Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Объекты энергетического комплекса arrow СО 34.22.303-2005  
26.05.2018
    
СО 34.22.303-2005

ФИЛИАЛ ОАО «ИНЖЕНЕРНЫЙ ЦЕНТР ЕЭС» - «ФИРМА ОРГРЭС»

 

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ НАТУРНЫХ ГИДРОТЕРМИЧЕСКИХ И АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ГРАДИРЕН ИСПАРИТЕЛЬНОГО ТИПА

СО 34.22.303-2005

Москва

Центр производственно-технической информации
энергопредприятий и технического обучения ОРГРЭС
2005

СОДЕРЖАНИЕ

 TOC o "1-3" h z u 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. РАЗНОВИДНОСТИ ГИДРОТЕРМИЧЕСКИХ И АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

2. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ ПАРАМЕТРОВ

2.1 Определение расхода охлаждаемой воды

2.2. Измерение температуры воды

2.3. Измерение температуры, влажности и барометрического давления наружного воздуха, а также скорости ветра

2.4. Измерение параметров воздуха над оросителем градирни

3. ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ИСПЫТАНИЙ ГРАДИРНИ

3.1. Приемочные и эксплуатационные испытания

3.2. Балансовые испытания градирни

Разработано Филиалом ОАО «Инженерный центр ЕЭС» - «Фирма ОРГРЭС»

Исполнитель В.А. КАЛАТУЗОВ

Утверждено главным инженером Филиала ОАО «Инженерный центр ЕЭС» - «Фирма ОРГРЭС» В.А. КУПЧЕНКО 01.10.2005

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ НАТУРНЫХ
ГИДРОТЕРМИЧЕСКИХ И АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ
ИСПЫТАНИЙ ГРАДИРЕН ИСПАРИТЕЛЬНОГО ТИПА

СО 34.22.303-2005

Вводится в действие с 03.10.2005

Настоящая Методика разработана на основании опыта испытаний градирен систем технического водоснабжения тепловых электростанций.

Целью работы является установление единого порядка:

- проведения испытаний градирен;

- получения достоверных данных и оценки качества результатов лабораторных исследований;

- точности расчетных номограмм охлаждающей эффективности;

- построения нормативных характеристик.

Методика предназначена для эксплуатационного персонала электростанций, предприятий решающих вопросы планирования выработки электрической мощности и участвующих в согласовании располагаемых мощностей электростанции, для диспетчерских служб.

Методика обязательна для проектных научно-исследовательских институтов и наладочных организаций для проведения испытаний и проектирования электростанций, выполнения проектов реконструкции и модернизации градирен и оборудования циркуляционных систем технического водоснабжения.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. РАЗНОВИДНОСТИ ГИДРОТЕРМИЧЕСКИХ И АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ

В системах оборотного водоснабжения тепловых электростанций и различных промышленных предприятий применяются градирни испарительного типа в основном башенные. В качестве тепло - и массообменного устройства используются капельные, пленочные или комбинированные (капельно-пленочные) оросители.

Преимущественное распространение получили типовые башенные градирни площадью орошения 1200, 1520, 1600, 2100, 2600, 3200, 4000, 6400, 10000 м2 с башнями в железобетонном исполнении и из металлических каркасов с обшивками. Имеется несколько серий выпусков градирен одной и той же площади орошения, но имеющих отличное конструктивное исполнение. Теплообмен происходит в оросительном устройстве. Многообразие оросителей значительно превосходит многообразие градирен.

Отсутствие единой методики гидротермических и аэродинамических натурных испытаний градирен испарительного типа исключает возможность сопоставления полученных результатов испытаний градирен различными заинтересованными организациями и не позволяет достаточно полно оценить эффективность применяемых разнообразных конструктивных решений градирен и отдельных конструкций (оросителей, водоуловителя и т.д.). Проведение испытаний по различным методикам сказывается и на их качестве, что вносит дополнительные трудности при оценке эффективности работы градирни.

В настоящей Методике использован многолетний опыт натурных испытаний башенных градирен, выполненных после завершения их строительства, реконструкции и в процессе эксплуатации.

В Методике приводятся программа и цель проведения этих испытаний, дается перечень необходимых приборов, излагается методика измерения характеризующихся параметров, пример пользования расчетными номограммами, а также способы оценки эффективности градирен и их конструктивных элементов.

