Методика испытании и обработки результатов измерении

Испытания теплоиспользующих установок производятся при номинальной производительности. Перед испытанием необхо­димо произвести тщательный осмотр установки и ликвидиро­вать все выявленные дефекты. Особенно следует обращать вни­мание на исправность конденсатоотводчиков (пропуск пара, скопление конденсата, гидравлические удары и т. д.).

Аппараты непрерывного действия испытываются при уста­новившемся тепловом режиме. Продолжительность испытания теплоиспользующих установок обычно составляет одну рабо­чую смену, но не менее одного технологического цикла. Отсчет показаний измерительных приборов производят через каждые 10 мин, за исключением показаний дифференциальных мано­метров, измеряющих расход пара или жидкости. Показания дифференциальных манометров снимаются через каждые две минуты. В течение опыта следует производить хронометраж всех операций: пуска, остановки, поступления в аппарат мате­риала и выхода готовой продукции. При использовании насы­щенного пара расход его следует определять по количеству конденсата, измеряемого мерной емкостью.

На рис. 11-3 показана мерная калориметрическая емкость, которая позво­ляет определить расход конденсата и его энтальпию. Мерная калориметричес­кая емкость устанавливается после конденсатоотводчика. В нее наливается определенное количество холодной воды (C?i) с температурой t\. Затем в те­чение определенного времени т, отсчитываемого по секундомеру, подается конденсат. Количество воды увеличивается до G₂, температура смеси — до t%. По этим данным определяются расход конденсата (в кг/с) и его энталь­пия (в кДж/кг):

где Кяр—тепловой эквивалент калориметрической емкости (в кДж/К), учи­тывающий затраты тепла, необходимого для нагревания прибора на 1 К;

gi и g2 — масса сосуда и змеевика, кг; С\, с₂ — удельные теплоемкости мате­риала сосуда и змеевика, кДж/(кг-К).

Из сравнения полученного значения энтальпии конденсата с табличным значением энтальпии жидкости при температуре насыщения можно судить о качестве работы конденсатоотводчика. Если (_к=£н, то в конденсате про­летный пар отсутствует; если £_к>»н, то вместе с конденсатом через конден-сатоотводчик прорывается пролетный пар. При i_K<i'_H конденсатоотводчик заливается конденсатом, т. е. недостаточен по производительности или не­исправен.

В результате испытания теплоиспользующих установок после усредне­ния измеренных величин составляют материальный и тепловой баланс ап­парата, а также определяют средний коэффициент теплопередачи.

Для рекуперативных теплообменных аппаратов при теплообмене без из­менения агрегатного состояния уравнение теплового баланса примет вид

где М_и М₂ — массовый расход греющей и нагреваемой жидкости, кг/с; Т\> T"i — температура греющей жидкости на входе в аппарат и на выходе из аппарата, К; с_ь с₂ — удельные теплоемкости греющей и нагреваемой жид­кости, кДж/(кг-К); Т₂, Т₂ — температура нагреваемой жидкости на входе в аппарат и на выходе из него, К; г\_п — коэффициент, учитывающий потери теплоты в окружающую среду; Q — в кВт.

Для рекуперативных аппаратов при теплообмене с конденсацией одного из теплоносителей

где (, i_K — энтальпия греющего пара и его конденсата, кДж/кг; D — расход пара, кг/с. Из уравнения теплового баланса по результатам испытания можно определить г\_п и по нему судить о качестве изоляции. Из уравне­ния теплопередачи Q = kHkt можно определить действительный коэффициент теплопередачи и сравнить его с расчетным.

Обработка результатов испытаний конвективной сушилки с однократ­ным использованием сушильного агента производится в следующей после­довательности.

1. По показаниям психрометра, установленного на входе вентилятора, определяются по t^c₀ и t*₀ (показания сухого и мокрого термометров) пара­метры влажного воздуха.

2. По показаниям психрометра, установленного на выходе из сушилки, по 1^е₂ и t^K₂ определяются параметры влажного воздуха, влагосодержание' а_% энтальпия /₂, парциальное давление р_п и энтальпия пара i_n в воздухе.

