MODERNIZACJA KOTŁOWNI GAZOWEJ

UNIWERSYTET ROLNICZY IM. HUGONA KOŁŁĄTAJA W KRAKOWIE AL. A. MICKIEWICZA 21 OBIEKT BUDYNEK STACJI DOŚWIADCZALNEJ KATEDRY ICHTIOLOGII I RYBACTWA WYDZIAŁU HODOWLI I BIOLOGII ZWIERZĄT ADRES KRAKÓW UL. SPICZAKOWA 6 PROJEKT MODERNIZACJA KOTŁOWNI GAZOWEJ INWESTOR UNIWERSYTET ROLNICZY W KRAKOWIE PROJEKTOWAŁ MGR INŻ. ELŻBIETA MAJ SPRAWDZIŁ INŻ. LECH MILEWSKI DATA MARZEC 2010

Spis zawartości dokumentacji 1. Strona tytułowa 2/10/1 2. Spis zawartości dokumentacji 2/10/2 3. Opis techniczny i obliczenia 2/10/3 4. Zestawienie materiałów 2/10/4 5. Kotłownia - Rzut na poz. -3,85 m 2/10/5 6. Przekrój A A, B B 2/10/6 7. Rzut piwnic instalacja gazu 2/10/7 8. Schemat kotłowni 2/10/8 9. Kosztorys przedmiar robót 2/10/9 10. Kosztorys inwestorski 2/10/10 11. Załączniki 1/10/11

O P I S T E C H N I C Z N Y Do projektu wykonawczego Modernizacja kotłowni gazowej dla budynku Stacji Doświadczalnej Katedry Ichtiologii i Rybactwa Wydziału Hodowli i Biologii Zwierząt UR przy ul. T. Spiczakowa 6 w Krakowie. 1. Podstawa opracowania - Zlecenie Inwestora. - Wizje lokalne, ustalenia z Inwestorem. - Inwentaryzacja istniejącej kotłowni gazowej. - Obowiązujące normy i przepisy dotyczące opracowywanej tematyki. 2. Cel i zakres opracowania Opracowanie zawiera projekt zmodernizowanej kotłowni gazowej dla potrzeb CO. Modernizacja wykonana będzie z uwagi na zły stan techniczny przestarzałych, nieekonomicznych istniejących kotłów. Głównym celem opracowania jest unowocześnienie kotłowni z zastosowaniem wysokosprawnych kotłów pracującego w pełnej automatyce, a przez to ograniczenie kosztów eksploatacyjnych ogrzewania budynku. 3. Rozwiązania projektowe 3.1 Stan istniejący Kotłownia znajduje się w wydzielonym pomieszczeniu w podpiwniczonej części budynku. Dla potrzeb centralnego ogrzewania (przed termomodernizacją) pracowały 3 kotły gazowe

typ KZ 4-G o mocy 63 kw każdy, zblokowane w jeden zestaw ze wspólnym odprowadzeniem spalin. Maksymalne parametry wody na wyjściu z kotłów dla potrzeb C.O wynoszą 90/70 ºC. W kotłowni znajduje się otwór nawiewny 30x40cm oraz otwór wywiewny 25x25cm. Wg protokołu przeglądu technicznego w kotłowni brak filtra gazu przed kotłami oraz brak zabezpieczenia i sygnalizacji przed przeciekiem gazu. Drzwi wejściowe do kotłowni zgodnie z przepisami powinny mieć odporność ogniową 30 min; należy wymienić istniejące drzwi. 3.2. Dobór kotłów Dla osiągnięcia wysokiej sprawności kotłowni poprzez maksymalne wykorzystanie energii cieplnej zawartej w paliwie zaprojektowano układ dwóch kotłów kondensacyjnych pracujących w kaskadzie. Zapotrzebowanie ciepła do ogrzewania, wg wykonanego bilansu mocy cieplnej po termomodernizacji obiektu wynosi 93,565 kw. Parametry temperaturowe kotłów kondensacyjnych wynoszą t z/ t p = 60/40 - warunki zapewniające kondensację spalin. Maksymalne parametry temperaturowe wody grzewczej dla potrzeb C.O wynoszą 80/60 C, Dla ilości ciepła Q=93,565 kw dobrano 2 kotły kondensacyjne wiszące np. typu MC 65 firmy De Dietrich z palnikami atmosferycznymi modulowanymi o mocy 65kW każdy lub równorzędne.

