Жылу энергиясы шығындарының классификциясы

Жұмыс түрі: Дипломдық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 65 бет
Таңдаулыға:

7

8

9

10

Аннотация

Данный проект предназначен для автоматического регулирования

индивидуального теплового пункта. На дипломном проекте были

рассмотрены структура регулируемого объекта в частности ИТП. Описан

технологический процесс индивидуального пункта и сделан системно-

технический анализ. Разработана программа регулирования технологическим

процессом на программном комплексе

Simatic step-7 . Был показан

визуальный вид индивидуального пункта с помощью программы

ProToolPro6. 0

В части БЖД рассмотрено вредные факторы объекта,

меры

безопасности и техника безопасности, а так же было рассчитано, сколько

нужно лампочек в комнату для ИТП. Приведены расчеты экономической

эффективности. Представлено экономическая эффективность данного

дипломного проекта.

Аңдатпа

Аталған жоба жеке жылу орталығының температурасын автоматты түрде

реттеу үшін негізделген. Дипломдық жобада жеке жылу орталығының жалпы

құрылымы, қондырғылардың атқаратын қызметтері және технологиялық үрдіс

сипатталды. Жеке жылу орталығының техника - жүйелік анализы жасалды.

Процесстің бағдарламасы Simatic step -7 жасалынды. Жеке жылу орталығының

визуалды көрінісі ProToolPro программасының негізінде көрсетілді.

Өміртіршілік қауіпсізідгі мәселелері бойынша нысанның зиянды

факторлары,

қорғану

шаралары,

жалпы

техникалық

қауіпсіздік

қарастырылды. Экономикалық көрсеткіштері бойынша есептердің шешімі

келтірілген. Орындалған жұмыстың экономикалық тиімділігі анықталды.

11

Мазмұны

Кіріспе

1. Негізгі бөлім

1. 1 Жылу энергиясын өндіру, тасымалдау және пайдалану

1. 2 Жылу энергисы шығындарының классификациясы

1. 3

ЖЫЛУ

ЖҮЙЕЛЕРІНІҢ РЕЖИМДЕР І ЖӘНЕ

ГИДРАВЛИКАЛЫҚ ЕСЕПТЕМЕЛЕРІ

1. 4 ҮЙЛЕР МЕН ҒИМАРА ТТАРДАҒЫ ЭНЕРГИЯ

ҮНЕМДЕУ ЖҮЙЕСІ

1. 5 Желдету және ауа тазарту жүйесі жұмысының периодты

режимі

2. Арнайы бөлім

2. 1 Жеке жылу отралығы (ЖЖО)

2. 2 Жеке жылу орталығында температураны реттеу

контурының технолониясы.

2. 3 Нысанның автоматтандрылуы ретіндегі процесстің

сипаттамасы

2. 4 ТП АРЖ құрудың мақсаты мен тағайындалуы

2. 5 Жүйеге қойылатын талаптар

2. 6 MATLAB жобалау ортасында және есептеу барысында

жүйені орнықтылыққа зерттеу

2. 7 Жүйені орнықтылыққа зерттеу және ПИ-реттеуішінің

көрсеткіштерін анықтау

2. 8 SCADA ProToolPro6. 0 программасының негізінде жеке

жылу орталығының визуалды көрінісі

3. Экономикалық бөлім

3. 1 Жылу орталығын автоматтандырудың технико-

экономикалық тиімділігін бағалау

3. 2 АЖЖО материалдық шығынын есептеу

3. 3 Нақты өлшеуші аспаптар және оператодың еңбек ақысы

мен әлеуметтік салықты есептеу

3. 4 Элект энергияға кеткеншығынды есептеу

3. 5 Жылдық экономия

3. 6 Өтеу мерзімі

4. Өміртіршілік қауіпсіздігі

4. 1 Жұмыс орнындағы зиянды және қауіпті әсерлерді

анализдеу

4. 2 Өрт қауіпсіздігі негіздері

4. 3 Жасанды жарықтандыруды есептеу

Қорытынды

Пайдаланылған әдебиеттер тізімі

12

Кіріспе

Қазақстан Республикасында тұрғын уйлерді, ғимараттарды жылу

энергиясымен қамту саласы адам өмірінде ең негізгі рөлі болып табылады.

Алайда елімізде ЖЭО - ры дамыған, бірақ жылу орталықтарын автоматтандыру

енді - енді дамып келуде. Сол себепті жеке жылу орталығында температураны

сапалы түрде реттеу, жылу тасымалдағыштың шығынын азайту қазіргі таңда

өзекті мәселе болып табылады.

Жылумен жабдықтау жүйесі еліміздегі электрэнергия мен жанармай

қорларының ең ірі тұтынушысы болып табылады. Бұл жүйелердің дурыс

жұмыс жасауы адамдардың енбек ету қабілетіне, көіңл - күйіне зор әсер

тигізеді. Тұтыну тәртіптері, демек жылу энергиялық өндірістер көптеген

факторларға тәуелді болып келеді: сыртқы ауа температурасы, жылытып

жатқан ғимараттың жылутехникалық спасына, жылу көзінің және жылудың

сипат`тамасына байланысты және т. б.

Жылу орталығын автоматтандыру тұрғын үйлердің, ғимараттардың

температурасын жоғарғы сатыда реттеу, жылутасымалдағышты тиімді

қолдануға және т. б, қол жеткізеді. Сонымен қатар жумыс жасау персноланын

азайтуға қол жеткізеді.

Автоматты программалық жүйесінде реттеуішті қолдану арқылы келесі

жетістікке қол жеткізе аламыз: Ғимарат ішіндегі түңгі уақытта ауаның

температурасын төмендету, офисс және жұмыс ғимараттарында демалыс

уақытында жылутасымалдағышты аз мөлшерде жіберу экономикалық

жағынан тиімді болып табылады.

Дипломдық

жобаның тақырыбы жеке жылу орталығында

температураны реттеу жүйесін кұру болғандықтан, ең бастысы жылыту

жүйеісінің технологиялық процессін қарастырып, түсіндіріп кетуіміз қажет.

Дипломдық жобада қарастырылатын тақырыптар мен қадамдар.

Негізгі бөлімде ең алдымен жылу жүйесінің қайнар көзін қарастырамыз,

ол ЖЭО- нан тұтынушыларға тасымалдау процессін сондай ақ жылуды

пайдалану процессін қарастырып кеткеніміз жөн. Сонымен қатар жылытуға,

желдетуге керек гидравликалық есептемелерді қарастырамыз.

13

1.

Негізгі бөлім.

1. 1 Жылу энергиясын өндіру, тасымалдау және пайдалану.

1. 1. 1 Жылу тарату үшін пайдаланылатын энергия және жылу көздерінің

негізгі түрлері.

Жылу көздері деп, табиғи және жасанды энергия түрлерін жылу

энергиясына тұтынушыларға қажетті параметрлерге сәйкес

параметрлермен, айналдырып беретін қондырғылар мен құрал - саймандар

жиынтығын айтады.

Жылу тарату үшін пайдаланылатын жылуды шығаратын жасанды

энергия түрлеріне электр энергиясы және өндіріс мекемелерінің «қалдық

энергоресустары» жатады.

Қазақстанда

және бүкіл әлемде қазіргі уақытта кеңінен

қолданылатын жылу көздері, қатты, сұйық және газ тәрізді органикалық

отынды пайдаланады. Негізгі жылу көздері болып электр энергиясын және

жылуды қосып өндіретін жылу электр орталықтары (Ж. Э. О) және жылу

өндіруші қазандықтар болып табылады. Ж. Э. О да электр энергиясын және

жылуды қосып өндірген жағдайда оған электр энергиясын конденсациялық

электр стансаларында (К. Э. С) және жылуды қазандықтарда бөлек

өндіргеннен отын аз жұмсалады.

