ПОРЯДОК ПОЛЬЗОВАНИЯ СПОСОБОМ ОЦЕНКИ СОСТОЯНИЯ СЕТЕВЫХ ПОДОГРЕВАТЕЛЕЙ

2.1. Для оценки состояния поверхности нагрева сетевого подогревателя необходимо выполнить измерения следующих величин:

- расхода сетевой воды через подогреватель;

- температуры сетевой воды на входе;

- температуры сетевой воды на выходе;

- давления пара в корпусе подогревателя.

2.2. По усредненным значениям данных измерений, порядок обработки которых приведен в приложении 4 , определяются:

2.2.1. Относительный расход сетевой воды

(1)

где G_И - измеренный расход сетевой воды, т/ч;

G_Н - номинальный расход сетевой воды для данного типа подогревателя (см. графики приложения 1), т/ч.

Расход сетевой воды G_И через пиковый бойлер ПБ определяем при помощи диаграммы (см.рис.3), которая показывает зависимость расхода сетевой воды от степени открытия задвижки С-28 (см.рис.5).

2.2.2. Фактический температурный напор

(2)

где - температура насыщения греющего пара при измеренном давлении, принимается по таблицам теплофизических свойств воды и водяного пара, °С;

- измеренная температура сетевой воды на выходе из подогревателя, °С.

2.2.3. Фактический нагрев сетевой воды в подогревателе ∆t:

(3)

где - измеренная температура сетевой воды на входе в подогреватель, °С.

Рис.3. Зависимость расхода через ПБ от степени открытия задвижки С-28

2.2.4. Расчетный температурный напор (по графику приложения 2 для данного типа подогревателя) для условий, соответствующих режиму при проведении измерений, т.е. при ; ; .

2.2.5. Отношение фактического нагрева к расчетному температурному напору

(4)

2.2.6. Отношение расчетного и фактического температурных напоров

(5)

2.2.7. Степень загрязнения поверхности нагрева β′ (по приложению 3) в зависимости от полученных значений ε, φ и .

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СПОСОБА ОЦЕНКИ
СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТИ НАГРЕВА
СЕТЕВОГО ПОДОГРЕВАТЕЛЯ

Предлагаемый способ оценки состояния поверхности нагрева сетевого подогревателя базируется на сравнении значений фактического, полученного в результате измерений, и теоретического, полученного расчетным путем для чистой поверхности трубного пучка, температурных напоров ( и ).

В практике проектирования и эксплуатации сетевых подогревателей всех типов загрязнение поверхности нагрева трубного пучка учитывается введением коэффициента чистоты (β) к расчетному значению коэффициента теплопередачи (К_р).

Выявляется зависимость между величинами , и β при условии равной тепловой производительности чистого и загрязненного подогревателя с одинаковыми параметрами сетевой воды, но при различных давлениях греющего пара:

(6)

(7)

где Q_р и Q_ф - расчетная и фактическая тепловая производительность, Гкал/ч;

G - расход сетевой воды, т/ч;

t₁ - температура сетевой воды на выходе, °С;

t₂ - температура сетевой воды на входе, °С;

К_p - расчетный коэффициент теплопередачи, ккал/(м²·ч·°С);

F_p - расчетная поверхность нагрева подогревателя, м2;

и - расчетное и фактическое значения среднелогарифмической разности температур пара и сетевой воды, °С;

β - коэффициент чистоты.

Путем преобразований формулы тепловой производительности сетевого подогревателя можно найти зависимость отношения расчетного температурного напора к фактическому ( ) от коэффициента β.

Из условия равной тепловой производительности следует

(8)

После сокращения и раскрытия формулы среднелогарифмической разности температур (∆t_ср) имеем

(9)

где ∆t - нагрев сетевой воды в подогревателе, °С;

и - расчетный и фактический температурные напоры, °С.

После преобразования получаем

(10)

Введя обозначения , имеем

(11)

Коэффициент чистоты β зависит не только от состояния поверхности нагрева подогревателя, но и незначительно от режима его работы, характеризуемого расходом сетевой воды и температурой ее на входе в подогреватель и выходе из него.

Анализ данных теплотехнических расчетов сетевых подогревателей показывает, что в диапазоне изменения температуры сетевой воды на входе в подогреватель в пределах 30 °С на коэффициент β, влияет практически только расход сетевой воды.

На основании данных расчетов получена приближенная зависимость влияния относительного расхода сетевой воды на коэффициент β:

(12)

где - коэффициент чистоты подогревателя при расходе, отличающемся от номинального;

- коэффициент чистоты подогревателя при номинальном расходе сетевой воды;

- относительный расход сетевой воды

(13)

(здесь G_И - измеренный расход сетевой воды, т/ч; G_Н - номинальный расход сетевой воды, указанный на графике расчетных температурных напоров данного типа подогревателя, т/ч); n - показатель степени, равный 0,25 для вертикальных подогревателей и 0,17 для горизонтальных (получен расчетным путем из сопоставления значений β в режимах, различающихся расходом сетевой воды).

4. ОБРАБОТКА ДАННЫХ ИЗМЕРЕНИЙ

Действительное абсолютное давление пара Р (кгс/см2) у заборного отверстия, измеренное пружинным манометром (мановакуумметром), с учетом поправок определяется по формуле

(14)

где Р_м - показание пружинного манометра, кгс/см2;

Р_п - поправка по протоколу тарировки, определяемая по графикам тарировки для соответствующего показания манометра, кгс/см2;

Р_УСТ - поправка на высоту установки манометра - столба воды в соединительной трубке от места присоединения до манометра, кгс/см2:

(15)

(здесь Н_УСТ, Н_П - соответственно отметки установки манометра (по присоединительному штуцеру) и заборного устройства, м);

P_б - барометрическое давление в месте проведения измерений, кгс/см2:

(16)

(здесь В₀ - приведенное к 0 °С показание барометра с учетом поправок по паспорту, мм рт.ст.)

Если при измерении расхода сетевой воды ее температура отличается от расчетной для используемой измерительной диафрагмы, усредненное значение измеренного массового расхода корректируется по формуле

(17)

где G - скорректированное значение массового расхода сетевой воды, т/ч;

G_И - усредненное значение измеренного массового расхода сетевой воды, т/ч;

ρ_и - плотность сетевой воды в месте установки сужающего устройства (диафрагмы) во время проведения измерений, кг/м3;

ρ_Р - расчетная плотность сетевой воды для используемой измерительной диафрагмы, кг/м3.

При невозможности или нецелесообразности в условиях эксплуатации производства переключений в целях измерения расхода через каждый подогреватель в отдельности распределение расходов сетевой воды по двум параллельным ветвям определяется расчетным путем.

Рис.4. Принципиальная схема теплофикационной установки с двумя параллельными основными подогревателями (ОБ-1,2) и одним пиковым подогревателем(ПБ):

1 - сетевой насос;

2 - основной подогреватель;

3 - пиковый подогреватель;

4 - задвижка;

5 - гильза для термометра;

6 - манометр;

7 - измерительная диафрагма.

Расходы сетевой воды по двум параллельно включенным основным или пиковым подогревателям определяются по формулам:

(18)

(19)

где G₁ - расход сетевой воды через первый подогреватель, т/ч;

G_C - суммарный расход сетевой воды через оба подогревателя, т/ч;

t_см - температура смешанной воды после обоих подогревателей, °С;

- температура сетевой воды на выходе из второго подогревателя, °С;

- температура сетевой воды на выходе из первого подогревателя, °С;

G₂ - расход сетевой воды через второй подогреватель, т/ч.

Рис.5. Принципиальная схема теплофикационной установки Ижевской ТЭЦ-2

Расход сетевой воды через пиковый подогреватель с включенной обводной линией определяется по формуле

(20)

где G_п - расход сетевой воды через пиковый подогреватель, т/ч;

G_с - суммарный расход сетевой воды, т/ч;

t_см - температура смешанной воды после врезки обводной линии, °С;

t₂ - температура сетевой воды на входе в подогреватель, °С;

t₁ - температура сетевой вода на выходе из подогревателя, °С.

Определить распределение сетевой воды по трем и более параллельным ветвям при известном суммарном расходе невозможно.