Пояснительная записка
к ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЕ БАКАЛАВРА
ЮУрГУ–13.03.01.2021.036.09 ПЗ ВКР
 | |||
 | |||
Челябинск 2021
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РФ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение
высшего образования
«Южно-Уральский государственный университет
(национальный исследовательский университет)»
Политехнический институт
Кафедра «Промышленная теплоэнергетика»
Направление подготовки 13.03.01 «Теплоэнергетика и теплотехника»
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой
«Промышленная теплоэнергетика»
к.т.н., доцент
__________________К.В. Осинцев
«___»______________2020 г.
ЗАДАНИЕ
на выпускную квалификационную работу студента
Лесарева Данилы Вячеславовича
Группа П-479
1. Тема выпускной квалификационной работы бакалавра: Разработка источника теплоснабжения спортивного комплекса «Уралец» г. Нижний Тагил Свердловской области.
Утверждена приказом по университету от «26» апреля 2021 г. №714-13/12
2. Срок сдачи студентом законченной работы 15 мая 2021 г.
3. Исходные данные к работе: Спортивный комплекс «Уралец». Лыжная база п. Старатель. г. Нижний Тагил. Система теплоснабжения закрытая, четырехтрубная, температурный график 95/70 
. Подключение потребителей предусмотрено по зависимой схеме. Продолжительность отопительного периода 221 сут/год. Температура наружного воздуха для холодного периода года: -32 . Средняя за отопительный период: -5,4 . Площадь помещения: 9х3,1х2,8(h).
4. Содержание расчётно-пояснительной записки
1 АКТУАЛЬНОСТЬ НЕОБХОДИМОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ.
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ
4 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
5 РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ
6 ПОДБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
7 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ СХЕМЫКОТЕЛЬНОЙ
8 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА
9 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ
10 ВОПРОСЫЭКОЛОГИИ
11 НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ.
12 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫИ АВТОМАТИКА
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
14 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ НА ПРЕДПРИЯТИИ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
5. Перечень графического материала
1 Ситуационный план расположения на местности – 1 лист формата А1
2 План размещения оборудования на отметке 0.0. Разрезы 1-1, 2-2 с трубами – 1 лист формата А1
3 Тепловая схема котельной – 1 лист формата А1
4 Функциональная схема автоматика котла – 1 лист формата А1
5 Разрез котла – 1 лист формата А1
6 Демонстрационный лист по разделу НИР – 1 лист формата А1
7 Демонстрационный лист по разделу «Экономика и управление» – 1 лист формата А1
6. Консультанты по работе, с указанием относящихся к ним разделов работы
Раздел
| Консультант | Подпись, дата | |||
| задание выдал (консультант) | задание принял (студент) | ||||
| Безопасность жизнедеятельности | В.Ф. Бухтояров | ||||
| Экономика и управление | Р.А. Алабугина |
7. Дата выдачи задания 23 декабря 2020 г.
Руководитель работы______________________________ В.Ю. Шашкин
Задание принял к исполнению______________________ Д.В. Лесарев
К А Л Е Н Д А Р Н ЫЙ П Л А Н
| Наименование этапов выпускной квалификационной работы бакалавра | Срок выпол-нения этапов работы | Отметка о выполнении руководителя |
| Аннотация, Введение | 01.01.21 | |
| 1 Обоснование темы и ее актуальность | 15.01.21 | |
| 2 Обзор литературных источников | 01.02.21 | |
| 3 Сравнение отечественного и зарубежного передового оборудования | 05.02.21 | |
| 4 Теплотехнический расчет | 13.02.21 | |
| 5 Научно-исследовательская работа. | 13.02.21 | |
| 6 Энергосбережение | 15.03.21 | |
| 7 Вопросы экологии | 01.04.21 | |
| 8 Автоматизация котлоагрегата | 01.04.21 | |
| 9 Безопасность жизнедеятельности | 01.05.21 | |
| 10 Экономика и управление | 30.05.21 | |
| Заключение | 10.05.21 | |
| Библиографический список | 10.05.21 | |
| Графическая часть | 01.05.21 | |
| Оформление пояснительной записки | 15.05.21 |
Заведующий кафедрой___________________________________ К.В. Осинцев
Руководитель работы ___________________________________ В.Ю. Шашкин
Студент _______________________________________________ Д.В. Лесарев
АННОТАЦИЯ
Лесарев Д.В. Разработка источника теплоснабжения спортивного комплекса «Уралец» г. Нижний Тагил Свердловской области – Челябинск: ЮУрГУ, ПИ; 2021, 88 с., 17 ил., библиогр. список – 47 наим., 5 листов чертежей ф. А1, 2 демонстрационный лист ф. А1
В работе проведены расчеты по разработке источника теплоснабжения для спортивного комплекса «Уралец» г. Нижний Тагил Свердловской области.
Первая глава посвящена необходимости разработки источника теплоснабжения, его обосновании и актуальности.
Проведено сравнение отечественных и зарубежных котельных агрегатов.
Рассчитаны тепловые нагрузки потребителей на отопление и ГВС. Также выполнен расчет годового потребления тепловой энергии и расходов сетевой воды на отопление. Произведен тепловой расчет водогрейного котла RS-A500. Подобрано насосное оборудование.
Рассмотрены вопросы автоматизации котельной, безопасности жизнедеятельности на производстве, а также проведен расчет минимальной высоты дымовой трубы.
В результате экономических расчетов были определены техникоэкономические показатели системы теплоснабжения.
Графическая часть содержит чертежи формата А1, выполненных в графическом редакторе AutoCAD.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. 6
1 АКТУАЛЬНОСТЬ НЕОБХОДИМОСТИ СТРОИТЕЛЬСТВА.. 7
ИСТОЧНИКА ТЕПЛОСНАБЖЕНИЯ.. 7
2 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ.. 8
3 СРАВНЕНИЕ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ПЕРЕДОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ И РЕШЕНИЙ.. 10
4 ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ. 12
4.1 Исходные данные. 12
4.2 Тепловые нагрузки на отопление, вентиляцию и горячее. 13
водоснабжение. 13
4.3 Годовой расход тепловой энергии. 15
4.4 Тепловая нагрузка в отопительный период. 16
5 РЕГУЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЙ НАГРУЗКИ.. 18
5.1 Расчет температур теплоносителя в зависимости от температуры.. 18
наружного воздуха. 18
5.2 Расчет расходов сетевой воды.. 20
6 РАСЧЕТ ТЕПЛОВОЙ СХЕМЫКОТЕЛЬНОЙ.. 23
7 ПОДБОР ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.. 25
7.1 Выбор сетевого насоса. 25
7.2 Выбор подпиточного насоса. 25
7.3 Выбор циркуляционного насоса. 26
7.4 Выбор котлового насоса. 27
7.5 Выбор теплообменных аппаратов. 27
8 ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ КОТЛА.. 29
8.1 Исходные данные. 29
8.2 Объемы газов, объемные доли трехатомных газов. 29
8.3 Расчет энтальпий продуктов сгорания газа и воздуха. 32
8.4 Тепловой баланс котельного агрегата и определение расхода топлива. 33
8.5 Поверочный расчет теплообмена в топке. 35
9 ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ. 38
10 ВОПРОСЫЭКОЛОГИИ.. 40
10.1 Определение объёмов продуктов сгорания топлива. 40
10.2 Расчет максимальной приземной концентрации выбросов из дымовой трубы 41
10.3 Расчет выброса оксидов азота. 42
10.4 Расчет минимальной высоты дымовой трубы.. 42
11 НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ. 49
АЭРОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ДЫМОВОЙ ТРУБЫ.. 49
11.1 Кирпичные дымовые трубы.. 49
11.2 Металлические дымовые трубы.. 51
11.3 Аэродинамический расчет дымовой трубы.. 53
12 КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫИ АВТОМАТИКА.. 59
12.1 Задачи системы автоматики котельной. 59
12.2 Контрольно-измерительные приборы.. 60
12.4 Регулирование и управление. 65
12.5 Защита. 66
13 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ.. 68
13.1 Выявление опасных производственных факторов. 68
13.2 Безопасность производственных процессов и оборудования. 68
13.3 Электробезопасность. 69
13.4 Пожаровзрывобезопасность. 70
13.5 Требования охраны труда при техническом обслуживании и ремонте тепловых энергоустановок. 71
14 ЭКОНОМИКА И УПРАВЛЕНИЕ. 73
14.1 Технико-экономический расчет вариантов повышения. 73
энергетической эффективности. 73
14.1.1 Смета капитальных затрат на разработку источника теплоснабжения 73
14.1.2 Расчёт текущих затрат по вариантам технических решений. 75
14.2 Выбор лучшего варианта теплоснабжения для спортивного комплекса «Уралец». 80
14.3 SWOT-анализ вариантов технических решений по повышению.. 80
энергетической эффективности. 80
14.4 Организационно-плановый инструментарий реализации проекта. 82
14.4.1 Планирование целей проекта в дереве целей. 82
14.4.2 Ленточный график Ганта по реализации мероприятий проекта. 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 85
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК.. 86