kotłownia - opis kotlowni

-1-
OPIS TECHNICZNY
do projektowanej kotłowni opalanej paliwami stałymi - EKO GROSZEK w
budynku sali sportowej w msc. Nielisz.
1. Podstawa opracowania
-
zlecenie inwestora
-
projekty techniczne branŜ towarzyszących
-
obowiązujące normy i zarządzenia
2. Zakres opracowania
Opracowanie niniejsze obejmuje sporządzenie projektu technologii kotłowni opalanej
paliwami stałymi EKO-GROSZEK w piwnicy w budynku sali pod potrzeby centralnego ogrzewania
i technologii i c.w.u..
3. Opis szczegółowy
Kotłownia będzie pracować cały rok.
W kotłowni zaprojektowano kotły wodne opalane paliwami stałymi (eko-groszek lub
pelety) EKO-TECH
z wentylatorem nadmuchowym w wersji z zasobnikiem paliwa
o
mocy Qn=150,0kW kaŜdy.
Spaliny z projektowanych kotłów odprowadzane będą za pomocą czopuchów stalowych do
komina wewnętrznego murowanego i wysokości hk=12m. od posadzki piwnicy.
Zabezpieczenie kotłów zaprojektowano za pomocą naczynia wzbiorczego systemu
otwartego
W pomieszczeniu kotłowni naleŜy zamontować następujące pompy:
− pompę obiegową c.o. -z płynną regulacją typu UPE 40-120F-Grundfoss – 1szt.
-2− 80B-Grundfoss – 1szt.
− pompę obiegową c.o. do ogrzewania ciepłej wody - typu UPS 25-80F-Grundfoss – 1szt.
− pompę cyrkulacyjną ciepłej wody – typu UPS 25-60 – Grundfoss-1 szt.
Do pomieszczenia kotłowni naleŜy doprowadzić powietrze za pomocą kanału nawiewnego o
wym. 40x20cm.
Wywiew z kotłowni zaprojektowano za pomocą komina wentylacyjnego 14x14cm z kratką
umieszczona pod stropem parteru.
Opał EKO-GROSZEK dostarczany będzie ręcznie do podręcznego składu opału i następnie
ładowany ręcznie do zasobników przy kotłach o pojemności V=320l .
W najwyŜszych punktach montowanych przewodów w kotłowni projektuje się
odpowietrzenie z zaworami dn=20, a w najniŜszych zawory odwadniające dn=25.
Po wykonaniu montaŜu przewodów technologicznych kotłowni, przeprowadzić naleŜy próbę
ich szczelności na zimno i na gorąco, następnie oczyścić i pomalować dwukrotnie farbą odporną na
działanie temperatury do 200oC.
4.
Zalecenia dla Wykonawcy.
Całość robót montaŜowych i próby naleŜy wykonać zgodnie z obowiązującymi normami i
przepisami BHP i P.poŜ..
Opracował:
mgr inŜ. D. Piszczatowska
-3-
OBLICZENIA
2.1.
Zapotrzebowanie ciepła na cele grzewcze
a) Zapotrzebowanie ciepła na cele centralnego ogrzewania budynku mieszkalnego
wielorodzinnego przyjęto:
Qc.o. = 250kW
Do doboru kotła przyjęto o 10% więcej ze względu na schłodzenie wody:
Gc.o. = 250 × 1,1 = 275kW
2.2.
Zapotrzebowanie ciepła na cele ciepłej wody uŜytkowej
Obliczenie ilości ciepła na podgrzewanie ciepłej wody uŜytkowej:
-zuŜycie jednostkowe ciepłej wody uŜytkowej-V=50l/(dzxos)
-ilość osób – n=80 osób
G d śr = 50 x80 x1,1 = 4400kg / d
G h śr = 4,2 x80 x1,1 = 369,6kg / h
G h max = 369,6 x3,5 = 1294kg / h
Q h max = 1294 x(55 − 10) x1,163 = 67722W
Q cmax
. w . u . = 67,72kW
Do przygotowywania i magazynowania ciepłej wody zaprojektowano 2 pionowe
pojemnościowe podgrzewacze firmy Viessmann Vitocell-340-M o poj. 750l. kaŜdy,
z węŜownicą wewnętrzną,
-moc cieplna
-64 kW
-wydajność stała przy temperaturze zasilania 60°C
-1570l/h
-4-wydajność krótkotrwała (w ciągu 10 minut) przy temperaturze zasilania 70°C
-1075 l/10 minut
2.3.
Dobór podgrzewacza ciepłej wody uŜytkowej
Obliczenie pojemności podgrzewacza do podgrzewu ciepłej wody przez instalacje
solarną na przynajmniej 12 godzin czyli 0,5 dnia
Vp min = 0,5V zap xPx(t cwu − t wz ) /(t podg − t wz )
Vp min = 0,5 x50 x80 x(45 − 10) /(55 − 10) = 1556l / dobę
Dobrano dwa podgrzewacze ciepłej wody o pojemności V=750 l kaŜdy z jedna
węŜownicą. Przez jedną węŜownicę przepływa ciepło z kolektorów słonecznych ( z kaŜdego
kompletu kolektorów słonecznych oddzielnie) i przekazywane jest do wody uŜytkowej a
następnie przepływa przez drugi wymiennik pojemnościowy V=750l gdzie dogrzewa ciepłą
wodę ciepło z kotła grzewczego. Pojemność wymienników ciepłej wody zabezpiecza to
50% procent wydatku dobowego oraz zmagazynowanie ilości wody nagrzewanej przez
kolektory słoneczne.
50% ilości wody będzie podgrzewane w przypadku konieczności przez kocioł na
paliwa stałe-w przypadku maksymalnego rozbioru.
2.4.
Dobór powierzchni grzewczej kolektorów słonecznych pod
potrzeby przygotowania ciepłej wody uŜytkowej
2.4.1. Całkowita powierzchnia kolektora słonecznego Vitosol 200
„AG” i ilość kolektorów „z”
-efektywna powierzchnia kolektora dla przyjmowania promieniowania F=2,0m2 D20
-wymagana powierzchnia kolektora osobę Fo=0,4m2
-ilość osób korzystających n=80
-powierzchnia kolektorów
AG=0,4x80=32 m2
Przyjmując 60% zapotrzebowania czyli powierzchnia 20m2
-z-ilość kolektorów Vitosol 200 - z=10 szt czyli ok. 20,0m2 połączonych ze sobą równolegle
1x10szt.
-5Do regulacji pracy układu solarnego podgrzewu ciepłej wody zaprojektowano
regulator Solartrol-M nr kat. 7450 125 z czujnikiem temperatury cieczy w kolektorze-1 szt,
czujnikiem temperatury wody w podgrzewaczu-1 szt, płytą montaŜową naścienną + zestaw
pompowy Solar – Divicon do F=20m2 sorbera VITOSOL 200 -nr kat. 7316 256- 1 szt.
2.4.2. Dobór zaworu bezpieczeństwa
Zawór bezpieczeństwa dn 15 nr kat SYR 2115
-
Przepustowość zaworu (V=5100kg/h-wydajność instalacji solarnej)
m = 5,03 × α c × A ( p1 − p 2 ) xς 1 = 5,03 × 0,25 × 176,6 (0,6 − 0) x995,3 = 5427kg / h
-
Powierzchnia przekroju zaworu bezpieczeństwa króćca dopływowego wynosi
A= π x d2/4=3,14x15x15/4=176,6mm2
Dobrano zawór bezpieczeństwa membranowy typu 2115 dla obiegu solarnego o
