Зміст
Умовні позначення
Вступ
1. Загальні проблеми в сфері енергозбереження в України
2. Енергоефективні технології на залізничному транспорті
3. Локомотивне депо. Його функції і задачі
3.1 Локомотивнегосподарство Південної залізниці
3.2 Локомотивнедепо «Жовтень»
4. Котельня локомотивного депо
4.1 Загальний стан
4.1.1 Газопостачання
4.1.2 Архітектурно-будівельна частина
4.1.3 Електротехнічна частина
4.2 Опис парового котла МЕ- 4-1,4ГМ
4.3 Розрахунок споживання палива для цехівелектровозного депо
4.3.1 Цех періодичного ремонту
4.3.2 Підйомний цех
4.3.3 Електромашинний відділ
4.3.4 Колісний цех
4.3.5 Цех ПТО локомотивів
4.4 Розрахунок споживання палива для будівлі відпочинку локомотивних бригад
4.5 Доцільність переводу парового котла в водогрійнийрежим
4.5.1 Підготовка котлів до проведення робіт попереобладнанню
4.5.2 Підготовка котла до очистки
4.5.3 Тепловий розрахунок котлоагрегату МЕ-4-1,4ГМ
4.6 Встановлення на котел сучасного пальника
5.Встановлення гідродинамічного нагрівача на мийну машину ММД – 12
5.1 Розрахунок необхідної кількості тепла для мийноїмашини ММД -12
6.Розрахунок променевого обігріву для цехів
6.1 Опис і робота опалювача ОІТГ-20 «Геліос»
6.2 Цех періодичного ремонту
6.3 Підйомний цех
6.4 Електромашинний відділ
6.5 Колісний цех
6.6 Цех ПТО локомотивів
7.Техніко-економічні розрахунки за рахунок енергозберігаючих заходів
7.1 Розрахунок економічної доцільності переводупарового котла на водогрійний режим
7.2 Розрахунок економічної доцільності встановленнянімецького пальника типу Weishaupt на котел МЕ-4,0/1,4ГМ, встановленого влокомотивному депо «Жовтень»
7.3 Розрахунок економічної доцільності встановленнягідродинамічного нагрівача на мийну машину ММД – 1293
7.4 Розрахунок економічної доцільності за рахунокпідключення будівлі відпочинку локомотивних бригад до котельні локомотивногодепо
7.5 Розрахунок економічної доцільності встановлення інфрачервоного опалення
8 Охорона праці
9. Цивільнаоборона
Висновок
Перелік посилань
енергозбереження газопостачання локомотивнийпаливо
УМОВНІ ПОЗНАЧЕННЯ
кг. у. п. –кілограм умовного палива
ПММ –паливно-мастильні матеріали
ПЕР –паливо-енергетичні ресурси
Т – службалокомотивного господарства
ККД – коефіціенткорисної дії
Е.б. –енергетичний баланс
П.-е.б –паливо-енергетичний баланс
УЗ – Укрзалізниця
ГМп – газо-мазутнийпальник
ГА – газоваавтоматика
ВСТУП
Для молодоїУкраїнської держави, яка почала здійснювати ринкові перетворення в своїйекономіці, проблеми енергетики поряд з економічними є найбільш складними, щопогіршують соціальну ситуацію. В зв'язку з цим Україна вперше зіткнулася звирішенням надзвичайно важливого завдання – пошуку шляхів перетворенняенергетичної галузі при переході від централізованої планової додецентралізованої ринкової економіки. Це означає формування такої енергетичноїполітики, методи і засоби якої, пов'язані з економікою, будуть сприятиреалізації цих перетворень. Залізнична галузь зараз теж переживає глибокуреструктуризацію, одним з принципів якої є зменшення енергоспоживання. Безрішення цієї задачі неможливо створити ефективну енергетику в країні, якавзагалі є споживником енергоресурсів. ОскількиУкраїна є країною з обмеженим власними енергоресурсами, їй необхідно зменшуватиспоживання палива і енергії в усіх галузях промисловості. Експерти всіх країн –учасників міжнародного проекту по розробці основ – концепцій енергетичноїполітики України прийшли до єдиного висновку про необхідність для Україниприділяти особливу увагу енергозбереженню при її великій промисловій базі івеликій залежності від імпорту нафти і газу. Потенціал енергозбереження вУкраїні великий, для його реалізації політика енергозбереження повинна статидержавною політикою України. Таким чином у даному дипломномупроекті розглядаються питання пов’язані з пошуком економії енергоресурсів влокомотивному депо «Жовтень»,яке розташоване у місті Харкові. На території депо розташована газова котельняяка виробляє необхідну кількість тепла для нормальної роботи депо. Депоподілене на декілька цехів: цех періодичного ремонту, механічний цех, колісний таінші.
В дипломномупроекті зроблено розрахунок декількох енергозберігаючих заходів.
1. ЗАГАЛЬНІ ПРОБЛЕМИ В СФЕРІЕНЕРГОЗБЕРЕЖЕННЯ В УКРАЇНІ
За абсолютнимобсягом споживання паливно-енергетичних ресурсів (ПЕР) Україна стоїть поруч зФранцією та Великобританією. Навіть в умовах економічної кризи в нашій країніщорічно споживалось близько 210 млн.т.у.п. первинних ПЕР та 172 млрд.кВт·годелектроенергії. У 1990р. ці показники становили: 353 млн.т.у.п. та270,7млрд.кВт·год при виробленні 296 млрд.кВт·год, 25 млрд.кВт·год йшло наекспорт.
Орієнтовнапотреба України в первинних енергетичних ресурсах становитиме в 2010р. 259-294млн.т.у.п., обсяги споживання котельно-пічного палива — 190-192,9 млн.т.у.п.
Більше половинипотреб України в енергоресурсах покривається за рахунок імпорту, частка власнихресурсів нафти і газу становить лише 8,1% та 28,6%.
Але ефективністьвикористання ПЕР дуже низька. На сьогодні питомі витрати палива та енергії вустаткуванні, обладнанні і технологічних процесах у середньому у двічі перевищуютьаналогічні показники для промислово розвинених країн Західної Європи та США.
Існуючий станвикористання енергоресурсів не відповідає сучасним вимогам. Негативний вплив напроцес енергозбереження має в першу чергу наявність в експлуатації застарілихтехнологій та обладнання, а також відсутність достатнього контролю за витратоюенергоресурсів. Якщо налагодження дієвого контролю за витратою енергоресурсів непотребує фінансових затрат, то впровадження нових енергоефективних технологій,технічних засобів та обладнання вимагає значних капіталовкладень, а доцільністькожного вкладання коштів повинна ґрунтуватись на техніко – економічнихрозрахунках.
Валовийвнутрішній продукт (ВВП) – показник, що характеризує результати економічноїдіяльності в сфері матеріального і нематеріального виробництва, ринковавартість усіх кінцевих товарів і послуг, вироблених (наданих) протягом року.Показник дозволяє зробити інтегрований вимір підсумків діяльності держави.
Енергоємність вУкраїні, тобто виробництво ВВП, на одиницю умовного палива складає 0,44грн/кг.у.п. Вона більш ніж у 2 рази перевищує аналогічний показник країнЄвропейського Союзу, у 2,5 рази – Німеччини, у 2,7 рази – США та в 6,5 рази –Японії.
Паливно-енергетичнаскладова в загальній собівартості продукції зросла в різних галузях від 5,0% до50,0% та на кожні 1000 грн. виробленої продукції в цілому по Україні складає1,626 т.у.п., понад 1,5 тис.кВт·год. електричної енергії та 8 ГДж тепловоїенергії.
Передбачаєтьсязменшення паливо ємності з 1,559 кг.у.п./грн у 1998 р. до 0,93-0,95 кг.у.п./грн у 2010 р.
На 2010 рікочікується зниження електроємності ВВП до 1,19-1,20 кВт год/грн.
У таких умовахнадзвичайної ваги і державного значення набула проблема підвищення енергетичноїефективності в усіх галузях економіки і соціальної сфери економіки.
В продовж 2004—2006років центральними органами виконавчої влади не було забезпечено ефективногоуправління коштами державного бюджету України, передбаченими на підвищенняефективності використання енергетичних ресурсів та впровадженняенергозберігаючих технологій. До такого висновку прийшла Колегія Рахунковоїпалати, розглянувши результати аудиту використання коштів на виконанняорганізаційно-технічних заходів щодо економії енергоресурсів та впровадженняенергозберігаючих технологій. В наслідок непослідовних та неузгоджених рішеньщодо реорганізації центрального органу виконавчої влади з питань забезпеченняефективного використання енергетичних ресурсів та зволікання із виконанням цихрішень керівництво заходами з реалізації державної політики у сферіенергозбереження більше року не здійснювалося взагалі. Виконання завданьКомплексної державної програми з енергозбереження у 2005— 2006 рокахздійснювалося за умов, коли вони не були визначені та затверджені урядом завідповідними галузями народного господарства і не доведені виконавцям —галузевим міністерствам та іншим центральним органам виконавчої влади. Існуючанормативно-правова база в галузі енергозбереження, як відзначають аудитори, незабезпечувала ефективного використання енергетичних ресурсів та стимулюванняпідприємств щодо впровадження енергозберігаючих технологій. Законодавчо танормативно не визначені поняття і критерії оцінки енергетичної ефективності, відсутнізакони щодо порядку проведення енергетичного аудиту, а також щодо стимулюваннядіяльності з енергозбереження. Підвищені норми амортизації енергозберігаючихосновних фондів не встановлені та не застосовуються. Чинна на сьогодніКомплексна державна програма з енергозбереження, яку ухвалено 10 років тому, яквважають аудитори, не конкретизована за заходами, термінами виконання тавідповідальними виконавцями. Через невиконання у попередні роки ряду завдань цяпрограма фактично втратила відповідність економічним реаліям сьогодення іпотребує перегляду та коригування.
Державнимкомітетом України з енергозбереження контроль за діяльністю міністерств, іншихцентральних органів виконавчої влади щодо прийняття відповідних документів тавизначення конкретних виконавчих заходів, передбачених Комплексною програмою,практично не здійснювався.
Як наслідок,загальний обсяг економії паливно-енергетичних ресурсів у 2005 — 2006 рокахсклав лише 8,3 відсотка від прогнозованого загального обсягу економії,передбаченого програмою. У той же час рекомендації, надані Державномукомітетові з енергозбереження за результатами попередньої перевірки Рахунковоїпалати у 2003 році, були виконані лише частково. Моніторинг виконанняКомплексної програми здійснювався незадовільно, за даними лише окремихцентральних та місцевих органів виконавчої влади. Ця інформація не буларозмежованою за галузевим та міжгалузевим рівнями і не забезпечувалаоперативності та повноти матеріалів для аналізу стану енергозбереження іприйняття на його основі обґрунтованих управлінських рішень у галузіенергозбереження. Жодна з галузевих та місцевих програм у сфері альтернативнихджерел енергії до уповноваженого органу виконавчої влади з енергозбереження неподавалася та ним не погоджувалася. Не розроблено економічного механізмузалучення інвестицій у сферу енергозбереження та проекти відповідних актів законодавстваз даного питання.
Державнимкомітетом з енергозбереження, а в подальшому Міністерством палива та енергетикиі Національним агентством з питань забезпечення ефективного використанняенергетичних ресурсів не створено нормативну базу щодо координації діяльності зенергозбереження органів виконавчої влади, створення та погодження відповіднихгалузевих і регіональних програм, не впроваджено єдину методику розробки іпорядку реалізації галузевих (міжгалузевих) та регіональних програм у ційсфері.
Значна кількістьпорушень у сфері енергозбереження, що не припиняються після застосуванняадміністративних санкцій і здійснюються повторно, свідчить про неадекватністьцих засобів впливу допущеним порушенням. Розміри штрафів, що застосовуються допосадових осіб за порушення у цій сфері, є суто символічними, внаслідок чоготретина з них допускається повторно.
2. ЕНЕРГОЕФЕКТИВНІ ТЕХНОЛОГІЇ НАЗАЛІЗНИЧНОМУ ТРАНСПОРТІ
Енергозбереженнята енергоефективність відіграють провідну роль у загальному підвищенніекономічної ефективності транспорту, зменшення його негативного впливу нанавколишнє природне середовище, забезпечення високої якості транспортнихпослуг. Прийнята Галузева програма енергозбереження та впровадженняальтернативних видів палива на транспорті спрямована на реалізацію зазначенихстратегічних завдань. Залізничному транспорту, що є важливим інтегральнимкомпонентом не лише транспортного комплексу, а й національної економіки Українив цілому відводиться одна із провідних ролей. Мета енергетичної стратегіїУкрзалізниці – максимально скоротити затрати на придбання і використання паливо– енергетичних ресурсів при безумовному забезпеченні прогнозованих обсягів перевезень,обумовлених розвитком економіки держави і задоволення попиту замовників набільш якісні транспортні послуги. Із найбільш важливих пріоритетних завданьенергетичної стратегії Укрзалізниці доцільно виділити наступні:
- повне і надійне забезпечення процесуперевезень, зниження ризиків і недопущення розвитку кризових явищ взабезпеченні енергоносіями залізничного транспорту;
- зниження питомих витрат ПЕР увсіх сферах діяльності залізничного транспорту;
- оптимізація енергетичнихзатрат в стаціонарній енергетиці;
- докорінне покращенняструктури управління енергетичним комплексом Укрзалізниці на основі сучаснихінформаційних технологій;
- гармонійне і ефективневходження Укрзалізниці в енергетичний ринок держави при недискримінаційнихекономічних взаєминах між його суб’єктами;
- мінімізація техногенноговпливу залізничної енергетики на оточуюче середовище.
Виконанняпланових завдань щодо впровадження енергозберігаючих технічних засобів татехнологій сприяє підвищенню економічних показників діяльності виробництва.Норми питомих витрат енергоресурсів при цьому повинні переглядатись, щомаксимально мобілізує внутрішні резерви економії ПЕР і технічне переозброєння виробництва.
Необхідновідмітити, що за останні роки значно знизилась енергоємність залізничноготранспорту. Так ще у 2000 році енергоємність становила 15,03 туп/ приведенімлн. ткм., а вже у 2007 році 10,04 туп/ приведені млн. ткм. тобто за сім роківвідбулось зниження на 33,2%.
Безумовне такезначне зниження не могло відбутися тільки за рахунок організаційних заходів. Назалізничному транспорті ще з 1997 року почала діяти «Програма зенергозбереження», а у 1999 року були вперше додатково розроблені «Організаційно-технічнізаходи». Тобто відбулось чітке розподілення між заходами які практично непотребують фінансування і тими заходами на реалізацію котрих необхідні значнікапіталовкладення.
На при кінці 2000року в Укрзалізниці і на кожній з шести залізниць була створена відомчаІнспекція з енергозбереження. Основними функціями котрих стали проведенняенергетичних обстежень (енергоаудитів) структурних підрозділів залізниць таконтроль за впровадженням енергозберігаючих заходів. Крім того, Інспекціявиконує і притаманні взагалі любій інспекції функції з перевірки раціональноговикористання енергоносіїв.
За ініціативиІнспекцій з енергозбереження за останні роки було розроблено і втілено у життятри Програми направлені на раціональне використання всіх видів ПЕР. Так, з 2002року на залізницях діє «Програма з реконструкції застарілого котельногообладнання». У відповідності до цієї Програми за п’ять років булореконструйовано сотні котелень вкладено десятки мільйонів гривень.
У 2004 – 2006роках діяла «Програма поетапної заміни застарілого електроосвітлювальногообладнання», згідно якої проводилась заміна застарілих прожекторів та лампрозжарювання на більш енерго заощадливі. Щорічно кожна із залізниць витрачалана виконання цієї Програми 200 — 300 тис. грн.
У 2006 році буларозроблена і втілена у життя окрема «Програма впровадження найбільшефективних енергозберігаючих заходів з короткими термінами окупності» доякої були включені заходи з терміном окупності до трьох років.
Виконання всіхцих Програм та проведення енергетичних аудитів направлено лише на те, щоб зарахунок впровадження сучасних, передових технологій досягнути зниженняенергоємності і, як наслідок, знизити витрати на придбання енергетичнихресурсів. Укрзалізниця на енергозберігаючі технології витрачає щорічно сотнімільйонів гривень. Наприклад, тільки у 2007 році лише на «Програму зенергозбереження» було витрачено трохи більше 230,0 млн. грн.
Безумовно, длязалізниць на перший план стає проблема з економії дизельного палива, так якщорічно на роботу тепловозів, які виконують пасажирську та вантажну роботувитрачається від 450 до 500 тис. тон дизельного пального і економія лише 1,0 %на теперішній час дасть заощадити 25 — 27 млн. грн., а це новий тепловоз абоп’ять пасажирських вагонів.
Тому і до 70,0%коштів спрямовується на впровадження енергозберігаючих заходів безпосередньо втязі поїздів. Це і системи контролю «БІС-Р» і більш досконалий, якийвперше масово почав впроваджуватися у минулому році «Дельта-СУ», це іелектронні системи числа обертів дизеля СУДМ-01, це і системи конденсаторногозапуску, це і чисто щоденні без яких не можливо уявити роботу залізничноготранспорту такі як проведення важких поїздів масою більш ніж 6,0 тис. тон.,роботи по відміні енергоємних поїздом попереджень, проведення заміни застарілихдвигунів на колійних машинах на менш витратні. Однак, на теперішній час, найбільшмасштабним заходом, який дозволить значно скоротити витрати дизельного паливаостається електрифікація на різних напрямках. За умов Євроатлантичноїінтеграції України, входу до СОТ та наближенням Євро-2012 питання транспортногокомплексу його переоснащення та відхід від тепловозної тяги виходять на новийрівень.
Що стосуєтьсяробот пов’язаних з економією електричної енергії то в цьому напрямкупроводиться теж велика робота. Це і впровадження системи охолодженнямотор-вентиляторів електровозів ВЛ-82, це і роботи пов’язані з заміноюзастарівши тягових агрегатів на нові с 12-імпульсною схемою випрямлення, це ікомпенсації реактивної енергії, це і використання рекуперативного гальмуванняна електровозах, це і конструювання постів секціонування, це і встановленнянових електронних лічильників електроенергії «Альфа» і "Євро-Альфа".Великі обсяги робіт на десятки мільйонів гривень виконуються по створеннюавтоматичної системи комерційного обліку електроенергії, яка дозволяє вийти наоптовий ринок електроенергії та мати достовірну і читку інформацію по всімвитратам електроенергії на експлуатаційну роботу залізниці.
Стаціонарнаенергетика також не стоїть осторонь. Багато новітніх технологій впроваджено заостанні роки. Це і впровадження інфрачервоного опалення, заміна подовихпальників на струменево-нішові, встановлення системи ЕКО-3, яка дозволяєконтролювати ефективність згоряння газу, це і магнітна обробка води, іультразвукове очищення поверхонь котлів від накипу, це і впровадженняпластинчастих теплообмінників, це і система частотного регулювання електричнимидвигунами (насоси, вентилятори, димососи), це і використання нових теплоізолюючих матеріалів, це і впровадження для нагріву води гідродинамічнихнагрівачів типу «ТЕРМЕР» та «ТЕКМАШ», які дозволяють невикористовувати котельню у літній період при невеликих теплових навантаженнях,це і впровадження 2-х контактно-поверхневих водонагрівачів (тепло генераторів)знімецькими пальниками, це і використання сонячних колекторів для отриманнягарячої води.
Але найбільш, зточки зору енергозаощаджувальних технологій, яку почали впроваджувати назалізницях України в останні два роки — це теплові насоси які дозволяютьотримувати до 3,5 кВт теплової енергії при витратах 1 кВт електричної енергії.Так, на Південній залізниці (м. Харків) встановлена тепло насосна установка дляобігріву пасажирського вокзалу. Подібна система опалення, для якої НПДЕвиступає земля, вперше застосована на залізницях України. Теплова потужністьданої системи 40квт. Максимальна витрата електроенергії 10,2 кВт за годину.Розрахунковий строк окупності 6 років.
У літню пору якщотемпература в середині приміщення буде вище комфортної +23°С,система почне працювати в «зворотному напрямку», тобто яккондиціонер, забезпечуючи «холодом» пасажирський вокзал станціїЗалютине Південної залізниці.
За підсумкамиопалювального сезону 2006-2007 років економія коштів склала 60,0 тис грн. Зараздана система доопрацьовується, з метою підключення до теплового насосу щеодного виробничого будинку. Така реконструкція дозволить виключити звикористання вугільну котельню.
У 2007 році буловстановлено новий тепловий насос у СМП-Основа, для якого вже низькопотенціальним джерелом енергії служить повітря. Він дозволяє, отримувати гарячуводу в повному обсязі для роботи кухні, при цьому витрати електроенергії меншеніж 1 кВт на годину. На 2009-2011 роки будівельно-монтажною та експлуатаційноюслужбою Південної залізниці (м. Харків) заплановано цілий ряд робіт пов’язанихз впровадженням сучасних енергозберігаючих технологій.
Як видно знаданого вище матеріалу, можна зробити висновок, що на залізницях ведетьсяцілеспрямована робота з питань раціонального використання енергоносіїв. Вжереалізовані технічні заходи прямо або побічно сприяли підвищенню енергоефективності й енергобезпеки структурних підрозділів залізничного транспортувнаслідок:
— приведення нормвитрат енергоресурсів до реальних об’єктивних величин;
— впровадженняприладів обліку;
— удосконалюванняспоживання енергоносіїв;
— зниження втрателектричної й теплової енергії;
— впровадженнясистеми матеріального стимулювання за економію ПЕР;
— поліпшення умовпраці персоналу;
— зниження рівняекологічної напруженості;
До основнихенергозаощадливих заходів які втілюються на залізницях України та значновпливають на зниження енергоємності можна віднести наступні:
1. В локомотивному господарствіпроводяться роботи по впровадженню апаратно-програмних комплексів дляоперативного розрахунку енерго оптимальних режимних карт ведення поїздів взалежності від наявності енергоємних поїздопопереджень. Втілюється у життякомплекс АСУ ЛОКБРІГ, яка дозволяє оперативно оброблювати маршрути машиністів.Проводиться аналіз необхідності модернізації електровозів системою оперативногорегулювання потужності, котра дозволяє відключати та включати групи тяговихдвигунів в залежності від маси поїзду та профілю колії. З метою економіїдизельного пального вже на протязі 10 років використовується присадка «Адізоль-Т6»,а в поточному році планується використати присадку до дизельних олив типу «Озерол-МП10».
2. Продовжується робота по оновленнюпарку тягового рухомого складу. Вже находяться в експлуатації декілька рейковихавтобусів типу 620-М, які дозволили визволити з експлуатації тепловози ТЕП-70. Тількипо Південній залізниці за минулий рік досягнута економія із-за впровадженнярейкових автобусів в розмірі 316,0 т.у.п. на суму 950,0 тис. грн.