3. Количество испаренной влаги (в кг/ч)

л

где Mi — масса влажного материала при входе в сушилку, кг/ч; к»,, из­начальная и конечная влажность материала, %.

4. Масса сухого материала (в кг/ч)

где Ув —расход воздуха, кг/ч; Di — расход пара, кг/ч; f— энтальпия пара, кДж/кг; Гвп, 1"вп — энтальпия воздуха на входе в подогреватель и после него (в кДж на 1 кг сухого воздуха); ('„ — расчетная энтальпия конден­сата при давлении греющего пара, кДж/кг.

6. Тепло (в кВт), отданное в выносном и внутрикамерном подогрева­
телях воздуха

^гДе D\, p₂—-расходы парана выносной и внутрикамерный подогреватели, кг/с; I, i'_K, ("„ — энтальпия пара и конденсата в выносном и внутрикамер­ном подогревателе, кДж/кг; ц_Вп — к. п. д. выносного подогревателя.

7. Расход тепла (в кДж на 1 кг испаренной влаги) в выносном и внут­рикамерном подогревателе

8. Определяются и сравниваются расходы сухого воздуха (в килограм­мах на 1 кг влаги) по балансу тепла и балансу влаги:

где с л. в —удельная теплоемкость влажного воздуха, кДж/(кг-К); Го, Т_у — температура воздуха перед калорифером и после него, К; d₀, d₂ — влагосодержание воздуха перед 'калорифером и воздуха, выходящего из сушилки (в граммах на 1 кг сухого воздуха).

9. Расход тепла на испарение влаги (в кДж/кг)

где i"n — энтальпия водяного пара в воздухе, уходящем из сушилки, кДж/кг; 6i — температура влаги, поступающей с материалом в сушилку, °С.

13. Потеря теплоты с уходящим материалом (в кДж на 1 кг испарен­
ной влаги)

где 0ь 0₂ — температура материала на входе в сушилку и на выходе из нее.

14. Потеря теплоты с транспортными приспособлениями (в кДж на 1 кг
испаренной влаги)

,

где ТИтр —масса транспортных приспособлений, кг; с_тр — удельная тепло­емкость материала транспортных приспособлений, кДж/(кг-К); 0'тр, 0"тр температура транспортных приспособлений при входе и выходе из су­шилки, К.

15. Потеря теплоты в окружающую среду и невязка опыта (в кДж на
1 кг испаренной влаги)

В качестве примера в табл. 11-3 приведена сводная таблица испытаний конвективной сушилки с однократным использованием сушильного агента.

Для теплоиспользующих установок других типов (выпарные аппараты, варочные котлы, ректификационные установки и т. д.) в результате испы­таний также составляются материальный и тепловой балансы, которые поз­воляют судить об эффективности работы аппарата. При испытании следует контролировать работу не только теплообменного аппарата, но и конденсато-отводчиков, конденсаторов, насосов и другого вспомогательного оборудова­ния.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. При каких условиях производятся испытания теплоиспользующих установок?

2. Как устроена мерная калориметрическая емкость?

3. Как определить качество работы конденсатоотводчика?

4. Какие уравнения используются для обработки результатов испыта­ния рекуперативных теплообменных аппаратов?

5. Как определяются параметры влажного воздуха?

6. Какими параметрами характеризуется экономичность работы сушиль­ной установки?

7. Как составить уравнение теплового баланса для однокорпусной вы­
парной установки?

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

1. БакластовА. М. Проектирование, монтаж и эксплуатация теплоис-пользующих установок. М.: Энергия, 1970. 567 с, ил.

2. Котлы паровыенизкого исреднего давления. Руководящий техниче­ский материал. РТМ 24.030.24-72. М.: Министерство тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения, 1972. 41 с, ил.

3. Ляндо И. М.Эксплуатация мазутного хозяйства котельной промышлен­ного предприятия. М.: Энергия, 1968. 150 с, ил.

