Главная       Продать работу       Заказать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Главная > Тех. дипломные работы > теплоснабжение
Название:
Реконструкция тепловых сетей

Тип: Дипломные работы
Категория: Тех. дипломные работы
Подкатегория: теплоснабжение

Цена:
0 грн



Подробное описание:

 Введение

 

Приоритетами в государственной энергетической политике являются:

- полное и надёжное обеспечение населения и промышленности страны энергоресурсами по ценам, стимулирующим энергосбережение;

- повышение эффективности, снижение совокупности затрат на производство и использование энергоресурсов за счёт применения энергосберегающих технологий и оборудования;

- минимизация техногенного воздействия энергетики на окружающую среду, разработка критериев безопасности, создание системы её мониторинга и механизмов, позволяющих стабилизировать ситуацию.

Важнейшей областью в экономике в целом является энергетический комплекс, стабильная работа которого обеспечивает непрерывный экономический рост страны. Не последнюю роль в обеспечении стабильной работы производства играет грамотный менеджмент.

В настоящее время одной из основных задач в развитии народного хозяйства является экономия топлива, повышение эффективности использования энергии. Одно из важных направлений решения этой задачи – перевод жилищного фонда на теплоснабжение от крупных источников тепла, использование атомной энергии для целей теплофикации.

В связи с ростом городов, поселков городского типа и промышленных предприятий строительство тепловых сетей осуществляется в чрезвычайно широких масштабах. По предварительным данным, в ближайшие годы будет построено более 10000 км магистральных и распределительных тепловых сетей.

Вместе с тем подземные тепловые сети имеют ряд существенных недостатков: слабую автоматизацию, высокую строительную стоимость, недостаточную эксплуатационную надежность, трудоемкость в изготовлении и монтаже. Все это приводит к отставанию строительства тепловых сетей, перекладкам существующих сетей раньше эксплуатационного срока службы, повышенным тепловым потерям и т.д. В конечном итоге последние вызывают дополнительные расходы, снижающие эффективность энергетических установок.

Для повышения надежности тепловых сетей необходимо обеспечить поставку труб только из спокойной стали, коренным образом улучшить антикоррозионную защиту труб путем эмалирования и нанесения изольного, полимерного покрытия до тепловой изоляции, выпуск в необходимом количестве бесфланцевой арматуры диаметром 300 – 1400 мм с электро- и гидроприводом, рассчитанной на работу в подземных камерах с высокой влажностью и температурой, усилить технический контроль за сооружением тепловых сетей.

Бесперебойная и экономичная работа систем теплоснабжения зависит не только от качества строительства, но и от того, насколько правильно осуществляется их техническая эксплуатация.

Своевременное проведение планово – предупредительных ремонтов обеспечивает бесперебойную работу систем теплоснабжения и значительно снижает затраты по капитальному и текущему ремонтам.

Целью данного дипломного проекта является проведение реконструкции магистральных тепловых сетей, в результате которой был увеличен диаметр магистральных трубопроводов и достигнуто повышение таких параметров, как пропускная способность, экономия энергетических ресурсов, и, самое главное, улучшение теплоснабжения жилых домов и общественных зданий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Генеральный план магистральных тепловых сетей города

 

Интенсивное индустриальное и крупномасштабное промышленное и гражданское строительство требует в настоящее время дальнейшего развития систем центрального теплоснабжения, которое в свою очередь связано с непрерывным ростом протяженности тепловых сетей и радиусом их действия. Специализированными проектными организациями разработаны схемы теплоснабжения для всех крупных и многих малых городов, а также промышленных комплексов, которые осуществляются в плановом порядке. В дальнейшем производится корректировка выполненных схем в связи с изменением перспектив развития и с новыми техническими решениями, что приводит к необходимости реконструкции и модернизации тепловых сетей.

Срок службы тепловых сетей должен соответствовать сроку службы тех объектов, которые они обеспечивают теплотой. Однако из–за подверженности коррозии тепловые сети из стальных труб весьма недолговечны. Как показывает опыт эксплуатации, средний срок службы магистральных сетей 16-18 лет, распределительных и внутриквартальных – 6-8 лет, а многие теплопроводы, особенно горячего водоснабжения, уже через 2-3 года выходят из строя. Это приводит к тому, что эксплуатируемые в настоящее время подземные теплопроводы, как правило, требуют частичной замены в сроки, значительно более короткие, с интенсивным развитием систем централизованного теплоснабжения увеличивается и объем работ по их восстановлению и реконструкции, требующий больших материальных и трудовых ресурсов.

Удельный вес затрат на ремонт, модернизацию и реконструкцию водяных тепловых сетей по отношению к затратам на строительство новых сетей ежегодно возрастает.

Выбирая схему теплоснабжения и источники покрытия тепловых нагрузок, рекомендуется обеспечивать потребителей централизованным теплоснабжением от ТЭЦ и крупных котельных. От теплоэлектроцентралей в настоящее время удовлетворяется около 50% всего теплового потребления городов и промышленности. В связи с повышением требований к чистоте воздушного бассейна многие вновь сооружаемые ТЭЦ размещают на окраине и даже за пределами городов на расстоянии порядка 10-30 км.

Транспортирование тепловой энергии от ТЭЦ или котельных к потребителям, т.е. к жилым домам, общественным, административным зданиям, фабрикам, заводам и другим объектам, осуществляется по специальным трубопроводам, называемым тепловыми сетями.

Изменение температуры в зависимости от температуры наружного воздуха,  т.е. удобства осуществления центрального качественного регулирования отпуска теплоты;

- обладает значительной плотностью по сравнению с другими теплоносителями, что позволяет передавать на большие расстояния значительные количества теплоты при небольшом объеме теплоносителя;

- простоту присоединения водяных систем отопления, калориферов вентиляции и систем горячего водоснабжения.

Основной недостаток воды как теплоносителя состоит в том, что на ее перекачку расходуется большое количество электроэнергии.

 

  1. 1. Обоснование проекта реконструкции тепловых сетей

 

Реконструкция тепломагистрали по ул. Дощанова вызвана необходимостью заменой изношенного участка магистральных трубопроводов с целью повышения надежности и качества теплоснабжения центрального района город.

Реконструкция наружной тепловой магистрали протяженностью 1450 м предусмотрена (ТП 12.06) до (ТП 12.23). Район строительства относится к I «в» климатическому подрайону, характеризующемуся следующими показателями:

- Средняя температура наиболее холодной пятидневки -35ºС

- Нормативная снеговая нагрузка                                       70 кгс/м2

- Господствующие ветра – юго-западные, с нормативным давление 38 кгс/м2

Рельеф территории спокойный, без подработок горными выработками.

 

  1. 2. Решения по проекту

Проектом предусматривается: замена магистральных трубопроводов диаметром Ду530 мм; частичная замена П-образных компенсаторов на сильфонные; замена запорной и спускной арматуры.

Прокладка трубопроводов предусматривается в существующем непро­ходном канале (с частичной заменой поврежденных лотков). Неподвижные опоры используются как существующие, так и проектируемые. Неподвиж­ные опоры приняты балочные, устанавливаемые в монолитных участках каналов.

Для компенсации теплового удлинения труб приняты сильфонные компенсаторы, установка которых предусмотрена в каналах.

Теплофикационные камеры используются существующие.

Существующая система теплоснабжения - открытая. Теплоноситель -вода с параметрами 110-70 °С.

Трубопроводы тепловых сетей приняты из стальных электросварных труб сортамент по ГОСТ 10704-91, гр.В СтЗсп5 ТУ по ГОСТ 10706-76.

Тепловая изоляция трубопроводов запроектирована матами минера-ловатными типа «Isover».

Величина пробного давления для гидравлического испытания 1,6 МПа (16 кгс/см2) .

Для защиты трубопроводов от наружной коррозии предусмотрено: антикоррозийное покрытие  труб изолом в 2 слоя по холодной мастике с покрытием мешочной бумагой; электроизолирующие подвижные и неподвиж­ные опоры труб.

Сметная документация составлена в соответствии с «Порядком опре­деления расчётной стоимости строительства на стадии технико-экономического обоснования», «Порядком определения сметной стоимости строительства в Республике Казахстан», введённых в действие с 1 ок­тября 2003 г. и СНиП РК 1.02-01-2001 «Инструкция о порядке разработ­ки, согласования, утверждения и составе проектно-сметной документа­ции на строительство предприятий, зданий и сооружений».

Стоимость строительства определена в двух уровнях цен: базовом 2001 года и текущем. В базовом уровне цен стоимость определена по сборникам СНиР-2001 для 10-го района, привязанным к местным условиям строительства. Базовая стоимость строительства пересчитана в текущий уровень цен 2004 года согласно методике, изложенной в «Порядке опре­деления сметной стоимости...». Размеры накладных расходов, ненормируемых и непредвиденных затрат приняты в соответствии с действующими нормативными документами.

На рассмотрение представлена следующая сметная документация: сводный сметный расчёт в сумме 66791,43 тыс. тенге в текущем уровне цен;

сметный расчёт в сумме 65129,66 тыс. тенге.

 

  1. 3. Тепловые сети

В теплофикационной камере ТП 12.18 предусмотрена установка сек­ционирующих задвижек и устройство двух перемычек между подающим
и обратным трубопроводами.

В проекте предусмотрены неподвижные опоры существующие и проектируемые.

В расчете учтены затраты на содержание технадзора.

Затраты  на  демонтаж  задвижек исключены из   сметы.

Затраты  на   погрузку  и  разгрузку  демонтируемых   труб   в   количестве 107,12   тонн  исключены  из   сметы.

Трубы  электросварные   530x8    (ГОСТ   10704-76)   учтены  по   5050   тенге за   1   п.   м.    (см.   С130806-130).

Маты минераловатные   прошивные   учтены  по   5140   тенге   за   1   м3 (С11031-78).

 

 

 

 

 

 

Технико-экономические  показатели проекта

Таблица 1.1

п/п

Наименование  

показателей

Ед.

изм

Показатели

По  проекту

Рекомендуется   к  утверждению

Отклонение

(+увелич., -уменьш.)

 

Протяженность   теплосети

м

532

532

 

 

Диаметр трубопровода, толщина стенки dH  x   s

мм

500 х 8

500 х 8

 

 

Материал  труб  теплосети

 

Ст.   электросварные по  ГОСТ 10704-91 (Гр.В СтЗсп5)

Ст.   электросварные по  ГОСТ 10704-91 (Гр.В СтЗспБ)

 

 

Сметная   стоимость   строительства

В   том  числе:

-   СМР

-   оборудование

-   прочие

Тыс. тенге

 

 

 

18428,3

18027

-401,3

 

 

 

18262,6

17871,5

-391,1

 

 

 

165,7

155,5

-10,2

 

Сметная стоимость строи­тельства в текущем уровне цен на январь 2006 года, в том числе:

 - СМР

- оборудование

- прочие

тыс. тенге

 

 

 

 

 

34590,8 29528,4 6125,7

 

 

 

 

 

34226,7 29334,4 5955,6

 

 

 

 

 

364,1

194 

170,1

 

Удельные капитальные вло­жения на 1 м теплосети в двухтрубном исполнении в текущих ценах

тыс. тенге

55,9

54,99

-0,91

 

  1. 4. Построение годового графика по суткам

Расход тепла при любой текущей температуре наружного воздуха на отопление определяется по формуле [1]:

                                          (1.1)

где tв – температура внутреннего воздуха, °С;

tн – текущая температура наружного воздуха, °С;

tо – расчетная температура наружного воздуха, °С.

Расход тепла на вентиляцию определяется по формуле [1]:

                                            (1.2)

Расход тепла на горячее водоснабжение определяется по формуле [1]:

                                     (1.3)

где b - коэффициент изменения расхода воды в летнее время.

Результаты расчетов по формулам (1.1-1.3) сведены в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Данные для построения сезонных графиков расхода тепла в зависимости от температуры наружного воздуха

tн

+18

+8

-24

-35

Qо, Гкал/час

0

5,510

23,143

27,000

Qv, Гкал/час

0

0,035

0,147

0,172

Qhmd, Гкал/час

2,23

3,48

3,48

3,48

Qå, Гкал/час

2,23

9,025

26,77

30,652

 

Построенный график приведен на Рис. 1.1.

Для построения графика теплового потребления в зависимости от продолжительности стояния наружных температур составлена таблица 1.3 [3].

Таблица 1.3 – Данные для построения сезонных графиков расхода тепла в зависимости от продолжительности стояния температур

Интервал температур, ° С

- 50 и ниже

- 50

¸

- 45

- 45

¸

- 40

- 40

¸

- 35

- 35

¸

- 30

- 30

¸

- 25

- 25

¸

- 20

Часы стояния

-

-

-

2

47

275

630

Интервал температур, ° С

- 20¸- 15

- 15¸- 10

- 10¸- 5

- 5¸0

0¸5

5¸8

Всего часов

 

Часы стояния

800

666

596

561

583

760

4920

Построенный график представлен на рис. 1.2.

 

  1. 5 Построение годового графика по месяцам

Для построения годового графика потребления тела по месяцам необходимы среднемесячные температуры наружного воздуха [2]. Температуры приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 – Среднемесячные температуры наружного воздуха

Месяц

tн,ср, °С

Месяц

tн,ср, °С

Месяц

tн,ср, °С

Январь

-22,3

Май

11,1

Сентябрь

13,9

Февраль

-17,2

Июнь

17,4

Октябрь

4,7

Март

-8,5

Июль

21,1

Ноябрь

-8,1

Апрель

3,1

Август

20,0

Декабрь

-18,5

 

Расчет среднемесячного теплопотребления произведен по формулам (1.1-1.3) и сведен в таблицу 1.4.

Таблица 1.4 – Данные для построения графика теплового потребления по месяцам

Месяц

Qо

Qv

Qо+ Qv

Qhmd

Qå

Январь

22,206

0,141

22,348

3,48

25,828

Февраль

19,396

0,124

19,519

3,48

22,999

Март

14,602

0,093

14,695

3,48

18,175

Апрель

8,210

0,052

8,263

3,48

11,743

Май

0

0

0

2,23

2,23

Июнь

0

0

0

2,23

2,23

Июль

0

0

0

2,23

2,23

Август

0

0

0

2,23

2,23

Сентябрь

0

0

0

2,23

2,23

Октябрь

7,329

0,047

7,375

3,48

10,855

Ноябрь

14,382

0,092

14,473

3,48

17,953

Декабрь

20,112

0,128

20,240

3,48

23,720

Рис 1.1 - График теплопотребления в зависимости от температуры наружного воздуха

 

Рис 1.2 - График теплопотребления в зависимости от продолжительности

стояния температур наружного воздуха

Рис. 1.3 – График теплового потребления по месяцам

 

  1. 6 Графики регулирования температуры сетевой воды

Центральным называется регулирование отпуска теплоты от теплоисточника в его тепловые сети. Центральным регулированием определяется график изменения температур, а иногда и расходов воды в подающих трубопроводах тепловых сетей [6].

В данном дипломном проекте способом регулирования отпуска теплоты является качественное регулирование путем изменения температуры воды в подающих трубопроводах системы при ее постоянном расходе (температура сетевой воды меняется в зависимости от температуры наружного воздуха ).

При таком способе регулирования максимальные (расчетные) температуры воды в трубопроводах системы отопления достигаются при расчетной температуре наружного воздуха . При понижении  снижается температура воды в подающем трубопроводе [6].

Качественное регулирование обеспечивает устойчивость гидравлических режимов отдельных нагревательных приборов системы при переменных тепловых нагрузках.

При присоединении к двухтрубным магистральным сетям систем отопления и горячего водоснабжения сохранение в них центрального качественного регулирования в течении всего отопительного периода оказывается невозможным, поскольку температуры воды в подающих трубопроводах таких сетей должны поддерживаться не ниже необходимых для обеспечения заданных температур воды перед водоразборными приборами (не менее 65¸75 °С).

Для соблюдения теплового баланса среднесуточные температуры воды в подающем трубопроводе сети должны приниматься большими, чем по отопительному графику. Величина этого превышения определяется температурой воды в обратном трубопроводе системы отопления и следующим коэффициентом:

                                                   (1.4)

                                                     

При данном значении коэффициента принимается центральное качественное регулирование по нагрузке отопления.

При таком способе регулирования, для зависимых схем присоединения элеваторных систем отопления температуру воды в подающей t1,0 и обратной t2,0  магистралях, а также после элеватора t3,0  в течении отопительного периода определяют по следующим выражениям:

t1,0 = ti + Dt [( ti - tн  )/ (ti - to )]0.8 + (Dt - 0.5q )( ti - tн ) /( ti - to )                     (1.5)

t2,0 = ti + Dt [( ti - tн) / (ti - to )]0.8 - 0.5q ( ti - tн  )/(ti - to                              (1.6)

  1. t0 = ti + Dt [( ti - tн )/ (ti - to )]0.8 + 0.5q ( ti - tн )/(ti - to ) (1.7)

 

где ti - расчетная температура  внутреннего воздуха, принимаемая для жилых районов 18 °С

tн - температура наружного воздуха, °С

Dt - расчетный температурный напор нагревательного прибора, °С , определяемый по формуле

                                               ( 1.8)

где t3 и t2  температуры воды соответственно после элеватора и в обратной магистрали тепловой сети при to;  для жилых районов, как правило, t3 = 95 °С ; t2 = 70 °С. ;t - расчетный перепад температур сетевой воды в тепловой сети t =t1-t2 ; q - расчетный перепад температур сетевой воды в местной системе отопления

q=t3-t2                                                         (1.9)

Задаваясь различными значениям и температур наружного воздуха tн (обычно tн = +8; 0; - 10; tv; to), определяют t1,0 ; t2,0 ; t3,0 и строят отопительный график температур воды. Для удовлетворения нагрузки горячего водоснабжения температура воды в подающей магистрали t1,0 не может быть ниже 60 °С в открытых системах теплоснабжения, и 70 °С в закрытых системах теплоснабжения. Для этого отопительный график спрямляется на уровне указанных температур и становится отопительно-бытовым.

Температура наружного воздуха, соответствующая точке излома графиков температур воды - tн', делит отопительный период на два диапазона с различными режимами регулирования:

в диапазоне I с интервалом температур  наружного воздуха от +8 °С до tн'  осуществляется групповое или местное регулирование, задачей которого является недопущение " перегрева " систем отопления и бесполезных потерь теплоты;

в диапазонах II и III с интервалом температур наружного воздуха от tн' до to осуществляется центральное качественное регулирование.

 

  1. 7 Определение расчетных расходов теплоносителя

Расчетный расход сетевой воды для определения диаметров труб в водяных тепловых сетях при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять отдельно для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения по формулам:

а) на отопление

,                                             (1.10)

б) на вентиляцию

,                                         (1.11)

в) на горячее водоснабжение в открытых системах теплоснабжения:

средний

 ,                                             (1.12)

максимальный

,                                           (1.13) 

 г) на горячее водоснабжение в закрытых системах теплоснабжения:

средний, при двухступенчатых схемах присоединения водоподогревателей

,                         (1.14)

максимальный,  при двухступенчатых схемах присоединения водоподогревателей

 ,                               (1.15)

Суммарные расчетные расходы  сетевой воды, кг/ч, в двухтрубных тепловых сетях в открытых и закрытых системах теплоснабжения при качественном регулировании отпуска теплоты следует определять по формуле

                             (1.16)

Коэффициент K3, учитывающий долю среднего расхода воды на горячее водоснабжение при регулировании по нагрузке отопления, принят в размере 1,2 для закрытой системы теплоснабжения с общей нагрузкой менее 100 МВт.

Результаты расчетов по формулам (1.10-1.18) приведены в приложении В.

 

  1. 8 Гидравлический расчет трубопроводов тепловых сетей

Основной задачей гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов, а также потерь давления на участках тепловых сетей. По результатам гидравлических расчетов разрабатывают гидравлические режимы систем теплоснабжения, подбирают сетевые и подпиточные насосы, авторегуляторы, дроссельные устройства, оборудование тепловых пунктов.

При движении теплоносителя по трубам полные потери давления DР складываются из потерь давления на трение DРл и потерь давления в местных сопротивлениях DРм :

DР = DРл + DРм                                             (1.19)

Потери давления на трение DРл определяют по формуле:

DРл = R * L                                              (1.20)

где R - удельные потери давления, Па / м2, определяемые по формуле:

                                                   (1.21)

где l  - коэффициент гидравлического трения; d - внутренний диаметр трубопровода, м; r - плотность теплоносителя, кг / м3; w - скорость движения теплоносителя, м/c; L - длина трубопровода, м.

Потери давления в местных сопротивлениях DРм определяют по формуле:

                                       (1.22)

где åx - сумма коэффициентов местных сопротивлений.

Потери давления в местных сопротивлениях могут быть также определены по следующей формуле:

DРм = R  Lэ                                          (1.23)

где Lэ  - эквивалентная длина местных сопротивлений, которую определяют по формуле.

                                            (1.24)

Для проведения гидравлического расчета составлена расчетная схема.

Гидравлический расчет выполнен по таблицам [6] и приводится в приложении В.

Потери давления теплосети от ЦТК 337/03 до квартальной котельной, расположенной по улице Ясной составили 44,14 м в. ст. (при располагаемом напоре на врезке 47 м в. ст.). Общая протяженность теплосети составила 2723 м. Располагаемое давление перед квартальной котельной составило 2,86 м. в. ст.

Потери давления теплосети от квартальной котельной до Руднева 33 составили 23,42 м в. ст. (при располагаемом напоре 30 м. в. ст.). Общая протяженность теплосети составила 1397 м. Располагаемое давление у последнего потребителя составило 6,58 м в. ст.

Потери давления на реконструируемом участке теплосети (Руднева 33-45) при замене диаметров трубопроводов на dу=150 мм составили 2,35 м. в. ст.

 

  1. 9 Разработка гидравлических режимов

Для изучения режима давлений в тепловых сетях и местных системах зданий широко используются пьезометрические графики.

При подключении к существующей тепловой сети исходными данными для построения пьезометрических графиков являются:

Для пьезометра теплосети от врезки ЦТК 337/03 до котельной №3 (пьезометр №1):

Р1= 82 м, Р2= 35 м, общие потери напора по данным гидравлического расчета DР= 44,14 м.

Для пьезометра теплосети от котельной №3 до Руднева33 (пьезометр №2):

Р1= 60 м, Р2= 30 м, общие потери напора по данным гидравлического расчета DР= 23,42 м на существующее положение и DР= 17,65 м при реконструкции концевых участков.

Последовательность построения:

Для пьезометра №1 статическое давление в абсолютной отметке Рs= 120 м, для пьезометра №2 Рs= 100 м.

При анализе построенных пьезометрических графиков обнаружено, что располагаемый напор в конце трассы (пьезометр №1) составляет 2,86 м. Такой напор явно недостаточен для нормальной работы ЦТП в котельной №3. Решения по гидравлическому режиму ЦТП рассмотрены отдельно во второй главе дипломного проекта.

При анализе пьезометра №2, для увеличения гидравлической устойчивости было решено увеличить располагаемый напор на концевых участках трассы путем увеличения диаметров трубопроводов до dу=150 мм (реконструкция по Руднева 45-33). Проведен повторный гидравлический расчет с учетом замены трубопроводов. Результаты расчета представлены на пьезометре №2 (синим цветом). Располагаемый напор у последнего потребителя составил 12,35 м.

 

  1. 10 Расчет дроссельных устройств

При присоединении потребителей к тепловой сети по зависимой элеваторной схеме необходимо рассчитать диаметры дроссельных диафрагм, гасящих остаточное давление.

Диаметр отверстий дроссельных диафрагм, d, мм, определяется по формуле [18]:

                                                  (1.25)

где G – расход сетевой воды, т/ч;

H – напор, гасимый дроссельной диафрагмой, м

 


2 Расчет и подбор оборудования  для реконструируемого участка

 

  1. 1 Расчет толщины тепловой изоляции

Тепловой расчет проводится с целью определения толщины  тепловой изоляции при данном виде прокладки и известном коэффициенте теплопроводности материала по нормируемой плотности теплового  потока.

Расчет произведен по методике, приведенной [8]:

1) Суммарное термическое сопротивление слоя изоляции и других дополнительных термических сопротивлений на пути теплового потока, для подающего и обратного трубопровода:

                                              (2.1)

где qe - нормированная линейная плотность теплового потока, Вт/м, принимаемая по приложениям 4-8 [8];

tw - средняя за период эксплуатации температура теплоносителя, которая при расчетных параметрах теплоносителя 95-70 и круглогодовом режиме работы тепловых сетей может быть принята для подающего трубопровода 70°С, для обратного - 50°С;

te - среднегодовая температура окружающей среды; при подземной прокладке - среднегодовая температура грунта, + 2°С;

К1 - коэффициент географического положения (для Дальнего Востока 0,8).

2) Термическое сопротивление поверхности изоляционного слоя, мС/Вт, определяемое по формуле:

                                                 (2.2)

где aе - коэффициент теплоотдачи с поверхности тепловой изоляции в окружающий воздух, Вт/(м2°С); согласно прил. 9 [8] при прокладке без каналов aе= 8 Вт/(м2°С);

d - наружный диаметр трубопровода, м;

3) термическое сопротивление поверхности определяемое по формуле:

                                                     (2.3)

где aе - коэффициент теплоотдачи от воздуха к внутренней поверхности; aе = 8 Вт / ( мС );

dВЭ - внутренний эквивалентный диаметр, м, определяемый по формуле:

                                                    (2.4)

где F - внутреннее сечение, м2;

P - периметр сторон по внутренним размерам, м;

4) термическое сопротивление стенки определяется по формуле:

lст – теплопроводность стенки, для железобетона  lст = 2.04 Вт/(мС);

dНЭ - наружный эквивалентный диаметр, определяемый по наружным размерам, м:

5) термическое сопротивление грунта:

где h - глубина заложения оси трубопроводов, м;

lгр – теплопроводность грунта, принято lгр=2 Вт/(м оС);

6) термическое сопротивление слоя изоляции, для подающего и обратного трубопровода:

7) толщина тепловой изоляции:

где lи - теплопроводность теплоизоляционного слоя, определяемая по [8], Вт/(м°С), маты из стеклянного штапельного волокна ГОСТ 10499-78 - l1=0,061 Вт/м°С, l2=0,055 Вт/м°С;

В соответствии с приложением 11 [8], по рассчитанным  и  принимаем:

для подающего трубопровода – 80 мм, для обратного – 80 мм.

 

  1. 2 Расчет П-образного компенсатора

Компенсаторы должны иметь достаточную компенсирующую способность Dlк  для восприятия температурного удлинения участка трубопровода между неподвижными опорами, при этом максимальные напряжения в радиальных компенсаторах не должны превышать допускаемых (110 МПа). Необходимо также определить реакцию компенсатора, используемую при расчетах нагрузок на неподвижные опоры. Тепловое удлинение расчетного участка трубопровода DL, мм, определяют по формуле

DL = aDt L                                                   (2.5)

где a - средний коэффициент линейного расширения стали, мм/(мо С) для типовых расчетов можно принять a = 1.2  10 - 2 мм/(моС);

Dt - расчетный перепад температур, определяемый по формуле:

Dt =t1 - to                                                  (2.6)

где t1 - расчетная температура теплоносителя, оС;  

tо - расчетная температура наружного воздуха для проектирования отопления, оС;

 L - расстояние между неподвижными опорами, м.

Dt = 95-(-31)=126 оС

Для расчетного участка теплосети (компенсатор К5):

L=26,8+27=53,6 м

DL=1,2*10 –2 *126 * 53,6=81,7 мм

Из справочных данных [8] подбираем П-образный компенсатор с гнутыми отводами. Вылет компенсатора 2,0 м, компенсирующая способность 160 мм (с учетом предварительной монтажной растяжки компенсаторов на 50% расчетного температурного удлинения). Осевая сила при этом составляет 0,6*8,17=4,9 кН.

Схема компенсатора приведена на Рис.2.1.  .

Рис. 2.1. – Схема П-образного компенсатора

 

  1. 3. Сильфонные компенсаторы

Для компенсации температурного удлинения прямолинейных участков трубопроводов централизованного тепло- и водоснабжения       внутри жилых и производственных зданий, а также трубопроводов насосных, водонагревательных установок, тепловых пунктов и других сооружений внутренних тепловых сетей. Компенсаторы с наружным защитным кожухом используются для систем отопления и горячего водоснабжения жилых и производственных зданий, трубопроводов и других сооружений, как внутренних, так и наружных тепловых сетей применяя теплоизоляцию.

Компенсаторы сильфонные осевые устанавливаются на трубопроводах в качестве температурных компенсирующих устройств.

