовой автоматизированной котельной и оснащения ее новым оборудованием стоимость 1 Гкал снизится. Экономическая эффективность проекта составит 24 594 567,52 руб/год при капитальных затратах в размере 26 912 600,00 руб. Проект относится к категории быстроокупаемых, т.к. срок окупаемости составит 1,1 год.

8. АВТОМАТИЗАЦИЯ КОТЛА «ЗИОСАБ - М3500»

8.1 Общие положения

Автоматизация - комплекс мероприятий технического и организационного характера, направленных на замену или облегчение труда человека с помощью разнообразных средств: от простых устройств и механизмов до сложных вычислительных комплексов [19].

Цель автоматизации - передача функции контроля от человека к автоматическим устройствам.

Наблюдения за параметрами систем осуществляются с помощью измерительных приборов. Совокупность устройств, с помощью которых выполняются операции автоматического контроля, называется системой автоматического контроля.

Система автоматического контроля позволяет осуществить наиболее полное соответствие между производством и потреблением теплоты за счет строгого соблюдения расчетных параметров теплоносителя и предупреждения аварийной ситуации.

Для контроля параметров, учет которых необходим для анализа работы оборудования или хозяйственных расчетов, предусматриваются регистрирующие приборы.

Общим положением при выборе места установки приборов является удобство обслуживания котельной при минимальном числе обслуживающего персонала и небольшие капитальные и эксплуатационные затраты.

Функциональная схема автоматизации выполнена в соответствии с ГОСТ [20].

8.2 Контрольно - измерительные приборы

Местные приборы

Для контроля параметров, наблюдение за которыми необходимо при эксплуатации котельной, предусматриваются показывающие и суммирующие приборы.

Показывающими приборами контролируются параметры, наблюдение за которыми необходимо для правильного ведения технологического процесса.

В качестве местных приборов для измерения температуры используются жидкостные термометры, а для измерения давления применяются показывающие манометры.

По месту устанавливаются следующие приборы:

1) манометры производят измерение избыточного давления и перепада давлений. Используются манометры общего назначения показывающие типа ОБМ;

2) термометры производят измерения температуры теплоносителя в подающем и обратном трубопроводах. Установлены технические ртутные стеклянные термометры типа ТТ.

Автоматические приборы

Измерение расхода теплоносителя и количества тепловой энергии, отпущенной из теплоисточника и полученной теплопотребляющими установками, осуществляется комплексом измерительных устройств под общим названием тепломер.

Измерение расхода осуществляется с помощью диафрагмы и дифманометра типа ДМ.

Измерение температуры производится с помощью термопреобразователя сопротивления типа ТСП в качестве первичного прибора и логометра в качестве вторичного прибора. Действие термопреобразователя основано на использовании зависимости электрического сопротивления проводника от температуры.

Вторичный прибор - устройство, воспринимающее сигнал от первичного прибора или передающего измерительного преобразователя, и преобразующего его в форму, удобную для восприятия измерительной информации диспетчером и обслуживающим персоналом.

8.3 Автоматическое регулирование

Приборы

Автоматическое регулирование производится в следующем порядке: при изменении температуры теплоносителя на выходе из котла подаётся сигнал на изменение количества подаваемого в котёл топлива и производительность дутьевого вентилятора, подающего в котёл воздух.

Температура подаваемой и обратной воды определяется тепломером.

В качестве регулирующих приборов используются регулирующая система приборов «Сапфир - 22» и «Контур - 2».

Исполнительный механизм

Для управления регулирующими органами применяются однооборотные электрические исполнительные механизмы типа МЭО, предназначенные для плавного перемещения регулирующих органов. Исполнительные механизмы управляются от регулирующих приборов.

Исполнительные механизмы состоят из электродвигателя, редуктора, конечных выключателей, датчиков положения и штурвала ручного управления.

8.4 Защита и блокировка

Аварийное отключение котлоагрегата производится в случае выхода за установленные пределы следующих параметров:

1) температуры воды на выходе из котла;

2) минимального и максимального давления теплоносителя в котле;

3) циркуляции теплоносителя через котёл;

4) давления в топке или газоходе котла;

5) давления газа перед горелкой;

6) сигнала аварии горелки.

При этом подаётся сигнал на перекрытие подачи газа, остановку дутьевого вентилятора, а также включается сигнализация на щите управления и в диспетчерской.

Метрологическая карта средств измерения приведена в таблице 8.1, а спецификация контурной схемы автоматизации котла «ЗИОСАБ - М3500» - в таблице 8.2.

Таблица 8.1 - Метрологическая карта средств измерения

№ п/п	Наименование оборудования	Пределы измерений	Диапазон показания шкалы прибора	Длина шкалы	Цена деления прибора	Чувствительность прибора	Класс точности	Погрешность измерения
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	Термометр стеклянный ртутный	0 ч 160°С			1°С	0,01	I	±1°С
2	Дифманометр с дифференциально - трансформаторной схемой типа ДМ	1,6 ч 630 кПа	-	-	-	-	1,5	±1,5%
3	Прибор с дифференциально - трансформаторной схемой типа КСД	0 ч 10 мГн -10 ч 0 ч 10 мГн	-	160 мм	-	-	-	±1,0%
4	Термопреобразователь сопротивления типа ТСП	-50 ч 250°С	-	-	-	-	-	± (0.15 + + 0.002·t)
5	Пружинно - трубчатый манометр с дифференциально - трансформаторной схемой	0,1 до 160 МПа	-	-	-	-	1	±1%
5	Логометр	0 ч 100 єС	-	-	1 єС	-	1,5	-
6	Манометр показывающий типа ОБМ	0 - 0,6МПа	-	-	-	-	2,5	±1%
7	Потенциометр самопишущий типа КПУ - 1	-	-	-	-	-	0,5	±0,5%
8	Термоэлектрический термометр типа ТХА	-200 ... 1000°С	-	-	-	-	-	-
9	Тепломер	30 - 150°С	-	-	-	-	-	1%

Таблица 8.2 - Спецификация контурной схемы автоматизации котла «ЗИОСАБ - М3500»

Позиция	Условное графическое изображение	Наименование	Кол-во
1	2	3	4
1б,в		Измерительная диафрагма, дифманометр с дифференциально - трансформаторной схемой типа ДМ	1
1г,д		Прибор с дифференциально - трансформаторной схемой типа КСД	1
2б,в		Датчик тяги ДТ	1
2г		Регулирующий прибор системы «Контур - 2» типа РС29.1 с электроисполнительным механизмом типа МЭО	1
3б		Расходомер объемный типа РГ	1
4б		Датчик контроля пламени типа ЗЗУ	1
4в		Управляющий прибор	1
5б,в		Пружинно - трубчатый манометр с дифференциально - трансформаторной схемой	1
5г		Регулирующий прибор системы «Контур - 2» типа РС29.1 с электроисполнительным механизмом типа МЭО	1
6б, 7б		Манометр показывающий типа ОБМ	1
9б		Термопреобразователь сопротивления типа ТСП	2
9в		Логометр	1
12а		Термоэлектрический термометр типа ТХА	1
12б,в		Потенциометр самопишущий типа КПУ1	1
10б,в		Измерительная диафрагма, дифманометр с дифференциально - трансформаторной схемой типа ДМ	1
11б		Термопреобразователь сопротивления типа ТСП	1
10г		Вычислитель	1
10д		Жидкокристаллическое табло	1

9. БЕЗОПАСНОСТь жизнедеятельности ПРИ МОНТАЖЕ КОТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК

9.1 Общие требования

Бригадир по монтажу котельных установок обязан хорошо знать правила безопасного выполнения работ, порученных бригаде. До начала работ бригада должна получить от мастера или производителя работ инструктаж и только после этого приступить к выполнению работ.

К работам допускаются лица, прошедшие медицинское освидетельствование, обучение безопасным способам производства работ по утвержденной программе и имеющие соответствующее удостоверение о проверке знаний.

Рабочий, имеющий несколько профессий, должен быть обучен безопасным приемам по всем видам выполняемых им работ. К сварочным работам допускаются рабочие не моложе 18 лет, имеющие профессию сварщика и удостоверение о сдаче испытаний на право выполнения сварочных работ в соответствии с правилами, утвержденными Госгортехнадзором.

Вводный инструктаж проводит инженер по технике безопасности монтажного управления или начальник участка. Инструктаж по технике безопасности на рабочем месте проводит мастер (производитель работ). Инструктажи должны быть оформлены соответствующей записью в журнале инструктажа.

К работе со строительно-монтажным пистолетом допускаются слесари не ниже пятого разряда, не моложе 18 лет, имеющие вторую профессию оператора. Все работы со строительно-монтажным пистолетом должны производиться строго в соответствии со специальной инструкцией по работе с пистолетом.

На особо опасные работы бригада или рабочий должны получить «Наряд на особо опасные работы», в котором перечисляются необходимые мероприятия по технике безопасности.

Несчастные случаи нередко происходят из-за отсутствия надлежащего порядка и чистоты на рабочем месте. Материалы, заготовки, изделия, не уложенные на отведенные для них места, мешают во время работы и являются причинами ушибов рабочего. Ожоги и другие несчастные случаи происходят при работе около токонесущих проводов, при газовой и электрической сварке.

При обнаружении каких-либо неисправностей в инструментах, приспособлениях, креплениях, а также при нарушении правил техники безопасности рабочий обязан немедленно доложить об этом бригадиру, а бригадир -- мастеру или производителю работ.

Запрещается вставать на ограждения, трубопроводы, кожухи муфт, подшипники, а также на конструкции и перекрытия, не имеющие специальных ограждений и не предназначенные для прохода по ним, а также перемещаться по мокрым от дождя или обледеневшим металлоконструкциям. При невозможности соорудить леса для работы на высоте более 2,5 м рабочий должен обязательно работать с предохранительным поясом.

Запрещается хранить на месте работ горючие и легковоспламеняющиеся материалы (керосин, бензин, масло, тряпье и т. п.).

Производственные травмы по вине рабочего могут произойти не только с самим работающим, но и с рабочими, находящимися рядом с ним поэтому запрещается:

- сбрасывать вниз концы троса, доски и т. п.;

- включать лебедки или другие механизмы без команды руководителя группы, выполняющей монтаж.

Перед началом производства работ по монтажу оборудования котельных установок необходимо:

- привести в порядок свою рабочую одежду, подготовить средства индивидуальной защиты (предохранительный пояс, защитные очки и др.);

- осмотреть и проверить исправность грузоподъемных механизмов и устройств (лебедки, тали, домкраты, блоки, полиспасты);

- освободить проходы к рабочим местам от посторонних предметов и очистить их от мусора и грязи;

- убедиться в хорошем освещении места, где будут производиться монтажные работы;

- подготовить необходимый для работы монтажный инструмент и проверить его исправность.

При несчастном случае находящийся рядом рабочий должен уметь оказать первую помощь пострадавшему и одновременно сообщить об этом руководителю работ, а в необходимых случаях -- вызвать скорую медицинскую помощь.

Все работы по монтажу котельных установок должны выполнять бригады или звенья.

Запрещается производить в одиночку следующие работы: присоединять котлы (котлоагрегаты) к действующим магистралям; продувать и прочищать котлы; ремонтировать арматуру в колодцах и камерах; осматривать котлы и проверять оборудование котельных установок; разбирать трубопроводы, выключенные из действующей магистрали; устранять утечки пара, воды, газа из труб и арматуры.

9.2 Работа с инструментами

Инструмент перед работой необходимо проверить, устранить неисправности. Работать неисправным инструментом и инструментом, не соответствующим его прямому назначению, запрещается.

Ручной инструмент должен удовлетворять следующим требованиям: слесарные молотки и кувалды должны иметь гладкие или слегка выпуклые бойки, не иметь наклепа (пленочки), скосов, выбоин, трещин и заусенцев; рукоятки должны быть сделаны из дерева твердых пород (березы, дуба, клена, бука), хорошо обработаны и иметь овальную форму, немного утолщенную к свободному концу, длиной не менее 250 мм для молотков и 600 мм для кувалд. Молотки и кувалды должны быть прочно насажены и укреплены клиньями дубовыми (на клею) или металлическими с завершением; конец рукоятки не должен выступать за край молотка или кувалды.

Особое внимание следует уделять работе с электроинструментом и приспособлениями: электрифицированный инструмент должен подключаться к сети напряжением не выше 42 В. Если нельзя подать напряжение до 42 В, то допускается (в порядке исключения) работа с электроинструментом под напряжением 127 и 220 В, но с обязательным применением диэлектрических средств индивидуальной защиты (резиновых перчаток и галош). Корпус электроинструмента должен быть надежно заземлен.

Перед началом работ следует удостовериться в исправности (отсутствии оголения, изломов) провода и в наличии заземления корпуса машин.

Включать электроинструменты, присоединяя оголенные концы к линии или контактам рубильников, воспрещается.

Запрещается работать с электроинструментом, если корпус находится под напряжением, не исправен или оголен шнур, не имеется заземляющего провода.