Выбор источника теплоснабжения 5-ого микрорайона г. Учалы

МИНИСТЕРСВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Южно-Уральский государственный университет

(национальный исследовательский университет)»
Политехнический институт

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»

Направление подготовки 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника»

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА ПРОВЕРЕНА Рецензент, Главный инженер, ОАО «УТС» ____________ И.М. Семёнова «____»______________2021 г.

ВЫПУСКНАЯ ДОПУСТИТЬ К ЗАЩИТЕ

КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

ПРОВЕРЕНА Заведующий кафедрой

Рецензент, «Промышленная теплоэнергетика»

Начальник ПТО, АО «ТЭО» к.т.н., доцент

_____________ К.А. Просолупов _____________ К.В. Осинцев

«____» _______________ 2021 г. «____» _____________2021 г.

Выбор источника теплоснабжения 5-ого микрорайона г. Учалы

Республики Башкортостан

Пояснительная записка

К ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕ БАКАЛАВРА

ЮУрГУ–13.03.01.2021.002.01. ПЗ ВКР

Консультант по разделу «Безопасность жизнедеятельности», д.т.н., профессор _______________ В.Ф.Бухтояров «____»______________2021 г. Консультант по разделу «Экономика и управление», старший преподаватель _______________ Р.А.Алабугина «____»______________2021 г.

Консультант по разделу, Руководитель работы

«Безопасность жизнедеятельности», к.т.н., доцент

д.т.н., профессор _________ К.В. Осинцев

_____________ В.Ф. Бухтояров «____» ___________2021 г.

«____» _________ 2021 г.

Автор работы,

студент группы П-480

Консультант по разделу _________Д.В. Вахрушева

«Экономика и управление», «____» ___________2021 г.

старший преподаватель

_____________ Р.А. Алабугина Нормоконтролер,

«____» __________2021 г. старший преподаватель

_________ Р.А. Алабугина

«____»___________ 2021 г.

Челябинск 2021

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Южно-Уральский государственный университет»

(национальный исследовательский университет)

Политехнический институт

Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»

Направление подготовки 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника»

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

«Промышленная теплоэнергетика»

к.т.н., доцент

_________________ К.В. Осинцев

«____» ________________ 2020 г.

ЗАДАНИЕ

на выпускную квалификационную работу студента

Вахрушевой Дарье Васильевне

Группа П-480

1. Тема выпускной квалификационной работы бакалавра: Выбор источника теплоснабжения 5-ого микрорайона г. Учалы Республики Башкортостан

утверждена приказом по университету от «26» апреля 2021 г. № 714 -13/12

2. Срок сдачи студентом законченной работы 15 мая 2021 г.

3. Исходные данные работы: План расположения потребителей на местности; Основное топливо – природный газ с низшей теплотой сгорания ; Состав природного газа ; Климатическая характеристика города Учалы: средняя температура воздуха отопительного периода
, средняя температура самого холодного месяца
, температура воздуха отопления , продолжительность отопительного периода n=228 суток.

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих раз-

работке вопросов)

АННОТАЦИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ В

ГОРОДЕ УЧАЛЫ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ АНАЛОГОВ

4 РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ КОТЕЛЬНОЙ: Тепловые нагрузки на отопление и ГВС. Расчет тепловой нагрузки при различных режимах. Годовой отпуск тепла. Регулирование тепловой нагрузки.

5 РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ

6 РАСЧЁТ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА

7 РАСЧЁТ ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА

8 ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОУДОВАНИЯ: Горелки. Насосы. Бак подпитки.

9 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА

КОТЕЛЬНОЙ: Контрольно-измерительные приборы. Контроль и автоматическое регулирование параметров. Сигнализации. Блокировки и защиты.

10 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ: Расчет высоты дымовой трубы.

11 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ

12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ: Анализ опасных производственных факторов. Безопасность производственных процессов и оборудования. Электробезопасность.

13 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ: Технико-экономический расчет вариантов повышения энергетической эффективности. SWOT-анализ вариантов технических решений. Планирование целей проекта повышения энергетической эффективности. Основные показатели энергетической, экологической, экономической эффективности проекта.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

5. Перечень графического материала

1 План котельной на отметке 0.0 – 1 лист формата А1

2 Тепловая схема котельной– 1 лист формата А1

3 Продольный и поперечный разрезы котла SuperRAC– 1 лист формата А1

4 Функциональная схема контрольно-измерительных приборов и автоматики –

1 лист формата А1

5 Схема присоединения котельной к тепловой сети– 1 лист формата А1

6 Демонстрационный лист по техническому решению – 1 лист формата А1

7 Демонстрационный лист по разделу «Экономика и управление» – 1 лист формата А1

6. Консультанты по работе

Раздел	Консультант	Подпись,дата
Раздел	Консультант	задание выдал (консультант)	задание принял (студент)
Безопасность жизнедеятельности	В.Ф.Бухтояров
Экономика и управление	Р.А. Алабугина

7. Дата выдачи задания 23 декабря 2020 г.

