Модернизация паровой котельной

 

До основних заходів, щодо зменшення вібрації можна  віднести динамічне поглинання коливань – приєднання до захисного об’єкту системи, реакція якої зменшує розмах вібрації об’єкту в точках з’єднання системи.

 

5.2.4 Посудини  з надлишковим тиском

 

В котельні встановлено  обладнання, яке відноситься до посудин, що працюють під надлишковим тиском (парові котли, газопроводи, паропроводи). Це обладнання підлягає нагляду згідно «Правил устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением». Загальні вимоги безпеки до виробничого обладнання встановлені згідно ГОСТ 12.2.003 – 74. Електроприводи насосів, вентиляторів та іншого обладнання повинні бути виконані згідно «Правил влаштування електричних установок». Повинні передбачатись засоби захисту від електромагнітних і іонізуючих випромінювань, забруднень атмосфери парами, газами, пилом, впливи променистого тепла.

 Безпека виробничого устаткування забезпечується правильним вибором принципів його дії, кінематичних схем, конструктивних рішень. Засоби захисту повинні бути багатофункціональними, конструкції машин і механізмів повинні забезпечувати огородження небезпечних елементів, обладнання необхідно встановлювати так, щоб до них був можливий доступ для зручності обслуговування та огляду, ремонту та очищення. При неможливості або незручності механічного очищення внутрішніх поверхонь котлів варто застосовувати інші види очищення, для чого в конструкції передбачаються люки або інші отвори із заглушками.

Конструкція обладнання котельні повинна бути надійною і  забезпечувати безпеку випробування, монтажної експлуатації протягом терміну служби, а також забезпечувати доступ для його огляду, очищення, ремонту і можливість під’єднання захисних пристроїв, арматури, приладів контролю. Щоб уникнути випадкового викиду гарячих газів, пари або води в робочу зону, отвори на котлі оснащені дверцятами або кришками, конструкції яких повинні виключати самовільне їх відкривання.

Конструкцією  котла і водопідігрівника повинна  враховуватись можливість вільного теплового розширення його нагрівальних елементів. У елементах конструкції  котла, що стикається із гарячими газами, необхідно передбачати надійне охолодження стінок. Температури стінок і перепади цих температур не повинні перевищувати допустимих розрахункових значень.

Устаткування, при роботі якого можливий перегрів зовнішніх поверхонь, покривається негорючою теплоізоляцією або оснащується спеціальними пристроями, що запобігають підвищенню допустимого значення температури повітря в зоні дії обслуговуючого персоналу шляхом екранування. У конструкції устаткування передбачається захист обслуговуючого персоналу від теплового випромінювання, інтенсивність якого в зоні не повинна бути більше 3,5∙10² Вт/м².

Міцність і  щільність з’єднань котла перевіряється  при гідравлічних випробуваннях  тиском не менше 0,2 МПа протягом 5 хв без ознак протікання і запотівання. Конструкцією котлів передбачається пристрій для повного видалення води із пароводяного простору. Нижній припустимий рівень води в котлах повинен забезпечувати її вільне переміщення у циркуляційному контурі і бути на 100 мм вище верхньої точки поверхні зіткнення неізольованої стінки із гарячими газами.

 

5.3 Розрахунок блискавкозахисту

 

Розрахунок  блискавкозахисту проводиться для  визначення зони захисту, яка забезпечить захист будівлі газорозподільного пункту від поразки блискавкою.

 

Очікувана кількість ураження блискавкою в будівлю за відсутності блискавкозахисту

 

N=(S+6∙h)∙(L+6∙h)∙n∙10^-6,              (5.1)

де S, h, L – ширина, висота і довжина будівлі відповідно;

n – середнє  число ударів блискавкою в  1 км² земної поверхні в місцевості розташування будівлі. Для м. Вінниця інтенсивність грозової діяльності складає 60 гроз в рік, а число ударів блискавки в 1 км² земної поверхні дорівнює 9.

N=(12+6∙10)∙(60+6∙10)∙60∙10^-6=0,5.

 

Так як N=0,5<1 вибираємо зону захисту типу 5, категорія влаштування блискавкозахисту ІІ.

 

Оскільки трос блискавкозахисту проходить вздовж будівлі по її центру, то радіус зони захисту на висоті h=10 м становить

 

r_х=S/2 [м],                 (5.2)

r_х=12/2=6 (м).

 

Висота розміщення тросу

 

h=r+1,85∙h/17 [м],                (5.3)

h=6+1,85∙10/1,7=14,4 (м).

 

Висота опор

 

h_оп=h_т+2 [м],     (10.4) 

h_оп=14,4+2=16,4 (м).

 

Висота вершини конуса захисту

 

h_о=0,92∙h_т  [м],     (10.5)

h_о=0,92∙14,4=13,2 (м).

 

Радіус зони захисту на рівні землі

 

r_о=1,7h_т [м],      (10.6)

r_о=1,7∙14,4=24,4 (м).

 

Радіус зони захисту на висоті h=10 м

 

r_х=1,7∙(h_т-h/0,92) [м],     (10.7)

r_х=1,7∙(14,4-10/0,92)=6 (м).

 

Таким чином  зони захисту на висоті (r_х=6 м) і на рівні землі (r_о=24,4 м) забезпечують захист будівлі від поразки блискавкою.

 

 

 

Висновки

 

В даній роботі було проведено розрахунок та аналіз існуючої теплової схеми парової котельні, перевірку основного та допоміжного обладнання, виявлено недоліки роботи котельні. Котельня працює малоефективно, що призводить до перевитрати палива та електроенергії. Тому було модернізовано теплову схему котельні, суть якої полягає в установці котла більшої потужності. Розроблено математичну модель теплової схеми котельні.

Також було проведено тепловий розрахунок парового котла ДКВР 4-13, розрахунок модернізованої теплової схеми з новими котлами, підібрано нове основне і допоміжне обладнання, проведено порівняння техніко-економічних показників роботи котельні до і після модернізації. Економія палива в між опалювальний період складає 277 м³/с. Економія коштів становить 817 тис. грн.

Спроектовано охолодник випару з деаератора потужністю 100,3 кВт, (кожухотрубчастий двоходовий теплообмінник вертикального розташування з трубками 14/16 мм) та утилізатор пари вторинного скипання потужністю 55,14 кВт, в якому відбувається нагрів води, що дає змогу котельні економити 5,6 тис.грн/рік.

 

 

 

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

 

1   Бузников Е. Ф. Производственные и отопительные котельные/ Е.Ф. Бузников − М.: Энергоиздат, 1984.− 248с.

2. Ткаченко С. Й. Розрахунки теплових схем і основи проектування джерел теплопостачання/ С. Й. Ткаченко, М. М. Чепурний, Д. В. Степанов − Вінниця: ВНТУ, 2005. − 137с.
3. Чепурний М. М. Тепломасообмін в прикладах і задачах/ М. М. Чепурний,          Н. В. Резидент– Вінниця: ВНТУ, 2011. – 117 с.
4. Щеголёв М. М. Котельные установки: Учебник для вузов/ М. М. Щеголёв − М.: Энергоиздат, 1980.− 382с.
5. Чепурний М. М. Енергозбережні технології в теплоенергетиці/ М. М. Чепурний– Вінниця: ВНТУ, 2009. – 137 с.
6. Ковецкий В. М. Техническая, экономическая и экологическая оценка тепловых электрогенерирующих установок/ В. М. Ковецкий – М.: Энергоиздат, 2004. – 9с.
7. Тепловой расчет котлов (нормативный метод) – СПб.: НПО ЦКТИ, 1998. – 256 с.
8. Лебедев П. Д. Теплообменные сушильне и холодильные установки/                    П. Д. Лебедев – М.: Энергия, 1972. – 260с.
9. Чепурний М. М. Теплові розрахунки парогенераторів/ М. М. Чепурний,             Д. В. Степанов, Є. С. Корженко – Вінниця: ВНТУ, 2005. – 147 с.
10. Лялюк О. Г. Економіка енергетики/ О. Г. Лялюк – Вінниця: ВНТУ, 2009. – 118с.
11. Чепурний М. М. Розрахунки тепломасообмінних апаратів/ М. М. Чепурний,       С. Й. Ткаченко–  Вінниця: ВНТУ, 2006. – 129 с.
12. Степанова Н. Д. Теплові мережі. Навчальний посібник/ Н. Д. Степанова,            Д. В. Степанов − Вінниця: ВНТУ, 2009. – 135с.
13. Чепурний М. М. Джерела енергії теплотехнології/ М. М. Чепурний,                     С. Й. Ткаченко – Вінниця: ВНТУ, 1998. – 70 с.
14. Михеев М. А. Основы теплопередачи/ М. А. Михеев, И. М. Михеева – М.: Энергия. 1973. – 320 с.
15. Бондаренко Є. А. Основи охорони праці/ Є. А. Бондаренко, В. А. Дрончак,         Р. Я. Дупляк - Вінниця: ВНТУ, 2007 – 127с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДОДАТКИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток А

