Część I PROJEKT WYKONAWCZY WYMIENNIKOWNI CZĘŚĆ CIEPLNO-TECHNOLOGICZNA
I OPIS TECHNICZNY CZĘŚĆ 1 1. PRZEDMIOT I ZAKRES OPRACOWANIA Przedmiotem opracowania jest projekt wykonawczy technologii jednofunkcyjnego, kompaktowego węzła cieplnego dla potrzeb grzewczych technologii wanien galwanizacyjnych w hali produkcyjnej FAM Grupa Kapitałowa S.A. przy ul. Łukowskiej 7/9 w Obornikach. Opracowanie obejmuje urządzenia i przewody technologiczne jednofunkcyjnego węzła cieplnego typu MET firmy METROLOG, w którym przewidziano nowoczesne rozwiązania konstrukcji węzła, wymiennika i automatyki, połączonych w formie kompaktu. 2. PODSTAWA OPRACOWANIA Podstawą opracowania jest: zlecenie Inwestora; dane przekazane od Inwestora; inwentaryzacja własna pomieszczenia węzła cieplnego; obowiązujące normy i przepisy do spraw BHP, OCHRONY ŚRODOWISKA, P-POŻ. 3. CHARAKTERYSTYKA OBIEKTU Przedmiotowy węzeł cieplny zlokalizowany jest w pomieszczeniu kotłowni K4 w budynku przy ul. Łukowskiej 7/9 w Obornikach. Projektowany węzeł cieplny stanowi źródło ciepła dla instalacji grzewczej ciepła technologicznego dla potrzeb zakładu cynkowni. Rurociągi przesyłowe instalacji wewnętrznej wykonano z rur stalowych. Odbiornikami ciepła są wężownice grzewcze wykonane z rur tworzywowych, zamontowane w wannach galwanizacyjnych. Projektowany węzeł cieplny zasilany jest z kotłowni wysokoparametrowej K4 zlokalizowanej na terenie zakładu Parametry nominalne 130/75ºC i 1,6MPa (zmienne w sezonie grzewczym) oraz 105/75ºC (stałe latem). 4. DANE WYJŚCIOWE Parametry węzła cieplnego: Zapotrzebowanie ciepła na cele grzewcze technologii: Q C.T. = 400 kw Wymagane przepływy wody sieciowej i instalacyjnej oraz średnice rurociągów węzła przedstawiono w części obliczeniowej i rysunkowej opracowania. Parametry obliczeniowe węzła cieplnego Ciśnienie maksymalne P = 1,60 MPa Ciśnienie dyspozycyjne (zima / lato) P = 150 kpa / 150 kpa Ciśnienie maksymalne instalacji grzewczej P = 0,2 MPa Temperatury strona sieciowa (zima) T = 135/75 C Temperatury strona instalacyjna c.t. (obliczeniowe) T = 80/70 C Ciśnienie statyczne instalacji grzewczej p stat = 2 mh 2 O Pojemność instalacji grzewczej (obliczeniowa) V = 2500 dm 3 2
5. OPIS TECHNOLOGII WĘZŁA Dobór poszczególnych urządzeń węzła przedstawiono w formie załączników: kart doboru oraz charakterystyk. Dokumentacja obejmuje projekt technologii kompaktowego węzła cieplnego, jednofunkcyjnego dla potrzeb instalacji c.t. o mocy maksymalnej 400kW z automatyczną, pogodową regulacją temperatur dla obiegu grzewczego oraz układem pomiarowo - rozliczeniowym energii cieplnej. Projektowany węzeł cieplny jest produktem normalnie bezobsługowym. Włączenie węzła w układ instalacji wewnętrznych wykonać zgodnie z rzutem (rys. 2). WYMIENNIK CIEPŁA Węzeł cieplny przeznaczony jest do pośredniego zasilania instalacji ciepła technologicznego z kotłowni. Zmiana parametrów czynnika grzewczego z 135/75 C na potrzeby instalacji grzewczej 80/70 C odbywa się w płytowym, lutowanym wymienniku ciepła CB77-70M firmy Alfa Laval o mocy obliczeniowej 400kW. Dobór wymiennika przedstawiono w formie karty doboru w rozdz. III. STEROWNIK AUTOMATYCZNY Zaprojektowano układ automatycznej regulacji pogodowej z zastosowaniem urządzeń produkcji firmy TAC. Regulacja temperatury wody instalacyjnej realizowana jest przez regulator pogodowy XENTA281/N/P/ V3. REGULACJA RÓŻNICY CIŚNIENIA Z ORGANICZENIEM PRZEPŁYWU Dla zapewnienia stałej różnicy ciśnień na progu węzła dobrano regulator różnicy ciśnień z ograniczeniem przepływu typ DAL 516 o średnicy Dn40, K vs = 30 m 3 /h firmy TA. Montaż zaworu na rurociągu powrotnym. Niezależnie od warunków ciśnieniowych i przepływu, zawór zapewnia stałą wartość stabilizowanej różnicy ciśnień. Wartość regulowanej różnicy ciśnień można ustawić przy pomocy pierścienia nastawczego. Dławik pozwala na zwiększenie oporu obiegu ze stabilizowaną różnicą ciśnień i ograniczenie w ten sposób przepływu przez układ. REGULACJA TEMPERATURY Do regulacji temperatury wody instalacyjnej c.t. dobrano zawór regulacyjny jednodrogowy typu V241 o średnicy Dn32, K vs = 16m 3 /h. Montaż zaworu przewidziano na rurociągu zasilającym przed wymiennikiem ciepła w celu realizacji funkcji zabezpieczenia - odcięcie dopływu wody sieciowej do wymiennika. Temperatura wody grzewczej na cele c.t. utrzymywana jest na stałym poziomie 80 C. Dla zaworu regulacyjnego c.t. dobrano siłownik typu MG900 wyposażony w funkcję bezpieczeństwa (sprężynę powrotną). Dla dodatkowej ochrony przed wzrostem temperatury wody instalacyjnej c.t. przewidziano termostat STW typu RAK produkcji firmy SIEMENS funkcją samoczynnego załączenia w przypadku przekroczenia nastawionej zadanej wartości temperatury. Nastawa termostatu c.t. 85 C. 3
POMPA OBIEGOWA Obieg wody instalacyjnej c.t. wymuszany jest przez pompę WILO IP-E 50/130-2,2/2 ze zintegrowaną, elektroniczną regulacją wydajności. Pompę obiegową ustawić na regulację wydajności według stałej różnicy ciśnień. Silnik 3-fazowy. Dobór pompy przeprowadzono w części obliczeniowej niniejszego opracowania. Właściwości oraz parametry pracy pompy wg załączonych kart doboru rozdz. III. ZABEZPIECZENIE INSTALACJI Zabezpieczenie instalacji grzewczej przed przekroczeniem maksymalnego ciśnienia stanowią dwa membranowe zawory bezpieczeństwa SYR 1915 Dn32; nastawa ciśnienia zaworu: 2,0 bar. Przyrost objętości wody w instalacji grzewczej przejmie przeponowe naczynie wzbiorcze N 800 firmy Reflex o maksymalnym ciśnieniu roboczym 6 bar i ciśnieniu wstępnym poduszki gazowej 1,0bar. UKŁAD POMIAROWY ENERGII CIEPLNEJ Do rozliczania zużycia ilości ciepła zaprojektowano główny układ pomiaroworozliczeniowy na progu węzła (powrót) z licznikiem ciepła Multical 602 i ultradźwiękowym przetwornikiem przepływu Ultraflow 54 o parametrach: Q n = 10m 3 /h Dn40 z czujnikami temperatury Pt500. URZĄDZENIA OCZYSZCZAJĄCE Zarówno po stronie pierwotnej jak i wtórnej zastosowano filtroodmulniki ze stali nierdzewnej z wkładem magnetycznym. UKŁAD POMIARÓW MIEJSCOWYCH Węzeł wyposażony jest w układ manometrów tarczowych do odczytu wymaganej różnicy ciśnień po stronie pierwotnej i wtórnej węzła cieplnego. Dodatkowo stronę wtórną węzła cieplnego wyposażono w termometry tarczowe bimetaliczne. NAPEŁNIANIE I UZUPEŁNIANIE ZŁADU Zład instalacji wewnętrznej będzie uzupełniany z powrotu poprzez przewód DN 15 z zainstalowanym licznikiem wody uzupełniającej, filtrem siatkowym, kryzą, oraz zaworem odcinającym. Na przewodzie uzupełniającym umieścić tabliczkę z napisem rozłączyć przewód po dokonaniu uzupełnienia. ODWODNIENIA I SPUSTY Wody spustowe i odwodnienia odprowadzane są do kanalizacji sanitarnej poprzez studzienkę schładzająco-odwadniającą w posadzce pomieszczenia. Rurociągi spustowe i odwadniające, w układzie węzła cieplnego, w normalnych warunkach pracy są rurociągami pustymi, nieczynnymi. Nie przewiduje się spustów wód gorących z wyłączeniem odprowadzenia z zaworu bezpieczeństwa, który przy poprawnej pracy węzła pozostaje w stałym zamknięciu. Spusty remontowe (przymusowe) wykonywać po ostudzeniu urządzeń grzewczych i oddaniu energii cieplnej do sieci, tzn. przy zamkniętym dopływie wysokiego parametru po stronie pierwotnej wymiennika, studzenie wody instalacyjnej realizować poprzez pracę wybranej pompy obiegowej do czasu osiągnięcia temperatury wody 35ºC. W przypadku przymusowego spustu wody gorącej należy dolewać jednocześnie wodę zimną. 4
WENTYLACJA POMIESZCZENIA Wentylacja w pomieszczeniu odbywa się poprzez istniejące kanały wentylacyjne. ROZDZIELNIA ELEKTRYCZNA WĘZŁA CIEPLNEGO Węzeł cieplny wyposażony jest w rozdzielnię zasilająco-sterowniczą RM (3x400V) zasilaną z rozdzielni głównej w budynku. Rozdzielnia RM jest elementem węzła cieplnego i została zaprojektowana jako szafka do powieszenia na ramie węzła cieplnego. W rozdzielni znajduje się regulator pogodowy, który steruje układem C.T. poprzez załączanie pompy oraz regulacje położenia siłownika na zaworze regulacyjnym. AKUSTYKA POMIESZCZENIA WĘZŁA CIEPLNEGO Hałas od urządzeń występujących w węźle cieplnym zlokalizowanym w budynku mieszkalnym nie może przekraczać poziomu 65dB określonego w normie PN-87/B- 02151/02. 6. WYTYCZNE BRANŻOWE 6.1. WYTYCZNE OGÓLNE Całość robót należy wykonać zgodnie z: 1. Warunkami Technicznymi Wykonania i Odbioru Robót Budowlano- Montażowych cz.ii - Instalacje sanitarne i przemysłowe ; 2. Polskimi Normami; oraz poniższymi uwagami: 6.2. WYTYCZNE ROBÓT INSTALACYJNYCH Węzeł cieplny wykonać w formie prefabrykowanego modułu kompaktowego umożliwiającego szybki montaż na obiekcie. Kompakt wstawić do pomieszczenia wg rys. nr 2 w ten sposób, aby zachować swobodny dostęp do wszystkich urządzeń. Konstrukcję węzła wypoziomować i przymocować do podłoża; Króćce strony pierwotnej węzła połączyć z kolektorami zasilającymi rurami stalowymi, przewodowymi bez szwu wg PN/H-74219, o średnicy 2x DN65, łączonymi przez spawanie. Rury zabezpieczyć przed korozją wg PN-80/H-74219 i zaizolować; Króćce instalacyjne c.t. węzła połączyć z rurociągami instalacji grzewczej doprowadzonymi do pomieszczeniu, rurami stalowymi przewodowymi bez szwu wg PN/H-74219, o średnicy 2x DN100, łączonymi przez spawanie. Rury zabezpieczyć przed korozją wg PN-80/H-74219 i zaizolować; W pomieszczeniu węzła cieplnego zainstalować przeponowe naczynie wzbiorcze c.t. lokalizacja wg rys. nr 2. Naczynie połączyć z rurociągiem powrotnym instalacji grzewczej, rurą stalową DN25; Przed naczyniem zamontować złącze samoodcinające z manometrem. Ciśnienie wstępne w naczyniu (po stronie gazowej) ustawić na poziomie 1,0bar; 5
Czujnik temperatury zewnętrznej zamontować na ścianie północnej budynku, na wysokości ok. 2,5m nad poziomem terenu, z dala od otwieranych okien; Przewody należy prowadzić ze spadkiem 0,3% w kierunku odwodnień. Stosować łagodne kolana i zwężki; Na przewodzie uzupełniającym instalację grzewczą należy zamontować tabliczkę z nakazem rozłączenia złącza do uzupełniania po napełnieniu instalacji; W najwyższych punktach prowadzonych rurociągów sieciowych oraz instalacji grzewczej przewidzieć odpowietrzenia, w najniższych odwodnienia.; Zarówno w układzie węzła jak też przy połączeniach z instalacjami w budynku nie stosować połączeń uszczelnianych pakułami. Wymagany teflon lub inne nieorganiczne uszczelnienia; Mocowania rurociągów w wymiennikowi przeprowadzić stosując typowe podparcia i zawiesia. Rozmieszczenie podpór ruchomych i stałych wykonać zgodnie z wytycznymi producenta rur. Ewentualną kompensację wydłużeń termicznych przewodów połączeniowych zrealizować w sposób naturalny poprzez załamania tras rurociągów; 6.3. WYTYCZNE ELEKTRYCZNE I AKPiA Do rozdzielni elektrycznej węzła (RM) doprowadzić napięcie 3x400V, 50Hz. Zasilanie zrealizować przewodem YDY 5x2,5mm 2. Z rozdzielni zasilane będą urządzenia automatyki i pompa obiegowa. Przewidywana moc elektryczna na potrzeby węzła wynosi 4,0kW; Zrealizować podłączenie czujnika temperatury zewnętrznej do sterownika węzła cieplnego; Instalacje elektryczne prowadzić w rurkach instalacyjnych lub korytkach natynkowo; Dla urządzeń zamontowanych na stałe jako środek ochrony przeciwporażeniowej należy stosować szybkie wyłączenie zasilania. Dla urządzeń przenośnych (gniazda) stosować wyłącznik przeciwporażeniowy różnicowo-prądowy. Niedopuszczalne jest zabezpieczenie jednym wyłącznikiem różnicowo-prądowym całego obiektu; W pomieszczeniu przewidzieć gniazdo 230V umożliwiające podłączenie elektronarzędzi o mocy maksymalnej 2,0kW; Należy stosować połączenia wyrównawcze urządzeń i instalacji. 6
7. WYTYCZNE MONTAŻU URZĄDZEŃ I INSTALACJI ZE SPECYFIKACJĄ TECHNICZNĄ WYKONANIA I ODBIORU ROBÓT BUDOWLANYCH Wszystkie urządzenia zamontować zgodnie ze schematem technologicznym węzła oraz z wytycznymi szczegółowymi montażu podawanymi przez producentów poszczególnych urządzeń. PRZEWODY I ARMATURA WĘZŁA CIEPLNEGO 1. Rurociągi sieciowe i instalacyjne c.t. w obrębie węzła cieplnego wykonać z rur instalacyjnych stalowych, przewodowych bez szwu wg PN/H-74219, zabezpieczonych przed korozją wg PN-80/H-74219, łączonych przez spawanie oraz połączenia gwintowane lub kołnierzowe. 2. Zarówno w układzie węzła jak też przy połączeniach z instalacjami w budynku nie stosować połączeń uszczelnianych pakułami. Wymagany teflon lub inne nieorganiczne uszczelnienia. 3. Przewody należy prowadzić ze spadkiem 0,3% w kierunku odwodnień, a w najwyższych i najniższych punktach zamontować odpowiednio zawory odpowietrzające i spusty. Stosować łagodne kolana i zwężki. 4. Stosować zawory odcinające kulowe; po stronie niskich parametrów armatura gwintowana PN10 T=100 C, po stronie wysokich parametrów zawory do wspawania na progu węzła i gwintowane w pozostałych przypadkach (PN16, T=130 C). Zawory odcinające montować tak, aby ich otwieranie następowało ruchem skierowanym w górę. 5. Czujnik temperatury po stronie wtórnej węzła zamontować możliwie blisko króćca wylotowego wymiennika. 6. Należy stosować wyłącznie materiały atestowane i pełnowartościowe. Armaturę i przyrządy kontrolno-pomiarowe należy zamontować ściśle wg schematu technologicznego węzła. WARUNKI UTRZYMANIA CIŚNIENIA W INSTALACJI GRZEWCZEJ C.O. Ciśnienie minimalne w naczyniu (ciśnienie wstępne po stronie gazowej) ustawić na poziomie 1,0bar. Nastawa zaworu bezpieczeństwa 2,0 bar Zakres optymalnego ciśnienia pracy w instalacji wynosi: 0,8 bar 1,5 bar. Uwaga: Należy okresowo sprawdzać ciśnienie wstępne naczynia przeponowego i w razie potrzeby uzupełniać azotem przestrzeń gazową zbiornika do wymaganej wartości 1,0bar. PRÓBY I PŁUKANIE, ZABEZPIECZENIE ANTYKOROZYJNE Przed próbami ciśnienia instalację węzła przepłukać wodą wodociągową. Rurociągi i elementy układu technologicznego należy poddać próbie ciśnieniowej na zimno o następujących wartościach: 7
2,0 MPa po stronie wysokich parametrów (max. ciśnienie pracy 1,6MPa), 0,3 MPa po stronie niskich parametrów c.t. (max. ciśnienie pracy 0,2MPa), Na czas prób należy odłączyć naczynie wzbiorcze, zawory regulacyjne, zawory bezpieczeństwa oraz manometry. ZABEZPIECZENIE ANTYKOROZYJNE Po udanej próbie hydraulicznej rurociągi należy oczyścić (do drugiego stopnia czystości), a następnie zagruntować farbą antykorozyjną i dwukrotnie pomalować emalią poliwinylową odporną na temperaturę 150 C. IZOLACJA CIEPŁOCHRONNA Po zakończeniu robót montażowych i prób hydraulicznych rurociągi należy zaizolować. Izolacja termiczna przeznaczona dla węzłów cieplnych musi odpowiadać kompleksowym rozwiązaniom stosowanym i akceptowanym przez Inwestora. Rurociągi sieciowe i instalacyjne w węźle cieplnym zaizolować otuliną termoizolacyjną z wełny mineralnej w powłoce z folii aluminiowej lub otuliną typu STEINONORM 300. Grubość izolacji: Zasilanie: sieć 40 mm; instalacja 40 mm Powrót: sieć 40 mm; instalacja 40 mm Izolację urządzeń w węźle cieplnym wykonać wykorzystując prefabrykowane otuliny dostarczane przez producentów. Dotyczy to wymienników ciepła, filtroodmulników oraz pomp. Izolację cieplną rurociągów poza węzłem cieplnym należy wykonać zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie z późniejszymi zmianami (tabela 1). Do izolacji rurociągów i armatury przewidziano otulinę z wełny mineralnej pokrytej zbrojonym płaszczem z folii aluminiowej w systemie ISOVER 7300 ALU lub PAROC Section AluCoat T. Tabela 1. Wymagania izolacji cieplnej przewodów i komponentów L.p. Rodzaj przewodu lub komponentu Minimalna grubość izolacji cieplnej 1. Średnica wewnętrzna do 22 mm 20 mm 2. Średnica wewnętrzna od 22 do 35 mm 30 mm 3. Średnica wewnętrzna od 35 do 100 mm równa średnicy wewnętrznej rury 4. Średnica wewnętrzna ponad 100 mm 100 mm 5. Przewody i armatura według poz. 1-4 przechodzące przez ściany lub stropy, skrzyżowania przewodów 6. Przewody ogrzewań centralnych według poz. 1-4, ułożone w komponentach budowlanych między ogrzewanymi pomieszczeniami różnych użytkowników ½ wymagań z poz. 1-4 ½ wymagań z poz. 1-4 8
Powyższe grubości izolacji podano dla materiału o współczynniku 0,035 W/(m K). Przy zastosowaniu materiału o izolacyjnego o innym współczynniku należy skorygować grubość izolacji. OZNACZENIA KOLORYSTYCZNE RUROCIĄGÓW Oznakowanie rurociągów i urządzeń wykonać należy zgodnie z Polską Normą PN-70/N- 01270 i PN-93/N-01256 oraz zgodnie z wymaganiami Dostawcy Ciepła. Na płaszczach ochronnych izolacji termicznej wykonać oznaczenia kolorystyczne przepływających mediów oraz kierunki przepływu. Oznakowanie wykonać w postaci strzałek wg PN-70/01270/14. 8. WYTYCZNE B H P 1. Prace konserwacyjno - remontowe i przeglądy okresowe układów mogą być przeprowadzone po odłączeniu dopływu czynników energetycznych. Poszczególne urządzenia węzła należy obsługiwać zgodnie z DTR urządzeń. Kwalifikacje załogi winny być zgodne z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki z dnia 16 marca 1998r. w sprawie wymagań kwalifikacyjnych dla osób zajmujących się eksploatacją urządzeń, instalacji i sieci Dz. U. Nr 59 z 1998 r. 2. Urządzenia technologiczne, które znajdują się w pobliżu układów regulacji, a których ruch zagraża bezpieczeństwu prac wykonywanych przy montażu, uruchomieniu lub naprawie, winny być wyłączone z ruchu. W przypadku braku możliwości wyłączenia urządzeń należy zastosować inne środki zapewniające bezpieczeństwo pracującym. 9. UWAGI KOŃCOWE Roboty montażowe wykonać zgodnie z wytycznymi zawartymi w projekcie technicznym. Całość robot wykonać zgodnie z "Warunkami technicznymi wykonania i odbioru robót budowlano-montażowych tom II - Instalacje sanitarne i przemysłowe" (Arkady, Warszawa, 1988r.) oraz zgodnie z przepisami BHP i ppoż. Całość prac wykonać zgodnie z "Przepisami budowy urządzeń elektroenergetycznych", "Warunkami technicznymi wykonania i odbioru robót budowlano-montażowych" - tom V "Instalacje elektryczne" i PN. Po uruchomieniu instalacji technologicznych węzła należy przeprowadzić regulację hydrauliczną prowadzącą do uzyskania projektowanych przepływów mediów ogrzewczych. Ewentualne zmiany w projekcie należy uzgodnić z projektantem w ramach nadzoru autorskiego. ROZWIĄZANIA ZAWARTE W NINIEJSZYM PROJEKCIE SĄ OBOWIĄZUJĄCE. WSZELKIE ZMIANY W TRAKCIE REALIZACJI OBIEKTU WYMAGAJĄ PISEMNEJ AKCEPTACJI PROJEKTANTA. REALIZACJA NIEZGODNA Z PROJEKTEM ZWALNIA PROJEKTANTA Z ODPOWIEDZIALNOŚCI ZA PROJEKTOWANY I REALIZOWANY OBIEKT I PRZENOSI TYM SAMYM TĘ ODPOWIEDZIALNOŚĆ NA WYKONAWCĘ. Opracował Bartłomiej Michalski 9
II OBLICZENIA HYDRAULICZNE 1. OBLICZENIA HYDRAULICZNE STRONA SIECIOWA Wyniki obliczeń hydraulicznych węzła cieplnego c.o. 400 kw Parametry obliczeniowe węzła cieplnego Temperatury: zasilanie powrót sieć o. grzewczy: 130 C 75 C sieć lato: 105 C 75 C Ciśnienie dyspozycyjne sieci - zima: Ciśnienie dyspozycyjne sieci - lato: 150,00 kpa 150,00 kpa Moce cieplne: Wymienniki Dn (sieć) [mm] Dn (inst.) [mm] p sieć [kpa] p inst [kpa] Q C.T. ZIMA = 400,0 kw 1,41 26,90 CB77-70M 50 65 Q C.T. LATO (50% Q C.T. ZIMA ) = 200,0 kw 1,21 7,13 Obliczenia strona sieciowa typ MODUŁ PRZYŁĄCZENIOWY zasilanie ilość [szt.] kv [m 3 /h] Dn [mm] G [m 3 /h] c (dla Dn) [m/s] p [kpa] G [m 3 /h] c (dla Dn) [m/s] Zawór kulowy Dn65 1 180 Dn 65 6,68 0,48 0,14 6,00 0,43 0,11 Filtroodmulnik FOM 1 80 Dn 65 6,68 0,48 0,70 6,00 0,43 0,56 pozostałe opory: 0,14 0,12 Powrót DAL 516, reg., Dn40 1 30 Dn 40 6,41 1,22 4,57 5,88 1,12 3,84 DAL 516, dławik, Dn40 1 20 Dn 40 6,41 1,22 10,27 5,88 1,12 8,64 Ciepłomierz, Qn=10 1 40 Dn 40 6,41 1,22 2,57 5,88 1,12 2,16 Zawór kulowy Dn65 1 180 Dn 65 6,41 0,46 0,13 5,88 0,42 0,11 pozostałe opory: 0,30 0,25 Obwód regulacyjny C.T. zasilanie p [kpa] Razem: 18,82 Razem: 15,78 Zawór reg. V241- dn32 1 16 Dn 32 6,68 1,71 17,43 6,00 1,53 14,06 Wymiennik C.T.: CB77-70M 1 Dn 50 6,68 0,80 1,41 6,00 0,71 1,21 pozostałe opory: 0,36 0,29 Powrót Okres grzewczy pozostałe opory: 0,19 0,16 Razem: 19,39 Razem: 15,72 Wymagane ciśnienie dyspozycyjne dla węzła: 38,21 31,50 Wymagana nastawa regulatora różnicy ciśnień: 29,66 28,20 Przyjęto nastawę regulatora różnicy ciśnień: 30,00 29,00 Stąd wymagane ciśnienie dyspozycyjne dla węzła: 38,55 32,30 Autorytet zaworu regulacyjnego C.T. 0,6 0,5 Lato 10
2. OBLICZENIA HYDRAULICZNE STRONA INSTALACYJNA C.T. Wyniki obliczeń hydraulicznych węzła cieplnego c.o. 400 kw Parametry obliczeniowe węzła cieplnego Temperatury: zasilanie powrót instalacja C.T.: 80 C 70 C Moc cieplna: Q C.T. zima = Q C.T. lato = 400,0 kw 200,0 kw Obliczenia strona instalacyjna C.T. zasilanie typ ilość [szt.] kv [m 3 /h] Dn [mm] G [m 3 /h] c (dla Dn) [m/s] p [kpa] G [m 3 /h] c (dla Dn) [m/s] Zawór kulowy Dn100 1 470 Dn 100 35,37 1,09 0,57 17,68 0,55 0,14 Wymiennik ciepła CB77-70M 1 Dn 65 35,37 2,53 26,90 17,68 1,27 7,13 pozostałe opory: 2,30 0,59 Powrót Okres grzewczy Filtroodmulnik FOM 1 166 Dn 100 35,15 1,08 4,48 17,58 0,54 1,12 Zawór kulowy Dn100 1 470 Dn 100 35,15 1,08 0,56 17,58 0,54 0,14 pozostałe opory: 1,42 0,36 Lato p [kpa] Razem: 36,24 Razem: 9,48 Dobór pompy obiegowej C.T.: opory węzła kompaktowego: obliczeniowe opory przyłącza C.T.: 36,2 kpa 25,0 kpa obliczeniowe opory instalacji odbiorczej C.T.: 50,0 kpa wymagana wysokość podnoszenia 11,1 mh 2 O wymagany przepływ: 35,4 m 3 /h Dobrano pompę obiegową C.T.: IP-E 50/130-2,2/2, PN10, 3x 400V producent: WILO nr kat. 2109768 ilość: 1 szt. 11
III DOBÓR URZĄDZEŃ 1. KARTA DOBORU WYMIENNIKA CIEPŁA C.T ZIMA. 12
2. KARTA DOBORU WYMIENNIKA CIEPŁA C.T LATO. 13
3. DOBÓR ZAWORU BEZPIECZEŃSTWA C.T. Obliczenia zaworu bezpieczeństwa wg PN-B-02414 i zaleceniami UDT (WUDT-UC-WO-A/01, WUDT-UC-ZS/E, WUTD-UC-KW/04) - instalacja grzewcza c.t., wymiennik płytowy typu CB77-70M 1. Obliczenie urządzeń bezpieczeństwa wg PN-B-02414 Wymagana łączna przepustowość wszytkisch zaworów bezpieczeństwa: M gdzie : p 1 - ciśnienie nastawy zaworu bezpieczeństwa p 2 - ciśnienie nominalne sieci ciepłowniczej - gęstość wody sieciowej przy jej obliczeniowej temp. A - powierzchnia przekroju poprzeczengo zakładanego pęknięcia b - współczynnik zwiększjący powierzchnię pęknięcia A = 0,0000418 m 2 p 2 = 16,0 bar p 1 = 2,0 bar = 934,8 kg/m 3 dla temp. 130 o C b = 2 - obliczenia dla zwiększonej powierzchni pęknięcia M = 447,3 2 0,0000418 (16-2) 934,8 stąd : M = 4,28 kg/s Do obliczeń przyjęto zabezpieczenie zaworem typu: SYR 1915-1 1/4" - wykonanie 2 bar w ilości: n = 2 szt. Obliczenie najmniejszej wewnętrznej średnicy króćca dopływowego zaworu bezpieczeństwa M i d 0 54 α p ρ gdzie: 447,3 b A p 2 p 1 c 1 c = 0,25 - współczynnik wypływu zaworu dla cieczy wybranego zaowru bezp. = 934,8 kg/m 3 dla temp. 130 o C p 1 = 2,0 bar - ciśnienie nastawy zaworu bezpieczeństwa M = 4,278 kg/s - wymagana łączna przepustowość zaworów bezpieczeństwa n = 2 - ilość zaworów bezpieczeństwa M i = 2,139 kg/s - wymagana przepustowość jednego zaworu bezpieczeństwa d o = 54 2,139 0,25 2 934,8 d 0 = 24,0 mm - wymagana najmniejsza średnica wewnętrzna kanału przepływowego zaworu bezpieczeństwa d 0 = 27,0 mm - najmniejsza średnica wewnętrzna kanału przepływowego dobranego zaworu bezpieczeństwa Wybrany do obliczeń zawór bezpieczeństwa spełnia wymagania PN-B-02414 14
m 10 0,532 1 0,48 572,56 0,3 0,1 Obliczenia zaworu bezpieczeństwa wg zaleceń UDT (WUDT-UC-WO-A/01, WUDT-UC-ZS/E, WUTD-UC-KW/04) - instalacja grzewcza c.t., wymiennik płytowy typu CB77-70M Do obliczeń przyjęto zabezpieczenie zaworem typu: SYR 1915-1 1/4" - wykonanie 2 bar w ilości: n = 2 szt. Sprawdzenie przyjętych urządzeń zabezpieczających zgodnie z zaleceniami UDT (sprawdzenie przpustowości przy max. mocy grzewczej wymiennika) Wymagana łączna przepustowość wszystkich zaworów bezpieczeństwa: m gdzie : r - ciepło parowania wody przy ciśnieniu przed zaworem bezpieczeństwa. N - największa trwała moc wymiennika N = 400,0 kw r = 2 163,3 kj/kg m = 3600 stąd : 3600 400,0 2 163,3 m = 665,6 kg/h - wymagana łączna przepustowość wszystkich zaworów bezpieczeństwa n = 2,0 - ilość zaworów bezpieczeństwa m = 332,8 kg/h - wymagana przepustowość jednego zaworu bezpieczeństwa Obliczeniowa powierzchnia kanałów dopływowych zaworu bezpieczeństwa niezbędna do odprowadzenia pary: K 1 - współczynnik poprawkowy uwzględniający właściwości czynnika roboczego roboczego i jego parametry przed zaworem lub głowicą zabezpieczającą K 2 - współczynnik poprawkowy uwzględniający wpływ stsunku ciśnień przed i za zaworem lub głowicą zabezpieczającą p 1 - ciśnienie zrzutowe - dopuszczalny współczynnik wypływu zaworu lub głowicy bezpieczeństwa dla par i gazów Sprawdzenie przepustowości urządzenia zabezpieczającego: K 1 = 0,538 - dla pary nasyconej przy ciśnieniu 0,22 MPa K 2 = 1 N r m 10 K1 K2 A p1 p 1 = 0,22 MPa = 0,48 d = 27 mm 0.1 - dla b1 = 10% (skuteczność dziłania zaworu) - najmniejsza średnica wewnętrzna kanału przepływowego zaworu bezpieczeństwa A = d 2 27 2 = 4 4 A = 572,6 mm 2 stąd przepustowość sprawdzanego zaworu bezpieczeństwa: m = 10 0,538 1 0,48 572,6 (0,22 + 0,1) m = 473,2 kg/h n = 2 - ilość zaworów bezpieczeństwa Stąd łączna przepustowość urządzeń bepieczeństwa wynosi: m = 946,4 kg/h > 665,6 kg/h Wybrany wariant zabezpieczenia układu spełnia wymagania UDT 15
4. DOBÓR NACZYNIA WZBIORCZEGO 16
17
5. DOBÓR REGULATORA RÓŻNICY CIŚNIEŃ Z OGR. PRZEPŁYWU KARTA DOBORU REGULATORA RÓŻNICY CIŚNIEŃ Z OGRANICZENIEM PRZEPŁYWU Temperatury: zasilanie powrót sieć okres grzewczy: 130 C 75 C sieć lato: 105 C 75 C Moce cieplne: Q c.t.zima = Q c.t.lato = Praca regulatora w węźle: 400,0 kw 200,0 kw Okres grzewczy Lato kv [m 3 /h] Dn m1 c (dla Dn) p G obl c (dla Dn) p 30 Dn [mm] 40 [m6,41 3 /h] [m/s] 1,22 [kpa] 4,57 [m 5,88 3 /h] [m/s] 1,12 [kpa] 3,84 Wymagana nastawa reg. różnicy ciśnień z ograniczeniem przepływu: p 30,00 kpa 29,00 kpa Dobrano regulator różnicy ciśnień z ograniczeniem przepływu: DAL 516, zakres nastaw regulatora: p = 10-100kPa Uwaga! m1 - przepływ w sezonie grzewczym (wg wytycznych do projektowania - Dalkia Poznań) Montaż regulatora na powrocie okres grzewczy Różnicę ciśnień na regulatorze ustawić na: 30kPa Przepływ ustawić na: 6,41m3/h okres grzewczy Różnicę ciśnień na regulatorze ustawić na: 29kPa Przepływ ustawić na: 5,88m3/h 18
6. KARTA DOBORU POMPY C.T. 19
IV ZESTAWIENIA ELEMENTÓW PODSTAWOWYCH KOMPAKTOWY WĘZEŁ CIEPLNY C.T. (jednofunkcyjny) Moc węzła kw c.t. 400 Obiekt Wytrawialnia Oborniki Inwestor PEC Oborniki Zestawienie elementów podstawowych L.p. Nazwa urządzenia Typ Producent Wymienniki z płaszczem izolacyjnym 1 c.o.- płytowy lutowany CB77-70M (32870 5237 9) ALFA LAVAL 1 Izolacja wymiennika ALFA LAVAL 1 Układ pogodowej regulacji temperatury Sterownik pogodowy z komunikacją LON, bez panela Xenta 281/N/P V3 TAC 1 2 Podstawa przyłączeniowa Xenta 280/300 TAC 1 Panel operatora Xenta OP TAC 1 3 Czujnik temperatury zewnętrznej STO TAC 1 4 Czujnik temperatury inst. c.o. STC100 TAC 1 5 Zawór regulacyjny c.o., na zasilaniu V241, dn 32, kv 16m3/h TAC 1 6 Siłownik c.t. ze sprężyną powrotna (funkacja bezpieczestwa) MG900 TAC 1 7 Termonstat bezpieczeństwa RAK-TW1000 HB SIEMENS 1 Układ regulacji różnicy ciśnień 8 Regulator różnicy ciśnień z ogr. przepływu, na powrocie DAL 516, dn 40, kv=30m3/h, (10-100kPa) TA 1 9 Odcięcie rurki impulsowej DN15 GIACOMINI 1 Pompa obiegowa 10 Pompa obiegowa c.t. z izolacją cieplną IP-E 50/130-2,2/2 PN10, 3x400V, nr kat. 2109768 WILO 1 Układ pomiarowy energii cieplnej Multical 602, Ultraflow 54, Ciepłomierz główny, na powrocie 11 Qn=10 m3/h, dn 40 KAMSTRUP 1 Moduł wejść impulsowych RS232 1 Układ zabezpieczenia instalacji grzewczej c.t. 12 Zawór bezpieczeństwa c.t. - typ 1915 1 1/4'' (2bar) SYR 2 13 Naczynie wzbiorcze przeponowe N 800/6 bar REFLEX 1 14 Złącze samoodcinające SU R1x1" REFLEX 1 Układ napełniania i uzupełniania instalacji grzewczej 15 Wodomierz wody ciepłej z nad. impulsów JS 90 1,5-NK; dn 15, 10l/imp POWOGAZ 1 16 filtr siatkowy, gwintowany dn 15 FERRO 1 17 odcięcie dn 15 FERRO 1 18 kryza 10 mm wyk.warszt. 1 Układ pomiarów miejscowych 19 Manometr z kurkiem manom.- str. sieciowa M100, 0-1,6MPa KFM 4 20 Manometr z kurkiem manom.- strona instalacyjna c.t. M100, 0-0,4MPa KFM 3 21 Termometr bimetaliczny - strona instalacyjna c.t. M100, 0-100 C KWT 2 Zawory odc. - str. sieciowa 22 odcięcie główne węzła dn 65 ZAWGAZ 2 23 spust filtroodmulnika dn 25 GIACOMINI 1 24 spust / odpowietrzenie dn 15 GIACOMINI 3 Zawory odc. - str. instalacyjna DN 25 odcięcie c.o. dn 100 FERRO 2 26 spust filtroodmulnika dn 32 FERRO 1 27 spust / odpowietrzenie dn 15 FERRO 1 Urządzenia oczyszczające 28 str. sieciowa: filtroodmulnik magnetyczny FOM65, 16bar AULIN 1 29 str. instal. c.t.: filtroodmulnik magnetyczny FOM100, 6bar AULIN 1 Układ sterowania węzła cieplnego 30 Rozdzielnia zasilająco-sterownicza 3x400V METROLOG 1 Elementy pozostałe 31 zawór spustowy ze złączką do węża dn 15 FERRO 1 32 Presostat KPI 35, -0,2 8bar Danfoss 1 Ilość 20