2
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СВЕДЕНИЙ ПО ИТП, СИСТЕМАМ
АВТОМАТИЗАЦИИ, ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПРОЕКТА 5
1.1. Назначение ИТП 5
1.2. Анализ схем автоматизации ИТП, их функциональные
характеристики 6
1.3. Общее описание объекта проектирования 8
1.4. Техническое задание на разработку системы автоматизации
теплового пункта 10
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ИТП 26
2.1. Определение расчетных тепловых нагрузок 26
2.2. Определение расходов теплоносителя в ИТП 28
2.3. Подбор теплообменного и насосного оборудования 31
2.4. Разработка функциональной схемы системы автоматизации
теплового пункта 38
2.5. Расчет и подбор средств автоматизации 40
2.6. Разработка схем подключения оборудования 50
2.7. Разработка УУТЭ для автоматизированного ИТП 51
ГЛАВА 3. ЭКОНОМИКА, БЕЗОПАСНОСТЬ РЕШЕНИЙ ПРОЕКТА И
ЭКОЛОГИЯ 53
3.1. Определение сметной стоимости автоматизированного ИТП 53
3.2. Охрана труда при эксплуатации оборудования 62
3.3. Охрана окружающей среды 67
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 73
3
ВВЕДЕНИЕ
Целью выпускной квалификационной работы является разработка
проекта автоматизированного ИТП, систем дистанционного управления,
технологической защиты, теплотехнического контроля, технологических
блокировок и сигнализации, а также учета тепловой энергии.
В соответствии с поставленной целью определены следующие задачи:
- обоснование необходимости контроля, регулирования и сигнализации
технологических параметров;
- выбор и описание средств автоматизации, разработка системы
автоматического регулирования, дистанционного управления,
технологической защиты, теплотехнического контроля;
- расчет экономической эффективности при внедрении средств
автоматизации ИТП;
- рассмотрение вопросов охраны труда на объекте.
Предмет исследования – автоматические системы распределения,
контроля и учета тепловой энергии в автоматизированном ИТП.
Объект исследования – автоматизированный индивидуальный
тепловой пункт системы теплоснабжения жилого многоквартирного дома.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трёх глав,
заключения, списка использованной литературы.
В первой главе представлены общие сведения о проектировании
автоматизированных ИТП, архитектурно-строительная характеристика
объекта, выполнено обоснование необходимости контроля, регулирования и
сигнализации технологических параметров.
Во второй главе выполняется разработка проекта автоматизированного
ИТП, определяются расчетные тепловые нагрузки и расходы теплоносителя,
производится расчет и подбор оборудования автоматизированного ИТП,
выбор и описание средств автоматизации, монтажа и наладки системы
4
автоматического регулирования; проектирование узла учета тепловой
энергии в ИТП.
В третьей главе решаются вопросы определения сметной стоимости
монтажа автоматизированного ИТП в многоквартирном доме, вопросы
охраны труда при эксплуатации оборудования автоматизированного ИТП.
В заключении обобщаются результаты теоретической и практической
разработки ВКР, формулируются выводы, предложения и рекомендации по
использованию результатов работы;
В списке использованной литературы приводится перечень всех
литературных источников, в том числе электронных, которые
использовались при написании выпускной квалификационной работы.
5
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СВЕДЕНИЙ ПО ИТП, СИСТЕМАМ
АВТОМАТИЗАЦИИ, ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ПРОЕКТА
1.1. Назначение ИТП
Индивидуальный тепловой пункт (ИТП) - это одна из важнейших
составляющих местных систем теплоснабжения объектов.
От его характеристик зачастую зависит регулирование и качество
системы отопления и горячего водоснабжения (ГВС), а также общая
эффективность потребления тепловой энергии.
ИТП располагается в отдельно расположенном помещении, и он
включает в себя элементы, обеспечивающие подключение системы горячего
водоснабжения и отопления к центральной тепловой сети.
Из-за возможных различных типов конструкции, а также своей
относительной компактности и функциональности, в настоящее время ИТП
получили название блочных (рис. 1.1).
6
Рис. 1.1. Схема ИТП
1.2. Анализ схем автоматизации ИТП, их функциональные
характеристики
В тепловом пункте используется блоки оборудования (рис. 1.2) для
обеспечения требуемой циркуляции в системе отопления (насосы
циркуляционные) и качественного регулирования температуры
теплоносителя (клапаны регулирующие с электрическим приводом,
контроллеры с задатчиками температуры) [1].
7
Рис. 1.2. Схема индивидуального теплового пункта с контроллером,
регулирующим клапаном и циркуляционным насосом
Цели и задачи автоматизации.
Одной из важнейших характеристик современного теплового пункта
является присутствие приборов учета тепловой энергии, что в настоящее
время предусмотрено современными строительными нормами и правилами.
В тепловом пункте необходимо размещать оборудование, арматуру,
устройства защиты и контроля, автоматизации и управления, с помощью
которых выполняют [1]:
- регулировку температуры теплоносителя в соответствии с погодными
условиями;
- регулирование и контроль параметров;
- учет тепловых нагрузок, затрат теплоносителя и конденсата;
- регулирование расхода теплоносителя;
- защиту местной системы теплоснабжения от внезапного повышения
температуры или давления теплоносителя;
- комбинированное тепловое обеспечение с применением тепловой
энергии от альтернативных источников.
8
1.3. Общее описание объекта проектирования
Рассматриваемое административное здание имеет следующие
габаритные размеры в плане: 84,018,0 м.
Высота этажей составляет 3,0 м.
Поэтажная связь осуществляется лестницами.
На первом этаже расположены следующие помещения: просторный
вестибюль, через который имеются выходы на лестничную клетку и в
коридоры; рабочие кабинеты, административные помещения, помещения для
обслуживающего персонала, медпункт, помещение охраны, а также мужской
и женский санузлы.
На втором этаже расположены следующие помещения: рабочие
кабинеты, кабинеты для проведения переговоров, архив, лаборантская,
кабинет для просмотра фильмов, входные группы, буфет для персонала и
посетитлей, компьютерные классы.
Предусмотрены мужской и женский санузлы.
На третьем и последкющем этажах располагаются рабочие кабинеты.
Также предусмотрены мужской и женский санузлы на каждом этаже.
Технико-экономические показатели представлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1
Технико-экономические показатели здания
Показатель
Значение
Площадь участка застройки, м. кв.
13280
Этажность, эт
3
Общая площадь, м. куб.
4311,1
Строительный объем, м. куб.
25674,6
В отделке помещений применены качественные, долговечные
материалы, имеющие паспорта соответствия, сертификаты пожарной и
санитарно-гигиенической безопасности.
Двери внутренние – пластиковые, металлические и деревянные.
9
Полы
- вестибюли, холлы, комнаты отдыха, коридоры, и подсобные
помещения, тамбуры, лестничные клетки, технические помещения,
санузлы,– плитка керамическая.
- кабинеты и залы - линолеум.
- гаражи, камеры временного содержания – бетонные.
Потолки
- вестибюли, холлы, коридоры, кабинеты, гардеробы и столовая -
подвесной потолок типа Армстронг;
- лестничные клетки, венткамеры, зоны безопасности, комнаты
персонала, кабинеты, тамбуры, служебные помещения, технические
помещения, раздевалки, - подшивной потолок ГКЛ и окраска водо-
дисперсионной краской по ГКЛ;
- душевые, санузлы, комнаты уборочного инвентаря, комнаты отдыха -
подшивной потолок ГКЛВ и окраска водо-дисперсионной краской по ГКЛВ.
Стены и перегородки
- лестничные клетки, технические помещения, тамбуры, зоны
безопасности, служебные помещения, раздевалки, вестибюли, холлы,
гардеробы, коридоры, столовая – ГКЛ и окраска водо-дисперсионной
краской;
- душевые, санузлы, комнаты уборочного инвентаря, комнаты отдыха –
глазурованная керамическая плитка.
10
1.4. Техническое задание на разработку системы автоматизации
теплового пункта
Таблица 1.2
Техническое задание на проектирование и монтаж автоматизированной
системы управления технологическим процессом (АСУ ТП) для ИТП
Номер
Наименование
объекта
Автоматизированный ИТП
1.
Географическое
положение объекта
РФ, г. Саратов
2.
Заказчик
Управляющая компания офисного центра
3.
Проектная
организация
-
4.
Основание для
проектирования
-
5.
Стадийность
проектирования
Проектные работы выполняются в одну стадию
6.
Вид строительства
Автоматизированный ИТП
7.
Цели выполнения
работ
Оптимизация затрат на персонал c
обеспечением безопасной эксплуатации
центральных тепловых пунктов без постоянного
присутствия обслуживающего персонала;
Снижение потерь при распределении
тепловой энергии и улучшение качества
теплоснабжения;
Минимизация инвестиционных затрат.
Повышение оперативности управления
теплоэнергетическими объектами;
11
Продолжение таблицы 1.2
8.
Исходные данные
Тип регулирования – качественно-количественное.
Расчетная температура наружного воздуха –
минус 27°С;
Температурный график тепловой сети:
В подающем трубопроводе тепловой сети
(T1) – 130°С (со срезкой на 110°С;
В обратном трубопроводе тепловой сети (Т2)
– +70 °С.
В точке излома +2,5 (и летний режим):
В подающем трубопроводе тепловой сети
(Т1) – +70 °С;
В обратном трубопроводе тепловой сети (Т2)
– +30 °С;
Рабочее давление – 1,6 МПа.
Система отопления (для ЦТП с независимым
контуром сиситемы отопления или узлом
смешения):
Температуры теплоносителя во вторичном
контуре (в подающем Т21/обратном Т22
трубопроводах) – 95/70 °С;
Рабочее давление – 1,6 МПа.
Система ГВС:
Температура холодной воды (В1) – 5 °С;
Температура воды на нужды ГВС (Т3) – 60
°С;
Химический анализ исходной водопроводной воды
(холодная вода) Саратовского ТУТСа:
Жесткость общая, мг-экв./дм
3
– 4,08
рН – 6,97
Железо, мг/дм
3
– 213,00
Сульфаты, мг/дм3 – 140,45
Хлориды, мг/дм3 – 32,42