строительство новых промышленных объектов

Содержание

Введение

1. Общая часть
   • Характеристика обьекта
   • Климатологические данные
   • Определение колличества потребителей теплоты. График годового расхода теплоты
   • Система и принципиальная схема теплоснабжения
   • Расчет тепловой схемы котельной
   • Подбор и размещение основного и вспомагательного оборудования
   • Тепловой расчет котлоагрегата
   • Аэродинамический расчет теплодутьевого тракта
2. Спецчасть.

Разработка блочеой системы подогревателей.

2.1 Исходные данные водоснабжения

2.2 Выбор схемы приготовления воды

2.3 Расчет оборудования водоподогревательной установки

2.4 Расчет сетевой установки

3. Технико-экономическая часть

3.1 Исходные данные

3.2 Расчет договорной стоимости строительно-монтажных работ

3.3 Определение годовых эксплуатационных расходов

3.4 Определение годового экономического эффекта

4. ТМЗР

Монтаж секционных водонагревателей

5. Автоматика

Автоматическое регулирование и теплотехнический контроль котлоагрегата КЕ-25-14с

6. Охрана труда в строительстве

6.1 Охрана труда при монтаже энергетического и технологического оборудования в котельной

6.2 Анализ и предотвращение появления потенциальных опасностей

6.3 Расчет стропов

7. Организация, планирование и управление строительством

7.1 Монтаж котлоагрегатов

7.2 Условия начала производства работ

7.3 Производственная калькуляция затрат труда и заработной платы

7.4 Расчет параметров календарного плана

7.5 Организация стройгенплана

7.6 Расчет технико-экономических показателей

8. Организация эксплуатации и энергоресурсосбережения

Список литературы

Введение.

В наше сложное время, с больной кризисной экономикой строительство новых промышленных объектов сопряжено с большими трудностями, если вообще строительство возможно. Но в любое время , при любой экономической ситуации существует целый ряд отраслей промышленности без развития которых невозможно нормальное функционирование  народного хозяйства, невозможно обеспечение необходимых санитарно-гигиенических условий населения. К таким отраслям и относится энергетика, которая обеспечивает комфортные условия жизнедеятельности населения как в быту так и на производстве.

Последние исследования показали экономическую целесообразность сохранения значительной доли  участия крупных отопительных  котельных установок в покрытии общего потребления тепловой энергии.

Наряду с крупными производственными, производственно-отопительными котельными мощностью в сотни тонн пара в час или сотни МВт тепловой нагрузки установлены большое количество котельных агрегатами до 1 мвт и работающих почти на всех видах топлива.

Однако как раз с топливом и существует самая большая проблема. За жидкое и газообразное топливо, которое поставляется на Украину в основном из России у потребителей часто не хватает средств расплатиться. Поэтому и необходимо использовать местные ресурсы.

В данном дипломном проекте разрабатывается реконструкция производственно-отопительной котельной поселка шахты “Кочегарка”, которая использует в качестве топлива местный добываемый уголь. В перспективе предусматривается перевод котлоагрегатов на сжигание газа от дегазации газовых выбросов шахты, которая находится на территории обогатительной фабрики. В существующей котельной установлены два паровых котлоагрегата КЕ‑25‑14, служившие для снабжения паром предприятия шахты  кочегарка, и водогрейные котлы ТВГ-8 (2 котла) для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения административно-бытовых зданий и жилого поселка.

В связи с сокращением добычи угля снизились производственные мощности угледобывающего предприятия, что привело к сокращению в потребности пара. Это вызвало реконструкцию котельной, которая заключается в использовании паровых котлов КЕ-25 не только для производственных целей, но и  для производства горячей воды на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение в специальных теплообменниках.

1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1. ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА

Проектируемая котельная находится в городе Горловке Донецкой области на территории шахты “Кочегарка”.

Планировка, размещение зданий и сооружений на промплощадке обогатительной фабрики выполнены в соответствии с требованиями СНиП.

Размер территории промплощадки в границах ограждений – 12,66 га, площадь застройки 52194 м².

Транспортная сеть района строительства представлена железными дорогами общего пользования и автодорогами местного значения.

Рельеф местности равнинный, с небольшими подъемами , в почве преобладает суглинок.

Источником водоснабжения является фильтровальная станция и канал Северский Донец-Донбасс. Предусмотрено дублирование водовода.

1.2. КЛИМАТОЛОГИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ И ГРУНТОВЫЕ УСЛОВИЯ

Для данного района строительства расчетная зимняя температура наружного воздуха для проектирования отопления и вентиляции t^з_р=-23°С; j=88%. Расчетная летняя температура t^л_р=27,6°С; j^р =44%. Средняя температура за отопительный период t^о_ср=-1,8°С Продолжительность отопительного периода составляет 83 дня. [1]

Таблица 1.1.

Продолжительность стояния температур наружного воздуха в течение отопительного периода.

Снеговая нормативная нагрузка – 50кг/м².

Ветровая нормативная нагрузка – 45 кг/м² .

Глубина промерзания грунта по естественной поверхности земли – 1 м.

Основанием для фундаментов служат суглинки. Условное расчетное давление на суглинок – 0,24МПа – (2,4кгс/см² ). Грунтовые воды встречаются на глубине 2,5 ¸ 7,5 м от поверхности земли.

1.3. Определение количества потребилетей теплоты. График годового расхода теплоты.

Расчетные расходы теплоты промышленными предприятиями определяются по удельным нормам теплопотребления на единицу выпускаемой продукции или на одного работающего по вида.м теплоносителя (вода, пар). Расходы теплоты на отопление, вентиляцию и технологические нужды приведены в таблице 1.2. тепловых нагрузок.

Годовой график расхода теплоты строится в зависимости от продолжительности стояния наружных температур, которая отражена в таблице 1.2. данного дипломного проекта.

Максимальная ордината годового графика расхода теплоты соответствует расходу тепла при наружной температуре воздуха –23 °С.

Площадь, ограниченная кривой и осями ординат, дает суммарный расход теплоты за отопительныф период, а прямоугольник в правой части графика – расход теплоты на горячее водоснабжение в летнее время.

На основании данных таблицы 1.2. расчитываем расходы теплоты по потребителям для 4-х режимов: максимально-зимний (t_{р. о.} =-23°C;); при средней температуре наружного воздуха за отопительный период; при температуре наружного воздуха +8°C; в летний период.

Расчет ведем в таблице 1.3. по формулам:

– тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию, МВт

Q_ОВ=Q^Р_ОВ*(t_вн-t_н)/(t_вн-t_р.о.)

– тепловая нагрузка на горячее водоснабжение в летний период, МВт

Q^Л_ГВ=Q^Р_ГВ*(t_г-t_хл)/(t_г-t_хз)*b

где: Q^Р_ОВ– расчетная зимняя тепловая нагрузка на отопление и вентиляцию при расчетной температуре наружного воздуха для проектирования системы отопления. Принимаем по табл. 1.2.

t_ВН – внутренняя температура воздуха в отапливаемом помещении, t_ВН =18°С

Q^Р_ГВ – расчетная зимняя тепловая нагрузка на горячее водоснабжение ( табл. 1.2);

t_н– текущая температура наружного воздуха ,°С;

t_р.о.– расчетно отопительная температура наружного воздуха,

t_г– температура горячей водя в системе горячего водоснабжения,t_г=65°С

t_хл , t_хз – температура холодной воды летом и зимой,t_хл =15°С,t_хз =5°С;

b – поправочный коэффициент на летний период, b=0,85

Таблица 1.2

Тепловые нагрузки

Таблица 1.3.

Расчет годовых тепловых нагрузок

По данным табл. 1.1. и 1.3. строим график годовых расходов тепловой нагрузки, представленный на рис .1.1.

1.4. СИСТЕМА И ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ

Источником теплоснабжения является реконструируемая котельная шахты. Теплоноситель – пар и перегретая вода. Питьевая вода используется только для систем горячего водоснабжения. Для технологических нужд используется пар Р=0,6МПа. Для приготовления перегретой воды с температурой 150-70°С предусматривается сетевая установка, для приготовления воды с t=65°С – установка горячего водоснабжения.

Система теплоснабжения – закрытая. Вследствии отсутствия непосредственного водоразбора и незначительной утечки теплоносителя через неплотности соединений труб и оборудования закрытые системы отличаются высоким постоянством количества и качества циркулируемой в ней сетевой воды.

В закрытых водяных системах теплоснабжения воду из тепловых сетей используют только как греющую среду для нагревания в подогревателях поверхностного типа водопроводной воды, поступающей затем в местную систему горячего водоснабжения. В открытых водяных системах теплоснабжения горячая вода к водоразборным приборам местной системы горячего водоснабжения поступает непосредственно из тепловых сетей.

На промплощадке трубопроводы теплоснабжения прокладываются по мостам и галереям и частично в непроходных лотковых каналах типа Кл. Трубопроводы прокладывают с устройством компенсации за счет углов поворотов трассы и П-образных компенсаторов.

Трубопроводы приняты из стальных электросварных труб с устройством теплоизоляции.

На листе 1 графической части дипломного проекта показан генплан промплощадкп с разводкой тепловых сетей к объектам потребления .

1.5. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ

Принципиальная тепловая схема характеризует сущность основного технологического процесса преобразования энергии и использования в установке теплоты рабочего тела. Она представляет собой условное графическое изображение основного и вспомогательного оборудования, объединенного линиями трубопроводов рабочего тела в соответствии с последовательностью его движения в установке.

Основной целью расчета тепловой схемы котельной является:

– определение общих тепловых нагрузок, состоящих из внешних нагрузок и расходов тепла на собственные нужды, и распределением этих нагрузок между водогрейной и паровой частями котельной для обоснования выбора основного оборудования;

– определение всех тепловых и массовых потоков, необходимых для выбора вспомогательного оборудования и определения диаметров трубопроводов и арматуры;

– определение исходных данных для дальнейших технико-экономических расчетов (годовых выработок тепла, годовых расходов топлива и др.).

Расчет тепловой схемы позволяет определить суммарную теплопроизводительность котельной установки при нескольких режимах ее работы.

Тепловая схема котельной приведена на листе 2 графической части дипломного проекта.

Исходные данные для расчета тепловой схемы котельной приведены в таблице 1.4, а сам расчет тепловой схемы приведен в таблице 1.5.

Таблица 1.4

Исходные данные для расчета тепловой схемы отопительно-производственной котельной с паровыми котлами КЕ-25-14с для закрытой системы теплоснабжения.

Таблица 1.5

Расчет тепловой схемы отопительно-производственной котельной с паровыми котлами КЕ-25-14с для закрытой системы теплоснабжения.

1.6. ПОДБОР И РАЗМЕЩЕНИЕ ОСНОВНОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

На основании результатов полученных при расчете тепловой схемы котельной (таб. 1.5) производим выбор основного и вспомогательного оборудования.

1.6.1. Выбор паровых котлоагрегатов

Выбор типа, количества и единичной производительности котлоагрегатов зависит главным образом от расчетной тепловой производительности котельной, где они будут установлены; от вида теплоносителя, отпускаемого котельной.

На основании вышеизложенного и в связи с тем, что для технологических потребностей нербходим пар, в котельной установлены два паровых котлоагрегата КЕ-25-14 единичной производительностью по пару D =6,94кг/с, что в сумме дает 13,88 кг/с. А из расчета тепловой схемы максимальная суммарная паровая нагрузка котельной D_сум=15,377 кг/с (табл.1.5 п.53), что позволяет использовать котлоагрегаты КЕ-25-14 с небольшой перегрузкой в один из режимов.

1.6.2. Подбор сетевых насосов

Сетевые насосы выбирают по расходу сетевой воды . Расход сетевой воды принимаем из табл. 1.5 позиция .

G^З _СЕТ=93,13 кг/с = 338,87 т/ч

Необходимая производительность сетевых насосов, приведенная к плотности r_В=1000кг/м³, м/ч

G_СН=G^З _СЕТ/r_В70=338,87/0,978=346,49

Напор сетевых насосов выбирается из условия преодоления гидравлического сопротивления теплотрассы при расчетном максимальном расходе воды, сопротивления котельной и соединительных трубопроводов с 10%-м запасом.

H^C _P=1,1 Н                                                                                                                       (1.2)

Иэ данных гидравлического расчета тепловой сети

Н = 0,7 МПа

Тогда

H^C _P=1,1*0,7=0,77 МПа

К установае принимаем блок сетевых насосов БСН-1801420, состоящий из 2-х насосов Д400/80, один из которых резервный, электродвигатель А02_82_2, N=100кВт, n=3000^-1, Q=400м³/ч, H=0,65¸0,85 Мпа

1.6.3. Подбор питательных насосов

В котельных с паровыми котлами устанавливаются питательные насосы числом не менее двух с независимым приводом.

Питательные насосы подбирают по производительности и напору.

Производительность всей котельной, кг/с

Q_ПИТ=1,1*D_СУМ                                                                                                                                                    (1.3)

где D_СУМ -суммарная паропроизводительность котельной

из табл.1.5 п.53: D_СУМ=15,377 кг/с

Q_ПИТ=1,1*15,377 = 16,91 кг/с=60,89 т/ч

Напор, который должны создавать питательные насосы для паровых котлоагрегатов, МПа

Н_ПИТ=1,15*(Р_б-Р_д)+Н_СЕТ                                                                                                                 (1.4)

где Р_б – наибольшее возможное избыточное давление в котлоагрегате,

Р_б =1,3 МПа

Р_д – избыточное давление в деаэраторе ,Р_д=0,12МПа

Н_СЕТ– соиротивление всасывающего и нагнетающего трубопроводов.

Принимаегл Н_СЕТ=0,15МПа

Н_НАС= 1,15(1,3-0,12)+0,15 = 1,51 МПа

Из табл. 15.3 [3] принимаем к установке 2 питательных насоса ПЭ-65-40, один из которых резервный: электродвигатель А2-92-2, подача 65 м³/ч напор  4,41 МПа, частота вращения 3000^-1.

1.6.4. Подбор конденсатного насоса

Конденсатные насосы перекачивают конденсат из баков, куда он поступает с производства или из пароводяных подогревателей, в деаэратор.

Производительность конденсатного насоса, м³/ч(кг/с)

Q^К _НАС=  _К(табл.1.5. п.18)=13,11 кг/с=47,2 м³/ч

Напор развиваемый конденсатным насосом, МПа

Н_кон=2,3 Мпа

По табл. 15.6. [3] принимаем к установке 2 насоса Кс-50-55-1 один из которых резервный: электродвигатель 4А160М4, подача 50м³/ч,напор 5,5 МПа,частота вращения 1450^-1.

1.6.5. Подбор подпиточных насосов

Для восполнения утечки воды из закрытых систем теплоснабжения устанавливают подпиточные насосы.

Подача подпиточного насоса принимается иэ табл.1.5

G_подп=0,72 кг/с=2,592 м³/ч

Давление, создаваемое подпиточным насосом, должно обеспечить невскипание воды на выходе из котельной

Н_под=0,4 МПа

Пo табл.15.6. [3] принимаем к установке 2 подпиточных насоса Кс-12-50 один иэ которых резервный: электродвигатель 4А100 2, подача 12 м³/ч напор 0,5 МПа, частота вращения 2900 ^-1

1.6.6. Подбор деаэратора

В новых производственных и производственно-отопительных котельных с паровыми котлоагрегатами предусматривается установка атмосферных деаэраторов типа ДА.

Подбираем деаэратор по его производительности ,т/ч(кг/с)

G_Д=17,157 кг/с=61,76 т/ч (табл.1.5п. 41)

Принимаем к установке деаэратор DА-100( табл.   3 ):

производительность, т/ч   – 100

давление ,МПа      – 0,12

емкость деаэраторного бака.м³     – 25

поверхность охладителя

выпара, м²                – 8

1.7. Тепловой расчет котлоагрегата

Котел KЕ-25-14c предназначен для производства насыщенного пара, идущего на технологические нужды промышленных предприятий, в системы отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Топочная камера котла шириной 272 мм полностью экранирована (степень экранирования Нл/ ст =0,8) трубами d=51х2,5мм. Трубы всех экранов приварены к верхним и нижним камерам d219x8мм. Топочная камера по глубине разделена на два объемных блока. Каждый из боковых экранов (правый и левый) переднего и заднего топочных блоков образует самостоятельный циркуляционный контур. Верхние камеры боковых экранов в целях увеличения проходного сечения на входе в пучок расположены ассиметрично отпосительно оси котла. Шаг труб боковых и фронтового экранов – 55 мм, шаг труб заднего экрана – 100 мм, трубы заднего экрана выделяют из топочного объма камеру догорания, на наклонном участке труб уложен слой огнеупорного кирпича толщиной 65мм. Объем топочной камеры -61,67 м³.

Для улучшения циркуляционных характеристик фронтового экрана на нем устанавливаются три рециркуляцинные трубы  d89х4мм. Площадь лучевоспринимающей поверхности нагрева – 92,10м².

Третьим блоком котла является блок конвективного пучка с двумя барабанами (верхним и нижним) внутренним диаметром 1000мм. Длина верхнего барабана 7000мм, нижнего – 5500мм. Толщина стенки барабана котла – 13мм, материал – сталь 16ГС. Ширина конвективного пучка по осям крайних труб 2320мм. В таком пучке отсутствуют пазухи для размещения пароперегревателя, что существенно улучшает омывание конвективного пучка.

Конвективный пучок выполнен из труб d51x2,5мм. Поперечный шаг в пучке составляет 110 мм, продольный – 90мм. Площадь поверхности нагрева конвективного пучка равна 417,8м². Первые три ряда труб на входе в пучок имеют шахматное расположение с поперечным шагом S =220мм. Удвоение величины шага по сравнению с остальными рядами позволяет увеличить проходное сечение на входе в пучок, частично перекрытое потолком потолочной камеры.

Хвостовые поверхности состоят из одноходового по воздуху воздухоподогревателя с поверхностью нагрева 228 м², обеспечивающего нагрев воздуха до 180 ⁰С и установленного следом за ним по ходу газов чугунного экономайзера с поверхностью нагрева 646 м².

Для сжигания каменных и бурых углей под котлом устанавливается механическая топка ТЧЗ-2,7/5.6. Активная площадь зеркала горения равна 13,4 м². Решетка приводится в движение при. Помощи привода ПТ-1200, обеспечивающего 8 ступеней регулирования скорости движения в приделах 2,8 – 17,6 м/ч. Дутьевой короб под решеткой разделен на четыре воздушные зоны. Подача воздуха регулируется при помощи поворотных заслонок на воздуховодах. Котельная установка оборудована системой возврата уноса и острого дутья. Выпадающий в конвективном пучке унос оседает в четырех зольниках и возвращается в топочную камеру для дожигания при помощи воздушных эжекторов по прямым трубкам d76мм через заднюю стенку, восемь сопл острого дутья d2 мм расположены в задней стенке топки на высоте 1400мм от решетки.

1.7.1. Исходные данные и выбор коэффициента избытка воздуха

Ведем расчет котлоагрегата применительно к условиям проектируемого объекта: уголь марки ГР со следующими характеристиками

С^Р=55,2%,  Н^Р=3,8%, О^Р=5,8%, W^Р=1,0%, S^Р=3,2%,  А^Р=23%, N^P=8%, Q^P_H=22040КДж/кг, V^Г=40%,

Величины коэффициента избытка воздуха за каждой поверхностью нагрева определяем последовательно

a_n=a_i+Da                                                                                                                         (1.3)

где a_i – коэффициент избытка воздуха предыдущего газохода

Da – нормативный присос воздуха

Таблица 1.6

Коэффициенты избытка воздуха

1.7.2. Расчет обьемов и энтальпий воздуха и продуктов сгорания

Расчет теоретического объема воздуха

V₀=0,0889*(С^р+0,375*S^р_огр+к)+0,265*Н^р-0,0333*О^р

V₀=0,0889*(55,2+0,375*3,2)+0,265*3,8-0,0333*5*8=5,83 м³/кг

Расчет теоретических обьемов продуктов сгорания при a=1 м³/кг

V^O_RO2=1,866*(C^P+0,375S^р_огр+к)/100=1,866*(55,2+0,375*3,2)/100=1,0524

V^O_NO2=0,79*V°+0,08*N^p=0,79*5,83+0,008*1=4,612

V^O_H2O=0,111Н^Р+0,0124W^Р+0,0161V⁰=0,111*3,8+0,0124*8+0,0161*5,83=0,6148

Таблица 1.7

Характеристики продуктов сгорания

Таблица 1.8

Энтальпии теоретического объема воздуха и продуктов сгорания топлива, КДж/кг

Таблица 1.9

Энтальпия продуктов сгорания в газоходах

Расчет теплового балнса котлоагрегата выполнен в табл. 1.10, а поверочный расчет поверхностей нагрева котлоагрегата приведен в табл. 1.11.

На основе результатов табл. 1.9 построена I-d- диаграмма продуктов сгорания, которая представлена на рис. 1.2.

Таблица 1.10

Расчет теплового баланса теплового агрегата

Таблица 1.11

Тепловой расчет котлоагрегата КЕ-25-14с

Таблица 1.12

Сводная таблица теплового расчета котлоагрегата КЕ-25-14с

Расчетная невязка теплового баланса парогенератора, КДЖ/кг

Q=Q^р_р*h-(Q^т_л+Q_кп+Q_эк)*(1-Q₄/100)

Q = 22040*0,8396-(11202,9+7663,1+1241)*(1-5/100)=59,7

Q/Q^р_р = 59,7/22040*100 = 0,27%    0,5%

1.8. АЭРОДИНАМИЧЁСКИЙ РАСЧЕТ

ТЯГОДУТЬЕВОГО ТРАКТА

В условиях проектируемого объекта каждый котлоагрегат должен иметь свой дутьевой вентилятор и дымосос. Основными параметрами тягодутьевых машин являются их производительность и создаваемый напор. Дымососы и вентиляторы поставляются комплектно к котлоагрегату. Нам необходимо произвести аэродинамический расчет тягодутьевого тракта и определиться: достаточно ли будет рабочих давлений вентилятора и дымососа для преодаления аэродинамических сопротивлении тракта.

В этом расчете определяются также сечения воздуховодов и газоходов. Аксонометрические схемы дутьевого тракта и тракта для удаления продуктов сгорания представлены на рис. 1.3 и рис. 1.4.

Схема дутьевого тракта

Рис. 1.3.

1-вентилятор, 2-воздухозаборник, 3-воздухоподогреватель, 4-зоны дутья

Схема тракта для продуктов сгорания

рис .1.4.

1-дымосос, 2-котлоагрегат, 3-воздухоподогреватель, 4-экономайзер,

5-циклон, 6-дымовая труба

1.8.1. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЁТ

ДУТЬЕВОГО ТРАКТА

1. Действительное количество воздуха, необходимое для полного сгорания топлива, м³/с.

V_в =V^o*В_р*a_т*(t_в+273)/273=5,83*0,836*1,35*(115+273)/273=9,35

где В_р – расчетный расход топлива. В_р=0,836 кг/с – из теплового расчета

V^o – теоретический расход воздуха для сгорания 1кг топлива

V^o=5,83 м³/кг – из теплового расчета

a_т – коэффициент избытка воздуха в топке, a_т=1,35

2. Скорость воздуха по тракту, м/с

w=10 (принимаем)

3. Сечение главного тракта, м²

F=V_в/w_в=9,35/10 = 0,935    ахв=0,95*0,95

4. Сечение рукавов к дутьевым зонам, м²

f ^‘=f /4 =0,935/4=0,234     ахв=0,4*0,6

5. Плотность воздуха при данной температуре, кг/м³

r_в=r^о_в*273/(273+115)=1,293*273/(273+115)=0,91

6. Сумма коэффициент местных сопротивлений по тракту воздуха:

патрубок забора воздуха ¦=0,2; плавный поворот на 90°(5 шт.) ¦=0,25*5=1,25; резкий поворот на 90° ¦=l,l; поворот через короб f =2, направляющий аппарат ¦=0,1; диффузор ¦=0,1; тройник на проход – 3 шт. ¦=0,35*3=1,05

S¦=5,8

7. Потеря давления на местные сопротивления, Па

Dh_ме=S¦*w/2*r  = 5,8*10²/2*0,91=263,9

8. Сопротивление воздухоподогревателя, Па

Dh_вп=400

9. Аэродинамическое сопротивление топочного оборудования, Па

Dh_то=500

10. Полное аэродинамическое сопротивление воздушного тракта, Па

Dh_в=Dh_ме+Dh_вп+Dh_то=263,9+400+500=1163,9

11. Производительность вентилятора, м³/с (м³/ч)

Q_в=1,1*V_в=1,1*9,35=10,285 (37026) кг/с (м³/ч)

12. Полный напор вентилятора, Па

Н_в=1,2*Dh_в=1,2*1163,9=1396,68

13. Тип и маркировка вентилятора выбирается из табл. 1.4.1 [3]. Принимаем дутьевой вентилятор ВДН-12,5 с характеристиками: производительность 39,10 тыс. м³/ч; полное давление 5,32 кПа, максимальный К.П.Д. 83%, мощность электродвигателя А02-92-4

N=100 кВт.

1.8.2. АЭРОДИНАМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

ТРАКТА ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ

1. Действительное количесгво продуктов сгорания, м³/с

Vr=V_п*В_р=l0,0ll*0,836=8,37

где V_п – суммарный объем продуктов сгорания 1кг топлива = 10,011м³/кг(табл.1.7)

2. Температура продуктов сгорания за экономайзером, ^oC

J_ух=135 ^oC (табл.1.10)

3. Объем продуктов сгорания перед дымососом, м³/с

V^д_г= V_г *(273+J_ух)/273=8,37*(273+135)/273=12,51

4. Плотность пропуктов сгорания при соответствующих температурах, кг/м³

r=273/(273+J_i)

– перед дымососом r_д=1,34*273/(273+132)=0,897

– перед дымовой трубой r_дт=1,34*273/(273+132)=0,903

5. Средняя скорость продуктов сгорания по тракту, м/с

w= 10 (принимается)

6. Сечение газоходов, м²

F=12,51/10=1,25        ахв=1,1*1,1

7. Сумма коэффициентов местных сопротивлений:

– плавный поворот на 90°(2 шт.) ¦=7*0,25=1,75; поворот на 90° через короб ¦=2; направляющий аппарат ¦=0,1; диффузор ¦=0,1; поворот на 135°(3шт.) ¦=3*1,5=4,5; тройник на проход ¦=0,35; выход в дымовую трубу ¦=1,1

S¦ =9.9

8. Потери напора в местных сопротивлениях, Па

Dh_ме=S¦*w/2*r=9,9*10²/2*0.9 =445,5

9. Высота дымовой трубы, м

H=8О

10. Скорость газов в дымовой трубе, м/с

w_д=16

11. Внутренний диаметр устья трубы, м

d_у=SQRT(12,51*2*4/(3,14*16))=2

12. Диаметр основания трубы, м

d_осн=d_у+0,02*H_тр=2+0,02*80=3,6

13. Средний диаметр трубы, м

d_ср=d_у+d_осн=(2+3,6)/2=2,8

14. Потеря напора на трение в дымовой трубе, Пa

Dh_тр=¦*H/d_ср*w²/2*r=0,02*80/2,80*16²/2*0,903=92,47

15. Сопротивление котлоагрегата, Па

Dh_к=1227

16. Самотяга в дымовой трубе, Па

Dh_сам=H*(r_в-r_г)*g=80(l,16-0,903)*9,8l=20l,7

17. Полное аэродинэмическое сопротивление тракта продуктов сгорания, Па

Dh=Dh_мс+Dh_тр+Dh_к-Dh_сам=445,5+92, 47+1227-201,7=1563,27

18. Расчетная производительность дымососа, м³/с (М³/2)

Q_д=1,1*V^г_д=1,1*12,51=13,81 (49702)

19. Расчетный напор дымососа, Па

H_д=l,2*Dh=1,2*1563,27=1876

20. Тип и маркировка дымососа выбирается по табл. 14.4 [3]. Принимаем к установке дымосос ДН-15 с характеристиками: производительность 50 тыс. м³/ч; полное давление 2,26 кПа; максимальный К.П.Д. 82%; мощность электродвигателя А02-92-6 N= 75 кВт.

2. СПЕЦЧАСТЬ

РАЗРАБОТКА БЛОЧНОЙ СИСТЕМЫ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ

В связи с реконструкцией котельной, которая заключается в переводе паровых котлоагрегатов КЕ-25 с производственного назначения на отопительно-производственное назначение, водогрейные котлы ТВГ-3 консервируются, а для получения тепловой энергии на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение административно-бытовых зданий шахтоуправлеия и жилых домов поселка шахты «Кочегарка» в специальной части дипломного проекта разрабатывается блочная система подогревателей сетевой воды на отопление и подогревателей горячего водоснабжения, состаящая из пароводяных и водоводяных теплообменников.

Надежность работы поверхностей нагрева котельных агрегатов и систем теплоснабжения зависит от качества питательной и подпиточной воды.

Основной задачей подготовки воды в котельных является борьба с коррозией и накипью. Коррозия поверхностей нагрева котлов подогревателей и трубопроводов тепловых сетей вызывается кислородом и углекислотой, которые проникают в систему вместе с питательной и подпиточной водой.

Качество питательной воды для паровых водотрубных котлов с рабочим давлением 1,4МПа в соответствии с нормативными документами должно быть следующим:

– общая жесткость 0,02мг.экв/л,

– растворенный кислород 0,03мг/л,

– свободная углекислота – отсутствие.

При выборе схем обработки воды и при эксплуатации паровых котлов качество котловой (продувочной) воды нормируют по общему солесодержанию (сухому остатку): величина его обуславливается конструкцией сепарационных устройств, которыми оборудован котел, и устанавливается заводом изготовителем. Солесодержание котловой воды для котлов КЕ-25-14с не должно превышать 3000 мг/л.

2. 1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ВОДОСНАБЖЕНИЯ

Источником водоснабжения котельной служит канал Северский Донец-Донбасс. Вода поступает в котельную с t=5°С в зимний период.

Исходная вода имеет следующий состав, который представлен в таблице 2.1.

Таблица 2.1.

Анализ исходной воды

2.2. ВЫБОР СХЕМЫ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДЫ

Выбор схемы обработки воды для паровых котлов проводится по трем основным показателям:

– величине продувки котлов;

– относительной щелочности котловой воды;

– по содержанию углекислоты в паре.

Сначала проверяется, допустима ли наиболее простая схема обработки воды натрий катионирования по этим показателям.

Продувка котлов по сухому остатку, % определяется по формуле

Р_п=(С_х*П_к*100)/(С_к.в*x*П_к)=1072*0,123/(3000-1072*0,123)*100=4,6%

где С_x – сухой остаток химически очищенной воды, мг/л,

C_x=С_в+2,96Н-10,84Н=1017+2,96*4,8+10,84*3,8=1072 мг/л

Пк – суммарные потери пара; в долях паропроизводительности котельной

С_к.в – сухой остаток котловой воды, принимается по данным завода изготовителя котлов

Относительная щелочность котловой воды равна относительной щелочности химически обработанной воды, %, определяется по формуле

Щ’=40*Ж_к*100=40*4*100/1072=14,9% < 20%

где 40 – эквивалент Щ мг/л

Щ_i– щелочность химически обработанной воды, мг.экв/л, принимается для метода Na -катионирования, равной щелочности исходной воды (карбонатной жесткости).

Количество углекислоты в паре определяется по формуле:

С_уг=22*Ж_к*a₀*(a’-a”)=22*4,0*0,19(0,4+0,7)=18,39 мг/л

18,39мг/л < 20мг/л

где a₀ – доля химически очищенной води в питательной;

a’ – доля разложения НСO₃ в котле, при давлении 14кгс/см²(1,4МПа) принимается равной 0,7

a” – доля разложения НСO₃ в котле, принимается равной 0,4

Производительность цеха водоподготовки принимаем из табл. 1.5 п.44 – количество сырой воды, поступающей на химводоочистку.

Следовательно принимаем схему обработки воды путем

натрий-катионирование.

G^ц_р=G_с.в.=3,24кг/с=11,66 м³/ч

2.3. РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ ВОДОПОДГОТОВИТЕЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Расчет оборудования необходимо начинать с хвостовой части т.е. с натрий-катионитных фильтров второй ступени, т.к. оборудование должно обеспечить дополнительное количество воды, идущей на собственные нужды водоподготовки.

2.3.1. Натрий-катионитные фильтры второй ступени.

Для сокращения количества устанавливаемого оборудования и его унификации принимают однотипные конструкции фильтров для первой и второй ступени. Для второй ступени устанавливаем дла фильтра: второй фильтр используется для второй ступени в период регенерации и одновременно является резервным для фильтров первой ступени катионирования.

Принимаем к установке фильтр ФИПА 1-1, 0-6

Ду = 1000мм, Н=2м.

Количество солей жесткости полдлежащих удалению определяется по формуле:

А_п=24*0,1*G^ц_р=24*0,1*11,66=27,98 г.экв/сутки,

где 0,1 – жесткость фильтрата после фильтров первой ступени катионирования, мг.экв/л

G^ц_р – производительность натрий-катионитового фильтра, м³/ч

Число регенерации фильтра в сутки:

n=A/¦*h*E*n_ф=27,98/0,76*2*424*1=0,04 рег/сут.

Где h – высота слоя катионита, м

¦ – площадь фильтрования натрий-катионитного фильтра,

¦=0,76м², табл.5 [3]

n – число работающий фильтров

E – рабочая обменная способность катионита,г.экв/м^

E=j*y*E_п-0,5*g*0,1=0,94*0,82*550-0,5*7*0,1=424 г.экв/м³

где j – коэффициент эффективности регенерации принимается по табл. 5-5 [5] j=0,94

y – коэффициент, учитывающий снижении обменной способности катионита по Са⁺ и Mg⁺ за счет частичного задержания катионов, принимается по табл. 5-6 [5] y=0,82

E_п – полная обменная способность катионкта, г.экв/м³, принимается по заводским данным

g – удельный расход воды на отмывку катионита м³/м³, принимается по табл. 5-4 [5] g=7

0,5 – доля умягчения отмывочной воды

Межрегенерационный период работы фильтра

t =1*24/0,04-2 = 598ч

2 – время регенерации фильтра, принимаем по табл. 5-4 [5]

Скорость фильтрования

w_ф=11,66/(0,76*1)=15,34м/ч

Расход 100%-ной соли на одну регенерацию натрий-катионитного фильтра П ступени:

Q_NaCl=424*0,76*2*350/1000=225,57 кг/рег

где  g – удельный расход соли на регенерацию фильтров, 350г.экв/м³ по табл. 5-4 [5]

Объем 26%-ного насыщенного раствора соли на одну регенерацию составит:

Q_н.р=Q_NaCl*100/(1000*1,2*26)=225*57*100/(1000*1,2*26)=0,72м³

где 1,2 – удельный вес насыщенного раствора соли при t =20°С

26 – 26%-ное содержание соли NaCl в насыщенном растворе при t =20°С

Расход технической соли в сутки

Q_техн= Q_NaCl*100/93=225*57*0,04*100*1/93=9,7 кг/сут

где 93 – содержание NaCl в технической соли, %

Расход технической соли на регенерацию фильтров в месяц

Q^м=Q_т*30=9,7*30=291 кг

Расход воды на регенерацию натрий-катионитного фильтра слагается из:

а) расхода воды на взрыхляющую промывку фильтра

В_в=b*z/100=30*76*60*15/1000=2,05м³

где b – интенсивность взрыхляющей промывки фильтров л/м²

принимается по табл. 5-4 [5], b=30 л/м²

z – продолжительность взрыхляющей промывки, мин.

принимается по табл. 5-4 [5], z=15

б) расхода воды на приготовление регенерационного раствора соли

В_рег=Q_NaCl*100/(1000*g*r)=225,57*100/(1000*7*1,04)=3,1м³

где 100 – концентрация регенерационного раствора, принимается по табл. 5-4 [5]

r – плотность регенерационного раствора, принимается по табл. 15.6 [5], r=1,04 кг/м³

в) расхода воды на отмывку катионита от продуктов регенерации:

В_отм=q*¦*t_рег=7*0,76*2=10,64 м³

где q – удельный расход воды на отмывку катионита, принимается 7 м³/м³ по табл. 5-4 [5]

Расход воды на одну регенерацию натрий-катионитного фильтра П-ой ступени с учетом использования отмывочных вод для взрыхления:

В_рег=2,05+3,1+(10,64-2,05)=13,74м³/рег

Расход воды в сутки в среднем составит:

В_сут=13,74*0,04 = 0,55м³/сут

• Натрий-катионитные фильтры 1 ступени

Принимаются к установки как и для второй ступени два фильтра Æ = 1000мм,  Н=2м.

Количество солей жесткости подлежащих удалению определяется по формуле:

A₁=24*(К₀-0,l)=24х(8,6-0,1)х11,66=2378,64 г.экв/л

где  Ж- общая весткость воды, поступающая в натрий-катионитные фильтры

0,1 – остаточная жесткость после первой ступени катионирования.

Рабочая обменная способность сульфоугля при натрий-катионировани.

Е=0,74*0,82*550-0,5*7*8,6=304 г.экв/м³

Число регенерации натрий-катионитных фильтров первой ступени:

n=2378,64/(0,76*2*304*2)=2,57 рег/сут

Межрегенерационный период работы каждого фильтра

Т₁=24*2/2,57-2=16,67

Нормальная скорость фильтрации при работе всех фильтров:

w_ф=11,66/(0,76*2)=7,67

Максимальная скорость фильтрации (при регенерации одного из фильтров)

w_ф=11,66/(0,76*(2-1))=15,34 м/ч

Расход 100%-ной соли на одну регенерацию натрий-катионитного фильтра первой ступени

Q_NaCl=304*0,76*2*150/1000=69,31 кг/рег

Объем 26%-ного насыщенного раствора соли на одну регенерацию

Q=69,31*100/(1000*1,2*26)=0,22 м³

Расход технической соли в сутки

Q_с=69,31*257*100*2/93=383,07 кг/сут

Расход технической соли на регенерацию натрий-катионитных фильтров первой ступени в месяц

Q_м=30*383,07=11492 кг/мес.

Расход воды на взрыхляющую промывку фильтра

В_пр=3*0,76*60*12/1000=2,05 м³

Расход воды на приготовление регенерационного раствора соли

В_рег=69,21*100/(1000*7*1,04)=0,95 м³

Расход воды на отмывку катионита

В_отм=7*0,76*2=10,64 м³

Расход воды на одну регенерацию натрий-катионитного фильтра 1 ступени с учетом использования отмывочных вод для взрыхления

В=2,05+0,95+(10,64-2,05)=11,59 м³/рег

Расход воды на регенерацию натрий-катионитных фильтров 1 ступени в сутки

В_сут=11,59*2,57*2=59,57 м³/сут

Среднечасовой расход воды на собственные нужды натрий-катионитных фильтров первой и второй ступени:

в=59,57*0,55/24=2,51 м³/ч

2.4. РАСЧЕТ СЕТЕВОЙ УСТАНОВКИ

2.4.1. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ВОДОВОДЯНОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ

Исходные данные:

1. Температура греющей воды (конденсата) на входе

в подогреватель (табл. 1.4. п.34)                                                     Т₁=165^оС

2. Температура греющей воды (конденсата) на выходе

из подогревателя (табл. 1.4 п.3З)                                                    Т₂=80^оС

3. Температура нагреваемой воды на входе

в подогреватель (табл. 1.4 п.5)                                                        t₂=70^оС

4. Температура нагреваемой вода на выходе из подо-

гревателя (табли.5 п.59)                                                                   t₁=82,34^оС

5. Расчетный расход сетевой воды( табл. 1.5п .6) G=51,37кг/с

РАСЧЕТ

Принимаем к установке два водоводяных подогревателя.

Так как в работе будут находиться две установки, то расход нагреваемой воды через одну установку составит:

G₁=G/2=51,37/2=25,68 кг/с

Расход греющей воды определяем из уравнения теплового баланса подогревателя:

G₁*(t₁-t₂)*C=G₂*(T₁-T₂)*C*h

где h – коэффициент,учитывающий снижение тепловой мощности за счет потерь в окружающую среду, принимаем h=0,96

G₂=(25,68*(82,34-70))/((165-80)*0,96)=3,88 кг/с

Средняя температура греющей воды

Т_ср=(165+80)/2=122,5^оС

7. Эквивалентный диаметр межтрубного пространства

d_э=(D²-z*d²_н)/(D-z*d_н)=(0,259²-109*0,016²)/(0,259-109*0,016)=0,019559м

6. Скорость воды в трубках

w_тр=G₁/(¦_тр*r)=25,68/(0,01679*1000)=1,53 м/с

9. Скорость воды в межтрубном пространстве

w_мтр=G₂/(¦_мтр*1000)=3,88/(0,03077*1000)=0,126 м/с

10. Коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенкам трубок

a₁=1,163*А₁*w^0,8_мтр/d^0,2_э=1,163*2567,99*1,53^0,8/0,019559^0,2=1495,7 Вт/м²к

где А₁ – Температурный множитель, определяемыйп по формуле

A₁=1400+18*Т_ср-0,035*Т²_ср=1400+10*122,5-0,035*122,5²=3079,8

11. Коэффициент теплоотдачи от стенок трубок к нагреваемой воде

a₂=1,163*А₂*w^0,8_тр/d^0,2_э=1,163*2567,99*1,53^0,8/0,014^0,2=9815,03 Вт/м²к

где A₂=1400+18*t_ср-0,035t²_ср=1400+l8*76,17-0,035*76,17²=2567,99

12. Коэффициент теплопередачи

К₀=1/(1/a₁+б/l+1/a₂)=1/(1/1495,7+0,001/105+1/9815,03)=1283 Вт/м²к

где б – толщина стенок латунных трубок

l – коэффициент теплопроводности латуни

l=105 Вт/мк    при t =122^оС

Коэффициент теплопередачи с учетом коэффициента загрязнения поверхности нагрева:

К=К₀*m=1283*0,75=962,25 Вт/м²к

где m – поправочный коэффициент на загрязнение и неполное омывание поверхности нагрева =0,75

13. Поверхность нагрева подогревателя

Н=G₁*C*(t₁-t₂)/(K*Dt)=25,68*4190*(82,34-70)*0,85/(962,25*34,44)=34,06 м²

14. Количество секций подогревателя

Z=H/F_i=34,06/20,3=1,7

где F_i – поверхность нагрева одной секции водоподогревателя

Принимаем 2 секции

• ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ВОДОВОДЯНОГО

ПОДОГРЕВАТЕЛЯ

Потери напора воды в трубах

1. Внутренний диаметр трубок d_вн=0,014м
2. Длина одного хода подогревателя: L=4м
3. Коэффициент трения / при средних значениях чисел Рейнольдса и коэффициенте шероховатости а=0,0002м принимаем равным 0,04
4. Коэффициенты местных сопротивлений для одной секции:

вход в трубки      – 1

выход из трубок    – 1

поворот в колене   – 1,7

Сумма коэффициентов местных сопротивлений

S¦=3,7

5. Потери напора воды в трубках для двух секций водоводяного подогревателя при длине хода 4м

Dh=(l*Z/d_вн+S¦)*w²_тр*r/2=(0,04*4/0,014+3,7)*1,53²*1000/2*2=354 МПа

где r – плотность воды, принимаем равной 1000м/м³

– количество секций подогревателя, соединенных последовательно

l – коэффициент трения

Потери напора в межтрубном пространстве

1. Эквивалентный диаметр живого сечения межтрубного пространства

d^мтр_э=0,019559м

2. Коэффициент трения при средних значениях чисел Рейнольдса и коэффициенте шероховатости а=0,0002м и принимаем равным 0,04
3. Коэффициент местного сопротивления подогревателя по межтрубному

пространству определяем по формуле:

¦=13,5*¦_мтр/¦_п=0,03077/0,03765*13,5=11,03

где ¦_п – площадь сечения подходящего патрубка

Средняя температура нагреваемой воды

t_ср=(t₁*t₂)/2=(70+82,34)/2=76,17^оС

Среднелогарифмическая разность температур между греющей и нагре ваемой водой

Dt=(Dt_б-Dt_м)/ln(Dt_б-Dt_м)=(82,66-10)/ln(82,66/10)=34,44^оС

Где Dt_б – большая разность температур = 165-82,34 = 82,66 °С

Dt_м – меньшая разность температур = 80-70=10 °С

Для сетевой установки типа БПСВ-14 к дальнейшему расчету выписываем конструктивные данные водоводяного подогревателя 140СТ 34-588-68  3

а) внутренний диаметр корпуса Двн = 259 мм

б) наружный и внутренний диаметр трубок

d_н=16мм,  d_вн=14мм

в) число трубок в живом сечении подогревателя

Z=109

г) площадь живого сечения трубок

¦_тр=0,01679м²

д) площадь сечения межтрубного пространства

¦_мтр=0,03077м²

е) поверхность нагрева одной секции

F_i=20,3м²

¦_п=0,03765м²

¦_мтр – площадь живого сечения межтрубного пространства принимаем

¦_м =0,03077м²  3

4. Потери напора воды в межтрубном пространстве двух секций водоводяного подогревателя

Dh_мтр=(0,04*4/0,019559+11,03)*(0,126²*1000)/2*2=305 Па

где L – длина одного хода подогревателя, L=4м

w_мтр – скорость воды в межтрубном пространстве, w_мтр=0,126м/с

(из теплового расчета водоводяного подогревателя)

r=1000 – плотность воды в кг/м³

2.4.3. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ПАРОВОДЯНОГО

ПОДОГРЕВАТЕЛЯ

Исходные данные:

– Температура греющего пара при давлении 0,7 МПа

(табл. 1.4 р.15) Т₁=165°С

– Температура нагреваемой воды на входе в подогреватель

t₂=82,34°С (табл. 1.5 п.59)

– Температуру нагреваемой воды на выходе из подогревателя

t₁=150°С (табл. 1.4 п.3)

1. Количество теплоты расходуемое в подогревателе

Q=25,68*4190*(150-82,34)*10^-6=7,28 МВт

где G₁=25,68 кг/с – расход нагреваемой воды (из теплового расчета водоводяного подогревателя)

2. В сетевой установке БЛСВ-14 в качестве пароводяного подогревателя принят подогреватель 050СT 34-577-69. Из табл. 3 выписываем его техническую характеристику:

а) поверхность нагрева Н =53,9м²

б) наружный диаметр Дн = 630мм

в) длина трубок L =3м

г) внутренний диаметр корпуса  D =616мм

д) число трубок Z=392 шт.

е) диаметр латунных трубок 16мм

ж) приведенное количество трубок в вертикальном ряду Z_пр=17,8 шт.

з) площадь живого сечения межтрубеого пространства ¦_мтр=0,219м²

и) площадь живого сечения одного хода трубок ¦_тр=0,0151м²

Скорость воды в трубках:

w_тр=25,68/(0,0151*1000)=1,7 м/с

4. Средняя температура нагреваемой воды

t_ср=(150+82,34)/2=116,2 ^оС

5. Среднелогарифмическая разность температур между паром и водой:

Dt=(82,66-15)/(82,66/15)=39,64 ^оС

где  Dt_б – большая разность температур

Dt_б=165-82,34=82,66 ^оС

Dt_м – меньшая разность температур

Dt_м=165-150=15 ^оС

6. Средняя температура стенок трубок

t^ст_ср=(T_ср+ t_ср)/2=(165+116,2)/2=140,6 ^оС

7. Коэффициент теплоотдачи от пара к стенкам трубок

a₁=А₂*1,163/(Z_пр*d_н*(T-t^ст_ср))=4*8352,6*1,163/(17,8*0,016*(165-140,6))=5983 Вт/м²к

где А₂ – температурный множитель, определяемый по формуле

А₂=4320+47,54*Т-0,14*Т²=4320+47,54*165-0,14*165²=8352,6

8. Коэффициент теплоотдачи от стенок трубок кводе:

a₂=А₁*1,163*w^0,8_тр/d^0,2_вн=3019*1,163*1,7^0,8/0,014^0,2=12602 Вт/м²к

где A₁ – температурный множитель ,определяемый по формуле

A₁ = 1400+18*t_ср-0,035*t²_ср=1400+18*116,2-0,035*116,2²=3019

9. Коэффициент теплопередачи

К₀=1/(1/a₁+0,001/l+1/a₂)=1/(1/5983+0,001/105+1/12602)=3914 Вт/м²к

Коэффициент теплопередачи с учетом коэффициента загрязнения поверхности нагрева:

К=3914*0,75 = 2935,5 Вт/м²к

где 0,75- поправочный коэффициент на загрязнение и неполное

смывание поверхности нагрева, m = 0,75

10. Поверхность нагрева пароводяного подогревателя

H=7,28*10⁶/(2935,5*39,64)=62,56 м²

11. Количество подогревателей

Z=60,4/53,9=1,16

Принимаем 2 рабочих

2.4.4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ПАРОВОДЯНОГО

ПОДОГРЕВАТЕЛЯ

Потери напора в трубках пароводяного подогревателя определяются по формуле:

Dh=Dh_тр+Dh_мс=(l*L/d_э*Z+åò)*w_тр*r/2=(0,04*3/0,014*4+13,5)*1,7²*1000/2=69050 Па

где Dh_тр – потери напора на трение

Dh_мс – потери напора на местные сопротивления

l – коэффициент трения, принимаемый при средних значениях чисел Рейнольдса и коэффициенте шероховатости   = 0,0002м равным 0,04

r-плотность воды, 1000 кг/м³

L – длина одного хода пароводяного подогревателя, принимаем 3м

Z – количество ходов подогревателя, в данном дипломном проекте расчитывается четырехходовой пароводяной подогреватель

åò – сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Коэффициент местных сопротивлений для четырехходового пароводяного подогревателя

вход в камеру         – 1,5

вход из камеры в трубки 1х4 – 4

выход из трубок в камеру 1х4 – 4

поворот на 180^o в камере     – 2,5

выход из камеры              – 1,5

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для четырехходового пароводяного подогревателя марки 050СТ 34-577-68 будет составлять åò =13,5

3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В технико-экономическом разделе дипломного проекта производится сравнение использованных двух видов топлива на реконструируемой котельной: Основного – угля ГР и перспективного – газа от дегазации газовых выбросов шахт, а также определяется сметная стоимость строительных и монтажных работ. Технико-экономические расчеты производятся в гривнах с использованием переводных индексов стоимости строительно-монтажных работ в цены 1993г., коэффициентов рыночных отношений, а также индекса удорожения цен 1997г. к ценам 1995г.

Тогда общий переводный индекс для строительно-монтажных работ: 80,6*1013*1,8562*10^-5=1,516 и для оборудования 48,2*3452*1,8562*10^-5=3,03

3.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. Годовая выработка тепловой энергии, ГДж

åQ^выр_г=åQ^г_тп+åQ_сн                                                                                                    (3.1)

где Q^г_тп – годовая отпущенная тепловая энергия,

Q_сн – годовой расход тепловой энергии на обственные нужды котельной, Q_сн = 15*Q_от

åQ^г_тп=Q^оп_ов*n_оп*3,6+Q^з_гв*n_оп*3,6+Q^л_гв*(8400-n_оп)*3,6+Q^л_тех*(8400-n_оп)*3,6+Q^з_тех*n_оп*3,6 (3.2)

где n_оп – число часов отопительного периода, n_оп=4320( табл. 1.1)

Q^з_гв – расчетный расход тепловой энергии в зимний период, Q^з_гв = 1,36 МВт (табл. 1.2)

Q^л_гв – то же в летний период, Q^л_гв = 0,963 МВт (табл. 1.3)

Q_тех – расход тепловой энергии на технологию в зимний и летний периоды

Q^з_тех = 11,69 МВт, Q^л_тех = 1,24 МВт (табл.1.3)

Q^оп_ов – расход тепловой энергии за отопительный период на отопление и вентиляцию, МВт

Q^оп_ов= Q^р_ов*(t_вп-t^ср_оп)/(t_вп-t_ро)=15,86*(18+1,6)/(18+24)=7,4

åQ^г_опт – годовая отпущенная тепловая энергия

åQ_сн – годовой расход тепловой энергии на собственные нужды котельной åQ_сн=0,15*Q_от

Тогда:

Q^г_отп=7,4*4320*3,6+1,36*4320*3,6+0,963(8400-4320)*3,6+1,24(8400-4320)*3,6+11,69*4320*3,6 =350396 ГДж/г

Q^г_выр=350396+0,15*350396=402955,4 ГДж/г

2.Годовой расход топлива, т/год

уголь

В_г=К_пт^х * Q^г_выр / h_ку * Q^р_н

где К_пт – коэффициент, учитывающий потери топлива для угля – К_пт =1,07; для газа дегазации К_пт =1,05

h_ку  – к.п.д. брутто котельной, для угля h_ку =83,96%, для газа h_ку =0,93

-при сгорании каменного угля В^к_т=1,07*402955,4/0,8396*22040=25298 т/г

-при сгорании газа от дегазации В^г_т=1,05*402955,4*10⁶/0,93*39750=11,44*10⁶ м³/год

3.Стоимость угля по фабрике 101,6 грн за 1т

Стоимость газа дегазации 84,4 грн. за 10³ м³

4.Цена за воду 0,560 грн. за 1м³ для шахтных котельных

5.Цена за 1 кВт/ч потребляемой электроэнергии

С_д=0,06 грн., а за 1 кВт установленной мощности С_д=0,07 грн.

6.Штатное расписание котельной при работе:

на угле – 22 человека, в том числе ИТР – 3 чел., рабочих – 17 чел., механизаторы – 2 чел.

на газе дегазации – 18 чел., в т.ч. ИТР – 3 чел., рабочих – 15 чел., механизатор – 1 чел.

7.Годовые амортизационные отчисления:

-по зданиям и сооружениям – 5,5%

-по оборудованию – 12,5%

8.Месячный фонд зароботной платы с премиями и начислениями на одного работающего по котельной.  А_ср=170 грн.

9.Установленная мощность котлоагрегатов. Q_уст=28,91 МВт (табл. 1.3)

10.Годовой расход воды, м³

С_в^г=С^з_св*n_оп+С^л_св(8400-nh_оп)

где С_в^г  ,С^з_св – расход воды в зимний и летний периоды (табл. 1.5. п.44), м³/ч

С_в^г=11,66*4320+4,03(8400-4320)=66813,6 м³/ч

11.Установленная мощность токоприемников, кВа

N_у=Э_уд*Q_уст

где Э_уд – удельная установленная мощность электродвигателей, кВт/МВт.

При Q_уст = 28,91 МВт по табл. 10.6

для каменного угля Э_уд = 12,4 кВт/МВт и

для газа дегазации Э_уд = 13,05 кВт/МВт

Тогда установленная мощность токоприемников, кВа

при сгорании каменного угля

N^у_у = 12,4 * 28,91 = 358,5

и при сгорании газа (метана) от дегазации

N^г_у = 13,05 * 28,91 = 377,28

12. Расход электроэнергии, кВт/год

Э_г=N_у*К^и*Т

Э^у_г=358,5*0,7*3872=971,678*10³ кВт*ч

13. Число часов использования электрической мощности при средней нагрузке

Т=Q^г_вых/(Q_уст*3,6)=402955,4/(28,91*3,6)=3872

3.2. РАСЧЕТ ДОГОВОРНОЙ СТОИМОСТИ

СТРОИТЕЛЬНО-МОНТАЖНЫХ РАБОТ

В табл. 3.1 приведены капитальные затраты производственно-отопительной котельной с двумя паровыми котлоагрегатами КЕ-25 для закрытой системы теплоснабжения. Здание котельной из железобетонных панелей. В табл. 3.1 приведены цены 1984г.

Таблица 3.1

Сводка затрат на строительство котельной

На основании денных таблицы 3.1 производим расчет договорной цены. В целях большей наглядности базисная стоимость строительномонтажных работ в составе договорной цены определена отдельно по каждой составляющей строительной части и монтажной. Расчет договорной цены приведен в таблице 3.2.

Проект котельной предусматривает в дальнейшем перевод работы котельной с каменного угля на газ-метан от дегазации шахтных газов. При этом капитальные затраты увеличатся за счет строительства, монтажа и приобретения оборудования по дегазации: в том числе на строительно-монтажные работы – 36,4 тыс. грн. и на оборудование – 16,2 тыс. грн.

И тогда все строительно-монтажные работы котельной при работе на газе-дегазации составят 157,04 тыс.грн., а стоимость оборудования составит 1872,92 тыс.грн.

Таблица 3.2

Расчет договорной цены на строительство котельной

3.3. ОПРЕДЕЛЕИЕ ГОДОВЫХ

ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ РАСХОДОВ

Годовые эксплуатацлонные расходы, тыс.грн., определяем по отдельным статьям затрат для двух вариантов топлива: уголь и газ дегазации:

а) Расходы на топливо

С_т = В_г * C_т *10^-3₂, тыс.грн ./год                   (3.5)

где В_г – годовой расход топлива, т/год (тыс.м³/год)

С_т – цена единицы топлива, грн/т (грн/тыс.м³)

При работе на угле

С^у_т =25298*101,6*10^-3=2570,28

При работе на газе-дегазации

С^г_т = 11,44 * 10³ * 84,4 * 10^-3 = 965,54

б) Расходы на электроэнергию

Расходы на электроэнергию котельных определяются по двухставочному тарифу, при котором оплачивается как присоединенная к городским сетям установленная мощность, кВ.А, или заявленный максимум нагрузки, так и фактически полученная из сетей электроэнергия:

С_э=(Э_г*С_э+N_у*С^‘_э/cosj)*10^-3 , тыс.грн/год                         (3.6)

где Э_т – фактически полученная электрическая энергия, кВт. ч;

N_у – установленная мощность, кВ.А

cosj – коэффициент спроса; cosj=0,95

C_э,С^’_э – соответственно тариф 1 кВт.ч потребляемой энергии и 1 кВ.А оплачиваемой мощности трансформаторов.

С^у_э=971,678*0,06+358,5*0,07/0,95=84,7 тыс.грн./год

С^г_э=1022,6*0,06+377,8*0,07/0,96=89,2 тыс.грн./год

в) Расход на воду

С_в=С^год_в*С_е*10^-3, тыс.грн./год                                              (3.7)

где С^год_в – годовой расход воды котельной м³/год

С_е – стоимость воды грн./м³

С_в – 66813,6*0,56*10^-3=37,416 тыс.грн./год

г) Расход на заработную плату

С_з.п=n*А_ср*12*10^-3 тыс.грн./год                                           (3.8)

где n – штатное расписание котельной, чел

12 – число месяцев

А_ср=средние месячные выплаты

С^у_з.п=22*170*12*10^-3=35,64 тыс.грн./год

С^г_з.п=14*170*12*10^-3=22,68 тыс.грн./год

д) Амортизационные отчисления

С_а=(К_с*А_с+ К₀*А₀), тыс.грн./год                                         (3.9)

где К_с,К₀ – соответственно затраты на строительство и оборудование (табл. 3.1) тыс.грн

А_с,А₀ – соответственно коэффициенты отчислений от затрат на строительство и монтаж оборудования, %

С^у_а = 794,87*0,055+1856,72*0,125=275,81 тыс.грн./год

С^г_а = 1034,75*0,055+1872,92*0,125=291,02 тыс.грн./год

е) Расходы на текущий ремонт

С_тр=0,2*С_а, тыс.грн./год                                                       (3.10)

С^у_тр=0,2*275,81=55,16

С^г_тр=0,2*291,02=58,20

ж) Общекотельные и прочие расходы, тыс.грн./год

С_пр=0,03*(С_т+С_э+С_е+С_а+С_з.п+С_тр)                                        (3.11)

Тогда годовые эксплуатационные затраты, тыс.грн./год

С_г=1,03*(С_т+С_э+С_е+С_а+С_з.п+С_тр)

С^у_г=1,03*(2570,28+84,7+37,416+275,81+35,64+55,16)=3150,78

С^г_г=1,03*(965,54+89,2+37,416+291,02+22,68+58,20)=1507,98

3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГОДОВОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА

Для определения годового экономического эффекта от перевода котельной с сжигания твердого топлива (каменного угля) в слое на сжигание газа, получаемого путем дегазации шахтных газов необходимо определить себестоимость вырабатываемой тепловой энергии на этих видах топлива.

С=С_г/Q^г_выр, грн/ГДж                                                                                                  (3.13)

где С_г – годовые эксплуатационные затраты при соответствующем топливе, тыс.грн/год

Q^г_выр – суммарное количество вырабатываемой тепловой энергии за год

С^у=3150,78*10³/402955=7,82 грн/ГДж

С^г=1507,98*10³/402955=3,74 грн/ГДж

Экономический эффект от перевода котельной с каменного угля на газ от дегазации оценивается также приведенными затратами, тыс.грн.

З_норм=К+Т_норм   С_г                                                                                            (3.15)

где К – капитальные вложения, тыс.грн

Т_норм – нормативный срок окупаемости,

С_г – годовые эксплуатационные затраты, тыс.грн/год

Для энергетических объектов в случае применения новой техники

Т_норм =6,7 года, а для обычных Т_норм =8,4 года

З^у_норм=794,87+8,4*3150,78=27161 тыс.грн

З²_норм=1034,75+6,7*1507,98=10108,72 тыс.грн

Из приведенных вычислений приведенных затрат следует, что работа котельной на газе от дегазации шахтных газов экономически эффективнее.

З^у_норм-З²_норм=27261,42-10108,72=17152,70 тыс.грн

4. Т М  3  P

МОНТАЖ СЕКЦИОННЫХ ВОДОНОДОНАГРЕВАТЕЛЕЙ

4.1. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

До монтажа блока водоподогревателей на проектируемой котельной должны быть выполнены следующие мероприятия:

– оставлен монтажный проем в перекрытии помещения установки подогревателей;

– подготовлено фундаметное основание с установленными болтами и гайками, а также металлический кронштейн-каркас для крепления подогревателя;

–  зона монтажа должна быть освобождена от посторонних предметов и лишних материалов;

– устроено освещение и оборудовано место подключения сварочного трансформатора.

4.2. ЗАГОТОВИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ

Транспортабельный блок водоподогревателей представляет собой набор секций подогревателя, обвязанных узлами измерения и регулирования и смонтированных на раме-подставке. Стойки рамы имеют петли для строповки при погрузочно-разгрузочных работах. Блок изготавливается на заготовительном предприятии монтажной организации.

После окончания сборки блок подвергается на заготовительном предприятии гидростатическому испытанию в соответствии с “Правилами устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды. Приборы КИП и автоматизации, предназначенные для установки на блоках, поставляются на котельную вместе с блоком в таре, соответствующей правилам упаковки предприятия-изготовителя этих изделий.

Штуцера, бобышки, а также присоединительные концы трубопроводов на период транспортировки и хранения блока закрываются пробками или заглушками.

4.3. ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫЕ РАБОТЫ

Изготовленный, собранный в блок из секций и испытанный на заготовительном предприятии монтажной организации водоподогреватель грузится в автомобиль, доставляющий его к месту монтажа, существующими в цехе сборки грузоподъемными механизмами: тельфером, карнбалкой или лебедкой через промежуточный блок. При погрузке необходимо соблюдать требования такелажных работ, которые предусматривают обеспечение исправности и целостности водоподогревателя. После погрузки водоподогревателя в автомобиль его необходимо закрепить, чтобы при транспортировке он не получил повреждений. Блок водоподогревателя доставляется на объект монтажа вместе с сопровождающей документацией: монтажные чертежи с детализацией отдельных узлов и деталей; комплектующаю ведомость с наименованием деталей и их размеров; акты заводских испытаний.

Доставленные водоподогреватели принимаются по акту. Для разгрузки водоподогревателя, а также его монтажа, используется автомобильный кран МКА-16.

В качестве грузозахватных приспособлений используется съемные гибкие стальные канаты (стропы), которые соответствуют необходимой грузоподъемности; удобной строповки; надежности захвата; недопустимости повреждения водоподогревателя.

4.4. ТЕХНОЛОГИЯ МОНТАЖА

Установка блока водоподогревателя производится автокраном МКА-16 “с колес” в соответствии с проектом производства работ (ППР) и графиком совмещенных работ, согласованных с генподрядчиком.

Последовательность рабочих операций при монтаже транспортабельного блока водоподогревателя:

– строповка;

– подъем блока краном;

– установка блока на фундаментное основание;

– закрепление блока  к фундаментным болтам гайками;

– присоединение блока к трубопроводам теплоснабжения (пара,конденсата) и водоснабжения на сварке;

– установка регулирующего клапана на месте фланцевого патрубка;

– установка термометров и манометров.

Работы по монтажу блоков водоподогревателей выполняет звено в составе трех человек.

4.5. ИСПЫТАНИЕ И ПУСК ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЯ В  РАБОТУ

Перед испытание смонтированного водоподогревателя проводится контроль качества применяемых материалов, трубной заготовки, соответствие их техническим условиям,ГОСТам, проектным типам и марка.

Осуществляется внешний осмотр оборудования на предмет отсутствия дефектов,законченности монтажа. Проверяется визуально качество сварных швов, прочность и плотность резьбовых и фланцевых соединений при установке КИП и регулирующего клапана.

Для проверки прочности и плотности производят гидравлические испытания водоподогревателя. Водоподогреватели испытываются давлением равным 1,25 рабочего, но не менее (рабочее давление +0,3)МПА отдельно для нагреваемой и нагревающей части в течении 5 мин., а после оно снижается до максимального рабочего. Падение давления в течении 5 мин. под пробным давлением должно быть не более 0,02МПа.

При испытании водоподогревателя на плотность воздухом все соединения обмазывают мыльной эмульсией и по выявлению мыльных пузырей судят о неплотности соединений.

Водоподогреватели по окончании монтажных работ и испытаний на прочность и плотность принимаются Государственной комиссией, или ведомственной.

После принятия Государственной или ведомственной комиссией производится комплексное испытание водоподогревателя в течении 72 ч. при проектных параметрах теплоносителя и номинальной производительности. Об окончании комплексного испытания составляется акт, к которому прилагается ведомость дефектов, выявленных при опробывании.

4.6. ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТЫ  ПРИ  МОНТАЖЕ

Потребность в оборудовании, инструментах и приспособления при монтаже водоподогревателя приведена в таблице 4.1.

Таблица 4.1.

Ведомость инструментов

4.7. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ МОНТАЖЕ ВОДОПОДОГРЕВАТЕЛЯ

Работу по монтажу водоподогревателей необходимо вести согласно ППР, обратив особое внимание на его безопасное перемещение краном (строповка, подъем, опускание в монтажный проем, установка на фундамент, расстроповка, подъем крюка и строп через монтажный

проем).

Сварочные аппараты должны быть занулены или заземлены, а в нерабочее время обесточены.

При работе трубными гаечными ключами нельзя надевать отрезки труб на ручки ключей и применять металлические подкладки под губки ключей.

5. А В Т О М А Т И К А

АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ И ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ КОТЛОАГРЕГАТА КЕ-25-14С

Проектом предусмотрено автоматическое регулирование основных технологических процессов с применением регулирующих приборов системы “Контур” с электрическими исполнительными механизмами (ИМ) типа МЗОК, выпускаемыми Московским заводом тепловой автоматики (МЗТА). Предусмотрено дистанционное управление ИМ со щита управления.

Для котлоагрегата предусмотрено регулирование процесса горения и поддержание постоянного уровня в барабане котла. Регулирование процесса горения осуществляется тремя регуляторами: (топлива,воздуха и разрежения).

Регулятор топлива получает импульс по давлению в барабане котла и изменяет расход топлива к котлу, поддерживая давление пара в барабане заданным.

Регулятор воздуха, работающий по схеме “топливо-воздух”,получает импульсы от датчика перемещения ИМ регулятора топлива и по перепаду на воздухоподогревателе и изменяет расход воздуха к котлу.

Регулятор разрежения получает импульс по разрежению в топке и поддерживает его постоянным.

Регулятор уровня получает импульс по уровню в барабане котла и, изменяя расход питательной воды, поддерживает уровень в барабане котла постоянным.

Для вспомогательного оборудования предусмотрены следующие регуляторы:

1. Давление пара в питательном деаэраторе. Регулятор получает импульс по давлению в деаэраторе и воздействует на изменение расхода пара к деаэратору, поддерживая давление пара в нем постоянным;
2. Уровня воды в питательном деаэраторе. .Регулятор получает импульс по уровню в деаэраторе и воздействует на изменение расхода химочищенной воды к деаэратору, поддерживая уровень в баке постоянным;
3. Давление в питательной магистрали. Регулятор получает импульс по давлений в питательной магистрали перед котлами и воздействует на изменение расхода питательной воды в линии рециркуляции, поддерживая давление в питательных магистралях постоянным;
4. Давление пара за РУ. Регулятор получает импульс по давлению пара за РУ и воздействует на изменение расхода пара, поддерживая давление пара за РУ постоянным;
5. Давление пара и уровня в деаэраторе горячего водоснабжения, работающие по схемам аналогичным деаэратору питательной воды (см.п.п.1.2.);
6. Температуры прямой сетевой воды. Регулятор получает импульс по температуре воды в подающей магистрали и изменяет расход из обратной линии теплосети в прямую, поддерживая заданную температуру в теплосети;
7. Подпитки тепловой сети. Регулятор получает импульс по давлению воды в обратной линии теплосети и воздействует на изменение расхода подпиточной воды, поддерживая постоянным давление обратной сетевой воды;
8. Уровня воды в пароводяных подогревателях сетевой установки. Регулятор получает импульс по уровню конденсата и воздействует на изменение расхода конденсата, поддерживая уровень в подогревателях постоянным – регулятор прямого действия;
9. Давления циркуляционной воды сети горячего водоснабжения. Регулятор получает импульс по давлению в обратном трубопроводе и воздействует на изменение расхода воды в баки-аккумуляторы, поддерживая давление в обратном трубопроводе постоянным – регулятор прямого действия.

Схема защиты котла обеспечивает отключение тягодутьевых установок и пневмомеханических забрасывателей:

– при понижении давления воздуха под решеткой;

– при уменьшении разрежения в топке;

– при отклонении уровня воды в барабане;

– при исчезновении напряжения в цепях защиты.

Схема предусматривает запоминание первопричины аварийной

остановки котла и приведение схемы в исходное состояние кратковре-

менным включением тумблера “Т”.

При отклонении контролируемого параметра от заданного значения или несоответствия положения ключа управления и рабочего состояния электропривода загорается соответствующий световой сигнал, который сопровождается звуковым сигналом. Схема  технологической сигнализации обеспечивает повторность действия звукового сигнала.

Типы и размеры щитов управления приняты по ОСТ-36.13-76 “Щиты и пульты автоматизации производственных процессов”.

В качестве щита управления котла предусматривается щит типа Щ-КЕ серийно изготовляемый МЗТА, этот щит комплектуется регуляторами, приборами и электроаппаратурой в соответствии с заводской инструкцией, прилагаемой к каждому щиту.

Питание приборов осуществляется однофазным током напряжением » 220в, а ИМ-380/220В, предусмотрено АВРпитание.

Таблица 5.1

Заказная спецификация приборови средств автоматизации

6. Охрана труда в строительстве.

В современных котельных не менее 80% оборудования монтируют методом сборки укрупненных блоков. На специальной сборочной площадке отдельные элементы каркаса, поверхностей нагрева и т.д. собирают в крупные однотивные блоки. Затем блоки поднимают и устанавливают в положение предусмотренное проектом.

Монтаж связан с подъемом и перемещением громоздких и нетранспортабельных узлов, блоков. Все подъемно-транспортные работы на монтаже механизируются. Для этого применяется автокран и пневмоколесный кран. Монтажную площадку ограждают сплошным ограждением. Материалы хранят  в специально отведенных местах. Дороги свободны для проезда. Входы,переходы и выходы свободны и безопасны. Проходы в опасных местах настилают из досок. Настилы обязательно снабжают перилами. Монтаж технологического оборудования выполняется в соответствии с проектом производства монтажных работ.

При  h =88м обеспечивается защита здания котельной от удара молнии.

Молниеприемник изготавливается из стали. Соединение молниеприемника с токоотводом сварное. Соединение заземляется с токоотводом,также сварное.

6.1. Охрана труда при монтаже энергетического и технологического оборудования в котельной

На участке, где ведутся монтажные работы не производятся другие работы.

Очистка,подлежащих монтажу элементов конструкций от грязи и наледи производится до их подъема.

Запрещается подъем сборных железобетонных конструкций, не имеющих монтажных петель или меток, обеспечивающих их правильную строповку и монтаж.

Применяемые способы строповки элементов конструкций и оборудования обеспечивают их подачу к месту установки в положении, близком к проектному.

Люди, на элементах конструкций и оборудования, находящихся на весу, отсутствуют.

Элементы монтируемых конструкций или оборудования во время перемещения удерживаются от вращения  и раскачивания гибкими оттяжками.

При производстве монтажных (демонтажных) работ в условиях действующего предприятия эксплуатируемые электросети и другие действующие инженерные системы в зоне работ, как правило, отключаются и закорачиваются. Оборудование и трубопроводы освобождены от взрывоопасных, горючих и вредных веществ.

При производстве монтажных работ для закрепления технологической и монтажной оснастки используются оборудование и трубопроводы, а также технологические и строительные конструкции с согласованием с лицами, ответственными за правильную их эксплуатацию.

При надвижке конструкций и оборудования лебедками грузоподъемность тормозных лебедок должна быть равна грузоподъемности тяговых, если иные требования не установлены проектом.

Распаковка и расконсервация подлежащего монтажу оборудования производится в зонах, отведенных в соответствии с проектом производства работ, и осуществляется на специальных стеллажах или подкладках высотой не менее 100мм. При расконсервации оборудования не допускается применение материалов со взрыво- и пожароопасными свойствами.

Укрупнительная сборка и доизготовление подлежащих монтажу конструкций и оборудования (нарезка резьбы на трубах,гнутье труб, подгонка стыков и тому подобное) должны выполняться, как правило, на специально предназначенных для этого местах.

В процессе выполнения сборочных операций, совмещения отверстий и проверка их совпадения в монтируемых деталях производится с использованием специального оборудования. Проверять совпадение отверстий в монтируемых деталях пальцами рук не допускается.

При монтаже оборудования должна быть исключена возможность самопроизвольного или случайного его включения.

При перемещении оборудования расстояние между ним и выступающими частями смонтированного оборудования или других конструкций должны быть по горизонтали не  менее 1м, по вертикали – 0,5м.

При монтаже оборудования с использованием домкратов должны быть приняты меры, исключающие возможность перекоса или опрокидывания домкратов.

Анализ и предотвращение проявления потенциальных опасностей при монтаже оборудования в котельной

Таблица 6.1

Не допускается использовать непринятые в эксплуатацию в установленном порядке электрические сети и энергетическое оборудование. Эксплуатируется после принятия в установленном порядке.

Не допускается производить работы или находиться на расстоянии менее 50м от места испытания воздушных выключателей.

Предохранители цепей управления монтируемого аппарата должны быть сняты на всё время монтажа.

При необходимости подачи оперативного тока для опробывания электрических цепей и аппаратов на них следует установить предупредительные плакаты,знаки или надписи, а работы, не связанные с опробованием, должны быть прекращены и люди, занятые на этих работах,выведены.

Подача напряжения для опробования электрооборудования производится по письменной заявке ответственного  лица электромонтажной организации (мастера или прораба), назначенного специальным распоряжением.

На монтируемых трансформаторах выводы первичных и вторичных обмоток должны быть заземлены и закорочены на все время проведения электромонтажных работ.

Электромонтажные работы в действующих электроустановках, как правило, должны выполняться после снятия напряжения со всех токоведущих частей, находящихся в зоне производства работ,их отсоединения от действующей части электроустановки,обеспечение видимых разрывов.

Падение груза при перемещении может произойти при неисправности стропов, при несоответствии грузоподьемности крана весу поднимаемого оборудования.

Опрокидывание грузоподьемных механизмов может произойти при крене механизмов более 3⁰ и порывах ветра более 15 м/с, из-за плохого крепления опор, если поднимаемый груз больше нормы.

При работе на высоте необходимо использовать страховые пояса и средства защиты.

• РАСЧЕТ CTPОПОВ

Грузоподъемность стропов определяется разрывным усилием каната с учетом количества ветвей и коэффициента запаса прочности. При вертикальном положении стропов допустимое усилие в каждой ветви определяется по формуле:

S_b=(Q/mk)*q, H [кгс]

где  S_b – допустимое усилие в ветви стропа, H [кгс]

Q – вес поднимаемого груза, кг

m – число ветвей стропов, шт.

k – коэффициент запаса прочности каната

Производится расчет стропов для разгрузки труб диаметром З00 мм, общая длина труб 36м, масса труб составит 1944кг.

Принимаем общий вес поднимаемого груза 2000 кг, тогда  m =4, k=6

S_b=(2000/4*6)*10=83 Н

При наклонном положении стропа его грузоподъемность снижается, так как с увеличением угла наклона стропа увеличивается усилие в поднимаемом элементе. В этом случае усилие каждой ветви стропа определяется по формуле

S=1/cos(x)*Q/m=(K*Q/M)*g

где K – коэффициент,зависящий от угла наклона стропа

K=2,0 при угле наклона стропа   x=60°

S=(2.0*2000/4)*10=10000 Н

Длину ветви стропа определяем по формуле:

C=

где   h – высота треугольника; определяемого ветвями стропа, м

b- расстояние между точками крепления стропа по диагонали, м

Разрывное усилие стропа 10000 Н при угле 60⁰ с учетом этого значения по ГОСТу 3071-80 устанавливаем, что диамерт стропа ЛКЗ 21 мм, а площадь сечения 161,13 мм²

Безаварийный подьем груза, длиной 36м и массой 1944 кг стропом может служить 4х ветьевой канат типа ЛКЗ с d=21мм и F=121.13 мм²

7. ОРГАНИЗАЦИЯ, ПЛАНИРОВАНИЕЯ И УПРАВЛЕНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВОМ

Задачей организации строительного производства является обеспечение строительства объекта в оптимальные сроки при высоком качестве работ и минимальных затратах труда, материальных ресурсах и денежных средств.

Научная организация производства базируется на системе действующих ЕНиРов, СНИПов, в составе которых важную роль играют производственные нормы, сметные нормы, нормы продолжительности строительства, нормы заделов, позволяющие обоснованно концентрировать ресурсы, правильно планировать объемы работ,производительность труда, обеспечивать ускорение вводов в действие объектов.

7.1. МОНТАЖ КОТЛОАГРЕГАТОВ

Монтаж котельных агрегатов и вспомогательного оборудования производится в настоящее время, как правило,укрупненными блоками. Блочный монтаж позволяет в значительной степени снизить стоимость монтажа,трудоемкость монтажных работ, уменьшить количество монтажных лесов и подмостей, повысить безопасность производства.

При доставке оборудования блоками снижаются транспортные расходы, при этом сокращается продолжительность простоя транстпортных механизмов.

Монтаж котлоагрегата начинается с устройства под него фундамента (из бетона). Далее производится установка и выверка каркасных конструкций, затем устанавливаются барабаны и блоки поверхностей нагрева (радиационные блоки, блоки пароперегревателя, блоки экономайзера, блоки воздухонагревателя). При монтаже котлов,экономайзеров разрешается применять все промышленные виды сварки.

После этого производятся гидравлические испытания, монтаж лестниц и площадок,воздуховодов. В конце производятся щелочение смонтированной системы и обмуровка котлоагрегата шамотным кирпичом.

7.2. УСЛОВИЯ НАЧАЛА ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

К началу работ по монтажу теплотехнического оборудования котельной должны быть произведены следующие подготовительные работы:

– разработка и утверждение ППР;

– подготовлены склады и площадки для сборки блоков оборудования и подготовка его к установке;

– сооружены подъездные пути;

– подготовлены временные здания и сооружения,необходимые для монтажных работ;

– проложены временные водо- и энергосети;

– смонтировано электроосвещение зон сборки блоков и производства монтажных работ;

– выполнены строительные работы по ППР;

– выполнены требования ТБ, охраны труда;

– заготовлены трубные узлы, металлоконструкции;

– выполнено оснащение монтажной организацией подъемно-транспортным оборудованием,монтажными механизмами,инвентарем;

Технологическое оборудование, проектно-сметная документация, техническая документация заводов-изготовителей, материалы, конструкции передаются заказчиком монтажной организации в порядке и в сроки, установленные действующими правилами о договорах по подряду на капитальное строительство и положением о взаимоотношениях организаций – генеральных подрядчиков с субподрядными организациями

7.3. ПРОИЗВОДСТВЕНАЯ КАЛЬКУЛЯЦИЯ ЗАТРАТ ТРУДА И ЗАРАБОТНОИ ПЛАТЫ

Производственная калькуляция затрат труда и заработной платы составляется по сборникам ЕНиР на основании объемов работ по монтажу технологического котельно-вспомогательного оборудования и трубопроводов котельной. При составлении калькуляции учитываем поправочные коэффициенты, которые принимаются по вводным частям ЕНиР. Исходные данные и результаты расчета калькуляции приведены в табл.7.1.

Таблица 7.1

Производственная калькуляция затрат труда и заработной платы

На основании калькуляции затрат труда и заработной платы (табл.7.1) заполняем сводную ведомость (табл.7.2), учитывая, что монтаж котельной установки производится в одну смену, т.е. продолжительность рабочего дня принимается 8 часов. Тогда затраты труда в табл.7.2. записываются в размерности чел-дн.

Таблица 7.2

7.4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНА

Исходными данными для составления календарного плана является сводная ведомость затрат труда и заработной платы (табл. 7.2).Несколько смежных процессов объединяются в один комплекс работ. Считаются суммарные затраты труда по комплексу работ.

Продолжительность выполнения каждого вида работ определяется по формуле

t=m*(Q/n)                                                                                                                        (7.1)

где Q- трудоемкость, чел-дн.(табл.7.2)

n- состав звена,выполняющего данный процесс,чел.

m=1,2 – коэффициент перевыполнения норм выработки.

Расчет ведется в таблице календарного плана на листе    графической части дипломного проекта. На основании календарного плана строим график движения рабочих. Принимаем три звена (Табл.7.3). При организации работ принят совмещенно-поточный метод монтажа.

7.4.1.ПРОФЕССИОНАЛЬНО-КВАЛИФИКАЦИОННЫЙ COCTAВ БРИГАД (ЗВЕНА)

По производственной калькуляции (табл.7.1) определяем состав каждого звена по численности, профессии и разряду. Общая численность бригады определяется суммированием входящих в нее рабочих всех профессий.

Данные сводим в табл.7.3.

Таблица 7.3.