4. Нечаев Е. В., Лубнин А. Ф.Механические топки. Л.: Энергия, 1968. 310 с, ил.

5. Пеккер Я- Л. Теплотехнические расчеты по приведенным характеристи­кам топлива. М.: Энергия, 1966. 159 с, ил.

6. Правилабезопасности в газовом хозяйстве. М.: Недра, 1980. 166 с.

7. Правила технической эксплуатациитеплоиспользующих установок и тепловых сетей и правила техники безопасности при эксплуатации теплоис­пользующих установок и тепловых сетей. Днепропетровск: Проминь, 1973. 166 с.

8. Рекомендации по применению и эксплуатацииводогрейных котлов теп-лопроизводительностью 4 и 6,5 Гкал/ч. Руководящие указания, вып. 35. Л.: ЦКТИ. 1973. 37 с, ил.

9. Сборник правили руководящих материалов по котлонадзору. Изд. 4-е. М.: Недра, 1977. 480 с, ил.

10. Столпнер Е. Б., Эстеркин Р. И.Наладка и эксплуатация систем газо­снабжения котельных установок. Изд. 2-е. Л.: Недра, 1964. 358 с, ил.

11. Эксплуатация паровых котлови паротрубопроводов. Киев: Техника,

1969. 666 с, ил.

12. Эксплуатация топок скоростного горения системы ЦКТИ при работе на древесных отходах. Руководящие указания, вып. 23. Л.: ЦКТИ, 1969. 28 с.

13. ЭстеркинР. И. Перевод промышленных котлов на газообразное топ­ливо. Л.: Энергия, 1967. 205 с, ил.

14. Эстеркин Р. И. Промышленные парогенерирующие установки. Л.: Энергия, 1980. 400 с, ил.

15. Эстеркин Р. И., Иссерлин А. С, Певзнер М. И.Теплотехнические из­мерения при сжигании газового и жидкого топлива. Изд. 2-е. Л.: Недра, 1981. 422 с, ил.

Аварийная остановка котла 92, 99

------ насоса 134

----- теплоподготовительной установ­
ки 138

------ тягодутьевых машин 130

Авария, ликвидация 178Автоматика безопасности 82, 83 Акт поузловой приемки 11 Амбразуры мазутных топок 63

— оплавление 74

— топок с молотковыми мельницами 48

Ареометр 196

Арматура трубопроводов 149 Асбест листовой 65 Аспиратор 215

Бак мерный 195

— расходный 195
Баланс тепловой 117
Балансовые испытания котла 217

------ теплоиспользующих установок

Балансовый опыт 190

Билы, износ 42

Блочная инжекционная горелка 65

Бункер котлоагрегата 16, 17

— приемный 15

— шлаковый и золовой 117Буровой осмотр 22

Вальцовочное соединение 139 Вентиляция мельницы 46

— топки 83, 165 Весы Вестфаля 196 Взрыв пыли 45 Вибрация 131, 133, 179 Включение дымососа 130 Влажность материала 141

— пара 111

— приведенная 245

— топлива 42 Внутренний осмотр 88, 136 Водоподогревательная установка 137Водоуказательные приборы 80 Водяной экономайзер 102

Возврат уноса, конструкция 35

----- ,эксплуатация 37

Воздух первичный 47, 50, 54, 57 —, распределение 48, 140 Воздухонаправляющий аппарат 55, 63

Воздухоподогреватели 103Воздушный режим топки 84

— тракт 131
Время растопки 86
Вязкость условная 53

Газ,воспламенение 74

— природный 65

— утечки 72
Газовый тракт 131, 179
Газопроводы внутрицеховые 21
Гидравлические удары 83
Горелки блочные инжекционные 65
, испытания 225

--------- , эксплуатация 65

— вертикальные щелевые 70

— горизонтальные щелевые 67

—, изменение производительности 66,

—, очередность зажигания 75

— пылегазовые 72
Горение вибрационное 68
—, режим 87
Градиент влажности 141
Градуировка диафрагм 197

Давление нормальное 186

— пробное 185
Деаэраторы ПО
Деление проб 213
Диаметр сопла 36
Диафрагма 196
Диффузор 128

Документация на тепловое оборудо­вание 9

Дренаж паропроводов 148Дробильное устройство 163 Дробление проб 213 —топлива 213

Естественная циркуляция 87

Емкость мерная 195

Журнал вахтенный 8, 117, 155, 162

— дефектов 8

— наблюдений 194

— щелочения 183

Забрасыватель пневмомеханический

Загорание сажи и уноса 105

Задачи эксплуатации 5

Заземление 130

Закрутка воздушного потока 63

Запальник, расположение 74

Запись показаний 193

Затворы шлаковые и золовые 115

Зола, отложения 112

Золовой баланс 246

— износ поверхностей нагрева 86
Золоуловитель 116
Зольность мазута 64

Измерения расхода 195
------ жидкостей 195

— температур 203 ИзНос бил 42

— золовой поверхностей нагрева 86, 105

— золоуловителей 117

— лопаток 129

— рабочего колеса 129 Изоляция золоуловителей. 117

— мазутопроводов 20

— сушильных установок 140

— тепловых сетей 151

Изоляция теплоиспользующих уста­новок 135

— трубопроводов 148
Инструктаж 7, 10

Испытание газовоздушного тракта 213

— гидравлических сосудов 136

— тепловых сетей 186

— теплоиспользующих установок 135, 186

— горелок с принудительной подачей воздуха 225

— для определения тепловых потерь 188

—на плотность 186

—, обработка результатов 207

—, основные опыты 192

—, подготовка 192

—.предварительные опыты 190, 191,

—, программа 190

— пусконаладочные 176, 178, 185

------ котельных агрегатов 178

------ тепловых сетей 152, 186

------ теплоиспользующих установок

—, расстановка средств измерения 225

— режимно-наладочные 189

— тягодутьевых машин 257

Кавитация 133

Камера пропарочная 144

— теплопровода 150
Канал скреперный 116
Карта режимная 177, 184
Категория трубопроводов 146
Квартование 214

Кирпич шамотный 84 Класс испытаний 239

— точности приборов 218
Комиссия приемочная 185
Комплексное опробование котлов 177,
184

------ теплоиспользующих установок

Компоновка вертикальных щелевых

горелок 70

— горизонтальных щелевых горелок 68

— форсунок 63 Конденсатоотводчик 140 Конденсатор 142

Консервация поверхностей нагрева

Контроль продувки газопровода 23

Коррозия внутренних поверхностей

нагрева 93, 103

— водогрейных котлов 91

— газопроводов 23

— кислородная 110

—конденсатопроводов 151

— межкристаллитная 109

— тепловых сетей 151 Коэффициент избытка воздуха 27, 30, 121

— местного сопротивления 132

— полезного действия 119

— размолоспособности 42

— распределения концентрации 201

— расхода 227

— теплопередачи 22

— трансформации трансформатора 262

Линия подающая теплосети 187

— сгонная экономайзера 103

Мазут, коксование 56, 57, 61

— топочный 53

Манометр дифференциальный 218

— пружинный 219
Материальный баланс 277
Мельницы молотковые 41
-', износ бил 42

------ .опробование 178

------ , остановка 45

------ , производительность 42

------ .эксплуатация 44

Мерные баки 195 Метод фильтрации 216 Методика испытаний 192 Механизация шлакозолоудаления 115 Микроманометр 201 Модернизация оборудования 120 Мощность горелки 225

Наблюдатели 193

Нагрузка котла номинальная 249

— топочного объема 46
Надежность работы пароперегрева­
телей 101

Накипь 109 Напор 201

— средний 202
Направляющий аппарат 128
Напряжение парового объема 111
Наружный осмотр 163

Наряд на работы 138, 153 Насосы мазутные 18, 19

— питательные 81, 133 Неплотности тепловых сетей 151

— труб 87

— фланцевых соединений 139 Неполадки цепных решеток 31 Непрерывная продувка 106 Нормы качества котловой воды 106

