Разработка системы автоматизации теплового пункта

 

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет ЛЭТИ

им. В.И.Ульянова (Ленина) (СПбГЭТУ)

Факультет ОФ

Специальность 140604

Кафедра РАПС




Пояснительная записка

К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ

Тема: Разработка системы автоматизации теплового пункта





Студент Н.Н. Миронов

Руководитель А.В. Орлов





Санкт-Петербург

г.

Содержание


Сокращения и условные обозначения

Введение

2 Описание теплового пункта, подлежащего автоматизации

2.1 Общие сведения о тепловых пунктах

2.2 Общее устройство и принципы работы теплового пункта

2.3 Техническое задание на разработку системы автоматизации теплового пункта

2.3.1 Наименование, назначение, область применения

2.3.2 Цели и задачи системы автоматизации

2.3.3 Технические требования

2.3.4 Исходные данные

3 Разработка функциональной схемы системы автоматизации теплового пункта

4 Расчет и выбор оборудования

4.1 Выбор двухходовых клапанов

.2 Выбор электроприводов двухходовых клапанов

4.3 Выбор датчиков температуры

4.4 Выбор контроллеров

4.5 Выбор датчика давления

4.6 Выбор преобразователя частоты

4.7 Выбор коммутационно-защитной аппаратуры

4.8 Выбор средств сигнализации

4.9 Выбор электротехнического шкафа

4.10 Выбор кабельной продукции

4.11 Выбор провода и комплектующих щита управления

5. Разработка принципиальной электрической схемы

5.1 Электрическая принципиальная схема. Управление системой отопления.

5.2 Электрическая принципиальная схема. Управление системой горячего водоснабжения.

6. Разработка схемы подключения оборудования

6.1 Схема подключения оборудования

6.2 Щит управления. Внешний вид

6.3 Спецификация

7. Технико-экономическое обоснование

7.1 Концепция экономического обоснования

7.2 Трудоемкость и календарный план выполнения

7.2.1 Смета затрат на проектные работы

7.3 Расчет экономической эффективности проекта

7.3.1 Эксплуатационые затраты до установки системы автоматизации

7.3.2 Эксплуатационые затраты после установки системы автоматизации

7.3.3 Расчёт годового экономического эффекта и срока окупаемости

7.4 Вывод

8. Безопасность жизнедеятельности

8.1 Общая характеристика условий применения

8.2 Опасные и вредные факторы воздействия

8.3 Меры защиты от вредных факторов

8.3.1 Требования к помещению по вибрации пола

8.3.2 Меры защиты от шума

8.3.3.Освещение производственных помещений

8.3.4.Электробезопасность

8.3.5 Пожаробезопасность

8.4 Защита в чрезвычайных ситуациях

Заключение

Литература

Сокращения и условные обозначения


ТП - Тепловой пункт.

СО - Система отопления.

ГВС - Горячее водоснабжение.

СУ - Система управления.

СА ТП - система автоматизации теплового пункта.

ЭРТ - электронный регулятор температуры.

ПЧ - преобразователь частоты.

ПД - преобразователь давления.

ПТ - преобразователь температуры.

1. Введение


Энергоэффективность.

Задача повышения энергоэффективности имеет особый характер, т.к. поставлена на высшем политическом уровне и касается всей экономики РФ.

Основополагающими документами по развитию энергоэффективности являются Указ Президента №889(от 2008 г.), Федеральный закон № 261 (2009 г.), и Госпрограмма по Постановлению Правительства №2446-р (2010 г.). Из данных документов следует, что объекты любого назначения как объекты экономики, должны иметь в перспективе развитую энергоэффективность. Федеральный закон №261 дает понятию энергоэффективность общее определение, которое трудно применимо к зданиям жилого и гражданского строительства.

Заметно лучше поясняет энергоэффективность Указ Президента №889 «О некоторых мерах по повышению энергетической и экологической эффективности Российской экономики»: «В целях снижения к 2020 году энергоемкости ВВП РФ не менее чем на 40 % по сравнению с 2007 годом , обеспечения рационального и экологически ответственного использования энергии и энергетических ресурсов…»

Таким образом , следуя Указу №889, рабочее определение понятия энергоэффективность к строительным объектам - это процентное снижение расчетных затрат энергетических ресурсов и воды, потребляемой зданием за годовой эксплуатационный цикл, когда в здании обычного исполнения вводятся специальные решения, минимизирующие потребление ресурсов.

Т.е. вводя в обычное здание те или иные усовершенствования, мы переводим его в категорию энергоэффективных.

Управляя температурой в системах теплопотребления зданий по датчикам уличной температуры и температуры подаваемого в системы теплоносителя, мы не только поддерживаем требуемую температуру в системах для комфортного прогрева зданий, но и снижаем энергетические затраты на отопление, сохраняем ресурс оборудования.

Тепловой пункт - комплекс устройств, расположенный в обособленном помещении, состоящий из элементов тепловых энергоустановок, обеспечивающих присоединение этих установок к тепловой сети, их работоспособность, управление режимами теплопотребления, трансформацию, регулирование параметров теплоносителя и распределение теплоносителя по типам потребления.

Управление таким объектом затруднительно без средств автоматизации, исключающих человеческий фактор и обеспечивающих быструю и правильную реакцию на внешнее воздействие.

Целью дипломного проекта является разработка системы автоматизации теплового пункта, обеспечивающая автоматическое регулирование температуры теплоносителя, поступающего в систему отопления, согласно температуры уличного воздуха, поддержание стабильной температуры и стабильного давления в системе ГВС.

2. Описание теплового пункта, подлежащего автоматизации


.1 Общие сведения о тепловых пунктах


Основными задачами ТП являются:

Преобразование вида теплоносителя

Контроль и регулирование параметров теплоносителя

Распределение теплоносителя по системам теплопотребления

Отключение систем теплопотребления

Защита систем теплопотребления от аварийного повышения параметров теплоносителя

ТП различаются по количеству и типу подключенных к ним систем теплопотребления, индивидуальные особенности которых определяют тепловую схему и характеристики оборудования ТП, а также по типу монтажа и особенностям размещения оборудования в помещении ТП. Различают следующие виды ТП:

Индивидуальный тепловой пункт (ИТП). Используется для обслуживания одного потребителя (здания или его части). Как правило, располагается в подвальном или техническом помещении здания, однако, в силу особенностей обслуживаемого здания, может быть размещён в отдельностоящем сооружении.

Центральный тепловой пункт (ЦТП). Используется для обслуживания группы потребителей (зданий, промышленных объектов). Чаще располагается в отдельностоящем сооружении, но может быть размещен в подвальном или техническом помещении одного из зданий.

Блочный тепловой пункт (БТП). Изготавливается в заводских условиях и поставляется для монтажа в виде готовых блоков. Может состоять из одного или нескольких блоков. Оборудование блоков монтируется очень компактно, как правило, на одной раме. Обычно используется при необходимости экономии места, в стесненных условиях. По характеру и количеству подключенных потребителей БТП может относиться как к ИТП, так и к ЦТП.

В типичном ТП возможно присоединение следующих систем снабжения потребителей тепловой энергией:

Система горячего водоснабжения (ГВС). Предназначена для снабжения потребителей горячей водой. Различают закрытые и открытые системы горячего водоснабжения. В открытых системах ГВС, вода поступающая к потребителю берется непосредственно из тепловой сети. В закрытых системах, на потребителя подается водопроводная вода, нагретая через теплообменный аппарат без смешения с сетевой водой. Выбор типа системы зависит как правило от качества сетевой воды, подаваемой районной котельной. Часто тепло из системы ГВС используется потребителями для частичного отопления помещений, например, через полотенцесушила ванных комнат, в многоквартирных жилых домах.

Система отопления (СО). Предназначена для обогрева помещений с целью поддержания в них заданной температуры воздуха. Различают зависимые и независимые схемы присоединения систем отопления. В зависимых системах, вода поступающая в нагревательные приборы берется непосредственно из тепловой сети. При независимом устанавливается теплообменный аппарат, система делится на 2 контура - греющий и нагреваемый, тем самым, теплоноситель, циркулирующий по СО греется от воды, поступающий из котельной без смешения с ней.

Система вентиляции (СВ). Предназначена для обеспечения подогрева поступающего в вентиляционные системы зданий наружного воздуха. Теплоснабжение системы вентиляции, также как и системы отопления может осуществляться по зависимой или независимой схеме.

Система теплого пола. Предназначена для обогрева полов с целью поддержания в них заданной температуры поверхности. Как правило применяется в раздевалках, в группах детских садов.

Система водоподготовки бассейна. Предназначена для поддержания требуемой температуры воды в плавательных бассейнах.


2.2 Общее устройство и принципы работы ТП


Принципиальная схема теплового пункта


Как наиболее распространённый, рассмотрим ТП с закрытой системой горячего водоснабжения и независимой схемой присоединения системы отопления. тепловой пункт электропривод автоматизация

Теплоноситель, поступающий в ТП по подающему трубопроводу теплового ввода, отдает свое тепло в подогревателях систем ГВС и отопления, а также поступает в систему вентиляции потребителей, после чего возвращается в обратный трубопровод теплового ввода и по магистральным сетям отправляется обратно на теплогенерирующее предприятие для повторного использования. Часть теплоносителя может расходоваться потребителем. Для восполнения потерь в первичных тепловых сетях на котельных и ТЭЦ существуют системы подпитки, источниками теплоносителя для которых являются системы водоподготовки этих предприятий.

Водопроводная вода, поступающая в ТП, проходит через водомерный узел, после чего часть холодной воды отправляется в насосную станцию, где докачивается до требуемого давления и отправляется к потребителям, а другая часть нагревается в подогревателе первой ступени ГВС и поступает в циркуляционный контур системы ГВС. В циркуляционном контуре вода при помощи повысительных насосов горячего водоснабжения движется по кругу от ТП к потребителям и обратно, а потребители отбирают воду из контура по мере необходимости. При циркуляции по контуру вода постепенно отдает своё тепло и для того, чтобы поддерживать температуру воды на заданном уровне, её постоянно подогревают в подогревателе второй ступени ГВС.

Система отопления также представляет замкнутый контур, по которому теплоноситель движется при помощи циркуляционных насосов отопления от ТП к системе отопления зданий и обратно. По мере эксплуатации возможно возникновение утечек теплоносителя из контура системы отопления. Для восполнения потерь служит система подпитки теплового пункта, использующая в качестве источника теплоносителя первичные тепловые сети.


2.3 Техническое задание на разработку системы автоматизации теплового пункта.


.3.1 Наименование, назначение, область применения

СА ТП предназначена для автоматического управления тепловым пунктом, автоматического регулирования параметров теплоносителя систем отопления и ГВС, поддержания заданного давления в системе ГВС.


2.3.2 Цели и задачи системы автоматизации

Цели:

·Оптимизация потребления тепловой энергии;

·Поддержание комфортных параметров воды в системах теплопотребления;

·Сокращение затрат на обслуживание ТП;

Задачи модернизации:

·Установка двухходовых клапанов, регулирующих расход теплоносителя;

·Подбор электроприводов к двухходовым клапанам;

·Подбор температурных датчиков;

·Подбор управляющих контроллеров;

·Подбор частотного преобразователя к насосам ГВС;

·Подбор преобразователя давления, для управления частотным преобразователем насосами ГВС

·Выбор коммутационно - защитной аппаратуры;

·Выбор навесного электротехнического шкафа для размещения элементов системы управления;


2.3.3 Технические требования

Технические требования к разрабатываемой системе автоматизации ТП:

·Поддержание температуры воды в системе отопления в пределах от 45 до 95 оС с точностью регулирования температуры в пределах ± 1оС от заданного значения;

·Поддержание температуры воды в системе ГВС 65 оС с точностью регулирования температуры в пределах ± 1оС от заданного значения;

·Поддержание давления воды в системе ГВС 6 кгс/см2 с точностью регулирования давления ± 0,1 кгс/см2 от заданного значения


2.3.4 Исходные данные

Исходные данные для разработки системы автоматизации ТП:

·Температура теплоносителя на вводе тепловой сети от 65 до 105оС (в зависимости от температуры уличного воздуха);

·Температура холодной воды 5 оС;

·Давление холодной воды 2,5 кгс/см2;


3. Разработка функциональной схемы системы автоматизации ТП


На основании технического задания, разработана функциональная схема системы автоматизации ТП, представленная в приложении А.

На функциональной схеме обозначены следующие элементы:

ЭРТ - электронные регуляторы температуры. Получают данные от преобразователей температуры, проводят сравнительный анализ заданной температуры с фактической и на основании этого отправляют сигналы к электроприводам двухходовых клапанов (открытие/закрытие)

TE - преобразователи температуры. Измеряют температуру окружающей среды (погружные датчики - температуру теплоносителя, наружный - температуру уличного воздуха соответственно).

ПЧ - преобразователь частоты. Регулируют частоту вращения двигателей повысительных насосов ГВС.

PE - Датчик давления. Измеряет давление воды в прямом трубопроводе системы ГВС.

ЭРТ 1 получает сигналы от датчика температуры воды в подающем трубопроводе системы отопления и датчика уличной температуры, по показаниям датчика уличной температуры он рассчитывает требуемую температуру на подачу в систему отопления, согласно заложенного в него температурного графика, далее рассчитанная температура сравнивается с фактической и подается сигнал на электропривод двухходового клапана СО ( закрытие или открытие) с целью изменения расхода сетевой воды на подогрев теплообменного аппарата для достижения требуемой температуры в системе отопления.

ЭРТ 2 получает сигналы от датчика температуры воды в подающем трубопроводе системы ГВС, сравнивает заданную температуру с фактической и подает сигнал на электропривод двухходового клапана ГВС ( закрытие или открытие) с целью изменения расхода сетевой воды на подогрев теплообменного аппарата для достижения требуемой температуры в системе ГВС.

