Инструкция по испытаниям градирен. Инструкция по натурным испытаниям и исследованиям башенных гради. Ведомственные строительные нормы
 Скачать 1.08 Mb.
|
|
Измерение уноса воды из градирни 2.59. Измерение уноса воды производится внутри градирни на высоте 2,5 м над водораспределительным или водоулавливающим, устройством и в выходном сечении башни градирни специальным прибором (приложение 3, 4, рис. 11). 2.60. Унос воды в сечении над водораспределительным устройством определяется путем отбора проб воздуха при положениях входного отверстия прибора вниз и дождемером. 2.61. Унос воды в выгодном сечении градирни определяется путем отбора проб воздуха при установлении входного отверстия прибора вниз. 2.62. Удельный унос воды из градирни при измерении устройством с аллонжем за счет испарения и мелких капель для сечения над водораспределительным устройством определяется по зависимости:  , кг/м3,а для выходного сечения башни — по зависимости:  , кг/м3,где m' — количество воды, задержанной аллонжем (забор воздуха снизу), кг; m" — количество воды, задержанной дождемером, кг; ' — количество воздуха, прошедшего через аллонж за время опыта (забор воздуха снизу), м3; Н' — высота столба воздуха от отметки дождемера до выходного сечения башни градирни, м; fд — площадь заборного сечения дождемера, м2;  — влагосодержание выходящего из аллонжа воздуха (забор воздуха снизу), кг/м3.Значение определяется по графику зависимости влагосодержания воздуха от и (приложение 3).2.63. Потеря воды из-за испарения определяется по зависимости:  , кг/ч,где удельная теплоемкость воды с = 1 кДж/9,8 кг·°С. Значения x и i определяются на основе данных измерений по графики зависимости влагосодержания и теплосодержания от и (приложение 2). 2.64. Унос воды в виде мелких капель определяется по зависимости: Qк = Vqун – Qи, кг/ч. 2.65. Коэффициент полного уноса воды для всей градирни определяется по зависимости:  , где Qун = Vqун.2.66. Коэффициент уноса воды в виде мелких капель определяется по зависимости:  . Рис. 11. Схема установки измерительной системы на выходе из башни градирни 1 — оболочка градирни; 2 — электропсихрометр с каплеуловителем; 3 — электроанемометр; 4 — тележка; 5 — несущий трос; 6 — тяговый трос; 7 — прибор для фиксации температуры и влажности воздуха; 8 — электронный комплекс для фиксации скоростей воздуха Приложение 1 ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ ИСПЫТАНИЙ ГРАДИРНИ Приемочные и эксплуатационные испытания При проведении приемочных и эксплуатационных испытаний башенной градирни требуется определить эффективность охлаждений воды градирней путем нахождении расчетного значения температуры охлажденной воды и сопоставления с фактическим ее значением. В качестве примера на рис. 1-1 приведена номограмма для определения расчетного значения температуры охлажденной воды в типовых пленочных градирнях площадью орошения 4000 м2. Данная номограмма состоит из: а) графика для определения температуры охлажденной воды  при условии = 25 °C, = 54% и = 0 м/с;б) графика поправок охлажденной воды для различных значений , °С и , %, t, = f (, ); в) графики поправок температуры охлажденной воды для значений скоростей ветра, отличных от 0 м/с t = f (); Расчетная температура охлажденной воды по номограмме находится как сумма  , °Сгде — значение расчетной температуры воды по основному графику, °С;t, — поправка на температуру воздуха и влажность, °С; t — поправка на влияние скоростей ветра, °С. Как видно из графиков рис. 1-1, для нахождения расчетной температуры охлажденной воды необходимо иметь численные значения следующих характеризующих параметров: плотности орошения (q, м3/м2·с), перепада температур воды (t, °С), температуры воздуха (, °С) и его относительной влажности (, %), скорости ветра (, м/с). Плотность орошения определяется из соотношения q = Q/F, м3/м2·с. Перепад температур воды t = t1 – t2, ° С. Определение остальных параметров приведено в разделе 2 Инструкции. Результаты замеров характеризующих параметров целесообразно записывать в табличной форме (табл. 1-1).  Рис. 1-1. Номограмма для расчета температуры охлажденной воды в гиперболической градирне площадью орошения 4000 м2 а — график  для условий = 25 °С, = 54%, = 0 м/с;б — график поправок t,; в — график поправок t. Ороситель двухъярусный из плоского листового асбестоцемента hор = 2,4 м с расстоянием между листами 19 мм. Пример расчета Условие: В эксплуатации находится башенная пленочная градирня площадью орошения 4000 м2. Требуется определить эффективность работы градирни. Таблица 1-1 Основные данные опытов
По данным результатов испытаний получено: температура воздуха по сухому термометру =24,6 °С, относительная влажность воздуха = 50%, скорость ветра = 3,2 м/с, температура охлажденной воды на выходе из градирни t2 = 28,3 °С, перепад температур воды t = 8,0 °С, плотность орошения q = 8,00 м3/м2·ч = 0,00221 м3/м2·с. По графику рис. 1-1, а находим = 26,6 °C. По графику правок на температурный перепад находим Dtq,j = -0,6 °С (рис. 1-1, б). По графику рис. 1-1, в находим поправку на скорость ветра Dtw = +2,0 °С.Тогда искомая расчетная температура охлажденной воды  = 26,6 – 0,6 +2,0 = 28,0 °С, что на 0,3° ниже фактического значения температуры охлажденной воды. Следовательно, можно считать, что охладительный эффект рассматриваемой башенной градирни находится в соответствии с расчетным предположением.В случае превышения фактической температуры охлажденной воды против расчетного ее значения более чем на 0,5 °С, выясняются причины ухудшения охладительного эффекта и намечаются мероприятия по их устранению. Балансовые испытания головных градирен большой производительности Как отмечалось выше, помимо оценки охладительного эффекта, балансовые испытания ставят целью получение гидротермической и аэродинамической характеристик градирни. По результатам натурных испытаний находятся коэффициенты теплоотдачи, массоотдачи, гидравлического и аэродинамического сопротивления отдельных элементов и градирни в целом. Коэффициенты определяют путем совместного решения следующих уравнений, описывающих процесс испарительного охлаждения циркуляционной воды. 1) Уравнение теплового баланса градирни: [Q (t1 – t2) + Qи t2] сж = V (i2 –i1), где левая часть уравнения представляет собой количество тепла, отданного водой в охладителе, а правая — количество тепла, воспринятого воздухом. Это уравнение может быть записано также в следующем виде:  ,где  .2) Уравнение количества тепла, воспринятого воздухом путем конвекции: Vcp (2 - 1) = V (t - )cp op, 3) Уравнение силы тяги  В приведенных уравнениях принято:  — средняя разность температур воды и воздуха, °С;ср = 0,25 Дж/(кг·°С 4186,8) [ккал/(кг·°С];  — средняя логарифмическая разность теплосодержаний воздуха для противоточного оросителя.В случае поперечного тока воздуха icp определяется из выражения:  ,где  — разность теплосодержащий воздуха на стороне входа воды на ороситель, Дж/кг (ккал/кг); — то же на стороне выхода воды, Дж/кг (ккал/кг); — разность теплосодержаний насыщенного воздуха на входе воды и наружного воздуха, Дж/кг (ккал/кг); , Дж/кг (ккал/кг) ;  ;  — теплосодержание насыщенного воздуха соответственно при температуре t1; t2 и  , Дж/кг (ккал/кг);x = x1 – x2 — разность влагосодержаний уходящего и наружного воздуха, кг/кг; cp = (1 + 2) · 0,5 — средняя плотность воздуха на стороне входа и выхода из градирни, кг/м3; Нд = Нв + 0,5 / icp — действующая (с точки зрения создания тяги) высота вытяжной башни, м. Для определения теплосодержания, влагосодержания и плотности воздуха следует пользоваться формулами:  ; ;  ,где i — теплосодержание влажного воздуха, Дж/кг (ккал/кг); с — теплоемкость сухого воздуха, Дж/(кг·°С) [ккал/(кг·°С)]; i" — теплосодержание водяного пара в воздухе, кДж/кг (ккал/кг), определяемое по табл. 3-4; t — температура воздуха, °С; х — влагосодержание воздуха, кг/кг; r — скрытая теплота парообразования, Дж/кг (ккал/кг); сп — теплоемкость водяного пара, Дж/(кг·°С) [ккал/(кг·°С]; — относительная влажность воздуха в долях от единицы; Р" — парциальное давление пара в насыщенном воздухе, Па (мм рт. ст.); Рб — барометрическое давление, Па (мм рт. ст.); Т — абсолютная температура, °С; R — газовая постоянная для сухого воздуха, равная 8314,19 Дж/(кмоль·°C); " — плотность насыщенного водяного пара в воздухе, определяется по табл. 3-4 приложения 3, кг/м3. Графики зависимости теплосодержания, влагосодержания и плотности воздуха от его температуры и относительной влажности для барометрического давления Рб = 993 ГПа (745 мм рт.см.) приведены в приложении 3. Таким образом, для определения коэффициента массоотдачи  , коэффициента теплоотдачи  и коэффициента сопротивления  вполне достаточно располагать результатами измерений характеризующих параметров, упомянутых в предыдущих разделах.Расход воздуха через ороситель Vв определяется непосредственным измерением скоростей воздуха или путем расчета. В последнем случае это производят по формуле:  кг/ч,где i = i2 - i1 — разность теплосодержания воздуха на стороне выхода и входа в градирню, Дж/ч.  Рис. 1-2. График определения коэффициента K в зависимости от температуры охлажденной воды t2 Для удобства пользования формулой при подсчете коэффициент K можно принимать по графику рис. 1-2. Поскольку количество тепла, отданного водой при охлаждении, может быть выражено с помощью одного только коэффициента массоотдачи xV, то оценку охладительного эффекта данного типа оросителя можно производить, пользуясь этим коэффициентом. Оценку охладительного эффекта исследуемого оросителя следует производить в этом случае путем сопоставления полученных коэффициентов массоотдачи (при одинаковой плотности орошения, скорости воздуха в оросителе, его высоте, близких тепловых нагрузках и параметрах наружного воздуха) с их значениями для других типов оросителей, либо путем сопоставления с данными лабораторных исследований. В первом случае такая оценки позволяет выявить эффективный (с точки зрения охлаждения воды) ороситель для целесообразного применения его на практике и широких масштабах. Во втором случае это позволяет оценить правильность гидроаэротермического и геометрического подобия, выполненного в натуре оросителя, по сравнению с лабораторным его образцом. Если отношение  , то следуем считать, что ороситель и водораспределитель выполнены в натуре хорошо. В противном случае выясняются причины неудовлетворительного охладительного эффекта, и намечаются мероприятия по их устранению. Здесь  — натурный коэффициент массоотдачи, кг/(м3·с·кг/кг) [кг/(м3·ч·кг/кг];  — лабораторный коэффициент массоотдачи, кг/(м3·с·кг/кг) [кг/(м3·ч·кг/кг].Подсчет коэффициентов теплоотдачи V производят с целью определения величины отношения V/xV, которая обычно для практической области температур и влагосодержаний воздуха составляет около 1,05 кДж/(кг·°С), т.е. равна, примерно, теплоемкости влажного воздуха1, что служит контролем правильности произведенных замеров и расчетов. __________________ 1 По опытным данным при влажности воздуха < 40% и тепловой нагрузке на градирни (i 4,0 °С) величина отношения V/xV значительно отлична от значения теплоемкости влажного воздуха. Выяснение причины такого несоответствия является специальной задачей, решение которой требует накопления достаточных материалов балансовых испытаний градирен. Определение коэффициента сопротивления градирни производится либо с целью использования полученных результатов для уточнений тепловых расчетов градирни, либо с целью использования полученных результатов для аналогичного типа градирен, но имеющих некоторые конструктивные отличия (высота воздуховходных окон, очертание верхней их входной кромки, тип оросителя, водораспределительной системы и пр.), с последующим применением типовых проектных решениях наиболее удачных конструктивных типов градирен. При проведении балансовых испытаний головных градирен большой производительности, как и при эксплуатационных и приемочных испытаниях, результаты замеров характеризующих параметров и результаты подсчета остальных величин целесообразно записывать в табличной форме (табл. 1-2 и 1-3). Таблица 1-2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