Обдувка поверхностей нагрева 113 Обкатка оборудования 178 Обмазка уплотнительная 180 Обмывка поверхностей нагрева 114 Обслуживание водяных экономайзе­ров 103

— воздухоподогревателей 103

— выпарной установки 142

— мазутных форсунок 56, 167

— тепловых сетей 150

— теплоподготовительных установок 137

— топок ТЛЗ 33

— топок шахтных 38 ' Обучение наблюдателей 193

— персонала 7

Обход тепловых сетей 150 Ограждения 130 Окраска трубопроводов 149 Опрессовка газопроводов 25 Опробование вспомогательных меха­низмов 130, 179

Оптимальное распределение нагрузки 122 Опыты основные 190

— прикидочные 190 Освидетельствование сосудов 136 Осмотр котла перед испытанием 192

— оборудования при пуске 165

— тягодутьевых машин 129 Остановка котла 173

— теплоподготовительной установки
138

—топок 168, 173

—центробежного насоса 133 Отбор проб газа 215

----- жидкого топлива 214

----- очаговых остатков 30, 215

----- твердого топлива 211

Ответственный за тепловое хозяйство 5

Отвод продуктов горения 83 Относительный прирост расхода топ­лива 124

Отрыв пламени 169 Отчет технический 176, 185, 194 Охлаждение подшипников 131 Очистка поверхностей нагрева 112 Ошибки систематические 206 — случайные 206

Параллельная работа машин 129 Пароперегреватели 98 —.надежность 101 —, промывка 99

—, регулирование температуры пере­грева 100 Пикнометр 196 Пирометр отсасывающий 204 Питатель приемного бункера 16, 17

— топлива 41, 179 Плита регулирующая 165 Плотность вентилей 107

— газопроводов 22

— мазутного тракта 19

— паровая 183

— теплоиспользующих установок 136, 185

— теплоподготовительных установок 137

Пневматические зонды 201 Пневмомеханический забрасыватель 33

Повреждения- вертикально-цилиндри­ческих котлов 84 —коллекторов горелок 73

— труб поверхности нагрева 87
Подогрев мазута 53
Подогреватели выпарной установки
141

—мазута 19

—пароводяные 137

Подшипники, нагрев 131, 179

— охлаждение 130

— промывка 130

Показатели экономичности котла 119 Помещения топливоподачи 16, 17 Предохранительные взрывные кла­паны 78

— клапаны 77, 137, 184

Приборы водоподогревательной уста­новки 137

— выпарной установки 141

— котла 81

— проверка 82, 84

— ректификационной установки 144
Приведенные характеристики топлива
245

Присадки 13, 20, 104 Присос воздуха 84, 121, 131, 179 Проба топлива лабораторная 213 Проверка знаний внеочередная 7, 155, 162

------ первичная 6

------ периодическая 6, 155, 162

Проверка компенсаторов 187

— приборов 82

— плотности газопроводов 22, 25 Продувка газопроводов 23

— котла непрерывная 106

----- периодическая 106

----- при щелочении 183

Проскок пламени 167 Противоаварийные тренировки 7 Пульсация пламени 64, 68 Пуск котла 83, 87

— системы газоснабжения 23, 155, 163

— тепловых сетей 153

— топливоподачи 17

— трубопроводов 147

Рабочее колесо 128 Располагаемое тепло 238 Распределение нагрузки 122 Растопка топки на газе 74, 163, 168, 172

------ на мазуте 167

------ с молотковыми мельницами 41,

------ системы А. А. Шершнева 51

Расходомер дроссельный 218 Расширение камер экранов 86 Регулирование подачи воздуха 35, 48

— производительности тягодутьевых
машин 128

Режим работы ректификационной ус­тановки 143

— сушки 141 Режимная карта 177, 184 Ремонт аварийный 9, 25

— капитальный 9, 11, 14, 19, 24

— планово-предупредительный 9, 14, 24, 25

— тепловых сетей 10, 152 —топливоподачи 16

— топочной камеры 9

— трубопроводов 147 Репер 76, 86, 146, 183 Рециркуляция воздуха 104

— горячей воды 91

—питательной воды 102

Решетка цепная обратного хода 33

Руководитель бригады 177

Сальник 149

Сепаратор гравитационный 44

— инерционный 44

— магнитный 15

— продувки 107

— центробежный 44 Сепарационные устройства 111

----- ,качество работы 111

Склад топлива базисный 18

— расходный 11

— резервный 11, 12 Слив мазута 13 Сопротивление теплосети 187

— тракта 263

Ступенчатое испарение 111 Суточная ведомость 117 Сушилка конвективная 140 Сушка обмуровки 180

— поверхности нагрева 93

Тарировка сечения 201
Температура воспламенения 43
------ мазута 20

— точки росы 62, 91
Тепловой баланс котла 238

------ сушилки 273

Теплоиспользующие установки 135

------ .окраска 136

Теплосодержание 239

Теплота сгорания 238 Теплохимические испытания 106 Техническая документация 9 Технический отчет 176, 185, 194 Течки пересыпные 17 Толщина слоя 31 Тонкость пыли 44

------ оптимальная 47

Топка механическая 30

— системы В. В. Померанцева 38 А. А. Шершнева 51

— слоевая 31, 33

— с молотковыми мельницами 41, 50

— шахтная 38 Топливо резервное 12, 13 Топливоподача, пуск 17 Точность испытаний 239

— подсчетов 211 Транспортер шлака 116 Тренировки противоаварийные 7 Трубопроводы 145

Тяга естественная 165 Тягодутьевые машины 127

----- .обслуживание 131

----- , осмотр 129

------ , проверка под нагрузкой 130

------ ,регулирование 128

Удельный расход тепла 186, 268 Указатель уровня воды 82 Упаривание раствора 142 Уплотнение узлов обмуровки 121, 180 Управление дистанционное 130 Упрощенная методика С. Я. Корниц-кого 245

------ М. Б. Равича 242

Утечки воздуха 180

— газа 22

Факел длина 67

—, расположение 48, 49, 97

—, удар 87

—,устойчивость 64

Фильтры грубой очистки 19

— тонкой очистки 19

Фланцевые соединения, обтяжка 183

Фланцевые соединения, плотность 183

Флегма 143

Форсировка топки 27, 65, 75, 90

Форсунки 54, 56

—, компоновка 63

Фосфатный режим 109

Характеристика напорная 127, 258

— регулировочная 227

— сети 127 Хозяйство мазутное 12

— тепловое 5

— топливное 11

Хранение жидкого топлива 13

— проб топлива 213

— твердого топлива 12

Циклон выносной 95 Циркуляция воды естественная 85

------ , нарушения 87, 98

----- при пуске тепловых сетей 186

— паровоздушной смеси 144

— частиц топлива 51

Шаблон отбора проб 213 Шахтно-мельничные топки 41, 50

------ , воздушный режим 48

------ , выбор тонкости помола 47

------ , испытания 218

------ , обслуживание 50

Шиберы 83

Шлакозолоудаление 115

Шлам 109

Штабель 12, 155, 162

Шурфовой осмотр газопроводов 23

----- тепловых сетей 151

Щелочение котла 182

Эксплуатация арматуры 88

— взрывных клапанов 78

— водогрейных котлов 89

— водяных экономайзеров 102

— воздухонаправляющих аппаратов 63

— выпарных установок 141

— газовых горелок 65

— газопроводов 21, 25

— газорегуляторных установок 23, 155, 163

— золоуловителей 117

— мазутных форсунок 53

— пароводогрейных котлов 89

— паровых котлов 84

— пароперегревателей 99

— питательных насосов 133

— пропарочных камер 144

— резервуаров 13, 14

— ректификационных установок 143 е- систем мазутоснабжения 18

— систем топливоподачи 14

— скребковых транспортеров 16

— скреперных установок 115

— теплового хозяйства 5 Эксплуатация теплоподготовительных установок 137

— топочных устройств 27

— центробежных насосов 133
Этапы наладочных работ 177