ПЧ получает сигнал от преобразователя давления, установленного в подающем трубопроводе системы ГВС, сравнивает измеренное давление с заданным и в зависимости от этого изменяет частоту вращения двигателя насоса ГВС для достижения заданного давления в системе.

Питание ЭРТ 1,2 выполняется от однофазной сети переменного тока 220 В, 50 Гц, питание ПЧ выполняется от трехфазной сети переменного тока 380 В, 50 Гц.

Подключение ЭРТ 1,2, ПЧ к сети и подключение насосов к ПЧ, осуществляется через КЗА.

На основании функциональной схемы производится расчет и выбор оборудования.

4. Расчет и выбор оборудования


.1 Выбор двухходовых клапанов


При подборе двухходовых клапанов в системах теплопотребления основным требованием является пропускная способность.

Для первого контура системы отопления проектный расход теплоносителя составляет 8,7 т/ч. Выберем двухходовой клапан VB2 ДУ 50 фирмы Danfoss с пропускной способностью 16 т/ч.

Для первого контура системы ГВС проектный расход теплоносителя составляет 9,4 т/ч. Выберем двухходовой клапан VB2 ДУ 50 фирмы Danfoss с пропускной способностью 16 т/ч.


Внешний вид VB2.


4.2 Выбор электроприводов двухходовых клапанов.


Для двухходового клапана системы отопления выберем электропривод AMV 20 фирмы Danfoss, характеристики:

Скорость хода штока - 15 с на 1 мм.

Напряжение питания 220В переменного тока.

Потребляемая мощность 1,15 ВА.

Рабочая температура окружающей среды 0-50оС.

Корпус IP54.

Для двухходового клапана системы отопления выберем электропривод AMV 30 фирмы Danfoss, характеристики:

Скорость хода штока - 3 с на 1 мм.

Напряжение питания 220В переменного тока.

Потребляемая мощность 7 ВА.

Рабочая температура окружающей среды 0-50оС.

Корпус IP54.


Внешний вид AMV 20, AMV 30.


4.3 Выбор датчиков температуры


В качестве погружных датчиков температуры выберем погружные датчики температуры теплоносителя ESMU фирмы Danfoss, характеристики:

Длина погружной части 100 мм.

Рабочий диапазон температур 0+140 оС.

Постоянная времени 2 с.

Максимальное рабочее давление 25 бар.

Корпус IP 54.


Внешний вид ESMU.

В качестве уличного датчика температуры выберем датчик температуры воздуха теплоносителя ESMT фирмы Danfoss, характеристики:

Рабочий диапазон температур -50 +50 оС.

Постоянная времени менее 15 мин.

Корпус IP54.


Внешний вид ESMT.


4.4 Выбор контролеров


В качестве контроллера, управляющего системой автоматики узла присоединения отопления, выберем электронный регулятор температуры ECL 210 производства фирмы Danfoss с электронным ключом управления А266. Данный погодный контроллер имеет функции управления электроприводом AMV20 по алгоритму поддержания заданной температуры теплоносителя, подаваемого в СО, согласно заданного в нем температурного графика.

Регулятор конфигурируется под выбранное приложение с помощью электронного ключа программирования ECL.

Регулятор имеет ряд особенностей:

оснащен улучшенной функцией погодной компенсации регулируемой температуры (настройка температурного графика осуществляется по 6 точкам);

обеспечивает поддержание комфортных параметров при оптимальном энергопотреб- лении;

ограничивает температуру теплоносителя, возвращаемого источнику теплоснабжения, и его расход в зависимости от температуры наружного воздуха, способствуя снижению потребляемой энергии;

минимальная ручная настройка регулятора благодаря применению электронных ключей программирования;

функции ведения архива температуры и сигнализации об аварии.

Технические характеристики:

Напряжение питания 220 В переменного тока.

Крепежный комплект - на стену/на DIN-рейку.


Внешний вид ECL 210.


В качестве контроллера, управляющего системой автоматики узла присоединения ГВС, выберем электронный регулятор температуры ECL 110 производства фирмы Danfoss с программным приложением 116. Данный температурный контроллер имеет функции управления электроприводом AMV30 по алгоритму поддержания заданной температуры теплоносителя, подаваемого в ГВС, согласно заданного в нем уставки.

Технические характеристики:

Напряжение питания 220 В переменного тока.

Крепежный комплект - на стену/на DIN-рейку.

Корпус IP54.

Внешний вид ECL 110.


4.5 Выбор датчика давления


В качестве датчика давления выберем преобразователь давления MBS300 фирмы Danfoss, технические характеристики:

Диапазон измеряемого давления 0…10 бар.

Выходной сигнал 4..20 мА.

Диапазон рабочих температур -40+80 оС.

Корпус IP 54.


Внешний вид MBS3000.


4.6 Выбор преобразователя частоты.


Расчет мощности преобразователя частоты:

Номинальный ток электродвигателя насоса Grundfos CR 5-10, Iн = 4,5 А, номинальное напряжение Uн = 380 В, мощность, Р = 2,2 кВт.

По имеющимся данным, выбирается ближайший преобразователь частоты, который имеет номинальный ток IН_ПЧ не ниже требуемого для двигателя и напряжение на выходе UН ПЧ соответствующее номинальному напряжению электродвигателя.

Был выбран преобразователь частоты FC 200 фирмы Danfoss.


Внешний вид FC 200.


Технические характеристики :

Напряжение 380 В переменного тока.

Мощность 3,0 кВт.


4.7 Выбор коммутационно-защитной аппаратуры


Для защиты оборудования от токов короткого замыкания были выбраны однополюсные и трехполюсные автоматические выключатели с характеристикой C IEK. Автоматические выключатели используются для монтажа на DIN рейку и имеют одинаковое конструктивное исполнение


Внешний вид автоматических выключателей IEК.


Были выбраны автоматические выключатели:

·В качестве вводного автоматического выключателя, трехполюсной, ток 16 А.

·Для защиты преобразователя частоты и асинхронных двигателей насосов ГВС: трехполюсной автоматический выключатель, номинальный ток 10А.

·Для защиты асинхронных двигателей насосов отопления: трехполюсные автоматические выключатели, номинальный ток 6А.

·Для защиты ЭРТ Comfort 210/110, однополюсные автоматические выключатели, номинальный ток 2 А.

Для коммутации электрических цепей питания преобразователя частоты и двигателей насосов ГВС, а также двигателей насосов отопления были выбраны контакторы ПМУ0910 током 9А фирмы Schneider Electric .


Внешний вид контактора фирмы Schneider Electric.


Для защиты электродвигателей насосов от перегрева были выбраны тепловые реле RTL 1U4 фирмы Schneider Electric.


Внешний вид теплового реле RTL 1U4 фирмы Schneider Electric.


Для коммутации электрических цепей датчиков «сухого хода» и размножения контактов с целью устройства системы диспетчеризации выбраны промежуточные реле CR-M230AC4 с логическими розетками CR-M4LS фирмы АВВ.


Внешний вид промежуточного реле CR-M230AC4 и логической розетки CR-M4LS фирмы АВВ.


Для защиты от правильного чередования фаз выбрано реле контроля фаз EL-11M-15 фирмы IEK.


Внешний вид реле контроля фаз EL-11M-15 фирмы IEK.


4.8 Выбор средств сигнализации


В качестве средств сигнализации выбраны лампы AD22DS 220 В фирмы IEK.

Внешний вид лампы AD22DS фирмы IEK.


4.9 Выбор электротехнического шкафа


Для размещения оборудования управления системой автоматизации, был выбран универсальный навесной электротехнический щит отопления и ГВС 850х650х300 завод Энерготехника, Спб. Степень защиты IP54.


Внешний вид щита отопления и ГВС.


4.10 Выбор кабельной продукции


Для подведения питания к щиту управления был выбран 5-ти жильный кабель ВВГнг сечением 4,0 мм2.


Внешний вид кабеля ВВГнг.

Для подключения электроприводов двухходовых клапанов систем отопления и ГВС 4-х жильный провод ПВС сечением 1,0 мм2.


Внешний вид провода ПВС.


Для подключения насосв системы отопления используемый кабель было решено заменить на 4-х жильный кабель NYM сечением 1,5 мм2.


Внешний вид кабеля NYM.


Для подключения насосв системы ГВС используемый кабель было решено заменить на 4-х жильный кабель ВВГЭнг сечением 1,5 мм2.


Внешний вид кабеля ВВГЭнг.


Для подключения датчиков сухого хода используемый кабель было решено заменить на 4-х жильный провод ПВС сечением 1,0 мм2.

Для подключения датчиков сухого хода выбран 2-х жильный провод ШВВП сечением 0,75 мм2.

Внешний вид провода ШВВП.


Для подключения датчиков давления к частотному преобразователю выбран 2-х жильный экранированный провод КММ сечением 0,35 мм2 с уелью предотвращения наводок и возможных помех.


Внешний вид провода КММ.


Для защиты кабелей и проводов от внешних механических воздействий была выбрана труба ПВХ гофрированная д. 16.


Внешний вид трубы ПВХ гофрированной.


4.11 Выбор провода и комплектующих щита управления


Для соединения оборудования в щите управления выбран провод ПВ-3 сечением от 0,75 до 2,5 мм2 белого цвета и синего цвета.


Внешний вид провода ПВ3.

Для соедиения внешних проводок были выбранны клеммы зажимные МА2.5/5 серого, синего и зеленого цвета фирмы АВВ.


Внешний вид клемм зажимных МА2.5/5.


Для соединения проводов в клеммах зажимных были выбраны наконечники гильзы под соответствующие сечения проводов.


Внешний вид наконечников.


Для установки оборудования в щите была выбрана DIN-рейка перфорированная с ограничителями.


Внешний вид DIN-рейки.


Для укладки проводы в щите был выбран кабель канал перфорированный 25х30 и 40х30.

Внешний вид кабель канала перфорированного.


Для ввода проводов в щит были выбраны сальники с классом защиты IP68.


Внешний вид сальника.

5. Разработка принципиальной электрической схемы


.1 Электрическая принципиальныя схема. Управление СО


На основании разработанной функциональной схемы и выбранного оборудования была выполнена разработка принципиальной электрической схемы по управлению системой отопления. Данная схема приведена в приложении Б к данному дипломному проекту.

На схеме мы видим, напряжение питающей сети подается на основной выключатель QS1, далее поступает на вводной автоматический выключатель QF1. Питающая фаза подается на электронный регулятор температуры ECL210 через автоматический выключатель QF5, приходит на клемму 9 ЭРТ. Датчик температуры уличного воздуха и датчик температуры в подающем трубопроводе системы отопления подключаются к клеммам 27,30 и 29,30 ECL210 соответственно. Электропривод двухходового клапана СО подключается к клеммам 6,7 и 10 регулятора температуры. С клеммы 6 приходит сигнал на закрытие, с клеммы 7 - на открытие, клемма 10 - нейтраль.

Питание насосов системы отопления осуществляется от автоматических выключателей QF2, QF3. Включение насосов выполняется путем выбора режима выключателей SA-1 и SA-2. Выключателем SA-1 выбирается режим работы - «ручной» или «автоматический», выключатель SA-2 служит для того какой насос запустить в ручном режиме, 1-й или 2-й. Для коммутации электрических цепей питания двигателей насосов используются контакторы КМ1 и КМ2, совместно с тепловыми реле КК1 и КК2 для осуществления защиты от перегрева. Защиту от «сухого хода» насосов осуществляет реле КРI-35. Также от этого реле выводятся сигнальные линии через промежуточные реле К1 - К7 для возможности устройства системы диспетчеризации. Защиту от неправильной фазировки осуществляет реле контроля фаз UZ. Для световой сигнализации о режимах работы используются лампы HL1 - HL7.


5.2 Электрическая принципиальныя схема. Управление ГВС


На основании разработанной функциональной схемы и выбранного оборудования была выполнена разработка принципиальной электрической схемы по управлению системой горячего водоснабжения. Данная схема приведена в приложении В к данному дипломному проекту.

На схеме мы видим, питающая фаза подается на электронный регулятор температуры ECL110 через автоматический выключатель QF7, приходит на клемму 21 ЭРТ. Датчик температуры в подающем трубопроводе системы ГВС подключается к клеммам 3 и 4 ECL110. Электропривод двухходового клапана ГВС подключается к клеммам 20, 24 и 25 регулятора температуры. С клеммы 24 приходит сигнал на закрытие, с клеммы 25 - на открытие, клемма 20 - нейтраль.

Питание частотного преобразователя, управляющего насосами системы ГВС осуществляется от автоматического выключателя QF4. Включение насосов выполняется путем выбора режима выключателей SA-1 и SA-2. Выключателем SA-1 выбирается режим работы - «ручной» или «автоматический», выключатель SA-2 служит для того какой насос запустить в ручном режиме, 1-й или 2-й. Для коммутации электрических цепей питания двигателей насосов используются контакторы КМ3 и КМ4, совместно с тепловыми реле КК3 и КК4 для осуществления защиты от перегрева. Защиту от «сухого хода» насосов осуществляет реле КРI-35. Также от этого реле выводятся сигнальные линии через промежуточные реле К8 - К11 для возможности устройства системы диспетчеризации. Преобразователь давления MBS 3000 подключается к клеммам 12 и 53 ПЧ. Для световой сигнализации о режимах работы используются лампы HL8 - HL13.

6. Разработка схемы подключения оборудования


.1 Схема подключения оборудования


На основании разработанных принципиальных электрических схем была разработана схема подключения оборудования (схема внешних проводок), представленная в приложении Г.


6.2 Щит управления. Внешний вид


Внешний вид щита управления представлен в приложении Д к данному дипломному проекту.

Щит имеет габаритные размеры 850х650х300, корпус щита имеет степень защиты IP 54. Сбоку вырезаны отверстия, в которе вставлены решетки для вентиляции ПЧ. На дверке щита расположен основной выключатель, переключатели режимов работы насосов и лампы, сигнализирующие о режимах работы.


6.3 Спецификация


Спецификация представлена в приложении Е.

7. Технико-экономическое обоснование


.1 Концепция экономического обоснования


Технико-экономическое обоснование или ТЭО - это анализ, расчет, оценка экономической целесообразности осуществления предлагаемого проекта.

Темой данного дипломного проекта является разработка системы автоматизации теплового пункта, предназначенная для автоматического регулирования температуры теплоносителя в системе радиаторного отопления в зависимости от температуры уличного воздуха, а также поддержания стабильной температуры и давления воды в системе ГВС. Разработанная система должна обеспечить поддержание комфортной температуры в обогреваемых помещениях, исключить возможность перегрева, тем самым снижая количество потребляемой тепловой энергии и вместе с этим уменьшая финансовые затраты на покупку тепла у теплоснабжающей организации. Также после установки данной системы отпадет необходимость регулярной ручной регулировки рабочих параметров теплоносителя, что снизит затраты на оплату труда персонала, обслуживающего данный тепловой пункт.

Целью данного экономического расчета является определение экономического эффекта от внедрения системы автоматического управления ТП.

СА приносит следующие выгоды:

  1. уменьшение затрат на потребляемую тепловую энергию (20-30% от годового потребления);
  2. уменьшение затрат на обслуживание;
  3. поддержание стабильной комфортной температуры в помещениях;
  4. снижение вероятности аварийных ситуаций;
  5. уменьшение износа оборудования;
  6. повышение производственной безопасности.

7.2 Трудоемкость и календарный план выполнения


Перед началом разработки составляется перечень всех основных этапов и видов работ, которые должны быть выполнены. По каждому этапу и виду работ указываются их конкретные исполнители.

Распределение работ по этапам, видам и должностям исполнителей приведено в таблице 6.1.


Таблица 7.1 - Таблица распределения работ

Этап работыВид работыТрудоемкость, чел/дниРазработка технического задания (ТЗ)Составление и утверждение ТЗ5РуководительИзучение ТЗСбор и изучение документации по теме разработки5ИсполнительОбзор технических решений5Этап работыВид работыТрудоемкость, чел/дниИсполнительРазработка функциональной схемыРазработка и моделирование объекта5ИсполнительРасчет системыРазработка общей методики проведения расчета5ИсполнительВыбор оборудования5Разработка принципиальной электрической схемыРазработка и описание принципиальной электрической схемы5ИсполнительСоставление и оформление документации на системуОформление отчета по расчетной части5ИсполнительОформление технической документации5Этап работыВид работыТрудоемкость, чел/дниАнализ результатов работыОценка итоговых результатов5РуководительОформление документации на систему57.2.1 Смета затрат на проектные работы

Смета затрат содержит сведения о затратах на разработку проекта. Калькуляция сметной стоимости проведения разработки составляется по следующим статьям затрат:

·материалы, оборудование;

·расходы на основную заработную плату;

·расходы на дополнительную заработную плату;

·отчисление на социальные нужды;

·накладные расходы;

·амортизация орг. техники.

Затраты на статью материалы представлены в таблице 6.2.


Таблица 7.2. - Таблица затрат на статью материалы

№НаименованиеКоличествоСумма, руб.1Канцелярские принадлежности (бумага)1 пачка2502Flash Drive1 шт.8003Краска для картриджа принтера1 шт.300Сумма1350

Расходы по оплате труда включают в себя заработную плату сотрудников, занятых в работе. Дневная ставка определяется месячным окладом и количеством рабочих дней в месяце (22 дня).

Расходы на оплату труда представлены в таблице 6.3.


Таблица 7.3 - Расходы оплаты труда

ИсполнительДневная ставка, руб.Трудоемкость, чел/деньСумма основной заработной платы, руб.Руководитель9001513500Разработчик5004020000Сумма33500

Размер дополнительной заработной платы работников, непосредственно выполняющих разработку, определяется в процентах от их основной заработной платы и составляет 12%. Дополнительная заработная плата:



Отчисления на социальные нужды 26,3% определяются в процентах от основной и дополнительной заработной платы по формуле:


руб.


Накладные расходы рассчитываются по формуле:


руб.


В данном проекте накладные расходы - это расходы на хозяйственные нужды, оплата мобильной связи и доступа в интернет.

Основные статьи калькуляции сметы затрат приведены в таблице 7.4.


Таблица 7.4 - Статьи калькуляции сметы затрат

№Наименование статьиРуб.1Затраты на материалы13502Расходы на основную заработную плату335003Расходы на дополнительную заработную плату40204Отчисление на социальные нужды9867,765Накладные расходы7108,16Сумма55980,92

В результате произведенных расчетов было выявлено, что затраты на проведение разработки составляют 55980,92 руб.


7.3 Расчет экономической эффективности проекта


.3.1 Эксплуатационные затраты до установки системы автоматизации

Перечень работ по техническому обслуживанию ТП включает в себя:

№РАБОТЫПЕРИОДИЧНОСТЬ1.Ручная регулировка параметров теплоносителя относительно текущей уличной температуре 1 раз в день2.Контроль параметров (давление и температура) теплоносителя, поступающего из теплосети и возвращаемого в теплосеть, а также параметров теплоносителя, поступающего и возвращаемого из каждой из систем теплопотребления1 раз в день3.Ручное переключение режимов работы насосов систем отопления, ГВСЧерез 12 часов4.Осмотр оборудования ТП с записью в оперативном журнале (проверяется на отсутствие течей, подтеков, а также мокрых пятен на наружной поверхности тепловой изоляции)1 раз в день5.Осмотр входных задвижек, входных и выходных коллекторов1 раз в день6.Осмотр дренажных приямков1 раз в день7.Осмотр наиболее ответственных элементов ИТП: - теплообменных аппаратов - предохранительных клапанов - насосов - запорной арматуры - приборов КИПиА1 раз в день8.Проверка режимов работы насосов систем отопления, ГВС1 раз в день9.Проверка действия обратных клапанов1 раз в месяц10.Оценка технического состояния и некоторые технологические операции восстановительного характера: регулирование и наладка, очистка, смазка, замена вышедших из строя деталей без значительной разборки, устранение мелких дефектовПо мере необходимости11.Промывка фильтровПо мере необходимости12.Ремонт или замена оборудования ИТП, промывка теплообменниковпо необходим.

Затраты на обслуживание:


,


где: -тарифная ставка эксплуатационного рабочего разряда, руб/час ( руб/ч, ставка взята из интернета.)

-трудоёмкость ремонта работ, час/мес ( час/мес).


= 150 * 60 = 9000 р/мес


7.3.2 Эксплуатационные затраты после установки системы автоматизации

Перечень работ по техническому обслуживанию автоматизированного ТП включает в себя:


№РАБОТЫПЕРИОДИЧНОСТЬ1.Проверка работы и корректировка настройки электронных контроллеров отопления, ГВС1 раз в неделю2.Контроль параметров (давление и температура) теплоносителя, поступающего из теплосети и возвращаемого в теплосеть, а также параметров теплоносителя, поступающего и возвращаемого из каждой из систем теплопотребления1 раз в неделю3.Осмотр оборудования ТП с записью в оперативном журнале (проверяется на отсутствие течей, подтеков, а также мокрых пятен на наружной поверхности тепловой изоляции)1 раз в неделю4.Осмотр входных задвижек, входных и выходных коллекторов1 раз в неделю5.Осмотр дренажных приямков1 раз в неделю6.Осмотр наиболее ответственных элементов ИТП: - теплообменных аппаратов - предохранительных клапанов - насосов - запорной арматуры - приборов КИПиА1 раз в неделю7.Проверка режимов работы насосов систем отопления, ГВС1 раз в неделю8.Проверка действия обратных клапанов1 раз в месяц9.Оценка технического состояния и некоторые технологические операции восстановительного характера: регулирование и наладка, очистка, смазка, замена вышедших из строя деталей без значительной разборки, устранение мелких дефектовПо мере необходимости10.Промывка фильтровПо мере необходимости11.Ремонт или замена оборудования ИТП, промывка теплообменниковпо необходим.

Затраты на обслуживание:


,


где: -тарифная ставка эксплуатационного рабочего разряда, руб/час ( руб/ч, ставка взята из интернета.)

-трудоёмкость ремонта работ, час/мес ( час/мес).


= 150 * 4 = 600 р/мес


Ц =111313,54 руб. - расчёт стоимости основных покупных и комплектующих изделий сведён в таблицу 6.5.


Таблица 7.5 - Стоимость покупных и комплектных изделий

Наименование и тех. хар-каЕд. изм.Кол-воЦена 1 ед. Руб.СуммаПримечанияЩит отопления и ГВС, IP 54, 850х650х300шт130503050Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Выкл. ПК-10А 3П (0-1) перед. панель с ручкой, «Аппаратор»шт1229129Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Перекл. ПК-10А 1 П (1-0-2) перед. панель с ручкой, «Аппаратор»шт4215860Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Автомат выкл. 3П 16А, «ИЭК»шт1116116Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Автомат выкл. 3П 10А, «ИЭК»шт1102102Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Автомат выкл. 3П 6А, «ИЭК»шт273146Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Автомат выкл. 3П 2А, «ИЭК»шт538190Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Контактор 9А 220 В, «Schneider Electric»шт44851940Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Тепловое реле РТЛ, «Schneider Electric»шт43901560Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Промежуточное реле 220 В, «АВВ»шт172854845Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Логическая розетка к реле 220 В, «АВВ»шт171151955Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Лампа зеленая 220 В, «ИЭК»шт426104Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Лампа красная 220 В, «ИЭК»шт826208Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Лампа белая 220 В, «ИЭК»шт12626Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Реле контроля фаз, «ИЭК»шт1298298Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Провод ПВ-3 0,75 мм2, белый, «Севкабель»м15010,21530Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Провод ПВ-3 0,75 мм2, синий, «Севкабель»м4010,2408Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Провод ПВ-3 1,5 мм2, белый, «Севкабель»м3011,4342Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Провод ПВ-3 2,5 мм2, белый, «Севкабель»м3012,5375Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Провод ПВ-3 1 мм2, белый, «Севкабель»м4010,8432Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Провод ПВ-3 1 мм2, синий, «Севкабель»м2010,8216Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Клемма зажимная, синяя, «АВВ»шт52,311,5Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Клемма зажимная, серая, «АВВ»шт552,3125,5Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Клемма зажимная, зеленая, «АВВ»шт102,323Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Кабель канал перфорированный, 25х30, «АВВ»м432128Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Кабель канал перфорированный, 40х30, «АВВ»м23672Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Сальник, IP68, PG-21шт505250Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Наконечник гильза 0,75 мм2шт1000,330Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Наконечник гильза 1,5 мм2шт1000,550Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Наконечник гильза 1,0 мм2шт1000,330Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Шина нулевая «N» на динрейку в корпусе 2х7 групп, «ИЭК»шт1206206Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Ограничитель на динрейку (металл)шт8756Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Электронный регулятор температуры, 230В ECL Comfort 210, «Danfoss»шт117529,4517529,45Прайс-лист «СИНТО» (Спб)Электронный регулятор температуры, 230В ECL Comfort 110, «Danfoss»шт111826,9511826,95Прайс-лист «СИНТО» (Спб)Ключ А266, «Danfoss»шт13189,453189,45Прайс-лист «СИНТО» (Спб)Клемная панель для щитового монтажа, «Danfoss»шт12616,852616,85Прайс-лист «СИНТО» (Спб)Преобразователь частоты VLT Aqua Drive FC 200, 3,0 кВт, «Danfoss»шт13269032690Прайс-лист «СИНТО» (Спб)Погружной датчик температуры ESMU-100, 0+140 оС, с гильзой и бобышкой, «Danfoss»шт23719,127438,24Прайс-лист «СИНТО» (Спб)Датчик температуры наружного воздуха, -50+50 оС, «Danfoss»шт12219,402219,40Прайс-лист «СИНТО» (Спб)Преобразователь давления MBS 3000, 0-10бар, 4-20 мА, с бобышкой, «Danfoss»шт13817,203817,20Прайс-лист «СИНТО» (Спб)Динрейка перфорированная L=2000 мм, «АВВ»шт286172Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Самоклеющаяся площадка для стяжек, «АВВ»шт501,4070Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Спираль, «АВВ»м430120Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Кабель ВВГнг 5х4,0, «Севкабель» м12021,302556Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Провод ПВС 4х1, «Севкабель»м12023,42808Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Кабель NYM 4х1,5, «Севкабель»м4030,21208Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Кабель ВВГЭнг 4х1,5, «Севкабель»м4018,20728Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Шнур ШВВП 2х0,75, «Севкабель»м4010,4404Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Провод КММ 2х035, «Севкабель»м3018,2546Прайс-лист «Минимакс» (Спб)Труба ПВХ гибкая гофрированная, д. 16мм с протяжкой, сераям3904,21560Прайс-лист «Минимакс» (Спб)

ИТОГО: 111313,54 руб.

Транспортно-заготовительные расходы составляют примерно 15% от стоимости покупного изделия:


руб.


Монтаж и наладку будут производить персонал в кол-ве 2-х человек в течение 24 часов, тогда затраты на монтажные работы составляют:



-тарифная ставка монтажника, руб/час ( руб/ч)

-срок эксплуатации (10 лет).

Затраты на ремонт и обслуживание:


руб/мес.


ч. - трудоёмкость работ при проведении регламентного месячного ТО.


7.3.3 Расчёт годового экономического эффекта и срока окупаемости

Годовой экономический эффект рассчитывается по формуле:



-приведённые затраты до и после модернизации;



- затраты на обслуживание и ремонт до и после модернизации;

=0.1 -коэффициент экономической эффективности капитальных вложений;

Преобразуя данную формулу получим следующее выражение:



Дополнительные капитальные вложения:


=55980,92+111313,54 =167294,46 руб.

(108000 - 7200) - 0.1·167294,46 = 84070,55руб.


Срок окупаемости определяется по формуле:


.


7.4 Вывод


Установка системы автоматизации ТП приведёт к:

· уменьшению затрат на ТО;

  1. уменьшению затрат на потребляемую тепловую энергию (20-30% от годового потребления);
  2. поддержанию стабильной комфортной температуры в помещениях;
  3. снижению вероятности аварийных ситуаций;
  4. уменьшению износа оборудования;

· повышению производственной безопасности

Проведённые расчёты показывают экономическую целесообразность установки системы автоматизации теплового пункта, так как годовой экономический эффект составляет 84070,55руб. и срок окупаемости 1 год 11 месяцев.

8. Безопасность жизнедеятельности


.1 Общая характеристика условий применения


В данном дипломном проекте разрабатывается система автоматизации теплового пункта. Данный комплекс автоматики предназначен для автоматического регулирования температуры теплоносителя в системах отопления и горячего водоснабжения, а также поддержания стабильного давления в системе ГВС.

Основные параметры:

·рабочая температура окружающей среды: от плюс 25 до плюс 35 °С

·относительная влажность воздуха до 90 % при температуре плюс 30 °С и более низких без конденсации влаги;

·атмосферное давление от 84 до 106,7 кПа (от 630 до 800 мм рт. ст.).

Находиться система управления в закрытом помещении (помещение теплового пункта). Помещение, в котором реализуется технологический процесс, не относится к помещениям повышенной опасности поражения электрическим током (п.1.1.13 ПУЭ). С точки зрения пожарной опасности помещение относится к категории «Г» (ФЗ от 22 июля 2008 г. N 123-ФЗ Технический регламент о требованиях пожарной безопасности СП 12.13130.2009), в котором содержатся негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистого тепла, искр и пламени, и (или) горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива.

Система управления рассчитана на работу в ручном и автоматическом режимах. Система работает в автоматическом режиме большую часть времени. Управление системой в ручном режиме выполняется одним человеком стоя.

8.2 Опасные и вредные факторы воздействия


Все опасные и вредные факторы воздействия по своей природе подразделяются в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74:

  • физические (электрический ток, электромагнитные поля, воздух рабочей зоны, шум, вибрация, нерациональная освещённость, факторы пожара и т.д.);
  • химические: отсутствуют;
  • биологические: отсутствуют.

8.3 Меры защиты от вредных факторов


.3.1 Требования к помещения по вибрации пола

Условия труда и защиты от воздействия вибраций предусмотрены ГОСТ 12.1.012-90. Группа условий эксплуатации М9 по ГОСТ 17516-72; при этом вибрация пола помещения при частоте в диапазоне от 1 до 60 Гц должна происходить с ускорением не более 2g. Степень жёсткости по ГОСТ 16962-71: III. Тип вибрации общая. Ограничение воздействия временем.


8.3.2 Меры защиты от шума

Шум и вибрация на производственном участке наносит большой ущерб, вредно действуя на организм человека и снижая производительность труда.

Шум возникает при работе различного производственного оборудования. По происхождению шум бывает механическим, электромагнитным, аэродинамическим и гидравлическим. Шум - это звуки, неблагоприятно воспринимаемые человеческим организмом.

Источниками шума являются повысительные и циркуляционные насосы систем теплопотребления. Требования по безопасности определяются ГОСТ 12.1.003-83. С целью подавления шума выполнена обивка помещения стекловатой, обшитой гипроком. С целью, погашения вибрации трубопроводов, до и после каждого насоса установлены вибровставки.

Допустимый уровень звука не должен превышать 60 дБA.


8.3.3 Освещение производственных помещений

Нормы освещения рабочего места определяются СНиП 23-05-95. Помещение должно быть постоянно, достаточно и равномерно освещено. Необходимо обеспечить отсутствие слепимости и резких теней на освещённых поверхностях. В помещении предусмотрено основное и аварийное освещение, подключение которого выполняется от ГРЩ здания.

Общая освещённость рабочего места должна составлять 300 лк.


8.3.4 Электробезопасность

Разрабатываемая система автоматизации, равно как и системы которые не затронуты в данном проекте должны быть безопасны при эксплуатации, т.е. в любых эксплуатационных ситуациях должна быть исключена возможность поражения обслуживающего персонала и посторонних лиц электрическим током. Перечисленные требования обеспечиваются путём принятия соответствующих схемных решений и выбором конструкций изделия.

Основная мера - заземление всего электрооборудования, щита управления и всех металлических конструкций. Все оборудование выполнено в корпусах со степенью защиты не ниже IP54, что обеспечивает защиту от попадпния пыли и жидкостей.

Электробезопасность системы управления обеспечивается:

  • рабочей изоляцией токоведущих частей по ГОСТ Р 50324-92;
  • защита корпусом электрошкафа, обеспечивающим недоступность токоведущих частей для прикосновения
  • защитным заземляющим устройством (для электроустановки с изолированной нейтралью напряжением до 1000 В применяется защитное заземление) ГОСТ 12.1.030-81, ПУЭ.

При проектировании системы необходимо учесть, что в соответствии с ГОСТ 12.1.038-82 наибольшие допустимые значения Uпр и Ih, проходящие через человека при нормальном режиме работы электроустановки равны: Uпр=2 В, Ih=0.3 мA при частоте питающей сети 50 Гц.

Наибольшие допустимые значения Uпр и Ih при аварийном режиме работы производственной установки с напряжением до 1000 В определяются по ГОСТ 12.1.038-82 в зависимости от продолжительности воздействия электрического тока.

При проведении ремонтных, монтажных и наладочных работ необходимо соблюдать следующие условия (в соответствии с ПТБ):

  • работу проводить только с разрешения уполномоченного лица в соответствие с заданием, оформленном в виде наряда или распоряжения;
  • работу должны вести не менее двух человек;
  • необходимо проводить отключения и принятие мер для предотвращения ошибочного или самопроизвольного включения коммутационной аппаратуры (блокирование механических запоров, снятие предохранителей);
  • вывешивание плакатов (запрещающих, предупредительных и т. д.),
  • проверка отсутствия напряжения на токоведущих частях перед началом работ (если со снятием напряжения);
  • наложение временных заземлений.
  • 3-ая квалификационная группа по ТБ.

8.3.5 Пожаробезопасность

Согласно статье 21 (Классификация электрооборудования по пожаровзрывоопасности и пожарной опасности) федерального закона №123-ФЗ "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" разрабатываемая система относиться к пожарозащищённому электрооборудованию, так как всё электрическое оборудование помещено в шкаф со степенью защиты IP54.

Пожарная безопасность изделия (ГОСТ 12.1.004-91) и его элементов обеспечивается как в нормальном, так и в аварийном режимах работы.

Снижение пожарной опасности изделия и его частей достигается:

·исключением использования в конструкции изделий легковоспламеняющихся материалов в соответствии с (ГОСТ 17088 - 71);

·ограничением массы горючих материалов, а также заменой на более нагревостойкие по (ГОСТ 8865 - 70);

·ограничением проникновения горючих материалов извне к пожароопасным узлам электротехнических изделий (корпус IP54);

·в конструкцию разрабатываемой системы введены средства электротехнической защиты, снижающие вероятность возникновения пожара, в соответствии с нормативами, установленными (ГОСТ 12.1.004 - 91);

·ограничением температуры возможных источников зажигания и выбором режима работы нагревающихся узлов, обеспечивающих условия пожаробезопасности материалов в соответствии с (ГОСТ 12.1.017-80).

На случай возгорания в рабочей зоне обязательно должен быть укреплен в легкодоступном месте огнетушитель ОУ-5. Это углекислотный огнетушитель на 5л., идеально подходящий для тушения электро-оборудования (пламегасительные вещества неэлектропроводны).

Надёжность изделия соответствует ГОСТ 20.39.312-85. (Комплексная система общих технических требований. Изделия электротехнические. Требования по надёжности), и составляет 100000 часов.

Статья 142. Требования пожарной безопасности к электротехнической продукции:

. Электротехническая продукция не должна быть источником зажигания и должна исключать распространение горения за ее пределы.

. Требования пожарной безопасности к электротехнической продукции устанавливаются исходя из ее конструктивных особенностей и области применения. Электротехническая продукция должна применяться в соответствии с технической документацией, определяющей ее безопасную эксплуатацию.

. Элементы конструкции, используемые в электротехнической продукции, должны быть стойкими к воздействию пламени, накаленных элементов, электрической дуги, нагреву в контактных соединениях и токопроводящих мостиков.

. Электротехническая продукция должна быть стойкой к возникновению и распространению горения при аварийных режимах работы (коротком замыкании, перегрузках).

. Степень защиты оболочки электротехнической продукции от распространения горения за пределы оболочки должна определяться областью применения продукции.

. Аппараты защиты должны отключать участок электрической цепи от источника электрической энергии при возникновении аварийных режимов работы до возникновения загорания.

Статья 143. Требования пожарной безопасности к электрооборудованию:

. Электрооборудование должно быть стойким к возникновению и распространению горения.

. Вероятность возникновения пожара в электрооборудовании не должна превышать одну миллионную в год.

. Вероятность возникновения пожара не определяется в случае, если имеется подтверждение соответствия электротехнической продукции требованиям пожарной безопасности по стойкости к воздействию пламени, накаленных элементов, электрической дуги, нагреву в контактных соединениях и токопроводящих мостиков с учетом области применения электротехнической продукции, входящей в состав электрооборудования.

. Электрооборудование систем противопожарной защиты должно сохранять работоспособность в условиях пожара в течение времени, необходимого для полной эвакуации людей в безопасное место.

Для обеспечения требований пожарной безопасности проектом предусмотрено использование оборудования и материалов, технических решений, соответствующих нормам и требованиям пожарной безопасности.


8.4 Защита в чрезвычайных ситуациях


Система управления должна быть надёжной при эксплуатации, не должна создавать аварийных ЧС. На производстве чрезвычайные ситуации (ЧС) могут привести к нарушению условий безопасной жизнедеятельности людей и повлечь за собой значительные материальные потери.

Система автоматизации теплового пункта не создает чрезвычайные ситуации и не способствует развитию чрезвычайных ситуаций.

Система сохраняет работоспособность при воздействии магнитного поля промышленной частоты (МППЧ). При величине испытательного воздействия 3 А/м сохраняется нормальное функционирование системы в соответствии со стандартами (критерий качества функционирования А) ГОСТ Р 50648-94.

Для защиты системы от воздействия внешних импульсных магнитных полей, в виде разряда молнии, ГОСТ Р50649-94, на здании установлен молниеотвод.

Система устойчива к электрическому магнитному полю за счёт использования экранированных проводов и соединений ГОСТ Р 51317.6.4-2009 <#"justify">Для предотвращения возникновения опасных ситуаций в системе автоматизации теплового пункта предусмотрены:

  • система автоматической защиты: автоматические выключатели;
  • система защиты от перегрева: тепловые реле.

Заключение


В данном дипломном проекте была реализована разработка системы автоматизации теплового пункта. В ходе выполнения работы был рассчитан частотный преобразователь для управления насосами ГВС, рассчитаны и выбраны двухходовые клапана с электроприводами, регулирующие расход теплоносителя для поддержания заданной температуры, а к ним выбраны управляющие контроллеры и датчики.

Так же в среде САПР AutoCAD были разработаны графические материалы:

· Функциональная схема системы автоматизации теплового пункта;

·Принципиальная схема системы автоматизации теплового пункта;

·Схемы подключения оборудования.

В результате разработки, были достигнуты цели, поставленные в начале проекта:

  1. уменьшение затрат на потребляемую тепловую энергию;
  2. уменьшение затрат на обслуживание;
  3. поддержание стабильной комфортной температуры в помещениях;
  4. снижается вероятность аварийных ситуаций;
  5. уменьшение износа оборудования;
  6. повышение производственной безопасности.

В заключительных главах дипломного проекта были рассмотрены общие вопросы: технико-экономическое обоснование, определены меры по обеспечению безопасности жизнедеятельности.

Из расчётов, полученных в технико-экономическом обосновании, можно сделать вывод, что модернизация целесообразна и новая система окупится за 1 год 11 месяцев.

Литература


1.Белов М.П., Новиков В.А, Рассудов Л.Н. Автоматизированный электропривод типовых производственных механизмов и технологических комплексов: Учебник для вузов. - М., Академия. 2004 .

2.Инжиниринг электроприводов и систем автоматизации. Белов М.П., Зементов О.И., Козярук А.Е., Редакторы Новиков В.А., Чернигов Л.М. 2006 .

.Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами: Учеб. пособие для вузов. - Л., Энергоатомиздат. 1982 .

.Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием : учебник для студ. высш. учеб. заведений / Г.Г. Соколовский. - М.: «Академия», 2006. - 272 с.

.Водовозов В.М. Теория и системы электропривода: Учеб. пособие. - СПб., Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 2004. 306 с.

.Справочник по автоматизированному электроприводу. / Под ред. В.А. Елисеева, А.В. Шинянского. - М., Энергоиздат. 1983. 616 с.

.Чиликин М.Г., Ключев В.И., Сандлер А.С. Теория автоматизированного электропривода: Учебник для вузов. - М., Энергия. 1979 .

.Ковчин С.А., Сабинин Ю.А. Теория электропривода: Учебник для вузов. - СПб., Энергоатомиздат. 2000 .

.Правила технической эксплуатации тепловых энергоустановок.

. Свод правил по проектированию тепловых пунктов. СП 41-101-95.

. Правила устройства электроустановок.

.Методическое пособие по технико-экономическому обоснованию, СПбГЭТУ, 2004, 45с.

.Методическое пособие по безопасности жизнедеятельности, СПбГЭТУ, 2002, 36с.

.www.danfoss.com - тепловая автоматика.

15.www.tehlit.ru <http://www.tehlit.ru> - техническая документация, ГОСТы, СНиПы и т.д.

.www.google.ru <http://www.google.ru> - поиск информации по теме дипломного проекта.

.www.yandex.ru <http://www.yandex.ru> - поиск информации по теме дипломного проекта.

.www.minimaks.ru <http://www.minimaks.ru> - каталог электротехнической продукции.


МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государствен

Больше работ по теме:

КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]

Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение

Скачать      Реферат

ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