Тепловая энергия

    При механической вентиляции воздухообмен достигается за счет разности давления, создаваемой вентилятором. Механическая вентиляция применяется в случаях, когда тепловыделения в цехе недостаточны для круглогодичного использования аэрации, а так же если количество или токсичность выделяющихся в воздухе помещения вредных веществ требует поддержания постоянного воздухообмена независимо от внешних метеорологических условий.

    При механической вентиляции воздух почти всегда подвергается предварительной обработке. В зимнее время приточный воздух подогревается, в летнее – охлаждается. В необходимых случаях воздух увлажняется или осушается. Если удаляемый механической вентиляцией воздух запылен или содержит в большем количестве вредные газы и пары, он подвергается очистке.

    Вентиляция, подающая воздух на строго определенные места, в определенных объемах, определенной температуры или с определенными  скоростями носит название местной  приточной, а вентиляция, отсасывающая загрязненный воздух непосредственно от места, где присутствуют вредные выделения, называется местной вытяжной вентиляцией.

    Механическая  вентиляция может быть устроена таким  образом, что в вентилируемом  помещении поддерживаются постоянные, заранее заданные условия температуры, влажности, чистоты воздуха и др. независимо от наружных условий и колебаний режима технологического процесса. Такая вентиляция называется кондиционированием воздуха.

    Приточно-вытяжная вентиляция котельных и цехов с газопотребляющими установками должна обеспечивать в течение часа трехкратный обмен воздуха в помещении. Приток воздуха должен подаваться через жалюзийные решетки с учетом инфильтрации. Во время работы котлов расход воздуха на горение может быть больше, чем трехкратный рабочий объем помещения.

    В этом случае сечение жалюзийных решеток  для притока воздуха рассчитывают на большую величину.  

    Следует иметь в виду, что котлы средней  или большей мощности для сжигания газа потребляют тысячи кубометра воздуха  в час, и в помещениях котельных возникают мощные потоки воздуха. В связи с этим необходимо правильно организовывать направление воздушных потоков, чтобы на пути их не находился обслуживающий персонал. В противном случае в зимнее время работать невозможно.

    Отдельно стоящие котельные, оборудуют естественной приточно-вытяжной вентиляцией. Естественная вытяжная вентиляция осуществляется через вытяжные шахты с дефлекторами, предохраняющими шахты от осадков. Размещаются шахты за котлами. Приток воздуха при естественной приточной вентиляции поступает через жалюзийные решетки, расположенные сзади котлов.

     

    Расчет  вытяжной вентиляции. 

    Сначала определяется количество отсасываемого  воздуха:  

                                               L_выт=3V_p=3(V_внут - V_обор), м³                                [ 1 ] 

где  L_выт – количество отсасываемого воздуха, м³/ч;

    V_p – рабочий объем котельной, м³;

    V_внут – объем помещения котельной по внутреннему обмеру, м³;

    V_обор – объем, занимаемый оборудованием в котельной, м³. 

    L_выт=3×(2592 - 200)=7170 м³ 
 
 
 
 

     

    Площадь вытяжного отверстия рассчитывается по формуле: 

                                              F_выт = L_выт/W_выт×3600, м²                                           [ 1 ]     

где F_выт – площадь вытяжного отверстия, м²;

    W_выт – скорость воздуха в вытяжной шахте, принимают равной 1 – 1,8 м/с. 

    F_выт = 7170/1×3600 = 1,99 м² 

    Принимается к установке дефлектор Т23, площадью F-0,5 м²  

    Расчет  приточной вентиляции. 

                                               F_прит = L_прит/W_прит×3600 м²                                [ 1 ] 

    где F_прит – площадь приточных отверстий, м², определяется из условия только трехкратного воздухообмена (когда не работают котлы) или условия подачи воздуха на горение с учетом подсосов;

    L_прит – количества воздуха, м³, определяемое отдельно для двух вышеуказанных случаев;

    W_прит – скорость воздуха в приточном отверстии, м/с; для естественного трехкратного воздухообмена W_прит=1 м/с; 

    F_прит =4305/1×3600=1,19 м² 

    Принимается к установке решетки подвижные жалюзийные, размером 500×500 мм, площадью F-0,16 м², в количестве восьми штук.    
 