3. Головним управліннямелектропостачання продовжуються роботи по впровадженню системи комерційногообліку електроенергії. Ця робота вже дозволила Південно-Західній залізниці (м.Київ) вийти на оптовий ринок електроенергії. Проводяться роботи по зниженню «умовнихвтрат» у контактній мережі. Так по Південній залізниці ще у 2002-2003роках «умовні втрати» сягали 19,0%-21,0% то вже у 2007 році «умовнівтрати» склали лише 12,5%. Небаланс електроенергії на тягових підстанціяхза останні 5 років знизився у 3,5 рази.
4. По Головному управлінню колійногогосподарству проводиться масштабна робота по модернізації колійної техніки.Так, замість використання тепловозів з 2006 року впроваджена тягова енергетичнаустановка (ТЕУ-630), яка дозволила з економити у 2007 році майже 80 т.у.п.Проводиться значна робота по заміні застарілих дизелів Д6 та Д12 на меншенергоємні ЯМЗ.
5. Всіма залізницями проводяться роботиу структурних підрозділах по встановленню сучасного котельного обладнання.Встановлюються струменевонішеві пальники, впроваджуються модульні (блочні)котельні. В останні 3 роки на залізницях почали встановлювати сучасні котлитипу «Будерос», з коефіцієнтом корисної дії до 94,7%. Заразрозглядається питання по впровадженню конденсаційних котлів з ККД до 97,0%. Проводятьсяроботи по встановленню інфрачервоного опалення, теплових насосів, сонячнихколекторів тощо.
6. На залізницях приділяється увагавикористанню вторинних ПЕР. Так Львівська залізниця, почала впроваджувати котлидля опалювання приміщень, в яких спалюються тирса, спресоване насіння тощо. НаПівденній залізниці зараз проводяться випробування котлів вагонного типу, вяких планується спалювати торф’яні брикети. На Донецькій залізниці в котельнихагрегатах спалюються забруднені нафтопродукти, які остаються після очищеннявагонів. На Одеській залізниці використовуються геліоустановки, для підігрівуводи. На залізницях працюють як пересувні, так і стаціонарні сміттєспалювальнікомплекси.
В той же час,Укрзалізниця не може і не повинна зупинятися на досягнутому. Потрібно проводитиподальшу роботу в цьому напрямку, а для цього необхідно:
· створитиефективний енергетичний менеджмент (тобто керування енергозабезпеченням і енергоефективністю);
· організаціяпрогресивної системи нормування енергетичних характеристик підприємства вцілому, окремих його виробництв і об'єктів (контроль рівня ефективностівикористання ПЕР);
· здійснитисистемний енергетичний моніторинг (для забезпечення надійності системпідприємства й ефективності використання ПЕР);
3. ЛОКОМОТИВНЕ ДЕПО. ЙОГО ФУНКЦІЇ ІЗАДАЧИ
3.1 Локомотивнегосподарство Південної залізниці
Локомотивні депопідрозділяються на основні депо, що служать місцем приписки локомотивів, іоборотні, у яких виконується підготовка локомотивів до проходження з потягами унапрямку основного депо. В основних депо виконується ремонт і технічнеобслуговування локомотивів, в оборотних депо є пункти екіпірування й проведеннялокомотивам технічного огляду другого обсягу (ТЕ2) і будинку відпочинкулокомотивних бригад. Також в окрему категорію почали виділяти ремонтні депо — не мають приписного парку локомотивів, але виконуючі великі види ремонту (ТР-2,ТР-3, СР, КР-1) для потреб цілої залізниці або декількох доріг.
Для виконаннязавдань, які повинно виконати локомотивне депо, передбачаються наступніоблаштованості на його території:
· склад палива (для зберіганнязапасів дизельного палива, мастил і змащень)
· поворотне коло абоповоротний трикутник (для проведення періодичного або технологічного розворотулокомотива)
· пункт технічногообслуговування локомотивів (ПТОЛ — для проведення операцій по технічномуобслуговуванню й екіпіруванню локомотивів)
· пункт екіпіруваннялокомотивів (як правило, сполучається із ПТОЛ)
· цеху ремонту локомотивів (длявиконання ТЕ-3 і більших видів ремонту)
· пункт реостатних випробувань(для проведення реостатних випробувань тепловозів і дизель-поїздів)
· допоміжні цехи (для виконанняремонту окремих вузлів і агрегатів локомотива)
· адміністративно-побутовийкорпус (для розміщення приміщень душових, роздягалень, робочих кабінетівапарата керування й інженерно-технічного складу депо
· будинок відпочинкулокомотивних бригад (для міжрейсового відпочинку членів локомотивних бригад)
Крімперерахованих вище будинків у локомотивному депо також можуть бути розташовані:котельні, очисні спорудження, пункти обмивки локомотивів і інші виробничіоб'єкти.
Службілокомотивного господарства підпорядковані десять локомотивних депо та люботинськіавторемонтні майстерні. Локомотивне господарство спеціалізується наексплуатації та ремонті тягового рухомого складу (електровозів та тепловозів), роботікранами на залізничному ходу, забезпеченням паливо-мастильними матеріаламипідрозділів залізниці.
Організаціям пропонуються такі послуги:
— маневровіроботи;
— ремонттепловозів та електровозів різного обсягу;
— наданнявантажно-розвантажувальних послуг кранами на залізничному ходу;
— зберіганняпаливо-мастильних матеріалів;
Історія розвиткулокомотивного господарства нерозривно переплітається з історією становленняПівденної залізниці. Першим серед локомотивних підприємств стали паровознімайстерні, які відкрилися влітку 1869 року, в подальшому — локомотивне, а щепізніше електровозне депо «Жовтень».
З 1870 рокупочала свій відлік історія служби паровозного, а нині локомотивногогосподарства.
Подальше введенняв експлуатацію нових дільниць Південної обумовило утворення баз для ремонтутягового рухомого складу на станціях: 1871 рік — Полтава та Кременчук(дільниця Кременчук — Полтава- Харків); 1878 рік — Люботин та Смородине(дільниця Мерефа — Люботин — Ворожба).
Південназалізниця — як жива істота зростала та мужніла, а разом з нею і локомотивнегосподарство. Підвищення обсягів вантажних та пасажирських перевезень,відкриття нових залізничних ділянок привели до виникнення нових баз ремонту:
1901 рік — на станціїКуп'янськ-Сортувальний;
1911 рік — настанції Основа;
1915 рік — настанції Харків-Сортувальний;
1926 рік — настанції Лозова;
1939 рік — настанції Гребінка.
З плином часу назміну паровозів прийшли нові види рухомого складу і паровозні депо сталилокомотивними, деякі з них — спеціалізованими по видам тягового рухомогоскладу. Так у 1962 року депо «Жовтень» стало електровозним, алокомотивне депо Харків-Сортувальний — базовим для експлуатації та ремонтуманеврових тепловозів.
Поява назалізниці нових локомотивів різних серій і видів тяги зробило необхіднимрозподіл їх по депо і, в свою чергу, спеціалізацію підприємств по виконаннюнеобхідних видів ремонту. В цьому питанню флагманом можливо вважати локомотивнедепо Гребінка. Завдяки впровадженню нових поточних ліній та механізованихпозицій, наукової організації праці, в депо стало можливим освоєння крупноагрегатного метода ремонту тепловозів спочатку ТЕЗ, в подальшому 2ТЕ10Л та2ТЕ116, перетворив депо в основну на Південній залізниці базу ремонтутепловозів цих серій.
Не менш крупнимпідприємством на сьогоднішній день є локомотивне депо Основа, де виконуютьсявсі види ремонту та технічного обслуговування пасажирських тепловозів ТЕП70.Крокуючі в ногу з часом, враховуючи нові економічні умови, колектив депо стававтором багатьох технічних нововведень та прогресивних технологій. На його базіутворена лабораторія технічного діагностування тепловозів та основних вузлів,що дозволяє максимально підвищити надійність їх експлуатації. На цьомупідприємстві планується утворити базу по ремонту дизелів типу 5Д49.
З приходом назалізницю електричної тяги в експлуатації з'являється новий вид локомотивів електровози.
З 1960 року потеперішній час електровози серії ЧС складають приписний парк депо«Жовтень», яке отримало назву електровозне. За цей період в старішомудепо залізниці освоєні всі види ремонтів та технічного обслуговуваннялокомотивів, у тому числі капітальний ремонт електровозів ЧС-2 та ЧС-7, щодозволило підвищити рівень технічного стану парка локомотивів та зекономитизначні фінансові кошти залізниці.
Подальшаелектрифікація дільниць Південної залізниці визвала необхідність реконструкціїдеяких депо, таких як Куп'янськ та Гребінка. В останньому, з урахуваннямперспективи обслуговування електрифікованих дільниць електровозами серії ВЛ-80,виконана реконструкція цеху ТР-3. Також виконана реконструкція цеху ТРЗ влокомотивному депо Куп'янськ з перспективою виконання усіх видів ремонтуелектровозів серії ВЛ82.
Нове тисячоліттявимагає нового підходу до перевезень, і яскравий приклад того, що локомотивнегосподарство продовжую розвиватись та вдосконалюватись — забезпечення швидкостів 140 кілометрів на годину прискореному комфортабельному поїзді Харків — Київтепловозами ТЕП70 локомотивного депо Люботин.
Структурніпідрозділи служби локомотивного господарства:
— Електровознедепо «Жовтень»;
— Локомотивнедепо Основа;
— Локомотивнедепо Полтава;
— Локомотивнедепо Кременчук;
— Локомотивнедепо Ромни;
— Локомотивнедепо Смородине;
— Локомотивнедепо Лозова;
— Локомотивнедепо Харків — Сортувальний;
— Локомотивнедепо Гребінка;
— Локомотивнедепо Куп'янськ;
— Люботинськіавторемонтні майстерні.
3.2 Локомотивнедепо «Жовтень»
На рис.3.1зображено один из цехів локомотивного депо «Жовтень».
/>
Рисунок 3.1 –Локомотивне депо «Жовтень»
В 1869 році разомз початком руху поїздів на ділянці Бєлгород — Харків поруч зі станцієюпобудовані паровозні майстерні. Ці майстерні стали першим локомотивнимпідприємством Південної залізниці. Відкриті вони влітку 1869 р.
Надаліпідприємство перетворене в паровозне, а пізніше в електровозне депо«Жовтень» (з 1962 р.).
З 1960 року потеперішній час електровози серії ЧС2 становлять приписний парк депо«Жовтень». Із цього ж року бригади депо повели вантажні поїзди помаршруту Харків — Белгород. На початку 1963 року колектив локомотивних бригаддепо запропонував нову схему обслуговування пасажирського руху московськогонапрямку. Їхня ініціатива була схвалена МШС, і вже із травня того ж року навсьому протязі шляху від Москви до Іловайська електровози від пасажирськихпоїздів не відчіплювалися. Скоротилися зупинки пасажирських поїздів у Курську йХаркові, а в Лозовій вони пропускалися без затримки. В 80-90 р. у депо сталинадходити нові потужні машини — пасажирські двосекційні електровози постійногоструму ЧС7. Їхня максимальна швидкість дорівньює 180 км/годину.
У найстаршомудепо Південної залізниці освоєні всі види ремонтів і технічного обслуговуваннялокомотивів, у тому числі капітальний ремонт електровозів ЧС2 і ЧС7, щодозволило підвищити рівень технічного стану парку локомотивів і заощадитизначні фінансові засоби залізниці.
4. КОТЕЛЬНЯ ЛОКОМОТИВНОГО ДЕПО
4.1 Загальнийстан
Дільниця котельнірозташована в південній частині міста Харкова на території електровозного депо «Жовтень».
Межами ділянки є:
з півдня, півночіта сходу – будівлі та споруди депо «Жовтень»;
з заходу –залізничні колії.
Рельєф ділянкиспокійний. Місто Харків відноситься до II-В будівельно-кліматичного району.
На дільницірозташовані: котельні з бункером мокрого зберігання солі, димова труба,продувочний колодязь.
В котельнівстановлено два парові котли типу МЕ-4-1,4-ГМ, працюючих на природному газі.
Встановленапотужність в котельні 8 т/год пари або 4,48 Гкал/год.
Разом з котлами вкотельні встановлена хімводоочистка з чотирма натрій катіонітовими фільтрамидіаметром 1000 мм і солерозчинником.
Відведеннядимових газів здійсняється в металічну димову трубу діаметром 800 мм, висотою 31,815 м.
Дегазаціяживильної води відбувається в атмосферному деаераторі ДА-15. Поверненняконденсату з виробництва здійснюється в деаератор.
Для пом’якшенняводи передбачено двохступінчате натрій-катіонування в чотирьох фільтрах.
Накопиченняживільної води в ємкості 6,3 м3. Поставлення солі автотранспортом,до бункеру вологого зберігання солі.
Передбаченаутилізація конденсату випару, який надходить до охолоджувача випару.
4.1.1 Газопостачання
Постачання газудо котельні здійснюється від внутрішньої мережі по газопроводу середнього тискуР = 2 кгс/см2 (Рmin = 1 кгс/см2).
Зниження тискугазу з Р = 2 кгс/см2 до Р = 0,4 кгс/см2 здійснюється взапроектованій ГРУ, розташованій на другому поверсі в добудованому приміщеннідо котельні.
ГРУ обладнанофільтром ФСС-50, лічильником газу ЛГК-150-400-6,3, запобіжним запірним клапаномПКН-100, регулятором тиску РДУК-2-50, запобіжним клапаном ПКС-50С. Котлиобладнані системою автоматики зі щитом ШДЕ-6.
Річна витратагазу – 900 т.у.п. (776 тис.м3/рік).
Продуваннягазопроводів перед пуском котла – через продувні свічки в атмосферу.
На газоходахкотлів передбачене встановлення газоаналізатору кисню та термометра для замірівтемператури відхідних газів.
4.1.2Архітектурно-будівельна частина
Проект «Котельніелектровозного депо „Жовтень“ Південної залізниці розроблено длябудівництва в II-В кліматичному районі згідно СНіП 2.01.01-82. Розрахунковазимова температура зовнішнього повітря згідно СНіП 2.01.01-82 – 23 ºС.
Нормативненавантаження згідно СНіП 2.01.07-85:
Повітряне – 30кг/м2 для II повітряного району.
Снігова – 70 кг/м2для II снігового району.
Клас будови – II.
Ступіньвогнестійкості – II.
Згіднотехнологічному звіту про інженерно-геологічні пошуки, виконані інститутом „Укрзалізницяпроект“в 1998 р. Основами фундаментів є ґрунти шару „2“ – суглинокжовто-сірий, зеленувато-сірий, напівтвердий.
Ґрунтові водискриті на глибині 2,3-2,5 від поверхні землі і можуть підійматися на 1,0 м вище зафіксованого рівня. Глибина промерзання ґрунтів – 1,5м.
Розміри імайданчики технологічних приміщень прийняті на підставі норм розміщенняобладнання. Санітарно-побутові приміщення розраховані згідно СНіП 2.09.04-87.
Будівля котельніскладається з існуючої частини та добудови.
Існуюча частинамає розміри 13,28 * 20,13 * 6,45 м.
Добудованачастина має розміри 5,7 * 17,0 * 8,2 м.
Будівля котельнізроблена з цегли.
В існуючійчастині передбачені нові побутові приміщення. Добудована частина запроектованаза змішаною схемою: каркасною і з несучим уздовж ними і поперечними стінами.Просторова жорсткість будівлі забезпечується спільною роботою стін і плитперекриття. Зв’язок стін і плит перекриття здійснюється шляхом приваркизакладних деталей плит покриття до закладних деталей монолітного поясу.
Зовніш ні тавнутрішні стіни вироблені із силікатної цегли (ГОСТ 379-79), перегородки зізвичайної глиняної цегли (ГОСТ 530-80), балки, колони та сходи – металічні.
Покрівля котельні– рулонна, з трьох шарів руберойду, утеплювач керамзитобетон 600кг/м3.
4.1.3Електротехнічна частина
Електротехнічначастина виконана згідно з:
СНіП 3.05.06-85 –електротехнічні пристрої;
ГОСТ 32-9-81 –норми штучного освітлення об’єктів залізничного транспорту.
ПУЭ-85 – правилустрою електроустановок.
Електропостачанняоб’єкта розроблено на підставі технічних умов, виданих службоюелектропостачання Південної залізниці №54/506 від 20.05.98 р.
Встановленапотужність – Ру = 122 кВт.
Розрахунковийструм – I = 140,7 А.
Категоріяелектропостачання – II.
Джерелоелектропостачання – ТП-36.
Електропостачаннякотельні здійснюється від РУ-0,4 кВ трансформаторної підстанції ТП-36. Низьковольтнийкабель запроектовано з розрахунком проектних навантажень і падіння напруги велектроприймачах.
Основнимиелектроприймачами є електроприводи технологічного та санітарно-технічногообладнання.
Для живленняелектроприймачів проектом передбачені силові розподільні шафи серії ПР 8504 завтоматичними вимикачами на фідерах, що відходять.
Живильні тарозподільні мережі виконано кабелями марки АВВГ – 0,66.
Для управлінняелектроприводами запроектовані ящики управління серії Я 5000. Захистелектродвигунів механізмів від перевантажень забезпечується тепловими релемагнітних пускачів ящиків управління, від короткого замикання – автоматичнимивимикачами.
Управлінняприводами здійснюється кнопками управління з ящиків Я 5000, а також вавтоматичному режимі.
В якості джерелаосвітлення використані світильники з лампами накалювання. Напруга мережіробочого та аварійного освітлення 220 В, ремонтного освітлення – 36 В,освітлення вимірювальних приладів – 12 В.
В проекті вякості групового щитка прийняті щитки серії ПР, для аварійного освітлення –автоматичний вимикач АП50Б-ТМ. Тип і кількість світильників прийнято зурахуванням призначення приміщень та норм освітлення. Проводка в котельній залівиконана кабелем марки АВВГ – 0,66, в інших приміщення проводом АППВ скрито підштукатуркою і в порожнинах перекриттів.
Приміщеннякотельні по категорії пожежі небезпечності відносяться до другої категорії.Блискавка захист димової труби вистою 31,8 м забезпечує захист котельні від прямих попадань блискавки. Блискавка відвід димової труби з’єднаний з заземлюючимконтуром електроустановок котельні. Опір пристрою, що заземляє котельню R =100м.
Для захистубудівлі від вторинних появлень блискавки передбачені наступні міри:
1. Металічні корпуси всього обладнаннявстановлені в захищеній будівлі котельні приєднані до контуру заземлення.
2. Усередині котельні між трубопроводамита іншими протяжними конструкціями в місцях їх зближення на відстань менше 10 см, через 30 см зроблені перемички.
4.2 Опис паровогокотла МЕ — 4,0 – 1,4 ГМ
Паровий котел МЕ– 4,0 – 1,4 ГМ, призначений для виробу насиченої пари, яка використовується длятехнологічних потреб промислових підприємств, на теплопостачання системопалення, вентиляції та гарячого водопостачання.
Котел паровий МЕ– 4,0 – 1,4ГМ – двобарабанний, вертикально водотрубний з нормальноюциркуляцією.
Основною частиноюкотла є трубна система, яка складається з двох основних частин: конвективної ірадіаційної. Конвективна частина являє собою верхній і нижній барабани, якірозташовані один над другим і з’єднані між собою пучком труб. Радіаційначастина трубної системи сполучена „С“-подібними трубами, якізнаходяться на осі барабанів збоку конвективного пучка. Ці труби та перший ряд конвективногопучка організують топкову камеру. Труби, екрануючі задню стінку топки, вваренів верхній і нижній колектори і організують задній екран топкової камери. Трубитопкової камери і колектору заднього екрану вводяться в верхній і нижнійбарабани та з’єднуються з ними на зварці. Фронт топки виконаний у виглядіповітроохолоджувальної панелі, в центральній частині якої встановлена фурмагазомазутної горілки.
Для вирівнюваннятеплового навантаження промінеприймаючої поверхні кути топкової камери скошені,з фронту три труби, з задньої частини топки десять труб, крок зносу кожноїтруби відносно подовжній осі топки 64 мм. Виконання зносу топки в задній частині дозволяє пристосувати задній екран з 8 труб, що дає можливість покращитициркуляційну характеристику контуру. Ширина топкової камери 1700 мм по вісьям труб.
Крок боковихекранів, стелі та споду 55 мм.
Діаметр трубтопки і конвективного пучка 51*3 мм. Кінці „С“ – подібних труб вмісцях вводу в барабан розведені. Крок труб бокового екрану в місцях скосу 84 мм, а заднього екрану 82 мм.
Газощільністьтопкової камери досягається за допомогою вварки проставок завтовшки 5 мм на зносах топки і приварки прутків діаметром 10 мм між трубами з кроком 5 мм.
Під топки,верхній і нижній барабани зі сторони топки покриті шаром шамотної цегли.Мембрани в місцях розводки труб покриті шаром вогнетривкого бетону.Повітроохолоджувальна панель топки покрита шарами шамотної смоли тадіатомітової цегли. В верхній частині доронтової панелі встановлений вибуховийклапан. Проникнення в топкову камеру здійснюється через лаз, встановлений внижній частині панелі. В конвективний пучок продукти згорання паливапотрапляють через зазори між трубами першого ряду пучок в задній частині топки.Конвективний пучок виконаний коридорно розташованими вертикальними трубамидіаметром 51*3 мм, ввареними в верхній і нижній барабани. Крок труб пучка побарабану 90мм, поперечний крок 95 мм.
Для підтримуваннянеобхідного рівня швидкості газів в пучку один ряд труб виконаний з вваренимипроставками. Таким чином конвективний пучок двоходовий по проходженню газів. Вусіх типорозмірах котлів цієї серії діаметр верхнього барабану 1000 мм, нижнього 800 мм. Товщина стінок обох барабанів 26мм. Для доступу в середину барабанів впередньому та задньому днищі кожного з них влаштовані лозові отвори. Назовнішній поверхні верхнього барабана приварені патрубки для встановленнязапобіжних клапанів, головного парового вентиля, вентилів для відбору проб пари,відбору на власні потреби, введення живильної води. Всередині верхньогобарабана розташований сепараційний пристрій та перфорована труба подаванняживильної води. В якості сепараційного приладу використані відбійні щитки, якінаправляють козирки (прилад первинної сепарації), сталеві дірчасті листи іжалюзійні сепаратори зі сталевими дірчастими листами (вторинний сепараційнийпристрій). Така конструкція сепараційних приладів забезпечує найбільш питомінавантаження барабана і найменше погіршення циркуляційних характеристикконтурів котла при змінені котлової води.
Для нагляду за рівнемводи в верхньому барабані встановлені два водомірні скла.
На передньомуднищі верхнього барабана встановлені колона рівномірна і посудина роздільна дляз’єднання з датчиками системи управління. В нижньому барабані розташованіперфорована труба для продувки, прилад для прогріву барабана при розтопленні іпатрубок для спуску води.
В котлахпередбачена неперервна продувка із нижнього колектору заднього екрану. Дляогляду топки в лівому боковому екрані і задньому екрані виконані оглядовіотвори.
Поставка котла увигляді єдиного транспортного блоку дозволяє замкнути всі циркуляційні контури(за виключенням заднього екрану) безпосередньо на верхній і нижній барабани.Відсутність роблячих додатковий опір нижніх (роздаючих) та верхніх (збираючих)колекторів в контурах найбільш напружених в тепловому відношенні боковихекранів, значно збільшує надійність котлів. Опускною ланкою всіх контурів єслабо підігріті (останні по ходу газів) труби конвективного пучка. Трубнасистема котлів повністю газоплотна. Гіби труб а також спеціальні мембранидозволяють зробити самокомпесацію температурних розширень котла. Температурнірозширення котла в горизонтальній площині опори трубної системи на раму виконаніз пазами. На фронтовій, задній і боковій частинах виконані з’єднювальні люки,дозволяючи здійснити ручну чистку конвективного пучка, спеціальними переноснимиобдувочними приладами при тиску пари не вище 0,7-1,0 МПа. На трубнатеплоізоляція виконана з тепло ізолюючих плит завтовшки 80 мм і закріплена до трубної системи за допомогою само нарізних гвинтів. Такий спосіб кріпленняізоляції і обшивки дозволяє здійснити доступ до труб для огляду і ремонту.Опорна рама сприймає навантаження від елементів котла, працюючих під тискомкотлової води, а також каркасу, на трубної ізоляції і обшивки. Навантаження віделементів котла, працюючих під тиском, і котлової води передається на опорнураму через нижній барабан. На котлах встановлені газомазутні пальники типу ГМ.
Основними вузламипальників ГМ є: форсунковий вузол газова частина і повітронаправляючийпристрій. В форсунковий вузол пальника входе паромеханічна форсунка і пристрійз захлопками для встановлення змінної форсунки без зупинки котла. Основнафорсунка встановлюється по осі пальника. Змінна форсунка вимикається накороткий час, необхідний для чистки або заміни основної форсунки.
Паромеханічнафорсунка складається з корпуса з паровими та паливними штуцерами, ствола ірозпилюючої голівки – основного робочого вузла форсунки. Мазут підводиться повнутрішній трубі ствола, по втулці і через розподільну шайбу потрапляє в каналипаливного завихрювала. Пара на завихрення і розпил проходе по зовнішній трубі стволу,по щілинам між накидною гайкою і втулкою і потрапляє в канали паровогозавихрювача. Повітро направляючий пристрій пальника типу ГМ складається зповітряного коробу, осевого завихрювала повітря і конусного стабілізатора.Лопатки осьового завихрювача – профільні, встановлені під кутом 45одо осі пальника. Пальники є вихровими, тобто практично вся кількість повітряпроходе через завихрювач.
Фурма пальниківвиконана з кутом розкриття 50о. Повітря від дуттьового вентилятора,встановленого за котлом, через повітровід, потрапляє знизу в повітроохолоджуючуфронтову панель. Для повного охолодження панелі в ній встановлено розсікач,який ділить потік повітря на два потоки.
Потоки повітря,розвернуті в панелі на 180о, потрапляє на лопатки всього завихрювалапальника.
При розтопленнікотла на мазуті можливий перелив палива на розсікач повітря. Щоб запобігтипопаданню мазуту на розсікач в нижній його точці виконаний дренажний патрубок.Він виведений на зовнішню частину панелі і закінчується заглушкою. Післярозтоплення котла на мазуті належить зняти заглушку та здренувати залишкимазуту з розсікача. На повітроохолоджуючій панелі котлів крім фурми пальникавстановлені взривний клапан і нижче фурми пальника – люк для доступу в топку.Майданчики котлів МЕ розташовані на місцях, необхідні для обслуговуванняарматури і гарнітури котла.
Основнімайданчики котлів:
1. Фронтовий майданчик дляобслуговування водопоказних приладів, запорної арматури на сигналізаторахрівня.
2. Верхній майданчик для обслуговуваннязапобіжних клапанів і запорної арматури на барабані котла.
На фронтовиймайданчик ведуть сходи з полу котельні, а на верхній майданчик сходи зфронтового майданчика.
Газощільністьтрубної системи котла дозволяє експлуатувати його під наддувом.
Котли обладнаністаціонарними обдувочними приладами. Апарат парової обдувки призначений дляпрофілактичної зовнішньої очистки конвективної поверхні нагріву від рихлихвідкладень золи.
Обдувочнимагентом слугує пара тиском 1,3 МПа, відбираєма з верхнього барабану котла.Подача обдувочного агента з поверхні нагріву котла здійснюється за допомогоюбагато соплової труби.
Причини аварійноїзупинки котла
- рівеньводи високий;
- рівеньводи низький;
- розрідженняв топці низьке;
- тискповітря перед пальником низький;
- тиск парив барабані високий;
- димосос непрацює;
- вентиляторне працює;
- немаєполум’я запальника;
- комплектконтролю полум’я несправне;
- температурагазів, що відходять висока;
- робочийтиск газу низький;
- нещільністьголовного відсікача газу;
- нещільністьробочого відсікача газу;
- тиск газуперед пальником низький;
- тиск газуперед пальником високий;
- датчиктиску газу перед пальником несправний;
- головнийвідсікач газу не відкритий;
- електрозасувкагазу не закрита;
- клапанрециркуляції мазуту не закритий;
- клапан-відсікачмазуту не відкритий.
Таблиця 4.1Технічні показники котла
№
п/п Назва показника Означення показника Одиниці виміру Кількість 1. Продуктивність в розрахунковому режимі D т/год 4 2. Робочий збитковий тиск пари Р МПа 1,3 3. Стан насич. 4. Температура живильної води t
0С 100 5. Загальна поверхня нагріву, в т.ч. радіаційн., конвективн. S
м2 82 6. Водний об’єм котла
м3 3,75 7. Паровий об’єм котла
м3 1,04 8. Запас води в водопоказниковому склі по пред. рівн. за часом T хв 4,5 9. Діаметри барабанів
d нор мм 800 10. Товщина стінки барабанів, верхнього та нижнього
δст мм 13 11. Діаметр і товщина труб екранів і конвективного пучка D*δ мм 51*3 12. Маса транспортабельного блоку котла кг 9350 13. Маса котла з допоміжним обладнанням кг 16650 14. Тип газомазутного пальника ГМ-2,5 15. Температура дуттьового повітря перед пальником, не нижче
0С 10 16. Розрахункова витрата палива при розділеному змалюванні – мазут кг/год 266 17.
Розрахунковий — газ
Коефіцієнт корисної дії — газ
— мазут
м3/год
%
%
289
93
91 18.
Температура відхідних газів за котлом — газ
— мазут
0С
0С
250
315 19.
Температура відхідних газів за економайзером
- газ
- мазут
0С
0С
141
190 20. Тип економайзера Е4б-124 21.
Аеродинамічний опір газового тракта
- котла
- економайзера і газоходів
Па
Па
1400
250 22. Номінальний тиск газу перед пальником Па 25000±6000 23. Номінальний тиск мазуту перед пальником МПа 1,8±0,4 24. Номінальний тиск пари на розпил МПа 0,1-0,2 25. Номінальне розрідження в топці при роботі на рівноважній тязі Па 10±10
4.3 Розрахунокспоживання палива для цехів електровозного депо
Так як в даномудипломному проекті планується зробити перехід декількох виробничо-ремонтнихцехів з центрального опалення на інфрачервоне опалення, необхідно зробитирозрахунок витрат теплоти і палива згідно наказу від 25.04.2003 №117-Ц „Інструкціїз нормування витрат тепла і палива для стаціонарних установок залізничноготранспорту“.
Норму витраттеплоти і палива для опалення і вентиляції розраховують індивідуально длякожної будівлі окремо. При цьому їх необхідно розподілити на такі групи:
— з центральним опаленням прицентралізованому теплопостачанні;
— з центральним опаленням приіндивідуальній котельні;
Крім того, принормуванні будівлі розподіляють:
-виробничі (утому числі з регулярним вводом і виводом рухомого складу);
-невиробничі(житлові, суспільно-комунальні й адміністративні). Для будівель з центральнимопаленням при централізованому теплопостачанні від центральної котельні або відТЕЦ нормують витрату теплоти, яка вимірюється на вводах в опалювальні системиіз зовнішньої теплової мережі. У цьому випадку для встановлення норми витратипалива, що спалюється в котельні для опалення і вентиляції будівель, до витратитеплоти на вводах додаються втрати теплоти в мережі і таким шляхом визначаютьвеличину відпущеної і виробленої теплоти і нормальної пари, а потім нормативнувитрату палива для даної котельні.
Для будівель зцентральним опаленням і індивідуальною опалювальною котельною, а також будівельіз пічним опаленням норму витрати підраховують у кілограмах палива в умовномуобчисленні (кг.у.п.).
Норму витратитеплоти на опалення будівель невиробничого і виробничого призначення, приексплуатації яких не передбачається регулярне введення і виведення із приміщеньрухомого складу, визначають як витрату теплоти на ліквідацію теплових втратчерез зовнішні огородження з урахуванням інфільтрації.
Для виробничоїбудівлі, при експлуатації якої регулярно здійснюється введення і виведеннярухомого складу витрата теплоти на опалення складається з витрат теплоти наліквідацію теплових втрат через зовнішні огородження (стіни) і витрат теплотина зігрівання рухомого складу і відновлення в приміщенні температурного режиму,який порушується при відкриванні воріт для впускання і випускання рухомогоскладу.
Норму витратитеплоти і палива для опалення і вентиляції кожної окремої будівлі визначають захарактеристиками її опалювально-вентиляційного паспорту. Дані вопалювально-вентиляційному паспорті виробничої будівлі, пов'язані з режимомобслуговування та експлуатацією рухомого складу, повинні бути завіренікерівником підприємства.
Будівлі зцентральним опаленням при централізованому теплопостачанні.
Норму витраттеплоти, ГДж, або Гкал, на ліквідацію теплових втрат у будівлі (на вводі вопалювальну систему) визначають за формулою:
Qвід=Vбуд* τ * (tВП-tСПСЕР)*qвід * kекс * kдоб * 10-6(4.1)
де Vбуд — розрахунковий зовнішній об'єм будівлі, обумовлений її паспортом, м3;
τ — тривалість періоду, для якого розраховується норма, год;
tВП- розрахункова внутрішня температура,°С;
tСПСЕР — середня зовнішня температура за період, для якого розраховується норма, °С;
qвід — теоретична питома опалювальна характеристика будівлі, кДж/год*м3*°С,або ккал/год*м3*°С;
kекс — експлуатаційний коефіцієнт;
kдо6 — коефіцієнт, що враховує змінність дії опалення.
Значення tВПприймають за [2]. Якщо будівля включає до себе кілька приміщень з неоднаковимивнутрішніми температурами, значення tВП приймають усереднене абооб'єм будівлі розбивають на декілька об'ємів, які включають до себе приміщенняз визначеними значеннями tВП.
Розмір Qвідпідраховують для кожної частини самостійно, а потім підсумовують.
При розрахункунорми на майбутній період (місяць, квартал, опалювальний сезон) розмір tСПСЕРприймається за [2]. При розрахунку норми завизначений період величину tСПСЕР приймають по довідкаммісцевої метеорологічної служби.
Теоретична питомаопалювальна характеристика будівлі qвід являє собою величинугодинної теплової втрати через зовнішні огородження, піднесена до 1м3розрахункового об'єму будівлі і до 1°С різниці внутрішньої і зовнішньоїтемператур. Величина qвід приймається теоретично. До неї невключаються втрати теплоти від інфільтрації. Теоретична питома опалювальнахарактеристика будівлі qвід визначається за [2] у залежності від:
— типу будівлі(виробниче чи невиробниче);
— середньоїзовнішньої температури tСПСЕР;
— висоти абоетажності і наявності верхнього освітлення;
— матеріалу ітовщини зовнішніх стін;
-питомогозовнішнього периметра Р будівлі (тобто довжини периметру в метрах, віднесеногодо площі забудови в квадратних метрах);
— засклонованостібудівлі w (тобто відношення сумарної площі усіх віконних і дверних прорізів доповної площі зовнішніх стін).
Для виробничихбудівель вище 10 м і всіх невиробничих будинків ступінь засклонованостівизначають на підставі безпосередніх вимірів і заносять у паспорт будівлі.
Експлуатаційнийкоефіцієнт kекс враховує вплив:
— інфільтрації взалежності від середньої швидкості вітру;
— системиопалення (парове, водяне, повітряне, змішане).
Величина kексзалежить від типу будівлі, швидкості вітру і системи опалення. У [2] наведені значення kексдля виробничих і невиробничих будівель з центральним опаленням.
Коефіцієнт kдо6, що враховує змінність дії опалення визначається з [2].
Норма витратитеплоти на ліквідацію теплових втрат через огородження, визначена по формулі (4.1)для будівлі, не захищеної від дії найбільш сильних і тривалих вітрів,збільшується на 10%. Для нової збудованої будівлі на перший сезон експлуатаціїнорма витрати теплоти (палива) збільшується додатково на 10%.
При наявностіпроекту опалення будівлі (типового чи індивідуального) величина qвід може бути прийнята на підставі даних,приведених проектною організацією. Це повинно бути обумовлено і затвердженоцією організацією для розрахунку норм витрати теплоти (чи палива) на опалення.
Будівлі зцентральним опаленням при індивідуальній опалювальній котельні. Норма витрати палива, т.у.п, для опаленнябудівель з центральним опаленнямпри індивідуальній котельній розраховується за наступними формулами. Длятвердого палива
Ввід=0,23*Vбуд* τ * (tВП-tСПСЕР)*qвід * kекс * kдоб * 10-6(4.2)
Для мазуту і газу
Ввід=0,20*Vбуд* τ * (tВП-tСПСЕР)*qвід * kекс * kдоб * 10-6(4.3)
де Ввід — норма відпуску палива, т.у.п.
Будівлі з опаленням на твердомупаливі.
Норму витратипалива, т.у.п., для будівель з пічним опаленням за визначаємий періодрозраховують за формулою
Ввід=5,5*Vбуд* τдоб* (tВП-tСПСЕР)*qвід * kекс * 10-6 (4.4)
де Vбуд — зовнішній об'єм будівлі, м3 ;
τдоб — тривалість періоду, для якого розраховується норма витрати палива, діб.
Додаткові витратитеплоти на опалення для виробничих будівель пов’язаних з регулярним введенням і виведеннямрухомого складу.
Витрата теплоти,ГДж, або Гкал. на зігрівання рухомого складу визначають відповідно до плановоїкількості постановок у приміщення цеху(депо) кожного локомотива (вагона) за період нормування і його повноїтеплоємності, яка залежить від тривалості перебування в приміщенні
Qp.c.=∑(n*m*qp.c.)*(tВП-tСПСЕР)* 10-6(4.5)
де n — число постановок секцій локомотивів(одиниць вагонів) у депо (цех), яке враховує тип і тривалість перебування їх вдепо;
qp.c — кількість теплоти, яканеобхідна для зігрівання секції локомотива чи вагона за час перебування вприміщенні і віднесена до однієї секції (вагона) та до одного градуса різницівнутрішньої і зовнішньої температур;
m — число секцій в обліковій одиницірухомого складу.
Значення qp.c,виражене в ккал/секц*°С (кДж/секц*°С), або ккал/ваг.*°С (кДж/ваг.*°С) приймаютьза [2], в залежності від роду ітипу локомотива (вагона) і тривалості його перебування в приміщенні.
Для локомотивів(вагонів) серій і типів, не зазначених у цих додатках значення qp.cприймають виходячи з паспортних даних конкретної одиниці з перерахуваннямпропорційно їх ваги.
Витрата теплоти,Гкал (ГДж), на відновлення температурного режиму в приміщенні, що порушуєтьсявідкриванням воріт для введення і виведення рухомого складу, розраховують наодну постановку локомотива (вагона) в депо, а потім множать на кількістьпостановок за період.
Витрати теплоти,Гкал (ГДж), на відновлення температурного режиму, віднесені до однієїпостановки локомотива або вагона (вхід і вихід), тобто для дворазовоговідкривання воріт визначаються за формулою
Qвід.≈600*∑n*(tВП-tСПСЕР)*10-6(4.6)
де ∑n — числопостановок у приміщення секцій локомотивів або вагонів різних видів і типів.
Кількістьтеплоти, що витрачається на теплові завіси, встановлені на вхідних і вихіднихворотах, чисельно дорівнює кількості теплоти, яке витрачається на відновленнятемпературного режиму.
Розрахунок нормвитрати теплоти на вентиляцію будівель.
Норму витратитеплоти, Гкал (ГДж), для визначеного періоду на вентиляцію будівлі зцентральним опаленням при централізованому теплопостачанні підраховують заформулою:
Qвент=Vбуд* τдоб* τвент* (tВП-tСПСЕР)*qвент * 10-6(4.7)
де qвент — питома вентиляційна характеристика будівлі, ккал/год*м *°С (кДж/год*м3*0С).Значення qвент приймають за [2].
τвент — щодобова кількість годин дії вентиляції,яка враховує добовий режим її експлуатації. Величина τвент неможе бути більше офіційно встановленої кількості годин роботи. Для житловихбудівель τвент =24 год/доб.
Для будівлі зцентральним опаленням при індивідуальній котельні, а також для будівлі з пічним опаленнямнорму витрати палива в умовному обчисленні, т.у.п., на вентиляцію на період визначають за наступнимиформулами:
Для твердогопалива
Ввент=5,5*Vбуд* τдоб* (tВП-tСПСЕР)*qвент * (τвент/24)* 10-6(4.8)
Для мазуту і газу
Ввент=4,8*Vбуд* τдоб* (tВП-tСПСЕР)*qвент * (τвент/24)* 10-6(4.9)
Таким чиномзгідно формул які наведені вище ми розраховуємо необхідну кількість тепла наопалення ремонтно-виробничих цехів депо.
4.3.1 Цехперіодичного ремонту
Дані длярозрахунку:
Кількістьповерхів-1;
Матеріал – Цегла;Товщ. стін – 2цегли;
Внутрішнятемпература будівлі – 16 оС;
Площа будівлі позовнішньому обміру – 1618 м2;
Об’єм будівлі позовнішньому обміру – 13800м3;
Середня висота –8,5м;
Зовнішній периметрбудівлі – 189м; Відносний периметр будівлі – 0,12
Число годинроботі вентустановки – 6,4год;
Число заходівлокомотивів за опалювальний період і час їхнього перебування в будівлі:
Електровози ЧС2 –6 заходів по 48 час;
ЧС7 – 3-//-//-//- 96час;
118 -//-//- 24час;
118 -//-//- 12час;
Кліматичні данніпо Харківському вузлу:
τ=189діб; tСПСЕР=-5,2оС;tН=-23оС;υсрветра=3,0 м/сек.;qвід=0,447; kекс=1,34;kсут=0,7[2].
Згідно формули(4.1) розраховуємо кількість тепла на опалення:
Qвід=Vбуд* τ * (tВП-tСПСЕР)*qвід * kекс * kдоб * 10-6=
=13800*189*(16-(-5,2))*0,447*1,34*0,7*10-6=23,2Гкал
Таблиця 4.2 Кількістьзаходів електровозів в зимовий період на ремонт в цехТР-2 ЧС2 – 6од – m – 1
qп.с.=12350ккал/секц*град ЧС7 – 3од – m – 2
qп.с.=22230 -//-//- ТР-1 ЧС2 – 57од – m – 1
qп.с.=12350 -//-//- ЧС7 – 61од – m – 2
qп.с.=22230 -//-//- ТО-3 ЧС2 – 59од – m – 1
qп.с.=10520 -//-//- ЧС7 – 59од – m – 2
qп.с.=18936 -//-//-
Розраховуємозгідно формули (4.5)
Qp.c.=∑(n*m*qp.c.)*(tВП-tСПСЕР)* 10-6 = (6*1*12350 + 3*2*22230 + 57*1*12350 + 61*2*22230+59*1*10520+59*2*18936)=(16-(-5,2))*10-6=137,35 Гкал
Розраховуємозгідно формули (4.6)
Qвос.=600*∑n*(tВП-tСПСЕР)* 10-6=600*490*21,2*10-6=6,23 Гкал
Розраховуємозгідно формули (4.7)
Qвент=Vбуд* τдоб* τвент* (tВП-tСПСЕР)*qвент * 10-6=
13800*0,1(21,2)*189*6,4*10-6=35,4Гкал
Загальнакількість тепла:
Qзаг=Qвід+ Qр.с.+ Qвос+ Qвент=
23,2+137,35+6,23+35,4=202,18Гкал
4.3.2 Підйомнийцех
Дані длярозрахунку:
Кількістьповерх.-1; Матеріал – Цегла; Товщ. стін – 2цегли;
Внутрішнятемпература будівлі – 18 оС;
Площа будівлі позовнішньому обміру – 1508 м2;
Об’єм будівлі позовнішньому обміру – 17643м3;
Середня висота –11,7м;
Зовнішнійпериметр будівлі – 164м; Відносний периметр будівлі – 0,10
Площа віконнихпрорізів – 240м2; Ступінь засклонованості w=0.15
Число годинроботи вентустановки – 12,8год;
Кліматичні данніпо Харківському вузлу:
τ=189діб; tСПСЕР=-5,2оС(табл.Д.23); tН=-23оС; υсрветра=3,0м/сек.;qвід=0,269; kекс=1,37; kсут=0,85[2];
Згідно формули(4.1) розраховуємо кількість тепла на опалення:
Qвід=Vбуд* τ * (tВП-tСПСЕР)*qвід * kекс * kдоб * 10-6=
=17643*189*(18-(-5.2))*0.269*1.37*0.85*10-6=24,2Гкал
Таблиця 4.3 Кількістьзаходів електровозів в зимовий період на ремонт в цех:ТР-3 ЧС2 – 6од – m – 1
qп.с.=12350ккал/секц*град ЧС7 – 7од – m – 2
qп.с.=22230 -//-//-
Розраховуємозгідно формули (4.5)
Qp.c.=∑(n*m*qp.c.)*(tВП-tСПСЕР)* 10-6=
6*1*12350+7*2*22230(18-(-5,2))*10-6=8,9Гкал
Розраховуємозгідно формули (4.6)
Qвід.=600*∑n*(tВП-tСПСЕР)* 10-6=
600*26*(18-(-5,2))*10-6=0,36Гкал
Розраховуємозгідно формули (4.7)
Qвент=Vбуд* τдоб* τвент* (tВП-tСПСЕР)*qвент * 10-6=
17643*0,1*(18-(-5,2))*189*12,8*10-6=99Гкал
Загальнакількість тепла:
Qзаг=Qвід+ Qр.с.+ Qвос+ Qвент=
24,2+8,9+0,36+99=132,46Гкал
4.3.3Електромашинний відділ
Дані длярозрахунку:
Кількістьповерх.-1; Матеріал – Цегла; Товщ. стін – 2цегли;
Внутрішнятемпература будівлі – 18 оС;
Площа будівлі позовнішньому обміру – 1706,25 м2;
Об’єм будівлі позовнішньому обміру – 17062,5м3;
Середня висота –10м;
Зовнішнійпериметр будівлі – 165,5м; Відносний периметр будівлі – 0,097
Площа віконнихпрорізів – 240м2; Ступінь засклонованості w=0.1
Число годинроботи вентустановки – 6,4год;
Кліматичні данніпо Харківському вузлу:
τ=189діб;tСПСЕР=-5,2оС;tН=-23оС;υсрветра=3,0м/сек.;qвід=0,391;kекс=1,34;
kсут=0,8;
Згідно формули(4.1) розраховуємо кількість тепла на опалення
Qвід=Vбуд* τ * (tВП-tСПСЕР)*qвід * kекс * kдоб * 10-6=
=17062,5*189*(18-(-5,2))*0,39*1,34*0,8*10-6=31,3Гкал
Кількість заходівелектровозів ЧС2, ЧС7 в зимовий період на ремонт в цех:
n=70 електровозівm=1 qп.с=7560ккал/секц*град.
Розраховуємозгідно формули (4.5)
Qp.c.=∑(n*m*qp.c.)*(tВП-tСПСЕР)* 10-6=
70*1*7560*(18-(-5.2))*10-6=12.3Гкал
Розраховуємозгідно формули (4.6)
Qвід.=600*∑n*(tВП-tСПСЕР)* 10-6=
600*70*(18-(-5,2))*10-6=1.0Гкал
Розраховуємозгідно формули (4.7)
Qвент=Vбуд* τдоб* τвент* (tВП-tСПСЕР)*qвент * 10-6=
17062.5*0,15*(18-(-5,2))*189*6.4*10-6=71.8Гкал
Загальнакількість тепла:
Qзаг=Qвід+ Qр.с.+ Qвос+ Qвент=
=31.3+12.3+1.0+71.8=116.4Гкал
4.3.4 Коліснийцех
Дані длярозрахунку:
Кількість поверх.– 1; Матеріал – Цегла; Товщ. стін – 2цегли;
Внутрішня температурабудівлі – 16 оС;
Число годинроботи за добу – 8год;
Число відкриванняворіт – 70;
Площа будівлі позовнішньому обміру – 1074 м2;
Об’єм будівлі позовнішньому обміру – 11277м3;
Середня висота –10,5м;
Зовнішній периметрбудівлі – 147,7м; Відносний периметр будівлі – 0,14
Площа віконнихпрорізів – 170м2; Ступінь засклонованості w=0.15
Число годинроботи вентустановки – 6,4год;
Кліматичні данніпо Харківському вузлу:
τ=189діб; tСПСЕР=-5,2оС;tН=-23оС; υсрветра=3,0 м/сек.;qвід=0,342; kекс=1,37; kсут=0,7;
Згідно формули(4.1) розраховуємо кількість тепла на опалення
Qвід=Vбуд* τ * (tВП-tСПСЕР)*qвід * kекс * kдоб * 10-6=
=11274*189*(16-(-5,2))*0,342*1,37*0,7*10-6=14,8Гкал
Розраховуємозгідно формули (4.6)
Qвід.=600*∑n*(tВП-tСПСЕР)* 10-6=
600*80*(16-(-5,2))*10-6=1.0Гкал
Розраховуємозгідно формули (4.7)
Qвент=Vбуд* τдоб* τвент* (tВП-tСПСЕР)*qвент * 10-6=
11277*0,25*(16-(-5,2))*189*6,4*10-6=72,3Гкал
Загальнакількість тепла:
Qзаг=Qвід+ Qр.с.+ Qвос+ Qвент=
=14,8+1.0+72,3=88,1Гкал
4.3.5 Цех ПТОлокомотивів
Дані длярозрахунку:
Кількість поверх.– 1; Матеріал – Цегла, стінові панелі; Товщ. стін – 2цегли;
Внутрішнятемпература будівлі – 5 оС;
Число годинроботи за добу – 8год;
Число відкриванняворіт – 70;
Площа будівлі позовнішньому обміру – 1152 м2;
Об’єм будівлі позовнішньому обміру – 13248м3;
Середня висота –11,5м;
Зовнішнійпериметр будівлі – 144м; Відносний периметр будівлі – 0,125
Площа віконнихпрорізів – 320м2; Ступінь засклонованості w=0.2
Число годинроботи вентустановки – 19,2год;
Згідно формули(4.1) розраховуємо кількість тепла на опалення
Qвід=Vбуд* τ * (tВП-tСПСЕР)*qвід * kекс * kдоб * 10-6=
=13248*189*(5-(-5,2))*0,256*1,37*1*10-6=8,9Гкал
Таблиця 4.4 Кількістьзаходів електровозів в зимовий період на ремонт в цехЧС2 – 1770од – m – 1
qп.с.=2000ккал/секц*град ЧС7 – 1950од – m – 2
qп.с.=8658 -//-//-
Розраховуємозгідно формули (4.5)
Qp.c.=∑(n*m*qp.c.)*(tВП-tСПСЕР)* 10-6=
(1770*1*2000+1950*1*8658)*(5-(-5,2))*10-6=208,3Гкал
Розраховуємозгідно формули (4.6)
Qвід.=600*∑n*(tВП-tСПСЕР)* 10-6=
600*3296*(5-(-5,2))*10-6=20,2Гкал
Розраховуємозгідно формули (4.7)
Qвент=Vбуд* τдоб* τвент* (tВП-tСПСЕР)*qвент * 10-6=
13248*0,25*(5-(-5,2))*189*19,2*10-6=122,6Гкал
Загальнакількість тепла:
Qзаг=Qвід+ Qр.с.+ Qвос+ Qвент=
8,9+208,3+20,2+122,6=360Гкал
Розрахувавши всінаведені вище ремонтно-виробничі цеха ми можемо знайти загальну сумунеобхідного тепла для зігрівання всіх цих цехів.
Qзаг.цехів=Qзаг.період. рем.+ Qзаг.підйом.цех+ Qзаг єлектр.цех+Qзагколісний цех+ Qзаг.ПТО=
=302,18+232,46+116.4+88,1+360=1099,14Гкал
4.4 Розрахунокспоживання палива для будівлі відпочинку локомотивних бригад
Розрахунокпотреби палива зроблений відповідно до „Інструкції з нормування витратитепла й палива для стаціонарних установок залізничного транспорту“,затвердженої наказом Укрзалізниці № 117-Ц від 25.04.03р.
Будівля — будиноквідпочинку локомотивних бригад.
Опалювальнийперіод — 189 діб., гаряче водопостачання — 176 діб у літній період.
tн=-230С,tнср=-5,20С, Vсрветра=3,0м;
Працює один котелНИИСТУ-5 ККД=67%.
Питома нормавитрати 213,0 кг.у.п. Паливо — вугілля.
Характеристикабудівлі:
Число поверхів-2,матеріал стін-цегла, товщина стін-2 цегли, система опалення-водяна.
tв=180С;τраб=24години; tводы=900С; Fзд=805м2;Нзд=8,2м; Vзд=6601м3; П=80,5; Р=0,1.
Розрахуноквитрати теплової енергії на обігрів будинку згідно формули (4.1)
Qвід=Vбуд* τ * (tВП-tСПСЕР)*qвід * kекс * kдоб * 10-6=
=6601*189(18-(-5,2)*0,469*1,25*1*10-6=16,96Гкал
де qвід=0,469ккал/год м3.
kэкс=1,25;kсут=1
Розрахуноквитрати тепла на вентиляцію згідно формули (4.7)
Qвент=Vбуд* τдоб* τвент* (tВП-tСПСЕР)*qвент * 10-6=
=6601*189*24(18-(-5,2)*0,25*10-6=173,66Гкал
де qвент=0,25ккал/час м3 град.
Розрахунок витрати теплоти, Гкал/період(ГДж/період), за нормований період на гаряче водопостачання душових,умивальників і кранів для миття посуду визначають за формулою:
Qг.в.=n*qгод*τ=
=(4*16200*189+4*13500*176)*10-6=21,75Гкал(4.10)
де qгод— питома норма витрати тепла на 1 годину роботи душової у ккал/година.
qгодзимова=16200 ккал/година.
qгодлітня=13500 ккал/година.
n — кількістьдушових сіток.
τ — тривалість роботи споживачів за період.
Знаходимозагальну витрату тепла:
Qзаг=Qвід+Qвент+Qг.в.=16,96+173,66+21,75=212,37Гкал
4.5 Доцільністьпереводу парового котла в водогрійний режим
У зв’язку зпошуком внутрішніх резервів економії паливно-енергетичних ресурсів і підвищенняефективності роботи установок котельних є доцільним реконструювати опалювальнікотельні, обладнанні паровими котлами.
Одним із шляхівреконструкції діючих котельних є перевід парових котлів на водогрійний режимроботи. В цьому випадку котлоагрегат видає замість пари гарячу воду потрібнихпараметрів і може бути включений в теплову мережу як напряму, так і черезсистему водяних теплообмінних апаратів для підігріву мережної води.
Розширенняпаливно-енергетичної бази та одержання електричної і теплової енергії тіснопов’язані з загально-технічним прогресом. При цьому поряд з будівництвом новихпотужних теплогенеруючих установок для покриття потреб в тепловій енергіїпідприємств і зростаючого житлового фонду широко використовується розширення,модернізація і реконструкція існуючих котельних установок, що дозволяєпідвищити видобуток теплової енергії в необхідних межах і порівняно приневеликих витратах.
Зараз більшістьпромислово-опалювальних котелень малої і середньої продуктивності з тискомробочого середовища від 1,3 МПа до 2,5 МПа обладнанні двохбарабанними паровимикотлами типу МЕ. За своїми техніко-економічним показникам котли МЕ відповідаютьсучасним вимогам.
Котлоагрегати МЕмають наступні позитивні особливості:
1) в них проведена уніфікація окремихелементів і вузлів, що відповідає простоті всієї конструкції, це дозволяєорганізувати поточне виробництво в заводських умовах серіями по продуктивностіі тиску;
2) вдало виконана компоновка парогенератораз універсальними топочними пристроями, що забезпечує можливість роботи нарізних видах палива з високою економічністю при мінімальних затратах тяжкоїручної праці обслуговуючого персоналу;
3)розроблена іздійснена блочність виготовлення і транспортабельність котлів, що дозволяєпостачати заказчику агрегат у зібраному вигляді або блоками в обмуровці, цедозволяє прискорити монтаж і здешевіти виробництво.
Ці особливостізабезпечили умовами при яких парові котли типу МЕ отримали широкерозповсюдження. Масове використання котлів МЕ в опалювальних котельняхпов’язано з тим, що в 50-60 роках не був налагоджений масовий випускводогрійних котлів малої та середньої продуктивності. Методика реконструкціїпарових котлів в водогрійні в ту пору не була розроблена, внаслідок чогобудували тисячі опалювальних котелень з паровими котлами. В наш час в більшостівипадків теплоносієм в теплових мережах є вода з температурою 150 °С в подаючихі 70 °С в зворотних трубопроводах.
В цих умовахпара, генеруючи в котлоагрегатах, служить тільки проміжним теплоносієм, теплояке використовується для нагріву води в спеціальних пароводяних теплообміннихапаратах. Зараз розповсюджені теплові схеми з окремими бойлерними установками.Спорудження і експлуатація бойлерних установок потребує капітальних витрат,наявності дефіцитних труб та інших матеріалів збільшує металомісткість іексплуатаційні витрати.
Доцільністьтакої реконструкції обумовлено тим, що переведення котлоагрегатів наводогрійний режим дає можливість без значних затрат підвищити економію паливана 20% (при роботі на газі). Знижуються витрати електроенергії на власніпотреби, відпадає необхідність у живильних насосах з електричним і паровимприводом, відпадає потреба проводити безперервну продувку.
До теперішньогочасу досвід експлуатації котельних установок, переобладнаних для роботи вводогрійному режимі, показує, що реконструкція котлів і переведення їх напонижені параметри роботи забезпечує високоефективну, стійку і надійну роботу,а також створює благо приємні умови для обслуговуючого персоналу.
Реконструкціяпарових котельних установок спрощує загальну теплову схему, приводить дозменшення собівартості одиниці відпускаємої споживачу теплоти. Досвідреконструйованих котельних агрегатів показує, що працюючи на водогрійномурежимі котли типу МЕ забезпечують безперебійне одержання мережної водирозрахункової температури, високу надійність в роботі, гарно тримає заданірежими, при цьому в процесі експлуатації відсутні гідравлічні удари.
4.5.1 Підготовкакотлів до проведення робіт по переобладнанню
При організаціїробіт по реконструкції парової котельні в водогрійну необхідно дотримуватисянаступної послідовності виконання операцій:
1)ознайомлення зтехнічною документацією котельні, яка планується до переобладнання;
2) складанняпопереднього техніко-економічного обґрунтування;
3) вибірпринципової схеми переобладнання та розробка проекту з урахуванням місцевихумов;
4) проведеннязовнішнього та внутрішнього оглядів котлів, складання актів про кількість шламута накипу, а також про виявлені механічні дефекти котлів і місцеву корозію;
5) організаціяочистки котлів від накипу і шламу, визначення кількості реагентів та їхдоставка в котельню, проведення очистки;
6) проведеннядемонтажу вимірювальних приладів, арматури та трубопроводів. Демонтажрекомендується починати з датчиків автоматичного регулювання. Потім демонтуютьарматуру, сепараційні щити і обв’язочні парові та дренажні трубопроводи, атакож парові теплообмінники і насоси, які не будуть використовуватися прироботі в водогрійному режимі;
7)переобладнання економайзера. При цьому послідовне включення труб економайзеразамінюється на паралельне включення по секціям;
8) монтажобв’язочних (циркуляційних) трубопроводів по кожному котлу, а також мережнихділянок трубопроводів, що з’єднують допоміжне обладнання та насоси з котлами;
9) монтаж внутрішньо-барабаннихперегородок;
10) монтажспускників повітря та дренажних трубопроводів; заміна і установка на новихмісцях запобіжних клапанів; монтаж вакуумного деаератора з допоміжнимобладнанням, арматурою та автоматичними регуляторами; монтаж вимірювальнихприладів і регуляторів, що забезпечують надійність та безпечність експлуатаціїкотла в водогрійному режимі; промивка котла після переобладнання; гідравлічневипробовування котла на міцність та щільність; гаряче випробовування, наладкатеплового режиму з перевіркою економічності роботи переобладнаного котла.
4.5.2 Підготовкакотла до очистки
Котел, щопідлягає очистці, підлягає ретельному огляду і складається акт його станувнутрішньої поверхні (товщина шару відкладень, корозія та інше). Особливу увагуприділяють огляду клепаних швів та вальцовочних з’єднань. При огляді із різнихмісць відбирають проби відкладень для хімічного дослідження складу.
Необхіднозвернути увагу на забезпечення щільності комунікаційних ліній, зварних швів,фланцевих з’єднань та сальників насосів. Після огляду котла його опресовують наробочий тиск. При виявлені нещільності у швах останні підварюють. Ліквідовуютьтакож виявлені нещільності в лючках, фланцевих з’єднаннях. Із колекторів,грязевиків, барабанів та інших вузлів видаляють шлам і відпавши куски накипу.
Перед початкомочистки повинна бути змонтована кислото промивочна апаратура.
Передпроведенням очистки на котлі виконують наступні роботи: відглушають частиникотла, які не підлягають очистці, заглушками або дерев’яними пробками;відглушають водовказуючі колонки, знімають запобіжні клапани, а їх штуцеразалишають відкритими; відглушають котел, що промивається, від інших котлів;збирають всю промивочну схему і перевіряють пробовідбірні точки, а такожспускні та дренажні лінії; провіряють роботу кислото промивочного насоса нагарячій воді, після чого перекачують технічну кислоту в мірний бак.
Промивочний бакзаповнюють водою, одночасно в нього вводять із мірного бака розрахунковукількість кислоти. Включають насос і перекачують в агрегат розчин, підігріваючийого до потрібної температури у виносному електричному підігрівачі.Котлоагрегат заповнюють до тих пір, поки розчин із зворотної лінії не почнепоступати в промивочний бак, в якому після наповнення котла залишається 2/3об’єму розчина.
Якщо кислота неінгібірована, замедлювач вводять разом з концентрованою кислотою в промивочнийбак. Наповнення котла розчином кислоти з урахуванням приготування розчину тайого нагріву не повинно перевищувати 3 години.
У випадкунеобхідності використання фтористих солей (для видалення силікатного накипу)останні поступово вводять в очищаємий агрегат разом з кислотним розчином. Дляцього розрахункову кількість сухої фтористої солі висипають невеликими порціямивручну в промивочний бак.
При очистціхромовою кислотою, хромовим ангідридом (СrО3), який знаходиться втвердому вигляді, останній поступово розчиняють водою в промивочному баці. Дляперемішування розчину вмикають насос „на себе“. Після розчиненнявсього хромового ангідриду перекачують розчин в котел. Потім насос зупиняють,приготовляють нову порцію кислоти і, ввімкнувши насос, знову перекачують рідинув котел. Так роблять до тих пір, поки котел не буде повністю заповнено, арозчин по зворотній лінії не почне повертатися в промивочний бак. Післязаповнення котла розчином кислоти насос не вимикають і циркуляцію продовжуютьна протязі часу, заданого для очистки поверхні котла.
Якщо розчинпідігрівається паром, то під час циркуляції витрату пари регулюють з такимпідрахунком, щоб температура розчину під час очистки підтримувалась на заданомурівні (50-60°С).
Концентраціюкислотного розчину під час очистки котла контролюють кожні 15-20 хвилин. Пробина аналіз беруть із пробовідбірника на всмоктуючому трубопроводі та на зворотнійлінії, тобто до і після промиваємого агрегату.
Якщо кислотністьробочого розчину знижується за рахунок розчинення відкладень (на протязі одноїгодини на 2-3 % від першопочаткової), то в промивочний бачок добавляютьконцентровану кислоту. Очистку проводять до тих пір, поки кислотність розчинуперестане суттєво змінюватись.
Якщо кислотністьрозчину знижується в процесі промивки незначно, це вказує на погану розчинністьвідкладень. В цьому випадку кислотну очистку потрібно проводити на протязімаксимально допустимого часу.
Як тільки наоснові перевірки контрольного зразка час перебування кислоти в котлі будепризнано достатнім, відкривають дренажний вентиль. Водою витісняють розчинкислоти в дренаж до тих пір, поки із пробовідбірника на зворотній лінії водаперестане давати з метилоранжем кислу реакцію. Після цього вимикають насос,закривають засувку та спускають всю воду із котла в дренаж. Після спорожненнякотла закривають дренажну засувку і приступають до обробки котла лугом.
Спуск розчинукислоти в дренаж проводять з дозволу Санепідемстанції. До спуску кислотидренажний приямок заповнюють кусками вапняного каміння. Після спускання розчинукислоти дренажний приямок промивають водою.
4.5.3 Тепловий розрахуноккотлоагрегату МЕ-4-1,4ГМ
Схема переводу котлатипу МЕ-4-1,4ГМна водогрійний режим роботи показано на рис. 4.1.
По цій схемі потік водинаправляється спочатку в економайзер, а потім в нижні колектори боковихекранів. Після транспортування води через екранні труби і передню частинуверхнього барабана котла потік води по необігріваємому трубопроводунаправляється в нижній барабан, звідки піднімається по трубам конвективногопучка.
В котлах типу МЕ-4-1,4ГМпоходу продуктів згорання знаходиться 17 рядів труб конвективного пучка, апоперек газового потоку — 20 труб. Потік води транспортується спочатку через160 підйомних труб, потім розвертається в верхньому барабані на 180°і опускається по восьми трубам дев’ятого ряда в нижній барабан (інші трубидев’ятого ряда видаляються, а отвори в барабанах заглушаються коротишами).Після розвороту води в нижньому барабані на 180° водатранспортується в верхній барабан по 160 трубам конвективного пучка. Ізсередньої частини верхнього барабана вода подається в теплову мережу.
/>
1.Трубопровід води ізтеплової мережі; 2.Економайзер;3.Колекторибокових екранів; 4.Верхній барабан;5.Водав теплову мережу; 6.Суцільні перегородки;7.Нижнійбарабан.
Рисунок 4.1 Схемапереводу котла типу МЕ-4-1,4ГМна водогрійний режим роботи
Визначаємотеплопродуктивність котла МЕ-4-1,4ГМна паровому режимі:
/>(4.11)
де D –паропродуктивність котла в номінальному режимі роботи;
iж.п — ентальпія насиченої пари (194,13 oC)
іж.в — ентальпіяживильної води (100 oC)
gпр — Процентпродувки котла (3%).
iкіп — Ентальпія котлової води
Визначаемо повну витратупалива (яке подається в топку)
/>(4.12)
де Qpp — Кількістьпривернутої теплоти палива 37297,26(кДж/нм3)
ηк.а. — ККД котельного агрегату;
Визначаємотеплопродуктивність котла МЕ-4-1,4ГМ,переведеного на водогрійний режим роботи, по формулі, кДж/год:
Qка = G ( I´´-I´ ) к (4.13)
де G –паропродуктивність котла в номінальному режимі роботи, 4000 кг/год;
I´´ — ентальпія насиченої пари при тиску в барабані котла 1,4МПа.
I´´=2567,32кДж/кг;
I´ — ентальпія живильної води при t°=70°С. I´=294 кДж/кг;
к – коефіцієнт, якийвраховує збільшення теплопродуктивності котла при переведеннійого на водогрійний режим, к=1,3.
Qка = 4000 (2567,32-294) 1,3 =11821264 кДж/год
Визначаємо витрату водичерез котел, переведений на водогрійний режим роботи, кг/год:
G´=Qка/(Iвих — Iвх)(4.14)
де Iвх–ентальпія води на вході в котел, кДж/кг;
Iвих– ентальпія води на виході з котла Iвих=632кДж/кг.
G´= Qка/(Iвих — Iвх)=11821264/(632-294)=34974=34,9(т/год)
Визначаемо повну витратупалива вводогрійному режимі:
/>
де Qpp — Кількістьпривернутої теплоти палива 37297,26(кДж/нм3)
ηк.а. — ККД котельного агрегату;
4.6 Встановленняна котел сучасного пальника
Всі попередніроки для спалювання палива в топках ДЕ (ДЕВ), КЕ (КЕВ), ДСЕ, Е, МЕ, КВЕ котлівзастосовувалися російські реєстрові пальники ГМГм, ГМ, ГМП і РГМГ. Даніпальники працюють за принципом дифузійного змішування, коли турбулізація йзакручування потоку повітря досягається шляхом установки в пальники лопатковогорегістра.
Практичнабагаторічна експлуатація пальників показала як позитивні, так і негативніособливості їхньої роботи. Приведемо деякі приклади.
— Закручування потоку повітря різко скорочує підготовчустадію горіння (підігрів і запалення палива) і активно сприяє догораннюкоксових часток. Одночасно із цим виникає значна нерівномірність розподілутеплових потоків по довжині смолоскипа. При роботі пальників ГМ максимумвипромінювання розташований у головній частині топки. У міру вигоряння палива тепловіпотоки знижуються й наприкінці топкової камери в 2-2,5 рази нижче первіснихпотоків. Коефіцієнт теплової ефективності екранів на початку топки становить0,68-0,64 при середньому значенні 0,44-0,576.
— Величина максимальних теплових потоків і їхнє місцерозташування визначає вимоги до параметрів і умов роботи середовища вциркуляційному контурі котла.
— Температура в локальній зоні горіння перевищує граничнийрівень (1550°С), після якого починається інтенсивне окислювання атомарногоазоту. Зміст NOх у газах, що йдуть, перевищує 500 мг/м3.
— Недосконалість підведення повітря в реєстрову частинупальника приведе до значної швидкісної й видаткової нерівномірності на виході зпальника. Горіння затягається й порушується симетрія факела щодо осі котла.Коефіцієнти надлишку повітря набагато перевищують розрахункові величини, маємісце торкання факелом задньої стінки котла й затягування факела в конвективнийпучок.
— Для розпиленнярідкого палива в реєстрових пальниках використовуються паро-механічні форсунки,що вимагає додаткової витрати пари на власні потреби. Основним недолікомпаромеханічних форсунок є зміна зовнішньої форми й внутрішньої будови факела зізміною тиску подачі палива. При незмінній епюрі розподілу швидкостейповітряного потоку зміна характеристик паливного факела приводить до якісногопогіршення спалювання палива.
— Рівеньавтоматизації керування процесом спалювання палива обмежується тільки захиснимифункціями.
Російськівиробники пальників останні десятиліття практично не проводили роботи з модернізаціїй автоматизації процесів спалювання на своїх пальниках. З початку 90-х роківминулого сторіччя почалося активне просування на ринок сучасних пальниківрізних європейських і світових виробників. Дані пальники були призначені восновному для імпортних і російських жаротрубних котлів, і до кризи 1998 рокуувага європейських виробників пальників до російських водотрубних котлів булонезначне.
Спробизастосування сучасних закордонних пальників на котлах Бійського котельногозаводу зіштовхувалися з постійною проблемою невідповідності габаритів факеларозмірам камери згоряння котла. У Європі в даний момент практично відсутнєвиробництво водотрубних котлів і тому всі пальники розробляються й виробляютьсядля роботи з надувними жаротрубними котлами.
По своїхтехнічних характеристиках стандартні європейські пальники є длинно факельними,і вони не можуть працювати на водотрубних котлах з короткими топками, щопрацюють під розрядженням.
На практичнихприкладах підтвердилися теоретичні припущення, що жодний європейський пальник,створений для роботи на жаротрубних котлах, не зможе вивести водотрубний котелтипу Е, ДЕ, ДКВР, МЕ на номінальну потужність.
Зміна економічноїситуації після кризи 1998 року й значне збільшення зацікавленості Замовників укупівлі звичних і доступних котлів Бійського котельного заводу зажадало відзаводу Weishaupt і компанії РАЦИОНАЛ оперативних заходів щодо адаптаціїпальників до водотрубних котлів.
В 2000 роцікомпанія РАЦИОНАЛ, ексклюзивний представник фірми Weishaupt у Росії, і інститутдосліджень і розвитку при заводі Weishaupt затвердили нову програму помодернізації й адаптації пальників Weishaupt до котлів Бійського котельногозаводу. Протягом декількох років необхідно було вирішити наступні завдання:
— Розробка, випробування й серійне виробництво новогозмішувального пристрою для рівномірного розподілу факела пальників по обсязікамери згоряння в коротких топках водотрубних котлів.
— Досягнення оптимально низьких емісійних показників приспалюванні різних видів палива й стабільної автоматизованої роботи пальників увсьому діапазоні потужності водотрубних котлів.
— Впровадження з 2005 року в серійне виробництво новихпальників з коротким факелом для всіх типорозмірів котлів.
Від ідеї довпровадження в серійне виробництво (2003).
/>Відповідно до затвердженого підборапальників на всі типорозміри котлів ДЕ й ДКВР, було потрібно в короткий термінвпровадити в серійне виробництво 44 типи пальників Weishaupt для різних видівпалива виконання SF (короткий факел). Необхідно було прискорити процесрозробки, проектування й виготовлення нових змішувальних пристроїв пальників.Для цих цілей спільним рішенням заводу Weishaupt і компанії РАЦИОНАЛ у Росіїбула створена інженерно-конструкторська група, працювати в яку запросилипровідних російських спеціалістів в області пальникових пристроїв.
Із цього моментурозробка прототипів і основних проектних рішень стали виконуватися в Росії. Цезначно прискорило роботи: з'явилася можливість для кожного типорозмірупальників розробляти одночасно кілька варіантів досвідчених змішувальнихпристроїв. Під кінець року їхнє виготовлення також було організовано в Росії.Роботу російських фахівців координував Інститут досліджень і розвитку заводуWeishaupt.
У середині року вкотельню Бійського заводу був доставлений мазутний пальник RMS70 длявипробувань на котлі ДЕ- 10-14. На даному котлі планувалося випробуваннядекількох варіантів змішувальних пристроїв для важкого рідкого палива. Дляспалювання мазуту потрібно великий топковий простір, тому від нового виконанняпальників було потрібно максимально розширити смолоскип і використовуватиширину й висоту топки котла.
На випробуванняхпальників G11 і RGL11 на котлі ДЕ-6,5 у місті Кемерово були перевірені тридосвідчених варіанти змішувального пристрою SF. Випробування проводилися вмодульованому режимі на всіх експлуатаційних потужностях котла на газі й надизельному паливі. У результаті був обраний пристрій 2SF, що надалідопрацьовувався для пальників типорозмірів G, GL,RL, L 7-11. Факел горінняпалива при використанні пристрою 2SF, рівномірно розподіляючись по топці, неторкався стінок водотрубного котла. У результаті випробувань були досягнутінаступні показники: на газі ККД — 93%, викиди NOх — 85 мг/м3 і надизельному паливі ККД — 91%, викиди 160 мг/м3.
2004 рік
Протягом усьогороку тривала цілеспрямована робота з остаточної доробки нових виконаньзмішувального пристрою 1SF і 2SF для короткого факела. Оскільки завдання поадаптації факела до топок водотрубних котлів було практично вирішене, основнаувага приділялася рішенню завдань стабільного підпалу пальників і якісномуспалюванню палива на всіх експлуатаційних режимах роботи котла з досягненняммаксимально можливого діапазону модульованого регулювання пальників.
У котельніБійського заводу інженерна група з Інституту досліджень і розвитку заводуWeishaupt завершила випробування мазутного пальника RMS70 на котлі ДЕ-10.Отримано наступні результати при роботі на мазуті: З — 0-3 ррм/мз, залишковийкисень — 3, 5-4,5%, сажа — 1-3, ККД котла — 90%, діапазон регулювання — 1:7.
Бійськийкотельний завод видав фірмі Weishaupt і компанії РАЦИОНАЛ офіційне узгодженняна застосування пальників Weishaupt з котлами (ДЕ, ДКВР і іншими котлами), бувпідписаний спільний Сертифікат якісної відповідності продукції Weishaupt ікотлів Бійського заводу.
Перевагизастосування пальників Weishaupt на котлах Бійського котельного заводу
До середини 2005року закінчені випробування по адаптації пальників до водотрубних котлівБійського котельного заводу. З 2005 року починається серійне виробництво пальниківвиконання SF для всіх основних типорозмірів котлів ДЕ й ДКВР. Робочій іінженерно конструкторській групі, що успішно виконала завдання, поставлені впрограмі 2001 року, позначені наступні завдання по аналізу роботи адаптованихпальників Weishaupt, моніторингу процесів експлуатації котлів і, принеобхідності, подальшій оптимізації роботи пальників на водотрубних котлах.Протягом чотирирічної спільної роботи фахівців заводу Weishaupt, компаніїРАЦИОНАП і Бійського котельного заводу було проведено 38 штатних випробуваньнових пальників на різних типах водотрубних котлів, розроблене й виготовлено 54варіанта пробних змішувальних пристроїв. Бюджет витрат по цих роботах за чотирироки склав близько 1 млн. 200 тис. Євро. Накопичено значний обсяг практичних експлуатаційнихрезультатів, які дозволяють реально відчути нижченаведені переваги застосуванняпальників Weishaupt у порівнянні з аналогами на котлах Бійського котельногозаводу:
1. Економіяенергоресурсів (паливо й електроенергія)
2.Зниження втрат тепла з газами, що йдуть, і неповнотоюзгоряння палива, як наслідок, збільшення ККД на 2,5-3%;
3. Застосуваннясистем плавного, частотного й кисневого регулювання;
4. Збільшеннядіапазону регулювання (у середньому 1:7);
5. Відсутністьпідтікання рідкого палива за рахунок конструктивних особливостей форсунок;
6. Зменшеннявитрати пари на власні потреби (сажеобдувка, розпил рідкого палива та інше).
7. Застосуваннясистем мікропроцесорного регулювання;
8. Поставкапальників із шафами керування й безпеки котла;
9. Можливістьзастосування кисневого регулювання;
10. Можливістьзастосування частотного регулювання двигунів пальника й димососа;
11. Можливістьпередачі даних по цифрових каналах зв'язку.
12. Максимумтеплового випромінювання в топковій камері котла становить 105-110% відсереднього, що істотно знижує вимоги до циркуляційного контуру котла.
13. Рівномірнийрозподіл факела по всій камері згоряння котла;
14. Збільшенняміжремонтного строку експлуатації екранів топки, труб котельного пучка йекономайзера в 2,5-3 рази.
Відповідністьвимогам і нормам екології
-Зниженняекологічно шкідливих викидів у димових газах в 1,5-2 рази, максимальне значеннятемператури в ядрі горіння 1350-1480 °С.
Зручністьобслуговування й експлуатації
— забезпечуєтьсяблочністью виконання пальників, у блок входять всі елементи, необхідні дляпідготовки й подачі палива в зону горіння, прилади автоматичного регулюванняпроцесом горіння й аварійного захисту.
Можливостірегулювання пальників Weishaupt і керування котлами МЕ
При реалізаціїпроектів з котлами МЕ, ДКВР, оснащеними пальниками Weishaupt, у даний моментможливе використання практично всіх найсучасніших принципів і системрегулювання процесів спалювання палива й режимів роботи котла. Додатково можутьбути вбудовані різні функції виміру, регулювання й керування котлоагрегатом:
- Плавнемодулююме регулювання потужності котла залежно від витрати пари;
- Частотнерегулювання двигунів пальників і димососів;
- Кисневерегулювання процесів спалювання палива;
- Керуванняроботою димососів котлів;
- Керуванняроботою й аварійними режимами котлоагрегатів;
- Індикаціярежимів роботи котлоагрегатів;
/>
Рисунок 4.2 — Принциповасх. автоматики і пальника Weishaupt
5. ВСТАНОВЛЕННЯ ГІДРОДИНАМІЧНОГОНАГРІВАЧА НА МИЙНУ МАШИНУ ММД – 12
В локомотивномудепо встановлена одна мийна машина ММД-12, яка призначена для обмивки рамвізків, колісних пар інших великогабаритних вузлів рухомого складу. Для їїроботи необхідний теплоносій з температурою не менш як 95оС.Теплоносій з такими параметрами відпускається з котельні локомотивного депо.Для цього необхідно в часи роботи мийної машини в зимовий період підвищуватипродуктивність котла, а в літній період взагалі запускати котельню коли вона взагаліне працює. Таким чином в даному дипломному проекті запропоновано встановитигідродинамічний нагрівач УГД „Термер“ який дозволить працювати мийніймашині автономно незалежно від котельні, і з економити кошти.
Технічний описустановки
Гідродинамічний нагрівачУГД „Термер“ об'єднує в собі три важливі властивості:
• некритичність до режимівелектроживлення (важливе дотримання лише добового споживання електроенергії);
• простотанавантаження/розвантаження електродвигуна від 15% до 120% номінальної потужностів безперервному (безступінчатому) режимі;
•можливість генерувати/споживатиреактивну потужність. Системи гідравлічного нагріву відповідають необхідним умовам первинного регулювання частотиенергосистеми, зокрема — в режимі зовнішнього управління з боку диспетчераенергосистеми.
УГД»Термери" дозволяють досягати температури 95 °С у системахтеплопостачання за атмосферним тиском і 250 °С в замкнутих системах, щознаходяться під надлишковим тиском.
Нагрівання рідинив генераторі відбувається шляхом перетворення механічної енергії рухомої рідинив теплову енергію з використанням ефекту об'ємної кавітації. Зона кавітаціїзнаходиться усередині потоку, що дозволяє уникнути руйнування робочих частин іне створює шумового ефекту.
Застосування УГД«Термер» вирішує проблему локального забезпечення низько ісередньотемпературних циклічних теплових процесів, виключаючи втратинизкопотенційного тепла, що важливо як для промислового, так і для побутовогосекторів. При їхній роботі, на відміну від агрегатів прямого електричногонагріву, не виникають струми витоку і струми Фуко, які сприяють прискореннюелектрохімічної корозії будівельних конструкцій і технологічного устаткування.
Використаннявисокотемпературних агрегатів УГД «Термер» у технологічних процесаххімічної, нафтохімічної, переробної й інших галузях промисловості даєможливість:
• відмовитися від паровихкотельних,
• підвищити ефективністьвиробництва,
• знизити енерговитрати,
• зменшити собівартістьпродукції, що випускається,
• скоротити терміни введення вексплуатацію.
УГД«Термер» практично миттєво нагріває рідину і самостійно здійснює їїподачу в систему теплозабезпечення.
Гідродинамічнінагрівачі УГД «Термер» не є електронагрівальними приладами, авідносяться до технологічного устаткування.
Принцип дії
Робота УГД«Термер» заснована на перетворенні механічної енергії у теплову. Вустановці «Термер» використовується ефект гідродинамічного нагріву,що виникає в результаті різкого гальмування багатьох потоків рідини, що містятькавітаційні каверни. Механічна енергія обертання електричного двигунапередається на активатор, що має радіальні лопатки. Рідина всередині порожнинактиватора розкручується, набуваючи запасу кінетичної енергії, відзеркалюєтьсявід нерухомих лопастей корпусу, після чого різко гальмується, нагріваючисьусередині апарату.
Явище кавітації—лавиноподібне зростання і схлопування нанопухирів пари, які виникають черезтертя або різкої зміни швидкості потокурідини за помірної температури. У зоні кавітації спостерігаються температуриблизько 10000—15000°С. Термін введений в 1894 році британським інженером Р.Фрудом. Якщо тиск у будь-якій точці рідини стає меншим тиску її насиченої пари,це призводить до її об'ємного випаровування з утворенням нанопухирів пари.Місцеве пониження тиску рідини відбувається, зокрема, при її різькомуприскоренні. Витікаючі пухирі пари рухаються разом із рідиною. При різкомугальмуванні рідини її тиск стає більшим за тиск насиченої пари і парові пухиріз силою схлопуються. У об'ємі схлопування виділяється енергія випаровуваннярідини, кінетична енергія пари і енергія поверхневого натягнення рідини, щопризводить до різкого місцевого підвищення температури. Схлопування пухирівстворює шум, викликає вібрацію, а іноді й світіння рідини. Схлопування пухирівна твердій поверхні викликає їх швидке руйнування. Особливості процесукавітації, використовуваного у УГД «Термер», полягають в тому, щозона схлопування кавітаційних пухирів організується у контрольованомувнутрішньому об'ємі рідини, що унеможливлює руйнування робочих деталейустановки, не призводить до виникнення шуму і вібрацій. Разом із тим, локальніударні, хімічні і термічні ефекти кавітації призводять до руйнування механічнихчастинок, присутніх у рідині, зокрема, накипу, а також до гарантованої загибеліводної мікрофлори.
/>
Рисунок 5.1Принцип дії УГД «Термер»
Застосуваннянизькотемпературних УГД «Термер»
НизькотемпературніУГД «Термер» (нагрів до 100 °С) застосовуються для забезпечення:
• опалювання, вентиляції,
• гарячого водопостачання,
• як проточний нагрівач,
• підігріву технологічнихрідин.
Найбільшаекономія коштів досягається при використанні УГД у нічний час доби прирозрахунках за електричну енергію за зонними диференційованими тарифами.
У годининайменшої вартості електричної енергії здійснюється акумуляція теплової енергіїу баці (утеплена ємність, об'єм якої розраховується, виходячи з особливостейоб'єкту, клімату й інших параметрів). Мережні насоси подають теплоносійспоживачу. Коли час пільгового тарифу закінчується, УГД «Термер»вимикається і мережні насоси роздають накопичену енергію з баку.Теплопостачання здійснюється за температурним графіком, що оптимізується упроцесі експлуатації на конкретному об'єкті.
За узгодженням зенергетичною системою можливо короткочасне включення УГД «Термер» дляпідігріву рідини у баці акумуляції в години денних провалів електричного навантаження.
Системауправління
Регулюванняпараметрів роботи УГД «Термер» здійснюється вентилями, розташованимина виході і вході теплоносія з установки. Оператор коригує роботу установкивідкриттям або закриттям вентилів.
У ручній системіуправління передбачений наступний захист агрегатів:
• відключення УГД«Термер» при перевантаженні електричного двигуна;
• світлова й звукова сигналізація,що оповіщає оператора про виникнення аварійних ситуацій.
Автоматизованасистема управління
Для автоматизаціїпроцесу нагріву УГД «Термер» додатково комплектується системоюавтоматизованого управління, що дозволяє обходитися без обслуговуючогоперсоналу. При цьому забезпечується доступність інформації, що одержується відпідключених датчиків і контролерів на всіх інформаційних рівнях. Системаавтоматичного управління забезпечує:
• збір інформації від її джерел(датчики температури, тиску, тепло-, водо-витрати, електролічильники і т.д.);
• доступ до сучаснихкомунікаційних технологій (підключення до мережі ІМТЕМЕТ, передача інформаціїмережами стандарту GSМ),дистанційний моніторинг стану обладнання, диспетчеризацію об'єкта управління,посилання тривожних сповіщень у разі відмов і т.д.;
• контроль усіх вихідних івхідних функціональних параметрів системи;
• контроль і встановлення новихзначень усіх параметрів настройки;
• перемикання будь-якого звиходів у режим ручного управління;
• установку необхідних значеньрегульованих параметрів (температура приміщення),
• установку часу включення івиключення УГД по часових зонах диференційованого обліку;
• програмування графіку роботи;
• контроль переліку відмов іпараметрів таймерів.
Для кожногоконкретного випадку вибирається найбільш близьке рішення з пропонованого наборутипових проектів, оптимальна конфігурація обладнання, що усуває надмірність вапаратних і програмних рішеннях. Основна відмітна особливість установки —простота експлуатації.
Таблиця 5.1 Технічніхарактеристики УГД «Термер»Найменування УГД-55 УГД-75 УГД-90 УГД-110 УГД-400 УГД-630 Установлена потужність, кВт 55 75 90 110 400 630 Максимальна теплова продуктивність, Гкал/год 0,045 0,063 0,074 0,090 0,325 0,53 Градієнт тиску, МПа 0,15...0,2 Опалювальний обсяг, м3 5180 7063 8450 10200 40300 60000 Габарити, мм довжина 1405 2400 3200 ширина 1400 980 1600 висота 861 1500 1300 Повна маса, кг 1000 1245 1295 1825 2500
5.1 Розрахунокнеобхідної кількості тепла для мийної машини ММД -12
Розрахунок потребипалива зроблений відповідно до "Інструкції з нормування витрати тепла йпалива для стаціонарних установок залізничного транспорту", затвердженоїнаказом Укрзалізниці № 117-Ц від 25.04.03р.
Питома витрата намийні машини нормують на 1т деталей, що відчищаються. Норми витрати теплотивстановлюють у залежності від типу мийної машини, її допоміжного устаткування(головним чином вентиляційної установки) і режиму експлуатації кожної машиниданого типу (цілодобово, одна чи дві зміни).
Витрата теплоти,Гкал/період (Гдж/період), на мийну машину розраховуеться за формулою:
Q річ.заг.=k*qG*G(5.1)
де Q — витрататеплоти на мийну машину за місяць, квартал (у залежності від плану ремонту).
k — коефіцієнт,що враховує зміну витрат теплоти в зимовий час. У літню пору k=1, під часопалювального сезону k=1,1;
qG —питома витрата теплоти, яка приходиться на 1т деталей, що відчищаються, qG=0,08Гкал/т (табл. Ж1)
G — вага деталей,що підлягають очищенню в мийній машині з кожної ремонтуємої одиниці рухомогоскладу, т;
Таблиця 5.2Деталі підлягаючі очистціТР-3 ел-з ЧС 2,7 18од 986,4т ТР-2 ел-з ЧС 2,7 25од 70,0т ТР-1 ел-з ЧС 2,7 293од 293т
Згідно формули(5.1) розраховуемо необхідну кількість тепла:
Q річ.заг=k*qG*G=1,1*0,08*(986,4+70,0+293)=118,75 Гкал
6. РОЗРАХУНОК ПРОМЕНЕВОГООБІГРІВУ ДЛЯ ЦЕХІВ
В даному розділі пропонуєтьсязробити перевод виробничих цехів локомотивного депо з конвективного опалення напроменеве опалення. Нище наведен опис променевого опалення.
Мета опалення — забезпеченняприємного відчуття тепла, що по визначенню Бедфорда є: «суб'єктивневідчуття людини, що засновано на комплексному впливі».
Суб'єктивне відчуттяскладається з декількох, частково селективних і частково аддитивних ефектів.Такими є, наприклад, температура повітря, швидкість, одяг та ін. Середдомінуючих ефектів перебувають випромінювання навколишніх площин, що дає основурадіаційного опалення. Значення радіаційних умов з погляду опалення очевидно,якщо враховувати основні способи тепловіддачі тіла людини, тому що опаленняповинне компенсувати ці тепловтрати, тобто підтримувати в рівновазі відчуттякомфорту.
Основні шляхи тепловтратлюдини: конвекція, кондукция, випромінювання й випар. Частка кондуктивныхтепловтрат невелика, її можна розглядати одночасно з конвективнимитепловтратами. Відношення трьох способів тепловіддачі в опалювальному просторіпри нормальних обставинах звичайно таке:
— конвекція 30 — 35 %
— випромінювання40 — 45%
— випар 20 — 25%
Видно, щонайбільш характерний фактор тепловтрат — випромінювання. Тепловтрати випромінюваннямвиникають, коли оточення — у першу чергу контурні розміри будинку — більшхолодні чим тіло людини. Якщо збільшити середню температуру оточення (напр., зарахунок випромінювачів високої температури), то тепловтрати за рахуноквипромінювання падають і можна домогтися відчуття тепла, не збільшуючитемператури повітря. У такий спосіб ефект опалення досягається так, щотемпература повітря, а значить і тепловтрати в просторі не міняються, у той часяк по відчуттю людини, що перебуває в цьому просторі, температура в просторіперебування збільшилася.
Якщо тепловіддачаопалювальних пристроїв містить компоненту випромінювання, то людині, щоперебуває в просторі, здається, що температура оточення вище, ніж якби це жкорисне тепло передавалося конвекційним способом. Температура, що знаходиться вопалювальному просторі здається вище при опаленні за допомогою випромінювання,називається температурою відчуття або вихідною температурою або інодірезультуючою температурою, а значення температури, обмірюване традиційнимобразом за допомогою термометра називається температурою повітря. Різниця двохзначень температур визначає збільшення відчуття тепла за рахунок випромінюючогоопалення. Цей ефект визначає принцип використання випромінюючих тіл дляопалення.
Умова застосовностіспіввідношення: температура випромінюючого тіла повинна бути не менш 150°С(423К), а температура оточення — нормальна температура приміщення.
Принципи виборурозмірів
Температуравідчуття
У випадкуопалення випромінюванням, люди що перебувають в опалювальному просторі оцінюютьтемпературу в цьому просторі (температуру відчуття) завжди вище температуриповітря. Для визначення температури відчуття поряд з іншими методамизастосовують наступне співвідношення:
tr = tl+0,072*i(6.1)
де tr -температура відчуття в °С,
tl — температураповітря в °С,
i — інтенсивністьвипромінювання у Вт/м2.
ККДвипромінювання
Під відношеннямвипромінювання розуміють відношення переданого випромінюванням тепла довнесеного у випромінювач тепла. ККД — відсоткове вираження цього відношення.Якщо у випромінюючий прилад вноситься, наприклад, енергія еквівалентна 22 кВт,а прилад віддає у вигляді тепла випромінювання 14,3 кВт, то відношення випромінюваннябуде 14,3/22 = 0,65, а ККД випромінювання 65%.
ККД випромінювання можна визначитиз відношення тепла випромінювання й корисного тепла (вихідного). Різниця міжвнесеним і корисним теплом — втрати на димові гази, які визначаютьсятеплотехнічним (тепловим) ККД.
Абсорбційнівтрати
Тепловевипромінювання нагріває не повітря, а, проникаючи крізь нього, безпосередньопредмети й людину. Трьохатомні гази (СО2, Н2О), а такожпил поглинають частину випромінювання, у першу чергу залежно від відстані довипромінювача. Це визначає втрати на абсорбцію, величина якої практично 3-6%.
Втрати на розсіювання
Випромінюваннявід випромінюючого тіла подібно світлу поширюється прямолінійно, тобто крапку,з якої спостерігач бачить випромінююче тіло, що випромінює тіло також «бачить»тобто опромінює спостерігача. Таким чином, якщо від обмежуючих площин конструкціїбудинку видно випромінююче тіло, мабуть, що певна частина випромінюванняпотрапить на ці площини.
Менш очевидначастка вторинного випромінювання, що падає на ці обмежуючі поверхні. Частинавипромінювання відбивається від тіл, а відбите випромінювання знову потрапитьна деяке тіло, звідки його частина знову відіб'ється. Процес нагадує загасаючусистему. Найбільш корисна частина тепла, що випромінюється, — тепло, поглиненепідлогою (яке є причиною характерної «теплої» підлоги), людиною йнавколишніми тілами. Втрати на розсіювання, у першу чергу — частка, що попадаєна обмежуючі конструкції будинку випромінювання. Величина її залежить, восновному, від розташування випромінювачів, геометрії простору й емісійна,тобто відбивна здатність оточення.
Випромінювання, що попадає наобмежуючі поверхні, важається втратами з погляду випромінювання, але не зпогляду конвекції. Це втрати на розсіювання. Втрати тим більше, чим менше емісійнийфактор оточення.
Якщо відноснависота простору більша (висота більше 1/3 ширини в одному з напрямків), то цетакож збільшує втрати на розсіювання.
На практицівтрати на розсіювання становлять 15 — 20%. У крайніх випадках можливе відхиленняна кілька відсотків. У більш низьких павільйонах втрати на розсіювання можутьопуститися до 10%, і навпаки — для високих і вузьких павільйонів -досягти 25%.
Добавки відоточення
При опаленні більшихпросторів потрібно окремо врахувати трансмісійні (крізь обмежуючі конструкції)і фільтраційні втрати, за рахунок циркуляції повітря (напр., відсмоктуваннямашинами, ворота, що відкриваються часто, або вікна, отвори в конструкції, таін.).
Несприятливітеплотехнічні обставини, як наприклад, необхідність швидкого розігріву, ефекттяги, більша внутрішня висота, низьке значення К (фактор передачі тепла) вимагаютьдоповнень до розрахунків трансмісійних втрат конструкції будинку, що означаєвведення додаткових теплових потужностей.
Для традиційногоконвекційного опалення значення добавок досягає значення 1,1 -1,6. Те ж самедля опалення випромінюванням з урахуванням обставин дорівнює половині цьогозначення. Таким чином, величина добавок залежно від місцевих умов 1,05 -1,3.
Добавки відрозміщення випромінюючих тіл
Потужністьустановлюваних приладів випромінювання вибирається відповідно з розрахунками.Для висоти до 5 м це не вимагає обліку добавок. Для висоти більше 5 м внесену потужність потрібно збільшувати на 3-5% на кожний метр.
Причина цьогоскладається в збільшенні втрат на розсіювання, а також у тім, що часткаконвекції тіл випромінювання використовується все в меншому ступені длябезпосереднього опалення робочого простору.
При визначеннідобавок у першу чергу потрібно враховувати розташування приладу й ККДвипромінювання. Якщо ККД випромінювання напр., 40-50%, а число апаратів поблизуобмежуючої стінки велике, то добавка може досягати 5%/м (вище 5 м).
Розташуваннятемновых випромінювачів
Відстань міжвипромінювачами
Горизонтальнерозташування
Пригоризонтальній підвісці добре опалювальну зону можна одержати так, випромінювачподумки покладемо на підлогу й від нього по обидва боки (тобто паралельнотрубі) відміряємо 80% висоти підвіски, а потім на початку й наприкінці внапрямку труби відкладемо половину підвіски й намалюємо отриманий прямокутник.(Якщо вибрати 100% висоти підвіски, то й у цьому випадку одержимо задовільнийрезультат. Для оцінки розмірів, що перевищують цей вибір, потрібнийіндивідуальний підхід.)
Принцип дії темновихвипромінювачів, мета якого полягає в тому, що газ у трубі згоряє так (темновойвипромінювач), що уздовж труби напрямок потоку поступово охолоджується, а теплопереважно віддається у вигляді випромінювання. Для U-подібних випромінювачівтепловіддача на половині довжини труби розвертається назад у напрямку пальника,а відвід димових газів відбувається в пальнику. У цьому прикладі маємо трубу зтемпературою 550°С и 160°С із боку пальника, а в точці повороту — «середнятемпература». Результат: тепловіддача практично наближається дорівномірного уздовж U-образного вигину, але з боку пальника завжди більше.
Підвіска знахилом
Звичайнонахил в 30° уже забезпечує достатнє місце для теплотехнічного просторуманеврування. Прилади, однак, можна встановлювати як під меншим, так і підбільшим кутом. Гарним вибором може бути нахил для приладів, які монтуються наобмежуючу стінку (тут це бажано), а також якщо випромінювачі перебувають далекодруг від друга, тому що при цьому опромінення площадки між ними більшрівномірне.
Нахилможна застосовувати в деяких робочих місцях для «переважного»опалення, якщо труба випромінювання проходить не над робочим місцем. Напр.,нахилом в 30° між двома випромінювачами добре опалювальна площадка: сума двохвисот підвіски, помножена на 1,5. Однак площадка обігріву проникає за межі напрямку,протилежного нахилу приблизно на половині висоти підвіски. Установившивипромінювачі на більшій відстані друг від друга, розподіл стає неоднорідним,однак це може виявитися гарним рішенням (напр., для вирівнювання почуття холодууздовж стінки, що прохолоджується, і ін.). При установці з нахилом вартовраховувати, що мова йде тільки про відхилення екрана, тому що трубкавипромінювання при цьому не міняється. Ефективність напрямку тепла непропорційна величині відхилення. Надлишок тепла виходить відбиттям від екрана. Висотирозташування або монтажу
Опалення випромінюванням даєприємне фізіологічне відчуття тепла. Занадто сильне інтенсивність, однак,неприємна. Щоб уникнути цього, відстань між зоною перебування й випромінювачамипотрібно обмежити залежно від властивостей випромінювача.
Рекомендованамінімальна висота підвіски: Н = а + b*Р, де
Н — мінімальнависота підвіски в метрах
а — фактор висоти
b — факторпотужності
Р — потужністьвипромінювання ( внесена потужності) у кВт.
Таблиця 6.1 — Значенняа й bФорма U-подібна Пряма Підвіска горизонтальна 30° горизонтальна 30° «а» 2,9 2,5 2,75 2,3 «b» 0,05 0,046 0,048 0,044
Застосуваннямдодаткових бічних відбивачів (смугове опалення) фактори «а» і «б»можуть мінятися. Для двостороннього відбивача «а» збільшується на0,5, а «b» на 0,004. Для однобічного відбивача «а»збільшується на 0,25, а «b» на 0,002 щодо табличних значень.
Таблиця 6.2 Мінімальнависота підвіски в метрахВаріант Монтаж Внесена потужність (кВт) 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 U-подібний горизонтальний 3,4 3,7 3,9 4,2 4,4 4,7 4,9 5,2 5,4 5,7 5.9 30° 3 3,2 3,4 3,7 3,9 4.1 4,3 4,6 4,8 5 5,3 Прямий Горизонтальний 3,2 3,5 3.7 4 4,2 4,4 4,7 4, 5,2 5,4 5,6 30° 2,7 3 3,2 3,4 3,6 3,8 4,1 4.3 4,5 4,7 4,9
Способиполіпшення ККД випромінювання й ефективності темнових випромінювачів
Ізоляціявідбивача
Звичайно длятемнових випромінювачів горіння відбувається в трубі. Труба випромінює тепло увсіх напрямках, у тому числі й нагору, що практично дорівнює 50%. Нагоруспрямований також потік повітря, нагрітий у трубі. Якщо зверху труби є гарнийвідбивач, тобто з низьким фактором емісії, то більша частина з 50% спрямованогонагору випромінювання відіб'ється в робочий простір частиною безпосередньо, ачастиною багаторазовим (вторинним) відбиттям.
Відбивачпоглинає частину падаючого на нього випромінювання залежно від фактора емісії,тобто поглинає завжди більше тепла, чим це треба з розрахунку з урахуваннямфактора емісії й величини поверхні. Тепло випромінювання, поглинене відбивачем,залежить від величини площі відбивача і його профілю, а також фактора емісії йвідносин температур. Внесок конвективного тепла залежить від температури трубий умов тепловіддачі.
Розрахунокекономії енергії радіаційного опалення
Поряд з багатьма принципами оцінки опалення (рівеньдостатності, безпека та ін.) один з найважливіших принципів оцінки- економіяенергії. Щодо величини економії енергії різні способи опалення дають різні,часто суперечливі відповіді. У випадку радіаційного опалення можна зустрітисяіз самими різними оцінками від 20 до 80%. Завжди слід уточнювати, чи наведенідані величини економії енергії в природних одиницях або величиною витрат.
Економію енергії опалення в оцінках витрат можнадосягти так, що при цьому сама енергія в природних одиницях росте. Потрібноз'ясувати також щодо чого береться це значення. Економія енергії може досягти89% для природного газу, якщо, наприклад, у цеху замість загального опаленнязабезпечити місцеве опалення для обслуговуючого персоналу.
Збільшення температури відчуття
Щодо повітряногоопалення економія визначається тим, що тепловтрати будинку пропорційні різниці(Δt) внутрішньої (tl) і зовнішньої температури повітря (tк).Для випромінювального опалення tl менше через збільшення температуривідчуття (Δtr. = 0.072хi). Економія енергії буде дорівнюватиΔtr/Δt.
ККД системи
При розрахункуреальної економії для забезпечення корисної продуктивності потрібно врахуватиту необхідну кількість енергії, що для темновых випромінювачів визначається зобліком корисної вбудованої потужності й теплотехнічного ККД. (наприклад, якщоηt= 90%, корисна потужність 200 Вт/м2, то потрібно200/0,9 = 222 Вт/м2.)
Потреба в енергії розігріву й підтримки
Для експлуатації спорудження, тобто розігрів передпочатком роботи. Для радіаційного опалення він більше короткий чим для іншихтипів опалення, а в передсезонний і перехідний період немає необхідності врозігріві взагалі. Економія на розігріві залежить від їхнього числа, тепловоїпотреби будинку, тривалості перерв між змінами й іншими факторами. Незважаючина це, оцінка робиться із прийнятною точністю. Щодо калориферів прямої діїпомітної переваги немає, тому що ці пристрої також швидко розігрівають робочийпростір. Проте, відмінність полягає в тому, що випромінювачі розігріваютьбільшою мірою підлогу, «нагромаджуючи в ньому тепло» і до початкуроботи підлога буде теплою.
Змінавертикального розподілу температури
При радіаційномуопаленні у вертикальному напрямку збільшення температури на кожний метр(вертикальний температурний градієнт) буде менше на 0,2 — 0,7 оС/м.Ефект зниження вертикального температурного градієнта дуже істотний дляекономії енергії, тому що проявляється протягом усього опалювального сезону.
6.1 Опис і роботаопалювачаОІТГ-20 «Геліос»
/>Опалювач ОІТГ-20 «Геліос»призначений для опалення виробничих та складських приміщень, або їх окремихзон, за виключенням таких приміщень віднесених за вибухопожежною небезпекою докатегорій А і Б та будівель з ступенями вогнестійкості IVa і V згідно з НАПББ.07.005-86, з примусовим видаленням продуктів згоряння вентилятором черездимохід в атмосферу.
Опалювач повиненпрацювати на природному газі номінальним тиском 1960Па.
Застосуванняопалювача в житлових будинках не допускається.
Опалювачвстановлюються під стелею приміщення горизонтально підлозі, мінімальна висотарозміщення над рівнем підлоги не менше 4,0 м.
Опалювачукомплектований автоматикою безпеки і регулювання з багатофункціональнимгазовим клапаном (далі — ГА) компанії SIT Group, Італія.
Опалювач за електробезпечністю відповідає класу 1 за ГОСТ12.2.007.0.
Частиниопалювача, що знаходяться під напругою, захищені від доторкання оболонками заГОСТ 14254:
— ШДК та ШП зіступенем захисту IР20;
— ШВ зі ступенемзахисту IР10.
Електроживлення — однофазна мережа змінної напруги 220 В, 50 Гц.
Діапазон робочихтемператур — від «мінус» 10 С до 60 С.
Температура газівна виході з димоходу — 140 – 160 С.
Середній термінслужби — не менше 10 років.
Опалювачі різнихвиконань конструктивно відрізняються поміж собою довжиною інфрачервонихвипромінювачів, кількістю дзеркальних відбивачів, діаметрами отворів форсунокпальників, діаметрами отворів діафрагм для подавання повітря в пальники.
Таблиця 6.3 Технічні характеристикиопалювачаНазва параметру та розміру Один. вим. ОІТГ-20 Номінальна теплопродуктивність кВт 19,1 Номінальна споживана потужність кВт 21,7 Встановлена електрична потужність Вт 100 Номінальне споживання газу м /год 2,26 Тиск газу на вході форсунки при номінальній теплопродуктивності кПа 1,5 Коефіцієнт корисної дії % 90,5
Габаритні розміри
довжина
ширина
висота
мм
мм
мм
5300
572
194 Маса кг 101 Площа опромінення на висоті 1,5 м над підлогою при розміщені опалювача на мінімальній висоті м 95
/>
Рисунок 6.1Будова опалювача
Опалювачскладається з шафи дистанційного керування 1, інфрачервоних випромінювачів 2,та закріплених на випромінювачах: шафи пальника 3, шафи витяжної 4 тадзеркальних відбивачів 5. По типу випромінювання, довжині хвилі і температуріповерхні труби, що випромінює тепло, опалювач відноситься до категорії темнихінфрачервоних випромінювачів. Активною поверхнею випромінювачів являютьсяметалеві труби, з'єднані у U – подібну конфігурацію, в середині якихвідбувається спалення газу і вздовж яких продукти горіння проходять довитяжного вентилятора. Згоряння газу здійснюється атмосферним пальником завтоматичним керуванням.
/>
Рисунку 6.2Блок-схема опалювача, де ШВ – шафа витяжна; ШП – шафа пальника; ШДК – шафадистанційного керування; ІВ – інфрачервоні випромінювачі; 1 – димохід; 2 –відбивач інфрачервоного випромінювання; 3,4 – кабелі електроживлення такерування.
Після підключенняопалювача до електромережі і переведення перемикача РОБОТА ШДК у положення ВКЛпочинає працювати ветилятор ШВ. Після створення витяжним вентиляторомрозрідження тиску повітря у камері згоряння ШП, вмикається диференцйнийповітряний вимикач, і розпочинається процес провітрювання (тривалістью близько40 секунд) труб ІВ і димоходу.
Післяпровітрювання відкривається електромагнітний здвоєний клапан газової автоматикиі в пальник починає надходити газ. Плата автоматичного керування ГА включаєсистему запалення. Запалення газової суміші в пальнику реєструє іонізуючийелектрод. Після початку роботи пальника і запалення газової суміші на переднійпанелі ШДК засвічується світлове табло НОРМА зеленого кольору.
Якщо на протязі 5секунд газова суміш не зайнялася, опалювач переходить у аварійний режим — напередній панелі ШДК засвічується світлове табло ВІДМОВА червоного кольору тазакривається клапан подачі газу.
Для здійсненняповторного запуску необхідно перемикач РОБОТА ШДК перевести у положення ВИМК, апотім знову у положення ВКЛ.
Передбачено такождва режими роботи опалювача щодо підтримання у приміщенні необхідноїтемператури, які встановлюються перемикачем КОНТР.Т на ШДК:
а) РУЧ — ручнийрежим, коли температура у приміщенні контролюється зовнішнім термометром іпідтримання температури здійснюється шляхом ручного включення та виключенняпроцесу згоряння газу оператором з ШДК;
б) АВТ — автоматичний режим, коли температура у приміщенні контролюється спеціальнимприладом — програмним термостатом, що підключається до ШДК, контактна групатермостату автоматично, в залежності від встановленої температури, включає абовідключає електроживлення опалювача і таким чином регулює процес згоряння газу.
6.2 Цехперіодичного ремонту
Розрахуємонеобхідну потужність інфрочервоного опалення для даного цеху.
Дані длярозрахунку:
Площа будівлі позовнішньому обміру – 1618 м2;
Об’єм будівлі позовнішньому обміру – 13800м3;
Температуравідчуття – 160С;
Зовнішня температура– -5,20С;
Трансмісійнанеобхідність тепла на 10С – 7,2 кВт (без урахування добавок);
Фільтраційнівтрати на 10С – 1,6 кВт
Характеристикавстанавлюємого приладу ККД – 90,5%;
Абсорбціонівтрати – 4%; Втрати на розсіювання – 18%;
Знайдемо вкладвипромінювання:
1*0,905*(1-0,04)*(1-0,18)=0,71(71%)
Повні тепловівтрати будівлі складаються з суми трансмісійних втрат помножених на добавки відоточення і фільтраційних втрат:
7,2*1,2+1,6=10,24кВт/0С
Поскільки щеневідома температура повітря (t1) за бажаної температури відчуття, тодля знаходження необхідного тепла використовуємо інтераційний метод так, що внульовому приближені оцінюємо це значення.
∆t=11-(-5,2)=16,20С
Теплові втратибудівлі чи необхідність в теплі
16,20С*10,24кВт/0С=165.88кВт
Питома необхідністьтепла
165.88кВт/1618м2=102.5Вт/м2
Відношення теплавипромінювання
102.5Вт/м2*0,71=72.77Вт/м2
Температуравідчуття
tr= t1+0.072*i=10+0.072*72.77=16.30С – достатньо
6.3 Підйомний цех
Розрахуємонеобхідну потужність інфрочервоного опалення для даного цеху.
Дані длярозрахунку:
Площа будівлі позовнішньому обміру – 1508 м2;
Об’єм будівлі позовнішньому обміру – 17643м3;
Температуравідчуття – 180С;
Зовнішнятемпература – -5,20С;
Трансмісійнанеобхідність тепла на 10С – 5,52 кВт (без урахування добавок);
Фільтраційнівтрати на 10С – 2 кВт
Характеристикавстанавлюємого приладу ККД – 90,5%;
Абсорбціонівтрати – 4%; Втрати на розсіювання – 18%;
Знайдемо вкладвипромінювання:
1*0,905*(1-0,04)*(1-0,18)=0,71(71%)
Повні тепловівтрати будівлі складаються з суми трансмісійних втрат помножених на добавки відоточення і фільтраційних втрат:
5,52*1,2+2=8,62кВт/0С
Поскільки щеневідома температура повітря (t1) за бажаної температури відчуття, тодля знаходження необхідного тепла використовуємо ітераційний метод так, що внульовому приближені оцінюємо це значення.
∆t=12-(-5,2)=17,20С
Теплові втратибудівлі чи необхідність в теплі
17,20С*8,62кВт/0С=148,26кВт
Питоманеобхідність тепла
148,26кВт/1508м2=98,3Вт/м2
Відношення теплавипромінювання
98,3Вт/м2*0,71=69,79Вт/м2
Температуравідчуття
tr= t1+0.072*i=12+0.072*69,79=18,20С –достатньо
6.4Електромашинний відділ
Розрахуємонеобхідну потужність інфрочервоного опалення для даного цеху.
Дані длярозрахунку:
Площа будівлі позовнішньому обміру – 1706 м2;
Об’єм будівлі позовнішньому обміру – 17060м3;
Температуравідчуття – 180С;
Зовнішнятемпература – -5,20С;
Трансмісійнанеобхідність тепла на 10С – 7,1 кВт (без урахування добавок);
Фільтраційнівтрати на 10С – 2,4 кВт
Характеристикавстанавлюємого приладу ККД – 90,5%;
Абсорбціонівтрати – 4%; Втрати на розсіювання – 18%;
Знайдемо вкладвипромінювання:
1*0,905*(1-0,04)*(1-0,18)=0,71(71%)
Повні тепловівтрати будівлі складаються з суми трансмісійних втрат помножених на добавки відоточення і фільтраційних втрат:
7,1*1,2+2,4=10,92кВт/0С
Поскільки щеневідома температура повітря (t1) за бажаної температури відчуття, тодля знаходження необхідного тепла використовуємо ітераціоний метод так, що внульовому приближені оцінюємо це значення.
∆t=11-(-5,2)=16,20С
Теплові втратибудівлі чи необхідність в теплі
16,20С*10,92кВт/0С=176,9кВт
Питоманеобхідність тепла
176,9кВт/1706м2=103,7Вт/м2
Відношення теплавипромінювання
103,7Вт/м2*0,71=73,63Вт/м2
Температуравідчуття
tr= t1+0.072*i=11+0.072*73,63=18,20С –достатньо
6.5 Колісний цех
Розрахуємонеобхідну потужність інфрочервоного опалення для даного цеху.
Дані длярозрахунку:
Площа будівлі позовнішньому обміру – 1074 м2;
Об’єм будівлі позовнішньому обміру – 11277м3;
Температуравідчуття – 160С;
Зовнішнятемпература – -5,20С;
Трансмісійнанеобхідність тепла на 10С – 4,5 кВт (без урахування добавок);
Фільтраційнівтрати на 10С – 3,3 кВт
Характеристикавстанавлюємого приладу ККД – 90,5%;
Абсорбційнівтрати – 4%; Втрати на розсіювання – 18%;
Знайдемо вкладвипромінювання:
1*0,905*(1-0,04)*(1-0,18)=0,71(71%)
Повні тепловівтрати будівлі складаються з суми трансмісійних втрат помножених на добавки відоточення і фільтраційних втрат:
4,5*1,2+3,3=8,7кВт/0С
Поскільки щеневідома температура повітря (t1) за бажаної температури відчуття, тодля знаходження необхідного тепла використовуємо ітераційний метод так, що внульовому приближені оцінюємо це значення.
∆t=10-(-5,2)=15,20С
Теплові втратибудівлі чи необхідність в теплі
15,20С*8,7кВт/0С=132,24кВт
Питоманеобхідність тепла
132,24кВт/1074м2=123,13Вт/м2
Відношення теплавипромінювання
123,13Вт/м2*0,71=87,42Вт/м2
Температуравідчуття
tr= t1+0.072*i=10+0.072*87,42=16,30С –достатньо
6.6 Цех ПТОлокомотивів
Розрахуємонеобхідну потужність інфрочервоного опалення для даного цеху.
Дані длярозрахунку:
Площа будівлі позовнішньому обміру – 1152 м2;
Об’єм будівлі позовнішньому обміру – 13248м3;
Температуравідчуття – 50С;
Зовнішнятемпература – -5,20С;
Трансмісійнанеобхідність тепла на 10С – 4 кВт (без урахування добавок);
Фільтраційнівтрати на 10С – 3,9 кВт
Характеристикавстанавлюємого приладу ККД – 90,5%;
Абсорбційнівтрати – 4%; Втрати на розсіювання – 18%;
Знайдемо вкладвипромінювання:
1*0,905*(1-0,04)*(1-0,18)=0,71(71%)
Повні тепловівтрати будівлі складаються з суми трансмісійних втрат помножених на добавки відоточення і фільтраційних втрат:
4*1,2+3,9=8,7кВт/0С
Поскільки щеневідома температура повітря (t1) за бажаної температури відчуття, тодля знаходження необхідного тепла використовуємо ітераційний метод так, що внульовому приближеніоцінюємо це значення.
∆t=3-(-5,2)=8,20С
Теплові втратибудівлі чи необхідність в теплі
8,20С*8,7кВт/0С=71,34кВт
Питоманеобхідність тепла
71,34кВт/1152м2=61,93Вт/м2
Відношення теплавипромінювання
61,93Вт/м2*0,71=43,97Вт/м2
Температуравідчуття
tr= t1+0.072*i=3+0.072*43,97=5,60С –достатньо
Знайдемопотужність променевого опалення для всіх 5 виробничих цехів депо, яка дорівнюєїхній сумі.
Рн=165,88+148,26+176,9+132,24+71,34=694,62кВт
7.ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ЗА РАХУНОК ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ ЗАХОДІВ
7.1 Розрахунокекономічної доцільності переводу парового котла на водогрійний режим
Перелік матеріалів таобладнання, необхідних для переводу парового котла типу МЕ-4,0/1,4ГМна водогрійний режим роботи:
1) трубаØ 100 мм, довжина 55 м, ціна за 1 метр 64,20 грн, всього
3531 грн;трубаØ 76 мм, довжина 25 м, ціна за 1 метр 21,90 грн, всього 547,5 грн;
2) мережнийнасос з електродвигуном (три комплекти), ціна одного комплекту складає 12000грн, всього 36000 грн;
3) поворотина 90° Ø 100 мм, кількість 17 шт, ціна за один поворот 18 грн, всього306 грн;
4) поворотина 90° Ø 76 мм, кількість 3 шт, ціна за один поворот 15 грн, всього 45грн;
5) контрольно– вимірювальні прилади, кількість 20 шт, ціна за один прилад складає 369 грн,всього 7380 грн;
6) засувкита вентилі Ø 100 мм, кількість 27 шт, ціна за одну штуку
167 грн, всього 4509грн;
7) засувкита вентилі Ø 80 мм, кількість 8 шт, ціна за одну штуку
122,84 грн, всього982,72 грн;
8) запобіжніклапани Ø 100 мм, кількість 8 шт, ціна за одну штуку
152 грн, всього 1216грн;
9) листзаліза товщиною 5 мм, кількість 3 м2, загальна ціна 250 грн;
10) електродизварювальні 25 кг, ціна за 1 кг складає 5,82 грн, всього
174,6 грн;
11) виплатазаробітної плати (на реконструкцію котла) бригаді працівників 5900 грн.
Всього необхідно нареконструкцію котельні ΔК = 60841,82 грн.
Час роботиданого котла — 1325 годин/рік (приймається 50,0% від часу роботи всієїкотельні, тому що всього встановлено 2 котли).
Вартість 1,0 тис. м3природнього газу – 1800 грн
Витрата палива котломдо реконструкції, м3/год:
Врб= 280 м3/год
Витрата палива котломпісля реконструкції, м3/год:
Врн= 267,3 м3/год
Витрата паливакотельною за опалювальний період до реконструкції, м3/рік:
Вбрік= Врб *hу= 280*1325 =371000
Витрата паливакотельною після переводу на водогрійний режим роботи, м3/рік:
Внрік= Врн *hу= 267,3*1325 = 354172,5
Економія паливаза рахунок переводу складає:
Егаз= Вбрік — Внрік=371000-354172,5=16827,5 м3=16,8 тис. м3
В розрахунку нагроші економія складає:
Егрошігаз=Егаз*Цгаз=16,8*1800=30240грн
Срок окупностіскладе: 60841,82/30240=2роки
7.2 Розрахунокекономічної доцільності встановлення німецького пальника типу Weishaupt накотел МЕ-4,0/1,4ГМ, встановленого в локомотивному депо «Жовтень»
Дані длярозрахунку:
Вартість модернізації — 297,3 тис.грн.
Фонд оплати праці одного оператора (з01.11.08) — 1,96 тис. грн./мес.
Час роботи даного котла — 1325годин/рік (приймається 50,0% від часу роботи всієї котельні, тому що всьоговстановлено 2 котли).
Вироблено теплоенергії — 2835Гкал/рік (дані за 2007 рік)
К.К.Д. котла — 91,2% (дані за 2007 рік)
Питома витрата — 156,6кг.у.п/Гкал(дані за 2007 рік)
Потужність димососа й вентилятора — 40кВт
Розрахунокекономічної доцільності модернізації:
На сьогоднішнійдень у котельні операторами й апаратниками, що мають посвідчення операторівкотельні, працює 14 чіл. У двох змінах по 4 чоловік, і у двох змінах по 3чоловік. Тобто є можливість скорочення 2 чоловік. При цьому річна економіякоштів складе:
Езарп.=1,96 тис. грн * 2 чоловік *12 місяців = 47,04 тис. грн.
Орієнтовнепідвищення КПД котла, за рахунок встановлення нового пальника складе 2,0%,через оптимальну організацію структури факелу та більш якісного змішуванняповітря та пального. При цьому питома норма, після підвищення ККД до 93,2%складе:
(142,8/93,2)*100= 153,2 кг.у.п./Гкал.
де 142,8 –витрата палива на 1Гкал при ККД 100%
Тоді економіяпалива від підвищення ККД складе:
(156,6-153,2)*2835=9639 кг.у.п = 9,64 т.у.п
В розрахунку наприродний газ це дорівнює
9,64/ 1,16 = 8,3тис.м3 природн. Газу
де 1,16 – середнєзначення калорійного еквіваленту
При вартості 1,0тис. м3 1800 грн., економія по паливу за рік складе
Егаз=1800*8,3=14,94 тис. грн./рік
Встановленнячастотного регулятора на димососі й вентиляторі, дозволяє заощаджувати від20,0% до 35,0%.електроенергії. Візьмемосередню економію в розмірі 25,0%, що і приймемо у наших розрахунках. Так як,сумарна електрична потужність становить 40,0 кВт, то економія від застосуванняскладе:
40кВт*0,25 =10кВт.
Час роботи котла-1325 годин у рік, тоді
10кВт*1325годин =13250 кВт/рік.
Згідно даним СП «Енергозбут»вартість 1 кВт по 2 класу становить 0,61 грн. Тоді економія складе:
Еєл.єн. =13,25тис. кВт *0,61 грн = 8,08 тис. грн.
Розрахунковарічна економія за трьома складовими:
Епальник=47,04(оплата праці) + 14,94 (екон. на газі) + 8,08 (екон. по ел.ен.) = 70,06 тис.грн.
Строк окупностіскладе: 297,3/70,06 — 4,2 роки.
Необхідноврахувати, що при встановлені нового пальника, час роботи даним котлоагрегатомможна та і потрібно підвищити хоча б до 75,0% від загального часу роботикотельної тобто до 2000 год/рік. Тоді економія по енергоносіям зросте до 82,0 тис.грн а термін окупності знизиться до 3,5років. В той же час, при вартості газу з 01.01.2009 для промислових підприємствстановить 2,5 тис.грн термін окупності значнознизиться.
7.3 Розрахунокекономічної доцільності встановлення гідродинамічного нагрівача на мийну машинуММД – 12
Дані длярозрахунку:
Вартість модернізації – 40,55 тис.грн.
Фонд часової оплати праці одногооператора – 7,5грн/год.
Необхідна кількість теплоти длямийної машини – 118,75Гкал
Витрата палива котлом на 1Гкал – 156,6 кг.у.п/Гкал
Вартість 1,0 тис. м3 природногогазу – 1800 грн
Потужність димососа, вентилятора йживильного насоса — 46кВт
Вартість 1кВт/год по 2 класу — 0,61грн
Розрахунок економічної доцільностімодернізації:
Розраховуємо вартість 1Гкал відпущеної з котельнілокомотивного депо, для цього необхідно розрахувати декілька складових частин,які входять в вартість 1Гкал це:
- затратина паливо;
- фондоплати праці;
- затратина електроенергію;
- додатковізатрати (складають 5–7% від загальних);
Розраховуємо затрати на паливо
156,6*118,75=18,6т.у.п
Для виробництва необхідної кількості тепла нам необхідно18,6т.у.п, щоб перевести це паливо в природній газ нам необхідно застосуватисереднє значення калорійного еквіваленту яке для природного газу складає 1,16.
18,6/1,16=16,03тис.м3
Знаходимо необхідну суму грошей для палива
Зпаливо= 16,03*1800=28,854тис.грн
Розраховуємо затрати на оплату праці.
Продуктивність встановленого котла МЕ-4,0/1,4ГМ складає2,24Гкал за годину.
Знаходимо час роботи котельні:
118,75/2,24=53години
В котельні працюють 4 людини за зміну. Знаходимо сумму грошейдля оплати праці.
Зпраці= 53*7,5*4=1590грн
Знаходимо затрати на електроенергію:
Зел.ен= 53*46*0,61=1487,18грн
Знаходимо додаткові затрати:
Здодаткові= (28854+1590+1487,18)*0,06=1915,9грн
Таким чином вартість 1Гкал складає:
ЦГкал=(28854+1590+1487,18+1915,9)/118,57=285,5грн
Загальна сума коштів які необхідно затратити для отримання118,75Гкал складає:
Ззагальні= 285,5*118,75=33,9тис. грн
Розраховуємозатрати коштів необхідних для вироблення необхідної кількості тепла задопомогою гідродинамічного нагрівача. До встановлення прийметься УГД «Термер-75»з наступними технічними характеристиками:
-Встановленапотужність 75кВт;
-Максимальнатеплова продуктивність 0,063Гкал/год
Використовуватигідродинамічний нагрівач пропонуються в часи пільгового тарифу. Для підприємстввін складає 0,25*Т. Дійсний цей тариф з 2300до 700.
Знаходимовартість пільгового тарифу:
0,25*0,61=0,1525грн/кВт*год
Знаходимо затратикоштів на ел.ен. за добу:
75*0,1525*8=91,5грн
Знаходимо скількитеплоти виробляє нагрівач за добу:
0,063*8=0,504Гкал
Знайдемо скількидіб нам необхідно щоб виробити необхідну кількість тепла для мийної машини:
118,75/0,504=235діб
При цьому будезатрачено коштів на ел.ен.:
Знагрівач=235*91,5=21,5тис. грн
Строк окупностіскладе:
40,55/(33,9-21,5)=3,3роки
7.4 Розрахунокекономічної доцільності за рахунок підключення будівлі відпочинку локомотивнихбригад до котельні локомотивного депо
Дані длярозрахунку:
Фонд оплати праці одного оператора –1,96грн/місяць.
Необхідна кількість теплоти для будівлівідп. локомотивних бригад – 212,37Гкал
Витрата палива котлом на 1Гкал – 213,0 кг.у.п. /Гкал
Вартість 1,0 тис. м3природного газу – 1800 грн
Довжина теплотраси – 400м
Вартість 1м.п. теплотраси – 300грн
Ціна 1т вугілля – 700грн
Вартість 1Гкал – 285,5грн
В даному розділі приведений розрахунок економічноїдоцільності за рахунок демонтожа котельні будівлі відпочинку локомотивнихбригад і підключення цієї будівлі до котельні локомотивного депо.
Спочатку треба розрахувати грошові затрати на утримання цієїкотельні, які складаються з:
- затратина паливо
- затратина оплату праці операторам
Розрахуємо необхідну кількість т.у.п а потім вугілля, якенеобхідно для будівлі відпочинку локомотивних бригад.
212,37*213=45,23т.у.п
45,23/0,732=61,78т вугілля
де 0,732 – середнє значення калорійного еквіваленту
Знайдемо кошти, які необхідні на паливо
Звугілля = 61,78*700=43,25тис. грн.
Знаходимо необхідну кількість грошей для оплати операторамкотельні. Штат котельні складає – 4людини.
Зпраці= 4*1,96*12=94,08тис. грн.
Розраховуємо кошти, які необхідні на утримання цієї котельні
Ззагальні= 43,25+94,08=137,33тис. грн..
Розрахуємо коштинеобхідні на монтаж теплотраси
Зтраса=400*300=120тис. грн..
Знаходимо коштидля отримання необхідної теплоти котельною локомотивного депо.
Згаз=285,5*212,37=60,63 тис. грн.
Знаходимоекономію коштів
Е= Ззагальні-Згаз=137,33-60,63=76,7 тис. грн.
Строк окупностіданого проекту складе
120/76,7=1,6роки
7.5 Розрахунокекономічної доцільності встановлення інфрачервоного опалення
Дані длярозрахунку:
Потужністьвстановлюемого нагрівача – 20кВт;
Номінальнеспоживання газу be– 2,26м3/год
Ціна 1Гкал –285,5грн
Ціна 1тис. м3природнього газу – 1800грн
Ціна одного комплектунагрівача – 8964грн
Знайдемонеобхідну кількість нагрівачів вона дорівнює необхідну потужність поділити напотужність нагрівача
L=Рн/20=700/20=35шт
де L – кількість нагрівачів
Рн –необхідна потужність
Необхіднакількість коштів для закупівлі обладнання
О=35*8964=313740грн=313,74тисгрн
Вартість монтажускладає 30% від вартості обладнання
М=313,74*0,3=94,12тис.грн.
Загальні затрати
Зобщ=О+М=313,74+94,12=407,86тисгрн
Максимальнеспоживання газа за годину складе
Вгн=L* be=35*2,26=79,1 м3/год
З облікомдежурного режиму, який складає 30% витрати газа в основному режимі, витратигаза в опалювальний період складуть
Вг= Вгн(t1*114+kз*t2*114)=79,1(8*114+0,3*16*114)=115тис.м3
де t1, t2 – час роботи опалювальної системи восновному, дежурному режимі в рабочі дні.
114 – кількістьробочих днів в опалювальному періоді.
kз – коефиціент використання тепловоїпотужності нагрівача в дежурному режимі
Знайдемокількість коштів
Зн=115*1800=207000грн=207тис.грн
Знайдемонеобхідно кількість коштів необхідних для отримання тепла якщо водяне опалення
Зв.оп.=1099,14*285,5=313804грн=313,8тис.грн.
Річна економіякоштів складе
Е= Зв.от.-Зн=313,8-207=106,8тисгрн.
Знайдемо стрококупності проекту
407,86/106,8=3,8роки
8. ОХОРОНА ПРАЦІ
Загальнівідомості про підприємство
Даним проектомпередбачена реконструкція котельні електровозного депо «Жовтень» уХаркові. Котельня призначена для технологічних потреб депо, централізованоготеплопостачання систем опалення, вентиляції і гарячого водопостачаннякомунально-побутових підприємств, житлових і суспільних будинків.
Режим роботикотельні цілодобовий.
У котельнівстановлені два котли МЕ-4-1,4ГМ. Вони обладнані тягодутьовими машинами іживильними насосами.
Напруга мережізагального освітлення і живлення машин – 380/220 В, місцевого і переносного –12 В.
У зміну на котельніпрацює 14 людей, у обов'язки, яких входить підтримка у робочому стані усіхмашин і механізмів, а також контроль якості живильної води.
Аналіз потенційноїнебезпеки при експлуатації котельні
Керівництво тавідповідальність за безпечність експлуатації котлів, основного та допоміжногообладнання покладається на начальника котельні електровозного депо.
Котельні агрегатиі все обладнання котельні повинно знаходитися під постійним наглядом, як об’єктпідвищеної небезпеки. Тому безпосереднє цілодобове обслуговування котлоагрегатівта всього устаткування котельні здійснюється силами обслуговуючого персоналу.За час чергування оператори котлів слідкують за належною роботою котлів івсього обладнання котельні, суворо дотримуючись встановленого режиму роботикотлів.
Надійна іекономічна робота котельної установки в значній мірі залежить від правильноїорганізації водного режиму котлів. Черговий персонал хімічної лабораторії напротязі всієї зміни періодично стежать за якістю води, виконують хімічнийаналіз підживлювальної води, стежать за роботою деаераційної установки.
Надійність табезпечна робота котлів і допоміжного обладнання залежить від його належногостану та своєчасного проведення ремонтів.
В котельніслюсарі-ремонтники виконують поточний, або капітальний ремонти, вибір іпроведення якого регламентується планом проведення і станом обладнання. Впроміжках між цими видами ремонту можуть виконати ремонтні роботи, котрінеобхідно виконувати на діючому агрегаті: підтягування сальників запірноїарматури, усунення парування, течі води, усунення нещільностей в обмурівці,газоходах, повітроводах, добавлення, або зміна змазки підшипників обертаючихмеханізмів і т.п. Всі ці види робіт відносяться до дрібного ремонту, якийвиконується черговим слюсарем по обладнанню.
В котельні єнебезпечні та шкідливі виробничі фактори. Найбільш характерні з них наступні:небезпечні — електричний струм, розташування робочого місця, або місцяпроведення ремонту на висоті; шкідливі — можливість загазування повітря вробочій зоні, можливість утворення вибухово та пожежо небезпечних сумішей вприміщеннях подавання рідкого палива (мазуту). Представляють небезпечністьємності, працюючи під тиском (підігрівачі, деаератори, трубопроводи пару тагарячої води), підвищені рівні шуму і вібрації на робочому місці, підвищенатемпература поверхонь обладнання і повітря робочої зони, недостатняосвітленість робочих місць. Обслуговуючий персонал котельні зазнаєнервово-емоціональні напруги, пов’язані зі змінністю роботи та великоювідповідальністю за нормальний режим роботи обладнання.
Елементомпідвищеної пожежної небезпеки в комплексі котельні є установкамазутопостачання, яка включає в себе два надземних металічних резервуари длярідких присадок, а також установка очищення стокових вод, де можливе утворенняплівки мазуту на поверхні ливневої води.
Міри позабезпеченню безпечної експлуатації котельні
Даний проект розробленийз урахуванням забезпечення безпечних умов праці для обслуговуючого персоналукотельні.
Котлоагрегати тадопоміжне обладнання оснащені у відповідності діючим нормам і правилам,необхідними технологічними захисними пристроями, що вимикають котел в разіаварійної ситуації.
Будівля іконструктивні елементи котельні виконані з не згоряємих матеріалів. В котельнійзоні та приміщені деаераційної установки є по два виходи в протилежні сторони.
Для зручного ібезпечного обслуговування котлів і їх елементів встановлено постійні майданчикиі сходи з перилами. Для управління роботою та забезпечення нормальних умовексплуатації котли обладнані арматурою, контрольно-вимірювальними приладами іприладами безпеки, досяжними для нагляду і обслуговування.
Показниками, щохарактеризують мікроклімат, є:
1) температураповітря;
2) відноснавологість повітря;
3) швидкість рухуповітря;
4) інтенсивністьтеплового випромінювання.
Оптимальніпоказники мікроклімату поширюються на всю робочу зону, припустимі показникивстановлюються диференційовано для постійних і непостійних робочих місць.Оптимальні й припустимі показники температури, відносній вологості й швидкостіруху повітря в робочій зоні виробничих приміщень повинні відповідати значенням.
Припустимівеличини показників мікроклімату встановлюються у випадках, коли потехнологічних вимогах, технічним і економічним причинам не забезпечуютьсяоптимальні норми.
У виробничомуприміщені котельні на всі періоди року виконана природна притоково-витяжнавентиляція, яка розрахована на асиміляцію теплових надлишків. Об’єм притоковогоповітря, надходжуючого через віконні фрамуги, компенсує об’єм повітря надходжуючогов топки котлів і видаляємого дефлекторами, верхніми відкриваючими віконнимифрамугами та жалюзійними решітками. Вентиляція службово-побутових приміщеньпритоково-витяжна з механічним збудженням. Вентиляція забезпечує параметримікроклімату у приміщенні котельні відповідно до ДСН 3.3.6.042-99.
Вентиляціямазутонасосної виконана приточно-витяжною з механічним збудженням згідно СНиП II-35-76[11] і природна. Видаленняповітря передбачено в розмірі 2/3 з нижньої зони і 1/3 з верхньої зони. Витяжнавентиляція з природним збудженням передбачена із верхньої зони приміщення ізабезпечує однократний повітрообмін за годину. Притокове повітря мазутонасосноїподається в верхню зону приміщення. Вентиляція камери управління резервуарногопарку – витяжна з механічним збудженням і природна. Кількість вентиляційногоповітря визначено з розрахунку 10-ти разового повітрообміну за годину згідноСНиП II-35-76.
Вміст шкідливихречовин у повітрі робочої зони не повинен перевищувати допустимих концентраційзгідно ГОСТ 12.1.005.-88.
Для забезпеченнянормальних умов праці всі виробничі приміщення, а також допоміжні іслужбово-побутові освітлюються.
Для виробничихприміщень в денний час застосовується природне освітлення, а в вечірній інічний часи – штучне. Природне освітлення в виробничих приміщеннях здійснюєтьсячерез бокові вікна. Штучне освітлення здійснюється комбінацією загальногоосвітлення приміщення з місцевим освітленням робочих місць.
В якості джерелсвітла встановлено 20 люмінесцентних ламп потужністю 40 Вт типу ЛБ-40, ілампочок накалювання в службово-побутових приміщеннях та при вході в котельню.Для забезпечення необхідного напрямку світлового потоку електричні лампивстановлені в спеціальні плафони, які забезпечують захист очей від осліплюючоїдії. Для здійснення ремонтних робіт в котельні існує мережа штепсельних розетокнапругою 12 В. Живлення робочого і аварійного освітлення, яке теж передбаченездійснюється від різних КТП.
Норми освітленняприміщень котельні, яким задовольняє даний проект приведені в таблиці 8.1.
Робота деякогообладнання котельні супроводжується значним шумом, вібрацією і потрясінням. Дотакого обладнання можна віднести двигуни насосів, димососи, вентилятори.
Для захисту відшуму передбачені наступні заходи: у віконних прорізах передбачене подвійнеуплотнення притворів з застосуванням одного з наступних матеріалів:
— губчатої гумиТУ 38.005.204-71;
— пористої гумиТУ38.105867-79;
— пенополіурітану.
Таблиця 8.1 Нормиосвітлення приміщень котельніПриміщення Площина нормування освітленості та її висота від полу, м Розряд зорової роботи Нормативні значення При газорозрядних лампах При лампах накалювання Освітленість, лк Коефіц. запасу Освітленість, лк Коефіц. запасу
Котельна зала, насосні
Котли:
Майданчик обслуговування
Сходи котлів, проходи за котлами
0,8
На топках
0,0
IV
VI
VII
150
75
50
1,5
1,5
-
150
75
50
1,3
1,3
-
Приклеюванняприкладок до створок виконується за допомогою клею 88 НЦ (ТУ 38-105268-71). Длязамазки застосовані типоколові пластики.
Максимальнодопустимі рівні звукового тиску шуму, діючі більше 4 годин (ДСН 3.6.-037-99),яким відповідає даний проект зведені в таблиці 8.2.
Обмеження шуму наробочих місцях для людей з різними спеціальностями виконується різнимиметодами. Так пульт управління котельнею безпосереднє місце роботи операторівкотлів, розміщують в відділеному звукоізольованому приміщені. Кожний працівниккотельні повинен мати засоби індивідуального захисту від шуму – протишумовінаушники. Управління шумними машинами здійснюється дистанційно з пультауправління.
Таблиця 8.2 Максимальнодопустимі рівні звукового тиску шумуРобочі місця Рівні звукового тиску, дб в октавних смугах зі середньо геометричними частотами, Гц 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 Приміщення пультів управління 71 61 54 49 45 42 40 38 Робочі кімнати 74 65 63 53 50 47 45 44 Постійні робочі місця в котельній залі, а також робочі зони 94 87 81 78 75 73 71 69
Для запобіганнявібрацій від роботи двигунів насосів та димососів несучі конструкції будівлі імайданчики не повинні торкатися фундаментів машин.
Електропостачаннякотельні здійснюється від РУ-0,4 КВ трансформаторної підстанції ТП-36. Всірозподільні щитки і збірки розміщені в сталевих шафах, що робить неможливимдоторкання до токоведучих частин. Проводи і кабелі прокладені в кабельномуканалі, по конструкціям і по стінах на коробах, розташованих на висоті більше2,5м від полу.
Для захистуобслуговуючого персоналу від небезпечної для життя напруги всі металічнічастини, що нормально не знаходяться під напругою – заземлені. Захиснезаземлення високої і низької напруги виконується загальним. Для вирівнянняпотенціалів біля КТП виконаний зовнішній контур заземлення. Для заземленняпередбачений внутрішній контур заземлення, який зв’язує внутрішнє обладнаннякотельні з зовнішнім контуром.
Прийняті в проектіконструкції мають границю вогнестійкості згідно СНіП II-2-80ж для будов II ступеню вогнестійкості. В будівляхкотельні та мазутонасосної передбачений господарсько-протипожежний водопровідта приміщення для зберігання пожежного інвентарю. Передбачена пожежнасигналізація в побутових приміщеннях котельні, в приміщенні мазутонасосної,електрощитової, ГРП, і кожної зали. В якості пожежних сповіщувачіввикористовуються теплові датчики ТРВ-2, які встановлені у всіх вищевказанихприміщеннях. Датчики ТРВ-2 підключені до приймального пульту пожежноїсигналізації ППС-1.
При виникненніпожежі передбачається подача світлозвукового сигналу на пульт-табло з вказаннямприміщення, в якому виникла пожежа, і відключення притоково-витяжноївентиляції.
Внутрішнєпожежогасіння передбачається від внутрішніх пожежних кранів. Зовнішнє – зрезервуару запасу води V = 500,0 м3. Ємність резервуара визначена з умови зберіганняводи на пожежогасіння мазутного господарства на протязі 6 годин – 425,34 м3(СНиП II-106-79 п.9.16). Витрата водина внутрішнє тушіння пожежі приймається максимальною по будівлі котельні згідноСНиП II-35-76 і становить 12,6 л./сек.Витрата води на зовнішнє тушіння пожежі, як найбільша прийнята для тушіннярезервуарів мазуту і складається з витрати на приготування розчинупіноутворювача і витрат на охолодження горящого і сусіднього з ним резервуарівмазуту і складає 23,59 л./сек. Норми прийняті згідно СНиП 106-79. Також длятушіння резервуарів з мазутом передбачена система пожежогасіння зі стаціонарнихустановлених піно генераторів.
Розрахуноктеплової ізоляції трубопроводу
Для зниженнявтрат у навколишнє середовище необхідно збільшувати термічний опір поверхнінагрітого тіла. Це досягається нанесенням на нагріту поверхню шару тепловоїізоляції.
В котельні є великакількість труб, які розміщуються безпосередньо біля робочого місця оператора таінших працівників котельні, тому відкриті парові труби несуть потенційнузагрозу здоров’ю працівників. Отже теплова ізоляція виконує також захисну роль.В якості теплоізоляції використовують матеріали з низьким значеннямтеплопровідності і достатньо стабільними теплофізичними характеристиками.Теплоізоляційні матеріали виконують з органічної та неорганічної сировини. Напрактиці в якості теплоізоляційних матеріалів найпоширеніші такі як пробка,скловата, скло плівка, піношамот, шамотна та діатомітова цегла, пінопласт, вінідур,пінополіуретан.
При тепловіддачів умовах вільної конвенції і температурі навколишнього середовища t = 20 0С товщину ізоляціїможна обчислити за формулою:
σіз = 2,75 · (d1. 2 · λіз1, 35 · te1,73 ) · qе1,5, м,(8.1)
де d – діаметр трубопроводу, мм;
te – температура трубопроводу, 0С;
λіз – коефіцієнт теплопровідностіізоляції, Вт/м0С;
qе – лінійна щільність тепловогопотоку, Вт/м.
В котельні даногопроекту труба, підлягаюча тепловій ізоляції має діаметр 76 мм. Вона пролягаєпоруч з робочим місцем оператора і тому найбільш небезпечна. Проектомпередбачений тепло ізолюючий матеріал – скловата з коефіцієнтомтеплопровідності λ = 0,0372 Вт/м0С.Температура зовнішньої стіни ізоляції приймається t = 450С. Тепловий потік qe = 40 Вт/м.
σ із = 2,75·(0,0761,2·0,03721,35·2001,73)/401,5= 0,055 м.
9. ЦИВІЛЬНАОБОРОНА
Цивільна оборонаУкраїни – це державна система органів управління, сил та засобів для організаціїі забезпечення захисту населення від наслідків надзвичайних ситуаційтехногенного, екологічного, природного та воєнного характеру.[12]
У даному розділідипломного проекту розглядається питання «Надзвичайних ситуацій назалізничному транспорті».
Найнебезпечнішиминаслідками виробничих аварій (катастроф) є пожежі, вибухи, обвали, затоплення,утворення зон зараження, зіткнення об'єктів, що рухаються, і інші наслідки, щоприводять до знищення матеріальних цінностей і людських жертв.
З метоюнедопущення виникнення виробничих аварій на будь-якому виробництві необхіднопроводити відповідні заходи щодо попередження можливих причин їхньоговиникнення.
До таких заходіввідносяться: створення безпечних умов роботи робітників та службовців об'єкта;розробка заходів щодо безаварійної зупинки виробництва у випадку перебоїв унадходженні енергії, води або сировини; забезпечення стійкості керуваннявиробництвом у різних умовах; створення спецформирований і запасів матеріалівдля швидкої ліквідації недоліків і збоїв у роботі й т.п.
Обвали. Ці види виробничих аварійнайчастіше відбуваються через помилки при проектуванні споруджень. Неправильнийоблік навантажень або геологічних і гідрологічних умов, недогляду в процесіексплуатації споруджень можуть привести до руйнувань конструкцій.
При ліквідаціїнаслідків аварій, викликаних обваленнями й обвалами, організують оточення йохорону місць аварії, рятувальні роботи, що включають пошук, витяг і наданнямедичної допомоги потерпілим, аварійно-відбудовні роботи; короткострокове й капітальневідновлення.
Вибухи. Найчастіше на виробництвахтрапляються вибухи агрегатів і посудин, що працюють під тиском (котли, балони йін.), а також вибухи легкозаймистих і вибухонебезпечних речовин (пари бензину йлакофарбових розчинів, борошняний, цукровий або деревний пил, газ і ін.).
Вибухи приводятьдо руйнування споруджень, будинків і пристроїв, а також до пожеж і людськихжертв.
При ліквідаціїнаслідків вибухів оточуют і охороняють місце аварії, локалізують і ліквідуютьпожежі, короткострокове й капітальне відновлення об'єкта.
Пожежі. Більшість виробничих аварій(катастроф) супроводжується пожежами, що виникають у результаті вибухів,порушення комунально-енергетичних комунікацій і виробничих процесів.Локалізація й гасіння пожеж при виробничих аваріях і катастрофах дужезатруднена через відсутність прямих під'їздів до місця їхнього виникнення,утворення зон задимлення й загазованості.
Керівництвогасінням пожеж у цих випадках, як правило, приймає на себе відповідальнийпрацівник протипожежної служби міста (району), у його розпорядження надходятьпротипожежні формування об'єкта. Рятувальні роботи й евакуація потерпілихздійснюються одночасно з організацією робіт з гасіння пожежі.
Затоплення. У результаті руйнуваннягідротехнічних споруджень (гребель, дамб) можуть виникнути небезпечнікатастрофічні затоплення будинків, споруджень і населених пунктів. У першучергу приймаються заходи щодо порятунку людей і матеріальних цінностей, а потімусунення причин виниклого затоплення.
Для ліквідаціївиробничих аварій (катастроф) потрібні значні сили й засоби. До складу сил ГОдля цих цілей включаються об'єктові й територіальні формування ГО, у тому числігрупи загальної й ланки спеціальних розвідок.
Ліквідаціянаслідків великих виробничих аварій (катастроф) включає наступні види робіт:сповіщення робітників та службовців; ведення розвідки; організаціюкомендантської служби; порятунок людей, надання їм медичної допомоги йевакуацію; гасіння пожеж; локалізацію аварій на комунально-енергетичнихмережах; пристрій проїздів і проходів; виявлення загрозливим обвалом будинків іспоруджень; монтаж збереженого встаткування; організацію всебічногозабезпечення перерахованих робіт.
Виробничі аваріїй катастрофи на залізничному транспорті можуть бути двох видів. Це аварії(катастрофи), що відбуваються на виробничих об'єктах, не зв'язанихбезпосередньо з рухом поїздів (заводи, депо, станції й ін.), і аварії поїздівпід час руху. Перший вид аварій (катастроф) для об'єктів залізничноготранспорту носить загальний характер. Другий — має специфічний характер,пов'язаний з важкими наслідками й перервою в русі поїздів.
До стихійних лих,які можуть викликати аварії (катастрофи) на залізничному транспорті абобезпосередньо завдати матеріальної шкоди й привести до людських жертв наоб'єктах залізничного транспорту, відносяться: землетрусу, повені, обвали,урагани, пожежі й т.п.
Лісові й торф'яніпожежі можуть виявитися небезпечними для залізничних об'єктів при виникненніабо поширенні в безпосередній близькості від них. Щоб уникнути впливу лісових іторф'яних пожеж залізничні об'єкти (станції, перегони, штучні споруди й ін.)відокремлюють від лісових торф'яних масивів протипожежними загороджувальнимисмугами й канавами.
Щоб уникнутишкідливих впливів деяких видів стихійних лих на залізничні об'єктипередбачаються відповідні інженерні спорудження. Так, для захисту залізничноїколії від кам'яних і сніжних обвалів споруджують спеціальні галереї й підпірністінки. Від розмиву земляного полотна влаштовують водовідвідні йберегоукріплювальні спорудження (канави, дамби, траверси й ін.).
Виробничі аваріїй катастрофи, що відбуваються на об'єктах залізничного транспорту, так само, які на об'єктах народного господарства, як правило, є результатом порушенняправил технічної експлуатації, технологічних процесів при виробництві й ремонтірухомого складу, несвоєчасному й неякісному технічному обслуговуванні, а такожвпливу деяких ще маловивчених явищ природи.
У Міністерствітранспорту й зв'язку України, на дорогах і їхніх відділеннях створеніспеціальні служби забезпечення безпеки руху поїздів. Її представники здійснюютьконтроль за суровим дотриманням «Правил технічної експлуатації» іінструкцій із всіх служб (експлуатації, колії, локомотивному й вагонномугосподарству, зв'язку і ін.), періодичну перевірку знань всіх цих інструкційпрацівниками залізниць, проводять розслідування причин аварій і ведуть роботуіз профілактики аварій. Особлива увага служба забезпечення безпеки руху поїздівприділяє питанням утримання колії й штучних споруд, дотриманню габаритів на залізницях,змісту й ремонту рухомого складу й пристроїв зв'язку й СЦБ.
На залізничнихстанціях і вузлах на порівняно невеликій території звичайно зосереджуєтьсявелика кількість вагонів з різними вантажами, у тому числі з вогненебезпечними(ГСМ), вибухонебезпечними (ВВ) і отруйними речовинами (СДЯВ). Тут же можутьбути поїзда з людьми. Вагони в поїздах і на сусідніх коліях перебувають убезпосередній близькості друг від друга, що створює небезпеку швидкогопоширення вогню, а доступ пожежних засобів до місця горіння затруднений черезвідсутність проїздів і проходів, особливо поперек залізничних колій. Прокладкапожежних шлангів поперек колій затруднена, шланги доводиться прокладати підрейками, проробляючи поглиблення в баласті. Цистерни із ГСМ, ВВ легко займаютьсявід нагрівання, поширюючи горіння на більші площі. Вибухи цистерн можутьутворити зони небезпечного зараження.
Ліквідація пожежна території залізничних станцій і вузлів пов'язана з необхідністю виводусоставів з території станції на перегони, тупики й під'їзні колії. У першучергу підлягають виводу поїзда з людьми й небезпечними вантажами. Наелектрифікованих ділянках у випадку виникнення пожеж варто знеструмитистанційні колії й використовувати тепловози для розосередження составів.
З огляду на підвищенупожежонебезпеку об'єктів залізничного транспорту й складність гасіння пожеж, назалізницях і їхніх відділеннях створені спеціальні протипожежні служби. Навеликих залізничних станціях і вузлах передбачається система пожежноговодопостачання, пожежні поїзди, пожежні депо й спеціальні формування ГО.
На об'єктахзалізничного транспорту для гасіння пожеж широко застосовують воду, а такожпінні й вуглекислотні вогнегасники. Вода може подаватися із системизалізничного водопостачання або з наявних відкритих джерел (рік, озер іставків), а також з міських систем водопостачання за допомогою насосних станційна автомобільному ходу (пожежних цистерн АЦ-30, пожежних автомобілів іповітряно-пінного гасіння АВ-40 і мотопомп типу М-600).
При значномувіддаленні води від пожежі можуть використовуватися трубопровідні пожежніпідрозділи військових частин.
Для зниженняпожежонебезпеки поїзда з пально-мастильними й вибуховими речовинами поможливості пропускаються через великі залізничні вузли без зупинки абоприймаються на спеціально відведені для них колії, вилучені відприемоотправочных пасажирських і вантажних колій.
Гасіння пожеж упасажирських і вантажних поїздах у колії проходження покладається на поїзнібригади й провідників пасажирських вагонів. На станціях за стан протипожежногозахисту несе відповідальність начальник станції (начальник ГО об'єкта). У йогорозпорядженні є формування ГО й засобу пожежогасіння.
Роботами зліквідації наслідків аварій і катастроф керує, як правило, начальник відділкузалізниці (начальник ГО відділення дороги). Роботи ведуться безупинно.[2]
Таким чином,підприємства залізничного транспорту відіграють важливу роль у створеннібезпечних умов та ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій. Cвоєчасна організація тафункціонування цивільної оборони на залізничному транспорті дозволяє своєчаснореагувати на зміни та виконувати свої обов’язки перед державою.
ВИСНОВОК
Локомотивне депопотребує для технологічних цілей і опалення цехів теплоносій який виробляєтьсяв котельній локомотивного депо.
В проекті виконанийаналіз можливості забезпечення потреб депо теплом з меншими затратами на йоговиробництво.
Після вивченняобладнання котельні і локомотивного депо було прийнято рішення про перевідкотла з парового режиму на водогрійний режим. В даному випадку це доцільно такяк в депо пара необхідна лише для хімчисткияку можна забезпечити відповідним теплоносієм за допомоги встановленняпарогенератору безпосередньо на об’єкті, а тому захід з переводу котлів наводогрійний режим дає можливість економії палива до 20%. Також було прийняторішення про заміну пальника ГМ на більш сучасний пальник фірми Weishaupt (Німмечина), що дає можливістьпідвищення ККД котла до 2,0% за рахунок оптимальної організації структурифакелу та більш якісного змішування повітря та пального, а також зменшеннявитрат електроенергії з встановленням частотного регулювання на димососі.
Було розглянутовстановлення гідродинамічного нагрівача на мийну машину ММД-12, якавикористовує теплоносії температурою не менше 950С для чистки коліснихпар та різних деталей електровозу. Це встановлення дає можливість працюватимийній машині незалежно від котельні і економити кошти на вироблення тепла.
Встановленняпроменевого опалення в деяких цехах локомотивного депо замість водяногоопалення дає нам можливість економії природного газу на 30%-40%
Також булорозглянуто перевід будівлі відпочинку локомотивних бригад яка опалюєтьсявугільною котельною підключенням до котельні локомотивного депо.
Був зробленийтехніко економічний розрахунок усіх наведених вище заходів. Таким чином, булодоведено, що запропоновані заходи сприятимуть більш ефективній та енергетичнодоцільній роботі електровозного депо «Жовтень».
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
/>/>/>/>/>1. «Инструкция по нормированию расхода котельно–печного топлива,тепловой и электрической энергии», М: Экономика, 1971.
2. Інструкція з нормування витрат тепла і палива для стаціонарних установокзалізничного транспорту, Київ-2003, 154с.
3.Глущенко Л.Ф., Шевцов Д.С., Кунцевич Б.В. " Переводпромишленно-отопительных котлов с парового на водогрейный режим." – К.,«Будівельник», 1982 – 57с.
4.Роддатис К. Ф., Полтарецкий А. Н. «Справочник по котельным установкаммалой и средней производительности.» – М., «Энергоатомиздат»,1989 – 286 с.
5. Збірник типових енергоощадних заходів у теплоенергетиці, Київ-2008
6. Каталог теплогенераторов УГД «Термет»-2003.
7. Каталог продукції ООО «Спецмаш» 2004р.
8. СправочникПромышленная теплоэнергетика и теплотехника /Под общ. ред. В.А. Григорыва, В.М.Зорика — 2е изд. перераб. — М: Энергоатомиздат, 1991 — 588 с.
/>/>/>/>/>9. Сибаров Ю.Г. идр. «Охрана труда на железнодорожном транспорте», М: Транспорт, 1981.— 112 с
10. Логунов Л.Ф.,Осипов Г.Л. «Борьба с шумом в машиностроении», М: Машиностроение,1980.-285 с.
11. Справочникпроектировщика «Защита от шума», М: Стройиздат,1974
12. Закон України № 2974-ХІІ від 3 лютого 1993 р. «Про цивільнуоборону України» із змінами і доповненнями
13.Гражданська оборона на залізничному транспорті: Підручник для вузівзалізничного транспорту/ І.І. Юрпольский, Г. Т. Ільін: Транспорт,1987- с.272.
14. Положення«Про цивільну оборону України», постанова Кабінету Міністрів України.