Пути и перспективы развития энергетики определены энергетической программой, одной из первоочередных задач, которой является коренное совершенствование энергохозяйства на базе экономии энергоресурсов. Это широкое внедрение энергосберегающих технологий, использование вторичных энергоресурсов, экономия топлива и энергии на собственные нужды.

В данном курсовом проекте рассчитаны все основные показатели выработки и расхода теплоты. Показано сколько вырабатывается и потребляется в смену теплоты отдельно на технологические нужды, на горячее водоснабжение, отопление и вентиляцию.

Также приведены удельные расходы теплоносителя на технологические нужды, на горячее водоснабжение, отопление и вентиляцию.

Составлены балансы потребления и выработки теплоты и пара. Построены графики потребления теплоносителей по часовым расходам пара.

Предоставлен расход топлива за единицу времени.

И, в заключенни, в расчётной части определены параметры водоподогревателей для систем отопления и горячего водоснабжения.

В данную курсовую входят охрана окружающей среды и техника безопасности на источнике теплоты.

К курсовой работе прилагаются:

·        схема автономного теплоснабжения, схема водяного отопления и горячего водоснабжения;

·        план с трассировкой тепловой сети, монтажная схема.

§ 

КП  140102  01  В122  П3

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лит.

Мас.

Масшт

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Разраб

Волочаев А.

Провер.

Ворогушина

Т. контр.

Лист 1

Листов 31

Н. конт

ДМТКМП 461

Утвер.

Содержание.

1. Введения.

2. Общая часть.

2.1. Характеристика системы теплоснабжения.

2.2. Обоснование типоразмера цеха.

3. Расчётная часть.

3.1. Обоснование и определение параметров теплоносителей.

3.2. Определение удельных расходов теплоты на выработку отдельных видов продукции.

3.3. Расчёт сменных расходов горячей воды, пара и теплоты на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжения.

3.4. Составление балансов потребления и выработки теплоты и пара.

3.5. Построение графиков потребления теплоносителей.

3.6. Расчёт расхода топлива.

3.7. Расчёт и подбор водоподогревателей для систем отопления и горячего водоснабжения.

4. Охрана окружающей среды.

5. Техника безопасности.

6. Список используемой литературы.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

2

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Введение.

Теплоснабжение является одной из основных подсистем энергетики. На теплоснабжение народного хозяйства и населения расходуется около 1/3 всех используемых в стране первичных топливно-энергетических ресурсов.

Основными направлениями совершенствования этой подсистемы являются концентрация и комбинирование производства теплоты и электрической энергии ( теплофикация ) и централизация теплоснабжения. Централизованное теплоснабжение от теплоэлектроцентралей сочетается с целесообразным применением экономичных котельных установок и утилизацией вторичных энергоустановок промышленных предприятий. Каждый из этих источников теплоснабжения имеет свою область целесообразного использования.

Развитие промышленности и широкое жилищно-коммунальное строительство вызывает непрерывный  рост тепловой нагрузки. Одновременно идет процесс концентрации этой нагрузки в крупных городах и промышленных районах, что создает базу для дальнейшего развития теплофикации и централизованного теплоснабжения.

Эффективность использования теплоты во многих случаях недостаточна: завышены потери теплоты в тепловых сетях; разрегулирована и низкая гидравлическая устойчивость систем теплопотребления обуславливают общий перерасход теплоты и теплоносителя при  недогреве одних и перегреве других потребителей. Важнейшими задачами теплоэнергетиков являются разработка и внедрение в системах теплоснабжения рациональных тепловых и гидравлических режимов, технических и организационных мероприятий, обеспечивающих максимальную экономичность работы этих систем, высокую эффективность и надежность их эксплуатации, а также нормального микроклимата в жилых, общественных и производственных помещениях.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

3

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Разработка и внедрение указанных режимов и мероприятий являются предметом наладки централизованных систем теплоснабжения.

При выполнении наладочных работ необходимо также по мере возможности разрабатывать мероприятия по совершенствованию организации эксплуатации и подготовки персонала, снижению тепловых и гидравлических потерь в сети и утечки теплоносителя, улучшению качества подпиточной воды, борьбе с внутренней и наружной коррозией, а также по организации учета отпуска и потребления теплоты.

Наладка системы централизованного теплоснабжения по технологии ее исполнения включает в себя три этапа.

На первом этапе разрабатываются технические  и организационные мероприятия, обеспечивающие требуемые расходы теплоносителя через все системы теплопотребления при надежном, безопасном и наиболее экономичном для данных условий режиме работы всех звеньев системы теплоснабжения.

Первый этап включает в себя уточнение схем сетевой водоподогевательной установки источника теплоты и наружных тепловых сетей, в том числе сете, принадлежащих потребителям теплоты, а также тепловых пунктов. Важнейшим элементом является уточнение или определение тепловых нагрузок систем теплопотребления, подключенных к тепловым сетям.

На втором этапе разработанные технические решения внедряются во всех звеньях системы. При этом особое внимание уделяется мероприятиям, влияющим на гидравлический режим сети и систем.

Третий этап заключается в регулировке системы по фактическому ее состоянию после проведения работ первых двух этапов.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

4

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Характеристика систем теплоснабжения.

Система теплоснабжения предприятия обеспечивает выработку и бесперебойную подачу в цеха теплоносителей заданных параметров, получение продукции высокого качества. Состояние теплоносителей определено давлением, температурой, энтальпией, степенью сухости и рядом других параметров.

Теплоносители не содержат посторонних вредных примесей. В проекте предусмотрен резерв тепловой мощности в сезон массовой переработки сырья. Тепловая схема распологает постоянство максимального использования энергетического потенциала вырабатываемых теплоносителей, сниженный выход тепловых внутренних энергоресурсов ( ВЭР ) и утилизацию теплоты, образующейся в теплопотребляющих установках ВЭР.

В качестве теплоносителя на предприятии в производственном цехе применяются, главным образом, влажный насыщенный пар давлением до 0,4 МПа и степенью сухости 0,9, а также горячая вода и перегретая вода ( 150 – 70 ).

Система теплоснабжения на предприятии – автономная. К преимуществам автономных систем  теплоснабжения относятся получение пара с необходимой степенью чистоты. Они, кроме того, обеспечивают “пиковые” потребности в паре и горячей воде за счёт наличия надёжного резерва теплогенерирующих мощностей, что не всегда возможно при централизованном теплоснабжении из-за жёстких договорных ограничений и экономических санкций за их несоблюдение. Кроме того, при автономном теплоснабжении технически и организационно проще решаются вопросы реконструкции и расширения основного производства. Вместе с тем, автономному теплоснабжению присущи и недостатки, к которым относятся более высокие удельные расходы топлива на выработку пара, а также эксплуатационные затраты на обслуживание теплового хозяйства.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

5

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Источник теплоты.

Принципиальная схема автономной системы теплоснабжения предприятия на базе собственной котельной представлена на рисунке 1.

Рис.1 Схема автономного теплоснабжения.

1 – питательный насос; 2 – экономайзер; 3 – натрий-катионитовый фильтр; 4 – котлоагрегат; 5 – расходомер пара; 6 – распределительный паровой коллектор; 7 – редукционное устройство; 8 – рекуперативный технологический теплоиспользующий аппарат; 9 - конденсатоотводчик; 10 – водоподогреватель для переохлаждения пароконденсатной смеси; 11 - конденсатный бак; 12 – конденсатный насос; 14 – деаэратор; 15 – бак питательной воды.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

6

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Из магистрального водопровода берётся холодная сырая вода с температурой примерно около 5⁰С. В отделении химводоочистки  для удаления из воды от растворённых в воде солей жёсткости и карбонатов применяют натрий-катионитовые фильтры. Из отделения химводоочистки умягчённая вода поступает в деаэрационную колонку. В деаэратор очищенная вода поступает с температурой 102-104⁰С. В деаэраторе вода очищается от растворённых в ней агрессивных газов. Из деаэратора питательная вода поступает в бак питательной воды, служащий для создания запаса питательной воды. Далее питательная вода подаётся в котлоагрегат , предварительно подогревшись в экономайзере за счёт уходящих газов. Подачу питательной воды обеспечивает насос, который создаёт давление на 30% выше, чем давление воды в верхнем барабане котла.

Получившейся пар направляют в распределительный паровой коллектор, откуда пар распределяется на все нужды теплоснабжения. Пар расходуется на собственные нужды, на систему отопления и вентиляции, систему горячего водоснабжения и прежде всего на технологические нужды.

Пар, предназначенный для технологических нужд, направляют в редукционное устройство для снижения давления пара до 0,35 МПа и только после этого он используется в технологических аппаратах. Отработанную пароконденсатную смесь собирает конденсатоотводчик. и после ещё используют в водоподогревателе для переохлаждения пароконденсатной смеси. Получившийся конденсат собирается в конденсатный бак со всех систем теплоснабжения. И после этого конденсат перекачивается с помощью конденсатного насоса в деаэратор.

В качестве теплогенераторов применяются двухбарабанные вертикальные-водотрубные котлы с естественной циркуляцией воды типа ДЕ, в которых вырабатывается влажный насыщенный пар давлением до 1,4 МПа.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

7

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Тепловая сеть.

Для транспортировки теплоносителей ( пара, горячей воды, конденсата ) к потребителям применяются теплопроводы. Для получения пара требуемых технологических параметров на теплопроводах устанавливаются редукционные устройства, предназначенные для дросселирования влажного насыщенного пара и снижения давления и температуры.

Для транспорта теплоносителя от котельной проложена четырёхтрубная тепловая сеть.

Тепловая сеть проложена надземно. В качестве тепловой изоляции использованы минераловатные плиты.

Компенсация температурных удлинений осуществляется П-образным компенсатором и за счёт поворотов трассы тепловой сети.

Профиль местности, по которой проложена тепловая сеть, ровный.

Потребитель.

Применяются рекуперативные и контактные теплопотребляющие технологические аппараты. В рекуперативных аппаратах используется “глухой” пар, который отдаёт теплоту нагреваемой среде через разделяющую стенку. Это позволяет использовать образующийся конденсат для подпитки котлов. В контактных аппаратах используется “острый” пар, который в процессе теплообмена непосредственно соприкасается с нагреваемой средой.

В связи с потерей конденсата “острого” пара и необходимостью его компенсации предусматривается система химической обработки питательной воды, включающая натрий-катионитовые фильтры. Для обеспечения необходимого умягчения воды производится двухступенчатое натрий-катионирование. Кроме того, для удаления из питательной воды растворённых газов в тепловой схеме котельной предусматривается установка деаэратора. Умягчённая и деаэрированная подаётся в экономайзеры.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

8

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Составными частями системы теплоснабжения предприятия являются системы горячего водоснабжения ( рисунок 2 ) и отопления ( рисунок 3 ).

Рис. 2. Схема горячего водоснабжения цеха.

1 – рекуперативный пароводяной подогреватель; 2 – конденсатоотводчик; 3 – редукционное устройство; 4 – расходомер пара; 5 – бак-аккумулятор горячей воды; 6 – насос; 7 – водоводяной теплообменник для догрева воды до t = 90 – 95⁰С; 8 – расходомер воды.

Пар из котельной редуцируется до давления 0,7 МПа и направляется в рекуперативные пароводяные подогреватели. Отработанный пар собирается конденсатоотводчиками и конденсат направляют в котельную.

Холодная вода поступает в выше указанные подогреватели, нагревается и уже нагретая вода с температурой примерно 65⁰С поступает в бак-аккумулятор горячей воды, служащий для создания запаса горячей воды. Насос повышает давление горячей воды для доставки её потребителю.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

9

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Также предусмотрен водоводяной теплообменник для догрева воды до t = 90 – 95⁰С. Работает он за счёт отработанной пароводяной смеси от технологических аппаратов. Конденсат направляется в котельную.

Рис. 2. Схема водяного отопления цеха.

1 – рекуперативный пароводяной подогреватель; 2 – редукционное устройство; 3 – расходомер пара; 4 – отопительный прибор; 5 – циркуляционный насос; 6 – конденсатоотводчик.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

10

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Пар из котельной редуцируется до давления 0,7 МПа и направляется в рекуперативные пароводяные подогреватели. Отработанный пар собирается конденсатоотводчиками и конденсат направляют в котельную.

Холодная вода поступает в выше указанные подогреватели, нагревается и уже нагретая вода с температурой не выше 95⁰С поступает непосредственно в приборы отопления. Циркуляцию обеспечивает циркуляционный насос. Предусмотрена подпитка системы в случае потерь вторичного теплоносителя.

Основное оборудование систем горячего водоснабжения и отопления установливается непосредственно в котельной.

Система горячего водоснабжения предприятия является открытой. Температура горячей воды, получаемой в пароводяных кожухотрубных подогревателях, составляет 65-70⁰С.

В системах отопления предприятий применяют перегретую воду температурой до 150⁰С, получаемую в пароводяных подогревателях. Температура обратной воды при этом составляет от 55 до 75⁰С. Для отопления технологического цеха наряду с горячей водой применяется также горячий воздух, получаемых в калориферах.

Для повышения эффективности использования энергоресурсов на предприятии предусматривается возможность 30-процентного сбора всей массы конденсата и частичного использования его теплоты в утилизационной установке. В связи с этим предусматривается только закрытая система сбора конденсата.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

11

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Обоснование типоразмера цеха цельно-кисломолочной продукции.

Технические и энерго-экономические характеристики предприятия по переработке молочного сырья существенным образом зависят от объёмов и ассортимента производимой продукции. В связи с этим типоразмер представляет собой суммарную сменную переработку сырья с учётом норм расхода цельного молока на производство заданных объёмов продукции.

Согласно заданию на курсовое проектирование определяются расходы следующих видов продукции в процентном соотношении:

· Молоко цельное – 42%;

· Кефир, йогурт – 30%;

· Простокваша – 6%;

· Ряженка – 22%.

На переработку цельного молока уходит большая часть теплоты, расходуемой на технологические нужды.

В зависимости от норм расхода на конкретный вид продукции подсчитываем расход молока цельного по отношению к готовому продукту.

Для производства молока цельного:

П_мол = 50 * 0,42 = 21т/смену;

П_мол = 21 * 0,895 = 18,795т/смену;

П_мол = 21 – 18,795 = 2,205т/смену.

Для производства кефира:

П_кеф = 50 * 0,30 = 15т/смену;

П_кеф = 15 * 13,485т/смену;

П_кеф = 15 – 13,485 = 1,515т/смену.

Для производства простокваши:

П_прост = 50 * 0,06 = 3т/смену;

П_прост = 3 * 0,899 = 2,697т/смену;

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

12

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

П_прост = 3 – 2,697 = 0,303т/смену.

Для производства ряженки:

П_ряж = 50 * 0,22 = 11т/смену;

П_ряж = 11 * 0,988 = 10,868т/смену;

П_ряж = 11 – 10,868 = 0,132 т/смену.

По расчёту видно. что наиболее экономичнее выпускать ряженку, т.к. с одной тонны сырья получается высокое количество продукта.

Σ П_{продукции} = П_мол + П_кеф + П_прост + П_ряж

Σ П_{продукции} = 50 + ( 2,205 + 1,515 + 0,303 + 0,132 ) = 54,155т/смену.

В результате производства готовой продукции 50т/смену требуется 54,155т/смену сырья.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

13

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Расчётная часть.

1. Обоснование и определение параметров теплоносителей.

1.1. Энтальпия влажного насыщенного пара определяется по формуле:

h_x = h^׳ + r * x;

где h_x – энтальпия влажного насыщенного пара, кДж/кг;

h^׳ – энтальпия кипящей воды, кДж/кг;

r – теплота парообразования, кДж/кг;

h_x = 778 + 2003 * 0,9 = 2580,7 кДж/кг;

1.2. Энтальпия пароконденсатной смеси определяется по формуле:

h_пкс =  h^׳ + r * x_пп;

где  h_пкс – энтальпия пароконденсатной смеси;

h_пкс = 778 + 2003 * 0,14 = 1058,4 кДж/кг

1.3. Энтальпия конденсата определяется по формуле:

h_к = с_в * t_к;

где с_в – теплоёмкость конденсата, кДж/кг;

h_к = 4,187 * 80 = 335 кДж/кг

1.4. Степень переохлаждения конденсата определяется по формуле:

∆t = t_н + t_к, ⁰С;

где t_н – температура насыщенного пара при давлении на выходе из теплообменного аппарата;

- для отопления:

∆t = 160 – 98 = 62 ⁰С

- для горячего водоснабжения:

∆t = 160 – 95 = 95 ⁰С

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

14

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Схема реперных точек системы теплоснабжения.

1 – котельная установка; 2 – распределительный паровой коллектор; 3 – водоподогреватель системы отопления; 4 – водоподогреватель системы горячего водоснабжения; 5 – редукционное устройство; 6 – смесительные теплоиспользующие аппараты; 7 – рекуперативные теплоиспользующие аппараты; 8 – утилизационный теплообменник; 9 – конденсатный бак.

2. Определение удельных расходов теплоты на выработку отдельных видов продукции.

2.1. Удельные расходы теплоты на выработку отдельного вида продукции определяются по формуле:

q = d * [ h * ( 1 – α_гп ) + ( h – h_пкс ) ] * 10^-3;

где d – удельные расходы пара на выработку продукции, т/т;

h – энтальпия пара, поступающего в цех, кДж/кг;

α_гп – доля “глухого” пара от его общего потребления;

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

15

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

h_пкс – энтальпия пароконденсатной смеси, кДж/кг;

q = 0,25 * [ 2457.9 * ( 1 – 0.4 ) + ( 2457.9 – 1058.4 ) ] * 10^-3 = 0.72 МДж

2.2. Расходы пара на выработку продукции определяются по формуле:

D = d * П;

где П – производство продукции, т/смену.

D = 0,25 * 54,155 = 13,54 т/смену

2.3. Расходы теплоты на выработку продукции определяются по формуле:

Q = q * П;

Q = 0.72 * 54,155 = 38,99 МДж/смену

3. Расчёт сменных расходов горячей воды, пара и теплоты на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжения.

3.1. Определение сменных расходов горячей воды, пара и теплоты на нужды горячего водоснабжения.

3.1.2. Расходы горячей воды на выработку отдельных видов продукции определяются по формуле:

D = W * П;

где w – удельные расходы горячей воды на выработку продукции, м³/т;

D = 0.47 * 54,155 = 25,45 м³/смену

3.1.2. Ненормируемый расход горячей воды на вспомогательные нужды определяется по формуле:

V_н = α_w * Σ V;

где α_w – доля ненормируемого потребления;

V_н = 0,47 * 25,45 = 11,96 м³/смену

3.1.3. Общий сменный расход горячей воды определяется по формуле:

V_гв = Σ V + V_н

V_гв = 25,45 + 11,96 = 37,41 м³/смену

3.1.4. Расход пара на нагрев воды в пароводяных подогревателях определяется по формуле:

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

16

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

где с – теплоёмкость воды, кДж/(кг*К); ρ – плотность воды, кг/м³; t_гв и t_хв – соответственно температуры горячей и холодной воды, ⁰С; h_х – энтальпия влажного насыщенного пара, кДж/кг; h_к – энтальпия конденсата при температуре конденсата t_к, кДж/кг; η_в – коэффициент полезного использования теплоты в водоподогревателях;

h_к = с * t_к

h_к = 4,187 * 95 = 403 кДж/кг;

3.1.5. Расход теплоты на нагрев воды для нужд горячего водоснабжения определяется по формуле:

Q_гв = D_гв * ( h_х – h_к ) * 10^-3

Q_гв = 4,24 * ( 2556,1 – 403 ) * 10^-3 = 9,67 МДж/смену.

3.2. Определение сменных расходов теплоты и пара на отопление зданий и сооружений:

3.2.1. Средние сменные расходы теплоты на отопление отдельных зданий и сооружение определяются по формуле:

Q_от = q_от * V_зд ( t_вн – t_н ) * τ_см * 10^-6

где V_зд – объём отапливаемых зданий по наружному периметру;

q_от – удельная отопительная характеристика отапливаемого здания при t_н, Вт/( м³ * К );

t_вн – температура воздуха внутри отапливаемых зданий, ⁰С;

t_н – средняя за отопительный период температура наружного воздуха, ⁰С;

τ_см – продолжительность работы смены, с;

Q_от = 0,58 * 23750 * ( 16 – ( -5,7 ) ) * 28800 * 10^-6 = 8,61 МДж/смену

где q_от = q_от * ( 1,3 + 0,01 * t_н );

где q_от = 0,47 * (1,3 +0,01 * ( -5,7 ) ) = 0,58 Вт/( м³ * К );

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

17

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

3.2.2. Максимальные сменные расходы теплоты на отопление отдельных зданий и сооружений определяются по формуле:

Q*_от = g*_от * V_зд *( t_вн – t_н* ) * τ_см * 10^-6

где V_зд* – объём отапливаемых зданий по наружному периметру;

t_н* – средняя за отопительный период температура наружного воздуха, ⁰С;

q*_от = 0,47 * ( 1,3 + 0,01 * ( -29 ) ) = 0,474 Вт/( м³ * К )

Q*_от = 0,474 * 23750 * ( 16 – ( -29 ) ) * 28800 * 10^-6 = 14,59 МДж/смену

3.2.3. Средние за отопительный период и максимальный сменные расходу пара на отопительные нужды определяются по формулам:

где h_к – энтальпия конденсата при температуре t_к, кДж/кг

3.3. Определение расходов теплоты и пара на нужды вентиляции.

3.3.1. Расход теплоты на нагрев воздуха в отдельных зданиях для среднеотопительного периода определяется по формуле:

Q_в = q_в * V^в_зд * ( t_вн – t_н ) * τ_см * 10^-9

где V^в_зд – объём вентиляционных помещений технологических цехов, м; q_в – удельные вентиляционные характеристики зданий, Вт/(м³*K);

V^в_зд = 0,4 * 23750 = 9500 м³

Q_в = 0,47 * 9500 * ( 16 – ( - 5,7 )) * 28800 * 10^-6 = 2,79 МДж/смену

3.3.2. Расход пара на нужды вентиляции отдельных цехов определяется по формуле:

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

18

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

где h_x – энтальпия влажного насыщенного пара, используемого в калориферах производственных цехов, кДж/кг; h_пкс – энтальпия пароконденсатной смеси после калориферов в отдельных цехах, кДж/кг; η_к – коэффициент полезного использования теплоты в калориферах;

4. Составление балансов потребления и выработки теплоты и пара.

4.1. Балансы потребления теплоты и пара характеризуют их распределение на основные и вспомогательные нужды предприятия и выражаются уравнениями:

Q_пот = Q_тн + Q_гв + Q_от + Q_в

D_пот = D_тн + D_гв + D_от + D_в

Q_пот = 38,99 + 9,67 + 14,59 + 2,79 = 66,04 МДж/смену;

D_пот = 13,54 + 4,49 + 7,17 + 2,35 = 27,55 т/смену;

4.2. При этом доли теплоты, расходуемой на различные нужды, определяются соотношениями:

α_тн = ( Q_тн / Q_пот ) * 100

α_гв = ( Q_гв / Q_пот ) * 100

α_от = ( Q_от / Q_пот ) * 100

α_в = ( Q_в / Q_пот ) * 100

α_тн = ( 38,99 / 66,04 ) * 100 = 59,04 %;

α_гв = ( 9.67 / 66,04 ) * 100 = 14,64 %;

α_от = ( 14.59 / 66,04 ) * 100 = 22,09 %;

α_в = ( 2.79 / 66,04 ) * 100 = 4,23 %;

4.3. Балансы выработки теплоты и пара характеризуют наиболее напряжённый режим работы котельной в сезон массовой переработки сырья, при наличии среднеотопительной нагрузки и выражаются уравнениями:

Q_выр = Q_тн + Q_гв + Q_от + Q_в + Q_сн

D_выр = D_тн + D_гв + D_от + D_в + D_сн

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

19

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Q_выр = 38,99 + 9,67 + 14,59 + 2,79 + 1,453 = 67,493 МДж/смену;

D_выр = 13,54 + 4,49 + 7,17 + 2,35 + 0,606 = 28,156 т/смену;

4.4. Расходы теплоты  Q_сн и пара D_сн на собственные нужды котельной определяются по формулам:

Q_сн = β_сн * ( Q_тн + Q_гв + Q_от + Q_в )

D_сн = β_сн * ( D_тн + D_гв + D_от + D_в )

где β_сн – доля теплоты, расходуемой на собственные нужды котельной;

Q_сн = 0,022 * ( 38,99 + 9,67 + 14,59 + 2,79 ) = 1,453 МДж/смену;

D_сн = 0,022 * ( 13,54 + 4,49 + 7,17 + 2,35 ) = 0,606 т/смену;

4.5. При этом доля теплоты, расходуемой на различные нужды, от общей выработки пара определяется по формуле:

β = ( Q / Q_выр ) * 100

β = ( 1,453 / 67,493 ) * 100 = 2,15 %

5. Построение графиков потребления теплоносителей.

5.1. Часовые расходы горячей воды по предприятию определяются по формуле:

γ_гв – коэффициент неравномерности графика потребления горячей воды предприятием;

Расчёт для других часовых интервалов аналогичен.

5.2. Часовые расходы пара на технологические нужды определяется по формуле:

где γ_тн – коэффициенты неравномерности графика потребления пара на технологические нужды;

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

20

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Расчёт для других часовых интервалов аналогичен.

5.3. Часовые расходы пара на выработку горячей воды определяются по формуле:

D^ч_гв =

Расчёт для других часовых интервалов аналогичен.

5.4. Часовые расходы пара на нужды отопления и вентиляции определяются из условия их равномерности в течение смены:

D^ч_от = D_от / 8;

D^ч_в = D_в / 8;

D^ч_от = 4,23 / 8 = 0,53 т/ч;

D^ч_в = 2,35 / 8 = 0,29 т/ч;

5.5. Часовые расходы пара на собственные нужды котельной определяютя по формуле:

D^ч_сн = β_сн * ( D^ч_тн + D^ч_гв + D^ч_от + D^ч_в );

D^ч_сн = 0,0216 * ( 1,33 + 0,38 + 0,53 +0,29 ) = 0,055 т/ч

Расчёт для других часовых интервалов аналогичен.

Сменный график потребления горячей воды.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

21

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Сменный график потребления пара.

6. Расчёт расхода топлива.

6.1. Максимальный часовой расход натурального топлива определяется по формуле:

где Q^р_н – низшая теплота сгорания топлива, кДж/м³;

6.2. Для перевода расхода натурального топлива в условное используется формула:

где 29300 – низшая теплота сгорания условного топлива, кДж/кг;

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

22

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

7. Расчёт и подбор водоподогревателей для систем отопления и горячего водоснабжения.

7.1. Тепловая мощность системы горячего водоснабжения определяется по формуле:

7.2. Тепловая мощность системы отопления определяется по формуле:

7.3. Требуемая суммарная поверхность нагрева водоподогревателей системы горячего водоснабжения определяется по формуле:

где ∆t_ср – средняя разность температур между паром и нагреваемой водой, ⁰С;

7.4. Средняя разность температур определяется на основании температурного графика водоподогревателя по формуле:

∆t_б – 99 ⁰С; ∆t_м – 90 ⁰С;                     ∆t_б – 94 ⁰С; ∆t_м – 24 ⁰С;

∆t_ср =  = 94,5 ⁰С;                    ∆t_ср =  = 59 ⁰С

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

23

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

7.5. Требуемая суммарная поверхность нагрева водоподогревателей системы отопления определяется по формуле:

7.6. Резерв установленной мощности водоподогревателей для систем горячего водоснабжения δF_гв и отопления δF_от определяется по формулам:

где F^ф_гв, F^ф_от – соответственно фактическая суммарная поверхность нагрева водоподогревателей для системы отопления и горячего водоснабжения;

δF_гв =  = 29,0%

Устанавливаем 3 подогревателя ПП 2 – 24 – 7 - IV

δF_от =  = 30,3%

Устанавливаем 3 подогревателя ПП 1 – 35 – 2 - II

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

24

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Охрана окружающей среды.

В современных условиях научно-технического прогресса и роста производительных сил общества, когда деятельность человека приобрела планетарные масштабы, проблема рационального использования природных ресурсов, их воспроизводства и охраны стала важнейшей социально-экономической и политической проблемой. Только на пути рационального научно обоснованного природоиспользования человек может достигнуть более высоких форм организации общества.

Устраняя разрушительное воздействие на биосферу, человечество путём разумной и целенаправленной деятельности вынуждено будет превращать её в нужную для человека природную среду, спроектированную с учётом глубоких познаний тайн природы, ноосферу.

Уделяется постоянное внимание охране и экономному использованию водных ресурсов. Надо только бережно относиться к запасам пресной воды, не допускать её перерасхода на производственные нужды, оберегать водные источники от истощения, заиления, загрязнения сточными водами.

Предусматриваются меры по снижению загрязнения атмосферного воздуха, улучшаются способы очистки воздуха в комплексах и производственных помещениях, мероприятия по снижению шума.

Быстрое увеличение масштабов производства и рост темпов освоения природных ресурсов и связанное с ними ухудшение экологической ситуации требуют постоянного совершенствования природоохранной работы. Важным шагом в этом направлении является принятие Верховным Советом Российской Федерации 5 марта 1992 г. Закона «Об охране окружающей природной среды», который в комплексе с мерами организационного, правового, экономического и воспитательного воздействия призван способствовать формированию и укреплению экологического правопорядка и обеспечению экологической безопасности на территории России. Объектами охраны окружающей природной среды являются: естественные экологические системы, озоновой слой атмосферы; земля, её недра, поверхностные и подземные воды, атмосферный воздух, леса и иная растительность, животный мир.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

25

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

В законе и последующих постановлениях и нормативных актах указано на необходимость совершенствования государственного управления в области охраны природы, материально-технического обеспечения и развития научных исследований. Внимание министерств, ведомств, предприятий и организаций обращено на строгое соблюдение правил рационального и комплексного использования природных ресурсов, на принятие мер по их охране от загрязнения, порчи, повреждения, истощения и разрушения. При разработке планов исследований главное внимание уделяется переходу к качественно новым технологиям, которые позволяют более эффективно использовать природные ресурсы при минимально отрицательных воздействиях на окружающую среду. В настоящее время сформирована система экологического контроля, состоящая из государственной службы наблюдения за состоянием окружающей природной среды, государственного, производственного и общественного контроля.

Контроль санитарного состояния окружающей среды в интересах обеспечения здоровья и нормальных условий труда и отдыха граждан осуществляет Министерство здравоохранения России.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

26

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Техника безопасности.

Производственная инструкция по обслуживанию котлов с приложением оперативной схемы трубопроводов котельной должна быть вывешена на рабочем месте оператора котельной.

Персонал котельной должен чётко знать и выполнять все требования, изложенные в производственной инструкции.

Обслуживание котлов может быть поручено лицам не моложе 18 лет, прошедшим медицинское освидетельствование, обученным по соответствующей программе и имеющим удостоверение квалификационной комиссии на право обслуживания котлов. Повторная проверка знаний этих лиц должна производится комиссией предприятия:

А) периодически ( не реже одного раза в 12 месяцев );

Б) при переходе на другое предприятие или обслуживание котлов другого типа;

В) при переводе обслуживаемых котлов на другой вид топлива.

При переводе персонала на обслуживание котлов, работающих на газообразном топливе, должна быть проведена дополнительная проверка знаний в порядке, установленном « Правилами безопасности в газовом хозяйстве ».

При вступлении на дежурство персонал котельной обязан ознакомится с записями в оперативном журнале, и проверить исправность обслуживаемых котлов и относящегося к ним оборудования, а также исправность аварийного освещения и связи для вызова администрации.

Приём и сдача смены должны оформляться старшим оператором по смене записью в оперативном журнале с указанием результатов проверки котлов и относящегося к ним оборудования, водоуказательных приборов, сигнализаторов предельных уровней воды, манометров, предохранительных клапанов, питательных приборов и средств автоматики.

Не разрешается принимать и сдавать смены во время ликвидации аварий в котельной

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

27

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Операторы котельной во время дежурства не должны отвлекаться от выполнения своих обязанностей, возложенных на них данной инструкцией.

Запрещается оставлять котлы без надзора до полного прекращения горения в топке, удаления из неё остатков топлива и снижения давления пара до нуля.

Посторонние лица могут допускаться в котельную только с разрешения администрации и в сопровождении её представителя.

Помещение котельной, котлы и всё оборудование должны содержаться в исправном виде и надлежащей чистоте.

Запрещается загромождать помещения котельной или хранить в нём какие-либо материалы и предметы. Проходы в котельной и выходы из неё должны быть всегда свободными. Двери для выхода из котельной должны легко открываться наружу.

До начала проведения каких-либо работ внутри котла, соединённого с другими котлами общими трубопроводами ( паропроводы, питательные, дренажные, спускные линии и т.п. ), а также перед осмотром или ремонтом элементов, работающих под давлением, при наличии опасности ожога людей паром или водой котёл должен быть отделён от всех трубопроводов заглушками.

Открывание люков и лючков, а также ремонт элементов котлов разрешается производить только при полном отсутствии давления. Перед открыванием люков и лючков, расположенных в пределах водяного пространства вода из элементов котлов и экономайзеров должна быть удалена.

Выполнение работ внутри топок и газоходов котлов допускается производить только при температуре не выше 50 – 60⁰С по письменному разрешению ( наряду-допуску ) начальника энергоцеха, выдаваемого после соответствующей проверки места работы. Пребывание одного и того же лица внутри котла или газохода при этих температурах не должно превышать 20 мин.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

28

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Перед началом работ топка и газоход должны быть хорошо провентилированы, освещены и надёжно защищены от возможного проникновения газов и пыли из газоходов работающих котлов. Чистота воздуха в топке или газоходах должна быть подтверждена анализатором.

На вентилях, задвижках и заслонках при отключении участков трубопроводов и газоходов, а также на пусковых устройствах дымососов и дутьевых вентиляторов должны быть вывешены плакаты: « Не включать – работают люди ».

При этом у пусковых устройств дымососов и дутьевых вентиляторов должны быть сняты плавкие вставки или отключены автоматы.

Установка и снятие заглушек должны производиться по наряду-допуску.

При работе в котле, на его площадках и в газоходах для освещения должно применяться напряжение не выше 12 В.

Перед закрытием люков и лазов необходимо проверить, нет ли внутри котла людей или посторонних предметов, а также наличие и исправность устройств, устанавливаемых внутри котла.

Если в котельной не работали все котлы, то при входе в неё следует проверить газоанализатором наличие газа в помещении.

При обнаружении признаков загазованности помещения котельной включение и выключение электроосвещения и электрооборудования, выполненного не во взрывозащищённом исполнении, растопка котлов, а также пользование открытым огнём запрещается.

Включение электроосвещения и искусственной приточки вентиляции разрешается только после того, как проверкой будет установлено, что помещение не загазовано.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

29

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

Список литературы.

·       СНиП 2.04.07 – 86 Тепловые сети / Госстрой СССР – М.: ЦИТП Госстрой СССР, 1988 – 48с.

·       Гост 21.605 – 82 Сети тепловые ( Тепломеханическая часть ) Госстрой СССР,  Москва 1989г.

·       СНиП 2.04.07 – 86 Внутренний водопровод и канализация зданий / Госстрой СССР – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986 – 56с.

·       Трубы стальные электросварные прямошовные / Государственный комитет стандартов совета министров СССР, Москва 1977г.

·       Трубы стальные бесшовные горячедеформированные / ГОСТ 8732 – 78 Государственный комитет стандартов совета министров СССР, Москва 1991г.

·       Условные обозначения трубопроводов / ГОСТ 21.206 – 93 Издательство стандартов, Минск 1994г.

·       Правила техники безопасности при эксплуатации теплоиспользующих установок и тепловых сетей, 1972г.

·       Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды / Госгортехнадзор России НПО ОБТ 1994г

·       СНиП 3.05.03 – 85 Тепловые сети / Госстрой СССР – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986 – 32с.

·       СНиП II-3 - 79* Строительная теплотехника / Минстрой России, Москва 1995г.

·       СНиП 3.05.05 – 84 Технологическое оборудование и технологические трубопроводы.

·       СНиП 2.04.14 – 88 Тепловая изоляция / Госстрой СССР, 1990г.

·       А. А. Николаев. Справочник проектировщика. Проектирование тепловой сети.

·       Обслуживание коммунальных котельных и тепловых сетей / Панин В. И., М.: Стройиздат, 1973 – 336с.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

30

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата

·       Справочник по теплоснабжению промышленных предприятий / В. В. Цветков, И. А. Бережнов, Издательство «Прапор», 1987г.

·       Тепловая изоляция / Г. Ф. Кузнецов, В. И. Бельский, В. П. Горбачёв и др., М.: Стройиздат, 1985 – 421с.

·       Теплотехническое оборудование и теплоснабжение промышленных предприятий / Б. Н. Голубков – М.: «Энергия», 1972 – 424с.

·       Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети ( учебник для вузов) - М.: Стройиздат, 1982 – 360с.

Теплоснабжение главного производственного корпуса ОАО МФ “Био-Тон”

Лист

31

Из

Лист

№ документа

Подп.

Дата