Алайда бұл жағдайда жылу көздері және жылу жүйелері үшін

үлкен күрделі шығындар талап етіледі, сондықтан технико-экономикалық

ойластыруларға сәйкес жылу қажеттілігі 500- 800 МВт және онан да көп

болған жағдайда Ж. Э. О, ал жылу қажеттілігі онан төмен болғанда

қазандықтар пайдаланылады.

Станция циклында пайдаланылатын жұмыс денесінің түріне

байланысты Ж. Э. О-ы бу турбиналы, газ турбиналы және бугазды болып

келеді.

Қазіргі уақытта техникалық экономикалық көрсеткіштері жоғары

бутурбиналық Ж. Э. О кеңінен таралған.

Соңғы жылдарда жылу тарату үшін күн энегиясын және ядролық

отынды пайдалану үшін көптеген жұмыстар жасалынуда.

Ядролық отын негізіндегі жылу көздеріне атом Ж. Э. О және атом

қазандықтары жатады.

Олардың өте үлкен орталықтандырылған жылу тарату жүйелері

үшін болашағы зор, өйткені өте үлкен қуат бірліктері үшін экономикалық

тиімді.

Күн энергиясының энергия көзі ретінде бірқатар артықшылықтары

бар, таза, уақыты шексіз, «тегін» т. б. Бірақта оның кеңінен қолданылуына

оның тығыздығының аздығы (өзіндік қуатының) және уақытқа

байланысты бір келкі еместігі сияқты техникалық қиындықтары кедергі

келтіреді. Сондықтан күн көзі энергиясын белгілі бір аудандарда ғана

пайдалануға болады.

14

Жылумен қамтамасыз ету үшін жоғарыда аталған негізгі энергия

түрлерінен басқа кез келген ортаның ( ауа, су, топырақ т. б) төмен

температуралы жылуын (табиғи және жасанды) жылу насостары арқылы

пайдалануға болады.

Жылу насостары электр, жылу және басқа энергияны пайдалану

арқылы төмен температура потенциалын жылу таратуға қажетті қуатқа

дейін көтере алады. Бірақ та көп күрделі шығындар кетуіне байланысты іс

жүзінде кеңінен пайдаланылмаған.

1. 1. 2. Жылу энергиясын тасымалдау.

Жылу жүйесі дегеніміз бұл жылу көздерінен пайдаланушыларға

жылу тасығыштар ( бу немесе ыстық су) көмегімен тасымалданатын бір

бірімен нығыз және мықты байланыстырылған жылу құбырлары бөліктері

болып табылады.

Жылу жүйелерінің негізгі элементі болып бір бірімен дәнекер

арқылы байланыстырылған болат құбырлар болып табылады, оның

сыртында коррозиядан және жылу жоғалтудан қорғайтын қаптаушы

қабаты болады, ол құбырлардың салмағын және пайдалану кезінде болатын

басқа да әсерлерді көтеретін тіреуіш конструкциялардан тұрады.

Жылу өткізгіштер бағыты ауданның жылу картасы бойынша

геодезиялық түсірілім материалдары бар, жоспарланған жер үсті және жер

асты жобалар, топырақ қасиеттері, т. б. материалдар арқылы таңдалады.

Жылу өткізгіштердің жердің үстімен немесе астымен жүргізілуі

жергілікті жер жағдайына және техникалық

- экономикалық

дәлелдемелерге сүйеніп таңдалады. Жер беті және жер асты суларының

деңгейі жоғары болғанда, жобаланатын жылу тасығыш бағытында жер

асты ғимараттары тығыз орналасқан жағдайда, арық жыралар және темір

жолды кесіп өтетін жағдайда көбінесе жер беті бағытына басымдылық

беріледі.

Олар сол сияқты өндірістік мекемелер аумағында энергетикалық

және технологиялық құбырлармен бірге ортақ эстакадалар және биік

тіреуіштер арқылы жіберіледі.

Жер асты бағытымен салыстырғанда, Жер үсті жылу өткізгіштерінің

ұзаққа

шыдамды және жөндеуге ыңғайлы екендігін айта кету керек.

Сондықтан жер асты жылу өткізгіштерін мүмкіншілігінше аз пайдаланған

жөн.

Жылу өткізгіштер жүру бағытын (трассасын) таңдағанда бірінші

кезекте жылу таратудың сенімділігі, қызмет көрсету персоналының және

тұрғындардың қауіпсіздігі, бұзылу және авариялық жағдайларды тез арада

жою мүмкіншілігі тұруға тиіс.

Жылу таратудың сенімділігі және қауіпсіздігі үшін жылу жүйелері

оттегі өткізгіш, газөткізгіш, қысымы 1, 6МПа- дан жоғары сығылған ауа

өткізгіш құбырлармен бірге жүргізілмейді. Өткел жоқ жерлерде жер бетінен

15

шығып тұратын камералар төбесі және желдеткіш шахталар биіктігі 0, 4

метрден аспауы тиіс.

Жылу өткізгіштер ішін босату үшін оларды горизонтқа көлбеу етіп

орналастырады. Бу өткізгіш тоқтаған уақытта немесе қысым азайған

уақытта конденсат өткізгіштен бу өткізгішке конденсаттың өтіп кетпеуі

үшін конденсат өткізгіштен кейін, кері клапандар немесе затворлары

қойылуы тиіс.

1. 1. 3. Жылу энергиясын пайдалану .

Жылумен қамтамасыз ету - адамдардың тұратын немесе жұмыс

жасайтын ғимараттарының жылы және ыңғайлы болуы жүйесі болып

табылады.

Жылумен қамтамасыз ету системасының классификациясы.

Жылумен қамтамасыз ету системасы жылу өндіру орнына байланысты

бөлінеді:

•

Орталықтандырылған (жылу энергиясын өндіру көзі ғимараттар

тобын жылумен қамтамасыз етеді және тасымал құрылымдарымен, жылу

пайдалану құрылғыларымен байланысты) .

• Жергілікті ( пайдаланушы және жылумен қамтамасыз етуші бір

ғимараттың ішінде немесе жақын орналасқан) .

Жүйедегі жылу тасығыштың тегіне байланысты :

•

•

Сулы

Булы

Жылу жүйесінің жылумен қамту жүйесіне қосылу тәсіліне

байланысты:

• Тәуелді ( жылу генераторында қыздырылып жылу жүйесі

арқылы тасымалданған жылу тікелей жылу пайдалану құралдарына

барғанда) .

•

Тәуелсіз ( жылу жүйесінде айналып жүрген жылу тасығыш, жылу

алмастырғышта жылу системасында айналатын жылу тасығышты

қыздырады) .

Ыс тық сумен қамту системасының жылумен қамту системасына

қосылу тәсілі бойынша :

• Жабық ыстық сумен қамтуға керекті су суөткізгіш құбырдан

алынады және жылуалмастырғышта жүйе суымен қыздырылады) .

•

Ашық ( ыстық сумен қамтуға керекті су жылу жүйесінен тікелей

алынады)

1. 1. 4 Жылу пайдаланушылар түрі

Жылумен қамту системасының пайдаланушылары:

• Ғимараттардың жылу пайдаланушы санитарлық - техникалық

жүйесі(, желдету, ауаны салқындату, ыстық сумен қамту жүйелері)

• Технологиялық құрылғылар.

16

Жылуды жыл бойы пайдалану режиміне байланысты екі топқа

бөлінеді:

•

системасы)

•

Маусымдық, жылдың салқын мезгілінде (мысалы, жылу

Жыл бойғы, жылу жыл бойы керек болғанда (ыстық сумен

қамту системасы) .

Жылу пайдаланудың әр

түрлеріне және ара қатынастарына

байланысты пайдаланушылар үш түрлі топта болады:

• Тұрғын үйлер( жылуға және желдетуге маусымдық қажеттілік

және ыстық суға жылдық қажеттілік)

• Қоғамдық ғимараттар ( жылуға, желдетуге және ауаны

салқындатуға маусымдық қажеттілік)

• Өндірістік ғимараттар және қондырғылар, оның ішінде

ауылшаруашылық комплекстер ( жылу пайдаланудың барлық түрлері кіреді,

мөлшерлік қатынастары өндірістің түріне қарай анықталады. )

1. 2 Жылу энергиясы шығындарының классификциясы

1. 2. 2 Жылу энергиясының беру кезіндегі шығындары.

Кез келген жүйенің, соның ішінде жылу энергетикалық, жұмысының

пайдалылығына бағалау үшін ортақ физикалық көрсеткіш пайдалы әсер

коэффициенті (П. Ә. К) қолданылады. (П. Ә. К) -нің физикалық мәні -

жұмсалған энергияның алынған пайдалы жұмысқа (энергия) қатынасы.

Жұмсалған энергия, өз кезегінде, пайдалы жұмыс (энергия) және жүйе

процесінде пайда болатын шығындардың қосындысы болып табылады.

Сонымен, жүйенің (П. Ә. К) -ін арттыруға (яғни айтқанда үнемділігін

арттыруға) жұмыс процесінде пайда болатын туынды емес шығындарды

азайту мен ғана қол жеткізуге болады. Энергия үнемдеудің басты мақсаты

осы болып табылады.

1. 2. 2 Шығын көздері.

(П. Ә. К) Кез келген жылу энергетикалық жүйені сараптама жасау үшін

басты үш бөлікке бөлуге болады:

1.

2.

Жылу энергиясын өндіру бөлігі (қазандық) .

Жылу энергиясын тұтынушыға тасымалдау бөлігі (жылу

жүйесінің құбылары) .

3.

Жылу энергиясын тұтыну бөлігі.

Бұл аталған әр бөліктердің өзіндік туынды емес шығындары болады,

осы шығындарды азайту энергияны үнемдеудің басты функциясы болып

табылады. Әр бөліктерді жеке қараймыз.

1. 2. 2 Жылу энергиясын өндіру бөлімшесі.

Бұл бөлімшенің басты тізбегі қазандық құрылымы болып табылады,

оның функциясы отынның химиялық энергиясын жылу энергиясына

17

айналдыру және оны жылу тасығышқа беру болып табылады. Қазандық

қондырғысында бірқатар физика- химиялық процесстер жүреді, олардың

әрқайсысының (П. Ә. К) болады. Және қандай жоғары дәрежеде жетілдірілген

болса да кез келген қазандық қондырғысы осы процесстерде отын

энергиясының белгілі бір бөлігін жоғалтады. Бұл процецесстердің қарапайым

схемасы суретте көрсетілген.

Жылу энергиясын өндіру бөлімшесі

( қалыпты жұмыс жағдайындағы шығындар) .

Сурет 1. 1. Қалыпты жұмыс жағдайындағы шығындар.

Қазандық қондырғысының қалыпты жұмыс жағдайында жылу

энергиясын өндіруде әрқашанда үш түрлі шығын болады:

Отынның толық жанбауы және кететін газдар ( әшиінде 18% артық

емес) ,

Қазандық қаптамасы арқылы кететін энергия (4% -тен артық емес) және

қазандықты үрлеу үшін және қазандық қажеттілігіне кететін шығындар(3%)

Жылу шығындарын көрсететін бұл цифрлар жаңа отандық

қазандықтар

үшін (П. Ә. К) 80 -85% -ке жетеді. Бұлардағы шығындар

атаулары жоғарыда айтылғандай .

Қазандықтан жылу тасығышқа берілген жылу энергиясы, жылу

трассасына беріледі және әрі қарай тұтынушыға барады.

Бұл бөлімшенің П. Ә. К-і әдетте былай анықталады:

-

Жылу құбырлары арқылы жылу тасығышты қозғалтатын жүйе

насостары П. Ә. К.

-

Құбырларды

қаптау және жатқызу тәсілдеріне байланысты

туындайтын жылу энергиясы шығындары ойластырылып жобаланған және

18

қысымы қалыпқа келтірілген жылу трассасы жүйесінде, оңғы тұтынушы

жылу энергиясын өндірушіден 1, 5 - 2км-ден аспайды және бұл жағдайда

шығын 5-7% - тен аспайды.

Алайда:

• П. Ә. К-і төмен отандық қуатты жүйе насостарын пайдалану і

жүзінде электр энергиясының артық шығынына әкеліп соқтырады.

• Жылу трассасы құбырларының ұзындығы артқан сайын жылу

құбырларының қаптамасының сапасы жылу шығындарының көлеміне әсер

етеді.

•

Жылу трассасының гидравликалық бір қалыпқа келтірілуі, оның

үнемшілдігінің басты факторы болып табылады. Жылу трассаларында

шығын

5 -7% -ден аспауға тиіс, бірақ іс жүзінде олар 25% және онан да

жоғары болуы мүмкін.

Жылу пайдаланушы нысандардағы шығындар.

Ғимараттардың жылу жүйесі және (ЫСҚ) ыстық сумен қамтылуы.

Жылу энергетикалық жүйелердегі жылу шығындарының ең негізгі

құрамы пайдаланушы нысандарда болып табылады.

Бұл шығындар көзге көрінбейді, сондықтан олар ғимараттардың жылу

пункттерінде жылу энергиясын есептегіш құралдар пайда болғанда ғана

анықталады, яғни айтқанда жылу есептегіш. Отандық жылу жүйелеріндегі

үлкен тәжірибеге сүйеніп жылу энергиясының туынды емес

шығындарының негізгі көздерін айтуға болады.

Ең кең тараған жағдайда бұлар:

• Жылудың жылу системасында пайдаланғыш нысандарға

біркелкі бөлінбеуі және нысанның ішкі жылу жүйесінің тиімсіздігінен (5-

15%) .

•

Жылу жүйесіндегі жылыту мен ауа райы жағдайының

сәйкессіздігі(15-20%) . Ы. С. Қ жүйесіндегі ыстық судың қайтып айналып

келмеу салдарынан 25% жылу жоғалады.

• Ы. С. Қ жүйесіндегі бойлердегі ыстық суды реттегіш

болмауынан (Ы. С. Қ15%) .

Жоғарыда аталған шығындардың болуы және өсуінің басты қосалқы

себебі жылу пайдаланушы нысандарда пайдаланылған жылу мөлшерін

есептегіш құралдардың болмауы. Нысанның жылу пайдаланушының анық

көрінісінің болмауынан энергия үнемдеу үшін жасалынған іс- шаралар

мәніне түсініспеушілік туындайды.

1. 3

Жылу

жүйелерінің

режимдері

және

гидравликалық

есептемелері.

Жылу жүйеіндегі су құбырларының диаметрін анықтау үшін жүйе

суының есепті шығыны жылудың сапалы босатылуы жағдайында жылу,

19

желдеткіш және ыстық су үшін әр бөлек төмендегі формула бойынша

анықтау керек.

Судың есептегіш шығыны, кг/с мына формула бойынша анықталады:

А) жылытуға

Go max = 3, 6Qo max /с(τ1 - τ2)

Б) желдетуге

Gv max = 3, 6Qv max /с(τ1 - τ2)

В) ашық жылу тарату жүйесіндегі ыстық суға :

орташа - Gh m = 3, 6Qh m/с(τ1 - τ2)

максимальды - Gh max = 3, 6Qh max/с(τh - τc)

(1. 2)

(1. 3)

(1. 4)

(1. 1)

г) жабық жылу тарату жүйесінде ыстық суға:

орташа, сужылытқыштар параллель жалғанғанда

Gh m = 3, 6Qhm/с(τ1 - τ3)

Максимальды

Gh max = 3, 6Qh max/с(τ1 - τ3)

(1. 5)

(1. 6)

Орташа, су жылытқыштар екі баспалы схема арқылы жалғанғанда

G hm = 3, 6Qhm/с(τh - τc)

(1. 7)

Екі құбырлы ашық және жабық жылу тарату жүйесінде жылу

тарату сапалы жүргізілген жағдайда жүйе суының жалпы есептік шығынын

мына формуламен есептеуге болады.

G = Gh max + G hm

(1. 8)

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.