    1.4 Газорегуляторная установка 

    Газорегуляторная  установка (ГРУ) предназначена для  снижения входного давления газа до заданного  выходного (рабочего) и поддержания  его постоянным независимо от изменения входного давления и потребления газа. Колебания давления газа на выходе из ГРУ допускается в пределах 10% рабочего давления. Кроме того, в ГРУ осуществляются: очистка газа от механических примесей, контроль входного и выходного давления и температуры газа, предохранение от повышения или понижения давления газа ГРУ, учет расхода газа.

    В зависимости от давления газа на вводе  различают ГРУ:

    - высокого давления первой категории от 0,6 до 1,2 МПа

    - высокого давления второй категории от 0,3 до 0,6 МПа.

    Газорегуляторные  установки размещаются в газифицированных зданиях непосредственно в помещении  котельной, где находится котельные  агрегаты, имеющих не менее чем  трехкратный воздухообмен в час. Подача газа от ГРУ к потребителям других отдельно стоящих зданиях не допускается.

    На  основной линии газовое оборудование располагается в следующей последовательности:

    - запорное устройство на входе (задвижка) для отключения основной линии;    

    - продувочный газопровод;

    - фильтр для очистки газа от механических примесей;

    - предохранительно-запорный клапан, автоматически отключающий подачу газа при повышении или понижении давления газа а рабочей линии за установленные пределы;

    - регулятор давления газа, который снижает давление газа и автоматически поддерживает его на заданном уровне независимо от расхода газа потребителями; запорное устройство на выходе.  

    Предохранительно-сбросной клапан (ПСК), который служит для  сброса газа через сбросную свечу  в атмосферу при повышении  давления на выходном газопроводе выше  установленного предела.

    Схема размещения и действия оборудования газорегуляторной установки не зависит  от начального и конечного давления газа и заключается в следующем: газ из сети высокого или среднего давления, проходя через фильтр, очищается от механических примесей, затем проходит предохранительно – запорный клапан (ПЗК), который устанавливается перед регулятором и закрывает проход газу к газопотребляющим установкам при повышении и понижении давления сверхзаданных параметров. Регулятор давления предназначен для снижения давления и поддержание этого давления постоянным независимо от количества протекающего газа. На выходном газопроводе устанавливается предохранительно – сбросной клапан (ПСК), который при повышении давления сверхзаданного предела сбрасывает излишки газа в атмосферу. ГРУ имеет обводной газопровод (байпас). По байпасу газ подается при выключении основного оборудования, при этом регулирование давления производится вручную при помощи запорных устройств на байпасе. ГРУ имеет также продувочные трубопроводы и импульсные трубки, а также необходимые контрольно – измерительные приборы (манометры, показывающие и регистрирующие, термометр и счетчики (расходомеры)).

         
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    1.5 Предохранительные устройства на газоходах и газопроводах 

    Предохранительно запорный клапан типа ПКН предназначен для прекращения подачи газа к потребителям при повышении или понижении давления газа сверх заданных пределов. Однако в связи с недостатком необходимого ассортимента электромагнитных клапанов, предназначенных для газовых сред, ПКН широко используют в качестве запорных (отсечных) устройств, срабатывающих при изменении не только давлении газа, но и других контролируемых параметров по сигналам соответствующих датчиков. Для этого предохранительный клапан низкого давления комплектуют дополнительным электромагнитом, который устанавливают на специальном кронштейне.

    При наличии напряжения на клеммах электромагнита якорь его опускается в крайнее  нижнее положение и через шток, преодолевая сопротивление пружины, опускает вниз скобу. В этом положении скоба находится в зацеплении со штифтом молоточка.

    При прекращении подачи тока скоба под  действием пружины поднимается  вверх и выходит из зацепления со штифтом молоточка. Молоточек  падает, ударяет по плечу анкерного  рычага ПКН и освобождает удерживаемый защелками клапан, который прекращает подачу газа.

    Помещения цехов и котельных, в которых  расположены агрегаты, работающие на газовом топливе, не относится к  взрывоопасным помещениям. Однако при  авариях, а также несоблюдении Правил безопасности и эксплуатационных инструкций в них могут образоваться взрывоопасные концентрации газа, а искрение электроприборов или внесение открытого огня могут вызвать взрыв газовоздушной смеси, разрушение оборудования и строительных конструкций. 
 
 

    Взрывные клапана на промышленных тепловых агрегатах (печи, сушила и т.д.) устанавливают в топках и на дымоходах от агрегатов, в зависимости от их конструкции по решению проектной организации из расчета не менее 0,05м² площади клапанов на 1м³ внутреннего объема топки и дымохода. Площадь первого взрывного клапана должна быть не менее 0,05м². на промышленных печах с отводом продуктов горения под зонт или непосредственно в помещение установка взрывных клапанов необязательна.

    Для котлов производительностью менее 10 т/ч количество взрывных клапанов, их размеры и расположение определяет проектная организация. Общую суммарную площадь клапанов в этом случае обычно принимают не менее 0,025м² на каждый кубометр объема топки и газоходов, а площадь 1 клапана – не менее 0,15-0,18м². В котлах производительностью от 10 до 60 т/ч в верхней части топки или в верхней части обмуровки котла над топкой устанавливают взрывные клапаны общей площадью не менее 0,2м². На последнем газоходе котла, экономайзере и золоуловителе устанавливают не менее двух клапанов с минимальной общей площадью 0,4м².

    Взрывные  клапаны разрешается не устанавливать  в обмуровке одноходового по уходящим газам котла (водогрейные котлы  башенного типа, вертикально-цилиндрические и др.), если труба расположена  непосредственно над котлом, а также на котлах производительностью более 60 т/ч, на котлах, работающих с наддувом, и в газоходах перед дымососам. Во всех других случаях клапаны следует устанавливать в обмуровке топки, последнего газохода котла, экономайзера и золоуловителя.

            
 
 
 
 
 
 
 

    3 Охрана труда 

    3.1 Техника безопасности при обслуживании газового оборудования и газопроводов 

    Техническое обслуживание, ремонт газопроводов и  газового оборудования относятся к  разряду газоопасных работ. К  данным работам допускаются лица, достигшие 18-летнего возраста, прошедшие медицинское освидетельствование в установленном порядке и не имеющие противопоказаний к выполнению данного вида работ, обученные технологии проведения газоопасных работ, правилам использования средствами индивидуальной защиты, способам оказания первой (доврачебной) помощи, прошедшие проверку знаний в установленном порядке, имеющие удостоверение на право выполнения газоопасных работ.  

    Перед допуском к самостоятельному выполнению газоопасных работ (после проверки знаний) каждый должен пройти стажировку под наблюдением опытного работника в течении первых десяти рабочих смен. Стажировка и допуск самостоятельному выполнению работ оформляется приказом по цеху. Периодическая проверка знаний должна проводиться не реже одного раза в 12 месяцев. Лица, не прошедшие периодическую проверку знаний, должны отстраняться от самостоятельной работы.

    К цеховому газовому хозяйству относятся: 

    - внутрицеховые газопроводы; 

    - газорегуляторные установки (ГРУ);

    - газопроводы и газовое оборудование газоиспользующих установок;

    - газогорелочные устройства.

    Природный газ не имеет собственного запаха, для того чтобы своевременно обнаружить утечку газа, природный газ подвергают одоризации, т.е. приданию ему резкий специфический запах. 

    Обслуживающий персонал должен хорошо знать схему  газопроводов, места установки газового оборудования, устройства, схему подключения  контрольно-измерительных приборов, находящихся в ведении цеховой  газовой службы.