Руководитель работы _____________________________________К.В.Осинцев

Задание принял к исполнению ___________________________ Д.В. Вахрушева

К А Л Е Н Д А Р Н Ы Й П Л А Н

Наименование этапов выпускной квалификационной работы бакалавра	Срок выполнения этапов работы	Отметка о выполнении руководителя
Аннотация. Введение	15.02.2021
1 Обоснование выбора источника теплоснабжения в городе Учалы Республики Башкортостан	20.02.2021
2 Обзор литературных источников	20.02.2021
3 Сравнение отечественных и зарубежных аналогов	01.03.2021
4 Расчёт тепловой мощности котельной	04.03.2021
5 Расчёт тепловой схемы котельной	20.03.2021
6 Расчёт котельного агрегата SuperRac 930	25.03.2021
7 Расчет теплообменного аппарата	01.04.2021
8 Выбор вспомогательного оборудования	01.04.2021
9 Контрольно-измерительные приборы и автоматика котельной	15.04.2021
10 Вопросы экологии	25.05.2021
11 Энергосбережение	25.05.2021
12 Безопасность жизнедеятельности	1.05.2021
13 Экономика и управление	10.05.2021
Заключение	10.05.2021
Библиографический список	10.05.2021
Графическая часть	10.05.2021
Оформление пояснительной записки	15.05.2021

Заведующий кафедрой ____________________________________ К.В. Осинцев

Руководитель работы _____________________________________ К.В. Осинцев

Студент ________________________________________________ Д.В. Вахрушева

АННОТАЦИЯ

Вахрушева Д.В Выбор источника теплоснабжения 5-ого микрорайона г. Учалы Республики Башкортостан – Челябинск: ЮУрГУ, ПИ; 2021, с. 90, ил., библиогр. список – 46 наименований, 5 листов чертежей ф. А1., 2 демонстрационных листа ф. А1.

В выпускной квалификационной работе (ВКР) бакалавра предложен выбор источника теплоснабжения 5-ого микрорайона города Учалы Республики Башкортостан.

Целью ВКР является качественное обеспечение объекта потребления тепловой энергией для поддержания необходимого микроклимата жилых домов.

Выпускная квалификационная работа состоит из введения, 13-ти глав, заключения и библиографического списка.

Первая глава выпускной квалификационной работы посвящена обоснованию и актуальности разработки источника теплоснабжения. Во второй главе описаны нормативно-правовые акты Российской Федерации, учебно-методическая литература, а также интернет ресурсы, использованные в ходе написания выпускной квалификационной работы. В третьей главе приведено сравнение отечественных и зарубежных передовых технологий в области котлостроения. Четвертая глава выпускной квалификационной работы посвящена расчету необходимого тепловой мощности, расчету зависимости температуры теплоносителя от температуры наружного воздуха. В пятой главе представлен расчет тепловой схемы котельной. В шестой главе рассчитан котельный агрегат SuperRac 930. В седьмой главе выпускной квалификационной работы выбран и посчитан пластинчатый теплообменник. В восьмой главе выбрано необходимое вспомогательное оборудование. В главе девять рассмотрены контрольно-измерительные приборы и разработана схема автоматизации. В десятой главе рассмотрен вопрос экологии и посчитана высота дымовой трубы. В десятой главе рассмотрен вопрос экологии и посчитана высота дымовой трубы. В одиннадцатой главе рассмотрены мероприятия по энергосбережению. В главе двенадцать приведены правила безопасности при работе в котельной и рассмотрены мероприятия по достижению безопасной работы.

Графическая часть выполнена с применением AutoCAD на 5 листах формата А1, также представлены 2 демонстрационных листа формата А1.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………….……..………..5

1 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ В

ГОРОДЕ УЧАЛЫ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН….………...………..6

2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ………….……..………………...7

3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ АНАЛОГОВ……...8

4 РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ МОЩНОСТИ КОТЕЛЬНОЙ…………………..……10

4.1 Тепловые нагрузки на отопление и ГВС………….…....…….…...……..10

4.2 Расчет тепловой нагрузки при различных режимах………….………...14 4.3 Годовой отпуск тепла………….…………………………………..……..16

4.4 Регулирование тепловой нагрузки………….…………….…….....……..16

5 РАСЧЁТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫ КОТЕЛЬНОЙ…………………..………….17

6 РАСЧЁТ КОТЕЛЬНОГО АГРЕГАТА………………………………………..18

7 РАСЧЁТ ТЕПЛООБМЕННОГО АППАРАТА………………………………38

8 ВЫБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОУДОВАНИЯ…………….………...47

8.1 Горелки……………………………………………………………………..47

8.2 Насосы…………………………………………………………..…………48

8.3 Бак подпитки…………………………………………………..…………..50

9 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ И АВТОМАТИКА

КОТЕЛЬНОЙ………….……………………………………………….……..51

9.1 Контрольно-измерительные приборы………….…...…………….……..51

9.2 Контроль и автоматическое регулирование параметров………….…..52

9.3 Сигнализации.……………………………………………………...….....53

9.4 Блокировки и защиты…………………………………...…...................54

10 ВОПРОСЫ ЭКОЛОГИИ…………………………………...…...................55

10.1 Расчет высоты дымовой трубы………………………………….........55

11 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ…………….……………………...…....................66

12 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ………...…….....................68

12.1 Анализ опасных производственных факторов.…..............................68

12.2 Безопасность производственных процессов и оборудования.….........69

12.3 Электробезопасность.…......................................................................70

13 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ.............................................................71

13.1 Технико-экономический расчет вариантов повышения

энергетической эффективности......................................................71

13.1.1 Расчет капитальных затрат по вариантам технических

решений………………………………………………………....72

13.1.2 Расчет текущих затрат по вариантам технических решений.74

13.1.3 Выбор лучшего варианта технического решения…….....……80

13.2 SWOT-анализ вариантов технических решений……………….…….81

13.3 Планирование целей проекта повышения энергетической

эффективности………………………………………………………84

13.3.1 Планирование целей проекта в дереве целей……………….84

13.3.2 Ленточный график Ганта по реализации мероприятий

проекта……………………………………………………….84

13.4 Технико-экономическое сравнение вариантов……………………..…85

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………....86

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………………87

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ А………………………………………………………………89

ПРИЛОЖЕНИЕ Б………………………………………………………………90