Установочное положение компенсатора в трубопроводе по направлению среды. Направление среды указано на бирке, приклеенной к патрубку СК. В случае утраты бирки направление потока среды начинается с патрубка в котором приварен внутренний экран (гильза).

Присоединение к трубопроводу – на сварке.

Компенсатор обеспечивает правильную работу при давлении не более 1,6 МПа и температуре среды не выше 150 оС.

Основной деталью сильфонного компенсатора является многослойный сильфон по ГОСТ 21744-83 или ТУ 3695-001-35740880-97 из ленты 08Х18Н10Т по ГОСТ 5632-72. Сильфон соединяется с патрубками при помощи соединительного узла. У компенсаторов с диаметром условного прохода 15; 20; 25; 32 мм. концевые части сильфона запрессованы между наружным кольцом и приваренного к патрубку дистанционного кольца и соединены по всей окружности методом аргоно-дуговой сварки. У компенсаторов с диаметром условного прохода 40 мм. и более концевые части сильфона запрессованы между наружным кольцом – и подготовленной поверхностью патрубка. Соединение деталей - по всей окружности методом аргоно-дуговой сварки. На внутренней поверхности патрубка со стороны направления потока среды приварен по всей окружности методом аргоно-дуговой сварки направляющий экран (гильза), который позволяет сильфону деформироваться только в осевом направлении, исключая поперечные сдвиги. Применение экрана значительно снижает сопротивление потоку, шум, загрязнение и возможные повреждения сильфона изнутри посторонними предметами, находящимися в рабочей среде. Второй конец экрана (гильзы) свободно перемещается с небольшим зазором во втором патрубке.

Москве и Санкт - Петербурге, применяются только компенсаторы типа "СТЭ".

 

  1. 4. Расчет самокомпенсации

При расчете самокомпенсации основной задачей является определение максимального напряжения у основания короткого плеча угла поворота трассы и определение упругого отпора.

Максимальное напряжение определяют для углов поворотов 90о по формуле:

                                   (2.7)

где DL - удлинение короткого плеча, м;

L - длина короткого плеча, м;

Е - модуль продольной упругости, равный в среднем для стали 2*105 МПа;

d - наружный диаметр трубы, м;

n = L1/L - отношение длины длинного плеча к короткому.

При расчетах углов на самокомпенсацию величина максимального напряжения не должна превышать [s] = 80 МПа.

DL=1,2*10 –2 *126 * 7=10,7 мм

n=19,5/7=2,8

Что ниже 80 Мпа.

Для расчета упругого отпора необходимо определить удлинение длинного плеча:

DL=1,2*10 –2 *126 * 20=30,5 мм

Координаты упругого центра:

Приведенная длина оси:

Радиус гнутья (для сварного отвода):

где rср – радиус поперечного сечения трубы (по середине толщины стенки);

a =15° для сварных отводов, составленных из двух секторов, a =11° для отводов из трех и четырех секторов.

Параметры

         

где s - толщина стенки трубы, м.

Для трубы диаметром 0,159х4.5:

 

Подбор г-образного компенсатора
Результаты расчета

Сила упругой деформации по оси Х  Px=1287.88 H

Сила упругой деформации по оси У  Pу=220.42 H

Изгибающее продольное компенсационное напряжение в точке жесткого крепления меньшего плеча б(a)= 45.53 МПа

Изгибающее продольное компенсационное напряжение в точке жесткого крепления большего плеча б(b)= 11.77 МПа

Изгибающее продольное компенсационное напряжение в точке изгиба

б(c)= 20.53 Мпа

За расчетные приняты результаты работы программы Px=1287.88 H

 

  1. 5 Расчет усилий на подвижные опоры

Вертикальную нормативную нагрузку на подвижную опору Fv, Н, следует согласно [1] определять по формуле

Fv= Gh L                                                       (2.8)

где  Gh - вес одного метра трубопровода в рабочем состоянии включающий вес трубы, теплоизоляционной конструкции и воды, Н/м;

L - пролет между подвижными опорами, м.

Величина Gh по справочным данным для трубы диаметром 159 мм составляет 513 Н/м. Величина L по требования [1] не должна превышать 5 м.

Соответственно вертикальная нагрузка на опору составит:

Fv= 513*5=2565 H

 

  1. 6 Расчет усилий на неподвижные опоры

При определении нормативной горизонтальной нагрузки на неподвижную опору следует учитывать: неуравновешенные силы внутреннего давления при применении сальниковых компенсаторов, на участках имеющих запорную арматуру, переходы, углы поворота, заглушки; следует также учитывать силы трения в подвижных опорах и о грунт для бесканальных прокладок, а также реакции компенсаторов и самокомпенсации. Горизонтальную осевую нагрузку на неподвижную опору следует определять:

на концевую опору - как сумму сил действующих на опору;

на промежуточную опору - как разность сумм сил действующих с каждой стороны опоры.

Неподвижные опоры должны рассчитываться на наибольшую горизонтальную нагрузку при различных режимах работы трубопроводов (охлаждение, нагрев) в том числе при открытых и закрытых задвижках.

Схема прилегающих участков к рассчитываемой неподвижной опоре Н6 изображена на рисунке 2.2.   .

 

Рис. 2.2. – Схема для определения горизонтальных усилий на неподвижную опору

Формулы для определения осевого усилия на неподвижную опору (В) [6]:

при нагреве -

при охлаждении -

где p – давление теплоносителя, Па;

D – диаметр трубопровода, м

Рк – сила упругого отпора П-образного компенсатора, Н;

Рх – сила упругого отпора Г-образного компенсатора, Н;

q – весовая нагрузка на 1 м длины трубопровода, Н/м (515 Н/м);

m - коэффициент трения скользящих опор (m=0.3).

Расстояния l1, l2, l3 по схеме соответственно равны 26,8; 20 и 7 м.

при нагреве

при охлаждении

За расчетное усилие принято большее значение Р=7464 Н.

Для двух трубопроводов соответственно 14,9 кН.

 

  1. 7 Определение диаметров спускников

Определение диаметров спускных устройств производится с целью обеспечения слива воды из трубопровода теплосети за определенный период времени.

Диаметр штуцера и запорной арматуры d, м, для спуска воды из секционируемого участка трубопровода определяют по формуле [1]:

                                          (2.9)

где d red,  ål,  i red - соответственно приведенный диаметр, м; общая длина, м; приведенный уклон секционируемого участка трубопровода определяемые по следующим формулам:

d red = ( d1 l1 + d2 l2 + ... + dn ln ) / å l                               (2.10)

i red = ( i1 l1 + i2 l2 + ... + in ln ) / å l                                   (2.11)

где l1, l2, ... , ln - длины отдельных участков трубопровода, м, с диаметрами d1, d2, ..., dn ,м, при уклонах i1, i2, ..., i3;

m - коэффициент расхода арматуры, принимаемый для вентилей

m = 0.0144, для задвижек m = 0.011;

n - коэффициент, зависящий от времени спуска воды t

при t = 2 ч (для труб диаметром 150 мм)    n = 0.72

d red = 0,159 м (т.к. диаметр не меняется);

Для расчета выбран участок теплосети (см. профиль трассы в графической части) с установкой спускника в камере УТ2.

Уклон прилегающих участков определяется по формуле:

В соответствии с требованием [1] принимаем диаметр спускника 50 мм.

Диаметр воздушников по требованиям [1] составил 20 мм.

 

 

  1. Теплоизоляция труб из пенополиуретана.

В настоящее время во всем мире широко используется теплоизоляция труб тепловых сетей пенополиуретаном (ППУ) (Пенополиуретан - жесткая не плавкая термореактивная пластмасса с сильно сетчатой структурой. Только 3% объема занимает твердый материал, который образует каркас из стенок и ребер. Именно он придает материалу механическую прочность. Остальные 97% объема занимают поры. Жесткий пенополиуретан, из которого наше предприятие изготавливает различные изделия, обладает уникальными, не имеющими аналогов теплоизоляционными свойствами). Применение ППУ позволяет обеспечить безаварийное и эффективное теплоснабжение в условиях бесканальной прокладки трубопроводов.

Наличие заданного срока эксплуатации тепловых сетей (не менее 30 лет) позволяет обоснованно выбирать материалы, типы конструкций, защиту материалов и конструкций и т.п., а это значит, что долговечность приобретает количественное расчетное значение. Поэтому на первое место в необходимой совокупности свойств ППУ выходит долговечность, которая должна, как правило, превышать 30-летний срок, а затем уже эти материалы должны иметь необходимые прочностные, теплоизоляционные и деформативные свойства.

Для определения сохраняемости свойств изоляции труб тепловых сетей часто используются методы испытания моделей (фрагментов) теплопроводов.

Преимущества пенополиуретана: устойчивость к действию атмосферных факторов; нетоксичность; нейтральный запах; прочность; не электризуется; не гниет; устойчивость к пластификаторам, постоянно встречающимся растворителям, кислотам и щелочам; экологически безопасен; не оказывает вредного влияния на физиологию человека.

Все изделия выполнены в соответствии с ТУ 5768-002-55182353-2002. Они сопровождаются сертификатом соответствия, паспортом качества, гигиеническим заключением, отчетом на пожарную опасность и отвечают следующим физико-механическим показателям:

 

Характеристика

Описание

Внешний вид и структура образца ППУ на вертикальном срезе при температуре от +20 до -25 градусов по Цельсию

Мелкая закрытоячеистая. однородная, без трещин и полостей, внутри образка допускается наличие отдельных укрупненных ячеек

Плотность плоских и фасонных изделий, кЛм*

50-70

Коэффициент теплопроводности при температуре (25. +/-5 градусов по цельсию В/Мк), не более

0,033

Расчетный коэффициент теплопроводности для условии эксплуатации А и Б, Вт/(ºС), не более:

0,05

Водопоглощение при насыщении водой за 24 часа по объему, %. не более

0,3

Предел прочности на сжатие при 10%-й линейной деформации. МПа (кг/см2), не менее

0,10(1,0)

Линейная температурная усадка при температуре 130 +/-3 градуса по Цельсию, % не более

1,5

Паропроницаемости, мг/мчПа, не более

0,05

Коэффициент дымообразования

Д3

Группа горючести

Горючий

Группа воспламеняемости

В3

 

Выполнение работ по теплоизоляции с помощью технологии напыления ППУ.

Производство работ по напылению ППУ производится с помощью специализированных напылительных установок – пеногенераторов высокого или низкого давления отечественного или зарубежного производства.

Внешне процесс напыления выглядит, как процесс окраски с помощью пульверизатора и позволяет наносить ППУ – теплоизоляцию на изделия любых габаритов и конфигурации. Послойное напыление ППУ допускает изготовление монолитного слоя теплоизоляции любой необходимой толщины. Адгезионная прочность сцепления напылённого ППУ с поверхностью трубы – не менее 2 кг. На 1 см.2 Монолитность напылённого покрытия обеспечивает отсутствие мостиков холода, антикоррозийную защиту и невозможность расхищения теплоизоляции.

Также немаловажно отметить снижение транспортных затрат, т.к. расходные материалы поставляются на объект в жидком виде и при напылении расширяются в объёме приблизительно в 20 раз, т.е. из 2 стандартных 200– литровых бочек хим. компонентов получается около 10 м3 ППУ.

Требования к напыляемым поверхностям заключаются в следующем:

поверхность должна быть сухой, чистой, не замасленной, без следов активной коррозии и обязательно тёплой (температура не ниже +10– +15 град. По Цельсию).

Поэтому при работе на криогенных трубопроводах их предварительно отключают и дают прогреться и просохнуть.

Работа в зимний период на действующих трубопроводах горячего водоснабжения принципиально не отличается от работ, проводимых в тёплое время года, с той лишь разницей, что расходные компоненты нуждаются в прогреве до рабочей температуры. В случае прогретой напыляемой поверхности температура окружающего воздуха принципиального значения не имеет. Работы по холодным поверхностям ведут к ухудшению адгезии ППУ с трубой и радикальным перерасходам компонентов.

Основные недостатки метода напыления:

1) перерасходы компонентов при работе на трубах малого сечения и сильных ветрах;

2) практическая невозможность работ по холодным поверхностям;

Монтаж теплоизоляции марки «ТИС»* для труб производится путем склеивания их компонентами ППУ или иными клеевыми компонентами. Скорлупы могут быть монтируемы на теле трубы с помощью обычной вязальной проволоки (стяжек, скоб). Стыки и отводы могут быть изолированы с помощью напыления системами ППУ. После монтажа скорлупы можно покрывать грунтовкой марки ХС 04 (ХС 011), битумной мастикой или кузбасслаком для защиты ППУ от воздействия солнечной радиации (для предотвращения разрушения ППУ). Скорлупы имеют закрытоячеистую поверхность - обладают тонкой коркой, препятствующей проникновению влаги.

Рис 3.1Скорлупы для труб из пенополиуретана.

Теплоизоляция для труб марки "ТИС"* из пенополиуретана подбирается согласно диаметра трубы. Внутренний диаметр теплоизоляции должен соответствовать наружному диаметру трубы. Труба перед теплоизоляцией подготавливается соответствующим образом под условия эксплуатации.

Рис. 3.2 Теплоизоляция для труб из пенополиуретана

На тело трубы в нижней ее части монтируется половина метра погонного.

Сжав обе части, добиться смыкания обеих половин так, чтобы замки в четверть расположенные по краю изделия вошли друг в друга.

Паралельно уже смонтированной половине метра погонного теплоизоляции для труб устанавливается вторая часть метра погонного теплоизоляции для труб марки ТИС®.

В торец полностью смонтированному метру погонному теплоизоляции таким же образом монтируется остальная теплоизоляция.

   

 

Рис. 3.3. Полностью смонтированный метр погонный теплоизоляции

Теплоизоляция стальных труб и фасонных изделий и деталей должна иметь не менее двух линейных проводников-индикаторов системы оперативного дистанционного контроля (ОДК) состояния влажности пенополиуретана в процессе эксплуатации теплопровода.

 

 

 


  1. Схема теплоснабжения и присоединения реконструируемой тепловой сети

 

Способ прокладки тепловой сети при реконструкции выбирают в соответствии с указаниями СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети».

В городах и населенных пунктах для тепловых сетей применяют в основном подземную прокладку, которая не портит архитектурного облика, не мешает движению транспорта и позволяет снизить теплопотери за счет использования теплозащитных свойств грунта. Чем меньше глубина заложения тепловой сети, тем меньше объем земляных работ.

Подземные прокладки теплопроводов связаны с необходимостью вскрытия улиц, проездов и дворов.

Конструктивно подземные тепловые сети делятся на два принципиально различных вида: канальные и бесканальные. Конструкция канала полностью разгружает теплопроводы от механического воздействия массы грунта и временных транспортных нагрузок и ограждает трубопроводы и тепловую изоляцию от коррозионного влияния почвы. Прокладка в каналах обеспечивает свободное перемещение трубопроводов при температурных деформациях как в продольном (осевом), так и в поперечном направлении, что позволяет использовать их самокомпенсирующую способность на угловых участках трассы тепловой сети.

Непроходные каналы получили наибольшее распространение в практике строительства тепловых сетей. Этот тип прокладки применяют в любых грунтовых условиях, в том числе с устройством в зоне грунтовых вод попутного дренажа.

Все конструкции теплопроводов в непроходных каналах можно разбить на две группы: с воздушным зазором между поверхностью тепловой изоляции и стенками канала и без воздушного зазора. На участках, где наблюдается боковое перемещение трубопровода при тепловой деформации, следует применять прокладки в каналах с воздушными зазорами.

Наряду с прокладкой в непроходных каналах все большее развитие получают бесканальные прокладки теплопроводов. Отказ от применения каналов при прокладке тепловых сетей весьма перспективен и является одним из путей удешевления их стоимости. Однако в бесканальных прокладках теплоизолированный трубопровод из–за непосредственного контакта с грунтом находится в условиях более активных физико–механических воздействий (влажность грунта, давление грунта и внешних нагрузок и т.п.), чем в канальных прокладках. Тепловые сети с диаметром трубопроводов до 400 мм включительно рекомендуется прокладывать преимущественно бесканальным способом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


5  Определение присоединяемых тепловых нагрузок

 

Таблица 5.1  Распределение тепловой энергии

Тепловой пункт

Улица

Q отопления, Гкал/ч

Q ГВС,

Гкал/ч

ТП 12.06

Дощанова

0,573

0,24

ТП 12.08

Дощанова

0,371

0,24

ТП 12.11

Дощанова

0,575

0,285

ТП 12.14

Дощанова

0,291

0,24

ТП 12.16

Дощанова

0,368

0,178

ТП 12.18

Дощанова

0,292

0,121

ТП 12.20

Дощанова

0,285

0,121

ТП 12.21

Дощанова

0,357

0,118

ТП 12.22

Дощанова

0,32

0,09

ТП 12.23

Дощанова

0,575

0,24

ИТОГО

 

4,577

2,113

ВСЕГО

 

6,69

 

Для выбора диаметра труб необходимо рассчитать расход теплоносителя по формуле:

                                                  G= Gо+ Gв+ Gг                                                      (5.1)

где Gв - расход теплоносителя на вентиляцию, в данном проекте не

             учитываем;

      G0- расход теплоносителя на отопление, определяется по формуле:

                                                           Q . 10-6

                                         Gо =   ––––––––––––––  . 103                                        (5.2)

                                                            tп - tобр                                                        

где Q . 10-6 – килокалории, переведенные в Гкал;

       tп - температура теплоносителя в подающем трубопроводе, при графике 95-700С она равна 950;

        tобр – температура в обратном трубопроводе, равная 700С;

        Q – нагрузка потребителя, определим по формуле:

Q=qо·а ·(tкомн-tн.вз.)V

где   tкомн – температура, которую надо поддерживать в комнате, по санитарным нормам +200С;

         tн.вз – температура наружного воздуха, в нашем регионе принимаем 350С;

         qо – удельная тепловая характеристика на отопление, ккал/м3 ч 0С, принимаем по приложению V [2] равную 0,38;

          а – поправочный коэффициент на изменение удельной тепловой характеристики в зависимости от местных климатических условий по таблице 18 [2] принимаем равный 0,95.

Объем здания рассчитаем по формуле:

                                                        V=S · h                                                          (5.3)

где     S – площадь этажа, выбираем из реестров по данным домам;

           h – высота этажа – 3м.

           Gг – расход теплоносителя на ГВС, определим по формуле

                                                              n . N . 2,4

                                                  Gr = –––––––––––––                                              (5.4)

                                                                      24

где      n – количество человек в доме. Считаем, что проживает в квартире в среднем 3 человека;

N – норма потребления горячей воды на человека 120 л/сут;

2,4 – коэффициент часовой неравномерности водопотребления;

Gг – в л/ч делим на 1000 и получаем Gг в т/ч.

  Все результаты расчета сведем в таблицу 4.2

Таблица 5.2

Расчет тепловых нагрузок

Камера

Sэт.,

м2

V,

м3

Q,

Гкал

G,т,

отоп

G,т,

ГВС

G,т

Всего

1

2

3

4

5

6

7

ТП 12.06

2522,80

7568,40

0,74

29,36

 

31

ТП 12.08

16161,6

48484,8

0,95

38,51

0,12

50

ТП 12.11

16375,6

49126,8

0,97

39,02

12

51

ТП 12.14

16050,3

48150,9

1,16

46,64

10,86

56

ТП 12.16

6484,3

19452,9

0,38

15,45

4,8

20

ТП 12.18

 

 

0,37

14,96

 

15

ТП 12.20

18066,4

54199,2

1,08

43,06

13,2

56

ТП 12.21

5758,7

17276,1

0,34

13,72

3,3

17

ТП 12.22

 

 

0,04

1,48

 

1

ТП 12.23

5352,7

5352,7

0,43

16,99

10722,82

20

 

  1. 1 Расчет растяжки П – образного компенсатора по перекладке трубопроводов

Согласно СНиП 2.04.07-86 «Тепловые сети» предварительную растяжку компенсатора принимают в размере 50% от полного теплового удлинения при температуре теплоносителя температурой меньше 4000С.

Полное тепловое удлинение расчетного участка трубопровода определяется по формуле:

                                                 Δl= ά·Δt·L                                               (5.5)

где ά – средний коэффициент линейного расширения стали при нагреве от 0 до температуры t0С, согласно справочным данным принимаем  ά = =0,012 мм/(0С*м);

      Δt – расчетный перепад температур, принимаемый, как разность между рабочей температурой теплоносителя (t=950С) и расчетной температурой наружного воздуха для проектирования отопления  (tн = -350С);

       L – расстояние между неподвижными опорами, принимаем 50 м.

Тогда полное тепловое удлинение подающего трубопровода будет, мм:

Δl = 0,012·50·(95+35) = 78

Поправочные значения с учетом температуры наружного воздуха tн = 150С составят, мм:

Δl+15 С=9,0

Δl/2 = 43,5

Полное тепловое удлинение обратного трубопровода будет иметь значение, мм:

Δl = 0,012·50·(70+35) = 63

Поправочные значения с учетом температуры наружного воздуха tн = 150С составят, мм:

Δl+15 С=9,0

Δl/2 = 36

 

 

 

 


6 Расчет теплоносителя

 

  1. 1 Расчет тепла с утечкой воды из наружных тепловых сетей и систем потребления

Емкость наружных тепловых сетей составляет Vт.с. = 12659,14 м3. Тепловая отопительная нагрузка равна Qот.= 140,3 Гкал/час.

Зная тепловую отопительную нагрузку, рассчитаем емкость внутренних тепловых систем отопления по формуле, м3:

                                            Vсистем = Qот.·19,5                                  (6.1)

где 19,5 м3 – удельный объем систем отопления при температурном графике 95 – 700С

Vсистем = 140,3 · 19,5=1735,85

Определим объем подпиточной воды по следующей формуле, м3/ч:

                                         Vподп=(Vт.с.+ Vсистем)0,0025                     (6.2)

где 0,0025 – нормативный коэффициент утечки

Vподп=(12659,14+ 2735,85)0,0025=29,49

Нормируемые значения месячных тепловых потерь с утечкой воды из тепловой сети и внутренних систем в отопительный период найдем по формуле, Гкал/месяц:

                                         (6.3)

где С = 1 ккал/кг0С

       tч.ср.м = 50С – в зимний период.

                                                 60 + 52,8

Qутоктябрь  = 38,49 · 986,56 · (––––––––– - 5) · 24 · 31 · 10-6 = 1252

                                                      2

 

                                                 60 + 48,2

Qутноябрь  = 38,49 · 986,08 · (––––––––– - 5) · 24 · 30 · 10-6 = 1142

                                                      2

 

                                                 69,4 + 54

Qутдекабрь  = 38,49 · 982,65 · (–––––––– - 5) · 24 · 31 · 10-6 = 1396

                                                      2

 

 

                                               73,7 + 56,8

Qутянварь  = 38,49 · 980,45 · (––––––––––– - 5) · 24 · 31 · 10-6 = 1392

                                                        2

 

                                            73 + 54,2

Qутфевраль  = 38,49 · 981 · (––––––––– - 5) · 24 · 28 · 10-6 = 1187

                                                   2

 

                                              64,3 + 50,7

Qутмарт  = 38,49 · 984,16 · (–––––––––– - 5) · 24 · 31 · 10-6 = 1179

                                                      2

 

                                               60 + 52,9

Qутапрель  = 38,49 · 986,08 · (––––––––– - 5) · 24 · 30 · 10-6 = 1106

                                                      2

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7 Гидравлический расчет тепловых сетей на присоединенную нагрузку

 

Гидравлический расчет является одним из важнейших разделов проектирования и эксплуатации тепловых сетей. В его задачу входят:

- определение диаметров трубопроводов;

- определение падения давления (напора);

- установление пропускной способности трубопроводов;

- установление значений давлений в различных точках сети;

- увязка всех точек системы при статическом и динамическом режимах для обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров сети абонентских   систем.

К составлению гидравлического расчета приступают после разработки сводной таблицы максимальных часовых расходов тепла на расчетный период и изготовления тепловой карты города с нанесением на нее источника тепла, магистральных тепловых сетей со всеми ответвлениями и определения границ теплоснабжения каждого отдельного ответвления на плане города. Исходными данными для гидравлического расчета являются расчетные тепловые нагрузки и принятые параметры теплоносителя. Расчетные расходы тепла сводятся в таблицу. При гидравлических расчетах квартальных тепловых сетей потери давления на трения принимаются в размере до 98,1 – 147 Па (10-15 мм вод.ст.), а магистральных до 78,8 Па (8мм вод.ст.) на один метр длины трубопровода при наличии избыточного давления перед элеватором. Эквивалентная шероховатость новых труб принимается для водяных сетей kэ=0,5 мм.

Гидравлические расчеты существующих тепловых сетей производятся по гидравлическим сопротивлениям отдельных участков на основе проведенных в процессе эксплуатации гидравлических испытаний этих сетей. Потери давления на трения ΔHтр на расчетном участке определяются по формуле:

                                                     ΔHтр=Δh·l·10-3                                            (7.1)

где Δh – потери давления на трение на один метр длины трубы;

      l – длина расчетного участка, м.

Местным сопротивлениями являются арматура, компенсаторы, повороты, грязевики, переходы, которые вызывают дополнительные потери давления в трубопроводе.

Эквивалентные длины для расчета внутриквартальных тепловых сетей можно принимать также в виде некоторой доли длины трубопроводов. При установке П – образных компенсаторов и диаметре трубопроводов до 150 мм эквивалентная местному сопротивлению длина приближенно может быть принята равной 30 % длины трубопроводов, при диаметров 200 мм – примерно 40 %; при установке сальниковых компенсаторов и диаметрах до 400 мм – примерно 30 % длины трубопроводов.

Суммарные потери давления в трубопроводе ΔH определяются потерями давления на трение в местных сопротивлениях:

                                                    ΔH=Δh · (l+lэ)· 10-3                                     (7.2)

Гидравлический расчет трубопроводов производится по расчетным участкам, в качестве которых принимаются участки между двумя смежными точками ответвлений трубопровода.

Насос выбирают по каталогу с таким расчетом, чтобы его подача и рабочий напор наилучшим образом соответствовали полученные значения подачи сетевого насоса и напор, развиваемый насосом.  В данный момент на ПНС № 5 установлен центробежный насос типа К 90/35.

 

Таблица 7.1

Технические характеристики центробежного насоса типа К 90/35

Обозначение

Тип

Мощность, кВт

Частота вращения, мин-1

К 90/35

15

2940

 

          При выборе диаметров трубопроводов на участках по нагрузке ориентируемся на то, что ПНС №5 создает напор 15 м.

Диаметр трубопровода рассчитывается по следующей формуле:

 

                                                      d= 0,11·                                       (7.4)

Минимальный диаметр труб тепловых сетей принимают равным 830 мм. Расход теплоносителя вычисляют, пользуясь выражением:

                                                    G=3.6·Σ(Qi/Δii)                                            (7.5)

где Qi – расчетные расходы тепла на отопление, вентиляцию, горячее

              водоснабжение и технологические нужды, кВт;

      Δii – соответствующие значения теплоиспользования теплоносителя, кДж/кг.

Ориентировочные значения потерь давления в элементах системы централизованного теплоснабжения приведем в таблице 5.2.

Таблица 7.2 

Потери давления в элементах системы теплоснабжения

Элементы системы централизованного теплоснабжения

Потери давления, кПа

Водогрейные чугунные секционные котлы

30…50

Водогрейные стальные котлы тепловой мощностью более 5,82 МВт

150…200

Трубопроводы водогрейной котельной

50…80

Водоподогревательная установка (бойлер)

100…150

Местная система отопления и вентиляции при непосредственном присоединении к тепловой сети

30

Местная система отопления и вентиляции при присоединении через элеватор

150…200

Местные водо – водяные подогреватели

50…80

 

 

 


8 Оборудование тепловых сетей и тепловых пунктов

Для тепловых сетей применяются схемы трубопроводов. Трубопроводы, транспортирующие пар давлением свыше 0,069 МПа (0,7кгс/см2) или горячую воду с температурой свыше 1150С, должны соответствовать техническим требованиям, указанным в следующих основных документах:

- «Правилах устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и   горячей воды;

- ГОСТ356-98 «Давления условные, пробные и рабочие» для арматуры и

  соединительных частей трубопроводов;

- Нормах расчета элементов паровых котлов на прочность ЦКТИ.

Для сооружения тепловых сетей используются стальные трубы из спокойной стали марок Ст2, Ст3, Ст10, Ст20, Ст102С1, Ст15ГС, Ст16ГС. Трубопроводы разделяются по параметрам теплоносителя на категории:

- для подающих и обратных линий водяных тепловых сетей максимальная   температура подающей линии и наибольшее давление воды в

  трубопроводах воды с учетом рельефа местности и работы

  подкачивающих насосных станций на магистрали;

- для паропроводов от котлов – номинальные значения давления и

  температуры пара на выходе из котла;

- для трубопроводов системы горячего водоснабжения – температура 750С,

  наибольшее давление в подающем трубопроводе.

Наиболее слабым местом стальных трубопроводов являются сварные швы, в которых следует проверять напряжение. В теплопроводах возникают следующие основные напряжения:

- напряжение растяжения под действием внутреннего давления;

- напряжение изгиба от собственного веса трубопроводов, веса тепловой

  изоляции и теплоносителя;

- в надземных трубопроводах возможно напряжение изгиба под действием   скоростного напора ветра;

- напряжение изгиба от термической деформации в гнутых компенсаторах   и на участках с естественной компенсацией.

Элементы соединения трубопроводов. К элементам соединения трубопровода относятся: фланцевые соединения и заглушки, отводы, переходы, штуцера, тройники.

Фланцы устанавливаются на трубопроводах только в соединениях арматуры или элементов тепловых сетей (грязевики, подогреватели, элеваторы). Тип фланцев для присоединения трубопроводной арматуры должен соответствовать типу входных фланцев этой арматуры. Фланцы на давление      Ру≤ 2,45 МПа соединяются болтами на Ру =3,92 МПа и 6,3 МПа – шпильками.

Заглушки (ГОСТ12836-98) применяются с фланцами по ГОСТу 1255-98, ГОСТ 12830-92, 12831-89.

Отводом называют деталь трубопровода с одним изогнутым углом. Отводы служат для изменения направления трубопровода, а также для устройства П – образных, мерообразных и других типов гнутых компенсаторов. Кроме отводов еще применяются утки, скобы, калачи. Утка или отступ – это деталь с двумя изогнутыми частями обычно под углом 1350, применяется, когда присоединяемая к трубопроводу деталь лежит не в одной плоскости с трубой или при обходе препятствий. Скоба – это деталь с тремя изогнутыми углами под углом 90 градусов в центре, а боковые по 135 градусов. Скобы используются для обхода других труб. Калач – это деталь, имеющая форму правильной полуокружности. Заменяет два отвода и применяется для присоединения двух трубопроводов.

Переходы. Наряду с отводами, на тепловых сетях применяются переходы как симметричные и несимметричные – только на горизонтальных участках труб и выравниваются по верху во избежание скопления воздуха и по низу во избежание скопления конденсата. Угол наклона поверхности переходов – не более 15 градусов. При подземной прокладке тепловых сетей переход от труб одного диаметра к трубам другого диаметра должен находиться в тепловой камере.

Штуцера и тройники. Применяются для установки арматуры и других изделий трубопроводов. Для их изготовления используются шаблоны. Тройники равнопроходные, переходные, бесшовные и сварные изготовляются из толстостенных труб.

Трубопроводная арматура. Для выбора запорной арматуры необходимо знать условный проход, условное давление и температуру рабочей среды, а также тип привода.

Затворы поворотные

Дисковые поворотные затворы - это тип арматуры, в котором запорный элемент в виде диска, диаметром приблизительно равным внутреннему диаметру трубопровода, открывается и закрывается вращением этого диска вокруг оси, перпендикулярной оси трубопровода.

Дисковые поворотные затворы позволяют соединить в одной конструкции две основные функции трубопроводной арматуры - регулирование и запирание потока. Область применения дисковых затворов ограничена по сравнению с другими типами арматуры из-за того, что их конструкция плохо приспособлена для работы при средних и высоких давлениях рабочей среды.

Затворы выпускаются с различными видами уплотнения запорного элемента:

Основное преимущество затворов с уплотнением в корпусе по сравнению с затворами с уплотнениями на диске - значительно меньшее воздействие среды на уплотнение, что существенно повышает долговечность последнего.

Эластичное уплотнение обеспечивает большую герметичность по сравнению с металлическим, но это достигается за счет снижения долговечности затвора.

Следует отметить, что при отсутствии затвора (или другого запорного устройства) можно изготовить в ремонтных мастерских сравнительно простую конструкцию затвора с эластичным уплотнением на диске.

Запорная аппаратура для тепловых сетей применяется стальная. На паропроводах и водяных трубопроводах независимо от диаметра трубопровода с рабочим давлением ризб≤ 0,067 МПа и температурой рабочей среды до 1150С согласно правилам и СНиП допускается устанавливать арматуру из ковкого чугуна марки КЧ30-36 и выше, серого чугуна СЧ15-32 и выше. Запрещается использовать в системах теплоснабжения с расчетной температурой ниже -100С.

Соединение чугунной арматуры с элементами трубопроводов тепловых сетей независимо от параметров диаметров и способов прокладок – фланцевое. Арматура (корпус, крышка,  сальник и т.д.) имеет отличительные цвета окраски.

Для задвижек на водяных тепловых сетях с Ду≤ 350 мм и при давлении 1,57 МПа и более должны предусматриваться обводные трубопроводы с условным проходом запорной арматуры (разгрузочные байпасы) не менее 200;250;300 15С27НЖ1.

Задвижки с Ду≥ 500 мм должны устанавливаться с электроприводом, тип задвижек – 30С927Ж.

Компенсаторы. Для уменьшения напряжений, возникающих при нагреве трубопровода, применяются осевые и радиальные стальные компенсаторы (сальниковые, П и S – образные и др.).

Широкое применение при монтаже трубопроводов тепловых сетей в основном до диаметра 100 мм нашли П – образные компенсаторы. Гнутые компенсаторы из труб  (П и S – образные), а также повороты трубопроводов под углом от 90 до 120 градусов используются для компенсации тепловых удлинений трубопроводов независимо от параметров теплоносителя, способа прокладки и диаметров труб. Все части гнутых компенсаторов соединяются сваркой.

Люки смотровых колодцев и тепловых камер. Люки чугунные круглые изготавливаются двух типов: тип Т – люки тяжелые, устанавливаются на проезжей части улицы, массой – крышка 72 кг, корпус 60 кг; тип Л –люки легкие, устанавливаются на дорогах с движением транспорта (5т) массой: крышка 32 кг, корпуса 37 кг. Корпуса и крышки люков отливаются из серого чугуна марки не ниже СЧ15-32 по ГОСТ 1412 -89.

Тепловые камеры. Камеры – сборные монолитные железобетонные сооружения, в которых устанавливают оборудование (отключающая, спускная, воздушная арматура, компенсаторы, опоры и т.д.). Крышки люков камер открываются только специальными крючками.

Насосы. Перемещение воды по трубам и необходимый напор воды у потребителя обеспечивается центробежными насосами с электрическим приводом. Насосы подразделяются на питательные, сетевые (циркуляционные), подпиточные и конденсатные. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

9 Организация строительного производства

 

  1. 1 Определение объемов земляных работ

При разработке траншей с наклонными стенками для определения объема земляных работ вычисляют площади поперечного сечения на пикетах и используют формулу Мурзо:

                                       (9.1)

где Fср - средняя площадь поперечного сечения, м2;

m – крутизна откоса, по [11,17] для суглинка равна 0,5;

h1, h2 – глубина траншеи в начале и конце участка, берется из продольного профиля сети;

L – длина расчетного участка;

Средняя площадь поперечного сечения Fср определяется по формуле:

                                         (9.2)

где b – ширина траншеи по низу;

hср – полусумма глубин траншеи в начале и конце участка.

Расчеты по (9.1-9.2) сведены в таблицу 9.1.

При подсчете объема грунта отвала выброшенного грунта необходимо учитывать, что при разработке грунт разрыхляется и поэтому его объем увеличивается, что характеризуется коэффициентом первоначального разрыхления.

С течением времени грунт постепенно уплотняется и разрыхленность его становится меньше первоначальной, что характеризуется коэффициентом остаточного разрыхления – Ко.р.

Объем грунта, необходимого для засыпки траншеи определяется по формуле:

                                                   (9.3)

где Vо.з. – объем грунта обратной засыпки, м3;

Vр – объем траншеи по геометрическим обмерам (расчетный);

Vс – объем сооружения, м3;

Ко.р. – коэффициент остаточного разрыхления.

Таблица 10.1 Ведомость объемов земляных работ

уч.

Рабочая  отметка

Полусумма рабочих отметок

Поправка

Расчетная площадь поперечного сечения Fср., м2

Длина участка L, м

Объем работ, Vр, м3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1,30

2,10

1,85

1,81

1,87

1,14

1,30

2,00

1,40

1,70

1,97

1,83

1,84

1,50

-

1,65

1,7

 

0

0

0

0

0

-

0

0

7,99

9,79

8,84

8,91

6,75

-

7,67

7,99

 

33

40

52

80

69

-

39

22

264

392

460

713

465

-

299

176

ИТОГО

335

2769

 

Объем грунта, подлежащего выгрузке на транспорт:

                                         (9.4)

 где Vтр. – объем отвозимого грунта, м3

Объем работ по подчистке дна траншеи до проектной отметки определятся по формуле:

                                                (9.5)

 где Vр.д. – объем ручной доработки;

b – ширина траншеи по дну;

m – крутизна откоса выемки;

hр.д. – глубина доработки (принята 0,1м);

L – длина траншеи, м.

Определенные объемы земляных работ сведены в таблицу 9.2.

 

Таблица 9.2

Баланс земляных масс

Наименование работ

Объем грунта, м3

Выемка

Насыпь

Транспорт

Механизированная разработка грунта в траншее

2269

1787

582

Ручная доработка

89,8

Обратная засыпка

1887

 

  1. 2 Подбор оборудования для производства строительно-монтажных работ

          В комплект машин для производства земляных работ входят экскаваторы, автосамосвалы и бульдозеры. Этим комплектом машин выполняются работы по отрывке траншеи, отвозе избыточного грунта, засыпке после завершения в ней монтажных работ.

          Для разработки траншеи и котлованов наиболее часто используются одноковшовые экскаваторы ёмкостью 0,15 – 1,0 м3, оборудованные обратной лопатой или драглайном.

          При определении требуемых параметров экскаваторов необходимо построить поперечное сечение траншеи в наиболее заглубленном месте.

 

          Требуемый радиус выгрузки экскаватора обуславливается необходимостью устройства отвала грунта определенных размеров. Наиболее предпочтительной схемой движения экскаватора является перемещение экскаватора по оси траншеи.

          Поперечное сечение отвала определяется по формуле:

                          (9.6)

где Fтр. – поперечного сечения траншеи, м2;

Fс – площадь поперечного сечения укладываемых коммуникаций, м2;

Кпр. – коэффициент первоначального разрыхления грунта в долях единицы.

Размеры отвала грунта:

                                                      (9.7)

                                                   (9.8)

где bотв. – ширина траншеи по дну, м;

hотв. – высота отвала, м;

a - угол откоса свежевысыпанного грунта в градусах (45°).

,       

Требуемый радиус выгрузки определяется:

                                      (9.9)

где а – берма траншеи (не менее 0,5м)

Высоту выгрузки принимаем hотв.+ 0,5м = 3,94 м

Выбираю экскаватор ЭО-33-22А (обратная лопата) с вместимостью ковша 0,4 м3.

Для монтажа деталей и конструкций систем теплогазоснабжения используют стреловые самоходные краны на автомобильном, пневмоколесном и гусеничном ходу.

На выбор типа крана оказывают влияния грунтовые условия, размеры поперечного сечения траншеи и масса монтируемых элементов. При этом необходимый вылет крюка крана при монтаже сборных элементов тепловых сетей определяется по формуле:

                             (9.10)

где

dн – наружный диаметр труб (включая все виды изоляции), м;

Z – расстояние между трубопроводом и наиболее выступающей частью крана, принимается равной 0,8 – 1м

Масса наиболее крупного (железобетонный блок сборных железобетонных камер) элемента составляет 5,2 т.

Выбираю кран КС-4561 и трубоукладчик ТГ-61.

Подбор бульдозера осуществляется исходя из среднего расстояния перемещения грунта из отвала в траншею. Ориентировочно её можно принимать равным расстоянию между осями траншеи и отвала. Подбираю бульдозер Д3-9, с расстоянием перемещения до 5м.

Технические характеристики бульдозера:

управление:      гидравлическое

 

  1. 3 Основные решения по производству работ
  2. 3.1 Метод производства работ

1. Для производства работ в данном дипломном проекте применяется поточный метод. При поточном методе однородные процессы выполняются последовательно, а разнородные параллельно. Этот метод характеризуется минимальным потреблением ресурсов и небольшой продолжительностью монтажных работ.

2. Электроэнергия необходима для освещения, так как некоторые работы производятся во вторую смену

  1. Вода необходима для работников объекта и для гидравлических испытаний тепловой сети

4. Кислород на строительной площадке требуется для резки металла

5. Количество бытовок для нужд рабочих – 4шт. (одно помещение на 10 рабочих).

6. Для строительно-монтажных работ требуется место для складирования материалов (изоляции, труб и т.д.). Количество мест складирования:

лотки на строительной площадке складируются на высоте 1,8м в 2-а ряда по горизонтали и по вертикали. Количество мест складирования считаю исходя из условия: максимальный вылет у крана применяемого на строительной площадке 7м, т. е., находясь на одном месте кран может уложить порядка 12 лотков. Следовательно: Nобщ./12 = n [шт].

Где Nобщ. – общее количество лотков

n – количество мест складирования.

721/12 = 60 шт.

На строительной площадке под лотки должно быть отведено 60 мест. В одной кладке 12 лотков.

Площадь складирования лотков составляет:

Площадь одного лотка – 0,9*3 = 2,7м2. Суммарная площадь необходимая для складирования лотков – 695м2.

Площадь складирования труб:

принимаю, количество труб укладываемых возле бровки траншеи из расчета, что вылет стрелы крана составляет 7м, а длина одной трубы 11м, 6 штук. Следовательно: Lобщ. / 66м = l  [шт].

где Lобщ. – общая длина всех труб привозимых на строительную площадку

l – количество мест складирования  труб

          1594/66 = 24 шт.

          Следовательно на строительной площадке нужно 24 места под трубы.

 

  1. 3.2 Определение трудоемкости строительно-монтажных операций

Расчет трудоемкости ручных и механизированных строительно-монтажных процессов, а также затрат машинного времени производится по ЕниР.

Трудоемкость работы в чел.-дн. определяется по формуле:

                                                           (9.11)

где Нвр. – норма времени на единицу работы, чел.-час;

V – объем работы в единицах измерения (принято в ЕНиР);

8 – продолжительность рабочей смены, ч.

Результаты расчетов приведены в приложении А

 По определенной трудоемкости составлен план-график производства работ, который приведен в графической части.

 

  1. 4 Расчет основных технико-экономических показателей

Продолжительность монтажа теплосети – 16 дней

Вся трудоемкость составила – 159,5,01 чел/дн.

Средняя производительность по строительству составила – 105 %

Трудозатраты на монтаж теплосети – 145,01 чел/дн.

Максимальное количество работников – Nmax. – 15 человека

Среднее количество работников – Nср. – 8,56 человека

Коэффициент механизации производства – К = 0,09

 

  1. 5 Контроль качества производства работ

Приемку в эксплуатацию законченных строительством тепловых сетей производят в соответствии со СНиП III-3-76 и 111-30-74. Вновь построенные трубопроводы принимают в эксплуатацию комиссии в составе представителей заказ­чика, подрядчика и управления тепловых сетей (технадзо­ра), а при непосредственном водоразборе и представителя санитарно-эпидемиологической службы. Трубопроводы с горячей водой (t>115°С) принимают в эксплуатацию в со­ответствии со СНиП III-30-74. Трубопроводы с рабочим давлением 0,07—1,6 МПа (0,7—16 кгс/см2) и температурой свыше 115°С принимают в эксплуатацию с учетом «Правил устройства и безопасности эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды» без регистрации теплопроводов в ор­ганах Госгортехнадзора.

Сдаче в эксплуатацию законченного строительством все­го объекта или его части (которая может самостоятельно эксплуатироваться) предшествует промежуточная приемка отдельных его частей или видов работ в процессе строитель­ства. Промежуточной приемке, оформляемой соответствую­щими актами, подлежат: разбивка трассы, устройство оснований траншей и котлованов; укладка трубопроводов; сварка трубопроводов и закладных частей сборных конст­рукций, антикоррозионное покрытие труб; монтаж строительных конструкций; заделка и омоноличивание стыков, тепловая изоляция трубопроводов дренажные устройства; гидроизоляция строительных конструкций; устройство элек­трозащиты; растяжка П-образных компенсаторов; ревизия и испытание арматуры; сальниковые компенсаторы; засып­ка траншей и котлованов; очистка внутренней поверхности груб, укладка футляров; промывка трубопроводов; гидрав­лическое или пневматическое испытание.

Состав актов на скрытые работы:

проверка уклона трубопроводов

проверка внутренней поверхности труб (определяется просвечиванием)

наружная поверхность труб (качество очистки)

антикоррозионное покрытие (материал)

тепловая изоляция (материал, толщина, корка)

строительная конструкция прокладки (№ чертежа)

Приемку в эксплуатацию теплопроводов осуществляют рабочие комиссии (от заказчика).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

  1. Технико-экономическое обоснование проекта

 

Экономика предприятия – это совокупность социальных, экономических отношений между производителями и потребителями в процессе производства, распределения и потребностями материальных благ. Предприятие – это коллектив трудящихся, в распоряжении которых находятся производственные фонды и создан этот коллектив для производства продукции и получении прибыли.

Технико–экономические показатели тепловой сети складываются из следующих составляющих:

- тепловые потери;

- утечки воды;

- расход энергии на перекачку теплоносителя.

            Себестоимость продукции определяется денежным выражением материальных и трудовых затрат на производство, передачу и реализацию электрической и тепловой энергии за плановый период.

 Себестоимость продукции исчисляется как по экономическим элементам, так и по статьям затрат. Для проектируемого предприятия используется укрупненный метод расчета себестоимости по экономическим элементам.

            Для действующего энергетического объекта себестоимость исчисляется по статьям затрат (составляется калькуляция себестоимости).

            Себестоимость производства электрической и тепловой энергии на теплоэлектростанциях включает затраты на:

            Годовые затраты на производство энергетической продукции определяем по формуле:

S = Sт +Sа +Sз.п. +Sт.р. +Sпр, тн/год                               (10.1)

Себестоимость транспорта тепла складывается из следующих составляющих:

- отчислений на амортизацию основных средств (теплопроводы,

  подстанции, теплоподготовительные установки и пр.);

- расходов по обслуживанию и текущему ремонту тепловых сетей и

  установок;

- стоимости тепловых потерь;

- стоимости перекачки теплоносителя;

- стоимости восполнения утечек теплоносителя.

 

  1. 1 Расчет тепловых потерь и их стоимости

Тепловые потери теплопроводов зависят от способа прокладки труб, применяемой изоляции, а также от влияния соседних теплопроводов (при подземной прокладке).

При подземной прокладке трубопровода расчет тепловых потерь производится по формуле:

Q=q·l=                                              (10.2)

где q=- потеря теплоты трубопроводом с одного метра длины, Вт/м;

     R – суммарное термическое сопротивление, мК/Вт;

     l – длина трубопровода, м;

     t и t0 – температуры теплоносителя и окружающей среды, 0С.

При этом за температуру окружающей среды принимают естественную температуру грунта на глубине заложения теплопровода. Тепловое сопротивление теплопровода при бесканальной прокладке складывается из сопротивлений слоев изоляции и сопротивления грунта, т.е.

R=Rн+ Rгр                                                       (10.3)

Термическое сопротивление грунта определяется по формуле:

 

Rгр=                                                 (10.4)

 

где λпр –коэффициент теплопроводности грунта;

      h – глубина заложения оси теплопровода, м;

      dн – наружный диаметр теплопровода с изоляцией, м.

          Термическое сопротивление слоя изоляции определяется  по формуле:

 

Rн=                                                  (10.5)

где λи – коэффициент теплопроводности изоляционного материала;

      dтр – диаметр внутренний изоляционного слоя, равен диаметру трубы.

При бесканальной прокладке нескольких теплопроводов последние влияют друг на друга: каждая труба создает вокруг себя температурное поле, что сказывается на  тепловых потерях соседних труб.

При расчете тепловых потерь многотрубной бесканальной прокладки предлагается учитывать взаимное влияние соседних труб дополнительным условным термическим сопротивлением R0, который находим по формуле:

R0=                                                (10.6)

где b-горизонтальное расстояние между осями труб.

Определение тепловых потерь двухтрубного бесканального теплопровода производиться по формулам:

для первой трубы

q1=                                        (10.7)

 

для второй трубы

q2=                                           (10.8)

где t1 и  t2 – температуры теплоносителя в первой и второй трубах;

      t0 – естественная температура грунта на глубине оси теплопровода;

      R1 – суммарное термическое сопротивление изоляции первой трубы и грунта;

     R2 – суммарное термическое сопротивление изоляции второй трубы и грунта.

          Определение часовых тепловых потерь при среднегодовых условиях тепловой сети по нормам тепловых потерь осуществляется раздельно для подземной и наземной прокладок по формулам:

          Для подземной прокладки суммарно по подающему и обратному трубопроводам:

Q=∑( qн . l . β)                                                       (10.9)

где qн - удельные (на 1 м длины) тепловые потери, Вт/м;

      l - длина теплопроводов, м;

      β – коэффициент, учитывающий дополнительные (местные) потери теплоты; принимается для подземной канальной и надземной прокладок равным 1,2 при диаметрах трубопроводов до 150 мм и 1,15 при диаметрах 150 мм и более, а также при всех диаметрах бесканальной прокладки.

Общие теплопотери по трассе находим:

Q = 147 . 2 . 555 . 1,15 = 187645,5 Вт

Переводим полученную величину в Гкал/ч;

1Вт=0,86·10-6Гкал/ч

          0,86 . 10-6 · 187645,5 = 0,16 Гкал/ч

          Рассчитаем стоимость теплопотерь.                                                                 

Стоимость 1 Гкал = 1028 тенге

1028 · 0, 16 = 164,48 тг

Стоимость тепловых потерь за год:

164,48 · 8760 = 1440844,8тенге  = 1440,845 тыс.тенге

  1. 2 Расчет утечек воды и их стоимости

Расход подпиточной воды, связанный с восполнением непроизводительных утечек в сетях и системах, является также немаловажным технико – экономическим показателем и служит надежным критерием оценки культуры эксплуатации. Поэтому большое значение приобретают правильный учет утечек и разработка метода их нормирования.

На все трубопроводы тепловых сетей, на которые распространяются Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды, предприятиями – их владельцами – на основании документации, представляемыми заводами – изготовителями и монтажными организациями, должны быть составлены паспорта установленной формы.

Трубопроводы тепловых сетей четвертой категории (пар перегретый и насыщенный с температурой 115-2500С, давлением не более 1,57 МПа или 16 кгс/см2) и другие не подлежащие регистрации в органах Гостехнадзора, регистрируются на предприятии, являющемся владельцем трубопровода тепловой сети.

Разрешение на эксплуатацию трубопроводов тепловых сетей, не подлежащих регистрации в местных органах Гостехнадзора, записывается в паспорт трубопровода лицом, ответственным за исправное состояние и безопасную их эксплуатацию. Трубопроводы тепловых сетей перед пуском в эксплуатацию и в процессе эксплуатации должны подвергаться техническому освидетельствованию, наружному осмотру и гидравлическому испытанию.

Техническое освидетельствование трубопроводов тепловых сетей должно производиться технической администрацией предприятия в следующие сроки:

- наружный осмотр – не реже одного раза в год;

- наружный осмотр и гидравлическое испытание трубопроводов тепловых сетей – перед пуском в эксплуатацию после монтажа, ремонта, связанного со сваркой, а также после нахождения их в состоянии консервации свыше шести месяцев.

Наружный осмотр трубопроводов тепловых сетей, проложенных открытым способом или в  проходных и полупроходных каналах, может производиться без снятия изоляции, а трубопроводы в непроходных каналах и при бесканальной прокладке – путем вскрытия грунта на отдельных участках и снятия изоляции не реже  чем через каждые два километра труб тепловых сетей.

Администрация предприятия – владельца трубопровода тепловой сети – обязана обеспечить исправное состояние и безопасность эксплуатации его путем организации обслуживания, ремонта и надзора в полном соответствии с правилами и инструкциями.

Правила технической эксплуатации устанавливают, что величина среднегодовой утечки не должна превышать 0,25% в час от объема, т.е. 2,5 л/ч на 1 м3 объема тепловых сетей и местных систем. При хорошо поставленной эксплуатации тепловых сетей и абонентским систем указанная величина вполне достижима.

Рассчитаем объем теплотрассы магистрали №11:

V=                                                    (10.10)

Объем трубопровода с диаметром D273 мм (подающий и обратный) определим по формуле:

                                           2 . 555 . 3,14 . 0,252

                               V =    ––––––––––––––––– = 54,46 м3

                                                        4

Объем утечек, согласно норме 2,5л/ч:

54,46 · 2,5 = 136,15 л/ч

Переведем полученный результат в т/ч:

136,15 / 1000 = 0,14 т/ч

Рассчитаем стоимость утечек, для этого, зная, что 1 м3 холодной воды стоит 23 тенге за тонну, на подогрев  1 м3 холодной воды требуется 0,0576 Гкал тепла, стоимость 1 Гкал равна 1028 тенге. Будем условно считать, что 1 м3 воды равен      1 тонне.

0,14 · 0,0576 · 1028 = 8,29 тенге требуется затратить на обогрев воды в час.

0,14 · 23 = 3,22 тенге требуется затратить на покупку этой воды.

8,29 + 3,22 = 11,51 тенге в час требуется затратить на утечки 0,14 т воды в час.

В году 365 · 24=8760 часов, отсюда

11,51 · 8760 = 100827,6 тенге в год или 100,828 тыс.тенге в год – затраты на пополнение сетевой воды.

Результаты расчета сведем в таблицу 10.1

Таблица 10.1

Расчет утечек воды и их стоимости

 

Показатели

Расчетная величина

Диаметр трубопровода, мм

273

Объем теплотрассы магистрали №11, м3

54,46

Объем утечек, согласно норме 2,5 л/ч

136,15

Объем утечек, т/ч

0,14

Стоимость 1 Гкал

1028

Общие тепловые потери по трассе, Вт

187645,5

Общие тепловые потери по трассе, Гкал/ч

0,16

Стоимость теплопотерь, тенге

164,48

Стоимость тепловых потерь за год, тысяч тенге

1440,845

Стоимость затрат на утечки 0,14 т воды в час, тг

11,51

Затраты на пополнение сетевой воды, тыс.тг/год

100,828

Расход сетевой воды через магистраль в отопительный период, т/ч

290

Расход сетевой воды через магистраль в летний период, т/ч

61,31

 

 

  1. 3 Расчет стоимости электрической энергии, затраченной на перекачку теплоносителя.

При максимальных расходах циркулирующей воды в мощных водяных сетях расход электроэнергии на перекачку составляет ощутимую величину.

Значительное сокращение расхода циркулирующей воды может быть достигнуто за счет хорошей регулировки отопительных систем.

На транспортировку одной тонны сетевой воды с ТЭЦ сетевые насосы затрачивают 0,72 кВт ч. Через магистраль проходит 316 т/ч сетевой воды в отопительный период. Тогда,

0,72 · 316 = 228 кВт ч – затрачено электроэнергии на транспортировку сетевой воды по подающему трубопроводу в отопительный период (214 дней в году). Тогда всего электроэнергии будет затрачено:

228 · 214 · 24 = 1271008 кВт ч

В летний период требуется 61,31 т/ч только на нужды горячего водоснабжения. Отсюда,

0,72 · 61,31 = 44 кВт ч – затрачено электроэнергии на транспортировку сетевой воды на нужды горячего водоснабжения в летний период (151 день в году). Тогда всего электроэнергии будет затрачено:

44 · 151 · 24 = 159456 кВт ч

Итого мы получим,

(1271008 + 159456) / 8760 = 151,88 кВт ч – затрачено электроэнергии в среднем за 1 день всего года.

Для поддержания требуемого перепада давления на обратном трубопроводе установлена откачивающая насосная станция №5. На ней зафиксирован средний расход электроэнергии – 0,82 кВт ч в зимний период при работающих насосах (214 дней). В остальное время насос на насосной станции №5 не работает.

Посчитаем сколько затрачено электроэнергии в год на откачку обратной сетевой воды на участке теплотрассы:

214 · 24 · 0,82 = 4211,52 кВт ч – затрачено в период работы насоса;

4211,52 / 8760 = 0,48 кВт ч – затрачено в среднем за 1 день всего года.

Всего на перекачку теплоносителя затрачено в год:

1171008 + 159456 + 4211,52 = 1334675,52 кВт ч

1 кВт ч стоит 7,3 тенге.

1334675,52 · 7 = 9743131,296 тенге = 9743,131 тыс.тенге.

 

  1. 4 Отчисления на амортизацию основных средств

В своей деятельности предприятия тепловых сетей руководствуются принципами хозяйственного расчета, в основу которого положены самоокупаемость, хозяйственно – оперативная самостоятельность, материальная заинтересованность и ответственность.

При организации предприятий тепловых сетей за ними закрепляются основные и оборотные средства, образующие уставный фонд.

Физический износ основных фондов предприятия тепловых сетей зависит от состояния наружных теплопроводов, условий их работы (уровень и агрессивность грунтовых вод) и их конструкции (прокладка в проходных, полупроходных и непроходных каналах, бесканальная прокладка, эстакады, вид теплоизоляции). Помимо физического, основные фонды подвергаются моральному износу. Моральный износ тепловых сетей выражается в своеобразной форме: пропускная способность сетей оказывается явно недостаточной, хотя физическое состояние позволяет продлить срок их службы до полного износа. Такие тепловые сети, как правило, используются частично за счет прокладки дублирующих трубопроводов.

Нормами амортизационных отчислений называются размеры ежегодных отчислений от стоимости основных фондов на восстановление и капитальный ремонт. Для тепловых сетей годовой процент амортизации установлен в размере 3,5%, в том числе 1% - на капитальный ремонт и 2,5% - на полное восстановление, от стоимости основных фондов предприятия тепловых сетей.

При определении норм амортизационных отчислений учитываются следующие поправочные коэффициенты к общей норме: 1,3 – для трубопроводов тепловых сетей с диаметром до 250 мм; 0,7 – для теплопроводов, прокладываемых в проходных и полупроходных каналах без воздушного зазора.

Норма амортизационных отчислений может быть определена по формуле:

Н=3,5%·СОФ·1,3·1,3                                               (10.11)

СОФ=2230 тыс.тенге

Н=0,035·2840·1,3·1,3=154,354 тыс.тенге

 

  1. 5 Расчет заработной платы производственных рабочих

 

 

Заработная плата – это выраженная в денежной форме доля работника в той части общественного продукта, которая выплачивается работодателем рабочим и служащим в соответствии с количеством и качеством труда каждого работника.

Она является основной формой материального стимулирования трудящихся в зависимости от количества затраченного труда, его сложности и общественной значимости.

В промышленности применяются две основные формы оплаты труда: сдельная и повременная и их виды: сдельно – премиальная, аккордная.

Фонд заработной платы производственных рабочих включает в себя заработную плату рабочих и других категорий работников, непосредственно участвующих в технологическом процессе производства.

Расчет фонда заработной платы представлен  таблице 10.2. Рассчитаем персонал для обслуживания данной магистрали, протяженностью 0,47 км включающей 5 камер, одну неавтоматизированную насосную станцию, контрольно − измерительные приборы в камере ТК 12.08. Данные занесем в таблицу   10.3.


 

 

 

 

 

 

 

Таблица 10.2 Фонд заработной платы оперативного персонала

 

 

Профессия работника

Квалификационный разряд

Списочный состав, чел.

Время работы, час

Часовая тарифная ставка, тенге

Основной ФЗП

Дополнительный ФЗП

ФЗП одного рабочего, тыс. тенге

ФЗП всех рабочих, тыс. тенге

З/ плата по тарифу, тыс. тенге

Премия, 30 %, тыс. тенге

Доплата за работу в ночь, тыс. тенге

Доплата за работу в праздник, тыс. тенге

ИТОГО. тыс. тенге

Отпускные, тыс. тенге

Прочие, тыс. тенге

ИТОГО, тыс. тенге

Машинист насосной установки

3

5

1980

152,96

302,86

90,86

37,22

36,71

467,65

42,64

10,4

53,04

520,69

2605

Обслуживающий персонал

3

6

1980

116,25

230,17

68,9

28,23

27,84

354,65

32,3

7,89

40,5

394,87

1976

ИТОГО:

 

11

 

 

533,03

159,36

65,45

64,55

822,3

74,94

18,2

93,54

915,56

4581

 


Таблица 10.3

Расчет численности оперативного и ремонтного персонала

 

Оборудование и сооружения тепловых сетей

Коэффициент на единицу измерения

Количество единиц

Количество персонала, усл.ед.

1

2

3

4

Трубопроводы диаметром до 300 мм

0,46

0,22 км

0,28

Камеры для трубопровода диаметром до 300 мм

0,4

2

1,2

Камеры, имеющие сдвоенные компенсаторы, для трубопроводов диаметров до 300 мм

0,7

2

1,4

Контрольно – измерительные приборы в узлах теплосети с передачей показаний на расстояние

0,5

1

0,5

Перекачивающие неавтоматизированные насосные станции

5

1

5

Максимальная присоединенная тепловая мощность потребителя

1

6,44

6,44

Итого                                                                                                                     11,05

 

  1. 6 Расчет затрат на текущий ремонт и текущие расходы

Ремонт тепловых сетей представляет собой комплекс технических мероприятий, направленных на поддержание или восстановление первоначальных эксплуатационных качеств, а также на модернизацию как отдельных конструкций и элементов, так и тепловой сети в целом, что обеспечивает надежность и повышение экономичности ее в эксплуатации.

Ремонт тепловых сетей подразделяется на текущий и капитальный.

Ремонтные работы, которые по своему характеру не отличаются от текущего ремонта, но производятся на данном участке тепловой сети одновременно с капитальным ремонтом, относятся к капитальному ремонту. Капитальный ремонт  и выполняемые одновременно с ним работы по текущему ремонту, как правило, должны производиться в летний период по заранее составленному для каждой магистрали и теплосети в целом плану – графику, утвержденному главным инженером предприятия и согласованному с местными органами власти.

Капитальный и текущие ремонты тепловых сетей производятся специально комплектуемыми ремонтными бригадами, включающими в состав помимо ремонтного персонала теплосети весь эксплутационный персонал района, высвобождающийся от обычной работы по текущей эксплуатации сетей и тепловых пунктов.

В статью затрат на текущий ремонт и текущие расходы включается заработная плата ремонтного персонала и отчисления от ее стоимости ремонтных материалов и используемых запасных частей. При укрупненных расчетах затраты на текущий ремонт для тепловых сетей могут в среднем приниматься в размере 10-20% от амортизационных отчислений, т.е.

167,986·0,2=24,8 тыс.тенге

 

  1. 7 Прочие расходы

К ним относятся общие расходы по предприятию, а также оплата услуг сторонних организаций, расходы по охране труда и технике безопасности, расходы по управлению и обслуживанию предприятия, расходы по содержанию производственных помещений т.д.

Величину прочих расходов принимают в размере 20-30% от суммы затрат на амортизацию, зарплату и текущий ремонт, т.е.,

Зпр = 0,25 .азптр ) = 0,25 . (167,986+1072+33,6) = 276,397 тыс.тенге

 

  1. 8 Расчет себестоимости транспортировки тепла на участке тепловой сети

Таблица 10.4 Затраты на транспортировку тепла на участке теплосети

Статья затрат

Стоимость затрат, тыс.тенге в год

Затраты на тепловые потери

1143,710

Затраты на пополнение воды, потерянной в результате утечек

80,940

Затраты на перекачку теплоносителя сетевыми насосами

3283,302

Затраты на оплату труда оперативному персоналу

1072,000

Затраты на текущий ремонт и обслуживание теплосети

33,600

Затраты на амортизационные отчисления

167,986

Затраты на прочие расходы

318,397

ИТОГО

5238,935

 

По расчетам суммарная стоимость затрат в год – 5238,935 тыс.тенге. Тогда в час будет затрачено:

5238,935/ 8760 = 0,598 тыс.тенге.

Рассчитаем, сколько в среднем в год перекачивается теплоносителя через участок магистрали №11.

Расход теплоносителя на отопление и горячее водоснабжение в отопительный сезон (214 суток) – 316 т/ч. Расход теплоносителя на горячее водоснабжение в летний период (151 суток) – 61,38 т/ч.

Всего в отопительный сезон перекачивается тонн теплоносителя:

214 · 24 · 316 = 1433652 т

Всего в летний период:

151 · 24 · 61,38 = 193454,12 т

Всего за год:

1622976 +222441,12 = 1627106,12 т

Тогда, среднегодовое количество теплоносителя в час составит:

1627106,12 / 8760 = 185,74 т/ч

Рассчитаем стоимость транспортировки одной тонны теплоносителя в час:

6099,935 / 210,664 = 0,065 тыс.тенге = 65 тенге

Технико – экономические показатели сведем в таблицу 10.5

 

 

 

Таблица 10.5

Технико – экономические показатели тепловых сетей

Показатели

Ед.изм.

Кол-во

1

2

3

Тепловые потери

Гкал/ч

0,16

Расход электроэнергии на перекачку теплоносителя в среднем в году

кВт ч

151,88

Расход электроэнергии в год на откачку обратной сетевой воды

кВт ч

1334675,52

Расход электроэнергии на транспортировку 1 тонны сетевой воды

кВт ч

0,72

Стоимость 1 м3 холодной обратной воды  за 1 тонну

тенге

19

Стоимость 1 Гкал

тенге

816

Затраты на пополнение воды, потерянной в результате утечек

тыс.тенге

80,94

Затраты на перекачку теплоносителя сетевыми насосами

тыс.тенге

3283,302

Затраты на тепловые потери в час

тенге

130,56

Затраты на тепловые потери за год

тыс.тенге

1143,71

Затраты на оплату труда оперативного персонала

тыс.тенге

1072

Отчисления на амортизацию

тыс.тенге

167,986

Затраты на обслуживание и текущий ремонт

тыс.тенге

33,6

Затраты на прочие расходы

тыс.тенге

318,397

 

 

 

11  Охрана труда и окружающей среды

 

"Охрана труда в строительстве" является прикладной технической наукой, которая выявляет и изучает производственные опасности и профессиональные вредности и разрабатывает методы их предотвращения или ослабления с целью  устранения производственных несчастных случаев и профессиональных заболеваний рабочих, аварий и пожаров.

Главными объектами исследования являются человек в процессе труда, производственная среда и обстановка, взаимосвязь человека с промышленным оборудованием, технологическими процессами, организация труда и производства. Опираясь на выводы классических и инженерных наук, охрана труда разрабатывает систему мероприятий, постоянно повышающих уровень безопасности труда в строительстве.

Методологической основой "Охраны труда в строительстве" является научный анализ условий труда, технологического процесса строительного производства, применяемых и получаемых строительных материалов и конструкций с точки зрения возможности возникновения в процессе строительства и эксплуатации зданий и сооружений, опасностей и вредностей. На основе такого анализа определяют опасные участки производства, выявляют возможные опасные ситуации и разрабатывают меры их предупреждения и ликвидации. Эти вопросы рассматриваются в динамике, в развитии, чтобы обеспечить дальнейший прогресс в охране труда. В основе дисциплины во всех её разделах заложено профилактическое начало.

 

  1. 1 Техника безопасности

Правила и нормы по технике безопасности направлены на защиту организма человека от физических травм, воздействия технических средств используемых в процессе труда. Они регулируют поведение людей, обеспечивающее безопасность труда с точки зрения устройства и размещения машин, строительных конструкций, зданий, сооружений и оборудования.

На строительных объектах используют самые различные виды строительных машин и механизмов. Основными строительными машинами являются краны, экскаваторы, подъёмники. Использование машин облегчает труд человека. Однако, в ряде случаев работа этого оборудования связана с производственной опасностью.

Строительные машины по сравнению с другими машинами работают в наиболее тяжёлых и неблагоприятных условиях. Безопасность при их эксплуатации, монтаже, демонтаже и перевозке зависит от состояния самой машины, вспомогательных устройств и приспособлений, рабочей площадки, а также перерабатываемых или перемещаемых материалов и грузов.

Безопасность строительных машин, производственного оборудования обеспечивается правильным выбором принципов их действия, кинематических схем, конструктивных решений, рабочих тел, параметров рабочих процессов, использованием различных защитных средств. Нужно стараться, чтобы защитные устройства позволяли решать несколько задач одновременно и по возможности конструктивно совмещались с машинами и агрегатами, являясь их составной частью. Корпуса машин, механизмов должны обеспечивать не только ограждение опасных элементов, но и способствовать снижению уровня их шума и вибрации. Особо важное значение в обеспечении надёжности имеет прочность конструктивных элементов. Прочность характеризует способность конструкции сопротивляться внешним воздействиям без разрушения и значительных деформаций. Большое значение в обеспечении надёжной работы машин и механизмов имеет наличие необходимых контрольно-измерительных приборов и устройств автоматического управления и регулирования.  При установке передвижных, свободно стоящих строительных машин и механизмов должна быть обеспечена их устойчивость как при работе, так и в нерабочем состоянии. Устойчивость любой строительной машины является необходимым условием безопасной её эксплуатации. Устойчивость стационарных машин обеспечивается за счёт правильной их установки на надёжное основание в строго горизонтальном и вертикальном положениях. Устойчивость самоходных кранов и машин характеризуется коэффициентом устойчивости, равным отношению суммарного момента всех удерживающих сил к суммарному моменту опрокидывающих сил относительно точки опрокидывания. При проектировании строительных машин и механизмов необходимо предусмотреть применение защитных устройств или устройств, исключающих возможность контакта человека с опасной зоной. Оградительные  устройства применяют для изоляции систем привода машин и агрегатов, ограждения токоведущих систем.

Стационарные ограждения лишь периодически демонтируются для выполнения вспомогательных операций.  Такое ограждение может быть полным, когда локализуется опасная зона, или частичным. Подвижное ограждение

представляет собой устройство, сблокированное с рабочим органом машины, вследствие чего оно закрывает доступ в рабочую зону при наступлении опасного момента. Переносные ограждения являются временными. Их используют при ремонтных и наладочных работах для защиты от случайных прикосновений к токоведущим частям, а также от механических травм и ожогов.

 

  1. 2 Производственная санитария

В строительстве есть свои специфические особенности, которые требуют определённого подхода к решению санитарно-гигиенических проблем. К этим особенностям относятся: подвижный характер труда строителей, отсутствие постоянных рабочих мест, необходимость в процессе работы постоянно перемещать орудия труда, особый характер продукции труда строителей, значительное разнообразие её видов и форм требуют участия в процессе строительства не отдельных рабочих, а целых производственных коллективов. Это вносит определённые трудности в организацию санитарно-гигиенического обслуживания строителей; совмещение близких по характеру профессий, вызываемое выполнением различных комплексов работ; необходимость использовать в строительстве одного объекта рабочих многих стройуправлений с различной организацией труда; работа в различных климатических условиях на открытом воздухе затрудняет создание нормального микроклимата на рабочем месте. Перечисленные особенности труда строителей требуют определённых форм и методов санитарно-бытового и медицинского обслуживания строек. В условиях строительного производства профессиональные вредности обуславливаются с одной стороны, неправильной организацией и несовершенством трудовых процессов, с другой - условиями окружающей среды.  

Заболевания, вызванные вредными условиями труда, называют профессиональными. Факторы, отрицательно влияющие на условия труда, можно разделить на три группы, связанные:

  1. с производственным процессом;
  2. с недостатками в организации труда;
  3. с недостатками в создании санитарно-гигиенических условиях труда.

Вредные производственные факторы по природе действия на организм человека подразделяются на следующие группы: физические, химические, биологические и психофизические.

Группа физических вредных производственных факторов включает повышенную запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, повышенную или пониженную температуру, давление, влажность, скорость движения воздуха, освещенность рабочей зоны, повышенный уровень шума, вибрации, инфразвуковых и ультразвуковых колебаний.

Группа химических вредных производственных факторов по характеру воздействия на организм человека подразделяется на подгруппы:  общетоксичные, раздражающие, канцерогенные.

Группа биологических вредных производственных факторов включает биологические объекты, воздействие которых на работающих вызывает заболевание.

Группа психофизических вредных производственных факторов по характеру воздействия подразделяются на подгруппы: физические перегрузки и нервно-психические перегрузки. Физические перегрузки включают статические, динамические  и гиподинамию. Нервно-психические перегрузки подразделяют на умственное перенапряжение, монотонность труда и эмоциональные перегрузки.   

Перед началом строительства должны проводиться инженерные подготовительные работы, включающие мероприятия производственной санитарии. Одним из важных требований, предъявляемых к строительной  площадке с санитарно-гигиенической точки зрения, является оборудование ее санитарно-бытовыми помещениями, пунктами питания, медпунктами, а также правильное расположение их в соответствии со строительным генеральным планом. На территории строительной площадки устанавливают указатели проходов и проездов; в темное время суток  площадку следует обеспечивать электрическим освещением. Для защиты работающих на открытом воздухе от неблагоприятных метеорологических условий должны быть предусмотрены, помимо соответствующей спецодежды и защитных приспособлений, помещения для обогрева, тенты, палатки.

В проектах производства работ необходимо предусматривать применение таких технологических процессов,  машин и производственного оборудования, которые обеспечивают отсутствие или минимальное выделение в атмосферу и в сточные воды вредных веществ, минимальное образование пыли, шума, вибрации.

 

  1. 3 Пожарная безопасность

Мероприятия, при которых исключается возможность пожара и взрыва, а в случае их возникновения предотвращается воздействие на людей опасных и вредных факторов пожара  и взрыва и обеспечивается защита материальных ценностей, называют пожарной безопасностью. Возникновение пожаров связано с нарушением противопожарного режима и неосторожным обращением с огнем, что может явиться следствием нарушения мер пожарной безопасности при проектировании и строительстве зданий и сооружений. Нередко причиной пожаров и взрывов бывает неправильная оценка категории взрывопожароопасности производства из-за недостаточной изученности свойств сырья, полуфабрикатов, готовой продукции, определяющих их взрыво и пожароопасные характеристики.

Пожары, как правило, возникают в каком-либо одном месте и в дальнейшем распространяются по горючим материалам и конструкциям. Исключение составляют случаи взрывов производственного оборудования, в результате которых пожары могут возникнуть в нескольких местах.

При разработке генеральных планов промышленных предприятий необходимо: обеспечить безопасное расстояние от границ промышленных предприятий до жилых и общественных зданий; выдержать требуемые нормами противопожарные разрывы между зданиями и сооружениями; сгруппировать в отдельные комплексы родственные по функциональному назначению или признаку взрывопожарной опасности производственные  здания и сооружения; расположить здания с учетом  местности   и  направления господствующих ветров; обеспечить территорию предприятия дорогами и необходимым количеством  въездом.

 

  1. 4 Контроль защитного заземления

Защитное заземление – преднамеренное соединение с землей частей оборудования, не находящихся под напряжением в нормальных условиях эксплуатации, но которые могут оказаться под напряжением в результате нарушения изоляции электроустановки.

Согласно «Правилам устройства электроустановок» сопротивление защитного заземления в любое время года не должно превышать: 10 Ом при мощности трансформатора (генератора) Nтр < 100 кВт × А; 4 Ом при Nтр > 100 кВт × А; 0,5 Ом – в установках напряжением выше 1000 В с большими токами замыкания на землю (более 500А).

Необходимо рассчитать заземляющее устройство для заземления электродвигателя серии 4А напряжением U = 380 В в трехфазной сети с изолированной нейтралью при следующих исходных данных: грунт – суглинок с удельным сопротивлением r = 100 Ом × м; в качестве заземлителей приняты стальные трубы диаметром d = 0,02 м и длиной l = 1,5 м, располагаемые вертикально и соединенные на сварке стальной полосой 40*4 мм; мощность электродвигателя серии А4200М2 U = 30 кВт, n = 3000 мин-1; мощность трансформатора принята

250 кВ × А, требуемое по нормам допускаемое сопротивление заземляю

щего устройства [r3] £ 4 Ом.

Рисунок 11.1 - Принципиальная схема защитного заземления

По  схеме защитного заземления показанного на рисунке 11.1 определяем сопротивление одиночного вертикального заземлителя RB, Ом, по формуле:

где: t – расстояние от середины заземлителя до поверхности грунта, м;

l, d – длина и диаметр стержневого заземлителя, м.

Расчетное удельное сопротивление грунта рассчитывается по формуле:

где: y - коэффициент сезонности, учитывающий возможность повышения сопротивления грунта в течении года

Согласно [11] принимаем y = 1,7 для I климатической зоны. Тогда:

Определяем сопротивление стальной полосы, соединяющей стержневые заземлители:

где: l – длина полосы, м;

t – расстояние от полосы до поверхности земли, м

Определяем расчетное удельное сопротивление грунта rрасч при использовании соединительной полосы в виде горизонтального электрода длиной 50м. При длине полосы в 50м [11], y= 5,9. Тогда:

Определяем ориентировочное число  n одиночных стержневых заземлителей по формуле:

Принимаем расположение вертикальных заземлителей по контуру с расстоянием между смежными заземлителями равным 2 l. По таблице 3,2 и 3,3 [11] найдем действительные значения коэффициента использования hВ и hГ, исходя из принятой схемы размещения вертикальных заземлителей, hВ = 0,66, hГ = 0,39.

Определяем необходимое количество вертикальных заземлителей по формуле:

Вычисляем общее расчетное сопротивление заземляющего устройства R с учетом соединительной полосы:

Заземляющее устройство рассчитано правильно, так как R £ [r3].

       

  1. 5 Расчет прочности грузозахватных устройств

Основным несущим гибким элементом инвентарного канатного стропа является стальной проволочный канат. Наиболее характерными дефектами стропов являются: обрыв проволок, некачественная заплетка концов каната, расплющивание и расплетка прядей, износ проволок и коррозионное повреждение прядей каната, трещины, расслоения, надрывы и коррозионные раковины на поверхностях подвески, крюка, втулки, ковша, сращивание концов каната с помощью узлов.

Канатные стропы следует изготовлять из цельного каната. Сращивание канатов не допускается. При изготовлении ветвей строп концы канатов должны заделываться способом заплетки, гильзоклиновым соединением или с помощью алюминиевой втулки.

Грузоподъемность стропа с нормируемым запасом должна соответствовать усилию, которое на него передается от веса поднимаемого груза.

Разрывное усилие каната  R,  кН,   определяют по формуле:

            R  =  S  x  К                                                                               

Где:   S  -  нагрузка,  действующая на канат,  кH.

          К  -  коэффициент запаса прочности.

Стропы рассчитываются с учетом количества ветвей канатов и угла их наклона к вертикали.


          Усилие в каждой ветви строп определим по формуле:

Где:    n  -  коэффициент, зависящий от угла наклона,  a.

           Qгр  - масса поднимаемого груза,  кг.

           m  -  число ветвей каната.

           К1 -  коэффициент неравномерности нагрузки на ветвь стропа, зависящий от числа ветвей.

Определим усилие в ветви стропы:

S  =  1,41 х 20 / (4 х 0,75)  =  9,4 кН

Принимаем  К = 6  и  определим  необходимое  разрывное  усилие:

                           R  =  9,4 х 6 = 56,4 кН

Необходимое ближайшее разрывное усилие  S = 66.5 кН, что соответствует канату диаметром   11,5 мм.

В случае  уменьшения угла  a  уменьшается  усилие  S, тогда  потребуется канат меньшего диаметра.  

 

  1. 6 Анализ условий труда

Основными особенностями которые отличают производство строительно-монтажных работ от других современных промышленных предприятий, являются:

В процессе производства монтажа тепловых сетей на рабочего воздействуют различные вредные факторы. Основными из них являются длительные мышечные напряжения и поднимание тяжестей. Кроме того, при сварке трубопроводов на человека воздействует интенсивное излучение и вредные газовые выделения. При работе с различными пневмоинструментами на рабочей площадке возникает шум. Шум, также возникает вследствие работы вентиляторных установок, компрессоров и сварочных агрегатов. Помимо этого, работа данных устройств вызывает вибрацию.

Для устранения последствий от вредных воздействий связанных с переносом тяжестей и длительных физических напряжений требуется максимально механизировать производство строительно-монтажных работ. Подъем и монтаж арматуры и трубопроводов осуществлять с помощью подъемных механизмов. При работе на высоте более 1 м от уровня земли или пола требуется устройство подмостей, лесов или стремянок, в зависимости от ситуации.

Для обеспечения оптимальных условий работы при сварочных работах необходимо применять светофильтры. Кроме того место проведения сварочных и  других огневых работ должно быть обеспечено средствами пожаротушения.

Существенное влияние на рабочих оказывает климат на рабочих площадках. В данном проекте принято, что строительные работы производятся в теплый период. Так как в теплый период года возможны высокие температуры воздуха, при огневых и сварочных работах необходимо предусматривать вентиляторные установки. 

Рис 11.2 – Схемы строповки


 

Заключение

 

В данном проекте подробно рассмотрены вопросы:

- восстановление тепловых сетей;

- доведение их технических характеристик до уровня, обеспечивающего

  надежность, безопасность, экономичность эксплуатации всей системы

  централизованного теплоснабжения.

Реконструкция тепловых сетей производится с изменением трассировки, диаметров трубопроводов, с заменой трубопроводов, с применением индустриальных конструкций тепловой изоляции труб, с применением узлов и элементов повышенной заводской готовности.

В результате проведенной реконструкции достигнуто повышение следующих параметров и свойств:

- пропускной способности;

- надежности;

- долговечности;

- экономии топливно – энергетических ресурсов; приведены технико –

  экономические расчеты.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

 

  1. СниП 2.04.07 – 86. Тепловые сети. М.; Госкомстройиздат, 1989, – 48 с.
  2. СниП 2.01.01 – 82. Строительная климатология и геофизика. М.; Стройиздат, 1983, – 125 с.
  3. В.И. Манюк, Я.Н. Каплинский и др. Наладка и эксплуатация водяных тепловых сетей. Справочник. М.; Стройиздат, 1988. – 432 с.
  4. А.А. Ионин, Б.М. Хлыбов и др. Теплоснабжение. М.; Стройиздат, 1982. – 336 с.
  5. А.А. Николаев. Проектирование тепловых сетей. Справочник проектировщика. М.; Стройиздат, 1965. – 360 с.
  6. Н.К. Громов, Е.П. Шубин и др. Водяные тепловые сети. Справочное пособие по проектированию. М.; Энергоатомиздат, 1988, – 376 с.
  7. СНиП 2.04.01 – 85. Внутренний водопровод и канализация зданий. М.; Государственный комитет по делам строительства., 1986, – 56 с.
  8. СНиП 2.04.14 – 88. Тепловая изоляция оборудования и трубопроводов. М.; Государственный строительный комитет. 1989.
  9. О.Н. Мельников и др. Справочник монтажника сетей теплогазоснабжения. Л.; Стройиздат, 1980.
  10. В.Е. Козин и др. Теплоснабжение. М.; Высшая школа, 1980.
  11. СНиП 3.02.01 – 87. Земляные сооружения, основания и фундаменты. – М: Стройиздат, 1988 – 128с.
  12. Сборник Е2. Земляные работы. Вып. 1. Механизированные и ручные земляные работы/Госстрой СССР. – М.: Стройиздат, 1988. – 224с.
  13. Мельников О. Н. Справочник монтажника сетей теплоснабжения. – Л.: Стройиздат, 1980. – 208с.
  14. Сборник Е9. Сооружение системы теплоснабжения, водоснабжения, газоснабжения и канализации. Вып. 2. Наружные сети и сооружения/Госстрой СССР. – М.: Прейскурантиздат, 1988 – 96с.
  15. Сборник Е22. Вып.2. Сварочные работы. Трубопроводы/Госстрой СССР. – М: Стройиздат, 1987 –112с.
  16. Сборник Е1. Внутрипостроечные транспортные работы./Госстрой СССР. –М: Прейскурантиздат, 1987. – 40с.
  17. СНиП III-4-80. Правила производства и приемки работ. Техника безопасности в строительстве.
  18. СП 41-101-95. Проектирование тепловых пунктов. М.; Минстрой России, 1997. –79 с.
  19. СНиП II-2-80 «Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений» СССР – М: Стройиздат 1981г. – 120 с.
  20. СНиП 3.05.06-85 «Электротехнические устройства»
  21. СНиП III-4-80. Техника безопасности в строительстве. –М.: Стройиздат, 1980.- 255 с.
  22. СНиП II-6-74. Нагрузки и воздействия. –М.: Стройиздат, 1976.- 29 с.
  23. СНиП II-12-77. Защита от шума. –М.: Стройиздат, 1978.- 96 с.
  24. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий. СН 245-71, Госстрой СССР. –М.: Стройиздат, 1971.- 96 с.
  25. СНиП II-2-80. Противопожарные нормы проектирования зданий и сооружений. –М.: Стройиздат, 1981.- 13 с.

 




Комментарий:

Дипломная работа полностью соответствует своему описанию!


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы