Система водоподготовки на заводе 'Освар'

Система водоподготовки на заводе 'Освар'

Оглавление

Введение

1. История завода “Освар”

2. Анализ хозяйства

2.1 Общая характеристика

2.2 Описание оборудования

2.2.1 Техническая характеристика котла ДКВР

2.3 Устройство и принцип работы рециркуляционного насоса

2.4.1 Технические параметры насоса НКУ-250

2.5 Технологическая схема работы деаэрационно-питательной установки (ДПУ)

2.5.1 Устройство и принцип действия деаэратора

2.5.2 Техническая характеристика деаэратора ДА-200

2.6 Устройство и принцип действия питательного насоса типа ПЭ

2.6.1 Техническая характеристика питательного насоса

2.7 Устройство и принцип действия сепаратора непрерывной продувки

2.8 Описание подсистем

2.9 Тепловая схема котельной

2.10 Постановка задачи дипломного проектирования

. Расчетная часть

.1 Тепловой расчет котла ДКВР

3.2 Баланс энергоносителей котельной

3.3 Определение производительности ХВО

3.4 Анализ исходной воды

3.5 Выбор схемы умягчения воды

3.6 Расчет системы осветления и коагуляции воды

3.6.1 Расчет отстойника

3.6.2 Расчет системы коагуляции

3.6.3 Расчет системы подщелачивания

3.7 Расчет системы умягчения воды

3.7.2 Расчет фильтров натрий-катионирования первой ступени

3.7.3 Подбор солерастворителя

3.8. Расчет вспомогательного оборудования

3.8.1 Определение расхода пара на деаэратор атмосферного типа

3.8.2 Расчет питательных баков

3.9 Гидравлический расчет трубопровода

3.9.1 Гидравлический расчет трубопровода

3.9.3 Гидравлический расчет водовода технической воды

3.10 Расчет схемы электроснабжения

3.10.1 Выбор и обоснование схемы электроснабжения участка котельной УСТК

3.10.2 Расчет электрических нагрузок котельной УСТК

3.10.3 Выбор марки и сечения проводов и кабелей

3.10.4 Выбор предохранителей

3.10.5 Выбор автоматических выключателей

3.10.6 Выбор мощности трансформаторов цеховой подстанции

3.10.7 Компенсация реактивной мощности

3.10.8 Расчет питающей линии 10 кВ

3.10.9 Конструктивное выполнение сети 0,4 кВ

4.Безопасность и экологичность

4.1 Безопасность при производстве работ

4.1.1 Требования безопасности перед началом работ

4.1.2 Требования безопасности при работе в химической лаборатории

4.1.3 Требования безопасности при работе с оборудованием

4.1.4 Требования безопасности при окончание работ

4.2 Микроклимат рабочего места

4.3 Электробезопасность

4.5 Пожаро и взрывобезопасность

5.1 Режим работы химводоочистки

5.2 Штат ХВО

5.3     Смета затрат

5.4 Реконструкция ХВО

Заключение

Введение

Вода имеет ключевое значение в процессах появления жизни на Земле и ее постоянном поддержании, поскольку именно вода формирует климат, а еще она необходима для химических процессов, происходящих в телах людей и животных. На данный момент качество воды в различных регионах страны может сильно отличаться (все зависит от численности населения, рек, стоков, наличия крупных предприятий), но в целом вода не может похвастаться высоким качеством, а простые угольные фильтры не в состоянии произвести максимальную водоочистку, избавить ее ото всех примесей и бактерий. Для повышения качества водоочистки приходится использовать самые современные технологии, а процесс очистки делать по-настоящему комплексным и проводить водоподготовку.

Водоподготовка - цикл мероприятий по водоочистке, который осуществляется с помощью установок умягчения, обезжелезивания и другого оборудования. Промышленная водоподготовка обеспечивается не только благодаря установкам умягчения и обезжелезивания, но также с помощью сорбционных, осадочных установок и УФ-обеззараживателей. Используя подобную автоматизированную технику для промышленной водоподготовки, можно сделать водоочистку практически непрерывным процессом, не тормозящим производство и обеспечивающим все стадии работ водой необходимого качества.

Обезжелезивание - процесс быстрой водоочистки при помощи обезжелезивателя, который производится в двух основных вариациях. В реагентный обезжелезиватель, используемый в быту и на промышленной водоподготовке, для улучшения и ускорения обезжелезивания засыпаются специальные вещества. Безреагентный обезжелезиватель для промышленной водоподготовки осуществляет водоподготовку каталитическим методом.

Кроме обезжелезивания, в промышленной водоподготовке часто проводится умягчение воды, которое осуществляется посредством специализированного оборудования. Жесткая вода не только противопоказана для питья, без проведения водоочистки она также влияет на работу оборудования, так как нагревающие элементы быстро зарастают и в конце концов ломаются.

Оборудование для умягчения воды производится с различной системой периодов регенерации: водоочистка по таймеру, водоочистка по водосчетчику, беспрерывная водоочистка. Умягчение воды во время промышленной водоподготовки производится с помощью метода ионного обмена, реагентного умягчения или нанофильтрации, которые даже при непрерывной водоочистке справляются с ионами кальция и магния, губительными для оборудования последующей водоподготовки.

Иногда возникает необходимость водоподготовки посредством водоочистки от больших остаточных элементов, примесей или же видимых частиц. Для такой водоподготовки используются особые осадочные установки, удаляющие из водопроводной или добытой из скважин воды песок, ржавчину или другие материалы. То есть осадочная техника занимается механической водоочисткой, важной, например, для коммунальных служб и различных предприятий. Если существует опасность потребления неочищенной от грубых частиц воды, то использовать ее в производстве опасно - техника может быстро выйти из строя.

Использование воды в котельных агрегатах связано с рядом затруднений, возникающих главным образом потому, что вода содержит вещества способные нарушать нормальную работу котельного агрегата. Из воды или под ее воздействием на внутренних поверхностях нагрева котельных агрегатов нередко возникают отложения, которые, обладая низкой теплопроводностью, вызывают перегрев металла труб, уменьшающий ее прочность. Вследствие ряда причин некоторое количество примесей, содержащихся в котловой воде, переходит в вырабатываемый паровыми котельными агрегатами пар. При этом отдельные примеси, например кремниевая кислота, склонны при некоторых условиях переходить из воды в пар в большем количестве, чем другие. Унесённые из котельного агрегата примеси выпадают из парового потока по тракту движения в виде различных твёрдых соединений, образующих иногда значительные отложения в пароперегревателе и проточной части турбин электростанций, что приводит к нарушению их нормальной работы. Поэтому предотвращение уноса примесей с паром или ограничение его некоторым доступным минимумом является весьма важным для обеспечения надёжной работы котельных и электростанций. Металл на различных участках пароводяного тракта омывается водой разного состава. При этом создаются условия, при которых вода или пар на отдельных участках приобретают агрессивные свойства и разрушают металл. Этот процесс, называемый коррозией, может вызывать нарушение нормальной работы теплосилового оборудования. Обеспечение надёжной работы котельной и электростанции предполагает, следовательно, устранение не только накипных отложений и солевых заносов, но и коррозионных повреждений.

Для устранения отмеченных недостатков водного режима существенное значение имеет соответствующая обработка воды и конденсата, поступающих в питательную систему котельного агрегата. Сюда входят различные технологические процессы: осветление, умягчение, обессоливание, обескремниевание, дегазация воды и другое.

Таким образом, конечной целью водоподготовки является достижение экономного и надёжного водного режима работы котельных и электростанций путём изыскания и внедрения соответствующих способов подготовки воды и организации внутрикотловых процессов.

1. История завода “Освар”

Разбивка основного корпуса завода относится к 1967 г. К тому времени имелась уже техническая документация на сооружение первых объектов - склада химикатов и нефтепродуктов, пожарного депо, автогаража, 66-квартирного жилого дома. Параллельно со строительством осваивается и выпуск продукции. Через два года началось производство первых партий переносной и подкапотной ламп, розеток, а еще через год начинается выпуск изделий для ВАЗа, в их числе - прикуриватели, лампы багажника и плафоны салона. Осваивается выпуск нестандартного оборудования. Все цеха размещались на временных площадях.

Официально завод считается введенным в строй действующих в декабре 1975 года. Первым директором завода был К.Я.Багаев, весьма энергичный и грамотный специалист, принимавший оперативные меры к ускорению организации производства продукции еще на временных площадях, в свое время побывавший на предприятии итальянской фирмы "ФИАТ", с которым СССР имел контракт на закупку оборудования для ВАЗа.

Из основных цехов первым был пущен в эксплуатацию литейный, выпускавший поначалу (1973 г.) продукции на 336 тыс. руб., но уже с 1 января 1975 г. объем его производства возрос в четыре с половиной раза, а в следующем году цех вышел на проектную мощность. К тому времени Вяз-никовский завод автотракторной осветительной арматуры (ВЗАОА) представлял собой специализированное предприятие по производству фар и подфарников, подкапотных ламп и плафонов салона, световозвращателей и другой осветительной арматуры. Преобладающая часть этой продукции шла на комплектацию автомобилей, выпускаемых Волжским, Горьковским, Камским, им.Ленинского комсомола автозаводами. Свыше 20 процентов продукции изготавливается в экспортном и тропическом исполнении, а в скором времени (1976 г.) два изделия производятся с государственным Знаком качества.

В этом же году вводятся в строй новые производственные ппощади (11.4 тыс.кв.м.), часть (3.3 тыс.кв.м.) бытового корпуса, станции первого и третьего подъемов, станция оборотного водоснабжения, 125-квартирный дом и ряд других объектов. Завод продолжает строиться. В 1976 году осваивается более 6,5 миллионов рублей капитальных вложений, а всего вводится в эксплуатацию производственных фондов на 9 миллионов рублей.

год характерен для предприятия тем, что объем производства по сравнению с 1975 годом увеличился в два с лишним раза/коллектив успешно справляется с возросшими затратами и обеспечивает дальнейший выпуск продукции на 804 тысяч руб. А в следующем году проектное задание пересматривается в сторону значительного увеличения. Год десятой и одиннадцатой пятилеток являются годами технического перевооружения цехов основного и вспомогательного производства. Это весьма важный этап в развитии предприятия, период твердого становления коллектива, устойчивой работы над улучшением всех технико-экономических показателей. Совершенствуется конструкция изделий, продукция завода пользуется широким спросом не только предприятий-потребителей, но и торгующих организаций, системы автотехобслуживания.

В том же, 1979 году, производство вырастает более чем на одну пятую. Это было достигнуто в основном за счет массового выпуска новых изделий - переключателей и герметичных фонарей. Среди цехов основного производства лучший результат показывает цех металлопокрытий, перемещенный на новые производственные площади (25 тыс.кв.м.) и осваивающий высокопроизводителные гальваноавтоматы.

К тому времени внедряется комплексная система управления качеством. Завод уже на протяжении ряда лет удерживает переходящее Красное знамя, с весомыми результатами встречает знаменательные для нашего города даты, рапортует об успешном выполнении своих соц. обязательств. В 1977 году достигается очередной трудовой успех - осваивается фара с галогеновой лампой, которая по техническим данным во много раз превосходит фару с обычной лампой накаливания.

В следующем году 18 изделий завода удостаиваются государственного знака качества или одна пятая часть от общего объема. К концу же десятой пятилетки с почетным пятиугольником реализуются уже изделия 28 наименований.

Коллектив завода наращивает темпы производства товарной продукции. Если в 1982 году объем выпуска вырос на 17,7 процента, то в 1983 году - на 25.3,1985 году - на 33.5 процента. Более чем на 2 миллиона руб. ежегодно увеличивается производство электрооборудования, как за счет новых изделий, так и увеличения выпуска уже освоенных. В 1982-84 годах освоено 120 наименований. Основными изделиями теперь являются фары автомобильные, подфарники и задние фонари легковых и грузовых автомобилей, плафоны, фонари освещения номерного знака, световозвращатели, фонари заднего хода, переключатели, контрольные и переносные лампы, указатели поворота, прочие изделия, запасные части. Главными же потребителями нашей продукции по-прежнему остаются заводы-автогиганты. А экспортируется продукция более чем в 20 стран мира.

Широко применяется высокопроизводительная техника, используются многофункциональные прессы-автоматы, автоматы многоползунковые, универсальные гибочные, специальные металлорежущие полуавтоматы, станки с многошпиндельными головками, автоматическая линия цинкования барабанного типа фирмы "Гальванотехника" (ГДР), автоматическая линия трехслойного покрытия фирмы "Коциммер" (Италия) и другое современное оборудование. В производстве изделий из пластмасс применяются, например, тоже автоматы отечественные и импортные, в цехе цветного литья под давлением - высокопроизводительные литьевые машины. В литейном, кстати, смонтированы пять автоманипуляторов, пущена в эксплуатацию виброгальтовочная машина, значительно облегчающая труд опиловщиц. В инструментальном - установка газофазной металлизации.

Отдел механизации и автоматизации предприятия - одно из важнейших звеньев, обеспечивающих научно-технический прогресс, занимается станкостроением не только для собственных нужд, но и для предприятий министерства автомобильной промышленности. Большим достижением отдела является установка алюминирования, демонстрировавшаяся в 1984 году на ВДНХ СССР и получившая медали всех достоинств. ОМА много уделяет внимания вопросам роботизации технологических процессов, механизации транспортно-погрузочных операций. В соответствии с производственным планом на заводе ежегодно разрабатывается комплексный план новой техники, направленный на повышение производительности труда, уровня механизации и автоматизации производственных процессов, экономии электроэнергии, материалов, снижение себестоимости продукции. План новой техники в десятой пятилетке, например, был успешно выполнен, и при задании получить экономический эффект в один миллион сто восемнадцать тысяч рублей и высвободить условно 390 человек, выполнено составило соответственно 1 миллион 252 тыс. руб. и 413 человек. Начиная с 1982 года внедряются промышленные роботы манипуляторы, первые из которых внедрены в прессовом цехе при штамповке корпуса потолочного плафона.

Одиннадцатая пятилетка - особая веха для завода. Это годы дальнейшего совершенствования всех звеньев производства, освоения новой техники, значительного увеличения мощности. Только за первые четыре года внедряются около 340 мероприятий комплексного плана с экономическим эффектом (полученным от снижения себестоимости продукции) свыше 1.6 миллионов руб. За этот период высвобождается численность промышленного персонала. Продолжается освоение промышленных роботов и роботов манипуляторов. Они внедряются в сборочном цехе при съеме деталей с пресса, в литейном. Это дает возможность наращивать производительность труда, улучшать качество отливок, наладить ритмичность в работе.

В прессовом цехе немало технологических процессов внедрено по автоматической линии с применением валовых и пневмоклещевых подач, многоползунковых и многопозиционных прессов-автоматов. В результате в прессовом производстве три четверти объема выпускаемых деталей изготавливается в автомобильном регионе^В сборочном цехе N 6 запускается в эксплуатацию новый конвейер.

Принимаются другие энергичные меры к оснащению цехов не только основного производства новейшей техникой, но и к внедрению прогрессивных технологий, организации таких форм труда, которые бы максимально отвечали как интересам экономики предприятия, так и интересам всех, кто трудится на нем. И это понятно, завод готовится к будущей 12 пятилетке. А курс известен - на интенсификацию.

Этот пульс времени постоянно ощущается всем коллективом, сказывается на его делах. Новые условия хозяйственной механизации диктует все более жесткие условия, ориентируют на углубляющуюся теперь экономическую перестройку. Тогда впервые по заводу доводится и новый показатель - 100-процентное выполнение плана по поставкам. С введением его все силы были мобилизованы на обеспечение требований времени. Надо отдать должное, что коллектив с честью выдержал такой экзамен и до последнего момента не допускал каких-либо срывов, не подводил своих потребителей.

пятилетка характеризуется и освоением еще ряда изделий. За этот период разработано их 39, а в производство освоено 32, в их числе плафон, предохранитель термобиметаллический, дверной катафот, контрольная лампа, блок контрольных ламп для грузовых автомобилей, переносок и подкапотные лампы, блок контрольных ламп для автомобилей и для тракторов. Все новые изделия по техническому уровню соответствуют высшей категории качества, а внешние светотехнические проборы - международным правилам ЕЭК ООН.

Всего же за десятилетие к 1985 г.- было разработано 71 изделие, внедрено 64.

Эти годы обеспечены значительными событиями в жизни трудового коллектива. Освоены десятки тысяч кв. метров производственных площадей, сданы в эксплуатацию цех металлопокрытий, сборочные цеха N6 и N 7, цех пластмасс, ряд вспомогательных объектов, подготовлен ряд вспомогательных объектов, подготовлен и сдан новый инструментальный цех.

Забота о кадрах - забота прежде всего самого завода. Учебно-материальной базой становится СПТУ-20, которое открыто в 1972 году. За время своего существования училище подготовило также для нашего предприятия более тысячи специалистов рабочих разных профессий: слесарей-инструментальщиков, слесарей сборщиков, токарей, фрезеровщиков, электромонтеров. Училище располагает необходимым оборудованием, кабинетами и классами, мастерскими, спортзалом и т.д.

При заводе с 1978 года работает вечернее отделение этого училища (при СПТУ-20) по повышению квалификации рабочих. Передовиков производства трудовой коллектив направляет в высшие учебные заведения и техникумы Минавтопредприятия. Завод подготовил более 150 специалистов высшего класса. Для передачи знаний, трудовых навыков, передовых приемов организации, действуют школы передового опыта, проводится традиционная встреча профессионального мастерства.

2. Анализ хозяйства

.1 Общая характеристика

Котельная ОАО « Освар» была пущена в эксплуатацию в 1967 году. Она представляет собой здания единого объема с размерами в плане 18х54 м и высотой 14,4 м. В котельной установлено 3 водогрейных котла марки ПТВМ - 30, а также 2 котла марки ДКВР20 - 13 паропроизводительностью 20 т/ч и 1 котел марки ДЕ 25 - 14 паропроизводительностью 25 т/ч.

Котлы ПТВМ - 30 используют для получения высокотемпературной воды в зимний период года. В летний период года водогрейные котлы отключаются, и приготовление высокотемпературной воды для горячего водоснабжения в водонагревательной установке.

Выработанный котлами пар с давлением 1,3 - 1,4 МПа проходит через редукционную установку с давлением 0,6 МПа отпускается технологическим потреблением или используется на собственные нужды котельной.

Воэврат конденсата от технологических потребителей составляет 26 %. Он поступает в баки отдельно стоящей станции перекачки конденсата, а от подогревательных установок котельной конденсат по напорной схеме поступает в деаэраторные баки.

На первом этапе котельной находится станция ХВО, которая предназначена для приготовления воды определенного качества и выполнения утечек воды из системы теплоснабжения.

Отработка питательной и подпиточной воды производится по схеме «NA-катионирования». Максимальная производительность ХВО - 65 т/ч. К установке приняты четыре NA-катионитных фильтра диаметром 1500 и 2000 мм, загруженные искусственной смолой КУ - 2, из них два - первой ступени, один - второй ступени и один резервный, обычно используемый для работы на второй ступени в период регенерации основного фильтра и в качестве резервного - при ремонте одного из фильтров.

Регенерация фильтров производится раствором поваренной соли. Для хранения соли предусмотрен специальный бак, где она находится в виде насыщенного раствора.

Удаление из воды растворенных в ней газов, производителя в атмосферных деаэраторах барботажного типа. К установке приняты два деаратора ДСА - 75 и ДСА - 25 общей производительностью 100 м3/ч

Котельная состоит из:

Участок котло-агрегатов.

В типовом проекте котельной приняты котлы ДКВР 4/13 без пароперегревателей поставки Бийского котельного завода.

Производительность котла при номинальных параметрах (Рн = 13 кгс/см, t п.п = 25ОС) 4 т/ч, расчётная производительность 6 т/ч при параметрах Р i 13атм. t н.п = 194,ГС, температура питательной воды 104'С.

Котёл комплектуется блочным чугунным экономайзером типа ЭП2 142 поверхность нагрева 141,6 м, дымососом ДН - 10 и дутьевым вентилятором ВДН - 8. Забор воздуха осуществляется из верхней зоны котельной и снаружи.

Котел оборудован горелками ГМГ по 2 шт. на котел.

Обмуровка котлов и газоходов снабжена взрывными клапанами.

Деаэраторная питательная установка.

Деаэраторная питательная установка состоит из деаэраторной установки ДСА -15 производительностью 15 т/ч, состоящей из деаэраторной колонки, бака V = 10 м, охладителя вьптора F = 2 м, гидрозатвора конструкции ЦКТИ, 3-ёх паровых насосов типа ПДВ 16/20, трубопроводов и площадок обслуживания. Деаэратор расположен на отметке +3,0 над питательным насосом.

Сетевая установка.

Теплопроизводительность водоподогревательной установки равна 4.0 Гкал/ч (по отпуску тепла).

Температурный график тепловой сети 95/70.Подпитка теплосети производится из деаэраторного бака питательной воды.Сетевая установка состоит из двух спаренных блоков подогревателя сетевой воды БПСВ - 2* 16,0/20,0 теплопроизводительностью 3,6 - 4,3 Гкал/ч, трёх сетевых насосов4К - 69, двух подпиточных насосов 2К - 20/30 (2К - 6) и трубопроводов в пределах установки.

Каждый блок БПСВ - 16,0/20,0 состоит из пароводяного подогревателя 130СТ34 -531 - 68 с Н = 16,0 м, двухсекционного водоводяного подогревателя (охладителя конденсата) 2* 130СТ34 - 531 - 68 с Н Щ 20,0 м и регулятора перелива Т - 22 - 1. Блок сетевой установки выполнен с учётом возможности установки блока заводского изготовителя.

Мазутоснабжение котельной.

Для проектируемой котельной аварийным топливом является высокосернисгый мазут марки Ml00 с теплотой сгорания Qh 1 9650 ккал/кг. Для сжигания мазута на каждом котле установлены по две газомазутные горелки ГМГ - 2 завода Ильмариня. Наружное мазутное хозяйство запроектировано по типовому проекту $k 903 - 2 2' тип 2 с подземным расположением резервуаров ёмкостью 100 м.

Установка горячего водоснабжения

Теплопроизводительность установки по отпуску тепла равна 0,97 Гкал/ч. Температура горячей воды 65°С. Установка системы горячего водоснабжения состоит из блока подогревателя горячей воды, трёх циркуляционных насосов ЗК - 6 (2 рабочих и один резервный), бака - аккумулятора ёмкостью 15 м и трубопроводов в пределах установки.

Блок подогревателя системы горячего водоснабжения состоит из пароводяного подогревателя 01ОСТ 34 - 531 - 68 с Н = 9,5 м. двухсекционного водоводяного подогревателя (охладителя конденсата) 2*09ОСТ34 - 588 - 68 с Н = 2*3,4 = 6,8 м и регулятора перелива Т - 22 - 1.

Газооборудование котельной

Для котельной с тремя котлами ДКВР 4/13 основным топливом служит природный газ с теплотой сгорания Qh = 8400 ккал/нм.Котельная снабжается газом от сети высокого давления Р < 6 атм.Снижение давления газа с Pi < 6 атм. до Р2 < 0,045 атм. производится в ГРУ, которая расположена на отметке + 0,00.Работа котлов на газе запроектирована автоматикой безопасности и регулирование.

Трубопроводы котельной

Сборные паропроводы (давлением 13 атм. и 6 атм.) проложены перед фронтом котлов на площадке с отметкой обслуживания + 3,0 м. Паропроводы имеют отвод на производство, сетевую установку, деаэратор, собственных нужд котельной и установку горячего водоснабжения.Выводы теплосети предусмотрены в канале. Мазутопроводы и газопроводы монтируются вдоль фронта котлов. Продувочные и сливные трубопроводы проложены в канале сзади котлов.

Водоподготовка

Водоподготонительная установка отопительно-производсвенной котельной предназначается для восполнения потерь пара конденсата, питающего паровые копы, и для подпитки тепловых сетей с закрытой системой теплоснабжения. Проектом принята двухступенчатое натрий-катионирование с фильтрами диаметром 1000 мм Нел = 2000 мм, предусматривается мокрое хранение если в двухячейковом железо-бетонном бункере ёмкостью 2*3 м. Подача раствора соли в фильтры осуществляется инжектором. Для использования тепла непрерывной продувки запроектирован сепаратор непрерывной продувки диаметром 630 мм V - 0.7 м и теплообменником производительностью 5 - 10 т/ч. Для идроперегрузки фильтров устанавливают бак гидроперегрузки ёмкостью 2,4 м к водоструйный насос. Для снижения относительной щёлочности в проекте предусмотрена установка нитротирования (бак - мешалка, насосы - дозаторы)

При большом содержании углекислоты в паре, если допускается содержание в нём аммиака, возможно осуществить титрирование химически очищенной воды, используя для этого оборудования нитротирование.Расчётная производительность водоподготовительной установки определяется пароводяным балансом, составляет 7,5 т/ч.

) Участок тепловых сетей (обслуживание магистральных трубопроводов пара и горячей воды).

) Электрослужба (обслуживание и ремонт электрооборудования).

) Участок подготовки ремонтов.

) Газовый участок.

.2 Описание оборудования

Паровым котлом называется комплекс агрегатов, предназначенных для получения пара. Этот комплекс состоит из ряда теплообменных устройств, связанных между собой и служащих для передачи тепла от продуктов сгорания топлива через поверхности нагрева к воде. Исходным носителем энергии, наличие которого необходимо для образования пара из воды, служит топливо. Объектом автоматизации является паровой котел ДКВР-4/13 ГМ (двухбарабанный котел водотрубный реконструированный паропроизводительностью 4 т/ч, рабочим давлением пара 13 кгс/см², газомазутный). Он разработан ЦКТИ им. И.И.Ползунова и изготовлен на Бийском котельном заводе. Паровой котел ДКВР-4/13 ГМ (рис. 2.1) предназначен для получения насыщенного пара давлением 1,3 МПа с температурой 194 °С. Котел с естественной циркуляцией. В качестве топлива используется природный газ. Котел имеет П-образную компоновку и представляет собой две вертикальные призматические шахты, соединенные вверху горизонтальным газоходом.

В топочной камере котла по всему периметру и вдоль всей высоты стен располагаются трубные плоские системы - топочные экраны. Они выполнены из свариваемых между собой труб, образующих сплошную (газонепроницаемую) оболочку. Газоплотная экранная система покрыта оболочкой из теплоизоляционного материала, которая уменьшает потери теплоты от наружного охлаждения стен агрегата, обеспечивает нормальные санитарно-гигиенические условия в помещении и исключает возможность ожогов персонала.

Топка котла имеет четыре экрана: два боковых, фронтовой и задний. Топочная камера в целях предупреждения затягивания пламени в конвективный пучок и уменьшения потерь с уходящими дымовыми газами, разделена перегородкой на две части: топку и камеру догорания. Котел имеет верхний и нижний барабаны внутренним диаметром 1000 мм на давление 1,4 МПа, изготовленные из стали 16ГС с толщиной стенки 13 мм, расположенные в продольной оси котла. Верхний барабан длиннее нижнего и в него введены все трубы экранов, нижние части этих труб присоединены к коллекторам сваркой. Верхние и нижние части труб кипятильного пучка собраны в верхнем и нижнем барабанах котла и развальцованы. Меньшая по размерам длина нижнего барабана позволяет иметь свободное пространство в топке для размещения любого топочного устройства. Нижний барабан является шлакоотстойником и оборудован перфориро-ванной трубой для периодической продувки и штуцером для спуска воды.

Внутри кипятильного пучка имеется чугунная перегородка, которая делит его на первый и второй газоходы. Для создания циркуляционного контура в экранах, передний конец каждого экранного коллектора соединен опускной необогреваемой трубой с верхним барабаном, а задний конец - перепускной трубой с нижним барабаном. Вода поступает в боковые экраны одновременно из верхнего барабана по передним опускным трубам, а из нижнего барабана - по перепускным. Такая схема питания боковых экранов повышает надежность работы котла при пониженном уровне воды в верхнем барабане, увеличивает кратность циркуляции.

Рис.2.1 Котел-ДКВР

- горелочное устройство, 2 - экранные трубы, 3 - верхний барабан, 4 - манометр, 5 - предохранительные клапаны, 6 - трубы питательной воды, 7 - сепаратор пара, 8 - камера догорания, 9 - кипятильные трубы, 10 - обдувочное устройство, 11 - нижний барабан, 12 - продувочный трубопровод.

Для осмотра барабанов и очистки труб на днищах котла имеются лазы размером 325х400 мм. Для удаления отложений шлама в котле имеются торцевые лючки на нижних камерах экранов. Для периодической продувки камер имеются штуцеры диаметром 32х3 мм. Котел комплектуется питательным экономайзером, газомазутной грелкой, дымососом, дутьевым вентилятором, деаэратором питательной воды.

2.2.1 Техническая характеристика котла ДКВР

Ниже приводится таблица, отражающая краткие тепловые характеристики котлов. Таблица составлена на основе технологической инструкции.

Таблица 2.1 - Тепловая характеристика котлов ДКВР

2.3 Устройство и принцип работы рециркуляционного насоса

Рециркуляционный насос предназначен для принудительной циркуляции воды в водяном контуре.

Насос состоит из приводной и проточной частей. Приводная часть состоит из опорного кронштейна, в котором на подшипниках установлен вал насоса. Подшипники закрыты крышками. Проточная часть состоит из спирального корпуса, который крепится к фланцу опорного кронштейна, рабочего колеса, насаженного на конец вала, и всасывающего патрубка, присоединенного к спиральному корпусу.

Спиральный корпус служит для преобразования кинетической энергии жидкости после рабочего колеса в энергию давления. Насосы поставляются с напорным патрубком, направленным вертикально вверх.

Рабочее колесо служит для передачи механической энергии двигателя потоку жидкости. Оно выполнено из двух дисков соединенных лопатками; передний диск, с входным отверстием. Рабочее колесо имеет уплотняющий поясок, который в паре с уплотнительным кольцом, запрессованным во всасывающем патрубке, образует уплотнение, служащее для уменьшения перетока жидкости из области высокого давления в область низкого давления.

Всасывающий патрубок служит для подвода перекачиваемой жидкости к рабочему колесу. Он крепится к спиральному корпусу и является его причиной. На фланце патрубка имеется резьбовое отверстие для присоединения манометра, заглушаемое при поставке пробкой.

Сальниковое уплотнение насоса служит для уплотнения вала в месте выхода из корпуса и состоит из отдельных колец, установленных с относительным смещением разрезов по 120 градусов.

2.4.1 Технические параметры насоса НКУ-250

Основные технические параметры циркуляционных насосов приведены в таблице 1.2, данные приводятся на основе технологической инструкции, паспорта агрегата.

Таблица 2.2 - Техническая характеристика насоса НКУ-250

.5 Технологическая схема работы деаэрационно-питательной установки (ДПУ)

В ДПУ участка входят:

) два деаэратора атмосферного типа с трубопроводами обвязки химочищенной воды, пара, сброса дренажных вод, устройств защиты (гидрозатворов) и охладителей выпара, включенных в тепловую схему деаэратора;

) группа питательных насосов котлов из четырех штук;

) водоводяной кожухотрубчатый теплообменник;

) сепараторы непрерывной продувки в количестве двух штук;

) узлы ввода и разводки трубопроводов обвязки химочищенной, деаэрированной питательной воды, 7-ми и 16-ти атмосферного паропровода;

) первичные приборы измерения и контроля, системы автоматического регулирования и управления технологическим процессом, и щитов управления КИПиА;

) установка ввода дозирования корректирующих реагентов (фосфата) в питательную воду.

Химочищенная вода с химводоочистки, по двум трубопроводам поступает на ДПУ участка котлов, откуда через узел ввода через теплообменник, по двум ниткам подается на верхние сита деаэрационной колонки. Проходя деаэрационную колонку, деаэрированная вода накапливается в баке-аккумуляторе. Далее деаэрированная вода по сборным трубопроводам подаётся на кожухотрубчатый теплообменник, где происходит снижение её температуры до 70 ºС и далее по всасывающим трубопроводам подаётся на общий сборный коллектор деаэрированной воды и далее на всас питательных насосов. Группа питательных насосов обеспечивает подачу деаэрированной питательной воды по двум напорным трубопроводам с давлением 56-66 кгс/см2. Для поддержания требуемого давления в напорных трубопроводах, регулирование может осуществляться за счет включения дополнительного насоса, переходя с насоса большей производительности на насос с меньшей производительностью, а также за счет перепуска воды из напорных трубопроводов в безнапорную часть бака-аккумулятора деаэрационной установки по линии рециркуляции.

Для обеспечения процесса термической деаэрации (обескислороживания) в ДПУ подведены трубопроводы 7-ми, 16-ти атмосферного пара и сепарационного пара от сепараторов непрерывной продувки котлов. Основной подвод пара на деаэрацию осуществляется из магистрального паропровода 7-ми атмосферного пара. В качестве резервного, на ДПУ имеется подвод 16-ти атмосферного пара, взятый из паропровода котельной от котлов-утилизаторов за УСТК.

Загрязнённый кислородом пар (выпар) проходя через охладители выпара отдаёт тепло химочищенной воде, конденсируется и сбрасывается в канализацию. Для обеспечения режима пуска и остановки деаэраторов, а также для сброса выпара в случае необходимости отключения охладителя выпара или в случае его неисправности, предусмотрен прямой отвод выпара в атмосферу.

.5.1 Устройство и принцип действия деаэратора

Деаэратор состоит из бака-аккумулятора, деаэрационной колонки, устройств защиты деаэратора от превышения давления пара и уровня воды.

В деаэрационной колонке применена двухступенчатая система деаэрации: первая ступень - струйная, вторая ступень - барботажная. Потоки воды, подлежащие деаэрации, подаются на верхнюю перфорированную тарелку. С неё вода стекает на расположенную ниже перепускную тарелку, откуда узким пучком струй увеличенного диаметра сливается на начальный участок непровального, барботажного листа. Затем вода проходит по барботажному листу в слое, обеспечиваемом переливным порогом, и через трубу самотеком сливается под уровень воды в бак-аккумулятор, после выдержки в котором отводится из деаэратора по трубе на питательные насосы.

В деаэратор предусмотрено три подвода пара:

) через один пар поступает в верхнюю часть бака-аккумулятора, вентилирует паровой объём бака и попадает под барботажный лист. При увеличении тепловой нагрузки деаэратора срабатывает гидрозатвор пароперепускного устройства, через который избыточный пар перепускается в струйный отсек барботажного устройства третьей тарелки деаэрационной колонки;

) часть пара подаётся по перфорированной трубе в деаэрационную колонку на дополнительное барботажное устройство, после которого пар также попадает в барботажный отсек;

) подвод пара на барботажный подогрев в нижнюю часть бака-аккумулятора предназначен для прогрева деаэратора на предпусковых режимах работы, а также для догрева воды до необходимых параметров в баке-аккумуляторе;

) парогазовая смесь отводится из деаэратора через патрубок отвода. В струях осуществляется подогрев воды до температуры близкой к температуре насыщения, удаления основной массы газов и конденсации большей части пара, подводимого в деаэратор, частичное выделение газов из воды в виде мелких пузырьков идет на тарелках. На барботажном листе осуществляется догрев воды до температуры насыщения с незначительной конденсацией пара и удаление микроскопических газов. Процесс дегазации завершается в деаэраторном баке, где происходит выделение из воды мелких пузырьков газов за счет отстоя.

.5.2 Техническая характеристика деаэратора ДА-200

Техническая характеристика деаэраторов установленных на участке УСТК приведена в таблице 1.3, данные приводятся на основе технологической инструкции, паспорта агрегата.

Таблица 2.3 - Техническая характеристика деаэратора ДА-200

.6 Устройство и принцип действия питательного насоса типа ПЭ

Выбор производительности и создаваемого напора насоса производится из расчета, номинальной потребности котлов в питательной воде с запасом прочности не менее 10%, обеспечения требуемого давления на преодоление гидравлического сопротивления в трубопроводах и элементах, подъёма воды на высоту и преодоления избыточного давления в барабанах. Ротор насоса приводится в действие электродвигателем через упругую втулочно-пальцевую полумуфту.

Принцип действия питательного насоса типа ПЭ основан на действии центробежных сил. Вращаясь, рабочее колесо, сообщает круговое движение жидкости, находящейся между лопатками рабочего колеса. Вследствие возникающей при этом центробежной силы, жидкость от центра рабочего колеса перемещается к внешнему выходу, а освобождающееся пространство вновь заполняется жидкостью, поступающей из всасывающего трубопровода под действием атмосферного давления или подпора. Выйдя из рабочего колеса, жидкость поступает в каналы направляющего аппарата, а затем во второе рабочее колесо с давлением, созданным в первой ступени, оттуда жидкость поступает на третье колесо и т.д. Вышедшая из последнего рабочего колеса жидкость проходит через направляющий аппарат и поступает в напорный трубопровод.

Питательные насосы служат для подачи химически очищенной воды через экономайзер в барабан котла.

.6.1 Техническая характеристика питательного насоса

Техническая характеристика питательных насосов ПЭ-100-53 и ПЭ-100-56 приведена в таблице 1.4, данные приводятся на основе технологической инструкции, паспорта агрегата.

Таблица 1.4 - Техническая характеристика питательных насосов

.7 Устройство и принцип действия сепаратора непрерывной продувки

Для использования тепла продувочных вод на деаэрацию в ДПУ участка котлов установлены сепараторы непрерывной продувки с котлов.

Сепаратор состоит из корпуса, улитки, пластинчатого каплеулавливателя, регулятора выхода продувочной воды, выхода отсепарированного пара, отвода к предохранительному клапану, водомерного стекла, трубопроводов отвода дренажей.

Принцип действия сепаратора основан на выделении пара и конденсата из продувочной эмульсии, удаляемой из котлов с непрерывной продувкой, за счет резкого изменения (увеличения) объёма в расширителе (корпусе сепаратора) и соответственно падения давления подаваемой продувочной среды до давления в расширителе.

Продувочная вода с давлением равным давлению пара в барабане котла-утилизатора по общему коллектору продувочной воды поступает на вход продувочной воды в сепаратор. За счёт тангенциального расположения входа продувочной воды поток приобретает вращательное движение, за счёт чего происходит интенсивное разделение пароводяной эмульсии на пар и воду, имеющие различные значения плотности, у противоположных стенок улитки сепаратора. Проходя через щель в улитке, поток попадает во внутреннее пространство корпуса сепаратора (расширитель). За счет резкого изменения объёма, давление подаваемой воды падает и происходит вскипание перегретой воды.

Пар, отсепарированный в улитке, и пар выделившийся при вскипании жидкости поступает в верхнюю паровую часть сепаратора, проходят каплеуловитель, где освобождается от частичек воды захваченных потоком пара и далее по трубопроводу поступает на деаэрационную колонку. Вода поступает в нижнюю часть сепаратора, где с помощью поплавкового регулятора поддерживается нормальный уровень воды (нормальным считается уровень, колеблющийся в средней части водоуказательного стекла). Излишняя вода удаляется в канализацию.

В случае необходимости (при неисправности регулятора уровня, увеличения уровня воды в сепараторе выше допустимого и т. д.) вода может удаляться через дренаж в нижней части сепаратора.

2.8 Описание подсистем

Участок ЦТГС на УСТК потребляет:

Химически очищенную воду, которая поступает с станции химводоочистки по двум трубопроводам диаметром 219 мм, один из которых резервный. Температура химически очищенной воды порядка 30-40 °С. Количество химически очищенной воды полученной участком ЭЦ за 2008 год равно 503 364 тонны, что составляет 23,2% от всей полученной химически очищенной воды. Химически очищенная вода поступает в деаэраторы, а затем на питание котлов.

Азот для восполнения инертного теплоносителя. Азот поступает с кислородно-компрессорного цеха по трубопроводу диаметром 76 мм.

Кислород и сжатый воздух. Диаметр кислородопровода 25 мм, диаметр воздухопровода 57 мм. Назначение этих энергоносителей - применение при проведении аварийно-восстановительных работ и планово-предупредительных ремонтов на участке.

Техническую воду. Вода поступает из системы оборотного водоснабжения, и применяется для охлаждения подшипников и сальников питательных и циркуляционных насосов.

Питьевую воду.

.9 Тепловая схема котельной

Тепловая схема котельной предусматривает отпуск тепла потребителям в виде высокотемпературной воды 1300 С /700 С по закрытой схеме и насыщенного пара с давлением 6 кГс/см2. Приготовление высокотемпературной воды осуществляется в водоподготовительной установке и в водогрейных котлах ПТВМ - 30.

При всех режимах работы температура сетевой воды после котлов ПТВМ - 30 поддерживается равной 1300 С. Регулирование температуры воды в падающей магистрали в соответствии с отопительным графиком производится путем подмеса части воды из обратного трубопровода в прямой. Температурный график работы котлов в сети совпадает только при температуре наружного воздуха - 280 С. В остальном диапазоне температур наружного воздуха температура воды на котлах выше температуры воды в падающем трубопроводе тепловой сети. Для предотвращения коррозии с газовой стороны поверхностей нагрева котлов предусмотрено поддержание температуры воды на входе в котлы равной 700С. Для этой цели используются рециркуляционные насосы, которые подмешивают часть воды, выходящей из котла, на вход в котел. Для восполнения потери сетевой воды в системе теплоснабжения во всасывающий трубопровод сетевых насосов, при помощи подпиточных насосов подается деаэрированная вода. Деаэрация подпиточной воды производится в деаэраторе подпиточной воды. Вырабатываемый котлами насыщенный пар давлением 13 кГс/ см2 (проходит через редукционную установку с давлением 6 кГс/ см2) подается на технологические нужды, горячее водоснабжение, на водоподготовительную установку и используется на собственные нужды котельной.

Конденсат от технологических потребностей поступает в баки отдельно стоящей станции перекачки конденсата. Для снижения температуры конденсата и ликвидации потерь тепла с пролетным паром в эти же баки подается часть химически очищенной воды с t=950С перекачивается в деаэраторы конденсатными насосами. Конденсат от подогревателей котельной поступает в деаэраторы.

.10 Постановка задачи дипломного проектирования

Проведя анализ результатов энергоаудита ОАО «ОСВАР» можно сделать следующие выводы:

На ОАО «ОСВАР» низкий уровень использования химически очищенной воды.

Не обеспечена глубокая очистка питательной воды для котлоагрегатов.

В котельной на котлах имеются проблемы с работой котлов, в части быстрого износа из-за быстрого накопления шлама и накипи на узлах котлов из-за недостатка нормально очищенной питательной воды.

На сегодняшний день, в эпоху жестких тарифов на топливо и энергоносители, необходимым условием для нормального функционирования промышленного предприятия и его рентабельности является развитие собственных мощностей, а также рациональное использование и грамотное использование ресурсов.

Для решения поставленной задачи я предлагаю произвести реконструкцию станции ХВО для котельной ОАО «ОСВАР» г. Вязники.

В результате проведенной реконструкции увеличится КПД всей котельной установки, так как уменьшится количество шлама и накипи, избыточное количество которых приводит:

К перегреву стенок котла и, следовательно, к

аварийному состоянию;

К понижению паропроизводительности;

К сокращению сроков работы оборудования;

. К перерасходу топлива;

При этом необходимо выбрать такой вариант обработки воды, чтобы себестоимость 1м3 химически очищенной воды была меньше, чем до проведения реконструкции, только тогда материалы и оборудование, используемые для реконструкции, будут окупаться, что приведёт к экономическому эффекту.

3. Расчетная часть

.1 Тепловой расчет котла ДКВР

Котел ДКВР 4\13 изначально рассчитан на параметры: производительность котла при номинальных параметрах (Рн = 13 кгс/см, t п.п = 25ОС) 4 т/ч, расчётная производительность 6 т/ч при параметрах Р i 13атм. t н.п = 194,ГС, температура питательной воды 104'С.

Далее приводится тепловой баланс котла ДКВР. Данные по температуре и давлению перегретого пара, температуре и количестве дымовых газов взяты по показаниям контрольно-измерительных приборов за 18 января 2010 года. Данные по площадям поверхностей нагрева взяты из характеристики оборудования.

Исходные данные

1 Температура инертных газов поступающих в котел:  °С.

Состав инертных газов (в % по объему):

Таблица 3.1 - Химических состав теплоносителя (инертного газа)

Давление в барабане котла Pб=0,85 МПа.

Температура перегретого пара Тпп=378 °С.

Температура питательной воды Тпв=100 °С.

Расход газов Vг=82100 нм3/час.

Присосы воздуха - отсутствуют.

Теплосодержание инертных газов.

Объем газов

1  нм3/нм3.

 нм3/нм3.

 нм3/нм3.

Таблица 3.2 - Сводная таблица зависимости теплосодержания дымовых газов от температуры

Согласно методическим указаниям по проведению теплового расчета котельных агрегатов расчет сведен в таблицы.

Тепловой расчет котельного агрегата может иметь двоякое назначение, а именно:

при проектировании нового котельного агрегата по заданным параметрам его работы (паропроизводительность, температуры перегретого пара, питательной воды и другим) определяют величины всех поверхностей нагрева его;

при наличии готового котельного агрегата проверяют соответствие величин всех поверхностей нагрева его заданным параметрам его работы.

Первый вид расчета называется конструкторским, второй - поверочным.

Элементы котельного агрегата рассчитывают последовательно, переходя от поверхностей нагрева с более высокими температурами дымовых газов (пароперегреватель) к поверхностям нагрева с более низкими температурами дымовых газов (испарительные поверхности нагрева, водяной экономайзер). Предварительно выполняют ряд вспомогательных расчетов, а именно: определяют количество дымовых газов по газоходам котельного агрегата и их энтальпию, составляют тепловой баланс котельного агрегата.

При конструкторском расчете поверхностей нагрева по известным значениям температуры дымовых газов перед поверхностью нагрева и после нее определяют величину поверхности нагрева. При поверочном расчете по заданной величине поверхности нагрева и известной температуре дымовых газов перед ней определяют температуру дымовых газов за поверхностью нагрева.

Все поверхности нагрева рассчитывают по двум основным уравнениям, а именно по уравнению теплового баланса рассчитываемой поверхности нагрева и уравнению теплопередачи в ней. В зависимости от того, производится расчет поверочный или конструкторский, неизвестными в уравнениях теплового баланса и теплопередачи оказываются различные величины. Однако в обоих случаях расчета в этих уравнениях известна температура дымовых газов перед поверхностью нагрева, которая становится исходной величиной для расчета

.2 Баланс энергоносителей котельной

Все данные в энергетическом балансе приведены за 2009 год.

Химически очищенная вода, полученная со станции ХВО и выработанный перегретый пар (по месяцам).

Таблица 3.3 - Баланс энергоносителей

Таким образом, участком расходуется на собственные нужды, или теряется в виде утечек и продувок, 29 669 тонн химически очищенной воды в год, что составляет 6,89% от общего потребления химически очищенной воды участком.

Получаемый азот из ККЦ используется полностью.

Кислород и сжатый воздух - используются полностью.

Техническая вода возвращается в оборотную систему комбината в том же количестве, за исключением незначительных утечек.

.3 Определение производительности ХВО

Определяю максимальную производительность ХВО

,  (1)

где

=65 т/ч, номинальная производительность котельной;=60 % - процент возврата конденсата

.4 Анализ исходной воды

Для приготовления питательной воды для паровых котлов используют воду р. Клязьма, которая имеет следующий химический состав:

Жесткость 3,5мг -экв/л

Щелочность 2 мг-экв/л

Сухой остаток 291,85 мг-экв/л

Карбонатная жесткость 2,0 мг-экв/л

Значение рН 10

Катионы + 2,5 мг /л+ 1,0 мг /л++K+ 18,7 мг/л

. Анионы    0,45 мг/л

  1,8 мг/л

         2,0     мг/л

Окисляемость 6,4 мг О2 /л

Взвешенные вещества 24,8 мг/л

.5 Выбор схемы умягчения воды

Натрий-катионитный метод умягчения воды основан на способности некоторых нерастворимых в воде веществ (сульфоуголь,синтетические смолы),отрегенерированных поваренной солью,обменивать подвижно расположенный катион Na+ на Ca2+ и Mg2+.

Этот метод применяют для умягчения воды с содержанием взвешенных веществ не более 5-8 мг/кг.Возможно применение одноступенчатой и двухступенчатой схемы умягчения.Одноступенчатую схему умягчения применяют при общей жесткости не более 4,7 мг-экв/кг и при остаточной жесткости не более 0,01-0,02 мг-экв/кг, удельный расход соли составляет 100-150г/г-экв. При большей жесткости исходной воды более 4,7 мг-экв/кг или для получения более умягченной воды применяют двухступенчатую схему умягчения при удельном расходе соли на второй ступени катионирования 300-400 г/г-экв.

Т.к. для котлов ДКВР нужна вода более глубоко умягченная, а так же в целях экономии соли и увеличения продолжительности фильтроцикла принимаю двухступенчатое натрий- катионирование.

Кроме указанных выше достоинств двухступенчатого натрий-катионирования,наличие фильтров второй ступени создает своего рода барьер,препятствующий «проскоку» удаляемых катионов при различного рода случайных отклонениях в условиях работы фильтров первой ступени.

.6 Расчет системы осветления и коагуляции воды

Вода подается из реки Клязьма.отсюда можно сделать вывод что не обходим насос сырой воды.

Процесс осветления воды может осуществлятся по следующим схемам:

Отстойник-коагуляция-механический фильтр

.Отстойник-механический фильтр

.Только механический фильтр

Выбираю схему осветления воды отстойник-коагуляция-механический фильтр в зависимости от качества исходной воды. При использовании поверхностных вод применяется отстаивание воды в отстойниках.Особенно вода насыщена механическими примесями в период паводка и дождей.При содержании взвешенных веществ более 100 мг/кг следует применять отстаивание,при окисляемости веществ более 15 мг/кг следует применять коагуляцию.

вода котел насос гидравлический

3.6.1 Расчет отстойника

Размер отстойника выбирается исходя из производительности установки

=Q  (2)

где, (м3/ч)- производительность установки по воде

время пребывания в отстойнике принимаю =5 часов=

Выбираю из таблицы 2 отстойника, [2 стр146]

Диаметр отстойника- 4670 мм=4,67 м

Скорость воды в отстойнике не более- 4 м/с

Высота отстойника-8763 мм=8,763 м

.6.2 Расчет системы коагуляции

Сущность коагуляции в том, что с помощью специальных веществ (коагулянтов) происходит свертывание в хлопья веществ, находящихся в воде и выпадение их в осадок. В качестве коагулянтов применяют сернокислый алюминий (Al2(SO4)3 18H2O) и железный купорос (сернокислое железо закисное) (FeSO4 7H2O) (его применяют совместно с известкованием).

Суточный расход химически чистого коагулянта (без кристаллизационной воды) определяется:

  (3)

пв- количество обрабатываемой воды, м3/чк=0,7мг-экв/кг,-дозировка коагулянта для средней полосы

Эк=57,02- эквивалентный вес коагулянта Al2(SO4)3 18Н2О без кристаллизационной воды,(Л1,стр.128)

Потребное количество раствора коагулянта

  (4)

где

р=5-10%,- крепость раствора коагулянта,

ρк=1,105кг/м3,- плотность раствора коагулянта,(Л1,табл.12.6)

Необходимый объем бака для приготовления раствора коагулянта

 [м3] (5)

Потребное суточное количество технического коагулянта (с кристаллизационной водой)

,  (6)

К1=111,07 эквивалентный вес коагулянта для сернокислого алюминия (Al2 (SO 4)3

,882- степень чистоты технического продукта в долях единицы

для коагулянта

Емкости каждого из баков дозатора определяются исходя из 8 часовой работы

доз=,  (7)

гдер- потребное количество раствора коагулянта

доз=

Исходя, из конкретных данных произвожу выбор дозатора.

Выбираю шайбовый дозатор низкого давления для кислых реагентов

Стандартная емкость- 0,2 м3

Диаметр- 490 мм=0,49 м

Высота- 1490 мм=1,49 м

Объем резервуара для «мокрого» хранения коагулянтов

, , (8)

гдет- расход технического коагулянта в сутки, кг;

в- необходимый запас на 30 суток;остаток коагулянта на 10 суток,предусматриваемый перед поступлением пректируемого запаса,(Л1,стр.101);

,5-расчетный объем баков «мокрого» хранения на 1 т реагента,м3;

.6.3 Расчет системы подщелачивания

Если щелочность коагулируемой воды недостаточна (например, в паводковый период), то принимается искусственное подщелачивание

Расчетная дозировка щелочей, необходимых для обеспечения надлежащего эффекта коагуляции:

Щ=НI-Жк+0,7, , (9)

где

НI- дозировка коагулянта во время паводка

,05 мг-экв/кг(Л5,стр.160);

Жк=1 мг-экв/кг,- величина карбонатной жесткости воды(Л2,стр.285);

Щ=1,05-1+0,7=0,75

Потребное количество химически чистой щелочи

, , (10)

где

К=53,- эквивалентный вес кальцинированной соды Na2CO3 (Л1,стр.268)

Потребное суточное количество технической щелочи

, , (11)

где

=0,98,- степень чистоты технического продукта для соды (Л5,стр271,табл2)

Необходимое количество раствора щелочи в сутки

, , (12)=

Потребная емкость бака для приготовления раствора щелочи

   (13)б=

Емкость каждого из напорных бачков дозаторов для

раствора щелочи определяю

доз=,  (14)

где

-три смены по 8 часов

доз=

Выбираю шайбовый дозатор низкого давления для щелочных реагентов

Емкость дозатора 0,2 м3

Диметр(Dн)=490 мм=0,49 м

Высота(H)=1425 мм=1,425 м

(Л7,гл.10,стр.165,табл.10-7))

Емкость смесителя (отстойника), куда вводится коагулянт и щелочь можно определить, исходя из времени пребывания там обрабатываемой воды, время пребывания t=10-20 минут, тогда:

отст= ,                        (15)

где количество обрабатываемой воды, м3/ч

Vотст=

.6.4 Расчет механических фильтров

Определяю общую площадь фильтрования

  (16)

гдепроизводительность ХВО, м3/ч;

а=1,1-1,2- коэффициент, учитывающий расход осветленной воды на собственные нужды ХВО;

ωн=8-10 м/ч,-нормальная скорость фильтрования, ее можно принять для однопоточных фильтров при предварительном осветлении воды в отстойнике;

Путем подбора определяем площадь фильтрования одного фильтра

=,  (17)

где общая площадь фильтрования -5,- число установленных фильтров находящихся в работе, его берем из монтажно-эксплуатационных соображений(но не менее 2-1 в отмывке).=

Принимаю по таблице стандартную площадь фильтрования fст=5,2 м2, для фильтра d=2600 мм, [Л-1 стр 69]

Нахожу число фильтров в работе

=, , (18)

К установке принимаем (n+1) фильтр,так как 1 фильтр находится в резерве (на отмывке)+1=1+1=2 (шт.) отсюда принимаю 2 фильтра

Нахожу действительную скорость фильтрования при нормальном режиме

         (19)

где производительность ХВО, м3/чстандартная площадь фильтрования, м2число фильтров принятых к установке, штсреднечасовой расход воды на собственные нужды осветлительных фильтров, м3/ч

,      (20)

=1,5-48м3- расход воды но одну промывку фильтра при взрыхляющей промывке осветленной водой, принимаю18,7м3;=1-2 раза в сутки- число промывок одного фильтра в сутки; число фильтров к установке, шт.;

- число фильтров,находящихся в промывке.

Принимаю d=18,7 м3, r= 1

Определяю необходимый объем бака для промывочной воды

  (21)

Следовательно, объем бака для промывочной воды должен быть не менее 2,08 м3.Бак устанавливается на высоте 10-15м.Фильтр промывается через 18-20 ч работы в течении 6-10 мин.

В случае, если давление в водопроводе недостаточно,или промывочный бак установлен низко,необходимо установить насос нужной производительности на давление 0,2-0,3МПа

3.7 Расчет системы умягчения воды

.7.1 Расчет натрий-катионитных фильтров второй ступени

Общая площадь фильтрования

F=,  (22)

где

-количество воды,подлежащее умягчению с учетом расхода на собственные нужды.

,  (23)

где

- количество питательной воды для парогенераторов,

- расход воды на собственные нужды(регенерация,приготовление раствора соли,отмывка фильтра)10-20% общей производительности

,  (24)

где

,5 - расход воды на регенерацию,отнесенный к 1м3 катионита,

=0,2 , остаточная жесткость воды после первой ступени Na-катионирования,(Л 1,стр.209-211,табл.10.3);

-полная обменная способность катионита (или емкость поглощения), г-экв/кг,(Л 1,стр.73)

-скорость фильтрования,8-10 м/ч-для фильтров 1 ступени,15-20 м/ч-для фильтров 2 ступени

ввиду незначительного расхода воды по расчетным данным, принимаю равным 5% от общей производительности ХВО.

Принимаю стандартный диаметр фильтра 1500 мм и площадь фильтрования f=1,72м2,(Л1,стр.69)

Число работающих фильтров

= (26)

где

(1)-один фильтр на регенерацию и один в резерве.

В качестве резервного фильтра использую натрий-катионитовый фильтр 2 ступени

=

действительная скорость фильтрования

,  (27)

Количество солей жесткости, удаляемых на натрий-катионитовых фильтрах второй ступени.

А=, (28)

где

- общая жесткость воды,поступающая на фильтры,г-экв/м3

А=

Межрегенерационный период фильтра

,  (29)

гдевремя регенерации одного фильтра, принимаю 2 часа

Число регенераций каждого фильтра в сутки

,  (30)

гдеплощадь фильтрования одного фильтра,м2=2-3 м высота загрузки катионита в фильтрах.

- рабочая обменная способность катионита

,  (31)

где

- коэффициент эффективности регенерации,учитывающий полноту регенераций катионита в зависимости от расхода соли на регенерацию.

- коэффициент,учитывающий снижение обменной способности катионита;

- полная обменная способностькатионита;

- общая жесткость воды,поступающей на фильтр 2 ступени;

n- количество работающих фильтров

а=

Полученный ответ означает, что число регенераций натрий-катионитных фильтров второй ступени 1 раз в 20 дней

Определяю количество одновременно регенерируемых натрий-катионитных фильтров.

,  (32)

Определяю суточное число регенераций всех фильтров

,  (33)

межрегенерационный период

Т=

Определяю необходимый объем катионита для умягчения воды.

= (34)

Определяю расход 100% соли на одну регенерацию

,  (35)

где

г/г-экв-удельный расход соли на регенерацию для фильтров 2 ступени,зависит от жесткости обрабатываемой воды

Определяю суточный расход технической соли

,  (36)

где=2, число одновременно работающих фильтров;

=суточное число регенераций каждого фильтра,

Расход воды на регенерацию натрий-катионитного фильтра второй ступени складывается:

а) расход воды на взрыхление

,  (37)

где

=1,72 м2;-площадь поперечного сечения фильтра,(Л1,стр.74),

=4 ,- интенсивность взрыхления, (Л1,стр.32,табл.5.4)

=15мин.-продолжительность взрыхления, (Л1,стр.74)

б) расход воды на приготовление раствора соли для

одного фильтра

,  (38)

где

в=8-12% - концентрация регенерационного раствора соли для фильтров 2 ступени,(Л1,стр.32,табл.4),

=1,04-1,07 ,-плотность регенерационного раствора соли (Л1,стр.131,табл. 12.5),

в) расход воды на отмывку катионита от продуктов регенерации для одного фильтра

,       (39)

где

=4 ,- удельный расход воды на отмывку для катионита.

Общий расход воды на регенерацию одного фильтра

,  (40)

Общий расход воды на регенерацию одного фильтра в сутки

,  (42)

Общий расход воды на регенерацию одного фильтра в час

,  (43)

.7.2 Расчет фильтров натрий-катионирования первой ступени

При расчете натрий-катионитных фильтров первой ступени надо подобрать необходимое количество фильтров с теми же параметрами, что и натрий-катионирование второй ступени, т.е. d=1500мм, f=1,72м2, высота загрузки катионита h=1,5м.Это я обосновываю тем, что резервный фильтр один на две ступени. Т.к.на водоподготовительных установках малой производительности в целях унификации оборудования устанавливают один фильтр Na-катионитный резервный, которыйпри регенерации фильтра второй ступени используется на второй ступени, а при ремонте одного из фильтров,как резервный.Эта операция приведет к экономии одного из фильтров.

Определяю необходимую общую площадь фильтрования

, , (44)

Q- количество воды подлежащее умягчению с учетом расхода на собственные нужды,

ω=8-10 м/ч - скорость фильтрования для фильтров 1 ступени.

=Qпв+Qсн  (45)

гдепв- количество питательной воды для парогенераторов, м3/чсн- расход воды на собственные нужды (регенерация, приготовление раствора щелочи, отмывка фильтра) (10-20% от общей производительности)

,  (46)

Жо- общая жесткость исходной воды, мг-экв/кг

Е- полная обменная способность катионита (или емкость поглощения).

=26+0,24=26,24=

Определяю стандартный диаметр по справочнику который составляет d=1500 мм и площадь фильтрования f=1,72м2.

Определяю число установленных фильтров

=  (47)=

В качестве резервного фильтра использую натрий-катионитный фильтр второй ступени

Определяю действительную скорость фильтрования по формуле

,  (48)

Определяю количество солей жесткости, удаляемых на натрий-катионитных фильтрах 1 ступени

А=,  (49)

где

Жо- общая жесткость воды поступающая на фильтры, г-экв/м3

А=

Межрегенерационный период фильтра

рег=,  (50)

гдевремя регенерации одного фильтра,принимаю 2 часарег=

Число регенераций каждого фильтра в сутки

а=,  (51)

гдеплощадь фильтрования одного фильтра,м2;- высота загрузки катионита в фильтрах, м;

Ер- рабочая обменная способность катионита,

где

Ер=

- коэффициент эффективности регенерации, учитывающий полноту регенераций катионита в зависимости от расхода соли на регенерацию

βNa- коэффициент, учитывающий снижение обменной способности катионита

Еn-полная обменная способность катионита

Жо- общая жесткость воды поступающей на фильтры 1 ступени

Ер=

количество работающих фильтров

Количество одновременно регенерируемых натрий-катионитных фильтров

.=  (52)

ао.р.=

Суточное число всех регенераций

,  (53)

Необходимый объем катионита для умягчения воды

 ; (54)

межрегенерационный период

Нахожу расход 100% соли на одну регенерацию

  (55)

где

- удельный расход соли на регенерацию для фильтров 1 ступени

Суточный расход соли технической

,  (56)

гдечисло одновременно работающих фильтров;

а- суточное число регенераций каждого фильтра;

,5-содержаний NaCl в технической соли, %;

Расход воды на регенерацию натрий-катионитного фильтра (на собственные нужды) складывается

а) расход воды на взрыхление одного фильтра

  (57)

где, м2- площадь поперечного сечения одного фильтра,м2,л/м2с - интенсивность взрыхления принимаю равной, 4 л/м2 свзрых=15 мин, продолжительность взрыхления

б) расход воды на приготовление раствор соли для одного фильтра

  (58)

где=8-12%,- концентрация регенерационного раствора соли

ρр.р- плотность регенерационного раствора соли

в) расход воды на отмывку катионита от продуктов регенерации для одного фильтра составит

,

где

Общий расход воды на регенерацию одного фильтра

=37,68+4,4+6,192=48,3

В сутки

,

В час.

,

.7.3 Подбор солерастворителя

При расходе соли менее 3 т/мес применяют сухое хранение соли, месячный расход соли Gмос= Qс.с 31 [кг/мес.]

Объем соли на одну регенерацию

  (59)

гдерасход соли на одну регенерацию, кг.

кг/м3- насыпной вес соли

Площадь солерастворителя

, , (60)

где=0,6 м-высота загрузки соли в растворитель

Диаметр солерастворителя

  (61)

По данному диаметру подбирают солерастворитель марки СЗГМ dа= 1000 мм,

Определяю объем резервуаров для «мокрого» хранения соли:

  (62)

.8 Расчет вспомогательного оборудования

.8.1 Определение расхода пара на деаэратор атмосферного типа

Расход пара на термический деаэратор

,  (63)

где

Д-количество дегазируемой воды, кг;=2683 кДж/кг -энтальпия греющего пара при Рабс=0,12 МПа, |g=439,4 кДж/кг-энтальпия воды на выходе из головки дегазатора при Рабс=0,12 МПа, IСР- средняя энтальпия дегазируемой воды, равная энтальпии конденсата и исходной воды,кДж/кг;

СР=,  (64)

гдекон=376,94 кДж/кг-энтальпия конденсата при температуре конденсата, равной 90 0С, п.в =104,77кДж/кг -энтальпия питательной воды по температуре исходной воды 250С

hIСР=

g= 0,98- коэффициент учитывающий потерю тепла в окружающую среду.

Величина выпара в атмосферу, кг

Двып.= , [кг/ч] (65)

где

х=1-2 кг пара/т воды при наличии охладителя

Д=0-55 кг/т- расход пара на барботаж,если деаэратор барботажного типа

Двып.=(26000/1000) 1,5=39

Дтд =

.8.2 Расчет питательных баков

Питательные баки рассчитываются на часовой запас воды, при производительности котельной менее 40 т/ч можно ограничиться 30 минутным запасом воды.

Рассчитываю объем питательного бака

,  (66)

где

Дмах- расход питательной воды при максимальной нагрузке парогенератора, кг/ч

Если функции питательных баков выполняет термический деаэратор, то объем воды в нем составит 2/3 от общего, отсюда объем деаэратора должен быть определен по формуле

,  (67)

Соотношение длины к диаметру бака деаэратора L/D=1,5, к баку приваривают головку.

Выбираю стандартный деаэратор типа ДСА-100/50

Производительность-100 т/ч=360000м3/с

Полезная емкость бака-50 м3

Масса-12570 кг

.8.3 Расчет конденсатных баков

Рассчитываю объем конденсатных баков

,  (68)

где

Дмах- расход питательной воды при максимальной нагрузке парогенератора, кг/ч

К- доля возврата конденсата, в долях единицы

Ширина/Высота/Длина бака,- 2250/2510/3000 мм=2,250/2,510/3,0 м

Полезная емкость, м3- 20

.8.4 Расчет расширителя непрерывной продувки

Количество пара выделяющего из 1 кг продувочной воды

 ,  (69)

где

=814,7 кДж/кг-энтальпия продувочной воды,

=0,98- коэффициент учитывающий потери тепла в окружающую среду,\Р=497,85 кДж/кг- энтальпия кипящей воды в расширителе при давлении Р=0,19 МПа,

х- степень сухости пара в расширителетеплота парообразования при принятом давлении в расширителе, т.е. Р=0,19 МПа

Определяю общее количество получаемого пара в расширителе

Др= d Дпр,  (70)

гдеколичество пара, выделяющегося из 1 кг продувочной воды, кг/кг

Дпр- величина продувки, равная 3% от производительности, кг/ч

Дпр=Д 0,3

Д- номинальная производительность

Дпр=65000 0,3=1950

Др=0,139 1950=271,03

Определяю объем парового пространства расширителя

,  (71)

=0,929 м3/кг- удельный объем пара при принятом давлении в расширителе Р=0,19 МПа,

Др- общее количество получаемого пара в расширителе, кг/ч=800-1000 м3/м3ч- допускаемое напряжение парового объема расширителя,

Водяное пространство в расширителе составляет 20-30%, от парового пространства

Нахожу полный объем расширителя

,  (72)р=1,43 0,28=0,4

Произвожу подбор стандартного расширителя непрерывной продувки по полному объему

Емкость расширителя-0,4 м3

Рабочее давление-7 105 Па

Высота расширителя-1565 мм=1,565м

Диаметр расширителя-490 мм=0,49

Вес металла-210 кг

.8.5 Подбор перекачивающих насосов

Насос для подачи исходной воды подбираю одной марки по производительности ХВО=26 т/ч

Устанавливаю два насоса, для подачи исходной воды, параллельно, один из которых будет резервный другой рабочий.

Установленные насосы имеют следующие характеристики:

Марка- К 45/55

Производительность-40 м3/ч

Полный напор-41,5 мм.вод.ст.

Высота всасывания-7,1 м.

Мощность электродвигателя-10 кВт

Для подачи щелочи и коагулянтов необходимо установить насосы-дозаторы типа НД 400/16, которые имеют следующую характеристику

Номинальная подача-400 л/ч

Давление нагнетания-16 ат.

Диаметр плунжера- 40 мм=0,04м

Диапазон регулирования

Минимальный-100 л/ч

Максимальный-400 л/ч

Мощность электродвигателя- 1,1 кВт

Устанавливаю два перекачивающих насоса, для подачи осветленной воды в механические фильтры.

Марка- К 45/55

Производительность-40 м3/ч

Полный напор-41,5 мм.вод.ст.=407,115Па

Высота всасывания-7,1 м.

Мощность электродвигателя-10 кВт

Для подачи из емкости раствора соли в солерастворитель устанавливаю два насоса, один рабочий, другой резервный

Марка- К 20/30

Производительность-24 м3/ч=86400м3/с

Полный напор-28,2 мм.вод.ст.=276,642Па

Высота всасывания-6,5 м.

Мощность электродвигателя-10 кВт

Строю график изменения температур по поверхности нагрева для пароводяного теплообменного аппарата.

где

tб и tм- наименьшая и наибольшая разность температур между первичными и вторичными теплоносителями на концах теплообменника, 0С

Температура греющего пара в пароводяном подогревателе практически остается постоянной на всей поверхности теплообмена и равна температуре насыщения при рабочем давлении пара в подогревателе Рл=6 105 Па, температура насыщения равна 158,1 0C

б=t1I-t2, [оС] (77)

tб=158,1-5=153,1

tм=t2I-t1, [оС]                     (78)

tМ=158,1-40=118,1

tср=

- коэффициент теплопередачи, Вт/м20С

 (79) где

1- коэффициент теплоотдачи от пара к стенкам трубок, Вт/м20С

 (80)

где ср.к -средняя температура поверхности конденсата на поверхности трубок

,          (81)

где:н - температура насыщения пара, оСст - температура стенки трубок подогревателя,

  (82)

где:нагр. ср - средняя температура нагреваемой среды, оС

нагр. ср= =22,5

ст.= =90,1

tср. к= =124,1

m - приведенное число трубок в вертикальном ряду принимаем равное 12,6наружный диаметр трубок, мм

- коэффициент теплоотдачи от стенок к нагреваемой поверхности, Вт/м2 оС

a2=, [Вт/м2оС] (83)

где:нагр. ср- средняя температура нагреваемой среды, оС

- скорость воды в трубках, м/с

гдевн- внутренний диаметр трубок, м;тр- расход воды по трубкам, т/ч;тр - площадь живого сечения трубок, м2;

коэффициент учитывающий накипь и загрязнения принимаю для новых чистых трубок равны 1

=

Выбираю стандартный подогреватель с площадью поверхности нагрева F= 16м2 типа 13ОСТ34-531-68, имеющий следующую характеристику:

Наружный диаметр- 480 мм=0,48м

Внутренний диаметр- 466мм=0,466м

Длина трубок- 2000мм=2м

Число трубок- 176шт

Приведенное число трубок

в вертикальном ряду- 12,6

Площадь живого сечения:

Межтрубного пространства- 0,135 м2

Одного хода трубок 0,0136 м2

.9 Гидравлический расчет трубопровода

Задачами гидравлических расчётов трубопроводов могут являться:

) расчёт перепадов давления при обычных режимах, т.е. расходах меньших критических;

) определение максимально возможного (критического) расхода пара в паропроводе;

) определение перепадов давления (и соответственно параметров потока) в паропроводе при продувках в атмосферу.

Для выполнения гидравлических расчётов трубопроводов необходимо располагать параметрами воды на выходе, компоновочными и конструктивными данными по всем элементам трассы трубопроводов.

Компоновочные и конструктивные данные трассы трубопроводов должны содержать: схему трубопроводов, включающую в себя все элементы в последовательности, соответствующей движению потока, геометрические размеры каждого элемента, характеристики всех местных сопротивлений, в том числе арматуры.

В данном дипломном проекте проводится расчёт перепадов давления при обычном режиме.

.9.1 Гидравлический расчет трубопровода

Трубопроводы конструируются из труб, стали 20.

Рекомендуемое значение скорости воды докритических параметров 50-70 м/сек.

,   (84)

где - линейная потеря давления, Па;

- потеря давления в местных сопротивлениях, Па.

Линейная потеря давления , Па равна:

, (85)

где - удельная линейная потеря давления, Па/м;

- длина трубопровода, м.

Подавляющее большинство трубопроводов работает в области квадратичного закона сопротивлений, для них (для определения удельной линейной потери давления , Па/м) справедлива следующая формула:

, (86)

где - коэффициент, определяется по литературе /9, 98/ с учетом абсолютной эквивалентной шероховатости внутренней стенки труб трубопровода, м0,25;

- расход, кг/сек;

 - средняя плотность воды, кг/м3;

- внутренний диаметр участка трубопровода, м.

Внутренний диаметр участка трубопровода , м, определяют по рекомендуемой скорости движения среды, исходя из максимально-возможного в эксплуатации ее расхода:

, (87)

где - скорость движения среды, м/с.

Потеря давления в местных сопротивлениях, Па равна:

, (88)

где - сумма коэффициентов местных сопротивлений. Значения этих коэффициентов выбираются по таблицам, приведенным в

Рисунок 3.3 - Аксонометрическая схема трубопровода от насоса сырой воды до станции ХВО

Расчет падения давления на участке A-B.

Разбиваем участок на 4 части:

Рисунок 3.4 - Участок паропровода А-В

- расход воды на участке, кг/сек;- длина участка, м;

 - скорость движения воды, м/сек;- давление воды в начале участка, МПа;вн - внутренний диаметр участка трубопровода, мм;л - удельная линейная потеря давления, Па/м;

 - потеря давления на участке, Па;- давление воды в конце участка, МПа.

Ниже приводится сводная таблица результатов гидравлического расчета выполненного согласно формул (7)-(11)

Таблица 2.6 - Сводная таблица расчета участка А-В

Участок 4-3.

Принимаем скорость движения воды - 50 м/сек. Тогда согласно формуле внутренний диаметр трубопровода будет равен:

м

Согласно сортаменту труб для трубопроводов принимаем к прокладке трубу с внутренним диаметром 351 мм. Тогда скорость движения воды из выражения определится:

 м/сек.

Удельная линейная потеря давления на участке составит:

Па/м.

Линейная потеря давления на участке: Па.

Местных сопротивлений на участке нет, следовательно, потеря давления на участке будет равна:

Па.

Давление воды P2, Па, в конце участка 4-3 будет равно:

,

 Па.

Участок 3-2.

Принимаем скорость движения воды - 70 м/сек. Тогда согласно формуле внутренний диаметр трубопровода будет равен:

м.

Согласно сортаменту труб для трубопроводов принимаем к прокладке трубу с внутренним диаметром 351 мм. Тогда скорость движения воды из выражения определится:

 м/сек.

Удельная линейная потеря давления на участке составит:

Па/м.

Линейная потеря давления на участке: Па.

Из местных сопротивлений на участке есть сальниковый компенсатор (), следовательно, потеря давления в местном сопротивлении согласно формулы составит:

 Па.

Полное падение давления на участке по формуле (7) составит:

Па.

Давление воды в конце участка 3-2, согласно формуле (12) будет равно:

 Па.

Участки 2-1 и 1-5.

Принимаем скорость движения воды - 70 м/сек. Тогда согласно формуле внутренний диаметр трубопровода будет равен:

м

Согласно сортаменту труб для трубопроводов принимаем к прокладке трубу с внутренним диаметром 351 мм. Тогда скорость движения воды из выражения определится:

 м/сек.

Удельная линейная потеря давления на участке составит:

Па/м.

Линейная потеря давления на участке:  Па.

Местных сопротивлений на участке нет, следовательно, потеря давления на участке будет равна:

 Па.

Давление воды в конце участка 5-1 согласно формуле будет равно:

 Па.

Расчет падения давления при переходе с участка A-B на B-C, с B-C на C-D, c C-D на D-E.

При переходе используется колено под углом 90º, гладкое R=2d, коэффициент местного сопротивления , количество колен 3.

Тогда падение давления воды при переходе через местное сопротивление согласно формуле будет равно:

Па.

Расчет падения давления на участке B-C-D-DI.

Согласно формуле удельная линейная потеря давления будет равна:

 Па/м.

Линейное падение давления:

, Па.

Расчет падения давления на участке DI-E. Расход воды на тфильтры составляет: 13,9 кг/сек. Принимаем скорость движения пара - 70 м/сек. Тогда согласно формуле внутренний диаметр трубопровода определится:

 м.

Согласно сортаменту труб для трубопроводов принимаем к прокладке трубу с внутренним диаметром 299 мм. Тогда скорость движения воды из выражения определится:

 м/сек.

Удельная линейная потеря давления:

Па/м.

Линейное падение давления:

Па.

Расчет падения давления при переходе с участка D-E на E-F, с E-F на F-G, c F-G на G-H.

При переходе используется колено под углом 90º, гладкое R=2d, коэффициент местного сопротивления , количество колен 3.

Тогда падение давления воды при переходе через местное сопротивление согласно формуле будет равно:

 Па.

Расчет падения давления на участке E-F (см. рисунок 2.4).

Согласно формуле (9) удельная линейная потеря давления будет равна:

 Па/м.

Линейное падение давления:

Па.

На данном участке расположены: измерительная диафрагма и нормальная задвижка. Коэффициент местного сопротивления измерительной диафрагмы , задвижки нормальной .

Па.

Полное падение давления на участке:

Па.

Расчет линейного падения давления на участке F-G-H.

Согласно формуле удельная линейная потеря давления будет равна:

Па/м.

Линейное падение давления:  Па.

Суммируя линейные и местные потери давления по всем участкам и вычитая их из давления в начальной точке получаем давление в точке H:

 Па. (13)

Таким образом, у потребителей - станции ХВО гарантируется давление воды не ниже 1,034 МПа.

.9.3 Гидравлический расчет водовода технической воды

В данном подразделе приводится гидравлический расчет водопровода технической воды. Техническая вода поступает на охлаждение конденсаторов со станции ХВО.. На охлаждение обоих конденсаторов требуется 1 800 м3/час. В настоящее время насосы работают не на полную мощность (по охлаждаемой воде), и загрузка их еще на 1 800 м3/час позволит использовать мощность на 100%.

Водопровод спроектирован от станции ХВО до котельной. Прокладка водовода воздушная на опорах, общая длина 666 метров. На прямолинейных участках длиной более 50 метров устанавливается двусторонний сальниковый компенсатор. Количество компенсаторов 8. Температурные деформации будут также компенсироваться за счет естественных поворотов трассы.

Скорость движения воды: принимаем 3 м/сек, длина трассы 666 метров, количество воды 500 кг/сек, эквивалентная шероховатость стенок трубопровода 0,5 мм. Сумма коэффициентов местных сопротивлений определена по литературе и составляет . Требуется определить падение давления в трубопроводе.

Решение:

Согласно формуле определяем внутренний диаметр трубопровода:

м.

Согласно сортаменту труб для трубопроводов принимаем к прокладке трубу с внутренним диаметром 466 мм. Тогда скорость движения воды из выражения определится:

 м/сек.

Коэффициент гидравлического трения по формуле Б.Л.Шифринсона:

,         (14)

Эквивалентная длина , м, местных сопротивлений равна:

, (15)

м.

Приведенная длина , м, трубопровода равна:

,    (16)

, м.

Удельное линейное падение , Па, давления:

,   (17)

, Па.

Полное падение давления согласно формуле определится:

, Па.

По каталогу выбираем три насоса (два в работе параллельно подключенных и один в резерве) 1Д1250-63а.

Насосы устанавливаются в здании существующей станции, на месте демонтированных в настоящее время агрегатов.

Параметры насоса 1Д1250-63а:

Мощность электропривода - 250 кВт

Создаваемый напор - 52,5 м

Производительность - 1100 м3/час

.10 Расчет схемы электроснабжения

Электроснабжение оборудования котельной и станции на сегодняшний день осуществляется от подстанции №20 «Т».

3.10.1 Выбор и обоснование схемы электроснабжения участка котельной УСТК

Схемы электрических сетей должны обеспечивать надежное питание потребителей электроэнергии, быть удобными в эксплуатации. Поэтому, для решения электроснабжения участка станции ХВО предлагается радиальная схема, характеризующаяся тем, что от источника питания (трансформаторной подстанции) отходят линии, питающие групповые распределительные пункты, от которых в свою очередь, отходят самостоятельные линии, питающие прочие электроприемники малой мощности. Данная схема, несмотря на высокую стоимость, обладает существенными достоинствами: простота в эксплуатации, высокая надежность (так, выход из строя одного из питающих кабелей, повлечет остановку лишь 1-го из насосов участка, которых на участке 4, что было бы невозможно при использовании ШМА или ШРА).

.10.2 Расчет электрических нагрузок котельной УСТК

Расчет электрических нагрузок ведем методом упорядоченных диаграмм, с применением коэффициента расчетной нагрузки. Результаты расчет сведены в таблицу в приложение 1.

Порядок заполнения таблицы:

. В первую графу записываем наименование групп электроприемников;

. Во вторую графу записываем количество электроприемников и узлов питания;

. В третью графу заносим минимальную и максимальную мощность электроприемников для групп и узлов питания. Паспортную мощность оборудования с повторно-кратковременным режимом работы, приводим к длительному режиму работы ПВ-100%:

для кранов ;

для сварочных трансформаторов ;

. В четвертую графу заносим суммарную номинальную мощность электроприемника для групп и узла питания;

. В пятую графу для узла питания заносим значение модуля сборки m, рассчитываемого по формуле:

= Рн max1/Рн min1,       (29)

где Рн max1 - максимальная мощность одного электроприемника, кВт;

Рн min1 - минимальная мощность одного электроприемника, кВт.

Коэффициент использования определяется для группы электроприемников

. В шестую графу заносим значение коэффициента использования Ки;

. В седьмую графу для групп электроприемников записываем значения  и вычисляем значения ;

. В графы 8 и 9 записываем значения средней активной и реактивной мощностей для групп электроприемников:

Рассчитываются средние мощности для группы электроприемников, Pсм, кВт:

Рсм = Ки×ΣРн,   (85)

где Ки - коэффициент использования;

ΣРн - сумма номинальных мощностей для узла питания, кВт.

Реактивная средняя мощность Qсм, квар, для групп электропиемников равна:

см = Рсм×tgφ,     (86)

где tgφ - определяется по /10, с.159/;

В итоговой строке определяем суммы этих величин;

. Затем определяются средневзвешенные значения коэффициентов использования и tgφ:

Ки ср. вз. = ΣРсм/ΣРн, (87)

tgφср. вз. = ΣQсм/Рсм, (88)

. В графу 10 для узла питания записываем эффективное число электроприемников, nЭ:

,    (89)

. В графу 11 узла питания заносим значение коэффициента расчетной нагрузки KР в зависимости от КИ средневзвешенного и nЭ.

. В графы 12, 13, 14 заносим для зла питания расчетную нагрузку

Расчетная нагрузка определяется по выражениям:

Расчетная активная нагрузка, Рр, кВт:

Рр = Кр×ΣРсм,   (90)

Расчетная реактивная нагрузка, Qр, квар:

р = 1,1×ΣQсм,     (91)

Расчетная полная нагрузка, Sр, кВ×А:

, (92)

. В графу 15 записываем расчетный ток IР, А:

,      (93)

.10.3 Выбор марки и сечения проводов и кабелей

Условие выбора сечения по нагреву:

рIдл.доп.×Кп×Кt,      (94)

где Кп - поправочный коэффициент на количество прокладываемых кабелей в одной траншее; Кп = 0,95;

Кt - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды; при нормальных условиях Кt = 1;дл.доп. - длительно допустимый ток с учетом прокладки, А.

,     (95)

Выбранное сечение проверяем по допустимой потере напряжения:

ΔUдоп ≥ ΔUp,     (96)

где  - допустимая потеря напряжения в сети;

, (97)

где r0, x0 - удельное активное и реактивное сопротивление провода;р - расчетный ток, А; - длина провода (кабеля) км.

После выбора автоматического выключателя или предохранителя, производим проверку выбранного сечения по току защитного аппарата:

дл.доп. Кзащ×Iзащ,  (98)

где Кзащ - коэффициент защиты, зависит от среды и конструктивного выполнения токоведущих частей;защ - ток защитного аппарата, А.      

Таблица 3.7

.10.4 Выбор предохранителей

Для выбора плавких вставок предохранителей ответвлений, ведущих к одиночному электродвигателю с легким пуском ток вставки Iпл.вст, А, определится:пл.вст ≥ Iпуск/2,5 - для насосов и вентиляторов;

Iпл.вст ≥ 1,2×Iсв× - для сварочного аппарата;пл.вст ≥ Iпуск/1,6 - для кранов.

.10.5 Выбор автоматических выключателей

Условия выбора автоматических выключателей следующие:ном.автомата.≥ Iр ср.тепл.расц.≥ Iном.двиг ср.эл.маг.расц.≥ 1,25×Iпуск

.10.6 Выбор мощности трансформаторов цеховой подстанции

Ориентировочная мощность трансформатора Sор.т., кВА, определяется:

,      (99)

где Sр.ц - расчетная мощность цеха, кВА;- число трансформаторов на подстанции;з - коэффициент загрузки трансформатора.

 кВА

Выбираем для установки на цеховой подстанции трансформаторы типа ТСЗ-630, 2 шт.

Определяем минимальное число цеховых трансформаторов, Nmin, одинаковой мощности, предназначенных для питания технологически связанных нагрузок:

,     (100)

где Pр.ц - расчетная нагрузка цеха, кВт;

- коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме;

 - добавка до ближайшего целого числа.

шт.

Определяем экономически оптимальное число Nопт трансформаторов в цехе:

опт= Nmin+m=2+0=2 шт.       (101)

где m - дополнительное число трансформаторов.

3.10.7 Компенсация реактивной мощности

При выборе числа и мощности цеховых трансформаторов одновременно должен решаться вопрос об экономически целесообразной величине реактивной мощности, передаваемой через трансформаторы в сеть напряжением до 1 кВ.

Согласно норм технологического проектирования систем электроснабжения, мощность компенсирующих устройств выбирается по 2-м этапам:

Исходя из возможной передачи реактивной мощности через трансформаторы из сети 6-10 кВ.

Выбор дополнительной мощности компенсирующих устройств из условий оптимизации потерь мощности в трансформаторах и сети 6-10 кВ.

Тогда суммарная мощность низковольтных компенсирующих устройств Qнк, квар, составит:

нк= Qнк1+Qнк2, (102)

где Qнк1, Qнк2 - суммарные мощности низковольтных компенсирующих устройств, определенные на 2-х указанных этапах расчета.

Определим возможную наибольшую реактивную мощность, Q1р, квар, которая может быть передана через трансформаторы в сеть 0,4 кВ:

,    (103)

 квар.

Суммарная мощность конденсаторных батарей Qнк1 квар, на стороне 0,4 кВ составит:

Qнк1= Qрн+Q1р=641,18-777,8=-136,62, квар.

Так как в расчетах оказалось, что Qнк1 меньше нуля, то установка низковольтных компенсирующих устройств на первом этапе расчета не требуется.

Дополнительная мощность, Qнк2 квар, НБК для данной группы трансформаторов определяется:

нк2= Qрц+Qнк1-×Nопт ×Sнт,

где  - коэффициент, зависящий от расчетных параметров Кр1, Кр2 (Кр1=12, Кр2=2, тогда =0,55).

нк2= 641,18+0-0,55×2 ×630=-51,82,

Так как Qнк2 меньше нуля, то принимаем Qнк2=0 и, следовательно, установка НБК в цехе не требуется.

.10.8 Расчет питающей линии 10 кВ

Определяем сечение по экономической плотности тока Fэ, мм2:

э = Ip/jэ,     (104)

где Iр - расчетный ток линии в нормальном режиме, А;

,  (105)

где Sp - расчетная нагрузка секции подстанции;- количество кабельных линий;э - экономическая плотность тока.

А

э= 21,9/1,4 = 15,6 мм2

По справочнику /9, 45/ принимаем кабель ААБ с бумажной изоляцией и алюминиевыми жилами сечением F=16 мм2 (Iдл.ток.=75 А)

Определяем расчетный ток Iрк, А одного кабеля

рк =Ip/n,     (106)

где n - число запараллеленных кабелей в одной линии;

рк =21,9/2 = 10,95 А;

Проверяем выполнение условия по нагреву в нормальном режиме

'дл.доп. ≥ Iрк,      (107)

Определяем длительно допустимый ток I'дл.доп., А, кабеля

'дл.доп. = Iдл.ток ×Кл×Кt,    (108)

где Кл - поправочный коэффициент на количество прокладываемых кабелей в одной траншее; по /11, 28/ Кп = 0,9;

Кt - поправочный коэффициент на температуру окружающей среды; при нормальных условиях Кt = 1.

I'дл.доп. = 75×0,9×1 = 67,5 А

Отсюда видно, что условие (52) выполняется, следовательно, кабель по нагреву проходит.

Определим ток одного кабеля IАВ, А, в послеаварийном режиме:

АВ=2× Iрк  (109)АВ=2×21,9=43,8 А.

Проверим выбранный кабель по условию нагрева в послеаварийном режиме:

рассчитаем допустимый ток кабеля I'АВ, А в послеаварийном режиме:

'АВ= I'дл.доп×КАВ,     (110)

где КАВ - коэффициент аварийной перегрузки;

'АВ=67,5×1,25=84,37 А.

проверим выполнение условий по нагреву в послеаварийном режиме:'АВ≥ IАВ

,37≥43,8

Проверка выбранного сечения по допустимой потере напряжения

ΔUдоп ≥ ΔUp,     (111)

где ΔUp = ,

здесь n - число кабелей в линии;, Q - расчетные нагрузки в кабельной линии;=1,95, x=0,113 - сопротивления одного кабеля Ом/км;=0,012 км

ΔUp =  %

Проверка кабеля на термическую стойкость производится по условию:

,         (112)

где - установившийся ток короткого замыкания линии, А;

С - коэффициент, учитывающий изменение температуры до и после короткого замыкания; по /11, с. 53/ С = 95;

пр = tз + tв = 1+ 0,075=1,075 с;       (113)

Для вычисления токов короткого замыкания, составим расчетную схему и схему замещения. Расчет производится в относительных единицах, точным методом.

Задаемся базисными условиями.

Принимаем базисную мощность Sб = 6 МВА (6000кВА)

Базисные напряжения Uб=10,5 кВ

Окончательно принимаем сечение кабеля 10 кВ, Fк=16 мм2 - ААБ-10-2 (3×16).

.10.9 Конструктивное выполнение сети 0,4 кВ

От подстанции до РП сеть 0,4 кВ выполнена проводами АПВ и кабелем ВВГ, проложенными открытым способом по стене на скобах, вбитых в стену.

Провода от РП к электроприемникам проложены скрытым способом, в пластмассовых трубах под полом на глубине 100 мм, при котором обеспечивается высокая надежность и хорошая механическая защита проводов.

4. Безопасность и экологичность

.1 Безопасность при производстве работ

К работе по химической очистке воды допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, обученные по профессии аттестованные на знание инструкции по охране труда и имеющие удостоверение на право обслуживания выше указанных объектов, заверенное государственным инспектором Ростехнадзора. Допуск осуществляется после прохождения стажировки по эксплуатации на объектах цеха химической водоочистки распоряжением по цеху.

В процессе работы на оператора установок по водоочистке могут воздействовать опасные производственные факторы, основными из которых являются:

) воздействие движущихся и вращающихся частей механизмов - при проникновении в опасную зону во время работы механизма (насосы - НКУ-250, ПЭ-100-53 (56), дымососы - ДН-12, мельничные вентиляторы - ВМ-160/850);

) термические ожоги при прикосновении к неизолированным частям технологических агрегатов, трубопроводов, а также при не использовании средств индивидуальной защиты (СИЗ) или при повреждении тепловой изоляции на поверхности оборудования, трубопроводов (температура неизолированных паропроводов - до 380 °С, трубопроводов питательной воды - до 105 °С);

) поражение электрическим током при прикосновении с токоведущими частями механизмов, находящихся под напряжением, при отсутствии или неисправности заземления (напряжение: циркуляционные насосы - 0,4 кВ, питательные насосы - 3 кВ, при силе тока до 83 А);

) разрушение конструкций, трубопроводов и элементов (избыточное давление: паропроводы до 1,6 МПа, трубопроводы питательной воды - до 5,6 МПа, барабан котла - 1,8 МПа). В связи с высокими рабочими параметрами котлов, данное оборудование зарегистрировано в Ростехнадзоре.

) высота при неисправности перильных ограждений обслуживающих и переходных площадок (максимальная отметка обслуживаемого оборудования 15,5 м);

) повышенный шум в рабочей зоне при неиспользовании СИЗ (в районе работающих мельничных вентиляторов - 136,5 дБ, насосов - 123 дБ);

) химические ожоги при проведении щелочения, кислотной либо реагентной промывке оборудования при неиспользовании СИЗ или неосторожном обращении с хим.растворами (NaOH)

) химические ожоги при химической очистке воды

.1.1 Требования безопасности перед началом работ

Обойти и осмотреть все работающее оборудование.

Перед приемом смены проверить наличие заграждений на движущихся частях мотора, наличие заземления у мотора и насоса и пусковых приспособлений.

Проверить, чтобы в близи моторов не находились проводящие ток мелкие предметы.

Рабочее место должно содержаться в чистоте.

Проходы не должны загромождаться, так как это ведет к несчастному случаю.

.1.2 Требования безопасности при работе в химической лаборатории

Осторожно работать с электронагревательными приборами и с тонким химстеклом.

В химической лаборатории не должны находиться посторонние люди.

Не засасывать растворы в пипетки ртом, а пользоваться для этой цели грушей или сифоном.

При разбавлении кислоты следует переливать воду в кислоту, а не наоборот.

При работе с кислотами и щелочами соблюдать осторожность, чтобы не брызнуть в глаза.

В случае попадания кислоты в глаза, немедленно нужно промыть сильной струей воды.

. Необходимо опасаться разлива реактивов, так как могут быть ожоги.

. Все реактивы, находящиеся на пользовании в лаборатории, должны иметь этикетки с наименованием и назначением.

.1.3 Требования безопасности при работе с оборудованием

При осмотре оборудования и арматуры не задерживаться длительное время у фланцев арматуры.

Не включать насос сырыми руками.

При открытии и закрытии вентилей и задвижек лицо держать в стороне.

При ремонте фильтров или баков допускается спуск в них рабочего человека при условии нахождения второго человека снаружи аппарата.

Продувку водоуказательных стекол и манометров, пробных кранов производить в плотных рукавицах.

Не допускать скопление пыли и грязи на оборудовании.

.1.4 Требования безопасности при окончание работ

Осмотреть работающее оборудование.

Сообщить сменщику о всех замечаниях и недостатках.

Убрать рабочее место.

4.2 Микроклимат рабочего места

Установленные нормы оптимального микроклимата в рабочей зоне в зависимости от сезона года и тяжести работы приведены в таблице 3.1.

Таблица 4.1 - Нормы оптимального микроклимата в рабочей зоне; относительная влажность 60-40%

На участке химоводоочистки микроклимат в рабочей зоне соответствует требованиям категории работ средней тяжести (II б).

Допустимая область влажности воздуха 40-75%. При влажности более 75% затрудняется испарение пота, менее 40% - наступает пересыхание слизистой оболочки.

Допустимая область подвижности воздуха 0,2-1 м/с. Застойный воздух затрудняет конвекцию; слишком подвижный вызывает сквозняк.

Человеку необходим чистый естественный воздух без примесей пыли, вредных аэрозолей, газов, паров. При наличии в воздухе частиц ядовитых веществ возможно отравление, вредной пыли - заболевание легких (пневмокониоз), при попадание едкого натра (что характерно для участка водоочистки) - ожог легких.

Избыточная теплота.

Нагретые поверхности котлов, паропроводов, турбин излучают тепловую энергию инфракрасного спектра мощностью в несколько тысяч Вт/м2, в то время как допустимое облучение тела человека в этом диапазоне спектра - не более 350 Вт/м2. Применяют следующие способы защиты от избыточной теплоты: теплоизоляцию горячих поверхностей; экранирование источников излучения поглощающими и отражающими теплоту экранами; воздушные души и вентиляцию; защитную одежду; ограничение длительности работы при больших тепловых нагрузках.

Согласно санитарным нормам температура наружных поверхностей оболочек теплоизоляции не должна превышать 45 ºС. Поэтому излучающие поверхности покрывают тепловой изоляцией: шамотом, изделиями из диатомового кирпича, шлаковой ватой, асбестом со слюдой, минеральной ватой, асбестом, стеклополотном, торкретмассой.

Освещенность рабочих мест и производственных помещений.

Для обеспечения нормальных условий работы все производственные, вспомогательные и бытовые помещения, а также проходы, проезды и определенные участки предприятия должны освещаться. Особенно благоприятен естественный свет, вследствие большого рассеяния, оптимального спектра излучения, наличия ультрафиолетового излучения, необходимого для жизни человека (длина волны 297 нм) и обеззараживания воздуха (максимальный эффект обеззараживания при длине волны 254 нм).

В производственных помещениях в данное время применяется естественное освещение, а в вечернее и ночное время - искусственное. Естественное освещение осуществляется тремя способами: боковое через окна; верхнее через световые фонари и комбинированное. Естественная освещенность на рабочем месте в помещении характеризуется коэффициентом естественной освещенности - КЕО. Значения КЕО для производственных зданий расположенных между 45 и 60 ° северной широты, приведены в таблице 30.

Коэффициент естественной освещенности

Искусственное освещение осуществляется комбинацией общего освещения с местным освещением рабочих мест. Выбор системы освещения регламентируется строительными нормами и правилами и зависит от требований технологического процесса, размеров объектов различения и характера зрительных работ.

Таблица 4.2 - Значения КЕО

Таблица 4.3 - Нормы освещенности некоторых помещений

По результатам мониторинга микроклимата рабочих мест, предоставленным управлением промышленной безопасности Общества, нормы освещенности и КЕО на участке соответствуют нормам.

Производственный шум и вибрация.

Работа некоторого оборудования промышленных установок сопровождается значительным шумом, вибрацией и сотрясением. К такому оборудованию относятся дробилки, мельницы, компрессоры, двигатели, вентиляторы, пневматический инструмент и др. Шум, вибрации и сотрясения отрицательно влияют на организм человека и при длительном воздействии могут вызвать профессиональные заболевания.

Основными характеристиками шума являются частотный спектр интенсивности звука и звуковое давление.

Органы слуха человека воспринимают частоты от 20 Гц до 20000 Гц и звуковое давление от  до 20 Па. Уровень звукового давления, достигающий болевого порога, составляет 130 дБ при частоте 1000 Гц.

Санитарными нормами установлены допустимые уровни звукового давления. Они приведены в таблице 4.4.

Таблица 4.4 - Предельно допустимые уровни звукового давления шума, действующие более 4 часов

Вибрация оборудования, передаваемая через конструкции и пол организму человека, вызывает заболевания с потерей трудоспособности. Предельно допустимые вибрации на рабочем месте в зависимости от частоты колебаний, амплитуды, скорости и ускорения колебательных движений приведены в таблице 3.5.

Таблица 4.5 - Предельно допустимые вибрации на рабочем месте

Для ослабления вибраций под основание оборудования устанавливают виброгасители в виде эластичных прокладок, пружины или пневматические демпферы. Для исключения вибраций и сотрясений от работы машин несущие конструкции здания и площадки не должны соприкасаться с фундаментами машин.

.3 Электробезопасность

Опасность поражения электрическим током.

Проектирование электроустановок должно осуществляться в соответствии с Правилами устройства электрических установок.

Поражение человека электрическим током может быть в следующих случаях:

прикосновения к токоведущим частям - к одной фазе (полюсу) при нахождении ног на земле или токопроводящем полу;

прикосновение к нетоковедущим, конструктивным частям электроустановки, случайно оказавшимся под напряжением вследствие повреждения изоляции;

разряда через человека, конденсатор или кабель, отключенный от источников питания, но заряженный в соответствии с их его электрической емкостью;

ожогов тела электрической дугой;

воздействия электромагнитного поля.

Степень поражения человека электрическим током зависит от характера помещения, в котором произошло включение человека в цепь тока.

Рекомендуемые номинальные напряжения для электроустановок приведены в таблице 4.6.

Таблица 4.6 - Номинальные напряжения для электроустановок и область их применения

.4 Меры безопасности по обслуживанию оборудования ХВО

При работе на ХВО и проведении химконтроля за питательной водой, водным режимом котлов необходимо руководствоваться правилами, обеспечивающими безопасность для обслуживающего персонала.

Начальник котельной обязан обеспечить проведение технических мероприятий для осуществления безопасных условий работы: инструктаж и обучение рабочих правилам техники безопасности, а также контроль за выполнением персоналом указанных правил.

Работники ХВО обязаны знать и выполнять все правила безопасности и немедленно сообщать дежурному по смене о всех замечаниях и неисправностях оборудования.

Нельзя пользоваться для бытовых нужд химической посудой во избежание случайных отравлений.

Защитные средства или приспособления должны находиться у ответственного дежурного по смене.

В помещении ХВО должна находиться аптечка с постоянным запасом различных медикаментов, перевязочных материалов, ключ от которых поручается ответственному лицу по смене.

.5 Пожаро и взрывобезопасность

Большинство загораний, как правило, связано с первоначальным воспламенением горючих веществ, а затем пламя уже распространяется на готовую продукцию. Поэтому на территории предприятия, а также в производственных помещениях и складах запрещается курение, разведение костров, сжигание мусора и отходов.

Во время работы запрещается загромождать проходы, выходы, коридоры различными предметами, чтобы на случай возникновение пожара была обеспечена возможность безопасной эвакуации людей.

Запрещается выполнять производственные операции на неисправном оборудовании, оно может загореться и привести к пожару.

Для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения применяют ручные пенные и углекислотные огнетушители, внутренние пожарные краны и т.д.

В настоящее время наибольшее распространение получили пенные огнетушители ОВХП-10, углекислотные ОУ-2 и ОУ-5, порошковые огнетушители ОП-2-01        .

Огнетушители ОВХП-10 представляют собой сварной цилиндрический баллон, изготовленный из листовой стали. В верхней части баллона имеется горловина, на которой расположена крышка с запорным устройством.

С помощью рукоятки запорное устройство поднимается и опускается. Кислотная часть заряда помещена в полиэтиленовую колбу, бортиком удерживается на горловине огнетушителя.

Вес заряженного огнетушителя 12,6кг, объем выбрасываемой пены 35-40 кг.

Для тушения электропроводки и электроустановок применяют углекислотные огнетушители.

Для тушения пожаров возникающих внутри помещения следует использовать пожарный кран. Его оборудуют одним пожарным рукавом до 20 м и пожарным стволом.

При возникновение пожара не обходимо вызвать пожарную охрану по телефону 01 и до приезда начать тушить пожар своими силами.

Каждый рабочий обязан четко выполнять установленные правила пожарной безопасности и не допускать действий, способных привести к пожару

5. Экономическая часть

.1 Режим работы химводоочистки

Режим работы котельной и станции ХВО круглосуточный, т.е. три смены по восемь часов. Котельная и ХВО работают без праздничных и выходных дней, так как снабжают теплом и горячей водой не только завод, но и жилой микрорайон.

.2 Штат ХВО

Станцию ХВО обслуживают четыре человека. Профессия аппаратчик ХВО. Из-за малых размеров станция ХВО не имеет своего ремонтного персонала, в случае аварии ремонт производит бригада слесарей из котельной

Штат ХВО Таблица № 5.1

Ответственный за работу ХВО - мастер смены.

Смета затрат

Таблица 5.2

.4 Реконструкция ХВО

Расчет инвестиции по базовому и проектируемому варианту.

Кобщ=Кп.п+Ко+КS+Кф [руб./год] (84)

где:

Кп.п- предпроизводственные затраты;

Базовый вариант- 0

Проектируемый вариант-67162,4 руб.

Ко - инвестиция в оборудование;

Базовый вариант- 0

Проектируемый вариант-422661,99руб.

Кs - инвестиция в площади;

Базовый вариант- 0

Проектируемый вариант

; [руб./год], (85)

где:

По=2,-число единиц оборудования;=6,76м2-площадь,занимаемая единицей оборудованиякоэффициент,принимаю равный 5стоимость одного квадратного метра здания оставляет Cs=50 руб.

Кф - инвестиция в функциальной системе.Составляют 2-3% от величины инвестиций в оборудовании, руб.

 Kобщ=422661,99+67162,4+3718+8453,2=501995,6

Эксплуатационные затраты

; [руб./год], (86)

зп - затраты на з/п эксплуатационного персонала.

В ХВО работают 4 аппаратчика 2 разряда тарифная ставка 18,72 руб/ч размер премиальных 50%

Базовый вариант

; [руб./год] (87)

где:

Ф- среднегодовой заработок рабочего котельной с учетом основной и дополнительной заработной платы;

Пр- численность обслуживающего персонала;

зп=

Проектируемый вариантзп=71660,16соц - отчисление на социальные страхования составляют 35,6% от фонда оплаты труда

 [руб./год] (88)

Базовый вариантсоц=0,356 71660,16=2511,02

Проектируемый вариантсоц=2511,02

 -амортизационные отчисления на оборудование

; [руб./год] (89)

где:

-норма амортизации оборудования,%

К0 -капиталовложения в оборудование (первоначальная или восстановительная);

Базовый вариант

Проектируемый вариант

 [руб./год] (90)

где:

В-А - разность стоимости оборудования до реконструкции и после реконструкции;

- амортизация функциональных систем

Норма амортизации составляет 12%

Базовый и проектируемый вариант

; [руб./год] (91)

где:ф- инвестиция функциональных систем;

НАф- норма амортизации функциональных систем составляет 12%;

- амортизация площади

Базовый вариант- 0

Проектируемый вариант

Аs= [руб./год] (92)

где

Кs- инвестиция в площади

Наs- норма амортизации площади составляет 2%

аS=

тр -затраты на текущий ремонт

т.р=0,2 (SАо+Sаф+Sаs) [руб./год] (93)

гдеао- амортизационные отчисления на оборудование, руб/годаф- амортизация функциональных систем, руб/годаs- амортизация площади, руб/год

- Базовый вариант т.р= 0,2 (4029,74+1014,4+0)=1008,83

Проектируемый вариантт.р.=0,2(25359,72+1014,4+74,36)=5289,7- затраты на общестанциооные расходы

О=; [руб./год] (94)

Базовый и проектируемый вариант

S

зп - затраты на электроэнергию

эл=; [руб./год] (95)

где:э - номинальная установленная мощность, кВт

Фо- эффективный годовой фонд времени работы оборудования, час

Кисп.вр. - коэффициент использования электроустановки во времени.

Кисп.м - коэффициент использования электроустановок по мощности.

Сэ - тариф на электроэнергию, руб./кВт ч

кпд электроустановок

эл=

в - затраты на воду

; [руб./год] (96)

где:

Вгод- годовой расход воды, т./руб.

Годовой расход воды для паровых котлов определяю по формуле:

; [т/год] (97)

где:

Дгод- годовая паропроизводительность, т/год

Строю годовой график нагрузок и по нему определяю годовую паропроизводительность

Таблица № 5.3

= 126 12=1512= 43 126.5=5267.5= 124,5 144=17856= 123 348=42804= 121 619=74899= 119,5 984=117588= 118 1240=146320= 116 1217=141172= 114 604=69158

Дгод=1512+5267,5+17856+42804+74899+117588+146320+

+141172+69158=619576,5 (т/год)

Вгод= 1,1 619576,5= 681534,15в=4,09 681534,15=2787474,7т -затраты на топливо

Sт =,  (98)

где:

Цт =1409,65 руб/10 3м 3-цена топливагод -годовой расход топливагод =Bчас hгод  (99)

где:час - часовой расход топлива

,  (100)

год -число часов работы по устаноаленной мощности;

,  (101)

год =9531,9 0,8=7625,5т =600 7625,5=4575300

 Sреаг - затраты на реагенты

; [руб./год] (102)

где:

ЦС=1,05- стоимость соли, руб./кг

ЦЩ=12,5- стоимость щелочи, руб./кг

ЦК=4 - стоимость реагента, руб./кгС=41223 - расход соли в год, кг/годЩ=2120,125- расход щелочи в год, кг/годК= 4471,25-расход коагулянта, кг/год

м - затраты на материал загружаемый в механические фильтры

; [руб./год] (103)

=71660,16+2511,02+25359,72+1014,4+74,36+5289,7+37090,4+91109+2787474,7+4575300=7596883,46

Заключение

В данной дипломной работе нами рассмотрена реконструкция станции ХВО котельной «ОАО ОСВАР»

Произведенные расчеты показывают техническую возможность преобразования станции ХВО, что отвечает требованиям современного развития промышленной энергетики.

В данном дипломном проекте предусматривается установка дополнительно нового оборудования, а именно: дозаторов щелочи и коагулянта, насосов-дозаторов, механических фильтров, отстойников, Na- катионитных фильтров, позволяющие достичь более глубокого умягчения питательной воды. Если жесткость питательной воды до реконструкции была в пределах 4,7 мг-экв/кг, то после реконструкции ее значение составляет менее 0,02 мг-экв/кг.

Вновь установленные фильтры более удобны в обслуживание, позволяют экономить используемые реагенты, более долговечны. Глубокая очистка воды с их помощью уменьшает вероятность появления на стенках котла накипи, а это в свою очередь снижает расход и затраты на топливо, удлиняет материальный период, уменьшает затраты на ремонт.

В целом за счет обеспечения более экономичного расхода воды, ее качественной подготовки достигается более надежная работа основного оборудования в котельной и обеспечивает безопасность персонала.

При этом присутствует и фактор снижения себестоимости теплоэнергетической продукции, что позволяет получить экономический эффект, который ведет к уменьшению срока окупаемости оборудования.

В результате разработки раздела БЖД были рассмотрены опасные и вредные механические, электрические и химические воздействия на человека, работающего на производстве, а также работа предприятия в чрезвычайных ситуациях. Также были проанализированы условия труда на предприятии при воздействии на человека вредных факторов, таких как шум, вибрация, выделение пыли, химических и парогазовых выделений.

Предложены мероприятия по устранению опасных и вредных факторов на человека и окружающую среду.

Из экономического раздела следует что, капиталовложения полностью покрываются дисконтированными доходами проекта на 2-ом интервале планирования от начала эксплуатации проекта. Следовательно, период окупаемости капиталовложений составляет 1 год 83 дня.