Architektonische und raumplanerische Lösungen

Die Entwurfsdokumentation sieht die Installation eines automatisierten modularen Gaskesselhauses „AKM Signal 6500“ in Serienproduktion zur Wärmeversorgung von Heizungs-, Lüftungs- und Warmwasserversorgungssystemen in Wohngebieten vor. Hinsichtlich der Explosions- und Brandgefahr gehört der Heizraum zur Kategorie G. Die Feuerwiderstandsgrenze des Moduls beträgt 0,75 Stunden. Das Gebäude ist eine zweistöckige Gebäudekonstruktion, die aus einem Metallrahmen besteht, der mit dreischichtigen „Sandwichplatten“ verkleidet ist. mit Mineralwolldämmung. Das Gebäude steht frei auf einem eigenen Fundament. Modulabmessungen in Achsen 6000x13500x6700 mm. Der Ausgang vom Heizraum erfolgt direkt ins Freie. Das Dach des Heizraums mit einer Fläche von 81 m² dient als leicht abnehmbare Konstruktion. Zur Entfernung von Verbrennungsprodukten sind einzelne Schornsteine ​​mit Rohren mit einem Durchmesser von 650 und 600 mm vorgesehen. Die Höhe der Schornsteine ​​beträgt 26 m. Der Heizraum ist automatisiert und erfordert keine ständige Anwesenheit von Wartungspersonal.

Tragwerks- und raumplanerische Lösungen

Der modulare Heizraum besteht aus einfach zu montierenden Metallkonstruktionen, die mit Sandwichpaneelen verkleidet sind. Metallkonstruktionen bestehen aus geschlossenem gebogenem Profil 80x4 usw. (Aussteifung aus gebogenem Profil 80x4) gemäß GOST 30245-2003, die Modulbasis besteht aus I-Trägern 20B1 gemäß STO ASChM 20-93. Metallstruktur aus Stahl C245. Die Außenwände bestehen aus vorgehängten Sandwichpaneelen mit einer Dicke von 100 mm. Die Verkleidung besteht aus 100 mm dicken Sandwichpaneelen über einem Metallrahmen. Die räumliche Steifigkeit und Stabilität von Gebäuden wird durch vertikale und horizontale Verbindungen gewährleistet. Das Fundament besteht aus einer monolithischen Stahlbetonplatte mit einer Dicke von 200 mm, Beton B15, W6, F75 mit sulfatbeständigem Zement. Unter dem Fundament wird auf einem Sandpolster von 100 mm eine Betonvorbereitung mit einer Dicke von 2200 mm bereitgestellt. Der freistehende Schornstein wird auf einem eigenen Fundament installiert. Schornsteine ​​wurden im Entwurfsteil nicht berücksichtigt. Die Fundamente für das Rohr sind Säulenfundamente aus Beton B25, W6, F75 mit sulfatbeständigem Zement. Die relative Höhe von 0.00 entspricht der absoluten Höhe von +18,20 m. Gemäß dem Gutachten über ingenieurgeologische Untersuchungen handelt es sich bei der Basis des Sandpolsters um schwere, schluffige, weichplastische Lehme mit E = 85 kg/cm2, φ = 15, c = 0,17 kg/cm2. Der berechnete Widerstand von Bauböden beträgt nicht weniger als R=1,71 kg/cm2. Der Bodendruck unter dem Heizraum überschreitet nicht p=0,2 kg/cm2, unter dem Schornstein (max.) p=1,08 kg/cm2. Der maximale Grundwasserspiegel liegt nahe der Tagesoberfläche. Es wurde kein Grundwasser angetroffen. Die Böden sind mäßig aggressiv gegenüber Beton mit normaler Durchlässigkeit hinsichtlich des Sulfatgehalts. Um den Beton von unterirdischen Bauwerken zu schützen, ist die wasserundurchlässige Betonsorte W6 auf Basis von sulfatbeständigem Zement, die Betonoberfläche wird durch eine Beschichtung mit MBR-65-Mastix geschützt. Die zu erwartende durchschnittliche Setzung des Gebäudes beträgt nicht mehr als 2,8 mm. Die Stabilität des Rohres ist gewährleistet.

