Испытания тягодутьевых машин и газовоздушного тракта
Качество работы тягодутьевых устройств в значительной мере влияет на показатели работы котельного агрегата, поэтому их наладка и испытание, а также выявление сопротивлений газового и воздушного тракта являются весьма сущест-
![]() |
венными в общем комплексе наладочных работ котельных установок.
Испытания тягодутьевых устройств разделяются на эксплуатационные и полные. Эксплуатационные испытания проводятся для выявления соответствия установленных тягодутьевых машин потребности котлоагрегата в тяге и дутье и для определения удельных расходов электроэнергии на тонну вырабатываемого пара. Полные испытания тягодутьевых машин проводятся для проверки гарантийных и расчетных параметров, выданных заводом-изготовителем. Полные испытания наиболее точно могут быть выполнены на специальном стенде. При установке дымососа (или вентилятора) в тракте полные испытания могут быть проведены только на остановленном котле, но с меньшей точностью, чем на испытательном стенде.
Испытания газового и воздушного тракта производятся при работе котла и могут быть совмещены с эксплуатационными ис-
пытаниями дымососа (или вентилятора). Для построения кривых, характеризующих сопротивление газового и воздушного тракта, испытания обычно проводятся при пяти-шести режимах в возможно более широком диапазоне изменения производительности котельного агрегата.
Для испытаний тягодутьевых машин и газовоздушного тракта необходимо подготовить следующие средства измерения: пневмометрические трубки, U-образные манометры, наклонные тягомеры, микроманометр, барометр, стеклянные термометры, термопары с вторичным прибором и переключателем на несколько точек.
Тягодутьевые машины и газовоздушный тракт котельного агрегата до начала испытаний должны быть внимательно осмотрены с последующим устранением выявленных дефектов и неисправностей. На остановленном котле осматривают: все шиберы газового и воздушного тракта и их приводы, направляющие аппараты тягодутьевых машин, рабочие лопатки дымососа (или вентилятора), зазоры между рабочим колесом и направляющим воротником всасывающего патрубка дымососа (или вентилятора), проверяют чистоту поверхностей нагрева по тракту продуктов горения. Кроме того, до начала испытаний следует устранить все неплотности газового и воздушного тракта. Шиберы газового и воздушного тракта должны плотно закрываться, а их крайние положения — соответствовать расположению рукояток привода. Лопатки направляющих аппаратов дымососа (или вентилятора) при полном открытии должны устанавливаться параллельно геометрической оси потока. На рис. 10-23, а показана схема расстановки средств измерения при полных испытаниях дымососа, а на рис. 10-23, б — вентилятора на остановленном котле. Измерение расхода продуктов горения (и воздуха) обычно производится пневмомет-рическими трубками, которые желательно устанавливать на прямых, наиболее длинных участках тракта. При испытании дымососов расход газов следует измерять не ближе чем в 3 м от входа в рабочее колесо или в дымовую трубу. Измерение расхода при испытании вентилятора наиболее удобно производить во всасывающем воздухопроводе, забирающем воздух из верхних зон котельного цеха. Измерение расхода воздуха после воздухоподогревателя не рекомендуется из-за наличия в последнем утечек. При работе двух вентиляторов на общий тракт и полном испытании одного из вентиляторов второй должен быть отсоединен заглушкой. Изменение производительности машины осуществляется только шибером при полностью открытом направляющем аппарате. Если шибер отсутствует, то его приходится устанавливать на время испытаний, так как при регулировании производительности машины направляющим аппаратом невозможно снять ее напорную характеристику. Это обусловлено тем, что направляющий аппарат расположен в непосредственной близости от рабочего колеса, поэтому правильно
9* |
измерить статический напор на входе в дымосос (или вентилятор) невозможно. Если измерять статический напор перед направляющим аппаратом, то при регулировании им производительности машины будет измерен напор на всасывающей сто-
роне дымососа (или вентилятора) совместно с сопротивлением направляющего аппарата.
Испытания машины обычно производятся для 6—8 режимов в возможно более широком диапазоне ее производительности. При испытании дымососов не всегда удается полностью открыть шибер из-за перегрузки электродвигателя вследствие работы
дымососа на холодном воздухе. Для каждого режима, создаваемого фиксированным положением шибера, производятся измерения.
Для измерения мощности, потребляемой электродвигателем, применяют схему двух ваттметров, показанную на рис. 10-24. Для каждого режима отсчеты показаний приборов производят через каждые две минуты. Мощность электродвигателя можно также измерить проверенным счетчиком по числу оборотов якоря за определенное время.
Обработка результатов испытания машины заключается в определении для каждого режима ее производительности, полного напора и к. п. д. Рекомендуется следующий порядок обработки опытных данных.
1. Рассчитывается действительная плотность воздуха (в кг/м3)
где t — температура воздуха при испытании, °С; Ра — атмосферное давление, Па; ст — статическое давление в месте измерения расхода (знак плюс при давлении выше атмосферного, минус при давлении ниже атмосферного), Па; рн — плотность воздуха при нормальных условиях, кг/м3.
2. Определяется средний динамический напор при измерении пневмометрической трубкой: в круглом сечении по формуле (10-6), в прямоугольном сечении по формуле (10-8). По среднему динамическому напору рассчитывается средняя скорость по формуле (10-9) или (10-10).
3. Рассчитывается расход (в м3/ч) воздуха (производительность машины)
V = ЗбООFwcp (Ю-55)
где йуср — средняя скорость, рассчитанная в п. 2; F — площадь поперечного сечения газовоздухопровода в месте измерения динамического напора, м2.
4. Рассчитываются динамические напоры (в Па) на входе
в машину и на выходе из машины в сечениях измерения стати
ческих напоров:
Яд =----- Кр!---- . (Ю-56)
#д = _0---------- , (Ю-57)
А 2(3600F")2 ~
где V — расход воздуха, м3/ч; F', F" — площади сечения соответственно в месте измерения статического напора при входе в машину и при выходе из нее, м2.
5. Определяется полный напор (в Па) на входе в машину
и на выходе из нее:
где
Й'ст, Я°т —статические напоры, измеренные при входе в машину и на выходе из нее (Н'ст и Н"ст при давлении выше атмосферного имеют знак плюс, при разрежении — минус), Па.
6. Определяется полный напор, создаваемый машиной,
7. Полный напор (в Па), создаваемый машиной, и мощность
(в кВт), потребляемая электродвигателем, приводятся к условиям, указанным в каталоге (температура продуктов горения
для дымососов и воздуха для вентиляторов):
где t — температура воздуха при испытании, °С; ^Кат — температура воздуха или продуктов горения, принятая в заводском каталоге машины, °С; N — мощность, потребляемая электродвигателем машины, кВт.
Мощность (в кВт), потребляемая из сети электродвигателем, при измерении методом двух ваттметров (рис. 10-23) определяется по формуле
где Ки — коэффициент трансформации трансформатора напряжения; Ki — коэффициент трансформации трансформатора тока; с — цена деления на шкале ваттметра, Вт; ть т2 — показания ваттметров.
При измерении мощности (в кВт), потребляемой от сети, посредством счетчика, расчет производится по формуле
где А — постоянная счетчика; п — число оборотов счетчика в течение времени т, выраженного в секундах; z — продолжительность опыта, ч.
8. Определяется к. п. д. установки и к. п. д. дымососа (или вентилятора):
где т)э — к. п. д. электродвигателя, принимается по каталогу в зависимости от его загрузки (для большинства двигателей, устанавливаемых для привода дымососов или вентиляторов, колеблется от 0,79 до 0,94, причем меньшее число принимается при работе с загрузкой, равной 26 % номинальной).
В табл. 10-20 в качестве примера приведены результаты испытания дымососа на остановленном котле в соответствии со схемой измерений, показанной на рис. 10-23, а.
При испытании газового тракта необходимо измерять: статический напор в топке, за котлом, после водяного экономайзера и воздухоподогревателя, перед дымососом и за ним, содержание RO2 и RO2 + O2 в тех же точках,, за исключением топочной камеры. Расход продуктов горения измеряется в одном сечении (желательно перед дымососом или после него). •
При испытании воздушного тракта измеряются: расход воздуха, подаваемого вентилятором, и расход воздуха в отдельных ответвлениях тракта, температура и статический напор на входе в вентилятор и после него, перед воздухоподогревателем и за ним, после шиберов, регулирующих поступление воздуха в топочную камеру. На рис. 10-25 показана схема расстановки средств измерения при испытании воздушного тракта, а в табл. 10-21 приведен пример результатов испытания.
Сопротивление каждого элемента тракта определяется как разность полных напоров на входе и на выходе этого элемента. С достаточной для практики точностью сопротивление отдельных элементов газового и воздушного трактов может быть определено по разности статических напоров в начале исследуемого участка и на выходе из него. Это допускается в тех случаях, когда площади сечения газовоздухопроводов в местах
![]() |
![]() |
![]() |
измерения статических напоров примерно равны или отличаются друг от друга не более чем на 30 % при скорости движения потока в меньшем сечении до 10 м/с.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Каково устройство мерных баков, применяемых для измерения расходов?
2. В чем заключается методика обобщенной градуировки сужающих устройств?
3. В чем заключается методика определения скоростей пневмометрической трубкой?
4. Какие погрешности наблюдаются при измерении температуры продуктов горения?
5. Каковы правила отбора и разделки проб твердого топлива и очаговых остатков при испытании?
6. Какие параметры необходимо определять при испытании газовых горелок?
7. Какие основные правила испытания инжекционных горелок полного предварительного смешения?
8. Как определяется расходная характеристика газовой горелки?
9. Как снимается регулировочная характеристика горелки с принудительной подачей воздуха?
10. Какие предварительные опыты необходимо провести при испытании котельных агрегатов и для чего?
11. По каким признакам можно выявить ошибки газового анализа?
12. Как производится первичная обработка результатов наблюдений?
13. Как производится составление теплового баланса и расчет отдельных потерь по упрощенным методикам при сжигании твердого, жидкого и газообразного топлива?
14. В чем заключаются и как проводятся эксплуатационные испытания тягодутьевых машин?
15. В чем заключаются полные испытания дымососов и вентиляторов?
ГЛАВА ОДИННАДЦАТАЯ
РЕЖИМНАЯ НАЛАДКА ТЕПЛОИСПОЛЬЗУЮЩИХ УСТАНОВОК
11-1.СХЕМЫ УСТАНОВКИ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯПРИ ИСПЫТАНИИ
Основной целью наладки теплоиспользующих установок является выбор оптимальных режимов работы, при которых обеспечивается высокое качество продукции, максимальная производительность установки и минимальный расход тепла и других видов энергии.
Режимно-наладочные испытания теплоиспользующих установок состоят из серии балансовых и упрощенных опытов. В результате режимной наладки удается выявить соответствие эксплуатационных показателей установки проектным, проанализировать экономические показатели и разработать рациональные энерготехнологические режимы. Перед наладкой должна быть
![]() |
составлена программа испытаний и разработана схема установки средств измерения.
При балансовых испытаниях теплоиспользующих установок составляют тепловой и материальный балансы, а при упрощенных ограничиваются определением удельного расхода тепла на единицу выпускаемой продукции.
При испытании теплоиспользующих установок производятся измерения количества и качества материала (продукта) в начальной и конечной стадиях процесса, количества и параметров теплоносителя, температуры поверхности элементов обору-
![]() |
![]() |
дования и других параметров, характеризующих технологический процесс в промежуточных стадиях.
На рис. 11-1 показана схема измерений при балансовых испытаниях рекуперативного теплообменного аппарата поверхностного типа непрерывного действия при протекании процессов без изменения и с изменением агрегатного состояния одного из теплоносителей, а в табл. 11-1 дана краткая характеристика применяемых средств измерения.
На рис. 11-2 показана схема измерений при испытании конвективной сушилки с однократным использованием сушильного агента, а в табл. 11-2 приведены характеристики применяемых средств измерения.