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
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 |
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,
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, м3/м2∙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 -
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%.
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 -
Для сегментной диафрагмы,
устанавливаемой в напорные водоводы, максимальное расчетное значение h принимается не выше 500 -
Пример расчета сегментной диафрагмы
Исходные данные. Внутренний
диаметр водовода D =
Принимаем перепад
давлений на сегментной диафрагме h =
Находим 
.
По таблице 1 определяем n = 0,836. Для найденного n по таблице 1 определяем соответствующие значения α = 0,9075 и m = 0,8833.
По формуле для расхода воды W проверяем расчет:
откуда находим h =
Определяем конструктивные размеры диафрагмы.
Высота сегментного
отверстия a = nD =
0,836×254,8 =
2.1.4 Изготовление сегментной диафрагмы и установка в трубопроводе.
Полотно сегментной диафрагмы изготавливается из стального гладкого листа. Передняя рабочая кромка полотна должна быть чисто обработана на строгальном станке скошенной под углом 45° к тыльной стороне. Передняя кромка так же, как и для нормальной диафрагмы должна быть острой.
Для водоводов диаметром
2000 -
Ширина площадки до скоса обычно принимается δ' = (0,3÷0.4)δ.
При выборе места установки сегментной диафрагмы в трубопроводе учитываются необходимые длины для прямолинейных участков до и после диафрагмы. С учетом того, что водоводы большого диаметра, как правило, не имеют резких поворотов, изгибов, в большинстве случаев удается ограничиться прямолинейным участком до диафрагм длиной приблизительно 10D, а после диафрагмы - (4-5)D.
Полотно диафрагмы на горизонтальных или наклонных участках трубопровода должно устанавливаться сбоку трубопровода; такое расположение исключает возможность скопления воздуха и шлама перед диафрагмой и связанного с этим искажения значения измеренного перепада на диафрагме.
При установке сегментной диафрагмы в водоводах большого диаметра, когда возможно вести работу внутри водовода, полотно изготавливается в форме сегмента с радиусом, равным внутреннему радиусу трубопровода, и высотой t согласно расчету и приваривается к стенке трубопровода; обварка производится с обеих сторон сегмента. При монтаже диафрагмы следует строго выдержать угол 90° между полотном и образующей трубопровода.
В намеченном для установки диафрагмы месте трубопровода делается прорезь в плоскости, перпендикулярной оси трубопровода. Ширина прорези принимается несколько большей толщины полотна диафрагмы для возможности корректировки положения полотна перед приваркой, края прорези зачищаются.
Для того, чтобы обеспечить при установке диафрагмы расчетную высоту сегмента t, на пластину наносятся отметки. Эти отметки совмещаются с внешней поверхностью трубопровода, диафрагма фиксируется и приваривается снаружи.
Для облегчения монтажа и более надежного соблюдения расчетной высоты диафрагмы, особенно для трубопроводов большого диаметра, целесообразно на указанных отметках установить упоры.
Если диафрагма устанавливается в водоводе, куда возможен доступ, целесообразно произвести окончательное уточнение высоты сегмента непосредственным обмером.
Забор импульса должен осуществляться непосредственно до и после сегмента диафрагмы. Однако, учитывая реальные условия монтажа с применением сварочных работ, практически не удается точно обеспечить это условие. Поэтому отверстия в трубопроводе располагаются обычно на некотором расстоянии от диафрагмы, однако надо стремиться к тому, чтобы это расстояние было минимальным и одинаковым с обеих сторон диафрагмы.
Импульсные трубки привариваются к отверстиям трубопровода и отводятся к месту установки вторичного прибора, которым является дифманометр.
Диаметр импульсных трубок
рекомендуется не более
В тех случаях, когда сегментные диафрагмы устанавливаются в трубопроводах, расположенных под землей, т.е. недоступных снаружи, при монтаже диафрагм полотно диафрагмы приваривается изнутри.
В этом случае для удобства трассировки трубок и предотвращения замерзания воды в них импульсные трубки прокладываются внутри водовода по его внутренней стенке.
Трубки, подведенные по обе стороны полотна диафрагмы к его середине, заканчиваются заглушками или соединяются резиновым шлангом, обеспечивающим постоянную циркуляцию воды. Импульс давления забирается через отверстие в стенке импульсной трубки, расположенное параллельно потоку воды.
Следует стремиться к тому, чтобы расстояние от трубки до полотна было минимальным.
Внутри водовода импульсные трубки прокладываются по стенке и плотно прижимаются к ней приваренными к трубопроводу скобками (отрезками уголка). Трубки ведутся внутри водовода до входа его в помещение машинного зала; здесь они выводятся через стенку водовода наружу и прокладываются до места установки вторичного прибора.
В связи с тем, что технология изготовления трубопроводов большого диаметра и условия их монтажа не позволяют рассчитывать на сохранение постоянства диаметра водовода по всей окружности, для определения среднего внутреннего диаметра водовода необходимо произвести обмер водовода.
Обмеры могут быть выполнены одним из доступных способов.
В практике Фирмы ОРГРЭС применялся оправдавший себя способ определения среднего внутреннего диаметра водовода большого диаметра по длине окружности S, измеренной стальной рулеткой по внутренней поверхности трубопровода в одном вертикальном сечении:
Производится также измерение фактической высоты сегмента t. По этим фактическим размерам рассчитывается расход для данной сегментной диафрагмы.
2.1.5 Измерение расхода воды трубкой Прандтля.
При измерении скоростей воды с помощью трубки
Прандтля трубку устанавливают на прямолинейном участке трубопровода. Причем
длина прямолинейного участка трубы должна составлять не менее пяти диаметров.
Навстречу потоку воды и не менее трех диаметров по ходу воды от места установки
трубки. Трубку устанавливают перпендикулярно оси трубы. При диаметре трубы
более
Принцип действия трубки Прандтля основан на измерении гидродинамического давления:
Δр = Р - Рст, кг/м2,
где Р - полное давление воды в трубе, кг/м2;
Рст - статическое давление, кг/м2.
Так как 
то 
,
где υ -средняя скорость воды в трубе, м/с;
g - ускорение силы тяжести, м/с2;
γ - удельный вес воды, кг/м3.
Гидродинамическое давление в трубопроводе соответствует перепаду показаний дифманометра, присоединенного резиновыми шлангами к трубке.
Для получения средней скорости движения воды в трубопроводе производят измерение поля скоростей по сечению трубы.
Распределение скоростей движения воды по сечению трубы зависит от многих факторов, и вывести определенную зависимость средней скорости движения воды в трубопроводе не представляется возможным, поэтому распределение скоростей течения воды по сечению трубы определяется для каждого случая экспериментально. Для этой цели сечение трубы разбивают на равновеликие концентрические площадки и измерение перепадов давлений производят в двух точках каждой площадки на равноудаленных расстояниях от центра трубы.
Расстояния до точек замера от центра трубы определяют из выражения:
где r - расстояние до точки замера от центра трубы, м;
R - внутренний радиус трубы, м;
n - порядковый номер точки замера;
m - принятое число равновеликих площадок.
Для установки трубки в точке замера штанга ее должна быть соответственно размечена.
Фактический диаметр трубы определяется по длине трубки Прандтля из выражения
D = Н + d,
где Н - расстояние между верхним и нижним положением трубки, м;
d - диаметр горизонтального участка трубки, м.
Для определения расстояния до точек замера по обе стороны от центра круглого трубопровода в долях от R можно воспользоваться приведенной ниже таблицей 2.
Расстояние до точек замера в долях от R
|
Число равновеликих площадок |
Расстояние до точек замера скоростей в долях от R по обе стороны от центра |
||||||||
|
1 |
0,707 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
0,500 |
0,866 |
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
0,409 |
0,707 |
0,914 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
0,354 |
0,612 |
0,790 |
0,936 |
|
|
|
|
|
|
5 |
0,316 |
0.548 |
0,707 |
0,836 |
0,949 |
|
|
|
|
|
6 |
0,290 |
0,500 |
0,646 |
0,764 |
0,866 |
0,957 |
|
|
|
|
7 |
0,267 |
0,466 |
0,597 |
0,707 |
0,805 |
0,885 |
0,964 |
|
|
|
8 |
0,250 |
0,433 |
0,559 |
0,661 |
0,751 |
0,829 |
0,902 |
0,968 |
|
|
9 |
0,236 |
0,406 |
0,528 |
0,624 |
0,707 |
0,782 |
0,851 |
0,914 |
0,972 |
Коэффициент неравномерности распределения скоростей течения воды в трубе определяется из выражения:
где р1, р2,..., Δрn - перепады давлений в точках замера, кг/м2;
Δрυ - перепад давлений в центре трубопровода, кг/м2.