Zapotrzebowanie gazu dla mocy maksymalnej wynosi 7.6m 3 /h (gaz Gz50) dla jednego kota. Maksymalne zapotrzebowanie gazu dla kotłowni wynosi 15.2m 3 /h. Przewiduje się pracę kotłów w układzie kaskadowym. Kotłownia będzie bezobsługowa, całkowicie zautomatyzowana, wyposażona w czujnik pogodowy. Zabezpieczenia kotłów Kotły posiadają zabezpieczenie przed brakiem wody w kotle. Wszystkie wymagane zabezpieczenia zamykające dopływ gazu do palnika w przypadku: zgaśnięcia płomienia, braku płomienia przy zapalaniu palnika, wystąpienia nieprawidłowości układu sterowania palnika, są zabudowane w palniku. Kotły wymagają stabilnego przepływu. Funkcje tę zabezpieczy sprzęgło hydrauliczne. 3.3 Pomieszczenie kotłowni Nowoprojektowane kotły zostaną zlokalizowane w istniejącym pomieszczeniu kotłowni. Kubatura tego pomieszczenia wynosi około 42 m 3 ;wskaźnik obciążenia cieplnego ~3,1 kw /m 3 (dopuszczalny 4.6 kw/m 3 ). W pomieszczeniu kotłów zostaną również zlokalizowane rozdzielacze dla instalacji CO, stacja uzdatniania wody, neutralizator skroplin. W pomieszczeniu kotłowni jest przewidziana wentylacja nawiewno-wyciągowa grawitacyjna.

Wymagana powierzchnia otworu nawiewnego dla kotłowni o mocy 130kW wynosi: 130x5 650cm 2 Wymagana powierzchnia otworu wywiewnego wynosi: min 650x0.5 325cm 2 Istniejące otwory nawiewny i wyciągowy (otwór nawiewny o powierzchni 1200cm 2 i otwór wywiewny o powierzchni 625cm 2 ) spełniają powyższe zależności. 3.4 Obiegi kotłowe Każdy kocioł wyposażony będzie w pompę obiegu kotłowego do pokonania oporów hydraulicznych pomiędzy kotłem a sprzęgłem hydraulicznym. Dobór pomp obiegów kotłowych - Pompy obiegu kotłów MC65 65 860 L = 3727 l/h 15 Dobrano 2 pompy obiegowe np. typu MAGNA 25-60 U=230V o wydajności 3.80 m 3 /h i wysokości podnoszenia do 2,0 m. 3.5 Obiegi grzewcze przewidziane są 3 obiegi grzewcze. jeden obieg grzewczy (oi) dla zasilania grzejników instalacji co w pomieszczeniach części niskiej obiektu hala basenów, hala akwaryjna (q=37 075w), drugi obieg grzewczy (oii) dla zasilania grzejników instalacji co w części wysokiej budynku strona wschodnia (q=21 540w), trzeci obieg grzewczy (oiii) dla zasilania grzejników instalacji co w

części wysokiej budynku strona zachodnia (q=33 280w). instalacja co zasilana będzie wodą o zmiennej temperaturze zależnej od temp. zewnętrznej (układ mieszający z zaworem 3-ch drogowym). Dobór pompy obiegu OI 37,075 860 L = 2126 l/h 15 Dobrano pompę np. typu MAGNA 25-60 o wydajności 2200 l/h i wysokości podnoszenia do 3.0 m. Dobór pompy obiegu OII 21,515 860 L = 1233 l/h 15 Dobrano pompę np.. typu MAGNA 25-60 o wydajności 1250 l/h i wysokości podnoszenia do 2.0m. Dobór pompy obiegu OIII 33,280 860 L = 1908 l/h 15 Dobrano pompę np.. typu MAGNA 25-60 o wydajności 2000 l/h i wysokości podnoszenia do 2.0m. 3.6 Dobór naczynia wzbiorczego przeponowego instalacji wg PN- B-02414 Pojemność wodna instalacji: V=0.95 m 3 Wysokość statyczna instalacji: H st =14 m Ciśnienie otwarcia zaworu bezp: p=3,0 bar V UR użytkowa pojemność naczynia wzbiorczego z rezerwą [dm 3 ] V UR = V + V E 10 U 1 V =,95 999,6 0,0287 27, 3 3 [ ] V U = V ρ 0 = dm 3 [ ] V UR = 27,3 + 0,95 1,0 10 = 37 dm

V NR = V UR p p pr = 1 + V max UR + pr max 1 pmax + 1 3 + 1 4 1 = 1 = 1 = 1,86 V 27,3 U 27,3 1 + 1 + p 1 3 1 37 1,86 max + + 1 37 1 3 1,6 pmax p gdzie: p ciśnienie wstępne w naczyniu p = p st + 0,2 = 1,4 + 0,2 = 1,6 [bar] 3 + 1 VNR = 37 = 37 3,51 130 dm 3 3 1,86 Dobrano 2 naczynia np. typu Reflex - NG 80 RURA WZBIORCZA Średnica rury wzbiorczej D = 0,7 VUR = 0,7 46,4 = 4, 8mm Przyjęto średnicę rury wzbiorczej DN 25 3.7 Obliczenie zaworów bezpieczeństwa kotłów MC 65 Moc kotła Ciśnienie otwarcia zaworu Parametry nośnika 3,0 bar N=65 kw 90/70 C Wymagana przepustowość zaworu bezp. wg. pkt. 1.2 DT-UC-90/KW/04 N m 3600 r Ciśnienie otwarcia zaworu p otw =3,0 bar r=2165,4 kj/kg 65 m 3600 = 108kg / h 2165.4 Przepustowość zaworu bezp. wg. pkt. 9.1 a DT-UC-90/WO-A/01 m = 5,03 α c A ( p1 p1 ) ρ Według wytycznych firmy SYR przyjęto zawór bezp. SYR 20 α c =0,20 dla p otw > 0,12 Mpa A=314 mm 2 (zawór DN20) P 1 =0,4 Mpa P 2 =0 ρ=965,3 kg/m 3

m = 5,03 0,20 314 0,4 965,3 = 6207kg / h Dobrano zawór bezpieczeństwa np. SYR 1915 DN=32 D O =14mm 3.8 Dobór kominów Elementy komina zostały dobrane przy pomocy programu komputerowego dostawcy np. firmy De Dietrich lub równorzędne. Dla kotłów MC65 dobrano wspólny komin o średnicy φ150 mm. Dokładny dobór poszczególnych elementów kominów należy dokonać w trakcie montażu. Wysokość czynna komina około 16 m. Nowoprojektowany komin zostanie włożony do istniejącego komina 50x30 cm 3.9 Stacja uzdatniania wody Woda w instalacjach grzewczych z zastosowaniem kotłów np. firmy De Dietrich (moc do 150 kw) musi spełniać następujące wymagania: twardość całkowita wody 1 2 mmol/m 3 wartość ph 8 9,5 Hydrazyna 2 5 g/m 3, Na 2 SO 3 5 20 g/m 3 Dobrano stację uzdatniania wody dla kotłowni o mocy do 150kW np. firmy BWT, która pełnić będzie funkcję filtracji, zmiękczania, oraz dozowania inhibitorów korozji, zabezpieczając powyższe parametry wody. Poszczególne elementy stacji zostały wyszczególnione w specyfikacji. 3.10 Wytyczne do projektu AKP i A Układ automatyki powinien zapewnić poniższe podstawowe funkcje technologiczne: - regulacje temp. wody grzewczej dla potrzeb CO poprzez zawory 3-drogowe w zależności od temp. zewnętrznej wg krzywej grzania. Realizacja powyższych funkcji sterujących oraz funkcji zabezpieczających będzie poprzez szafę np. SGS 2.52 której elementy łącznie z zabudowanymi w niej sterownikami np. RVA sterują i zabezpieczają: 1. kotły wraz z palnikiem gazowym (palniki zasilane poprzez prefabrykowane połączenia dostarczane razem z kotłami) 2. zasilanie i sterowanie wszystkich pomp 3. zasilanie i sterowanie zaworu mieszającego 4. zasilanie centrali np. MD Gazex 5. zasilanie i sterowanie stacją uzdatniania wody wraz z zespołem dozowania związków chemicznych.

6. przełączanie rodzaju pracy pomp (sygnał 0; 1; auto) wraz z sygnalizacją optyczną stanu pracy i awarii 7. sygnał optyczny usterek: - stb przekroczenie temp. maksymalnej - WMS niski stan wody w kotle - awaria palnika 8. sygnalizację pracy poszczególnych palników oraz awarie wycieku gazu 9. automatyczną pracę urządzeń poprzez sterowniki np. firmy Siemens Wystąpienie jakichkolwiek awarii sygnał optyczny czerwona lampka - spowoduje wyzwolenie zbiorczego alarmu dźwiękowego; istnieje możliwość wyprowadzenia tego alarmu na zewnątrz. 3.11 Wytyczne odnośnie izolacji rurociągów Rurociągi należy izolować izolacją termiczną typu Steinonorm 300 (poliuretan). Wymagana grubość otuliny zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 6 listopada 2008 r (obowiązuje od 1 stycznia 2009 r) wynosi: - średnica wewnętrzna przewodu do 22 mm - grubość izolacji 20mm - średnica wewnętrzna przewodu 22-35 mm - grubość izolacji 30mm - średnica wewnętrzna przewodu 35-100 mm - grubość izolacji równa średnicy wewnętrznej rury 3.12 Uwagi montażowe - Odpowietrzniki należy montować w najwyższych punktach instalacji. - Rurociągi oczyścić i pomalować 1 raz farbą podkładową antykorozyjną oraz 2 razy farbą nawierzchniową antykorozyjną. 3.13 Wytyczne branżowe Pomieszczenie kotłowni winno spełniać specjalne wymogi w związku z czym w poszczególnych branżach należy wykonać: Branża architektoniczno-budowlana Pomieszczenie kotłowni winno stanowić oddzielną strefę pożarową. Drzwi wejściowe do kotłowni powinny być metalowe o szerokości 1.0m i odporności 30 min, zamykane na zamek rolkowy otwierane na zewnątrz. Posadzka w pomieszczeniu kotłowni powinna być wyłożona glazurą.

Ściany pomalowane farbą niepylącą lub wyłożone płytkami ceramicznymi do wysokości 2 m, pozostała powierzchnia pomalowana. W pomieszczeniu kotłowni należy wykonać studzienkę schładzającą o pojemności około 0,1 m 3. Głębokość studzienki nie może przekraczać 0,5 m. Branża wod-kan W pomieszczeniu kotłowni należy wymienić umywalkę. Wykonać odprowadzenie wody ze studzienki schładzającej do istniejącej kanalizacji. Branża elektryczna Wykonać zasilanie szafy sterującej kotłowni ( N=2.5kW). Instalacja oświetleniowa winna być wyposażona w szczelne oprawy oświetleniowe. Wyłącznik oświetleniowy zlokalizować poza pomieszczeniem kotłowni. 4. Modernizacja instalacji CO. Wg odrębnego opracowania. 5. Modernizacja instalacji gazu. Przewiduje się główny ciąg doprowadzający gaz do kotłowni o średnicy dn 40 mm, prowadzony po istniejącej trasie. W przypadku pozytywnej oceny stanu technicznego istniejącego rurociągu dn 50, należy go pozostawić; modernizacji ulegnie instalacja w kotłowni. Zgodnie z Warunkami technicznymi jakim powinny odpowiadać instalacje gazowe (Rozporządzenie Ministra infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002r. Dz.U. nr 75, poz 690), instalację gazową należy wykonać z rur stalowych, czarnych, bez szwu, ze stali R-35 wg normy PN-80/H-74219. Połączenia rur za pomocą spawania, rury prowadzone wierzchem po ścianach. Jako armaturę odcinającą zastosowano zawory kulowe do gazu na ciśnienie nominalne Pn = 0,4 Mpa. Na rurociągu głównym zasilającym kotłownię należy zainstalować głowicę np. MAG-1. Głowica ta, zamontowana między zaworami odcinającymi do gazu, zlokalizowana będzie na zewnątrz kotłowni, w skrzynce przyłączeniowej.

Głowica MAG-1 służy do odcięcia dopływu gazu w przypadku zadziałania detektora gazu. Przekroczenia przegród budowlanych należy zabezpieczyć stalowymi tulejami ochronnymi, a przestrzeń między rurą przewodową a tuleją wypełnić masą bitumiczną. Przy układaniu rur gazowych należy zwrócić uwagę na konieczność zachowania bezpiecznych odległości od innych instalacji, które określa rozporządzenie Ministra Infrastruktury, Dz. U. Nr 75/2002. Odległość instalacji gazowej od innych instalacji prowadzonych w kotłowni winna wynosić 0,1 m, a na skrzyżowaniu tych instalacji min. 2 cm nad kablami, wodociągiem i kanalizacją, a pod CO. Instalację po wykonaniu należy poddać próbie szczelności. Próbę przeprowadza się na instalacji nie posiadającej zabezpieczenia antykorozyjnego, po jej oczyszczeniu. Należy zaślepić końcówki, otworzyć kurki, odłączyć odbiorniki i napełnić instalację powietrzem o ciśnieniu 50 kpa. Manometr użyty do przeprowadzenia próby powinien spełniać wymagania klasy 0.6 i posiadać świadectwo legalizacji. Miernikiem szczelności jest brak spadku ciśnienia mierzonego manometrem różnicowym w przeciągu 30 minut. Z przeprowadzonej próby należy spisać protokół szczelności. Po pozytywnym wyniku próby szczelności instalację należy pomalować. Powierzchnie rurociągów oczyścić do do trzeciego stopnia czystości i malować 2 razy farbą ftalową do gruntowania, przeciwrdzewną miniową 60% o symbolu 3121-002- 270, a następnie dwukrotnie pomalować farbą ftalową nawierzchniową ogólnego stosowania o symbolu 3151-000-130 koloru żółtego. Raz w roku należy zlecić uprawnionym jednostkom branży sanitarnej wykonanie przeglądu technicznego instalacji gazowej wraz z pomiarem jej szczelności i przekazaniem protokołów Inwestorowi. Do odbioru instalacji gazu należy dołączyć aktualną opinię Urzędu Kominiarskiego. 6. Uwagi końcowe 1.Zapotrzebowanie gazu maksymalne dla kotłowni wynosi 15.2m 3 /h. 2.Kotłownia została zaprojektowana jako bezobsługowa. 3.Całość prac przewidzianych niniejszym projektem wykonać zgodnie z Polskimi Normami, Warunkami Technicznymi Wykonania i Odbioru Robót Budowlano-Montażowych tom II- Instalacje sanitarne i przemysłowe oraz wytycznych COBRTI-INSTAL. 4.Projekt został wykonany zgodnie z obowiązującymi przepisami BHP, p-poż. i sanitarno-epidemiologicznymi.