SPIS ZAWARTOĝCI OPRACOWANIA OPIS TECHNICZNY: 1. Podstawa opracowania 2. WĊzeł cieplny. 3. Dobór urządzeĔ zabezpieczających. 4. Wykaz urządzeĔ wĊzła ciepłowniczego. CZĉĝû RYSUNKOWA: Rys. 1. Rys. 2. Rzut parteru – wĊzeł ciepłowniczy Schemat technologiczno-montaĪowy wĊzła ciepłowniczego 1:50 OPIS TECHNICZNY do projektu budowlano-wykonawczego wĊzła cieplnego dla projektowanego budynku Laboratorium Badawczego dla Politechniki Rzeszowskiej w Rzeszowie 1. Podstawa opracowania. 1.1.Zlecenie Inwestora 1.2.Podkłady architektoniczne 1.3.Obowiązujące normy i przepisy. 2. WĊzeł cieplny. 2.1.Zakres opracowania. Projekt obejmuje czĊĞü cieplno – technologiczną wĊzła wymiennikowego c.o. i ct dla projektowanego budynku Laboratorium Badawczego dla Politechniki Rzeszowskiej. Doprowadzenie czynnika grzejnego do wĊzła ujĊto w oddzielnym opracowaniu. 2.2.CzĊĞü ogólna. 2.2.1. ħródło zasilania – miejska siec ciepłownicza z regulacją jakoĞciowo - iloĞciową. 2.2.2. Parametry czynników: Wysokie parametry: -Okres grzewczy Parametry obliczeniowe – zasilanie 135°C Parametry obliczeniowe – powrót 70°C - okres przejĞciowy Parametry obliczeniowe – zasilanie 65°C Parametry obliczeniowe – powrót 40°C RzĊdna linii ciĞnienia – zasilanie 290 – 285 m n.p.m. RzĊdna linii ciĞnienia – powrót 230 – 235 m n.p.m. Niskie parametry Woda instalacyjna c.o.- zasilanie - 80°C 3 Woda instalacyjna c.o.- powrót - 60°C 2.3. Obliczeniowe zapotrzebowanie ciepła Dla potrzeb c.o. ……………….55.0 kW Dla potrzeb wentylacji ……....170,4 kW 2.4. Urządzenia technologiczne Wymiennik ciepła dla potrzeb c.o. - SWEP typu (B) IC35Hx40 1P-S.C.-S 4×2” (54) 2.5. Urządzenia automatycznej regulacji. 2.5.1. Układ automatycznej regulacji „pogodowej” - c.o. • • • • zawór regulacyjny typ 3222, DN20mm, kVS=6.3m3/h, PN25, temp. do 150°C, siłownik typ 5857 SAMSON sterownik wĊzła cieplnego – regulator pogodowy 2 funkcyjny Trovis 5573 SAMSON czujniki temperatury wody instalacyjnej zanurzeniowe i przylgowe- SAMSON czujnik temperatury zewnĊtrznej SAMSON typ 5227-2 montowany na Ğcianie północnej budynku na wys. 3,0m od terenu. 2.5.2. Układ stabilizacji ciĞnienia c.o. Zawór regulacji przepływu i róĪnicy ciĞnieĔ typ 46-7 DN20 kVS=6,3m3/h zakres nastaw 0.1 ÷1.0 bar, nastawa 0,46 bar, montowany na powrocie - SAMSON 2.5.3. Układ redukcji ciĞnienia c.o. Reduktor ciĞnienia typ 44-2 DN20, kVS=6.3m3/h, zakres nastaw 2,4 – 6,3 bar, nastawa-5,5 bar z koĔcówkami do wspawania - SAMSON. MontaĪ reduktora na zasilaniu. 