При радіаційному опаленні 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 для економії енергії, тому що проявляється протягом усього опалювального сезону.
6.1 Опис і робота опалювача ОІТГ-20 "Геліос"
Опалювач ОІТГ-20 "Геліос" призначений для опалення виробничих та складських приміщень, або їх окремих зон, за виключенням таких приміщень віднесених за вибухопожежною небезпекою до категорій А і Б та будівель з ступенями вогнестійкості IVa і V згідно з НАПБ Б.07.005-86, з примусовим видаленням продуктів згоряння вентилятором через димохід в атмосферу.
Опалювач повинен працювати на природному газі номінальним тиском 1960Па.
Застосування опалювача в житлових будинках не допускається.
Опалювач встановлюються під стелею приміщення горизонтально підлозі, мінімальна висота розміщення над рівнем підлоги не менше 4,0 м.
Опалювач укомплектований автоматикою безпеки і регулювання з багатофункціональним газовим клапаном (далі - ГА) компанії SIT Group, Італія.
Опалювач за електробезпечністю відповідає класу 1 за ГОСТ 12.2.007.0.
Частини опалювача, що знаходяться під напругою, захищені від доторкання оболонками за ГОСТ 14254:
- ШДК та ШП зі ступенем захисту IР20;
- ШВ зі ступенем захисту IР10.
Електроживлення - однофазна мережа змінної напруги 220 В, 50 Гц.
Діапазон робочих температур - від "мінус" 10 С до 60 С.
Температура газів на виході з димоходу - 140 – 160 С.
Середній термін служби - не менше 10 років.
Опалювачі різних виконань конструктивно відрізняються поміж собою довжиною інфрачервоних випромінювачів, кількістю дзеркальних відбивачів, діаметрами отворів форсунок пальників, діаметрами отворів діафрагм для подавання повітря в пальники.
Таблиця 6.3 Технічні характеристики опалювача
Назва параметру та розміру
Один. вим.
ОІТГ-20
Номінальна теплопродуктивність
кВт
19,1
Номінальна споживана потужність
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
5300
572
194
Маса
кг
101
Площа опромінення на висоті 1,5 м над підлогою при розміщені опалювача на мінімальній висоті
м
95
Рисунок 6.1 Будова опалювача
Опалювач складається з шафи дистанційного керування 1, інфрачервоних випромінювачів 2, та закріплених на випромінювачах: шафи пальника 3, шафи витяжної 4 та дзеркальних відбивачів 5. По типу випромінювання, довжині хвилі і температурі поверхні труби, що випромінює тепло, опалювач відноситься до категорії темних інфрачервоних випромінювачів. Активною поверхнею випромінювачів являються металеві труби, з'єднані у U – подібну конфігурацію, в середині яких відбувається спалення газу і вздовж яких продукти горіння проходять до витяжного вентилятора. Згоряння газу здійснюється атмосферним пальником з автоматичним керуванням.
Рисунку 6.2 Блок-схема опалювача, де ШВ – шафа витяжна; ШП – шафа пальника; ШДК – шафа дистанційного керування; ІВ – інфрачервоні випромінювачі; 1 – димохід; 2 – відбивач інфрачервоного випромінювання; 3,4 – кабелі електроживлення та керування.
Після підключення опалювача до електромережі і переведення перемикача РОБОТА ШДК у положення ВКЛ починає працювати ветилятор ШВ. Після створення витяжним вентилятором розрідження тиску повітря у камері згоряння ШП, вмикається диференцйний повітряний вимикач, і розпочинається процес провітрювання (тривалістью близько 40 секунд) труб ІВ і димоходу.
Після провітрювання відкривається електромагнітний здвоєний клапан газової автоматики і в пальник починає надходити газ. Плата автоматичного керування ГА включає систему запалення. Запалення газової суміші в пальнику реєструє іонізуючий електрод. Після початку роботи пальника і запалення газової суміші на передній панелі ШДК засвічується світлове табло НОРМА зеленого кольору.
