Охорона праці та навколишнього середовища

ЗМІСТ

Вступ…………………………………………………………………………..10

1. Технічна характеристика та опис конструкції парогенератора……………………………………………………………12

2. Тепловий баланс парогенератора………………………………………...16

2.1 Розрахунок об'ємів повітря і продуктів згорання палива…………….16

2.2 Ентальпія повітря і продуктів згорання……………………………….19

2.3 Тепловий баланс котла……………………………………………….…23

2.4 Витрати палива………………………………………………………….24

3.  Розрахунок теплообміну в топочній камері

      котла……………………………………………………………………….26

3.1 Геометрична характеристика топки…………………………………...26

3.2 Розрахунок теплообміну в топкі……………………………………….27

4. Тепловий розрахунок конвективних поверхонь

нагріву парогенератора е-25-14 ГМ…………………………...................32

4.1 Розрахунок пароперегрівача…………………………………………....32

4.1.1 Визначення коефіцієнта тепловіддачі від стінки до перегрітої

          пари……………………………………………………………………..34

4.1.2 Визначення коефіцієнта тепловіддачі від газів до стінок трубок…..35

4.2 Розрахунок кип'ятильного пучка………………………………………38

4.3 Розрахунок повітропідігрівача………………………………….….......42

4.3.1 Визначення коефіцієнта тепловіддачі від димових газів до стінок

          трубок…………………………………………………………………..44

4.3.2 Визначення коефіцієнта тепловіддачі від стінок до повітря……….45

4.4 Розрахунок водяного економайзера…………………………………...46

4.4.1 Визначення коефіцієнта тепловіддачі від стінок до повітря……….47

5. Аеродинамічний розрахунок газового тракту

     парогенератора……………………………………………………………51

5.1 Розрахунок місцевих опорів…………………………………………....51

5.2  Вибір димососа………………………………………………………….54

6. Економічна оцінка і обґрунтування………………………………….......54

 6.1 Опис об’єкта проектування……………………………………………..54

6.2 Вихідні дані……………………………………………………………....55

6.3 Розрахунок капітальних вкладень (інвестицій)………………………..56

6.4 Розрахунок експлуатаційних витрат…………………………………...56

6.5 Розрахунок показників економічної ефективності………………........59

 6.6 Показники ефективності………………………………………………...64

7. Охорона праці та навколишнього середовища…………..…...................66

7.1 Промислова санітарія……………………………………………............68

7.1.1 Шкідливі речовини…………………………………………………….68

7.1.2 Метеорологічні умови………...……………………………………….69

7.2 Промислове висвітлення ……………………………………………….70

7.3 Шум і вібрація…………………………………………………………...70

7.4 Заходи безпеки…………………………………………………………..72

7.5 Електробезпека……………………………………………………….…74

7.6 Пожежна безпека………………………………………………………..74      

7.7 Загальні питання охорони навколишнього середовища……………...76

Висновок……………………………………………………………………...77

Список використаних джерел інформації…..……………………………...78

ВСТУП

Котельні установки діляться по роду виробляємого теплоносія на парові й водогрійні; по характеру обслуговування споживачів – на опалювальні, опалювально-промислові та енергетичні.

Промислові котельні працюють певну кількість днів на рік в залежності від характеру виробництва.

Котельна установка представляє собою комплекс пристроїв, які розміщені в спеціальних приміщеннях і слугують для перетворення хімічної енергії палива в теплову енергію пари. Основні елементи котельної установки – котел, топка, живильні і тягодуйні пристрої, пристрої паливоподачі й автоматичного регулювання та інші.

Котел – це теплообмінний пристрій, в якому теплло від горячих продуктів згорання палива передається воді. В результаті цього в парових котлах вода перетворюється на пару.

Енергетичні котельні установки виробляють пару для парових турбин на теплових електростанціях. Такі котельні обладнують, як правило, котлоагрегатами великої та середньої потужності, які виробляють пару підвищених параметрів.

Водяна пара отримала широке розповсюдження як робоча середа в паросилових установках, а також у якості теплоносія різних теплообмінних апаратів. В промислових умовах водяна пара виробляється в парових котлах при постійному тиску.

Процес перетворення води на пару називається пароутворення.

Перегрітим називається така пара, у якої температура та питомий об’єм вище температури й питомого об’єму сухої насиченої пари при тому ж тиску. Таким чином, отримання перегрітої пари складається з трьох послідовних процесів: а) підігрів води до температури кипіння; б) пароутворення; в) перегрів сухої насиченої пари. Ці три процеси спостерігаються й в паровому котлі: підігрів води відбувається в економайзері котла, пароутворення – у котлі, пароперегрів – в спеціальному змійовиковому теплообміннику-пароперегрівачі. В даному бакалаврському проекті виконана модернізація парогенератора Е-25-14 ГМ, який використовує у якості палива коксовий газ.

1.ТЕХНІЧНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТА ОПИС КОНСТРУКЦІЇ ПАРОГЕНЕРАТОРА

Газомазутні парові вертикальні водотрубні котли типу Е(ДЕ) призначені для вироблення насиченої або перегрітої пари до температури 225°С, використовуваної на технологічні потреби, опалювання, вентиляцію і гаряче водопостачання. Котли цього типу випускаються на номінальну паропродуктивність 4; 6,5; 10; 16 і 25 т/год. при робочому тиску 1,4 і 2,4 МПа.

          Малюнок 1.1 - Загальний вид котла Е-25-14 ГМ

Котельна установка цього типу представляє собою комплекс пристроїв, розміщених в спеціальних приміщеннях та призначених для перетворення хімічної енергії палива в теплову енергію пари або гарячої води.

Основні елементи котельної установки – це котел, топка, живильні та тягодутьєві пристрої, пристрої паливоподачі та автоматичного регулювання.

Котел – це пристрій, призначений для одержання пари із тиском вище атмосферного або гарячої води за рахунок тепла, що виділяється при спалюванні палива. Основними елементами котла є топка й теплообмінні поверхні. Спеціальний пристрій котла, в якому відбувається спалювання палива, називається топкою або топковою камерою. Топкова камера екранована трубами діаметром 60 мм с товщиною стінки 3 мм та шагом трубок 90 мм.

Теплообмнні поверхні нагріву – поверхні металевих стінок, які омиваються з одного боку гарячими газами, а з іншого боку – водою. В сучасних котлах поверхні нагріву виконуються в вигляді трубок, які приєднуються до барабанів котла.

В залежності від місця розташування поверхня нагріву котла ділиться на радіаційну та конвективну.

Радіаційна поверхня нагріву сприймає проминисте тепло від газів. Більша частина цієї поверхні, розташованої в топкі, називається екраном. В залежності від місця розташування екрани бувають бокові (труби розташовані на бокових стінках топки), фронтові (труби розташовані на передній стінці) та задні.

Поверхня нагріву інших частин котла, яка сприймає тепло гарячих димових газів шляхом зіткнення (конвекції) з ними, називається конвективною. Вона розташована в газоходах котла, де радіаційне випромінювання не являється головним та є значно меншим.

Паровий котел має два барабана – верхній та нижній. Барабани призначені для відділення насиченої пари від води, видалення з неї надмірної вологи, а також як пристрій, в якому акумулюється кількість води, необхідної для надійної роботи котла. Барабани з’єднані між собою пучками труб, які утворюють поверхню нагріву котла. При роботі котла нижній барабан заповнений водою, верхній - в нижній частині водою, а в верхній – насиченою парою. Верхній барабан виконаний діаметром 1172 мм та товщиною стінки 40мм. Нижній барабан виконаний діаметром 780 мм та товщиною стінки 26 мм. Обидва барабани виконані із сталі.