2.5.4. Układ pomiarowy energii cieplnej co. przepływomierz typu ULTRAFLOW 54-S Qn=3.5m3/h, ∅=25mm mikroprocesorowy przetwornik ciepła Multical 601 czujniki temp. zasilania i powrotu PT-500 2.5.5. Zabezpieczenie instalacji c.o. wg PN-99/B-02414 Naczynie wzbiorcze przeponowe REFLEX typu NG80, p=3 bar Zawór bezpieczeĔstwa SYR 1915 DN25 nastawa 0.3 MPa. 4 2.6. Instalacja technologiczna wĊzła c.o. 2.6.1. Instalacja niskich parametrów - obieg c.o. pompa obiegowa c.o. – GRUNDFOS typu MAGNA 32-60; q=2,36m3/h; H=40kPa zawory zwrotne i odcinające gwintowane z firmy LECHAR 2.6.2. Instalacja niskich parametrów - obieg zasilania nagrzewnic w centralach wentylacyjnych i kurtyn powietrznych pompa obiegowa c.o. – GRUNDFOS typu MAGNA 32-120 F; q=7,32m3/h; H=76kPa zawory zwrotne i odcinające gwintowane firmy LECHAR a) rurociągi: • • • rurociągi instalacji wody sieciowej z rur stalowych czarnych bez szwu wg PN-84/H-74219 o połączeniach spawanych, rurociągi instalacji niskich parametrów w budynku projektowanym z rur stalowych czarnych ze szwem wg PN-74/H74209 o połączeniach spawanych. rurociągi instalacji wody zimnej z rur stalowych ocynkowanych łączonych na gwint b) armatura woda sieciowa o param. 135/70°C odcinająca – kulowe z koĔcówkami do wspawania PN=16 bar, T=150°C firmy Broen-DZT Woda instalacyjna 80/600C odcinająca – zawory kulowe gwintowane PN=1,6 MPa, T=150°C zwrotna – zawory zwrotne z firmy EFAR filtrująca – filtr siatkowy gwintowany, PN=16 bar z firmy Polna c) armatura kontrolno pomiarowa. - Po stronie wysokich parametrów – manometry z kurkiem manometrycznym WIKA Włocławek 0-1.6 MPa – termometry techniczne proste WIKA Włocławek 0 – 150°C - Po stronie niskich parametrów – manometry z kurkiem manometrycznym WIKA Włocławek 0-0.6 MPa; 0-1,0 MPa – termometry techniczne proste 0 - 100 °C 5 2.7. Próby ciĞnienia i płukanie wĊzła Próby szczelnoĞci i ciĞnienia wykonaü zgodnie z PN-92/M-43031, oraz Warunkami Technicznymi Wykonania i Odbioru Robót Budowlano - MontaĪowych cz. II CiĞnienie próbne: • po stronie 135/70 °C Pv=2.0 MPa • po stronie 80/60 °C Pv=0.9 MPa (po odłączeniu naczynia wzbiorczego). • po stronie wody zimnej 0.9 MPa Po zakoĔczeniu montaĪu wĊzła, całoĞü rurociągów i urządzeĔ naleĪy przepłukaü kilkakrotnie, tak aby iloĞü zawiesiny w wodzie popłucznej była mniejsza niĪ 5mg/l. 2.8. Zabezpieczenia antykorozyjne. Wykonaü zgodnie z katalogiem powłok malarskich RMP 01/86. Rurociągi o parametrach 135/70°C- wg karty 6.6.0.1., 80/60°C- wg karty 6.4.0.1. Przygotowanie podłoĪa pod malowanie: oczyszczenie do drugiego stopnia czystoĞci wg PN70/H-97050 zgodnie z metodami podanymi w normie PN-70/H-97051 2.9. Izolacja termiczna. IzolacjĊ termiczną rurociągów naleĪy wykonaü z pianki poliuretanowej (pokrycie folią aluminiową) posiadającymi atest dopuszczający do stosowania na rurociągi ciepłownicze wysokich parametrów oraz Ğwiadectwo dopuszczenia wydane przez „COBRIT Instal” Warszawa. GruboĞü izolacji – zgodnie z normą PN-B-02421 : 2000 wg tabeli Parametry ĝrednica Dn15mm Dn20mm Dn25mm Dn32mm Dn40mm Dn50mm Dn65mm 135°C 95°C 60°C GruboĞü izolacji [mm] 35 25 40 45 45 50 55 30 30 30 35 35 35 40 6 35 35 35 35 35 35 40 2.10. Uruchomienie i rozruch próbny wĊzła. Po zakoĔczeniu całoĞci prac montaĪowych naleĪy przeprowadziü rozruch wĊzła zgodnie z DTR poszczególnych urządzeĔ. Ruch próbny (regulacyjny) wĊzła prowadziü przez 72 godz. analizując prawidłowoĞü działania wszystkich urządzeĔ i osiąganie zadanych parametrów. 2.11. Uzupełnianie i napełnianie instalacji. Napełniania i uzupełniania instalacji wewnĊtrznej c.o. przewiduje siĊ wodą sieciową z miejskiej sieci ciepłowniczej rurociągiem wody uzupełniającej z pomiarem iloĞci wody na wodomierzu, filtrem siatkowym, zaworami odcinającymi i zwrotnym. 2.12. Wytyczne dla branĪ. BranĪa budowlana - Ğciany i strop pomieszczenia wĊzła otynkowaü i pomalowaü powłoką malarską chroniącą przed przenikaniem wilgoci. - wykonaü posadzkĊ zapewniającą spadek w kierunku kratki Ğciekowej - wykonaü otwór wentylacyjny w pomieszczeniu wĊzła BranĪa sanitarna - zamontowaü i podłączyü do kanalizacji wpust piwniczny w pomieszczeniu wĊzła BranĪa elektryczna - wykonaü zasilanie sterownika w wĊĨle CałoĞü robót wykonaü zgodnie z Technicznymi Warunkami Wykonania i Odbioru Robót Budowlano - MontaĪowych cz. II. 3. Dobór urządzeĔ zabezpieczających 3.1. Dobór naczynia wzbiorczego przeponowego - wĊzeł jednofunkcyjny c. tech.wentylacja + c.o. ZałoĪenia: • • • • maksymalne obliczeniowe ciĞnienie w naczyniu wzbiorczym pmax=3,0 bar pojemnoĞü instalacji V=0,8 m3 ciĞnienie statyczne w naczyniu pst=1,0 bar obliczeniowa temperatura na zasilaniu instalacji tz=80°C 7 przyrost objĊtoĞci wody instalacyjnej ∆v=0,0287 l/kg gĊstoĞü wody instalacyjnej ρ=971,8 kg/m3 iloĞü naczyĔ n=1 • • • PojemnoĞü uĪytkowa naczynia Vu: Vu = Vu = V ⋅ ρ ⋅ ∆v n 0,8 ⋅ 971,8 ⋅ 0,0287 1 = 22,31 dm 3 CiĞnienie wstĊpne w przestrzeni gazowej: p = pst + 0,2 = 1,0 + 0,2 = 1,2 bar PojemnoĞü uĪytkowa naczynia z rezerwą: Vur = Vur = Vu + V ⋅ E ⋅ 10 n 22,31 + 0,8 ⋅1⋅10 1 = 30,31 dm3 Obliczenie wartoĞci ciĞnienia wstĊpnego pracy instalacji z uwzglĊdnieniem rezerwy: § · ¨ ¸ ¨ ¸ ¨ ¸ p max + 1 ¸ −1 Pr = ¨ Vu ¨1+ ¸ ¨ ·¸ § p max + 1 − 1¸¸ ¸¸ VuR * ¨¨ ¨¨ © p max − p ¹ ¹ © pr=1,50 bar Całkowita pojemnoĞü naczynia wzbiorczego z uwzglĊdnieniem uĪytkowej pojemnoĞci naczynia z rezerwą: § p +1 · ¸¸ Vnr = Vur ⋅ ¨¨ max © pmax − pr ¹ § 3 +1 · Vnr = 30,31⋅ ¨ ¸ = 80,80 dm 3 © 3 − 1,5 ¹ Dobrano naczynie przeponowe REFLEX typu NG80 o pojemnoĞci całkowitej 80 dm3, pwstĊpne=1,2 bar, pmax robocze=3,0 bar 8 3.2. Dobór zaworu bezpieczeĔstwa - wĊzeł jednofunkcyjny c. tech. - wentylacja + c.o. ZałoĪenia: • • • • • • • ciĞnienie otwarcia zaworu bezpieczeĔstwa p1=3,0bar ciĞnienie nominalne sieci ciepłowniczej p2=16,0bar obliczeniowa temperatura na zasilaniu wody sieciowej tz=135°C gĊstoĞü wody sieciowej przy temp. obliczeniowej ρ=930,39 kg/m3 wartoĞü współczynnika wypływu dla cieczy α crz = 0,25 dopuszczalny współczynnik wypływu zaworu dla cieczy α c = 0,225 pole przekroju pojedynczego kanału wymiennika A=0,000024 m2 Wymagana masowa przepustowoĞü zaworu bezpieczeĔstwa [kg/s] M = 447,3⋅ b ⋅ A (p2 − p1 ) ⋅ ρ kg/s b=1 b=2 b=2 gdy p2-p15bar gdy p2-p1>5bar p2-p1=13bar M = 447,3⋅ 2 ⋅ 0,000024⋅ (16 − 3) ⋅ 930,39 = 2,36 kg/s Minimalna Ğrednica wewnĊtrzna pojedynczego zaworu bezpieczeĔstwa d0min = 54 ∗ d 0min = 54 ∗ M α c * p1 * ρ 2,36 = 24,06mm 0,225⋅ 3 ⋅ 930,39 Dobrano zawór bezpieczeĔstwa SYR typu 1915 DN 25mm; 3,0bar. 9 4.WYKAZ URZĄDZEē WĉZŁA CIEPŁOWNICZEGO Ozn. rys. Nazwa urządzenia Typ Producent IloĞü Jedn. WYSOKIE PARAMETRY 1 2 Wymiennik ciepła Izolacja wymiennika ciepła Podstawa wymiennika Filtr siatkowy kołnierzowy na wysokie parametry IC35 Hx40 1P-SC-S 4×2” (54) H-BOX B35×40 SWEP-GEBWELL GDYNIA* FS-1 DN40 POLNA* 1 szt. 1 1 1 szt. szt. szt. MPEC 1 szt. MPEC MPEC SAMSON* Sp. z o.o. 1 1 szt. szt. 1 szt. 1 szt. 1 szt. MPEC 1 szt. MPEC BROEN – DZT* BROEN – DZT* 1 2 2 szt. szt. szt. SAMSON* Sp. z o.o. Automatyka i Technika Pomiarowa, Warszawa 1 1 2 szt. szt. szt. 1 szt. Magna 32-60/230V Magna 32-120 F/230V SYR 1915 DN25 3,0 bar FS-1 DN65, PN16 DN32 PN 16 DN65 PN 16 DN65 PN 16 DRG 32LA DN32 z siłownikiem VMM20 DN65 PN16 DN32 PN16 Flexvent DN15 GRUNDFOS* GRUNDFOS* SYR* POLNA* LECHAR* LECHAR* LECHAR* 1 1 1 1 1 1 2 szt. szt. szt. szt. szt. szt. szt. HONEYWELL* 1 szt. LECHAR* LECHAR* FLAMCO* 3 3 2 szt. szt. szt. NG 80/3 bar REFLEX* 1 szt. 3 4# 4a# 4b# 5 5a 7 8# Licznik ciepła Multical 601 – ZASILANIE-WSTAWKA Czujnik temp. na zasilaniu Czujnik temp. na powrocie ULTRAFLOW 54-S 3,5m /h, 260mm X G11/4B (R1), PN16 Pt500 Pt500 Zawór regulacyjny typ 3222 DN20, Kvs 6,3 m3/h Automatyka i Technika Siłownik Reduktor ciĞnienia Regulator róĪnicy ciĞnieĔ i przepływu – powrót 9# zawór dławiący ZWD1 10* Zawór odcinający do wspawania 14 Zawór odcinający do wspawania UKŁAD REGULACJI ELEKTRONICZNEJ 15 Regulator pogodowy 2 funkcyjny 15a Czujnik temp. zewnĊtrznej 15b Czujnik temp. zanurzeniowy Czujnik temperatury przylgowy NISKIE PARAMETRY C.O. 16 Pompa – obieg c.o. 17 Pompa – obieg wentylacyjny 18 Zawór bezpieczeĔstwa 19 Filtr siatkowy gwintowany 20 Zawór zwrotny gwintowany 20a Zawór zwrotny gwintowany 21 Zawór odcinający gwintowany 22 23 23a 23b Zawór trójdrogowy Zawór odcinający gwintowany Zawór odcinający gwintowany Odpowietrznik automat. z zaw. stopowym UKŁAD STABILIZUJĄCOUZUPEŁNIAJĄCY 24 Naczynie wzbiorcze przeponowe typ 5857 typ 44-2 DN20 nastawa 5,5 bar, zakres nastaw 2,4÷6,3 bar,Kvs=6,3 m3/h, PN25 typ 46-7 DN20 Kvs=6,3 m3/h, 0,1÷1,0 bar, nastawa 0,46 bar, 0,01÷15 m3/h, PN16 Ɏ6×1,0 mm DN40 PN25 DN15 PN 16 Trovis 5573 typ 5227-2 typ 5207-61 typ 5267-2 10 Pomiarowa, Warszawa SAMSON* Sp. z o.o. Automatyka i Technika Pomiarowa, Warszawa SAMSON* Sp. z o.o. Automatyka i Technika Pomiarowa, Warszawa 25 Zawór odcinający gwintowany 25a Zawór odcinający spawany 26 Filtr siatkowy gwint. 27* Wodomierz wody ciepłej 28 Zawór zwrotny 29 Złącze samoodcinające UKŁAD POMIAROWY Manometr z kurkiem 30 manometrycznym Manometr z kurkiem 30a manometrycznym 31 Termometr prosty techniczny 31a Termometr prosty techniczny INNE Skrzynka elektryczna wĊzła SE standard Skrzynka elektryczna – SE dodatkowa opcja DN15 PN 16 DN15 PN16 DN15 PN16 3 DN15 Js-1,5 Qn=1,5m /h DN15 SU R1 LECHAR* BROEN-DZT* LECHAR* POWOGAZ* LECHAR* REFLEX* 2 1 1 1 1 1 szt. szt. szt. szt. szt. szt. 0÷1,6 MPa; +130°C WIKA Włocławek* 5 szt. 0÷1,0 MPa; +130°C WIKA Włocławek* 6 szt. 0÷150 C 0÷120 C WIKA Włocławek* WIKA Włocławek* 2 6 szt. szt. 1x230V – 2 strefy GEBWELL Gdynia* 1 szt. 1x230V wyłącznik róĪnic.prądowy GEBWELL Gdynia* 1 szt. Uwagi: - Licznik ciepła i stabilizacji układu dostarcza MPEC * Wyspecyfikowane we wszystkich czĊĞciach niniejszej dokumentacji nazwy produktów mają charakter referencyjny i słuĪą do okreĞlenia wymaganego poziomu rozwiązaĔ, parametrów technicznych, uĪytkowych i estetycznych. Dopuszcza siĊ zastosowanie innych produktów pod warunkiem, Īe bĊdą posiadały równowaĪny niezgorszy niĪ wskazany w dokumentacji poziom rozwiązaĔ, parametry techniczne, uĪytkowe i estetyczne. 11 12-11-2010 Obliczenia wĊzła cieplnego Nazwa obiektu Laboratorium przy Politechnice Rzeszowskiej OGRZEWANIE SWEP Wymiennik ciepła IC35Hx40 1P-SC-S 4x2"(54) Moc Przepływ Temperatura zasilania Temperatura powrotu Spadek ciĞnienia Czynnik [m3/h] [°C] [°C] [kPa] ĝrednice rurociągów PrĊdkoĞü DN [m/s] Układ automatycznej regulacji Zawór regulacyjny ĝrednica kvs Spadek ciĞnienia PrĊdkoĞü Autorytet Regulator bezpoĞredniego działania Regulator róĪnicy ciĞnieĔ i przepływu ĝrednica kvs Spadek ciĞnienia Nastawa PrĊdkoĞü Miejsce montaĪu 225,4 [kW] prim all 2,98 prim 2,98 135 70 1,7 woda sec 9,69 80 60 15,2 woda 40 0,57 40 0,57 65 0,69 SAMSON typ 3222 DN20 Kvs=6,3 m3/h 20 6,30 22,4 2,6 0,86 DN [m3/h] [kPa] [m/s] SAMSON typ 46-7 DN20/6,3 (0,1-1 bar) PN16 20 6,3 42,4 0,46 2,6 powrót DN [m3/h] [kPa] [Bar] [m/s] Licznik ciepła główny Spadek ciĞnienia [kPa] Ultraflow 54 Qn=3,5 m3/h 5,1 Filtroodmulnik/Filtr strona pierwotna Spadek ciĞnienia [kPa] Fig. 821 DN40 0,5 Inne - Reduktor ciĞnienia [kPa] 22,0 2,98 102,1 Całkowity spadek ciĞnienia na wĊĨle [kPa] SAMSON Trovis 5573 Regulator elektroniczny !#$%&'()#* !#-*-. &$+, /*-. 01+23445+36+7018 !" [email protected] SSP G7 SINGLE PHASE - Design TYP WYMIENNIKA CIEPŁA : IC35Hx40/1P Medium strona 1 : Medium strona 2 : Flow Type : Woda Woda Counter-Current WARUNKI PRACY Moc cieplna Temperatura wejĞciowa Temperatura wyjĞciowa Przepływ Max. spadek ciĞnienia Jedn. przenoszenia ciepła PŁYTOWY WYMIENNIK CIEPŁA Całkowita powierzchnia wymiany ciepła StrumieĔ ciepła ĝrednia log. róĪnica temperatur ĝr. wsp. wymiany ciepła (wynikowy/wymagany) Spadek ciĞnienia- całkowity - w podłączeniach ĝrednica podłączenia IloĞü kanałów IloĞü płyt Przewymiarowanie Współczynnik zanieczyszczenia Liczba Reynoldsa PrĊdkoĞü w podłączeniach kW °C °C kg/s kPa STRONA 1 135,00 70,00 0,8220 20,0 2,46 225,4 STRONA 1 STRONA 2 60,00 80,00 2,689 20,0 0,76 STRONA 2 m² kW/m² K W/m²,°C 3,57 63,1 26,40 3800/2390 kPa kPa mm 1,68 0,237 39,0 19 40 59 0,152 15,2 2,48 39,0 20 % m²,°C/kW m/s WŁASNOSCI FIZYCZNE Temperatura odniesienia LepkoĞü LepkoĞü - Ğcianka GĊstoĞü Ciepło właĞciwe PrzewodnoĞü cieplna Min. temperatura media na Ğcianke Max. temperatura media na Ğcianke Wsp. wymiany ciepła ĝrednia temperatura Ğcianki PrĊdkoĞü w kanałach Shear stress °C cP cP kg/m³ kJ/kg,°C W/m,°C °C °C W/m²,°C °C m/s Pa 1320 0,719 STRONA 1 102,50 0,275 0,344 956,6 4,219 0,6798 64,01 6350 82,56 0,0950 4,45 2790 2,30 STRONA 2 70,00 0,404 0,355 977,7 4,192 0,6631 96,45 12700 79,95 0,289 39,2 Disclaimer: Data used in this calculation is subject to change without notice. SWEP may have patents, trademarks, copyrights or other intellectual property rights covering subject matter in this document. Except as expressly provided in any written license agreement from SWEP, the furnishing of this document does not give you any license to these patents, trademarks, copyrights, or other intellectual property. *Excluding pressure drop in connections. SWEP International AB Address :Box 105, SE-261 22 Landskrona, Sweden www.swep.net Data 2010-11-12 Page Dotyczy: wartoĞci współczynnika A do doboru zaworów bezpieczeĔstwa dla płytowych lutowanych wymienników SWEP Zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Gospodarki, Pracy i Polityki i Społecznej z dnia 8 maja 2003 roku § 46 i § 48 producenci i wytwórci mają prawo do podawania współczynnikow wypływu A do doboru zaworów bezpieczeĔstwa. Typ wymiennika B5 B8 B10T B15 B16 B25T B28 B35 B120T B56W (F2/F4 circuit) B56N (F1/F3 circuit) B427M1 B427L Peter Kalinák Area Sales Manager Poland SWEP International Gemerská 3 040 01 Košice WartoĞü współczynnika A [ mm²] 32 32 34 32 29 34 29 24 32 40 32 20 14