Аннотация
Рассмотрены альтернативные варианты замены двух автономных водогрейных котлов и технико-экономическим расчетом обоснован выбор одного автономного парового котла. Также рассмотрен вариант установки на газоходы дизель-генераторов водогрейных утилизационных котлов для обеспечения части потребителей горячей водой.
Проведены проверочные расчеты трубопроводов систем отопления и систем обслуживающих автономный котел.
Выполнен тепловой расчет котла, а также расчет системы передачи теплоты от пара к воде.
Предложен способ снижения вибрации корпуса судна.
Разработан технологический вопрос, вопросы охраны труда и окружающей среды. Приведено экономическое обоснование проекта.
Листов 71
Чертежей 8
Оглавление
Аннотация
Введение
1. Анализ задания
2. Расчет системы отопления
3. Выбор автономного котла
1) Описание и размеры
2) Тепловой расчет
3) Расчет питательной системы котла и выбор центробежного насоса
4) Принципиальная схема топливной системы котла
5) Средства автоматики котла
4. Расчет системы «пар-вода»
5. Расчет и выбор котла-утилизатора на газоходы ДГ
6. Гидравлический расчет трубопровода системы радиаторного отопления
7. Расчет и выбор дополнительных теплообменников
8. Гидравлический расчет системы снабжения горячей водой установки для кондиционирования воздуха
9. Охрана труда
1) Анализ вибрации в кормовой части судна
2) Расчет освещения помещения главных двигателей
10. Охрана окружающей среды
11. Гражданская оборона
12. Технологический вопрос
13. Расчет экономической эффективности от использования утиль-котла
Заключение и выводы
Список используемой литературы
Введение
В дипломном проекте рассмотрены варианты замены водогрейных котлов на паровой, в связи с увеличением потребности в теплоте, и предложен в качестве наиболее приемлемого в настоящее время, варианта автономный паровой котел КВ 1,6 / 5 паропроизводительностью 1600 кг / ч и рабочим давлением пара 0,5 МПа.
Выбор котла был необходим в связи с тем, что вторую навигацию во время зимней стоянки т/х “Сергей Есенин” под гостиницу количества теплоты производимого автономными водогрейными котлами для потребителей горячей воды ( а в бо’льшей степени для системы отопления ) стало нехватать.
При установке предлагаемого для замены котла проверена и оценена целесообразность замены и установки новых элементов систем и оборудования, обслуживающих котел.
Т.к. вновь устанавливаемый котел паровой, то в проекте предусмотрена установка двух пароводоподогревателей и питательной цистерны котла.
Проанализирована вибрация кормовой части судна и предложены меры по ее снижению.
Рассмотрена возможность установки на дизель-генераторы утиль-котлов, для работы в стояночном режиме и обслуживании части потребителей горячей воды.
Разработана технология обработки фланцев трубопроводов системы отопления.
Рассмотрены вопросы охраны труда и окружающей среды.
Годовой экономический эффект от предлагаемого использования утилизационных котлов на стояночном режиме и частичной разгрузки автономного котла может составить около 10 млн. рублей.
I. Анализ задния
Теплоходы проекта Q-065 постройки судоверфи «Корнойбург» ( Австрия ) – это трехвинтовые пассажирские теплоходы, предназначенные для перевозок туристов по рекам с ограниченными для судоходства глубинами, а также в районах плавания, соответствующих разряду «О» Речного Регистра РСФСР. Головное судно – т/х «Сергей Есенин».
Основные характеристики :
1. Габаритные размеры судна , (м) :
Длина – 90,24 ;
Ширина - 15,0 ;
Высота от ОЛ до верхней кромки
несъемных частей - 12,66 ;
2. Размеры корпуса расчетные, (м) :
Длина - 83,0 ;
Ширина по КВЛ – 13,5 ;
Высота борта до главной
палубы - 4,0 ;
3. Водоизмещение судна с грузом, пассажирами и полными запасами, (т) – 1345 ;
4. Осадка при водоизмещении 1345т , (м) – 1,63 ;
5. Скорость на тихой воде при осадке 1,63м , (км/ч) – 22,6 ;
6. Пассажировместимость , (чел) – 180 ;
7. Автономность , (сут) :
по запасам топлива - 10 ;
по запасам масла - 10 ;
по запасам продовольствия - 10 ;
по запасам питьевой воды – не ограничена ;
по сточно-фановым и подсланевым водам – не ограничена ;
по вместимости резервных цистерн сточно-фановых и подсланевых вод – 1 ;
8. Автоматизация – в соответствии с Правилами Речного Регистра РСФСР.
Данные теплоходы эксплуатируются в Московском речном пароходстве с 1984 года и пригодны для перевозки пассажиров по реке Волге на участке Москва-Астрахань. Но в последнее время они используются, в основном, для перевозки иностранных туристов на более коротких линиях ( Москва – Санктъ-Петербург ) и в качестве гостиниц.