Тогда средняя скорость движения воды в трубопроводе
м/с
Для трубопровода круглого сечения расход воды подсчитывается по зависимости:
W = 3600∙0,785D2υ. м3/ч,
где D - внутренний диаметр трубы, м.
2.1.6 Измерение расхода воды в самотечных каналах гидрометрическими вертушками.
Для измерения скоростей воды на гидрометрических вертикалях применяют вертушку со штангой. Непосредственно скорости воды определяют по тарировочной кривой в зависимости от числа оборотов вертушки. Правила пользования вертушкой даются в паспорте к прибору.
При измерении скоростей воды в канале с помощью гидрометрической вертушки створ для замера выбирается на прямолинейном участке протяженностью не менее 15-кратной ширины самотечного канала.
Разбивка гидротермических
вертикалей по ширине канала производится не реже, чем через
Первая и последняя вертикали разбиваются на
расстоянии не менее
Средняя скорость течения воды на вертикали при измерении в трех точках подсчитывается из выражения:
υ = (υ0,2 + 2υ0,6 + υ0,8)×0,25, м/с.
При замерах в пяти точках:
υ = (υпов + υ0,2 + υ0,6 + υ0,8 + υдна)×0,2 м/с.
Расход воды, проходящий по сечению канала, определяется по формуле:
G =3600(υ1Н1В1 + υ2Н2В2 +…+ υn+1Hn+1Bn+1), м3/ч,
где υ1 - средняя скорость по сечению между первой вертикалью и стенкой канала
м/с
υ2, υ3 - средняя скорость по сечению между смежными вертикалями, например,
где υ1ср и υ2ср - средняя скорость на соответствующей вертикали, м/с;
и, соответственно, 
- средняя скорость по
сечению между последней вертикалью и второй стенкой канала;
В1, В2, Вп+1 - ширина элементарных площадок (расстояние между соответствующими вертикалями), м;
Н1, Н2, Нn+1 - средняя глубина воды между соответствующими вертикалями, м.
При небольших скоростях движения воды в канале (0,5 - 0,8 м/с), горизонтальном дне и равных расстояниях между вертикалями (и, соответственно, тех же расстояниях между первой вертикалью и последней от стенок канала) формула подсчета расхода воды упрощается и имеет вид G = 3600υНВ, м3/ч,
где В - ширина акведука, м;
Н - средняя глубина воды в канале в створе замера, м;
- средняя
скорость воды в канале, м/с;
n - число гидрометрических вертикалей.
2.1.7 Измерение расхода воды ультразвуковыми расходомерами.
Расходы воды могут измеряться приборами ультразвукового действия стационарного и переносного типов. При этом применяемые приборы должны удовлетворять техническим характеристикам, показанным в таблице 3.
Таблица 3
Требуемые технические характеристики для приборов ультразвукового действия при определении расхода воды
|
Наименование параметра |
Значение параметра |
|
Количество контролируемых объектов, параметры которых сохраняются в памяти прибора |
20 |
|
Диаметр условного прохода трубопровода, D, мм |
От 50 до 5000 |
|
Диапазон скоростей потока, м/с |
От 0,1 до 12 |
|
Относительная погрешность измерения расхода (объема), % |
±1,2 |
|
Температура измеряемой жидкости, °С |
От -30 до +50 |
|
Температура окружающей среды для вторичного преобразователя (ВП), °С |
От 0 до 50 |
|
Степень защиты ВП/ПЭА |
IP54/IP68 |
|
Группа взрывозащиты: - блок искрозащиты - датчики |
ExiallB OExiallBT6X |
|
Объем архива измерительной информации и нештатных ситуаций, записей |
80000 |
|
Длительность интервала архивирования |
От 5 с до 2 ч |
|
Питание расходомера: - от встроенной батареи - от однофазной сети переменного тока |
12В 220 В, 50 Гц |
|
Время непрерывной работы от встроенной батареи, ч, не менее |
8 |
|
Среднее время наработки на отказ, ч |
100000 |
|
Средний срок службы, лет |
12 |
2.2. Измерение температуры воды
2.2.1 Измерение температуры поступающей на градирню воды по трубопроводу производится:
- в специальной гильзе (кармане),
ввариваемой в трубопровод для установки ртутного термометра. Погружение гильзы
в трубопровод должно быть не менее 200 -
- дистанционными термощупами в дренажных (сливных) трубопроводах или в специальных гильзах, вваренных в напорный трубопровод.
Измерение охлажденной воды на выходе из градирни производят в водосборном бассейне перед сливными колодцами или в самих колодцах ртутным термометром или термощупами.
Для замера температуры воды в водосборном бассейне градирни ртутные термометры помещают в специальную оправу со стаканом в нижней части, позволяющим сохранить показание термометра в момент производства отсчета. Температура воды в канале замеряется по аналогии с охлажденной на выходе из градирни.
Применяемые для измерения температур воды термометры должны быть с ценой деления 0,1÷0,2 °С и со шкалой в пределах 0 - 50 °С.
При измерении температуры охлажденной воды необходимо учитывать аккумулирующую способность водосборного бассейна, т.е. измерение температуры охлажденной воды должно быть сдвинуто по времени (производится позже) по сравнению с измерением метеорологических факторов и других параметров. Величину этого сдвига можно принимать приблизительно равной с
мин,
где υ - объем водосборного бассейна, м3;
W - расход охлаждаемой воды в градирне, м3/ч.
2.2.2 При проведении балансовых испытаний градирни производятся измерения:
- температур воды над и под оросителем;
- скорости воздуха над оросителем;
- скорости воздуха над водоуловителем.
Эти измерения целесообразно производить при безветренной погоде по двум взаимно перпендикулярным диаметрам. Для этого площадь градирни условно разбивают на равновеликие площади.
Поскольку эти измерения преследуют своей целью выявить относительный характер распределения температур воды по площади орошения и выяснить правильность заданной проектом равномерности плотности орошения, то для замера температур воды могут быть использованы:
- лабораторные ртутные термометры с ценой деления до 0,5°С;
- термометры сопротивления с выводами проводов наружу градирни к гальванометрам.
Скорость воздуха над оросителем и водоуловителем замеряется крыльчатыми анемометрами, установленными в центре каждой равновеликой площади.
2.2.3 Максимальное поле температурных значений обеспечивают измерения производимые термоконтроллером Фирмы ОРГРЭС. Термоконтроллер имеет более 100 выходных каналов по которым единовременно поступают все измеряемые температурные значения распределенные по площади и вертикальному сечению оросителя.
2.3. Измерение температуры, влажности и барометрического давления наружного воздуха, а также скорости ветра
2.3.1 Для измерения температуры и влажности воздуха, а также скорости ветра оборудуется временный метеорологический пункт. Выбор места расположения метеорологического пункта производится с таким расчетом, чтобы на показание приборов не оказывали влияние градирни и другие сооружения ветра, поэтому следует оборудовать не менее двух диаметрально расположенных относительно градирни метеорологических пунктов.
2.3.2 Измерение гидрометеорологических факторов выполняется специальными приборами.
Температура воздуха по сухому и влажному термометрам измеряется с помощью аспирационного психрометра Айсмана. По графику зависимости между температурами воздуха по сухому и влажному термометрам определяется относительная влажность воздуха.
Поскольку график
справедлив только для атмосферного барометрического давления РБ =
где Р - парциальное давление пара в воздухе, кг/см2;
- давление
насыщенного водяного пара при температуре воздуха по сухому термометру, кг/см2.
Парциальное давление пара в воздухе подсчитывается по "психрометрической" формуле:
Р = Рτ" - А(θ - τ), кг/см2,
Где Рτ" - давление насыщенного водяного пара при температуре воздуха по влажному термометру т, кг/см2;
А - психрометрический коэффициент, равный 9∙10-7∙РБ, кг/см2.
Давления Рτ" и Рθ" определяются по таблицам давлений насыщенного водяного пара.
В таблице 4 приведены значения давления насыщенного водяного пара, охватывающие диапазон температур, имеющих место при эксплуатации градирен.
, которая обычно для практической области температур и
влагосодержаний воздуха составляет около 0,25 ккал/кг∙°С, т.е. равна
теплоемкости влажного воздуха, что служит контролем правильности произведенных
замеров и расчетов.