Якщо на протязі 5 секунд газова суміш не зайнялася, опалювач переходить у аварійний режим - на передній панелі ШДК засвічується світлове табло ВІДМОВА червоного кольору та закривається клапан подачі газу.
Для здійснення повторного запуску необхідно перемикач РОБОТА ШДК перевести у положення ВИМК,а потім знову у положення ВКЛ.
Передбачено також два режими роботи опалювача щодо підтримання у приміщенні необхідної температури, які встановлюються перемикачем КОНТР.Т на ШДК:
а) РУЧ - ручний режим, коли температура у приміщенні контролюється зовнішнім термометром і підтримання температури здійснюється шляхом ручного включення та виключення процесу згоряння газу оператором з ШДК;
б) АВТ - автоматичний режим, коли температура у приміщенні контролюється спеціальним приладом - програмним термостатом, що підключається до ШДК, контактна група термостату автоматично, в залежності від встановленої температури, включає або відключає електроживлення опалювача і таким чином регулює процес згоряння газу.
6.2 Цех періодичного ремонту
Розрахуємо необхідну потужність інфрочервоного опалення для даного цеху.
Дані для розрахунку:
Площа будівлі по зовнішньому обміру – 1618 м2;
Об’єм будівлі по зовнішньому обміру – 13800м3;
Температура відчуття – 160С;
Зовнішня температура – -5,20С;
Трансмісійна необхідність тепла на 10С – 7,2 кВт (без урахування добавок);
Фільтраційні втрати на 10С – 1,6 кВт
Характеристика встанавлюємого приладу ККД – 90,5%;
Абсорбціоні втрати – 4%; Втрати на розсіювання – 18%;
Знайдемо вклад випромінювання:
1*0,905*(1-0,04)*(1-0,18)=0,71(71%)
Повні теплові втрати будівлі складаються з суми трансмісійних втрат помножених на добавки від оточення і фільтраційних втрат:
7,2*1,2+1,6=10,24 кВт/0С
Поскільки ще невідома температура повітря (t1) за бажаної температури відчуття, то для знаходження необхідного тепла використовуємо інтераційний метод так, що в нульовому приближені оцінюємо це значення.
∆t=11-(-5,2)=16,20С
Теплові втрати будівлі чи необхідність в теплі
16,20С*10,24кВт/0С=165.88кВт
Питома необхідність тепла
165.88кВт/1618м2=102.5Вт/м2
Відношення тепла випромінювання
102.5Вт/м2*0,71=72.77Вт/м2
Температура відчуття
tr= t1+0.072*i=10+0.072*72.77=16.30С – достатньо
6.3 Підйомний цех
Площа будівлі по зовнішньому обміру – 1508 м2;
Об’єм будівлі по зовнішньому обміру – 17643м3;
Температура відчуття – 180С;
Трансмісійна необхідність тепла на 10С – 5,52 кВт (без урахування добавок);
Фільтраційні втрати на 10С – 2 кВт
5,52*1,2+2=8,62 кВт/0С
Поскільки ще невідома температура повітря (t1) за бажаної температури відчуття, то для знаходження необхідного тепла використовуємо ітераційний метод так, що в нульовому приближені оцінюємо це значення.
∆t=12-(-5,2)=17,20С
17,20С*8,62кВт/0С=148,26кВт
148,26кВт/1508м2=98,3Вт/м2
98,3Вт/м2*0,71=69,79Вт/м2
tr= t1+0.072*i=12+0.072*69,79=18,20С – достатньо
6.4 Електромашинний відділ
Площа будівлі по зовнішньому обміру – 1706 м2;
Об’єм будівлі по зовнішньому обміру – 17060м3;
Трансмісійна необхідність тепла на 10С – 7,1 кВт (без урахування добавок);
Фільтраційні втрати на 10С – 2,4 кВт
7,1*1,2+2,4=10,92 кВт/0С
Поскільки ще невідома температура повітря (t1) за бажаної температури відчуття, то для знаходження необхідного тепла використовуємо ітераціоний метод так, що в нульовому приближені оцінюємо це значення.
16,20С*10,92кВт/0С=176,9кВт
176,9кВт/1706м2=103,7Вт/м2
103,7Вт/м2*0,71=73,63Вт/м2
tr= t1+0.072*i=11+0.072*73,63=18,20С – достатньо
6.5 Колісний цех
Площа будівлі по зовнішньому обміру – 1074 м2;
Об’єм будівлі по зовнішньому обміру – 11277м3;
Трансмісійна необхідність тепла на 10С – 4,5 кВт (без урахування добавок);
Фільтраційні втрати на 10С – 3,3 кВт
Абсорбційні втрати – 4%; Втрати на розсіювання – 18%;
4,5*1,2+3,3=8,7 кВт/0С
∆t=10-(-5,2)=15,20С
15,20С*8,7кВт/0С=132,24кВт
132,24кВт/1074м2=123,13Вт/м2
123,13Вт/м2*0,71=87,42Вт/м2
tr= t1+0.072*i=10+0.072*87,42=16,30С – достатньо
6.6 Цех ПТО локомотивів
Площа будівлі по зовнішньому обміру – 1152 м2;
Об’єм будівлі по зовнішньому обміру – 13248м3;
Температура відчуття – 50С;
Трансмісійна необхідність тепла на 10С – 4 кВт (без урахування добавок);
Фільтраційні втрати на 10С – 3,9 кВт
4*1,2+3,9=8,7 кВт/0С
Поскільки ще невідома температура повітря (t1) за бажаної температури відчуття, то для знаходження необхідного тепла використовуємо ітераційний метод так, що в нульовому приближеніоцінюємо це значення.
∆t=3-(-5,2)=8,20С
8,20С*8,7кВт/0С=71,34кВт
71,34кВт/1152м2=61,93Вт/м2
61,93Вт/м2*0,71=43,97Вт/м2
tr= t1+0.072*i=3+0.072*43,97=5,60С – достатньо
Знайдемо потужність променевого опалення для всіх 5 виробничих цехів депо, яка дорівнює їхній сумі.
Рн=165,88+148,26+176,9+132,24+71,34=694,62кВт
7. ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНІ РОЗРАХУНКИ ЗА РАХУНОК ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ ЗАХОДІВ
7.1 Розрахунок економічної доцільності переводу парового котла на водогрійний режим
Перелік матеріалів та обладнання, необхідних для переводу парового котла типу МЕ-4,0/1,4ГМ на водогрійний режим роботи:
1)труба Ø 100 мм, довжина 55 м, ціна за 1 метр 64,20 грн, всього
3531 грн; труба Ø 76 мм, довжина 25 м, ціна за 1 метр 21,90 грн, всього 547,5 грн;
2)мережний насос з електродвигуном (три комплекти), ціна одного комплекту складає 12000 грн, всього 36000 грн;
3)повороти на 90° Ø 100 мм, кількість 17 шт, ціна за один поворот 18 грн, всього 306 грн;
4)повороти на 90° Ø 76 мм, кількість 3 шт, ціна за один поворот 15 грн, всього 45 грн;
5)контрольно – вимірювальні прилади, кількість 20 шт, ціна за один прилад складає 369 грн, всього 7380 грн;
6)засувки та вентилі Ø 100 мм, кількість 27 шт, ціна за одну штуку
167 грн, всього 4509 грн;
7)засувки та вентилі Ø 80 мм, кількість 8 шт, ціна за одну штуку
122,84 грн, всього 982,72 грн;
8)запобіжні клапани Ø 100 мм, кількість 8 шт, ціна за одну штуку
152 грн, всього 1216 грн;
9) лист заліза товщиною 5 мм, кількість 3 м2, загальна ціна 250 грн;
10) електроди зварювальні 25 кг, ціна за 1 кг складає 5,82 грн, всього
174,6 грн;
11) виплата заробітної плати (на реконструкцію котла) бригаді працівників 5900 грн.
Всього необхідно на реконструкцію котельні ΔК = 60841,82 грн.
Час роботи даного котла - 1325 годин/рік (приймається 50,0% від часу роботи всієї котельні, тому що всього встановлено 2 котли).
Вартість 1,0 тис. м3 природнього газу – 1800 грн
Витрата палива котлом до реконструкції, м3/год:
Врб = 280 м3/год
Витрата палива котлом після реконструкції, м3/год:
Врн = 267,3 м3/год
Витрата палива котельною за опалювальний період до реконструкції, м3/рік:
Вбрік = Врб *hу = 280*1325 =371000
Витрата палива котельною після переводу на водогрійний режим роботи, м3/рік:
Внрік = Врн *hу = 267,3*1325 = 354172,5
Економія палива за рахунок переводу складає:
Егаз= Вбрік- Внрік=371000-354172,5=16827,5 м3=16,8 тис. м3
В розрахунку на гроші економія складає:
Егрошігаз= Егаз*Цгаз=16,8*1800=30240грн
Срок окупності складе: 60841,82/30240=2роки
7.2 Розрахунок економічної доцільності встановлення німецького пальника типу Weishaupt на котел МЕ-4,0/1,4ГМ, встановленого в локомотивному депо "Жовтень"
Вартість модернізації - 297,3 тис. грн.
Фонд оплати праці одного оператора (з 01.11.08) - 1,96 тис. грн./мес.
Вироблено теплоенергії - 2835 Гкал/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
Розрахунок економічної доцільності модернізації:
На сьогоднішній день у котельні операторами й апаратниками, що мають посвідчення операторів котельні, працює 14 чіл. У двох змінах по 4 чоловік, і у двох змінах по 3 чоловік. Тобто є можливість скорочення 2 чоловік. При цьому річна економія коштів складе:
Езарп.= 1,96 тис. грн * 2 чоловік *12 місяців = 47,04 тис. грн.
Орієнтовне підвищення КПД котла, за рахунок встановлення нового пальника складе 2,0%, через оптимальну організацію структури факелу та більш якісного змішування повітря 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 економія палива від підвищення ККД складе:
(156, 6-153,2)*2835=9639 кг.у.п = 9,64 т.у.п
В розрахунку на природний газ це дорівнює
9,64/ 1,16 = 8,3 тис.м3 природн. Газу
де 1,16 – середнє значення калорійного еквіваленту
При вартості 1,0 тис. м3 1800 грн., економія по паливу за рік складе
Егаз= 1800*8,3=14,94 тис. грн./рік
Встановлення частотного регулятора на димососі й вентиляторі, дозволяє заощаджувати від 20,0% до 35,0%.електроенергії. Візьмемо середню економію в розмірі 25,0%, що і приймемо у наших розрахунках. Так як, сумарна електрична потужність становить 40,0 кВт, то економія від застосування складе:
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. =13,25 тис. кВт *0,61 грн = 8,08 тис. грн.
Розрахункова річна 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 окупності складе: 297,3/70,06 - 4,2 роки.
Необхідно врахувати, що при встановлені нового пальника, час роботи даним котлоагрегатом можна та і потрібно підвищити хоча б до 75,0% від загального часу роботи котельної тобто до 2000 год/рік. Тоді економія по енергоносіям зросте до 82,0 тис.грн а термін окупності знизиться до 3,5 років. В той же час, при вартості газу з 01.01.2009 для промислових підприємств становить 2,5 тис.грн термін окупності значно знизиться.
7.3 Розрахунок економічної доцільності встановлення гідродинамічного нагрівача на мийну машину ММД – 12
Вартість модернізації – 40,55 тис. грн.
Фонд часової оплати праці одного оператора – 7,5грн/год.
Необхідна кількість теплоти для мийної машини – 118,75Гкал
Витрата палива котлом на 1Гкал – 156,6 кг.у.п/Гкал
Вартість 1,0 тис. м3 природного газу – 1800 грн
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9