(обов’язковий)

 

                                                                               ЗАТВЕРДЖУЮ

 

Завідувач кафедри  ТЕ

д.т.н., проф.

 

                                                                                _________________С.Й.Ткаченко

                                                        Підпис     

“_____”______________2012р.

 

 

 

 

 

 

ТЕХНІЧНЕ  ЗАВДАННЯ

 

на бакалаврську дипломну роботу:

 

МОДЕРНІЗАЦІІЯ ПАРОВОЇ КОТЕЛЬНІ З КОТЛАМИ Е1/9

 

 

08-11.БДР.006.00.000 ТЗ

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                                           Керівник роботи:

________________________________

__________________ Корженко Є. С.

                                   Виконавець:

                                                 Студент гр. ТЕ − 08

__________________ Коліброда Т. В.

 

 

 

 

 

 

Вінниця ВНТУ 2012

1. Тематика розробки та галузі застосування

 

Розробка стосується теплоенергетики і призначена питанню модернізації парової котельні. Модернізація призводить до зменшення витрати палива і електроенергії та дозволяє розв’язати екологічні проблеми найбільш дешевими для економіки країни способами.

 

2. Мета та призначення розробки

 

Метою розробки є аналіз існуючої теплової схеми парової котельні, виявлення недоліків та варіанти їх усунення модернізацією теплової схеми парової котельні за допомогою установки парових котлів більшої потужності та енергозберігаючих установок, що призведе до значної економії коштів на паливо та електричну енергію.

 

3. Основи для виконання робіт

 

Основою для  розробки є наказ ректора ВНТУ №23 від 30.01.2012. До розгляду прийнято детальний аналіз роботи за існуючою тепловою схемою парової котельні, характеристик роботи котельні та виявлення перспективних шляхів підвищення її економічності, зокрема економія паливно-енергетичних ресурсів, виходячи з чого потрібно розробити і визначити оптимальний варіант модернізації теплової схеми.

 

4. Технічні вимоги

 

1. Підвищення коефіцієнта корисної дії котлоагрегатів;

4.2 Зменшення температури  відхідних газів;

4.3 Зменшення втрат теплоти з відхідними газами;

4.4 Зменшення витрати енергоресурсів;

4.5 Вимоги до надійності.

 

5. Економічні показники

 

Визначивши  річні експлуатаційні витрати визначити економію коштів  та собівартість виробленої теплоти.

 

6. Стадії та етапи розробки

 

• аналіз існуючої теплової схеми та перевірка обладнання;
• виявлення найперспективнішого варіанту модернізації;
• розрахунок модернізованої теплової схеми та підбір обладнання;
• визначення техніко-економічних показників до і після модернізації;
• розрахунок енергозберігаючих технологій;
• аналіз умов праці та заходи щодо їх покращення;
• розробка графічної документації.

Крайні терміни  виконання  ДР

 

Початок розробки   ”____” _____________ 2012 р.

Кінець розробки     ”____” _____________ 2012 р.

 

7 Порядок контролю та прийняття дипломної роботи

 

Виконання етапів графічної та розрахункової документації дипломної роботи контролюється керівником згідно з графіком виконання роботи.

Прийняття роботи здійснюється комісією затвердженою зав. кафедрою згідно з графіком захисту.

Коректування  технічного завдання допускається з дозволу керівника роботи.

 

Розробив студент  групи ТЕ - 08         _______________        Коліброда Т. В.

                                                                                                                                                (підпис, прізвище та ініціали)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток Б

(довідковий)

 

Загальна характеристика математичної моделі

 

Розроблено  математичну модель теплової схеми  котельні. Дана математична модель є лінійною, структурною, дескриптивною, складається з 24 рівнянь та розв’язується алгоритмічним методом.