Technische Ausrüstung, Versorgungsnetze, Ingenieurtätigkeiten

Für die Wärmeversorgung wurde ein automatisierter, gasbetriebener separater Heizraum konzipiert. Je nach Explosions- und Brandgefahr gehört der Heizraum zur Kategorie „G“. Die installierte Leistung des Kesselhauses beträgt 6,5 MW. Ein Dach ist als leicht abnehmbare Konstruktion mit einer Rate von 0,03 m² pro 1 m³ Heizraumvolumen vorgesehen. Wärmeverbraucher gehören hinsichtlich der Zuverlässigkeit der Wärmeversorgung zur zweiten Kategorie. Der Heizraum ist mit zwei Wasserheizkesseln der Marke Termotechnik TT100 mit einer Heizleistung von 3000 kW und 3500 kW mit den Brennern Oilon GКP-280M und GКP-400M ausgestattet. Die geschätzte Heizleistung des Kesselhauses beträgt unter Berücksichtigung der Verluste in den Netzen und des Eigenbedarfs des Kesselhauses 3,6536 MW, einschließlich: für Heizung - 2,808 MW; Warmwasser-Durchschn. – 684,0 kW; für Verluste in Wärmenetzen und den Eigenbedarf des Kesselhauses - 161,6 kW. Der Hauptbrennstoff ist Erdgas QpН=33520 kJ/m³ (8000 kcal/m³). Das Schema zum Anschluss von Wärmenetzen, die für den Transport von Kühlmittel an Wärmeversorgungssysteme bestimmt sind, erfolgt unabhängig durch Wärmetauscher. Eine Regelung der Kühlmitteltemperatur in Abhängigkeit von der Außenlufttemperatur ist vorgesehen. Die Regelung des Kesselbetriebs und die Aufrechterhaltung der erforderlichen Kühlmittelparameter wird durch die Automatisierung des Kesselraums sichergestellt. Der Heizraum arbeitet automatisch, ohne dass ständig Wartungspersonal anwesend sein muss. Die maximale Temperatur des aus den Kesseln austretenden Wassers beträgt 115 °C. Das Kühlmittel am Ausgang des Heizraums ist Wasser mit einer Temperatur von - 95 °C. Um die Temperaturausdehnung des Wassers im Kesselkreislauf auszugleichen, sind zwei Ausdehnungsgefäße V= 1000 l und V= 600 l vorgesehen. Um die Schaltfrequenz von Druckerhöhungspumpen zu takten, ist in der Nachspeiseleitung ein Ausdehnungsgefäß V=100 l eingebaut. Im Heizraum sind Hilfsgeräte installiert: Kesselkreispumpen IL150/200-7,5/4 und IP-E 80/130-3/2; Heizungskreispumpen IL 100/160-18,5/2; Trinkwasserzirkulationspumpen MVI 802/PN16; Pumpen - MNI 204; Wärmetauscher Plattenheizsysteme M15-MFM; Plattenwärmetauscher für Warmwasserversorgungssysteme M6-FG; zwei Wasserspeicher V=1000 l; Dosiereinheit für die chemische Wasseraufbereitung – Tekna APG603. Zur Berücksichtigung des Wärmeenergieverbrauchs ist geplant, an den Vor- und Rücklaufleitungen des Heizkreises eine Wärmeverbrauchsmesseinheit auf Basis elektromagnetischer Durchflussmesser zu installieren. Zur Entfernung von Verbrennungsprodukten wurden einzelne Rauchkanäle und Schornsteine ​​aus Metall mit einer Höhe von 26 m ab dem Fundament und einem Durchmesser von DN 650 mm (für einen 3500-kW-Kessel) und DN 600 mm (für einen 3000-kW-Kessel) entworfen. Die Temperatur der Abgase beträgt 190°C. Die Konstruktionsdokumentation sieht die Wärmedämmung von Wärmeleitungen, Gaskanälen und Geräten vor. Die Gasversorgung des Heizraums erfolgt gemäß den technischen Spezifikationen und dem Änderungsschreiben. Der Verbindungspunkt ist eine Mitteldruck-Gasleitung in Polyethylenausführung, die entlang der Hauptleitung Nr. 12 verlegt wird. Für die Gasversorgung des Heizraums ist die Verlegung einer unterirdischen Mitteldruck-Polyethylen-Gasleitung entlang des Quartiersgebiets bis zum Austritt aus dem Erdreich am Heizraum und einer oberirdischen Stahl-Mitteldruck-Gasleitung entlang der Fläche geplant Fassade des Heizraums vor dem Betreten des Heizraums. Der Gasdruck am Eingang zum Heizraum beträgt 0,23 MPa. Zur gewerblichen Messung von Gasmengen ist ein Gaszähler vom Typ STG80-400 verbaut. Maximaler Gasverbrauch – 759,4 m³/h. Am Eingang der Gasleitung zum Heizraum sind nacheinander installiert: thermisches Absperrventil KTZ-001; Gasfilterserie FN3; Elektromagnetventil Serie VN3N. Um die Zuverlässigkeit der Stromversorgung der Kesselanlage zu erhöhen, ist die Installation eines SDMO J130K Silent Dieselgenerators in einem separaten Raum geplant. Die Wasserversorgung (Wasserversorgung) und die Abwasserentsorgung der Verbraucher der Anlage erfolgt entsprechend den Anschlussbedingungen. Die Wasserversorgung (Kaltwasserversorgung) erfolgt aus den entworfenen innerblockigen Wasserversorgungsnetzen D=160 mm über zwei Einlässe D=110 mm. An den Eingängen ist der Einbau von Wasserzählern gemäß TsIRV 02A.00.00.00 (Blätter 268,269) vorgesehen. Der garantierte Druck am Anschlusspunkt beträgt 26 m Wassersäule. Kunst. Geschätzter Kaltwasserverbrauch – 125,44 m³/Tag, einschließlich: für Haushalts- und Trinkbedarf – 0,04 m³/Tag; für technologischen Bedarf - 125,4 m³/Tag einmal im Jahr. Der geschätzte Kaltwasserverbrauch für den periodischen Bedarf (Auffüllung des Heizraums und der Heizungsnetze) beträgt 1 m³/Tag. Der erforderliche Druck für das Kaltwasserversorgungssystem beträgt 51,28 m³ Wassersäule. Kunst. Um den erforderlichen Druck im Kaltwasserversorgungsnetz sicherzustellen, wurde eine Druckerhöhungspumpstation konzipiert. Das Kaltwasserversorgungssystem ist ringförmig und einzonig. Für die Installation des Kaltwasserversorgungssystems wurden Edelstahlrohre ausgewählt. Die externe Feuerlöschung erfolgt über entworfene Feuerhydranten D = 125 mm, die in kommunalen Blocknetzen installiert sind. Der Wasserverbrauch für die externe Feuerlöschung beträgt 10 l/s. In der geplanten blockinternen Allgemeinanlage ist die Entsorgung von häuslichem Abwasser in einer Menge von 0,04 m³/Tag, Industrieabwasser (Kesselraumentleerung) – 19,5 m³/Tag einmal im Jahr und Regenwasserabwasser mit einer Durchflussrate von 1 l/s vorgesehen Kanalisationsnetze. Für das Gebäude wurden folgende Systeme konzipiert: häusliche Kanalisation, industrielle Kanalisation (zur Ableitung von Abwasser aus Prozessanlagen), externe Abwasserkanäle. Für die Installation von häuslichen und industriellen Abwassersystemen wurden PVC-Abwasserrohre ausgewählt. Gemäß den technischen Bedingungen für den technologischen Anschluss der Elektroinstallationen des Heizraums an die Stromnetze sind zwei unabhängige, gegenseitig redundante Stromquellen des Heizraums der 1,28. und 1. Abschnitt RU-2 kV PS10/220 kV. Der Anschlusspunkt an die Stromnetze ist im ASU-0,4-kV-Kesselraum installiert. Die Stromversorgung des Heizraums erfolgt aus verschiedenen Abschnitten des RU-0,4-kV-TP Nr. 31 mit zwei 1250-kVA-Transformatoren entlang zweier gegenseitig redundanter 0,4-kV-Kabelleitungen mit Auslegungsquerschnitt. Um die Stromversorgung des Heizraums bei Stromausfall im Umspannwerk zu sichern, ist die Installation einer dieselelektrischen Station (im Folgenden Dieselkraftwerk genannt) SDMO J130K mit einer Leistung von 130 kVA mit automatischem Start erforderlich. sowie unterbrechungsfreie Stromversorgungen (im Folgenden USV genannt) in den Schaltkreisen des Steuerungssystems vorgesehen. Die geschätzte Zeit zur Wiederherstellung der Wärmeversorgung der Heizraumverbraucher nach einem Stromausfall beider Stromquellen beträgt nicht mehr als 5 Minuten. Die Hauptverbraucher elektrischer Energie in einem Heizraum sind: Netzwerkpumpen, Umwälzpumpen des Kesselkreislaufs, Warmwasserpumpen, Brennerventilatoren und Brennstoffpumpen von Kesseleinheiten, Warmwasser-Druckerhöhungspumpen, Steuersystem. In Bezug auf die Zuverlässigkeit der Stromversorgung gehört der elektrische Empfängerkomplex des Kesselhauses zur zweiten Kategorie; Feuer-, Sicherheitsalarm-, Gasanalysator-, Heizraumkontroll- und Versandsystem - in der ersten Kategorie. Wiederherstellung der Stromversorgung bei Stromausfall aus einer der Quellen: für Stromempfänger der 1. und 2. Kategorie automatisch, mit einem ATS-Gerät im ASU-0,4-kV-Kesselraum; bei Ausfall der Stromversorgung aus zwei Quellen: bei Stromempfängern der 2. Kategorie - automatisch, nachdem das Dieselkraftwerk des Kesselhauses hochgefahren und in den Betriebszustand gelangt ist; für Stromverbraucher der 1. Kategorie - automatisch aus eingebauter USV. Die geschätzte elektrische Belastung des Heizraums beträgt 80,72 kVA. Das in der Projektdokumentation angenommene Stromversorgungsschema erfüllt die Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Stromversorgung der Stromverbraucher der geplanten Anlage. Für Verteilungsnetze wurden Kabel der Typen VVGng und NYM ausgewählt. Alle Kabel und elektrischen Leitungen (ausgehend von der ASU) sind in dreiphasigen Netzen fünfadrig, in einphasigen Netzen dreiadrig. Die Ausrüstung von Schaltanlagen und Stromnetzen wird auf dauerhaft zulässige Belastung, Abschaltzeit des beschädigten Stromkreisabschnitts durch Schutzeinrichtungen, Spannungsverluste, Erwärmung und Kurzschlussbedingungen überprüft. Das Sicherheitssystem wurde von TN-CS mit einer Vorrichtung am Eingang zum Heizraum zur erneuten Erdung des Neutralleiters und des Hauptpotentialausgleichssystems übernommen. Als Hauptschalter wird ein PE-VRU-0,4-kV-Bus verwendet. Der Widerstand gegen Gleichstromausbreitung der künstlichen Erdungselektrode beträgt 3,814 Ohm. Der Neutralleiter des Generators, der Blitzschutz und der Hauptschutz sind mit der Erdungselektrode verbunden. Am Schornstein wird ein Blitzableiter aus Stahl installiert und durch den Rahmen des Schornsteins mit einem 50x5-Stahlband mit der Erdungselektrode verbunden. Zur gewerblichen Messung elektrischer Energie sind Eintarif-Stromzähler Mercury 230 ART2-02 verbaut. Das Projekt sieht die Automatisierung des Betriebs der Kesselanlage AKM Signal 6500 mit den automatischen Steuerungssystemen EN-TROMATIC 50.01 und 50.02 vor. Um den Betrieb des Heizraums zu steuern, werden Informationen über einen GSM-Kommunikationskanal an die zentrale Leitstelle übermittelt. Zur Übermittlung an die Leitstelle werden folgende Informationen bereitgestellt: Notsignale im Technikteil des Heizraums, ein Signal über die Stellung des Absperrventils am Eingang zum Heizraum, Gasverschmutzungssignale im Heizraum, Feuer- und Sicherheitsalarmsignale im Heizraum, Betriebsparameter des Heizraums. Das Kühlmittel im Heizsystem des Heizraums ist Wasser mit einer Temperatur von 105–70 °C. Die Beheizung des Heizraums ist darauf ausgelegt, eine Temperatur von nicht weniger als +5 °C aufrechtzuerhalten und wird durch die Wärmezufuhr von Prozessanlagen und Rohrleitungen sowie den Einsatz von luftthermischen Vorhängen erreicht. Rohrleitungen zu Heizgeräten werden offen verlegt. Für die Installation der Heizungsanlage wurden elektrisch geschweißte Wasser- und Gasleitungen aus Stahl ausgewählt. Im Heizraum ist eine Zu- und Abluft vorgesehen, die für einen einmaligen Luftaustausch der allgemeinen Belüftung in der kalten Jahreszeit und für die Aufnahme überschüssiger Wärme in der warmen Jahreszeit sowie für die Bereitstellung des für die Brennstoffverbrennung erforderlichen Luftstroms ausgelegt ist. Der Luftstrom für die Allgemein- und Prozesslüftung erfolgt über Lamellengitter in den Außengehäusen. Die Luftabfuhr erfolgt durch Verbrennungsvorrichtungen und einen Deflektor, der auf dem Dach des Gebäudes installiert ist. In der warmen Jahreszeit erfolgt die Zuluft mit natürlichem Impuls und die Abluft mit mechanischem und natürlichem Impuls. Bei Erreichen der maximal zulässigen Lufttemperatur im Heizraum schaltet sich der Abluftventilator automatisch ein. Der Dieselgeneratorraum ist mit einer allgemeinen Zu- und Abluftbelüftung mit einem einzigen Luftaustausch ausgestattet.