РАСЧЕТ СХЕМЫ ТЕПЛОВОГО ПУНКТА И ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ. Часть 3

Страницы 1 2 3

---

       СОСТАВЛЕНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ ГОРЯЧЕГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ.

Общие данные системы автоматизации.

Технический прогресс предопределяет возрастающую роль систем управления различными промышленными объектами. Использование передовой технологии, повышающей эффективность производства, полное раскрытие ее возможностей, обеспечение высоких эксплуатационных характеристик как действующего, так и проектируемого оборудования, сокращение производственных потерь по техническим, технологическим и организационным причинам – все это оказывается возможным только на основе широкого применения автоматизированных систем управления (АСУ) на всех уровнях производства.

Регулирование отпуска теплоты может быть центральным (на источнике теплоты – независимо от его мощности), групповым (например, для жилого микрорайона, квартала), местным (для здания в целом или, что эффективнее, для отдельных фасадов здания) и индивидуальные (нагревательные приборы помещения квартиры). Чем разнообразней тепловая нагрузка потребителей и чем больше радиус действия сетей (а отсюда и большая величина транспортного запаздывания теплоносителя), тем больше необходимость дополнения центрального регулирования автоматическим регулированием у потребителей. Это относится ко всем видам теплового потребления и особенно к системам отопления, которые составляют основную часть нагрузки городских тепловых сетей.

Регулирование температурного режима зданий представляет достаточно трудную задачу, поскольку, во-первых, оно выполняется системой отопления с большим количеством связанных режимов работы нагревательных приборов и, во-вторых, температурный режим зависит от факторов, таких как бытовые тепловыделения, солнечная радиация и инфильтрация наружного возраста, которые учитываются вероятностно.

Автоматическое поддержание заданной температуры горячей воды на выходе БТП обеспечивает регулятор температуры, установленного в трубопроводе горячей воды на выходе из теплообменника ГВС, регулятор через регулирующий клапан обеспечивает необходимое количество теплоносителя, поступающего в теплообменник ГВС.

4.1.1. Назначение автоматики.

Автоматика выполнена на базе прибора «Мастер» разработки «Электротехнической компании», обеспечивающего программное обеспечение управление технологическими процессами, контроль и регулирование технологических параметров, защиту оборудования от аварийных режимов.

Обеспечивается выполнение следующих функций:

— регулирование температуры воды на горячее водоснабжение;

— управление насосами горячего водоснабжения;

— контроль состояния оборудования (включение, отключение, авария);

— контроль параметров тепломеханических систем;

— передачу оперативной и статистической информации на центральный диспетчерский пункт.

Для регулирования температуры на горячее водоснабжение устанавливается электроклапан М, регулирующий расход теплоносителя через водоподогреватель второй (верхней) ступени ГВС и датчик температуры ТЕ, измеряющий температуру воды в подающем трубопроводе системы горячего водоснабжения. Автоматика системы водоснабжения обеспечивает поддержание заданного значения температуры на горячее водоснабжение за счет изменения расхода теплоносителя через подогреватель второй ступени ГВС при изменении положения штока регулирующего электроклапана.  Автоматика регулирования температуры на горячее водоснабжение должна обеспечивать устойчивость системы регулирования при любом изменении потребления горячей воды и параметров теплосети, а также обеспечивать максимально возможную точность поддержания заданного значения температуры для исключения возможности перерасхода тепла.

Управление насосами холодного водоснабжения производится от станции частотного управления СУ-ЧЭ-22-А, обеспечивающей:

— управление двумя насосами холодного водоснабжения;

— ручное и автоматическое управление;

— автоматическое чередование насосов;

— автоматическое включение резервного насоса при аварии основного;

— поддержание требуемого давления в выходной магистрали холодного водоснабжения по сигналу датчика давления путем плавного регулирования частоты вращения электродвигателей насосов;

— контроль за работой насосов и преобразователя частоты.

4.1.2. Режим работы оборудования.

Для каждой группы оборудования теплового пункта прибор «Мастер» обеспечивает три режима управления: ручной, автоматический и дистанционный.

В ручном режиме управления включение/выключение оборудования осуществляется от местных пультов управления оборудования, с помощью индивидуальных кнопок включения/выключения. В этом режиме все выходные цепи прибора «Мастер» для данной группы оборудования находятся в состоянии «разомкнуто» и поэтому не оказывают никакого влияния на работу оборудования.

В автоматическом режиме управления включение/выключение оборудования производится прибором «Мастер» по сигналам от соответствующих внешних датчиков.

Дистанционный режим управления предназначен для проверки работы оборудования в целом. В этом режиме включение/выключение оборудования производится по командам оператора, вводимым с клавиатуры прибора «Мастер».

4.1.3. Размещение аппаратуры.

Аппаратура автоматики устанавливается на щите управления теплового пункта вместе со шкафом управления. Шкаф управления содержит пускозащитную аппаратуру, необходимую для питания цепей управления и подключения электрооборудования теплового пункта (электродвигателей насосов, электроприводов регулирующих клапанов так далее). Соединительные линии устройств автоматики выполняются контрольными кабелями и проводом ПВ в лотках. Все корпуса электрооборудования, входящего в состав теплового пункта, нормально не находящиеся под напряжением, должны зануляться (заземляться) с помощью свободных проводников кабелей.

Спецификация элементов системы автоматизации.

 

 

   ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ И ЭКОЛОГИЧНОСТИ ПРОЕКТА

Анализ особоопасных и вредных антропогенных факторов.

В основе теории риска лежит постулат – любая технологическая система, обладающая запасом энергии, несет в себе опасность для человека, риск негативного воздействия системы на человека никогда не равен нулю.

Технологическая система, рассматриваемая в данном проекте, обладает запасом энергии в виде избыточного давления и повышенной температуры, поэтому к ней применимы данные постулаты.

Теория риска рассматривает последствия для человека и окружающей среды в случае аварии в технической системе, а теория надежности рассматривает работоспособность.

Существует три определения риска:

• Риск – информационная компонента процесса принятия решений.
• Риск – возможность негативного для объекта или субъекта события.
• Риск – количественная мера возможности негативного события.

Риск – потенциальная возможность нанесения вреда данному объекту или субъекту, выражаемая в количественных терминах (вероятность нанесения ущерба).

Источник риска – опасность, способная причинить любой вред, угроза жизни и здоровью людей, отдельного человека, угроза иным его ценностям.

Анализ риска – процесс идентификации опасности и оценки риска для отдельных лиц или групп населения, имущества или окружающей среды.

Количественные показатели риска.

Индивидуальный риск – частота поражения отдельного индивидуума в результате воздействия исследуемых факторов опасности.

Коллективный риск – ожидаемое количество смертельно травмированных в результате аварий за определенный промежуток времени.

Потенциальный территориальный риск – пространственное распределение частоты реализации негативного воздействия определенного уровня.

Социальный риск – зависимость частоты событий, в которых пострадало на том или ином уровне число людей больше определенного от этого числа людей.

Классификация аварий по классам.

• Класс 1. Безопасный – состояние, связанное с ошибкой персонала, недостатками конструкции или её несоответствие проекту, а также неправильной работой, не приводит к существенным нарушениям и не вызывает повреждения оборудования и несчастных случаев с людьми.
• Класс 2. Граничный – приводит к нарушениям в работе, но может быть компенсировано или взято под контроль без повреждения оборудования или несчастных случаев с персоналом.
• Класс 3. Приводит к несущественным нарушениям в работе, повреждениям оборудования и создает опасную ситуацию, требующую немедленных мер по спасению персонала и оборудования.
• Класс 4. Катастрофические – полностью нарушают работу и приводят к потере оборудовании и или к гибели или массовому травмированию персонала.

Виды и причины производственных аварий и катастроф.

• Катастрофа (переворот, уничтожение, крушение, разрушения) – потрясающее внезапное бедствие, имеющее гибельный конец, в том числе и для людей. К катастрофам относятся: стихийные бедствия, военные конфликты, крупные промышленные аварии, эпидемии.
• Авария – разрушительное освобождение собственных энергоресурсов системы, при которых создаются поражающие факторы.
• Чрезвычайная ситуация – неожиданная внезапно возникшая обстановка при промышленных авариях и катастрофах, стихийных, экологических бедствиях, диверсиях и военных конфликтах, характеризующаяся неопределенностью и сложностью принятия решения, значительным экономическим ущербом, человеческими жертвами и требующая крупных экономических затрат на ликвидацию последствий.

Классификация чрезвычайных технологических ситуаций.

• Пожары, взрывы, выбросы газа, пожары на радио-химически-биологически опасных объектах.
• Аварии с выбросом ядовитых сильнодействующих веществ.
• Аварии с выбросом радиоактивных веществ с высоким уровнем радиации.

Причины:

• Воздействие внешних природных факторов, приводящих к старению или коррозии материалов конструкций и сооружений.
• Проектно-производственные дефекты сооружений (ошибки при изысканиях, проектировании, низкокачественное выполнение строительных работ).
• Воздействие технологических процессов производства.
• Нарушение правил технической эксплуатации сооружений и технических процессов.
• Чрезвычайные ситуации могут возникать в результате стихийных бедствий.
• Из-за наличия эпидемий (массовое распространение инфекционных заболеваний у людей).
• Эпизоотии (массовое инфекционное заболевание у животных).
• Эпифитотии (инфекционное заболевание, связанное с растениями).
• Аварии и катастрофы вызывают антропогенные факторы, которые возникают в локальной экосистеме.

Антропогенные факторы делятся на: физические, химические, биологические, психофизиологические.

По степени воздействия на человека антропогенные факторы делятся:

• Особоопасные (пожар, взрыв, токсичный выброс).
• Опасные (фактор воздействия, который приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья).
• Вредные (фактор воздействия, который приводит к заболеванию или снижению работоспособности).

Основными опасными и вредными факторами пожара, приводящими к травмам, отравлению или гибели человека, а так же к материальному ущербу являются: пламя, повышенная температура окружающей среды и предметов, токсичность продуктов горения, дым, пониженная концентрация кислорода.

Среди опасных факторов пожара, повлекших за собой травмирование и гибель людей, преобладают отравления людей токсичными продуктами горения (95% случаев) и ожоги (60% случаев). Опасность для человека высоких температур и концентраций вредных газообразных продуктов горения определяется продолжительностью их воздействия на человека.

На пожарах горят обычно органические вещества, основными составными частями которых  является углерод H₂O₂. При сгорании органических веществ выделяются токсичные газы и окиси углерода.

По степени воздействия на человека вредные вещества подразделяются на 4 класса опасности:

• Чрезвычайноопасные (ПДК < 0,1[мг/м3])
• Высокоопасные (ПДК = 0,1-1[мг/м3])
• Умеренноопасные (ПДК = 1,1-10[мг/м3])
• Малоопасные (ПДК > 10[мг/м³])

Действие на организм человека электрического тока.

Человек не обладает органами чувств, которые могли бы его предупредить о наличие поражающего фактора.

Человек не может самостоятельно освободиться от этого поражающего фактора.

При прохождении через тело человека, ток оказывает следующие действия:

• термическое – нагрев тканей до ожогов, нагрев кровеносных сосудов и самой крови.
• электролитическое разложение солесодержащих физиологических жидкостей организма, что приводит к нарушению физико-химического состава, может происходить разрушение всех тканей организма в целом.
• биологическое – раздражение всех тканей, произвольное судорожное сокращение мышц. Может полностью прекратиться сердечная деятельность и дыхание.
• механическое – перелом костей, разрыв связок и сухожилий.

В целях уменьшения опасности поражения электрическим током применяют малое напряжение (номинальное напряжение не более 42 В). Если номинальное напряжение электроустановки не превышает длительно допустимой величины напряжения прикосновения, то даже одновременный контакт человека с токоведущими частями фаз или полюсов безопасен.

Наибольшая степень безопасности достигается при напряжениях до 10 В, так как при таком напряжении ток, проходящий через человека, не превышает 1-1,5 мА. В помещениях с повышенной опасностью и особо опасных, сопротивление электрической цепи человека может в несколько раз превысить эту величину. Однако при напряжении 10В и сопротивлении тела человека 1000 Ом, ток не превышает величины, длительно допустимой при случайном прикосновении – 10 мА.

В производственных переносных электроустановках для повышения безопасности применяются малые напряжения 12 и 36 В. В помещениях с повышенной опасностью для переносных установок рекомендуется номинальное напряжение 36В. Электрическое сопротивление тела человека при этом напряжении можно принять 2 кОм и ток, проходящий через человека (в случае прикосновения к двум выводам или фазам), может быть I_h=36/2=18мА. Такой ток для большинства людей является неотпускающим. Таким образом, двухфазное прикосновение при напряжении 36В опасно. Безопасность достигается только при однофазном прикосновении.

Так как одним применением малых напряжений не достигается достаточная степень безопасности, дополнительно применяют другие меры защиты: двойная изоляция, защита от случайных прикосновений и так далее.

Защита от тепловых излучений.

Для защиты от теплового излучения применяется теплоизоляция. Выбор теплозащитных средств должен осуществляться по максимальным значениям эффективности с учетом требований эргономики, технической эстетики, безопасности для данного процесса или вида работ и технико-экономического обоснования. Трубопроводы с температурой теплоносителя выше 45⁰С, расположенные в помещениях или вне помещений, но в зоне, доступной для обслуживания, а так же фланцевые соединения и арматура должны иметь тепловую изоляцию. Так же должны иметь теплоизоляцию трубопроводы вне помещений с температурой выше 60⁰С.

Конструктивно, теплоизоляция может быть мастичной, оберточной, засыпной, из штучных изделий и смешанной. Оберточная изоляция, изготавливается из волокнистых материалов – асбестовая ткань, минеральная вата, войлок и других, наиболее пригодна для трубопроводов.

Минеральное волокно получается из расплавленного стекла, из расплавленных горных пород (мергелей, известково-глинистых сланцев) или из металлургических шлаков.

Действие на организм человека.

Жалобы на сухость и покалывание в горле, охриплость, кашель, случаи астмы, атропофический рино-фарингит, конъюктивит, желудочно-кишечные расстройства, в условиях высокой запыленности наблюдались случаи абсцедирующей пневмонии со смертельным исходом.

ПДК пыли стеклянного и минерального волокна 4 мг/м³.

Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей  воды.

Все тепловые сети и вводы должны находиться в ведении главного инженера. Если они не закреплены за ответственным лицом, то эксплуатация строго запрещается.

Для тепловых сетей должны применяться трубы и арматура в соответствии с ГОСТами. В тепловых сетях должна быть обеспечена надежная компенсация температурных удлинений теплопроводов с разделением компенсируемых участков неподвижными опорами. Сальниковые компенсаторы должны иметь реперы, обозначающие предельные положения стакана компенсатора в холодном и горячем состоянии.

Вентили и задвижки теплопроводов должны иметь:

• надписи с номерами согласно оперативной схеме тепловых сетей и инструкции.
• указатели направления движения теплоносителя и вращения маховика.

Теплопроводы, не имеющие металлической обшивки должны иметь наружную окраску, надписи и цветные кольца:

• подающая линия – зеленый цвет, желтые кольца
• обратная линия – зеленый цвет, коричневые кольца.

На трубопроводах с диаметрами менее 150 мм, надписи наносятся на специальных табличках, прикрепляемых на трубопроводах (над или под ними) в вертикальной плоскости.

Расстояние между кольцами от 1 до 5 м, ширина колец 60-100 мм. Кольца должны быть нанесены перед входом и после выхода его из стен, а так же по обе стороны задвижек. Допускается отсутствие окраски по стеклоткани, пленочным покрытиям, алюминиевому листу, оцинкованному железу и фольге.

При покрытии поверхности изоляции трубопровода металлической обшивкой, наносятся условные обозначения и кольца в соответствии с требованиями.

На тепловом пункте должны быть окрашены в красный цвет:

• гидравлические регуляторы
• штурвалы задвижек
• защитные кожуха и металлические части упругих муфт электронасосных агрегатов
• отключающие устройства (кнопки «Стоп»)
• огнетушители

Стрелки, указывающие направление потока воды, вращения, открытия или закрытия, наносятся:

• на водоподогревателях и трубопроводах
• на электронасосных агрегатах
• на регулирующих клапанах
• на штурвалах задвижек
• на регуляторах перепада давления

На узлах и отдельных видах оборудования должны быть вывешены таблички с указанием названия узлов и кратких технических характеристик оборудования.

Все оборудование теплового пункта должно быть окрашено в соответствующие цвета и иметь маркировку.

Маркировочные надписи должны быть нанесены аккуратно контрастной краской.

Для контроля за состоянием тепловых сетей должен производиться систематический обход всех сетей, камер, проходных каналов, тепловых вводов обслуживающим персоналом по графику, утверждаемому главным инженером, но не реже одного раза в неделю. При обходе должны проверяться состояние оборудования. Режима работы, плотность сетей, вводов и местных систем. Результаты обходов должны заноситься в журналы обходов. Выявленные дефекты должны устраняться немедленно или при ближайшей возможности.

Капитальный и текущий ремонты.

Капитальный и текущий ремонты должны производиться по планам, составляемым на основании выявленных дефектов во время эксплуатации или при гидравлических и температурных испытаниях тепловых сетей.

По окончании ремонта, тепловые сети должны быть промыты до полного осветления воды и испытаны давлением 1.25 рабочего, но не менее чем рабочее давление плюс 3 кгс/см².

На теплотрассах запрещается возводить строения, производить складирование, посадки деревьев и долголетних кустарников, поэтому под теплотрассы отводиться определенная часть земли, которая практически не может быть использована в других целях. Все теплотрассы выделяют тепло в окружающую среду, что приводит к тепловому загрязнению окружающей среды.

 Расчет подающего трубопровода тепловой сети на прочность.

Труба испытывает в процессе эксплуатации напряжение растяжения (радиальное и окружное растяжения).

На прочность рассчитываем трубу теплового ввода (подающий трубопровод тепловой сети): d_вн=150 мм, избыточное давление Р_раб=8.5 атм, давление при опрессовке (испытании) Р_исп=1.25хР_раб= 1.25х8.5=10.625 атм, но в соответствии с правилами эксплуатации принимаем Р_исп=Р_раб+3=8.5+3=11.5 атм (1.15 МПа), толщина трубы S_тр=0.009 м.

Определяем окружное напряжение по формуле:

Определяем радиальное напряжение по формуле:

Определяем σ_экв по критерию Мизиса:

Допустимое напряжение для труб из материала СТ3 при рабочей температуре Т_раб=150^оС составляет 126 МПа.

σ_экв=8,3 МПа <σ_доп=126 МПа

следовательно, выполняется условие прочности и подающая труба теплового ввода (тепловой сети) является безопасной для эксплуатационного персонала от высокого давления.

5.2.1. Общие требования безопасности.

К работе в тепловом пункте должен допускаться подготовленный персонал, имеющий определенную квалификацию и прошедший проверку знаний по правилам эксплуатации и правилам техники безопасности при эксплуатации тепловых пунктов и тепловых сетей, ознакомленный с инструкцией, принципом действия и паспортом теплового пункта.

Помещение теплового пункта должно содержаться в состоянии, исключающем возможность возникновения пожара (взрыва). В нем должно быть исключено скопление горючих веществ. Помещение должно быть укомплектовано средствами пожаротушения.

В тепловых сетях должна быть обеспечена надежная компенсация температурных удлинений теплопроводов с разделением компенсированных участков неподвижными опорами.

Горизонтальные участки теплопроводов должны быть уложены с уклоном не менее 0,002 и иметь в нижних точках дренажи с вентилями.

Трубопроводы с температурой теплоносителя выше 45^оС, расположенные в помещениях или вне помещений, но в зоне обслуживания, а также их фланцевые соединения и арматура должны иметь тепловую изоляцию. Тепловую изоляцию должны иметь так же трубопроводы, расположенные вне помещений, с температурой теплоносителя выше 60^оС. Конструкция тепловой изоляции фланцевых соединений и арматуры должна быть съемной. Теплоиспользующие открытые установки и подводящие к ним теплопроводы должны иметь поверх изоляции защитные дюралюминиевые кожухи или другие заменяющие их полиамидные покрытия с достаточной механической прочностью и надежным долговечным креплением. Запрещается применение изоляционных материалов огнеопасных. Подверженных гниению, содержащих сернистые соединения или способных выделять кислоты и крепкие щелочи.

Допускается совмещение прокладки тепловых сетей с другими трубопроводами в общем канале. За исключением трубопроводов с легковоспламеняющимися, химически едкими и ядовитыми веществами, прокладка которых в общем канале с тепловыми сетями категорически запрещается.

На теплотрассах запрещается возводить строения, производить складирование, посадки деревьев и долголетних кустарников.

Все тепловые сети до ввода их в постоянную эксплуатацию должны подвергаться следующим видам испытаний:

На плотность (опрессовки) для проверки механической прочности трубопроводов и арматуры.

На расчетную температуру теплоносителя для проверки прочности и компенсирующей способности сети в условиях температурных деформаций при подъеме температуры теплоносителя до расчетного значения.

Гидравлическим для определения гидравлических характеристик трубопроводов.

Тепловым для определения фактических тепловых потерь сети. На основе данных испытаний при сдаче тепловой сети в эксплуатацию устанавливается норма тепловых потерь, которая утверждается главным инженером предприятия.

Контрольные измерения тепловых потерь и гидравлических характеристик трубопроводов производят один раз в пять лет.

При пуске водяной тепловой сети после монтажа, промывка её производится через временные грязевики. Устанавливаемые в концах подающего и обратного теплопроводов (по ходу воды).

Регулирование расхода теплоносителя запорной арматурой не допускается.

Ежегодно после окончания отопительного сезона должна производиться гидравлическая опрессовка тепловых сетей и вводов для выявления дефектов, подлежащих устранению при капитальном ремонте.

Тепловые сети должны испытываться на расчетную температуру не реже 1 раза в 2 года. При этом должно проверяться все оборудование тепловых сетей и вводов.

Для поддержания расчетного коэффициента теплопередачи поверхностей теплообменника, последний периодически должен подвергаться химической и механической очистке.

В системе горячего водоснабжения качество воды должно соответствовать санитарным нормам. При неудовлетворительном качестве воды должна предусматриваться дополнительная обработка путем установки осветительных фильтров, водоумягчителей и др.

Водоподогревательная установка должна быть оборудована автоматическим регулятором температуры, обеспечивающим температуру воды в соответствии с заданным режимом. Для системы горячего водоснабжения температура воды должна быть в пределах 55-70⁰С.

Основные причины несчастных случаев на производстве:

• Падения при обходе теплового пункта из-за состояния территории и ношения несоответствующей обуви (со скользкой подошвой, высоким каблуком).
• Поражение электрическим током при включениях пускорегулирующей и защитной аппаратуры.
• Ожоги горячей водой при неправильной эксплуатации оборудования
• Переломы, раны при использовании в работе неисправного инструмента.

Обслуживающему персоналу запрещается:

• Эксплуатировать тепловой пункт при значениях давления и температуры, превышающих указанные в паспорте.
• Производить затяжку болтов и резьбовых соединений во время работы и испытания аппарата, находящегося под давлением.
• Протирать влажной тряпкой электрооборудование.
• Прикасаться к токоведущим частям.
• Производить покраску на работающем оборудовании.
• Применять бензин для протирки узлов и агрегатов.

На тепловом пункте должна находиться следующая эксплуатационно-техническая документация:

• Оперативный журнал теплового пункта
• Режимная карта
• Температурный график
• Принципиальная схема ЦТП
• Производственная инструкция оператора теплового пункта
• Инструкция по охране труда для оператора теплового пункта
• Схема привязки строений к тепловому пункту
• Маршрут обхода теплового пункта
• Журнал регистрации показаний приборов учета потребления тепла, воды и электроэнергии.

Записи контролируемых параметров работы теплового пункта должны производиться ежедневно не менее одного раза в сутки круглогодично.

На тепловом пункте должны быть опломбированы следующие узлы, приборы и оборудование, за сохранность пломбировки которых несет ответственность обслуживающий персонал:

• Водомеры
• Теплосчетчик
• Электросчетчик
• Манометры
• Шаровые краны (задвижки) на обводных линиях водопровода
• Углекислотные огнетушители.

 

 

 

 ТЕХНИКО – ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ.

Тема дипломного проекта связана с разработкой энергетических систем обеспечения жизнедеятельности жилых зданий.

Экономическое содержание дипломного проекта является неотъемлемой частью и может включать в себя следующие составляющие:

— оценка экономичности предложенных мероприятий по энергетической модернизации и совершенствованию объекта;

— выбор оптимального состава работающего энергооборудования и режима его использования;

— расчет основных технико-экономических показателей проектируемого (модернизируемого) объекта и их сопоставление с показаниями действующего объекта.

Экономическая часть дипломного проекта будет производиться по укрупненному расчету.

 

     Расчет капитальных затрат.

6.1.1. Используя данные ОАО «МОЭК» приведенные в таблице 6.1., определяем капитальные затраты на основное оборудование теплового пункта:

Кобор. = Кт.о.1 + Кт.о.2 + КНХВС + КНГВС + Кприб. + Кэл№2 + Кэл№3 + Кэл№4 + Ктр.100 + Ктр.80 + Ктр.50 + Кзадв + Кт.счет. = 2159280 руб.

Таблица 6.1.

Стоимость оборудования на ЦТП.

 

 

6.1.2. Используя данные ОАО «МОЭК» приведенные в таблице 6.2., определяем капитальные затраты на монтаж оборудования:

К_мон. = К_т.о. + К_нас. + К_элев + К_тр.кан. + К_{тр.подв..} + К_приб. + К_задв + К_т.счет. = 11187604 руб.

 

Таблица 6.2.

Стоимость по монтажу оборудования на ЦТП.

 

 

 

6.1.3. определяем капитальные затраты теплового пункта:

К_тп = К_обор. + К_мон. = 2042280+1123254 = 3112170 = 3,347 млн. руб.

    Расчет эксплуатационных затрат.

6.2.1. Определяем затраты на амортизацию:

S_ам. = α_ам. * К_тп = 0,07 * 3,347 = 0,234 млн. руб./год,

α_ам. = 7% = 0,07 – норма амортизации.

6.2.2.Определяем затраты на текущий ремонт:

S_т.рем. = 0,2 * S_ам. = 0,2 * 0,234 = 0,047 млн. руб./год.

6.2.3. определяем затраты на заработную плату:

S_з.п. = 1,36 * h_экс. * Ф =1,36 * 3 * 0,05 = 1,224 млн. руб./год,

h_экс. = 3 чел. – численность эксплуатационного персонала;

Ф = 300000 руб.\год – среднегодовой фонд заработной платы.

6.4.4. Определяем прочие затраты:

S_проч. = 0,25 (S_ам + S_т.рем. + S_з.п.) = 0,25(0,234+0,047+1,224) =0,376 млн. руб/год.

6.2.5. определяем затраты на электроэнергию:

S_ээ = Т_ээ(N_нхвс * n_нхвс + N_нгвс * n_нгвс + N_приб. * n_приб.)10^-6 =

= 0,86(22 * 8760 + 7,5 * 8256 + 1 * 8760)10^-6 = 0,2270 млн. руб/год;

Т_ээ = 0,86 руб./кВт ч – тариф на электроэнергию;

N_нхвс, N_нгвс, N_приб. – мощности насосов ХВС, циркуляционного насоса ГВС и прибора «Мастер», кВт;

N_нхвс, n_нгвс, n_приб. – продолжительность работы насоса ХВС, циркуляционного насоса ГВС и прибора «Мастер», ч/год.

6.2.6. Определяем затраты на холодную водопроводную воду:

S_хв = Т_хв * V_гвс * n_гвс * 10^-6 = 6.12 * 15,5772 * 8256 * 10^-6 = 0.7871 млн. руб./год.

Т_хв = 6,12 руб./м³ – тариф холодную водопроводную воду;

V_гвс – объемный расход холодной водопроводной воды на ГВС, м³/ч;

n_гвс – продолжительность работы системы ГВС, ч/год.

6.2.7. Определяем затраты на тепловую энергию:

S_тэ = Т_т.с.(Q_о^г + Q_гв^г)3600 * 10^-6/4,19 = 359(6766193.79 + 21036043.83) 3600 *

* 10^-6/4,19 = 8575764 руб./год = 8.576 млн. руб./год;

Т_т.с = 359 руб./Гкал – тариф на тепловую энергию Теплосеть «Мосэнерго»;

Q_о^г ,Q_гв^г – годовые тепловые нагрузки системы отопления и горячего водоснабжения, кВт ч/год.

6.2.8. Определяем эксплуатационные затраты:

S_экс = S_ам. + S_т.рем. + S_з.п. + S_проч. + S_ээ + S_хв + S_тэ = 11.471 млн. руб./год.

 

    Расчет чистого дисконтированного дохода.

 

6.3.1. Дисконтирование – это приведение разновременных экономических показателей к какому-либо одному моменту времени.

6.3.2. Определяем себестоимость отпускаемой теплоты и составляем таблицу 6.3.:

S_{отп.тепл.} = S_экс. 10¹² /(Q_о^г + Q_гв^г) 3600 = 114.61 руб./ГДж = 480.21 руб./Гкал.

6.3.3. Определяем объем реализованной продукции (отпускаемой теплоты):

О_pI = S_{отп.тепл.}( Q_о^г + Q_гв^г) 3600 * 10^-6/4,19 = 11.47 млн. руб./год.

6.3.4. Определяем эксплуатационные издержки без амортизации:

И` = S_экс. – S_ам. = 11471 – 0,234 = 11.237 млн. руб./год.

 

Таблица 6.3.

Технико-экономические показатели теплового пункта.

 

 

6.3.5. Определяем налог на прибыль:

Н_I = (O_pI – И`) * 0,24 = (11.47-11.237) * 0,24 = 0.0562 млн. руб./год.

6.3.6. Определяем ликвидационные затраты:

К_ликв. = К_тп – t*S_ам = 3,347 – 15*0,234 = -3.33 млн. руб.;

t – расчетный период времени, год.

6.3.7. Вычисляем значение чистого дисконтированного дохода за каждый год и за весь срок эксплуатации теплового пункта (15 лет):

Е = 10% = 0,1 – норма дисконтирования;

Э_д1 = (О_рI – И` — Н_I – К_тп)*(1+Е)^—t = (11.47 – 11.237 – 0,0562 – 3,347)*(1+0,1)^-1 =

= 0,00722 млн. руб.;

Э_д2 = 0.147 млн. руб.;

Э_д3 = 0.134 млн. руб.;

Э_д4 = 0.122 млн. руб.;

Э_д5 = 0.111 млн. руб.;

Э_д6 = 0.101 млн. руб.;

Э_д7 = 0.091 млн. руб.;

Э_д8 = 0.083 млн. руб.;

Э_д9 = 0.076 млн. руб.;

Э_д10 = 0.069 млн. руб.;

Э_д11 = 0.062 млн. руб.;

Э_д12 = 0.057 млн. руб.;

Э_д13 = 0.052 млн. руб.;

Э_д14 = 0.047 млн. руб.;

Э_д15 = (О_рI – И` — Н_I + К_ликв)*(1+Е)^—t₌

=(11,47-11,237-0,0562+(-3,33))*(1+0,1)^-15= -0,754 млн. руб.

Э_дI = ∑Э_дt = 0,3885 млн. руб.

При Э_дI > 0, доходность инвестиций выше нормы дисконта;

дисконтированный приток больше дисконтированного оттока реальных затрат за весь расчетный период, а значит, вложение инвестиций в данный проект экономически эффективно.

 

Заключение

 

Так, в системах централизованного теплоснабжения тепло расходуется на отопление в системах отопления зданий, нагревание приточного воздуха в установках систем вентиляции, на горячее водоснабжение в системах ГВС, а также технологические процессы промышленных предприятий.

В системах отопления и вентиляции тепло расходуется не непрерывно в течение года, а только при сравнительно низких температурах наружного воздуха в отопительный период. Таких потребителей тепловой энергии принято называть сезонными, а их тепловые нагрузки – сезонными тепловыми нагрузками.

Тепловая энергия в системах горячего водоснабжения и в технологических процессах промышленных предприятий расходуется непрерывно в течение года и мало зависит от температуры наружного воздуха.

Тепловые нагрузки на горячее водоснабжение и технологические нужды считаются круглогодовыми тепловыми нагрузками.

При проектировании систем теплоснабжения расчетные данные о сезонных тепловых нагрузках были приняты из проектов отопления и вентиляции зданий.

Конечной целью расчетов является определение тепловых нагрузок (максимальных, средних для отопительного периода и т.д.) объектов системы теплоснабжения на отопление, вентиляцию и горячее водоснабжение, расчет и построение графиков тепловых нагрузок.

Так, в ходе расчетов отношение расчетного (максимального) расхода тепла на горячее водоснабжение зданий к расчетному (максимальному) расходу тепла на отопление зданий равно 0,976, т.е. находится в интервале от 0,2 до 1, то мы применяли схему с двухступенчатым последовательным присоединением подогревателей горячего водоснабжения.

 

Далее был произведен гидравлический расчет трубопроводов, который является одним из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловой сети.

Для проведения гидравлического расчета были заданы схемы и профиль тепловой сети, указаны размещение источников теплоты и потребителей и расчетные нагрузки.

На основании гидравлических расчетов установлено:

— статистическое давление в местной системе отопления подключенной к ЦТП должно быть не менее 50 м.в.ст.

— установить и поддерживать на выходе из ЦТП в местных системах отопления располагаемый напор Нр = 10 м.в.ст.

Что касается теплового пункта, то управление работой оборудования центрального теплового пункта и регулирование режимов отпуска тепла и воды потребителям осуществляется автоматически. Постоянного присутствия эксплуатирующего персонала в центральном тепловом пункте не требуется.

В рабочем состоянии центральный тепловой пункт обеспечивает:

1. Подогрев холодной воды для горячего водоснабжения до заданной температуры и автоматическое ее поддерживание;
2. Постоянную циркуляцию воды в системе горячего водоснабжения;
3. Нагрев местной воды в системе отопления до расчетной температуры и ее автоматическое поддержание в соответствии с заданным температурным графиком с коррекцией по температуре наружного воздуха;
4. Постоянную циркуляцию воды в системе отопления;
5. Визуальный контроль параметров (температур и давления) сетевой и местной воды

В результате проведенных расчетов по тепловому пункту и выбору оборудования  было рекомендовано установить два элеватора №5 и пять элеваторов №4 типа ВТИ – Теплосеть Мосэнерго.

По итогам исследование систем автоматизации горячего водоснабжения было установлено, что автоматическое поддержание заданной температуры горячей воды на выходе БТП обеспечивает регулятор температуры, установленный в трубопроводе горячей воды на выходе из теплообменника ГВС, регулятор через регулирующий клапан обеспечивает необходимое количество теплоносителя, поступающего в теплообменник ГВС.

Итогом проведенных расчетов стала оценка безопасности и экологичности проекта, которая включала в себя анализ особоопасных и вредных антропогенных факторов, анализ безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды, а также расчет подающего трубопровода тепловой сети на прочность. Допустимое напряжение для труб из материала СТ3 при рабочей температуре Траб=150оС составляет 126 Мпа, следовательно, выполняется условие прочности и подающая труба теплового ввода (тепловой сети) является безопасной для эксплуатационного персонала от высокого давления.

В экономической части дипломного проекта были учтены капитальные затраты теплового пункта= 3,347 млн. руб., эксплуатационные затраты= 11.471 млн. руб./год., чистый дисконтированный доход= 0,3885 млн. руб. Так,  мы видим что дисконтированный приток больше дисконтированного оттока реальных затрат за весь расчетный период, а значит, вложение инвестиций в данный проект экономически эффективно.

Список литературы.

1.Теплофикация и тепловые сети/Е.Я.Соколов. М.: Издательство МЭИ, 1999.
2.Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: Справочник/Под общ. ред. В.А.Григорьева, В.М.Зорина. М.: Энергоатомиздат, 1991.
3.Системы обеспечения жилых, общественных и промышленных зданий водой питьевого качества: Конспект лекций/Под ред. В.В.Галактионова. М.: Издательство МЭИ, 2002.
4.Отопление промышленных предприятий/Б.Г.Борисов, К.Б.Борисов. М.: Издательство МЭИ, 1997.
5.Эксплуатация тепловых пунктов и систем теплоснабжения: Справочник/ В.П.Витальев, Николаев В.Б., Сельдин Н.Н. М.: Стройиздат, 1988.
6.Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование./Под ред. С.В.Белова.
7.Охрана окружающей среды: Справочник. Л.: Судостроение, 1978.
8.Автоматизированные и автоматические системы управления технологическими процессами /В.А.Мясников, В.М.Вальков, И.С.Смельченко. М.Машиностроение, 1978.
9. Зингер Н.М., Тарадай А.М., Бармина Л.С. «Сопоставление
пластинчатых и кожухотрубных теплообменников» // Водоснабжение и
санитарная техника .1984 . №3. с. 11-13.)
10.Борисов К.Б.,Шелдинский А.Я., Системы обеспечения жилых, общественных и промышленных зданий водой питьевого качества.- М.; изд-воМЭИ,2002г.-112с.
11.Манюк В.К., Каплинский Я.И., Хиж Э.Б., Манюк А.И.,Ильин В.К., Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей. Справочник.-М.;Стройиздат, 1988г.
12.Щекин Р.В., Кореневский СМ., Бем Г.Е. Справочник по теплоснабжению, отопление и теплоснабжение-Киев; Изд-во Будивельник,1968г.
13. Лебедев П.Д., Щукин А.А. Теплоиспользующие установки
промышленных предприятий.-М.: Энергия, 1970г.
14. Плетнёв Г.П., Зайченко Ю.П., Зверев Е.А., Киселев Ю.Е.
Проектирование, монтаж и эксплуатация автоматизированных систем
управления теплоэнергетическими процессами.-М.: Изд-во МЭИ, 1995г.
15.Михайлов Л.М. Проектирование, монтаж и эксплуатация автоматизированных систем автоматизации. Л.: изд-во Ленинградского университета, 1987г.
16.Справочник под общей редакцией Юдина Е.Я. Борьба с шумом на производстве.- М.: Машиностроение,1985г.
17.Правила техники безопасности при обслуживании тепловых сетей.- М.: Атомиздат, 1975г.
18.Инструкция по эксплуатации тепловых сетей.- М.: Энергия, 1979г.
19.Соколов К.Ю.,Ситаев В.И., Перелётов А.И., Иванов Г.В. Технико-экономические оценки системы теплоснабжения.- Изд-во Вузов. Энергетика, 1985г.
20.Хачатуров Т.С. Эффективность капитальных вложений.- М.: Наука, 1979г.
21.Строительные нормы и правила. СНиП 3.05.03-85, «Тепловые сети».- М.: Минстрой России 1996г. ‘
22.Строительные нормы и правила. СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование»
23.Строительные нормы и правила. СНиП 2.04-01-85 «Отопление, вентиляция и кондиционирование»
24. Строительные нормы и правила. СНиП 23-01-99 , «Строительная климатология и геофизика»
25. Строительные нормы и правила. СНиП 2.04.017-86, Тепловые сети.- М.: Минстрой России 1996г.
26.Строительные нормы и правила. СНиП 41-101-95. Проектирование тепловых пунктов.- М.: Минстрой России. 1997г.
27. Химия и Бизнес № 47 2002г. «Промтехнологии», инженер отдела ОАО «Аlfa Laval» Хрулёв

---

Страницы 1 2 3