В зависимости от поставленной цели следует различать три вида испытаний башенной градирни: приемочные, эксплуатационные и балансовые.

1.1. Приемочные испытания проводятся после текущего ремонта, поскольку качественным показателем эффективности работы градирни при всех прочих равных условиях является температура охлажденной в ней воды, поэтому испытания сводятся к определению расчетной температуры охлажденной воды и сопоставлению с фактическим ее значением. Если фактическая температура охлажденной воды на выходе из градирни не превышает более чем на 0,5°С расчетное ее значение по контрольной номограмме, то работу такой градирни можно признать удовлетворительной. В противном случае выявляются причины неудовлетворительного охлаждения воды с последующим их устранением и доведением работы градирни до расчетных параметров. Это и является целью приемочных испытаний.

1.2. Эксплуатационные испытания градирни проводятся в процессе ее эксплуатации для периодического контроля за работой градирни с целью получения исходных данных, необходимых для составления графиков поддержании режима экономичного вакуума со стороны систем технического водоснабжения.

1.3. Балансовые испытания проводятся вместо приемочных или эксплуатационных, в том случае если в эксплуатацию вводится новая градирня, или после ее реконструкции, имеющей новые конструктивные решения.

Целью балансовых испытаний является:

- определение охлаждающей эффективности, получение гидротермических характеристик градирни в виде зависимостей:

 и ,

где βxv - коэффициент массоотдачи оросителя, кг/м3∙ч;

ξ - коэффициент гидравлического сопротивления градирни;

q - плотность орошения, м32∙ч;

v - скорость воздуха в градирне над оросителем, м/с;

- получение параметров для построения нормативных характеристик.

1.4. В приемочных и эксплуатационных испытаниях определяются:

- расход воды на градирню;

- расход добавочной воды в систему технического водоснабжения и узел подачи добавочной воды;

- температура воды до охлаждения;

- температура воды после охлаждения;

- температура добавочной воды;

- температура наружного воздуха по сухому термометру;

- температура наружного воздуха мокрому термометру;

- скорость ветра;

- барометрическое давление.

1.5. В балансовых испытаниях определяются параметры в объеме приемочных и эксплуатационных испытаний и кроме этого:

- температура уходящего воздуха над оросителем;

- скорость воздуха над оросителем;

- температура охлажденной воды непосредственно под оросителем.

1.6. Записи перечисленных характеризующихся параметров для всех трех видов испытаний производят через 30 мин на протяжении 6 - 7 ч дневного времени суток (серия опытов). При этом необходимо, чтобы тепловая и гидравлическая нагрузки на градирню были постоянными в течение серии опыта.

Серия опытов - измерение требуемых параметров в течение 6 - 7 ч дневного времени при постоянных тепловой и гидравлической нагрузке.

Отклонение гидравлической нагрузки не должно превышать ±3%, а тепловой (Δt) - не более 10% средней.

1.7. Приемочные и эксплуатационные испытания необходимо проводить не менее чем при двух гидравлических и тепловых нагрузках, а балансовые - не менее чем при трех.

Первая серия опытов проводится при гидравлической нагрузке близкой к расчетной.

Вторая - при гидравлической нагрузке, составляющей 70 - 80% расчетной, и третья - 50 - 60% расчетной.

Ширина зоны охлаждения (Δt) должна быть в пределах 6 - 12°С. Количество серий опытов при каждой тепловой и гидравлической нагрузке должно составлять не менее трех. Полученные результаты замеров за каждый опыт (6 - 7 ч) осредняются и заносятся в табличной форме в специальный журнал.

В случае отсутствия возможности изменения нагрузок градирни для серий опытов по техническим причинам (отсутствие запорно-регулирующей арматуры, особенности конструктивного исполнения схемы системы технического водоснабжения электростанции (отсутствие возможности выделения испытываемой градирни из общей системы и формирования на ней требуемых значений тепловой и гидравлической нагрузок и др.) испытания проводятся при эксплуатационном значении тепловой и гидравлической нагрузок приходящихся на испытываемую градирню. Эффективность работы градирни при других нагрузках определяется расчетным путем. По результатам испытаний определяется соответствие конструктивного исполнения градирни гидравлическим характеристикам системы технического водоснабжения (СТВ) и режимам работы основного оборудования.

При выпадении атмосферных осадков (дождь, снег) испытания не выполняются.

1.8. По результатам приемочных и эксплуатационных испытаний составляется отчет. Все измеренные и рассчитанные параметры по каждому опыту представляются в табличной форме.

1.9. На основании полученных результатов балансовых испытаний:

- делается оценка охлаждающей эффективности примененного нового типа оросителя;

- устанавливается совершенство выполненного геометрического и гидротермического подобия натурного оросителя в сравнении с лабораторным его образцом;

- определяется эффективность всех технологических узлов градирни;

- строится нормативная характеристика градирни, которая заменяет расчетную.

2. МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЙ ХАРАКТЕРИЗУЮЩИХ ПАРАМЕТРОВ

2.1 Определение расхода охлаждаемой воды

2.1.1 Подача воды на градирню производится, как правило, по напорным металлическим трубопроводам.

Расход воды определяется из выражения:

G = 3600υf, м3/ч,

где υ - средняя скорость воды по сечению в месте замера, м/с;

f - площадь "живого" сечения, м2.

Поскольку определение f не представляет затруднений, для подсчета расхода воды необходимо знать среднюю скорость воды υ.

2.1.2 Для измерения скоростей воды в напорном трубопроводе применяют:

- сегментные диафрагмы с вторичным дифманометром контроля;

- трубку Прандтля;

- сертифицированные переносные приборы ультразвукового действия.

В случае отсутствия доступа к напорным водоводам расходы воды в градирне определяются измерением скоростей в колодцах самотечных каналов или в самих каналах. Для этого используются сертифицированные гидрометрические вертушки.

Для достоверности полученных расходов воды необходимо производить измерения не менее, чем двумя способами.

В качестве вторичного контроля измеренных расходов могут быть использованы гидравлические пьезометры напора воды перед разбрызгивающими соплами и расчет теплового баланса конденсаторов турбин.

2.1.3 Измерение расхода воды с применением сегментной диафрагмы.

Этот способ основан на измерении перепада давлений до и после сегментной диафрагмы, установленной в напорный водовод.

Диафрагма представляет собой плоскую сегментную перегородку и устанавливается перпендикулярно горизонтальной оси водовода. Передняя кромка диафрагмы так же, как и у нормальной диафрагмы выполняется скошенной под углом 30 - 45° с тыльной стороны.

Перед сегментной диафрагмой водовод должен иметь прямолинейный участок длиной не менее десяти диаметров водовода. Диафрагму следует устанавливать вблизи существующих смотровых люков примерно на расстоянии 2 - 3 м до них. После установки сегментной диафрагмы измеряется действительная высота сегмента t и внутренний диаметр водовода D. В качестве вторичного прибора к сегментным диафрагмам для измерения перепада давлений присоединяют П-образный дифманометр с заполнением вода-воздух.

Этот способ имеет определенные преимущества:

- относительно высокая точность измерения расхода воды (погрешность 2 - 3%);

- простота изготовления, установки и обслуживания вторичного прибора;

- неподверженность засорению и устойчивые показания.

Сегментная диафрагма может устанавливаться в напорных водоводах любого диаметра.

Расход воды определяется по формуле:

где α - коэффициент расхода диафрагмы;

m = f/F - отношение площади сечения сегментного отверстия к сечению трубопровода;

D - внутренний диаметр водовода, см;

h - перепад давлений на диафрагме, мм вод. ст.;

γ - удельный вес воды, кг/м3.

Расчет сегментной диафрагмы производится для следующих заданных величин: внутреннего диаметра водовода D, максимального расхода воды W и максимального перепада давлений на диафрагме h.

Расход воды W выраженный через х,

где х = 1,2522αm, тогда

 или

Подставляя сюда известные W, D, γ и задаваясь h, определяем х. Для полученного х по таблице 1 находятся все необходимые размеры сегментной диафрагмы.

Все промежуточные значения коэффициент расхода α, относительного сечения m, относительной высоты n определяются по таблице 1 методом интерполяции. Расчеты по таблице 1 позволяют получить результаты расчета с минимальной погрешностью < 1%.

Таблица 1

Коэффициенты для расчета сегментных диафрагм

Относительная высота сегмента n

Относительное сечение сегментного отверстия m

Коэффициент расхода α

Функция

x = 1,2522 αm

0,4

0,3736

0,6462

0,3023

0,41

0,3860

0,6488

0,3136

0,42

0,3985

0,6516

0,3252

0,43

0,4111

0,6546

0,3369

0,44

0,4238

0,6577

0,3490

0,45

0,4365

0,6609

0,3616

0,46

0,4492

0,6643

0,3737

0,47

0,4619

0,6678

0,3863

0,48

0,4746

0,6714

0,3990

0,49

0,4873

0,6752

0,4120

0,50

0,5000

0,6790

0,4251

0,51

0,5127

0,6830

0,4385

0,52

0,5254

0,6870

0,4520

0,53

0,5381

0,6912

0,4651

0,54

0,5508

0,6944

0,4789

0,55

0,5635

0,7000

0,4939

0,56

0,5762

0,7046

0,5084

0,57

0,5889

0,7093

0,5231

0,58

0,6015

0,7142

0,5379

0,59

0,6140

0,7192

0,5529

0,60

0,6264

0,7243

0,5681

0,61

0,6377

0,7296

0,5836

0,62

0,6512

0,7350

0,5994

0,63

0,6636

0,7405

0,6153

0,64

0,6759

0,7463

0,6317

0,65

0,6881

0,7522

0,6481

0,66

0,7002

0,7583

0,6648

0,67

0,7122

0,7645

0,6818

0,68

0,7241

0,7709

0,6990

0,69

0,7359

0,7774

0,7164

0,70

0,7476

0,7841

0,7340

0,71

0,7592

0,7905

0,7515

0,72

0,7707

0,7977

0,7698

0,73

0,7821

0,8052

0,7886

0,74

0,7933

0,8131

0,8075

0,75

0,8043

0,8214

0,8273

0,76

0,8152

0,8300

0,8473

0,77

0,8260

0,8391

0,8679

0,78

0,8361

0,8486

0,8891

0,79

0,8472

0,8584

0,9106

0,80

0,8575

0,8685

0,9325

0,81

0,8676

0,8789

0,9549

0,82

0,8775

0,8897

0,9776

0,83

0,8872

0,9009

1,009

0,84

0,8967

0,9119

1,0239

0,85

0,9060

0,9244

1,0488

0,86

0,9150

0,9360

1,0725

0,87

0,9237

0,9496

1,0983

0,88

0,9321

0,9628

1,1237

0,89

0,9402

0,9764

1,1495

0,90

0,9480

0,9904

1,1760

0,91

0,9550

1,0051

1,2030

0,92

0,9625

1,0198

1,2290

0,93

0,9689

1,0357

1,2570

0,94

0,9750

1,0511

1,2840

0,95

0,9813

1,0675

1,3120

Подставляя полученные значения α и m в формулу расхода воды W, проверяем принятую в расчете величину перепада давлений на диафрагме h. В случае отклонения h более чем на 5% производится уточнение расчета для нового значения n.

Конструктивные размеры сегментной диафрагмы определяются по относительной высоте сегмента

где α - высота сегментного отверстия, см;

D - внутренний диаметр водовода, см.

Высота сегментной перегородки t = D - а, см.

Толщина сегментной перегородки для трубопроводов диаметром 2000 - 3000 мм принимается δ = 10 ÷ 15 мм; толщина скоса сегментной диафрагмы δ' = (0,3÷0,4) δ мм.

Для сегментной диафрагмы, устанавливаемой в напорные водоводы, максимальное расчетное значение h принимается не выше 500 - 600 мм.

Пример расчета сегментной диафрагмы

Исходные данные. Внутренний диаметр водовода D = 254,8 см. Максимальный расход воды по водоводу (определяется предварительно по рабочим характеристикам циркуляционных насосов либо их теплового баланса конденсаторов) W = 46800 м3/ч. Удельный вес воды при температуре 10°С γ = 999,7 кг/м3.

Принимаем перепад давлений на сегментной диафрагме h = 500 мм вод.ст. По уравнению

Находим .

'>

Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: