Улучшение теплового и гидравлического режима системы теплоснабжения п. Победа г. Хабаровска

системы теплоснабжения п. Победа г. Хабаровска" width="223" height="46" align="BOTTOM" border="0" />


б) средняя температура нагреваемой воды



в) коэффициент теплоотдачи от греющей воды к стенке пластины:



г) коэффициент тепловосприятия от стенки пластины к нагреваемой воде:



д) коэффициент теплопередачи, принимая j = 0,8:



е) требуемая поверхность нагрева водоподогревателя ІI ступени:



ж) количество ходов (или пакетов при разделении на одноходовые теплообменники):



Принимаем два хода

з) действительная поверхность нагрева водоподогревателя IІ ступени:



и) потери давления ІI ступени водоподогревателя по греющей воде, принимая j = 1 и Б = 3:



по нагрваемой воде j = 1,5 и Б = 3:



Обозначения теплообменников I и II ступени:


,


2.2 Подбор насосов


Для обеспечения гидравлического режима в соответствии с пьезометрическим графиком тепловой сети необходимо подобрать подкачивающие (повысительные), циркуляционные и смесительные насосы.

При выборе подкачивающих насосов устанавливаемых на обратном трубопроводе в соответствии с пунктом 3.5 [18], следует принимать:

подачу насоса – по расчетному расходу воды на вводе в тепловой пункт,

напор – в зависимости от расчетного давления в тепловой сети и требуемого давления в присоединяемых системах потребления теплоты.

По расходу G=150 м3/час и требуемому напору H=55 м выбран насос марки К45/55 в количестве четырех штук (один резервный).

При выборе смесительных насосов для системы отопления, устанавливаемых в соответствии с пунктом 3.4 5 [18] на перемычке между подающим и обратным трубопроводом, следует принимать:

напор – на 2-3 метра более потерь в системе отопления;

подачу насоса по формуле:


(2.1)


где Gdo расчетный максимальный расход воды на отопление из тепловой сети, м3/час;

u – коэффициент смешения (для параметров 125-70 и 95-70 равен 1,2)

По напору 5 м и расходу 132 м3/час выбран насос марки ЦНШ-80 с частотой вращения 2000 об./мин. в количестве трех (один резервный).


3. Автоматизация теплового и гидравлического режима ЦТП


3.1 Цели и задачи автоматизации


Средства автоматизации (контроль, автоматическое регулирование, защита оборудования, блокировка и сигнализация) теплового и гидравлического режима ЦТП запроектированы в целях:

- безопасной работы;

- сокращения численности обслуживающего персонала;

- экономии теплоты и электроэнергии;

- учета отпущенной тепловой энергии и холодной воды.

Уровень автоматизации технологической схемы выбран в зависимости от технологических требований и экономической целесообразности.

Задачи автоматизации ЦТП:

- местный контроль параметров (температура и давление теплоносителя в подающем и обратном трубопроводе, на перемычке, до и после теплообменных аппаратов);

- регулирование подачи теплоты на отопление и горячее водоснабжение;

- пуск и остановка оборудования;

- регулирование давления;

- учет тепловой энергии и холодной воды;

- блокировка оборудования;

- сигнализация о рабочем состоянии оборудования (рабочая и аварийная);


3.2 Принципы работы локальных схем автоматики


Приборы первого уровня автоматизации работают по общепринятым правилам. При включении и отключении насосного оборудования предусмотрена блокировка работы электродвигателей повысительно-циркуляционных и подмешивающего насосов. Резервные насосы сблокированы с основными насосами по принципу “начало работы резервного оборудования при отключении основного”.

Регулирование температуры в подающем трубопроводе горячего водоснабжения осуществляется с помощью клапана на подающем трубопроводе сетевой воды к теплообменнику второй ступени. При повышении температуры в подающем трубопроводе горячего водоснабжения выше требуемой происходит прикрывание клапана сетевой воды на теплообменник второй ступени. При понижении температуры происходит обратный процесс.

Приготовление теплоносителя для системы отопления производится с помощью трехходового смесительного клапана по графику регулирования в зависимости от температуры наружного воздуха. При повышении температуры на подающем и обратном трубопроводе системы отопления происходит увеличение подмеса воды из обратного трубопровода. При понижении соответствующих температур в подающем трубопроводе системы отопления происходит уменьшение подмеса воды из обратного трубопровода.

Защита системы отопления от повышения давления производится установкой регулирующего клапана, настроенного на поддержание давления в системе отопления не более 6 кг/см2. Клапан, с регулированием давления «после себя», при увеличении давления сверх установленного, прикрывается, тем самым, понижая давление. При понижении давления происходит открытие клапана, сопротивление клапана уменьшается и за счет этого давление после клапана возрастает.

Аналогичный клапан установлен и на вводе водопровода к теплообменнику горячего водоснабжения.


3.3 Приборы и средства автоматизации


Приборы и средства автоматизации принципиальной схемы ЦТП представлены в таблице 3.1.


Таблица 3.1 – Приборы и средства автоматизации

4. Организация строительного производства


По заданию на дипломное проектирование в разделе организация строительного производства необходимо разработать проект производства работ на реконструкцию участка теплосети участке Руднева 33-45 в составе: календарный план производства работ, графики поступления на объект строительных конструкций и потребности в рабочих кадрах, технологические схемы с описанием последовательности и метода работ.

Монтажная схема и продольный профиль участка теплосети приведен в на листе 5 графической части дипломного проекта.


4.1 Определение объемов земляных работ


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


(4.1)


где Fср - средняя площадь поперечного сечения, м2;

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

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

L – длина расчетного участка;

Средняя площадь поперечного сечения Fср определяется по формуле:


(4.2)


где b – ширина траншеи по низу, принимается в зависимости от размера канала при подземной канальной прокладке;

hср – полусумма глубин траншеи в начале и конце участка.

Расчеты по (4.1-4.2) сведены в таблицу 4.1.


Таблица 4.1 Ведомость объемов земляных работ

№

уч.

Рабочая

отметка

Полусумма рабочих отметок

Поправка

 Расчетная площадь поперечного сечения Fср., м2 Длина участка L, м Объем работ, Vр, м3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1,30

2,10

1,85

1,81

1,87

1,14

1,30

2,00

1,40

1,70

1,97

1,83

1,84

1,50

-

1,65

1,7

0

0

0

0

0

-

0

0

7,99

9,79

8,84

8,91

6,75

-

7,67

7,99

33

40

52

80

69

-

39

22

264

392

460

713

465

-

299

176
ИТОГО 335 2769

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

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

Объем грунта, необходимого для засыпки траншеи определяется по формуле:


(4.3)


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

Vр – объем траншеи по геометрическим обмерам (расчетный);

Vс – объем сооружения, м3;

Ко.р. – коэффициент остаточного разрыхления.



Объем грунта, подлежащего выгрузке на транспорт:


(4.4)


где Vтр. – объем отвозимого грунта, м3



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


(4.5)


где Vр.д. – объем ручной доработки; b – ширина траншеи по дну; m – крутизна откоса выемки; hр.д. – глубина доработки (принята 0,1м); L – длина траншеи, м.



Определенные объемы земляных работ сведены в таблицу 4.2.


Таблица 4.2 – Баланс земляных масс

Наименование работ Объем грунта, м3

Выемка Насыпь Транспорт
Механизированная разработка грунта в траншее 2769 2087 682
Ручная доработка 103,8
Обратная засыпка 2087

4.2 Подбор оборудования для производства строительно-монтажных работ


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

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

При определении требуемых параметров экскаваторов необходимо построить поперечное сечение траншеи в наиболее заглубленном месте (Рис 4.1).


Рис. 4.1 - Схема определения размеров отвала грунта и радиуса выгрузки экскаватора

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

Поперечное сечение отвала определяется по формуле:


(4.6)


где Fтр. – поперечного сечения траншеи, м2; Fс – площадь поперечного сечения укладываемых коммуникаций, м2; Кпр. – коэффициент первоначального разрыхления грунта в долях единицы.



Размеры отвала грунта:


(4.7)

(4.8)


где bотв. – ширина траншеи по дну, м;

hотв. – высота отвала, м;

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


,


Требуемый радиус выгрузки определяется:


(4.9)


где а – берма траншеи (не менее 0,5м)



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

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

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

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


(4.10)


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

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



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

Выбираю кран КС-4561 и трубоукладчик ТГ-61.

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

Технические характеристики бульдозера:

тип отвала: неповоротный

длина отвала: 2,56 м

высота отвала: 0,8 м

мощность: 75 л.с.

управление: гидравлическое


4.3 Основные решения по производству работ


4.3.1 Метод производства работ

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

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

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

4. Кислород на строительной площадке требуется для резки металла

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

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

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


Nобщ./12 = n [шт]. 721/12 = 60 шт.


Где Nобщ. – общее количество лотков

n – количество мест складирования.

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

Площадь складирования лотков составляет:

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

Площадь складирования труб:

принимаю, количество труб укладываемых возле бровки траншеи из расчета, что вылет стрелы крана составляет 7м, а длина одной трубы 11м, 6 штук. Следовательно:


Lобщ. / 66м = l [шт]. 1594/66 = 24 шт.


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

l – количество мест складирования труб

Следовательно на строительной площадке нужно 24 места под трубы.


4.3.2 Определение трудоемкости строительно-монтажных операций

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

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


(4.9)


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

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

8 – продолжительность рабочей смены, ч.

Результаты расчетов приведены в приложении Г


4.4 Расчет основных технико-экономических показателей


Продолжительность монтажа теплосети – 16 дней

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

Средняя производительность по строительству составила – 105 %

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

Максимальное количество работников – Nmax. – 15 человека

Среднее количество работников – Nср. – 8,56 человека

Коэффициент механизации производства – К = 0,09


4.5 Контроль качества производства работ


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

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

Состав актов на скрытые работы:

проверка уклона трубопроводов

проверка внутренней поверхности труб (определяется просвечиванием)

наружная поверхность труб (качество очистки)

антикоррозионное покрытие (материал)

тепловая изоляция (материал, толщина, корка)

строительная конструкция прокладки (№ чертежа)

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

5. Экономика


5.1 Основы ценообразования строительной продукции в условиях рынка


Механизм формирования цен на строительную продукцию базируется на нормативных методах. Сметная стоимость строительной продукции на территории Российской Федерации определяется на основе МДС 81-1.99.

Сметная стоимость строительно-монтажных работ (СМР) сумма денежных средств для осуществления строительства в соответствии с проектной моделью.

Сметная стоимость является основой для определения размера капитальных вложений, финансирования строительства, формирования договорных цен на строительную продукцию, расчетов за выполненные подрядные работы.

В составе дипломного проекта выполнен локальный сметный расчет на реконструкцию участка квартальной тепловой сети.

Локальная смета составлена на основе сметно-нормативной базы, введенной в действие с 1.01.1984 г.

Для определения сметной стоимости СМР в ценах 2001 г. использован базисно-индексный метод. Расчетные индексы по видам работ к базе 1984 г. по состоянию на 1.04.2001 г. (Данные РегиоСтройИнформ).

По локальному сметному расчету определены все затраты, связанные с выполнением СМР, которые включают прямые затраты, накладные расходы и сметную прибыль. При разработке локальной сметы учитывались по сборникам ЕРЕР открытые и закрытые расценки. По открытым расценкам дополнительно учитывались на материальные ресурсы по СНиП IV-4-84 и прейскуранту 06-08 (оптовые цены на железобетонные и бетонные изделия и конструкции).

Для расчета приняты рекомендуемые нормы накладных расходов и сметной прибыли. Сметный расчет выполнен на основе исходных данных.

На основе сметного расчета в составе сметной документации сформирована договорная цена. Принятая заказчиком и подрядчиком договорная цена может быть пересмотрена по согласованию сторон. За итогом договорной цены показывается отдельной строкой сумма НДС.


5.2 Локальная смета на реконструкцию квартальной теплотрассы


Для формирования локальной сметы использованы следующие исходные данные:

Наименование объекта – Хабаровские тепловые сети (п. Победа, ул. Руднева № д. 33-45)

Территориальный район строительства - X (ЕРЕР-84, приложение 2)

Районный коэффициент к заработной плате - 1,3 (ЕРЕР-84, приложение 8)

Накладные расходы на СМР - 25,8 % (по установленным нормативам)

Сметная прибыль - 8 % (по установленным нормативам)

Коэффициент перехода от суммы накладных расходов к затратам труда - 0.0092

Доля заработной платы в составе накладных расходов - 0.18

Коэффициент перехода от заработной платы машиниста к затратам труда - 1,29

Индекс перехода от цен 1984 года к ценам 2001 года - 26,5

Объем работ принят в соответствии с конструктивными решениями по технологическим схемам. Локальная смета на реконструкцию квартальной теплотрассы приведена в приложении Д. Договорные цены реконструкцию квартальной теплотрассы приведены в таблице 5.1.


Таблица 5.1 – Ведомость договорных цен

Заказчик (генподрядчик) ____________________________

Генподрядчик (субподрядчик) ________________________

Составлена на основе локального сметного расчета и является приложением к договору подряда (субподряда) № 1 от 15.06.2001 г.

На реконструкцию участка тепловой сети

Ведомость свободной (договорной) цены на 357713 рублей

№ сметы Наименование объекта работ и затрат Сметная стоимость Договорная цена, т.руб.


Строительных работ, т.руб. Монтажных работ, т.руб. Прочие, т.руб.
1 Реконструкция квартальной теплотрассы. Строительно-монтажные работы. - 259,212 - 259,212

Прочие работы, относящиеся к деятельности подрядных (15%) - - 38,882 38,882

ИТОГО
259,212 38,882 298,094

НДС (20%)


59,618

ИТОГО с НДС


357,713

Руководитель предприятия (организации) заказчика

Руководитель генподрядной (субподрядной) монтажной организации


5.3 Расчет годовых эксплуатационных затрат


5.3.1 Общие положения по расчету годовых эксплутационных затрат

В своей деятельности предприятие руководствуется принципами хозяйственного расчета в основу которого положена самоокупаемость. Основным показателем работы предприятия является себестоимость тепловой энергии. Снижение себестоимости можно достигнуть применением наиболее актуальных технологий в строительстве, эксплуатации, снижении тепловых потерь, применением автоматизированных систем управления, подготовкой квалифицированного персонала.

Годовые эксплутационные затраты одна из важных статей расходов.

При работе тепловой сети, в процессе её эксплуатации, возникают следующие затраты:


(5.1)


где Ст.э. - затраты на тепловую энергию

Са – амортизационные отчисления на полное восстановление первоначальной стоимости

Ск.р. – затраты на капитальный ремонт

Ст.р. – затраты на текущий ремонт

Сфзп – фонд заработной платы

Ссн. – отчисления на социальные нужды

Супр. – отчисления на управление, охрану труда и технику безопасности


(5.2)


Т – тариф на тепловую энергию бытовых потребителей

Q – годовой расход тепловой энергии

Тарифы на тепловую энергию введены в действие с 01.02.2001г. на основе решения региональной энергетической комиссии Хабаровского края.


5.3.2 Расчет и смета годовых эксплуатационных затрат

Исходные данные к расчету годовых эксплуатационных затрат

годовой расход тепловой энергии системы теплоснабжения Q=21803 Гкалл/год

тариф на тепловую энергию Т = 195 руб/Гкалл+20%НДС=259,212 руб./Гкалл

сметная стоимость СМР по системе теплоснабжения – 259,212 тыс.руб

норма амортизационных отчислений в процентах (%) от сметной стоимости СМР – 4%

нормы затрат на капитальный ремонт в процентах (%) от сметной стоимости СМР – 2%

нормы затрат на текущий ремонт в процентах (%) от сметной стоимости СМР – 1.2%

количество обслуживающего персонала – 2 слесаря III разряда

должностной оклад – 2100 руб.

районный коэффициент – 1.3

дальневосточная надбавка – 1.3

премия к должностному окладу - 20%

единый социальный налог – 35,6%

норма отчислений на управление, охрану труда и технику безопасности – 30%

Результаты сведены в таблицу 5.2.


Таблица №5.2 - Смета годовых эксплутационных затрат

Элементы затрат Затраты, рубгод Проценты
Затраты на тепловую энергию 5101902 96,56
Амортизационные отчисления 11411 0,21
Затраты на текущий ремонт 3423 0,06
Затраты на капитальный ремонт 5705 0,10
Отчисления от ФЗП 96768 1,83
Отчисления на социальные нужды 35320 0,66
Отчисления на управление, охрану труда и технику безопасности 29030 0,54
Всего 5286656 100,00

Себестоимость тепловой энергии составляет:


®


Основные технико-экономические показатели проекта сведены в таблицу 5.3.

Таблица №5.3 - Основные технико-экономические показатели проекта

Наименование показателей Единицы измерения Количество

Годовая производительность

Часовая производительность

Сметная стоимость

Договорная цена

Эксплуатационные затраты

Гкал/год.

т/ч.

руб.

руб.

руб.

21803

31,64

259212

357712

5286656

5.4 Основные направления по экономии энергоресурсов в системе теплоснабжения


Тепловые сети являются весьма дорогостоящими сооружениями, на их строительство и эксплуатацию затрачиваются значительные средства. В связи с повышением требований к чистоте воздушного бассейна городов и поселков крупные тепловые станции стали сооружать за пределами городской черты на значительном расстоянии от районов теплового потребления. Это вызывает необходимость строительства протяженных транзитных магистралей, что в свою очередь требует увеличения капитальных затрат. Бесперебойная и экономичная работа систем централизованного теплоснабжения зависит главным образом от качества строительства тепловых сетей и от того, насколько правильно осуществляется их техническая эксплуатация.

Основным фактором снижения стоимости строительства тепловых сетей является применение новых эффективных конструкций и материалов, прогрессивных методов строительства при комплексной механизации строительно-монтажных работ.

Стратегия теплосбережения основана на трех основных направлениях: учете тепла, тепло аудите и регулировании теплопотребления.

Для этого необходимо:

Большое внимание уделять вопросам экономии топливно-энергетических ресурсов. Переходить на независимые схемы присоединения потребителей, внедрять телемеханику и создавать АСУ систем теплоснабжения. Применять приборы учета воды и тепловой энергии, обеспечивать теплоснабжение города в оптимальных экономических режимах. Оперативно выявлять и устранять отказы в работе оборудования, ликвидировать утечки в тепловых сетях и подвалах здания, переходить на