króćcu dopływowym dn=15mm na ciśnienie 0,6MPa.- 1 szt na kaŜdy komplet zestawu
oddzielnie.
2.4.3. Dobór naczynia wzbiorczego
-pojemność kolektorów Vkm=Vk1xz=30x1,35=40,5l
-zwiększenie pojemności przy podgrzaniu instalacji V2=Vinstx β =80x0,07=5,6l
-poduszka zabezpieczająca Vp=Vinstx0,02=80x0,02=1,6l
Vzn=(Vp+V2+zxVk)x(pk+1)/(pk-paz)=(1,6+5,6+40,51)x(5+1)/(5-1,5)=82,80l
Dobrano naczynia wzbiorcze o pojemności V=80l na ciśnienie 1,0Mpa-1 szt
typu 80-50ST-Reflex
Naczynie naleŜy zamontować na konstrukcji stalowej na ścianie przy zestawie
pompowym.
-6-
2.5.
Dobór kotła dla potrzeb centralnego ogrzewania i ciepłej wody
uŜytkowej
Zaprojektowano dwa wspólne kotły na cele centralnego ogrzewania i ciepłej wody
uŜytkowej. Do doboru kotłów przyjęto średnie zapotrzebowanie ciepłą na cele ciepłej
wody uŜytkowej.
W kotłowni zaprojektowano kotły wodne opalane paliwem stałym z wentylatorem
nadmuchowym w wersji ze zbiornikiem zasypowym o mocy Qn= 150,0 kW kaŜdy.
Zaprojektowane kotły z paleniskiem na paliwa stałe o mocy Q= 150 kW wyposaŜone są w
wentylator regulacji dopływu powietrza z podajnikiem tłokowym paliwa, zbiornik do
zasypu
paliwa, tablica sterująca praca pompy obiegowej centralnego ogrzewania i
wentylatora.
2.6.
Zabezpieczenia
2.6.1. Naczynie wzbiorcze systemu otwartego
Obliczenia wg PN-91/B-02414
- pojemność uŜytkowa naczynia
Vu = 1,1 × v × ρ × ∆V = 1,1 × 2,5 × 999,9 × 0,0287 = 79l
V - pojemność wodna instalacji V = 2500 l
ρ - gęstość wody przy temperaturze +10oC ρ= 0,9996kg/l =999,6 kg/m3
∆V - przyrost objętości wody przy tm=0,5(tz+tp) ∆V = 0,0287
-
pojemność całkowita naczynia wzbiorczego wynosi Vc=100l; Vu=80l; o wym.
400x400x650mm lub okrągłe o średnicy dn 500mm.
-
średnica rury
bezpieczeństwa do=8,08 3 Q =8,08 3 150,0 =42,9mm-do kaŜdego kotła
oddzielnie czyli dn=50mm
-
średnica rury wzbiorczej do=5,23 3 Q =5,23 3 150 =28mm-do kaŜdego kotła
czyli dn=32mm
-
rura przelewowa do=50mm
-7-
rura sygnalizacyjna dn=25mm
2.7.
Zabezpieczenia instalacji grzewczej
2.7.1. Naczynie wzbiorcze przeponowe dla całej instalacji grzewczej
Kocioł zabezpieczony będzie naczyniem wzbiorczym przeponowym w/g PN-B02414: 1999
Pojemność zładu 2,0 m3
Minimalna pojemność uŜytkowa naczynia wzbiorczego przeponowego
Vu = V × ρ1 × ∆v
Vu = 1,7 x999,7 x0,0321 = 54dm 3
Minimalna pojemność całkowita naczynia wzbiorczego przeponowego
Vn = Vu
p max + 1
p max - p
Vn = 54dm 3
2,5bar + 1,0
= 126,0dm 3
2,5bar - 1,0bar
UŜytkowa pojemność naczynia wzbiorczego przeponowego z rezerwą
VuR = Vu + V × E × 10
VuR = 54dm 3 + 1,7 m 3 × 1,0% × 10 = 71dm 3
Ciśnienie wstępne pracy instalacji z naczyniem wzbiorczym przeponowym z hermetyczną
przestrzenią gazową








p max + 1
PR = 
 −1
Vu
1+

p max + 1


 VuR [ p - p - 1] 
max


-8-








2,5bar + 1
PR = 
 − 1 = 1,3bar
3
54
dm
1+



2,5bar + 1
3
71dm [
- 1] 

2,5bar - 1,0bar


Pojemność całkowita naczynia wzbiorczego przeponowego z rezerwą
VnR = VuR
p max + 1
p max - p R
VnR = 71dm 3
2,5bar + 1
= 200dm 3
2,5bar - 1,3bar
pmax - 2,5 bar max ciśnienie w naczyniu w czasie eksploatacji
p = 1,0 bar - ciśnienie wstępne w naczyniu
Przyjęto naczynie wyrównawcze przeponowe firmy "Reflex" o pojemności 200l typu
"N" D= 660 mm, H = 770 mm z rurą wzbiorczą o średn.25 mm podłączone do kotła,
lub dwa naczynia wzbiorcze o poj. 2x100l podłączone do rury powrotnej przy kotle.
Naczynie naleŜy zamontować po przepłukaniu i próbie szczelności instalacji.
2.7.2. Zawór
bezpieczeństwa
dla
instalacji
ciepłej
wody
instalacyjnej ( po stronie wody instalacyjnej)
a) wymiennik ciepła V=750l
-
Przepustowość zaworu
m = 5,03 × α c × A ( p1 − p 2 ) xς 1 = 5,03 × 0,2 × 491 (0,5 − 0) x983,2 = 10952kg / h
-
Powierzchnia przekroju zaworu bezpieczeństwa króćca dopływowego wynosi
A= π x d2/4=3,14x25x25/4=491mm2
Dobrano zawór bezpieczeństwa membranowy typu 1915 dla kaŜdego wymiennika
pojemnościowego oddzielnie o króćcu dopływowym dn=25mm na ciśnienie 0,5MPa.
Naczynie wzbiorcze naleŜy podwiesić do stropu.
-9-
2.8.
Dobór wymiennika typu JAD XK 9.88
W celu oddzielenia układu pracującego z naczyniem zamkniętym od układu
zabezpieczonego naczyniem otwartym – czyli kotłów opalanych opałem stałym naleŜy
zamontować wymienniki typu JAD .
Zaprojektowano baterie składającą się z dwóch wymienników typu JAD XK 9.88
2.9.
Pompy obiegowe centralnego ogrzewania
Zaprojektowano pompę obiegową :
1 – obieg – instalacja c.o.- pompa firmy Grundfos UPE 40-120F, Q=2 ÷ 16 m3/h, Hp = 8 ÷ 4
mH2O, Ns=50÷490W, U=1x230V, I1=0,46x3,80A.
2 – obieg -ogrzew. wentylacyjne - pompa firmy Grundfos UPE 40-120F, Q=2 ÷ 16 m3/h, Hp
= 8 ÷ 4 mH2O, Ns=50÷490W, U=1x230V, I1=0,46x3,80A.
2.10.
Pompy obiegowe ciepłej wody uŜytkowej – wymiennik - kocioł
Zaprojektowano pompę firmy Grundfos UPS 32-80 o następujących parametrach:
P1=145W
IN1=1,05A
P2=220W
IN2=0,95A
P3=245W
IN3=0,65A
U=1x230V
2.11. Dobór pompy cyrkulacyjnej ciepłej wody uŜytkowej
Do cyrkulacji c.w.u. zaprojektowano pompę UPS25-80 o następujących parametrach:
P1=45W
IN1=0,15A
P2=65W
IN2=0,24A
P3=90W
IN3=0,34A
C[MF] = 5,0
U=1x230V
- 10 -
2.12. Pompy obiegowe ciepłej wody uŜytkowej – wymiennik kolektory
słoneczne
wymienniki ciepła V=2x500l typu
Zaprojektowano do obiegu: do instalacji grzewczej - kolektory słoneczne – zbiorniki ciepłej
wody Q=72,0 kW Hd=4,0mH2O na rurociągu zasilającym pompa firmy Grundfoss
UPS 25-80, Q=2-6 m3/h, Hp =6,5 – 2,5mH2O
Parametry pompy:
P1=140W, U=1x230V, I1=1,04A,
P2=210W, U=1x230V, I2=0,92A,
P3=245W, U=1x230V, I3=0,60A,
lub zestaw pompowy Solar Divico firmy Viessmann nr kat. 7316 256.
2.13. Stacja zmiękczania wody
W przypadku nie dotrzymania parametrów dopuszczalnej twardości wody 4on zaleca się
zamontowanie stację zmiękczania wody o V = 1,0 m3/h – HUG Systemy wodne z ustawieniem
ręcznym lub automatycznym stopnia twardości (stację projektuje się tylko na potrzeby
uzupełniania wody do kotłowni).
2.14. Uzupełnianie zładu instalacji
Uzupełnianie ubytków wody w instalacji centralnego ogrzewania projektuje się do
rozdzielacza powrotnego c.o. za pomocą zaworu ręcznego dn 15.
2.15. Komin
Zaprojektowano komin murowany o wymiarach 45x45cm . Długość komina wynosi
Lk=12,0 m.
2.16. Czopuch
Zaprojektowano czopuch o wym dn250x250 mm do kazdego kotła oddzielnie razem ze
stali Ŝaroodpornej izolowanej otulinami matami lamelowymi z rewizją na kolanie.
- 11 -
2.17. Wentylacja w kotłowni
Nawiew do kotłowni zaprojektowano kanał nawiewny o wym. 0,4 x 0,4m. Kanał jest
sprowadzony ok. 0,20 m. nad posadzkę ( ilość powietrza napływanego wynosi V=1200m3/h) a
( Vw=356m3/h).
Wywiew odbywa się za pomocą istniejącego kanału wywiewnego.
Kotłownia zalicza się do niezagroŜonej wybuchem, poniewaŜ wentylacja zapewnia
dwukrotna wymianę powietrza w ciągu godziny.
2.18. Wentylacja w pomieszczeniu – podręczny skład opału
Nawiew do pomieszczenia składu opału poprzez kanał nawiewny o wym. 0,2x0,2m.
Kanał sprowadzony jest ok. 0,20 m. nad posadzkę ( ilość powietrza napływanego wynosi
V=376m3/h) a wywiew kanałem wentylacyjnym 14x14cm z kratką usytuowaną pod stropem (
Vw=376m3/h).
Pomieszczenie zalicza się do niezagroŜonej wybuchem, poniewaŜ wentylacja zapewnia
dwukrotna wymianę powietrza w ciągu godziny.
2.19. Zatrudnienie i warunki socjalno-bytowe
Eksploatacja kotłowni z uwagi na automatyczne sterowanie i automatyczne podawanie
paliwa nie wymaga stałego przebywania obsługi w kotłowni lecz tylko okresowy dozór np. co 12
godzin, w celu sprawdzenia prawidłowego działania urządzeń.
NaleŜy zamontować sygnalizator akustyczno-optyczny stanów awaryjnych wentylatora i
podajnika kotła i zamieścić na zewnątrz budynku.
Kotłownię obsługiwać będą wyznaczeni i przeszkoleni mieszkańcy budynku . Nie są
wymagane pomieszczenia socjalno-bytowe dla palacza.
2.20. Zagadnienia BHP.
Nowowybudowana kotłownia jest bezpieczna i nie stwarza zagroŜenia dla otoczenia .
Została zaprojektowana zgodnie z obowiązującymi przepisami i normami.
Do obsługi kotłowni wymagane winny być osoby przeszkolone w zakresie znajomości
działania całej instalacji kotłowej oraz znajomości przepisów bhp i p.poŜ.
- 12 Rozruch , uruchomienie i eksploatacja kotłowni łącznie z instalacją dostawy paliwa powinno
nastąpić po uprzednim opracowaniu instrukcji obsługi oraz sprawdzeniu jej znajomości przez
konserwatora-mieszkańca budynku.
W instrukcji powinny być uwzględnione warunki bhp i zagadnienia p.poŜ. Poszczególne
urządzenia w kotłowni naleŜy obsługiwać i eksploatować zgodnie z fabrycznymi DTR.
Pracownicy obsługujący kotłownię powinny posiadać odpowiednie zaświadczenia
kwalifikacyjne.
2.21. Zagadnienia przeciwpoŜarowe.
Kotłownia z podręcznym składem opału stanowi odrębną strefę poŜarową, kotłownia na
paliwa stałe nie jest zaliczana do pomieszczeń zagroŜonych wybuchem.
Kotłownia i skład opału naleŜy wyposaŜyć w podręczny sprzęt gaśniczy w postaci po 1
gaśnicy proszkowej 12 kg i jednego koca gaśniczego.
Podczas prac montaŜowych w kotłowni i składzie opału naleŜy przestrzegać przepisów
Zarządzenia nr 7/74 Komendanta Głównego StraŜy PoŜarnej z dnia 7.08.1974 r w sprawie
wprowadzenia wytycznych zabezpieczenia p.poŜ. procesów spawalniczych podczas prac
remontowo-budowlanych ( Dz. zarz. Rozk. KGSP 1974 nr 304 poz.15).
3.
Zalecenia dla Wykonawcy.
Inwestor we własnym zakresie przygotuje pomieszczenie gaszenia ŜuŜla na zewnątrz
budynku.
Całość robót montaŜowych i próby naleŜy wykonać zgodnie z obowiązującymi
przepisami BHP i P.PoŜ. i normami.
Opracował:
mgr inŜ. D. Piszczatowska
- 13 -
ZAWARTOŚĆ OPRACOWANIA
I.
OPIS TECHNICZNY
II.
CZĘŚĆ RYSUNKOWA
1. Schemat technologiczny kotłowni
2. Rzut pom. kotłowni
1:50
3. Rzut pom. piętra
1:100
4. Rzut pom. dachu
1:100
5. Przekrój pionowy
1:100
6. Rys. kotła EKO-TECH
7. Kolektory słoneczne Vitosol 200
8. Dane techniczne podgrzewacza Vitocel 340-M