Во время зимней стоянки судов данного проекта под гостиницы возникают проблемы с имеющейся системой отопления. В качестве системы отопления на теплоходе установлена установка «Honeywell» фирмы «FLAKT, Gmbh» ( Австрия ) осуществляющая одновременно отопление, вентиляцию и кондиционирование воздуха. Установка работает с минимальной долей приточного воздуха в 70% летом и осенью (циркуляционный воздух max 30%). Во время переходного периода при наружной температуре в 0оС - +20оС доля приточного воздуха с помощью пневматического регулирования заслонкой устанавливается на 100%. Производительность по воздуху для приборов кондиционирования воздуха была установлена на основании тепловыделения в помещениях; однако для установок приточного воздуха на основании объема помещений и предписанной кратности воздухообмена. Наружный воздух и смесь наружного и циркуляционного воздуха всасывается вентилятором кондиционера через фильтрующую часть, водонагревательную батарею, увлажнительную часть (для питьевой воды с норальной температурой) и охлаждающую (осушительную) батарею, а подводится в отдельные помещения через воздухо - распределительный ящик с батареями дополнительного нагрева и зональные каналы. Тут воздух распределяется с помощью потолочных приборов. Приточный воздух частично отсасывается через кабины санитарных блоков. Остальной воздух поступает через решетки в коридор, где отсасывается соответствующим вентилятором рециркуляционного воздуха (max 30%).
Остальное количество воздуха выводится наружу с помощью высокого давления.
Для отопления санитарных и служебных помещений, а также помещений машинных отделений предусмотрена система радиаторного отопления с отопительными панелями.
Для производства теплой воды предусмотрено два чугунных секционных котла теплой воды. Централь теплой воды использует получающуюся в котлах теплую воду / +90оС / +70оС / и регулирует циркуляцию теплой воды по отношению к наружной температуре, т.е. в случае изменения наружной температуры от -6оС до +28оС температура циркуляционной теплой воды меняется от +90оС до +30оС . Это регулирование исполняется с помощью зонда “сензор” и чуствительного элемента “сензор” с наружной компенсацией. Пневматический регулировщик действует на пневматический трехходовой клапан, с помощью которого осуществляется смешивание / регулрование температуры / потока воды от насоса теплой воды / возврат теплой воды / и потока воды от котельной установки.
Водоподогревательная установка служит для производства горячей воды, которая требуется:
1) для бойлеров потребителей
2) для установки кондиционирования воздуха и системы радиаторного отопления санитарных и служебных помещений.
3) для системы радиаторного отопления машинных отделений.
В машинном отделении проложен кольцевой трубопровод, обеспечивающий следующую циркуляцию: циркуляционный насос системы отопления – котлы-утилизаторы / включенные параллельно / - отопительный котел 1 – отопительный котел 2 – циркуляционный насос системы отопления . Из этого кольцевого трубопровода все потребители отбирают необходимое в данном случае количество воды. Снабжение всех потребителей (см. выше) обеспечивается отдельными циркуляционными насосами. В случае остановки всех насосов потребителей циркуляционный насос системы отопления гарантирует достаточную промывку высокопроизводительных котлов.
При постройке судна и проектировании системы отопления, вентиляции и кондиционирования за основу были взяты следующие расчетные условия :
Лето : снаружи +28 оС -50% относительной влажности
внутри +23 оС -55% относительной влажности
Переходный : снаружи 0 оС -80% относительной влажности
период внутри +21 оС -45% относительной влажности
Осень : снаружи -6 оС -70% относительной влажности
внутри +21 оС -45% относительной влажности
Допуски в соответствии с санитарными предписаниями п.2.10.82 :
+- 2 оС для температуры
+- 10% для относительной влажности
Для системы радиаторного отопления предусмотрены следующие температуры внутри помещений:
в машинных отделениях +15 оС
в помещении для аккумуляторов, аварийного дизеля,
цеха боцмана, отделении рулевых машин, носового руля,
централи питьевой воды, помещении сбора отходов,
туалетных, прачечной, амбулатории, изолятора и помещении
для глажения + 20 оС
в помещениях душевых + 25 оС
Количество теплоты необходимое для обеспечения нормальной жизнедеятельности пассажиров и экипажа :
| Теплота необх.потребителям для расчетных условий | |
| Помещения с кондиционированием | 359.910 ккал/ч |
| Помещения с термовентиляцией | 40.020 ккал/ч |
| Помещения с радиаторным отоплением | 37.897 ккал/ч |
| Теплота необходимая для бойлеров горячей воды | 230.000 ккал/ч |
| ИТОГО необходимое кол-во теплоты : | 667.827 ккал/ч |
Для производства необходимого количества тепла предусмотрены два отопительных котла теплопроизводительностью 335.000 ккал/ч, а также для утилизации тепла отходящих газов трех главных двигателей установлены три котла-утилизатора с теплопроизводительностью 120.000 ккал/ч каждый при полной нагрузке.