Для забезпечення більш економічної роботи котельна установка має допоміжні установки: пароперегрівач, водяний економайзер, повітропідігрівач.

Пароперегрівач призначений для перегріву насиченої пари до потрібної температури. Виконаний з стальних труб діаметром 28 мм, змійовиковий, вертикального типу. Розміщується пароперегрівач за топочною камерою.

Пароперегрівач має наступну арматуру: запобіжний клапан, який встановлюється з боку перегрітої пари, запорний вентиль для відключення пароперегрівача від парової магістралі, прилад для виміру температури перегрітої пари.

Теплоту, яка міститься в уходящих димових газах, можна використовувати, підігріваючи питому воду в теплообміннику, який називається водяний економайзер. При його використанні значно знижується температура уходящих газів, що підвищує економічність котла. Економайзер розташовується по ходу води між питомим насосом та котлом. Складається із стальних труб, зігнутих в вигляді змійовиків, які вварені в колектори круглого або квадратного перетину, двоходовий по газу та воді. Змійовики стального економайзера кріплять з допомогою опорних стійок, які опираються на полі, охолоджувані повітрям балки, які розташовані під економайзером усередині газоходу.

Повітропідігрівач – пристрій, в якому повітря, яке поступає в топку, підігрівається за рахунок теплоти уходящих газів. При подачі в топку підігрітого повітря значно покращується процес горіння палива, унаслідок чого знижуються теплові втрати, підвищується КПД всієї установки. Всі повітропідігрівачі за принципом роботи розділяються на дві групи: рекуперативні, в яких теплота від димових газів передається повітрю через стінки поверхонь нагріву, і регенеративні, в яких одна й та сама поверхня то обігрівається газами, то охолоджується повітрям. В даному котлоагрегаті встановлений сталевий трубчастий рекуперативний повітропідігрівач, який складається з окремих стандартних секцій. Кожна секція виготовлена із труб зовнішнім діаметром 40 мм з товщиною стінки 1,6 мм. Кінці труб приварені до плоских трубних грат, в результаті чого утворюється поверхня нагріву. Теплота від димових газів, які рухаються по трубам, передається через цю поверхню повітрю, який омиває труби ззовні поперечним потоком.

Котлоагрегат обладнаний всією необхідною для експлуатації запірною та регулюючою арматурою, запобіжними клапанами, пристроями для відбору проб пари та води. Також котел обладнаний системою автоматичної регуляції горіння, пристроями для контроля температури та перегрітої пари.

2.ТЕПЛОВИЙ БАЛАНС ПАРОГЕНЕРАТОРА

2.1. Розрахунок об’ємів повітря та продуктів згорання палива

Паропродуктивність:

 (т/год.)

тиск пари на виході з котла:

 (МПа)

Температура перегрітої пари:

Температура живильної води:

Температура вирушаючих газів:

Склад коксового газу в процентах:

CH₄ – 25,5%

CО – 6,5%

Н₂ – 59,8%

О₂ – 0,5%

N₂ – 3,0%

СО₂ – 2,4%

Непредільні вуглеці – 2,3%

Теплота згорання нижча газу:

Вологовміст коксового газу:

d_г=25 (г/м³)

Теоретично необхідна кількість повітря для повного згорання палива, :

; (2.1)

 де m – число атомів вуглецю;

n – число атомів водороду.

Теоретично необхідний об’єм азоту в продуктах згорання палива, :

    ;                             (2.2)

Об’єм трьохатомних газів:

                  ;                            (2.3)

Теоретичний об’єм водяних парів:

= 0,01  ;                (2.4)

= 0,01  

Надлишок повітря горіння:

                                     ;                                         (2.5)

де  – коефіцієнт надлишку повітря в топкі;

Дійсний об’єм водяних парів:

                           ;                  (2.6)

Дійсний об’єм азоту в продуктах згорання:

                                      ;                              (2.7)

Сумарний об’єм димових газів:

                               ;                 (2.8)

Об’ємні долі трьохатомних газів, водяних парів та азоту:

                                                                  (2.9)

                                                               (2.10)

                                         (2.11)

Результати розрахунків продуктів згорання, об’ємних долей трьохатомних газів та інші характеристики зводимо в таблицю 2.1

Таблиця 2.1 – Характеристика продуктів згорання у поверхнях нагріву

парогенератора.

Величина

Топка

Ділянки конвективних поверхонь нагріву

Коефіцієнт надлишку повітря в газоході,

=1,1

=1,15

=1,2

=1,25

=1,3

,

0,344

0,344

0,344

0,344

0,344

,

3,57

3,77

3,89

4,09

4,17

,

1,18

1,18

1,18

1,18

1,18

,

5,492

5,691

5,81

6,009

6,089

0,063

0,061

0,059

0,057

0,056

0,215

0,207

0,203

0,196

0,194

0,278

0,268

0,262

0,253

0,251

2.2 Ентальпія теоретичного об’єму повітря та продуктів згорання

Ентальпія теоретичного об’єму повітря:

                                        ;                                      (2.12)

Продукти згорання розраховуються за наступними формулами:

- для трьохатомних газів, кДж/м³:

                                    ;                                   (2.13)

- для азоту, кДж/м³:

                                    ;                                      (2.14)

- для водяної пари, кДж/м³:

                                            ;                                      (2.15)

- для продуктів згорання, кДж/м³:

                                    ;                             (2.16)

де  ,  ,  ,  – питома теплоємність продуктів згорання, що визначаються в залежності від температури.

Таблиця 2.2 – значення питомої ентальпії повітря, трьохатомних газів, азоту та водяної пари.

Температура t, °С

Питома ентальпія, кДж/м³

(CV)_п

(CV)_R02

(CV)_N2

(CV)_H20

ИЗО

Таблиця 2.3 – Значення ентальпії  та  в залежності від температури

Температура

t, °С

525,36

58,136

464,1

178,18

700,42

792,02

90,472

696,15

267,86

1054,5

1058,68

122,808

928,2

667,89

1718,9

1603,94

192,296

1399,4

1017,2

2608,9

2157,16

265,568

1881,4

1375,3

3522,3

2722,32

342,624

2370,5

1744,4

4457,5

3303,4

420,368

2870,3

2124,5

5415,1

3892,44

502,584

3377,2

6399,8

4497,4

586,176

7421,2

5098,38

671,144

4437,5

3348,2

8456,9

5715,28

757,488

4976,6

3789,8

9523,9

6348,1

845,208

5515,7

4231,4

6980,92

934,648

6051,2

4681,8

7685,38

1023,744

6604,5

5149,8

8262,48

1114,56

7172,1

5619,9

8911,22

1205,376

7725,5

6105,5

9563,94

1295,848

8293,1

6593,2

10212,68

1388,04

8860,7

7089,7

10861,42

1480,232

9431,9

7597,2

11530,06

1572,424

8102,5

12194,72

1665,992

8625,4

12891,22

1759,56

9108,8

Визначення ентальпії продуктів згорання , :

                                           ;                                (2.17)

                                                ;                                       (2.18)

Результати розрахунку ентальпій продуктів згорання для різних ділянок газоходу парогенератора в залежності від температури та коефіцієнту надлишку повітря зводимо до таблиці 2.4.

Таблиця 2.4 – значення ентальпій продуктів згорання

t,°C

α=1,1

α=1,15

α=1,2

α=1,25

α=1,3

847,5168

879,0384

905,3064

2015,3264

2078,847

2131,781

3058,0502

3154,287

3234,484

4126,2848

4255,714

5001,986

5219,7716

6075,827

6340,099

7178,251

8095,791

8320,661

9221,639

9476,558

10381,19

11544,5

12714,74

13930,82

15145,99

17616,75

18870,4

20138,61

21418,32

22702,1

23965,4

25292,23

2.3 Тепловий баланс котла

Складання теплового балансу полягає у встановленні рівності між кількістю тепла, яке поступає в агрегат, сумою корисно використаного тепла та теплових втрат. На основі теплового балансу розраховується ККД агрегату та витрат палива.

Загальне рівняння теплового балансу котла:

                               ;               (2.19)

де  Q₁ – корисно використане тепло;

  Q₂  - теплові втрати з уходящими газами;

Q₃ – теплові втрати через хімічну неповноту згорання;

Q₄ – теплові втрати через механічну неповноту згорання;

Q₅ – теплові втрати через зовнішнє охолодження;

Q₆ – теплові втрати з фізичним теплом шлаку;

Рівняння теплового балансу у відносних величинах:

                                100 = q₁ + q₂ + q₃ + q₄ + q₅ + q₆ ;                       (2.20)

Сумарну втрату тепла в парогенераторі розраховують по формулі:

                               ∑ ;            (2.21)

ККД котла брутто:

                                   ;                                (2.22)

Втрати тепла з уходящими газами:

                          ;                  (2.23)

де  - ентальпія уходящих газів при коефіцієнті надлишку повітря  та     температурі уходящих газів t_ух , кДж/м³;

 - ентальпія холодного повітря при t_хп = 30⁰С, кДж/м³;

 – коефіцієнт надлишку повітря;

  q₃ - теплові втрати через хімічну неповноту згорання, q₃=0,5%; [1]

q₄ - теплові втрати через механічну неповноту згорання, =0;

q₅ – теплові втрати через зовнішнє охолодження, q₅ =0,7% ; [1]

∑ =

Коефіцієнт збереження тепла:

                                                  ;                                      (2.24)

2.4 Витрати палива

Витрата палива, яке подається в паливну камеру, м³/с

                                                    ;                                          (2.25)      

де Q_ка – повна кількість тепла, яке корисно використовується в парогенераторі, кВт:

                              ;                  (2.26)

 де D_пе – кількість виробленої перегрітої пари, кг/с;

По І-S діаграмі водяної пари визначимо ентальпію перегрітої пари:

i_пп = 3152 (кДж/м³),

Ентальпія живильної води та насичення визначимо по розрахункам:

          i_жв = C_Pжв ∙ t_жв = 4,196 ∙ 80 = 335,2 (кДж/м³)

Ентальпія води на лінії насичення:

                             I_н ⁼ С_рв ∙t_Н= 4,19 ∙ 203  = 850,5 (кДж/м³)

де С_рв — теплоємність води при постійному тиску, кДж/( кг • К)

t_н - температура насиченої пари, яка одержана за допомогою І-S діаграми водяної пари при заданому тиску Р=1,6 МПа.

D_пр – витрата води на продувку парогенератора, кг/с:

                                      ;                                            (2.27)

де P – продув котла, який приймаеємо 3%;

(кг/с)

                                     (м³/с)

3. РОЗРАХУНОК ТЕПЛООБМІНУ В ТОПОЧНІЙ КАМЕРІ КОТЛА

Метою розрахунку теплообміну в топці являється визначення температури продуктів згорання на виході із топки.

В топці проходять два основних процеси – горіння палива, а також важкий теплообмін між продуктами згорання та поверхнями нагріву. В теплообміні переважає радіаційна складова, а конвективній належить незначна частина.

3.1 Геометрична характеристика топки

Площа стін та об’єм топочної камери визначається за допомогою креслення котла.

Загальна площа стін визначається за формулою, м²:

;                      (3.1)

де фронтальна стінка визначається за формулою:

                            (м²)               (3.2)

Задня стінка визначається за формулою:

                            (м²)                   (3.3)

Бокова стінка визначається за формулою:

                            (м²)               (3.4)

Загальна площа стін топки та камери згорання складе:

                          (м²)         

Об’єм топки визначається:

                         (м²) (3.6)

Сумарна площа поверхні теплопередачі, м² :

                                    ;                                            (3.7)

 (м²)

де x = 0,97 – ступінь екранування топки [2];       

Ефективна товщина випромінюючого шару пламені, м :

                                   (м)                 (3.8)

3.2 Розрахунок теплообміну в топкі:

Корисне теплове виділення в топкі,кДж/м³:

                                 ;                                      (3.9)

де Q_п – тепло, яке вводиться в топку з повітрям,кДж/м³:

                              ;                          (3.10)

По таблиці 2.3 визначимо ентальпію повітря,що подається при :

=792,02 (кДж/м³);

Та ентальпію присосів повітря при :

=155,22 (кДж/м³);

=1,05 – коефіцієнт надлишку повітря на виході з топки;

=0,05 - величина присосів повітря [2].

 (кДж/м³)       

 (кДж/м³)

Визначимо параметр М, що враховує розподіл температури в топкі:

                                             ;                               (3.11)

де Х_т – відносний рівень розташування пальників:

                                                                          (3.12) 

де  - висота розташування пальника, задана конструктивним розміром;

 - повна висота топки, задана конструктивним розміром.

Середній коефіцієнт теплової ефективності екранів:

                                                       ;                                      (3.12)

де  = 0,65 – коефіцієнт, який враховує забруднення;

 - рівень екранування топки;

Приймаємо приблизну температуру димових газів на виході з топки . По таблиці 2.4 визначимо ентальпію продуктів згорання на виході з топки:

 (кДж/м³);

Кількість тепла при адіабатному згоранні:

                                         ;                                            (3.13)

 (кДж/м³)

Температуру адіабатного згорання визначимо по І-S діаграмі водяної пари:

Середня сумарна теплоємність продуктів згорання на 1м³ визначається, кДж/(м³∙к):

                                          ;                                      (3.14)

Сумарний парціальний тиск 3-х атомних газів, МПа:

                                                    ;                                         (3.15)

 (МПа)

де =0,452 - сумарна об’ємна доля 3-х атомних газів, (табл. 2.1).

Коефіцієнт послаблення променів топочної середи, (1/м∙МПа):

                                          ;                                       (3.16)

                                            ;                                           (3.17)

де  = 0,452 – згідно з [табл. 2.1];

 - коефіцієнт послаблення променів 3-х атомними газами, (1/м∙МПа):

              ;            (3.18)

де = 0,232 – об’ємна доля водяної пари, (табл. 2.1);

 - температура димових газів на виході з топки;

 - сумарний парціальний тиск 3-х атомних газів .

 (1/м∙МПа);

 (1/м∙МПа).

Коефіцієнт послаблення променів сажистими частками, (1/м∙МПа):

          ;        (3.19)

          (1/м∙МПа)     (3.20)

 (1/м∙МПа)

Знайдемо коефіцієнт послаблення променів топочної середи:

 (1/м∙МПа)

Міра чорноти факела:

                                                ;                                      (3.20)

де kps – сумарна сила поглинання топочного об’єму;

Міра чорноти газів, що не світяться:

                                                  ;                                  (3.21)

Ефективна міра чорноти факелу:

                                      ;                                  (3.22)

Міра чорноти топки:

                                    ;                                       (3.23)

Визначимо дійсну температуру газів на виході із топки,   

                    ;                  (3.24)

Приймаємо температуру на виході із топки = 993,5 .

По табл. 2.4 визначимо ентальпію продуктів згорання на виході із топки:

 (кДж/м³)

Кількість тепла, сприйнятого в топкі на 1 м³ палива, кДж/м³:

                                     (3.25)

 (кДж/м³)

4. ТЕПЛОВИЙ РОЗРАХУНОК КОНВЕКТИВНИХ ПОВЕРХОНЬ НАГРІВУ ПАРОГЕНЕРАТОРА Е-25-14ГМ

4.1 Розрахунок пароперегрівача

Теплота, яку сприймає пароперегрівач, кДж/м³:

                                                                                   (4.1) 

де  – ентальпія перегрітої пари на лінії насичення,по I-S діаграмі визначимо:

 (кДж/м³)

 (кДж/м³)

Визначимо ентальпію газів після пароперегрівача, кДж/м³:

                                ;                        (4.2) 

де  - ентальпія продуктів згорання на вході в пароперегрівач, кДж/м³;

 – величина присосів повітря, кДж/м³;

 – ентальпія присосів повітря, кДж/м³;

                              ;                               (4.3)

                              (кДж/м³);

 (кДж/м³)

Знайдемо температуру димових газів на виході із пароперегрівача:

Визначення температурного натиску:

          Малюнок 4.1- Схема температурного натиску

Середній температурний натиск, :

                                                                                         (4.4)

Середня температура газів в пароперегрівачі, :

                                                                                             (4.5)

Витрата димових газів через пароперегрівач, м³/с:

                                            (4.6)

де  - коефіцієнт надлишку повітря на виході з пароперегрівача;

 - об’єм димових газів, м³/м³;

(м³/с)

Швидкість газів в міжтрубному просторі приймаємо 12 м/с:

W_г= 12 (м/с)

4.1.1 Визначення коефіцієнта тепловіддачі від стінки до перегрітої пари

Визначимо середню температуру пари, :

                                                                                             (4.7)

де  - температура перегрітої пари, ;

 - температура насиченої пари, ;

Приймаємо швидкість пари в трубках W_п = 20 м/с

Кількість паралельно увімкнутих змійовиків, шт.:

                                        ;                                    (4.8)

де D – паровиробництво, т/год.;

 = 0,1768 м³/кг - питомий об’єм пари;

d_в = 22 мм – внутрішній діаметр трубок пароперегрівача.

 шт.

Кількість труб в ряду, шт.:

                                                                                                     (4.9)

 шт.

Коефіцієнт тепловіддачі від стінки до перегрітої пари, Вт/(м²∙К):

                                                     (4.10)

де  - коефіцієнт теплопровідності при середній температурі пари, Вт/(м∙К);

 - внутршній діаметр трубок пароперегрівача, мм;

 - швидкість пари в трубках, м/с;

 – коефіцієнт кінематичної в'язкості при середній температурі пари, м²/с;

 - критерій Прандтля;

 Вт/(м²∙К)

4.1.2 Визначення коефіцієнта тепловіддачі від газів до стінок трубок

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією для коридорного пучка труб, Вт/(м²∙К):

                                                      (4.11)

де  - зовнішній діаметр трубок пароперегрівача, мм;

 - швидкість пара в між трубному просторі, м/с;

  Вт/(м²∙К)

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням, Вт/(м²∙К):

                          (4.12)

де  = 0,8 – міра чорноти забрудненої поверхні;

T₃ – температура забрудненого повітря, К:

                 T₃ =            (4.13)    

 – міра чорноти газів:

                                               ;                                             

де k - коефіцієнт послаблення променів, (1/м∙МПа):

 ;

= 6,3 (1/м∙МПа) – рахується аналогічно з [пункт 3.2];

 = 0,254 – згідно з [табл. 2.1];

 (1/м∙МПа);

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням, Вт/(м²∙К):

Оптична товщина випромінювання, м:

                                                                   (4.14)

Задаємося значенням кроку труб по ходу газів  (м);

Крок труб по фронту  м;

 (м)

Коефіцієнт тепловіддачі від газів до стінок трубок, Вт/(м²∙К):

                                            ;                                        (4.15)

де = 0,65 – коефіцієнт, що враховує нерівномірність обмивання поверхні;

 Вт/(м²∙К)

Коефіцієнт теплопередачі для пароперегрівача, Вт/(м²∙К):

                                                                                          (4.16)

де  = 0,85 – коефіцієнт теплової ефективності поверхні, Вт/(м²∙К);

 Вт/(м²∙К)

Поверхня теплопередачі, м²:

                                                                                        (4.17)

(м²)

Необхідна кількість змійовиків, шт.:

                                                                                        (4.18) 

 шт.

Кількість рядів по ходу газів:

                                            ;                                          (4.19) 

Приймаємо кількість рядів  шт.

4.2 Тепловий розрахунок кип’ятильного пучка

Тепловий розрахунок кип’ятильного пучка виконується шляхом сумісних вирішень рівняння теплопередачі та теплового балансу.

При перевірочному тепловому розрахунку поверхня кип’ятильного пучка задана по кресленню.

Поверхня теплопередачі, м²:

                                ;                                (4.20) 

де n = 12 – кількість труб в ряді;

d_вн = 0,06 м – внутрішній діаметр кип’ятильних труб пучка;

z = 14 – кількість рядів труб;

                 (м²)

Розрахуємо довжину труб в кожному ряду пучка:

 м;

 м;

 м;

 м;

 м;

Середня довжина труб, м:

                                                                      (4.21)

 (м)

Для подальшого розрахунку задаємося температурою газів на виході:

Середня температура газів, :

                                                                                              (4.22)

Визначимо площу живого січення, м²:

                                        ;                            (4.23)

 (м²)

Витрата димових газів, м³/с:

                          ;                      (4.24) 

де  - коефіцієнт надлишку газів на виході з кип’ятильного пучка;

 м³/с

Швидкість газів в міжтрубному просторі, м/с:

                                            ;                                              (4.25)

                           (м/с)

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією, Вт/(м²∙К):

де  - зовнішній діаметр трубок, мм;

 - швидкість пара в міжтрубному просторі, м/с;

  Вт/(м²∙К)

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням, Вт/(м²∙К):

де  = 0,8 – міра чорноти забрудненої поверхні;

T₃ – температура забрудненого повітря, К:

T₃ =

де  – міра чорноти газів:

                                               ;                                             

де k - коефіцієнт послаблення променів, (1/м∙МПа):

 ;

= 7,24 (1/м∙МПа) – рахується аналогічно з [пункт 3.2];

 = 0,25 – згідно з [табл. 2.1];

 (1/м∙МПа);

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням, Вт/(м²∙К):

Оптична товщина випромінювання, м:

Задаємося значенням кроку труб по ходу газів  (м);

Крок труб по фронту  м;

 (м)

Коефіцієнт тепловіддачі, Вт/(м²∙К):

;

де = 0,85 – коефіцієнт ефективності;

 Вт/(м²∙К)

Визначення температурного натиску:

         Малюнок 4.2- Схема температурного натиску

Середній температурний натиск, :

Кількість теплоти, яку віддав газ в кип’ятильному пучку, кДж/м³:

                                                                                  (4.26)

 (кДж/м³)

Ентальпія газів на виході з кип’ятильного пучка, кДж/м³:

                                                                       (4.27)

де  - ентальпія газів на вході в кип’ятильний пучок при ;

= 0,05 - величина присосів повітря, кДж/м³;

 – ентальпія присосів повітря, кДж/м³;

  ;                                   

                              (кДж/м³);

 (кДж/м³)

По табл. 2.4 визначимо температуру димових газів після кип’ятильного пучка:

4.3 Розрахунок повітропідігрівача

Кількість тепла, яке передалось повітрю в повітропідігрівачі визначається із теплового балансу:

                        ;                        (4.28)

де  - ентальпія холодного повітря при t_хп = 30⁰С, кДж/м³;

 - ентальпія повітря,що подається;

 = 1,25 – коефіцієнт надлишку повітря;

= 0,05 - величина присосів повітря [2].

 (кДж/м³)

Ентальпія газів на виході з повітропідігрівача, кДж/м³:

                                    ;                                   (4.29)

 (кДж/м³)

По табл. 2.4 визначимо температуру димових газів після : повітропідігрівача:

Визначення температурного натиску:

          Малюнок 4.3 - Схема температурного натиску

Середній температурний натиск, :

Дійсний температурний натиск, :

                                                  ;                                       (4.30)

де  = 0,96 – коефіцієнт, який враховує непаралельність течії теплоносіїв;

4.3.1 Визначення коефіцієнта тепловіддачі від димових газів до стінок трубок

Середня температура газів в повітропідігрівачі, :

Швидкість газів в між трубному просторі приймаємо  м/с;

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією, Вт/(м²∙К):

де  = 36мм – внутрішній діаметр трубок повітропідігрівача, мм;

 - швидкість газів в між трубному просторі, м/с;

  Вт/(м²∙К)

Через те, що товщина випромінюючого шару мала, то коефіцієнтом тепловіддачі випромінюванням можна знехтувати, тоді:

 Вт/(м²∙К)

4.3.2 Визначення коефіцієнта тепловіддачі від стінок до повітря

Середня температура повітря, :

Швидкість повітря в між трубному просторі, м/с:

                                               ;                                 (4.31)

 (м/с)

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією при поперечному обмиванні труб повітрям повітропідігрівача, Вт/(м²∙К):

де  = 4 мм –зовнішній діаметр трубок пароперегрівача, мм;

    - швидкість повітря в між трубному просторі, м/с;

 Вт/(м²∙К)

Через те, що середня температура повітря  , то променева складова не рахується, тоді коефіцієнт тепловіддачі від стінок до повітря буде:

 Вт/(м²∙К)

Коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м²∙К):

                                               ;                                           (4.32)

де  = 0,65 – коефіцієнт, який враховує вплив забруднення, неповноту змивання та перетоків повітря;

 Вт/(м²∙К)

Визначимо поверхню теплопередачі повітропідігрівача, м²:

;

 (м²)

Довжина трубок повітропідігрівача, м:

                                                                                         (4.33)

де n = 3631 шт. – кількість труб по кресленню;

 м

4.4 Розрахунок водяного економайзера

Метою розрахунку водяного економайзеру є визначення його поверхні нагріву. Для цього виконаємо необхідні розрахунки.

Кількість тепла, яке віддав газ в економайзері, кДж/м³:

                                                  (4.34)

де  - ентальпія продуктів згорання на вході в економайзер при  ;

 – ентальпія продуктів згорання на виході з економайзера при ;

 – величина присосів повітря, кДж/м³;

 – ентальпія присосів повітря, кДж/м³;

 (кДж/м³)

Ентальпія води на виході з економайзера, кДж/кг:

                                                                      (4.34)

де  - ентальпія живильної води, при  ;

 –витрата води в економайзері, кг/с:

                                                                                       (4.35)

 (кг/с)

 (кДж/кг)

Визначимо по таблицям властивостей води ентальпію води при температурі насичення ( :

 (кДж/кг)

Через те, що , то приймаємо економайзер киплячого типу, стальний гладко трубний змійовикового типу з наступними характеристиками:

S₁ = 40 мм – крок труб по фронту;

S₂ = 45 мм – крок труб по довжині;

Z₁ = 36 шт. – кількість труб по фронту;

Z₂ = 32 шт. – кількість труб по ходу газів;

L = 2300 мм – довжина труб.

4.4.1 Визначення коефіцієнта тепловіддачі від стінок до повітря

Середня температура димових газів, :

 ;

Швидкість газів в між трубному просторі пиймаємо, м/с:

 (м/с)

Коефіцієнт тепловіддачі конвекцією при поперечному обмиванні стінок трубок економайзера, Вт/(м²∙К):

де  = 3 мм –зовнішній діаметр трубок, мм;

    - швидкість повітря в між трубному просторі, м/с;

 Вт/(м²∙К)

Через те, що середня температура повітря  , то променева складова рахується.

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням, Вт/(м²∙К):

де  = 0,8 – міра чорноти забрудненої поверхні;

T₃ – температура забрудненого повітря, К:

             T₃ =              

 – міра чорноти газів:

                                               ;                                             

де k - коефіцієнт послаблення променів, (1/м∙МПа):

 ;

= 41,2 (1/м∙МПа) – рахується аналогічно з [пункт 3.2];

 = 0,23 – згідно з [табл. 2.1];

 (1/м∙МПа);

Коефіцієнт тепловіддачі випромінюванням, Вт/(м²∙К):

Оптична товщина випромінювання, м:

Задаємося значенням кроку труб по ходу газів  (м);

Крок труб по фронту  м;

 (м)

Коефіцієнт тепловіддачі від газів до стінок трубок, Вт/(м²∙К):

                                        ;                                            

де = 0,8 – коефіцієнт, що враховує нерівномірність обмивання поверхні;

 Вт/(м²∙К)

Коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м²∙К):

                                                                                          (4.36)

 Вт/(м²∙К)

Визначення температурного натиску:

           Малюнок 4.4 - Схема температурного натиску

Середній температурний натиск, :

Визначимо поверхню теплопередачі економайзера, м²:

;

 (м²)

Кількість трубок в економайзері, шт.:

 шт.

Визначимо кількість рядів трубок, шт.:

                                           ;                                          (4.37) 

шт.

Визначимо розмір проколу економайзера, м:

                                                 ;                                            (4.38)

 м

5. АЕРОДИНАМІЧНИЙ РОЗРАХУНОК ГАЗОВОГО ТРАКТУ

ПАРОГЕНЕРАТОРА

5.1 Розрахунок місцевих опорів

Аеродинамічний розрахунок виконується з метою визначення втрат напору газу під час руху по тракту газоходу та визначення потужності димососу, який повинен подолати втрати напору.

Загальні втрати напору визначаються за формулою:

                        ;                (5.1)

де  - втрати напору газу при обтіканні пароперегрівача;

 - втрати напору при обтіканні кип’ятильного пучка;

 - втрати газу при обтіканні водяного економайзеру;

 - втрати газу при обтіканні повітропідігрівача.

Втрати напору газу при обтіканні пароперегрівача, Па:

                                           ;                                    (5.2)

                                           ;                                  (5.3)

                                            ;                            (5.4)

де р  - щільність при відповідній температурі;

 - швидкість газів в відповідній частині газоходу, м/с;

 - критерій Рейнольдса в відповідній частині газоходу;

 - коефіцієнт місцевого опору.

Втрати напору газу при обтіканні кип’ятильного пучка, Па:

 ;

;

;

Втрати напору газу при обтіканні повітропідігрівача, Па:

 ;

;

;

Втрати напору газу при обтіканні водяного економайзеру, Па:

 ;

;

;

Загальні втрати напору, Па:

 (Па)

5.2 Вибір димососа

Витрати газів на виході з котла, м/с:

                                                   (5.5)

 (м/с)

Необхідна потужність димососа, кВт:

                                                             (5.6)

 (кВт)

де  - КПД електродвигуна;

 - коефіцієнти запасу.

6. ЕКОНОМІЧНЕ ОБГРУНТУВАННЯ

6.1 Опис об’єкта проектування

Метою техніко-економічного розрахунку є визначення економічної ефективності застосування та терміну повернення капіталу при модернізації парогенератора Е-25-14 ГМ для спалення коксового газу, що призначений для виробництва насиченої або перегрітої пари до температури 225 °С, яку використовують на  технологічні потреби, опалювання, вентиляцію і гаряче водопостачання.

6.2Вихіднідані

Таблиця 6.1 Вихідні дані для розрахунку експлуатаційних затрат

Найменування показників

Позначення

Одиниці вимірювання

Величина показника

Потужність електрообладнання

N

кВт

Ціна електроенергії

Ц_ел

0,5

Ціна води

Ц_в

грн./т

10,0

Ціна газу

Ц_газ

грн./

0,9

Фонд праці установки на рік

Т

год.

Кількість обслуговуючого персоналу

n

чол.

          6

Єдиний соціальний внесок

_

%

38,64

Місячна заробітна плата одного робітника

З

грн.

Паропродуктивність

D

т/год.

25,5

6.3Розрахунок капітальних вкладень (інвестицій)

Капітальні вкладення враховують собівартість і вартість будівельно-монтажних робіт і рахуються за формулою:

                                         ,                                            (6.1)

де Ц- ціна установки; Ц = 8000000 грн.;

З - витрати на монтаж і будівництво, грн.. Витрати на монтаж

складають 15% від ціни установки.

К = 8000000 + 0,15·8000000 = 9200000 грн..

6.4Розрахунок експлуатаційних затрат

Експлуатаційні витрати за рік розраховуються за наступною формулою:

                                   ,                    (6.2)

де З - заробітна плата обслуговуючого персоналу, грн.;

 - єдиний соціальний внесок, грн.,(38,64 від заробітної плати);

 - витрати на ремонт і технічне обслуговування, грн., (20% від амортизаційних відрахувань) ;

 - витрати на енергетичні ресурси (електроенергія), грн.;

     З - витрати на воду, грн.;

      З  - витрати на газ, грн.;

       Заробітна плата обслуговуючого персоналу за рік:

                                                                             (6.3)

де n – кількість обслуговуючого персоналу, чол.;

З - середній розмір місячної заробітної плати одного робітника, грн.;

З_зп = 12·6·2000 =144000 грн.

Єдиний соціальний внесок за рік:

                                                                                (6.4)

       О_сс = 0,3864·144000 =55642 грн.

Витрати на ремонт і технічне обслуговування за рік:

                                                                                    (6.5)

де А - сума амортизаційних відрахувань за рік, грн.;

                                         ,                                   (6.6)

де  Н - норма амортизації, Н =24%;

К – капітальні витрати на установку;

                       грн.

Витрати на енергетичні ресурси розраховуються за формулою:

                                          ,                              (6.7)

 де N - потужність електрообладнання, кВт;

k  - коефіцієнт використання потужності;

k  - коефіцієнт використання по часу;

Т - фонд часу праці установки на рік;

Ц - ціна електроенергії, грн./кВт год.

 грн.

Так як витрати на енергетичні ресурси складаються тільки з затрат на електричну енергію, то .

      Витрати на воду, грн.:

                                                 ,                                     (6.8)

де G_в – витрата води, дорівнює 28 т/год.;

Ц_в – ціна води, грн./т.

 грн.

Витрати на газ, грн.:

                                              З_газ = Ц_газ ·Т·G_газ,                                    (6.9)

де G_газ – витрата газу, дорівнює  1762 /год.;

Ц_газ – ціна газу, грн./м³.

З_газ = 0,9·6000·1762 = 9514800 грн.

Таким чином експлуатаційні витрати за рік:

З_екс = 144000+ 55642 + 441600 + 691200 + 9514800 + 1680000 =12527242 грн.

    6.5Розрахунокпоказників економічної ефективності

     Валовий прибуток, грн.:

                                            П_вал =0,1           × З_екс ,                                      (6.10)

П_вал =0,1× 12527242= 1252724,2 грн.

Розрахунок чистого прибутку на кожен рік:

                                        ,                              (6.11)

     де - валовий прибуток;

- податок на прибуток (25%).

П_чис = 1252724,2×(1 – 0,25) =939544 грн.

    Річний грошовий потік рахується за кожен рік розрахункового періоду (5 років):

                                              ;                                   (6.12)

ГП_і =  939544+2208000=3147544 грн.

Грошовий потік на протязі розрахункового періоду не змінюється.

Кумулятивний грошовий потік розраховується наростаючим підсумком:

                                       ,                              (6.13)

     де К  - коефіцієнт дисконтування.

За перший рік: ;

;

= 0,869×3147544=2735216 грн.;

= 2735216 грн.

      За другий рік: ;

КГП₂ = 0,756· 3147544=2379544 грн.;

;

= 2735216 + 2379544=5114760 грн.

За третій рік: ;

КГП₃ = 0,657·3147544=2067936 грн.;

;

ДГП₃ = 2735216 + 2379544 +2067936 =7182696 грн.

        За четвертий рік: ;

КГП₄ = 0,571·3147544 =1797248 грн.;

;

ДГП₄ =2735216 + 2379544 +2067936 +1797248 =8979944 грн.

За п’ятий рік: ;

КГП₅ = 0,497 · 3147544=1564329 грн.;

;

ДГП₅ = 2735216 + 2379544 +2067936 +1797248 +1564329= 10544273 грн.

Розрахунок чистого грошового потоку наростаючим підсумком, грн.:

                                    ,                         (6.14)

     де І - інвестиції (К).

За перший рік:

;

ЧГП₁ = 2735216 – 9200000= - 6464784 грн.

За другий рік:

;

ЧГП₂ = 5114760 - 9200000 = - 4085240 грн.

     За третій рік:

;

ЧГП₃ = 7182696 – 9200000 = - 2017304 грн.

     За четвертий рік:

;

ЧГП₄ = 8979944 – 9200000 = - 220056 грн.

     За п’ятий рік:

;

ЧГП₅ =10544273 – 9200000 = 1344273 грн.

Результати розрахунків зводяться в табл. 7.2.

Таблиця 6.2 – Показники економічної ефективності

Найменування показників

Роки розрахованих періодів

1.Чистий

прибуток

 П , грн.

2. Величина

амортизаійних відпислень на

рік  А, тис. грн. 

3. Грошовий

потік на рік

, тис.грн.

4. Коефіцієнт

дисконтування

К

0,869

0,756

0,657

0,571

0,497

5. Дисконтований грошовий потік ДГП ,тис. грн.

6.Кумулятивний

грошовий потік наростаючим підсумком КГП , тис. грн. 

 7. Чистий грошовий потік наростаючим підсумком ЧГП (NPV), тис. грн

-9200000

- 6464784

- 4085240

- 2017304

-220056

6.6Показники ефективності

Загальний чистий грошовий потік:

                                              ,                    (6.15)

Термін повернення капіталу можна розрахувати приблизно по формулі, рік.:

                                      ;                            (6.16)

                                    ,                          (6.17)

де Т  - плановий період експлуатації (5 років);

ДГП_{сер.річ} = 10544273 /5 = 2108855 грн.;     

Т_пов = 9200000 / 2108855 = 4,36 років.

Дисконтна рентабельність інвестицій ( ) або індекс доходності (ІД) рахується по формулі:

                                          ;                                 (6.18)

ІД = 10544273 / 9200000  = 1,14.

Для графічного визначення Т  в координатах: “затрати - час” будується графік змін затрат з урахуванням інвестицій, рисунок 7.2.

Рисунок 6.2 - Графік змін витрат з урахуванням інвестицій

         Висновок:

         У даному техніко-економічного розрахунку  визначено економічну ефективність модернізаціі котла Е-25-14 ГМ для спалення коксового газу. Були визначені капітальні вклади (К = 9200000 тис.грн) , експлуатаційних витрати (З_експ = 12527242 тис. грн) та чистий прибуток на кожен рік, що дорівнює 939544 тис.грн. Було встановлено, що термін повернення капіталу складає 4,36 років.

В наш час велике місце займають питання охорони праці. Охорона праці займається забезпеченням безпеки і ліквідацією виробничих травматизмів і професійних захворювань. Для подальшого удосконалення умов праці необхідно покращити якість контролю за виконанням вимог діючих норм, стандартів, правил і інших офіційних документів по техніці безпеки, належній до виконування в процесі проектування та експлуатації.

Задача охорони праці – звести к мінімальній вірогідність поранень або захворювань працюючих з одночасним забезпеченням комфорту при максимальній виробничій праці.

Однією з умов безаварійної і безпечної роботи є правильна організація робітника і вміст його в зразковому порядку.

Безпека виробничих процесів у сантехнічних системах повинна забезпечуватися відповідністю виробничих приміщень і розміщуваного в ньому устаткування вимогам відповідних СНіП, організацією робочих місць, професійним відбором і навчанням що знов поступили, застосуванням засобів захисту, дотриманням вимог правил техніки безпеки і технічної експлуатації. а також систематичним контролем за їхнім виконанням.

Актуальними завданнями у сфері промислової безпеки у охорони праці на сьогодні в Україні є:

· боротьба із захованням нещасних випадків на виробництві;

· посилення відповідальності роботодавців за підвищення дієвості і ефективності управління охороною праці на виробництві;

· посилення мотивації до безпечної праці, стимулювання за зменшення ризику травмування й профзахворюваємості на виробництві;

· посилення уваги до безпеки працівників, які частіше піддаються ризику нещасного випадку з багатьох причин (відсутність робочого досвіду, нерозуміння безпеки на робочому місці, аварійних ситуацій, недостатній рівень навчання з питань безпеки і гігієни праці).

Закон України “Про охорону праці” визначає основні положення по реалізації конструктивного права громадянина на охорону їх життя і здоров’я в процесі трудовій діяльності [17].

Об’єктом розробки даного дипломного проекту є модернізація котла

Е-25-14 ГМ для спалення коксового газу.

Таблиця 7.1 - Перелік шкідливих і небезпечних виробничих факторів

Шкідливі та небезпечні виробничі фактори

Джерела виникнення

Заходи щодо зниження рівня їхнього впливу

Високий тиск

 Топочна камера, паровий барабан, трубопроводи

Запобіжні клапани, вибухові клапани, герметичність арматури

Висока електрична напруга

Електрична мережа, електродвигуни технологічного обладнання

Електрична ізоляція, заземлення

Шум та вібрація

Газоповітряні пальники

Засоби шумопоглинання, заміна пальників

Шкідливі речовини

Газовий котел

Рециркуляція димових газів, модернізація пальників

Для забезпечення безпечних умов праці при роботі з обслуговування парового котла передбачений ряд заходів. Небезпечними і шкідливими факторами процесу теплоутворення являються: підвищена температура, напруга електромережі, пожежна небезпека, обвали конструкцій, вибухонебезпечність, токсичність газів і палива.

7.1 Промислова санітарія

                            7.1.1 Шкідливі речовини

При спалюванні коксового газу в топочній камері котла основними викидами в атмосферу є оксид азоту і оксид вуглецю. Їхня характеристика з вказівкою гранично допустимих концентрацій згідно ГОСТ 12.1.007-88. ССБТ [5] наведена у таблиці 6.1.1

Таблиця 7.1.1 – Характеристика шкідливих речовин, що утворюється у технологічному процесі

Назва речовини

      ГДК

     Мг/

   Клас небезпечності

Заходи, що скорочують викиди шкідливих речовин

Оксид азоту

     0,04

      1

селективний некаталітичний (СНКВ), каталітичний (СКВ) методи відновлення оксида азоту

Оксид вуглецю

3,0

      2

Рециркуляція димових газів, модернізація пальників

Для очищення димових газів казанів від оксидів азоту використовують селективний некаталітичний (СНКВ) і каталітичний (ВКВ) методи відновлення NОХ до молекулярного азоту. У них як відновник застосовується аміак. Некаталітичні системи простіші, їх споруда обходиться не дорожчим за заміну пальників, а ефективність досить висока: викиди оксидів азоту знижуються на 40 - 60 %.

7.1.2 Метеорологічні умови

Метеорологічні умови або мікроклімат у виробничому приміщенні визначаються температурою повітря (t°С),  відносною вологістю і швидкістю руху повітря на робочому місці й установлюються для робочої зони з урахуванням енерговитрат на її виконання й сезонів року. Все перераховане відповідає вимогам ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ [18], які наведені у таблиці 6.2.2

Таблиця 7.1.2 - Оптимальні значення параметрів метеорологічних умов

Категорія важкості

Середньої важкості

Період року

Теплий

Холодний

Температура

20-22

17 - 19

Відносна вологість, %

40 - 60

40-60

Швидкість руху повітря, м/с

0,4

0,2

Шкідливі речовини виділяються при проведенні зварювальних робіт (під час продувки, ремонтних робіт). Шкідливі речовини виділяються у вигляді пари, аерозолів, або суміші пари й аерозолів. Зміст шкідливих речовин у робочій зоні не повинен перевищувати встановлених граничнодопустимих концентрацій відповідно до ГОСТ 12.0.003-74.

7.2 Промислове висвітлення

Стан освітлення виробничого приміщення рекомендується
СНіП II-4-79 [20].

Висвітлення виробничих приміщень, де встановлений у світлий час доби виконується природним, а в темний час застосовується штучне висвітлення.

