Характеристика циркуляционного тракта при блочной схеме водоснабжения

13.1. Характеристика тракта определяет напор, который должен создавать насос для подачи через конденсатор заданного количества воды. Необходимый напор складывается из геодезического подъема воды Н_геод и гидравлических сопротивлений отдельных участков тракта, зависящих от расхода воды, протекающей через эти участки. На рис. 5 схематически показан продольный разрез блочной схемы водоснабжения (прямоточная, водохранилища-охладители); при блочной схеме водоснабжения конденсаторов турбоустановки подача воды в конденсаторы обеспечивается двумя насосами (каждый из насосов работает на половину конденсатора или на один из конденсаторов, если турбоустановка имеет два конденсатора). Схема симметрична, и для получения характеристики тракта достаточно проведения испытания одной половины системы водоснабжения.

13.2. Для выявления соответствия полученной характеристики тракта оптимальной (с минимальными потерями давления по тракту) целесообразно определить гидравлические сопротивления отдельных участков тракта, сравнить их с расчетными или с данными предыдущего испытания при оптимальном состоянии тракта. Для этого необходимо организовать ряд измерений давления по тракту.

Рис. 5. Поперечный разрез тракта циркуляционной воды блочной схемы водоснабжения:

1 - водозаборный ковш; 2 - очистные сооружения (грубые решетки, вращающиеся сетки);

3 - аванкамера; 4 - циркуляционный насос; 5 - напорный водовод; 6 - конденсатор;

7 - сливной водовод с запорным органом (затвор, задвижка); 8 - сифонный колодец;

9 - закрытый сливной канал; 10 - переливной порог; 11 - открытый сливной канал;

НПУ -нормальный проектный уровень; точки измерения по тракту: а, б, и, л - уровень,

в, г, д - давление, е, (д) - разрешение

13.3. Тракт воды, подаваемой насосом, может быть разбит на следующие участки, гидравлическое сопротивление которых зависит от расхода воды через них:

участок а - б - очистные сооружения (грубые решетки, вращающиеся сетки); гидравлическое сопротивление D Н_о.с зависит от расхода воды и загрязненности сеток;

участок в - г - напорный водовод, сопротивление D H_вв;

участок г - д - конденсатор, сопротивление D Н_к;

участок д - ж - сливной водовод, сопротивление D Н_сл;

участок ж - к - закрытый водовод, сопротивление D Н_з.к;

переливной порог - толщина слоя воды на пороге D Н_сл.п.

Следует отметить, что в ряде случаев сифонный колодец 8 (см. рис. 5) совмещается с камерой переливного порога и тогда после порога идет открытый канал или закрытый канал со свободным сливом неполным сечением. Применяются также схемы с общим закрытым каналом, к которому подключаются сливы из однозначных половин конденсаторов всех турбоустановок, а общий переливной порог расположен в конце канала; в этом случае предусматриваются сифонные колодцы у каждого конденсатора (половины конденсатора) и два закрытых канала.

Принципиального различия методики определения характеристики тракта при различных схемах слива не имеют.

13.4. Для определения гидравлических характеристик тракта в целом и отдельных его участков необходимо провести следующие подготовительные работы (применительно к схеме рис. 5 с осевым или диагональным циркуляционным насосом.).

13.4.1. Установить мерные рейки с ценой деления шкалы 1 см в точках а, б, и, л.

13.4.2. Определить (по чертежам проекта, реперным точкам) отметки в точках в, г, д, е, к, а также нулей шкал в точках а, б, и, л по отношению к отметке, принятой в технической документации за нулевую (уровень моря и т.д.).

13.4.3. Организовать измерение давления с помощью проверенных пружинных манометров или ртутных манометров в точках в, г, д. Прибор должен быть расположен ниже точки присоединения, а импульсные трубки заполнены водой. При применении ртутных манометров, что обеспечивает большую точность измерения, давление в точке присоединения импульсной трубки рассчитывается, как показано на рис. 6.

Примечание. В точке д может быть разрежение, способ измерения которого приведен в 13.4.4.

13.4.4. Организовать измерение разрежения в точке е (д) с помощью проверенного пружинного мановакуумметра или ртутного вакуумметра. Прибор должен быть расположен выше точки присоединения и снабжен продувочной линией (рис. 7).

Рис. 6. Измерение давления в точке г с помощью ртутных приборов:

H_г = 0,0131 h_г - D h_г м вод. ст. (импульсная трубка заполнена водой);

h_г - измеряется в мм рт.ст.; D h_г - измеряется в м;

1 - трубопровод входящей охлаждающей воды

Рис. 7. Измерение разрежения в точке е (д) с помощью ртутного вакуумметра:

V_e = 0,0136 h_е, м вод. ст.; h_е - измеряется в мм рт.ст.;

1 - верхняя часть сливной водяной камеры конденсатора

13.4.5. Организовать измерение перепада давлений на сегментной диафрагме с помощью П-образного дифманометра.

13.4.6. Переключить на время испытания циркуляционной системы отводы воды на собственные нужды и на масло- и газоохладители на напорный водовод второго конденсатора (второй половины).

13.4.7. Перед испытаниями необходимо провести очистку сороудерживающих решеток и вращающихся сеток насосной станции, трубных досок и трубной системы конденсатора, обеспечить полное открытие запорного органа на сливной линии конденсатора, по возможности очистить от мусора и ила напорные и сливные водоводы и наладить нормальное действие сифона системы водоснабжения.

Полученные при таких условиях результаты - гидравлическая характеристика тракта и отдельных его участков - позволят в дальнейшем контролировать в процессе эксплуатации состояние тракта циркуляционной воды в целом и отдельных его участков и назначать мероприятия для устранения обнаруженных дефектов.

13.5. Испытание для определения характеристики тракта целесообразно совместить с испытанием циркуляционного насоса. При этом точки максимальной подачи насоса при различных углах установки лопастей, соответствующие режиму с полностью открытым запорным органом на сливе воды из конденсатора, будут являться одновременно и точками характеристики тракта циркуляционной воды. По этим точкам, включая также точку на оси ординат при подаче на отметке Н_геод, может быть построена характеристика тракта, в том состоянии, в котором он находился в период испытания насоса (с учетом степени засорения водоводов и трубных досок конденсатора, загрязнения конденсаторных трубок, степени использования сифона системы водоснабжения).

13.6. Во время испытания циркуляционной системы фиксируются следующие показания измерительных устройств:

уровень воды - в точках а, б, и, л;

давление воды - в точках в, г, д;

разрежение - в точке е (д);

расход воды по расходомерному устройству (сегментной диафрагме) - в напорном водоводе.

Показания измерительных устройств регистрируются в процессе проведения опыта с интервалом в 5-10 мин. Продолжительность опытов должна быть такой, чтобы было обеспечено не менее десяти записей в течение одного опыта.

13.7. Геодезическая высота подъема воды Н_геод (м) определяется как разность отметок верхней кромки переливного порога (точка к) и уровня в приемном ковше источника водоснабжения (точка а).

13.8. Гидравлическое сопротивление отдельных участков в зависимости от расхода воды в каждом из опытов определяется следующим образом (см. рис. 5):

13.8.1. Сопротивление очистных сооружений (м вод.ст.) равно разности отметок уровней в точках а, б.

D Н_о.с = Н_а-б.

13.8.2. Сопротивление напорного водовода (м вод.ст) равно разности измеренных напоров в точках в, г (Н_в, Н_г) плюс разность отметок точек в, г с получающимся при алгебраическом вычитании отметок знаком:

D Н_вв = Н_в – Н_г + Н_в-г.

13.8.3. Сопротивление конденсатора (м вод.ст.) равно:

D Н_к = Н_г – Н_д + Н_г-д - при избыточном давлении в точке д;

D Н_к = Н_г + V_д + Н_е-д - при разрежении в точке д;

где Н_е-д - разность отметок точек г, д с получающимся при алгебраическом вычитании знаком.

Примечание. Точки измерения г, д обычно располагают на одном уровне; тогда третий член уравнения отпадает.

13.8.4. Сопротивление сливной линии (м вод.ст.) при полностью открытом запорном органе определяется как разность высоты теоретического сифона и фактического разрежения в точке е - V_e:

D Н_сл = Н_е-и – V_е,

где Н_е-п - разность отметок точек е, и.

13.8.5. Сопротивление сливного закрытого канала (м вод.ст.) определяется как разность уровней в точках и, л:

D Н_з.к = Н_и-л.

13.8.6. Высота слоя воды на пороге (м вод.ст.) определяется как разность отметок точки л и верхней кромки порога к:

D Н_сл.п = Н_л-к.

Толщина слоя воды на пороге, измерение которой представляет известные трудности из-за неровности кромки порога и бурления воды, может быть определена расчетным путем по формуле

,

где Q - расход воды, м³/с;

в - длина кромки порога, м.

Примечание. При одном общем переливном пороге в конце открытого канала величина Q должна равняться сумме расходов воды, поступающих перед переливным порогом в канал от конденсаторов всех турбоагрегатов электростанции.

13.9. Суммарная гидравлическая характеристика тракта охлаждающей воды конденсаторов для блочной схемы со свободным сливом воды в источник водоснабжения показана на рис. 8.

Рис. 8. Гидравлическая характеристика тракта циркуляционной воды при блочной схеме водоснабжения (см. рис. 5)

Гидравлическое сопротивление системы (м вод.ст.) равно

Н_г = Н_геод + D Н_о.с + D Н_вв + D Н_к + D Н_сл + D Н_з.к + D Н_сл.п.

По характеру эта кривая близка к параболе, пересекающей ось ординат на высоте Н_геод.

13.10. Целесообразно до построения суммарной характеристики построить зависимости гидравлических сопротивлений отдельных участков тракта от расхода воды и провести по опытным точкам усредняющие кривые, ординаты которых использовать для построения суммарной характеристики тракта.

При построении суммарной гидравлической характеристики тракта надо иметь в виду, что в нормальных условиях эксплуатации системы водоснабжения из напорных водоводов до конденсаторов отводится вода на собственные нужды (масло- и газоохладители, водоструйные эжекторы и др.) со сбросом воды или в сливную линию после конденсаторов или непосредственно в сифонный колодец или закрытый канал. Поэтому для построения суммарной гидравлической характеристики тракта значения сопротивлений отдельных участков должны сниматься с кривых при расходе воды через данный участок, учитывающий расход воды, отводимой на собственные нужды. Так, например, расход воды через конденсатор будет равен подаче насоса за вычетом расхода на масло- и газоохладители, а для турбоагрегатов К-300-240 ЛМЗ - за вычетом также и расхода рабочей воды водоструйных эжекторов.

Дата добавления: 2015-07-02