Таблиця 7.2 - Характеристика виробничого висвітлення

Харак- терис- тика праці

Розряд

Підрозділ

Природне освітлення

Штучне освітлення

Вид освіт- лення

е, %

Вид освіт- лення

Джерело освітлення

Е, лк

Тип освітлення

Серед- ньої точнос-ті

IV

Односто- роннє, бо- кове

1,2

Робоче

Газорозрядні лампи, лю- мінесцентні

б_ср – 400 захищен

7.3 Шум і вібрація

Шум на робочому місці не повинен перевищувати допустимі рівні, значення яких приведені в ГОСТ 12.1.003-83 [21].

Допустимі рівні шуму в виробничих приміщеннях – не більше 80 дБЛ.

Працівники повинні мати заходи індивідуального захисту по ГОСТ 12.4.010-75 [22].

З метою зменшення впливу шуму передбачені:

- забезпечення необхідних розривів від джерела шуму до жилих споруд;

- засоби шумопоглинання

Згідно з ГОСТ 12.1.012-90 [23] встановлені допустимі значення і методи оцінки гігієнічних характеристик вібрації, визначаючі її дію на людину. Допустимі рівні вібрації постійних робочих місць в виробничих приміщеннях для частоти 63 Гц складають 93 дБЛ (Технічна вібрація (вертикальна і горизонтальна) ) в виробничих приміщеннях з джерелами вібрації.

Спалювання газоповітряної суміші, особливо в інжекційних пальниках середнього тиску і великої теплової потужності, часто супроводжується значним шумом та вібрацією, що створює важкі умови для обслуговуючого персоналу. У ряді випадків спостерігаються явища вібрації котлів, що затрудняє нормальну експлуатацію і може привести до порушення їх міцності. Причинами виникнення шуму при роботі пальників є зіткнення газового струменя з потоком повітря в змішувачі пальника, а також коливання, що викликаються тертям повітряного потоку об гострі кромки на вході в інжектор пальника, на виході газового струменя з сопла. Зменшення шуму досягається заміною пальників більшій тепловій потужності пальниками меншої теплової потужності або вживанням шумопоглинаючих пристроїв.

Вібрація пальників і, як наслідок цього, гудіння в топці може бути викликане недостатнім кріпленням пальників або завищеним в порівнянні з допустимим тиском газу перед пальником. Точних рекомендацій по запобіганню вібрації немає, і у кожному окремому випадку при її виникненні потрібне виявлення місцевих умов. Основними загальними причинами вібрації котлів є вібраційне горіння газу і порушення нормального відведення газів, що відходять.

7.4 Заходи безпеки

До заходів безпеки при обслуговуванні котельних установок відносять:

1. Обладнання котельних установок повинно відповідати вимогам Правил будови і безпечної експлуатації парових і водогрійних котлів, затверджених наказом Держнаглядохоронпраці України від 26.05.94 N 51, "Правил взрывобезопасности топливоподач и установок для приготовления и сжигания пылевидного топлива", Правил безпеки систем газопостачання України і Правил будови і безпечної експлуатації парових котлів з тиском пари не більше 0,07 МПа (0,7 кгс/кв.см), водогрійних котлів і водопідігрівачів з температурою нагріву води не вище 115 град.C, затверджених наказом Держнаглядохоронпраці від 23.07.96 N125, зареєстрованих у Мін'юсті України 05.11.96 за N 655/1680.

2. Запобіжні і вибухові клапани котла (пароводяного тракту, топки і газоходів) повинні: або мати відводи для видалення пароводяної суміші і вибухових газів у разі спрацювання клапанів за межі робочого приміщення у місця, безпечні для працівників, або бути відгородженими відбійними щитами з боку можливого перебування людей.

3. Заклинювати запобіжні клапани працюючих котлів або збільшувати натиснення на тарілки клапанів шляхом збільшення маси вантажу або будь-яким іншим способом заборонено. Тягарі важільних запобіжних клапанів повинні бути застопорені і запломбовані так, щоб не допустити самочинного їхнього переміщування.

4. Доступ до форсунок котла повинен бути вільний і зручний для обслуговування та ремонту. На отворах для установлення форсунок повинні бути екрани, - щоб уникнути опіків у випадку зворотного удару полум'я. Під час введення в дію щойно встановленої форсунки пару і мазут необхідно подавати поступово, - щоб переконатись у щільності вузла кріплення колодки.

5. На працюючому котлі люки і лази повинні бути закриті. Дозволяється під час обходу і огляду обладнання відкривати оглядові лючки і вічка тільки за умови сталого режиму горіння і підвищеного розрідження у топці котла. Під час відкривання лючка або вічка необхідно перебувати збоку від них у захисних окулярах.

6. Перед розпалюванням котла усі ремонтні роботи на ньому необхідно припинити, закрити наряди і вивести працівників, які не беруть участі у проведенні розпалювання.

7. У разі продування нижніх точок котлів спочатку слід відкрити повністю перший вентиль за ходом середовища, що продувається, а потім поступово другий. Після закінчення продування слід спочатку закрити другий за ходом вентиль, а потім перший.

8. Під час раптового припинення подавання газу в котельну вимикальні пристрої на вводі газопроводу в котельну і біля котлів повинні бути закриті, а продувальні газопроводи на виведеному з роботи газопроводі - відкриті.

9. Під час проведення ручного обдування котла працівники повинні надівати захисні окуляри, рукавиці і каски з пелериною.

10. Перед обдуванням котла повинна бути перевірена надійність гідрозатвора у пристроях неперервного видалення шлаку і золи з топки. На котлах, обладнаних пристроями періодичного видалення шлаку і золи, заборонено проводити одночасно обдування котла і видалення шлаку і золи.

7.5 Електробезпека

По ступеню небезпеки ураження електричним струмом виробниче приміщення відноситься до класу приміщень з підвищеною небезпекою.

Установка електроустаткування здійснюється відповідно до «Правил пристрою електроустановок» (ПУЭ-87).

Всі струмоведучі частини електроустаткування ізольовані, щит управління має пристрій для зняття напруг.

Розведення силових ланцюгів і ланцюгів управління виконані в металевих газопровідних трубках.

Живлення силових ланцюгів виробляється через запобіжники.

Електроустаткування має таблички з технічними даними.

7.6 Пожежна безпека

Забезпечення пожежної безпеки в котельних на твердому та газовому паливі визначається діючими Правилами пожежної безпеки в Україні, Правилами пожежної безпеки для закладів, установ і організацій системи освіти України:

1. В котельних повинні бути справні первинні засоби пожежогасіння:

- вогнегасники порошкові;

- ящик з піском і лопатою.

2. Особи, призначені відповідальними за безпечну роботу опалювальних установок, зобов’язані постійно контролювати правильність їх утримання та експлуатації, своєчасний і якісний ремонт.

3. Перед початком опалювального сезону котельні, опалювальні установки мають бути старанно перевірені й відремонтовані. Несправні опалювальні пристрої не повинні допускатися до експлуатації. Перед початком опалювального сезону обслуговуючий персонал котелень повинен пройти перевірку знань з питань пожежної безпеки.

4. Опалювальні пристрої повинні розміщуватися так, щоб до них був забезпечений вільний доступ для огляду і очищення.

У приміщенні котелень не дозволяється:

1. виконувати роботи, які не пов’язані з експлуатацією котельних установок;

2. допускати витікання газу в місцях з’єднання трубопроводів і форсунок;

Познавательные статьи:



Где возникла философия и почему?

Относительная высота сжатой зоны бетона

Сущность проекции Гаусса-Крюгера и использование ее в геодезии

Тарифы на перевозку пассажиров