Испытание тепловых сетей

При приемке в эксплуатацию вновь сооруженных тепловых сетей, а также для проверки состояния действующих сетей проводятся их испытания. Целью испытаний обычно служат:

· проверка работы и выявление дефектов оборудования при наиболее напряженных гидравлических и тепловых режимах;

· определение технических характеристик, необходимых для нормирования показателей тепловых сетей, насосных подстанций, а также – для разработки наиболее рациональных режимов работы СЦТ;

· контроль фактических технических показателей состояния и режимов работы тепловой сети и элементов ее оборудования, выяснение причины их отклонения от расчетных или ранее установленных опытных значений.

Основные виды испытаний:

· гидравлические: на прочность и герметичность (плотность), на гидравлическое сопротивление (потери давления) отдельных элементов СЦТ;

· тепловые: на максимальную температуру теплоносителя и на тепловые потери.

Гидравлические и тепловые испытания обычно проводятся раздельно для создания условий, способствующих большей точности измерений.

Испытания на прочность и герметичность проводятся как на отдельных участках, так и на всей сети в целом. При проведении таких испытаний должны быть надежно отключены абонентские установки, испытания которых должны проводиться отдельно.

При испытаниях на прочность и герметичность участков вновь смонтированных трубопроводов вместе с арматурой создается пробное давление, превышающее рабочее на 25%.

Пробное давление поддерживается в течение короткого периода времени (обычно 15 мин), а затем снижается до рабочего. Результаты испытания признаются удовлетворительными, если после установления рабочего давления его снижение не превышает 10% за 2 ч.

Для определения утечки воды из испытуемого участка сети используется метод сравнения времени естественного падения давления (при обычных условиях) со временем падения давления на такое же значение при искусственном спуске воды.

Испытание проводится в следующей последовательности. Сначала определяется время z₁, с, естественного падения давления в испытуемом участке трубопровода на некоторое значение Dр. Давление в трубопроводе вновь повышается до первоначального, и измеряется время z₂, с, при падении давления на такое же значение Dр, но при спуске из трубопровода некоторого количества воды W, л, в мерный бак.

При однозначной зависимости темпа падения давления от утечки

,

откуда

.

Найденное значение V_y , л/с, количественно характеризует герметичность испытуемого участка сети при условии, что перед испытанием из него тщательно был удален воздух через воздушники, чем было исключено влияние упругой воздушной среды на темп падения давления в трубопроводе.

Определение гидравлического сопротивления предназначено для оценки фактических гидравлических сопротивлений s отдельных участков тепловой сети и водоподогревательных установок ТЭЦ. Начальный этап этих испытаний заключается в определении высотных (геодезических) отметок характерных точек сети, на которых установлены измерители давления (манометры). Высотные отметки оси испытываемого трубопровода обычно определяются по данным инструментальной нивелировки или специальным испытанием в статическом состоянии системы, т. е. при отсутствии циркуляции воды в сети.

В этом случае за отметку «нуль» принимают положение манометра, показывающего наибольшее давление р_о.

Высотная отметка Z, м, любой другой точки трубопровода со статическим давлением р, Па, определяется по формуле

,

где r – плотность воды в трубопроводе, кг/м³; g = 9,81 м/с².

Падение давления Dр на любом участке водяной тепловой сети при гидродинамическом режиме можно вычислить как

,

где Dр – падение давления между точками 1 и 2 по ходу теплоносителя, Па; р₁, р₂ – показания манометров в точках 1 и 2, Па; Z₁, Z₂ – высотные отметки точек 1 и 2, м.

Для повышения точности измерений целесообразно устанавливать на испытуемом участке максимально возможный расход воды.

Испытание на тепловые потери осуществляются для проверки эффективности тепловой изоляции теплопроводов и установления исходных показателей для расчета тепловых потерь сети.

Испытания на тепловые потери должны проводиться при установившемся тепловом режиме. Поэтому их целесообразно осуществлять сразу после окончания отопительного сезона, когда грунт вблизи теплопровода прогрет, благодаря чему снижается продолжительность испытаний. Если до испытаний тепловая сеть длительно не работала, то необходимо предварительно вывести ее на установившийся тепловой режим посредством длительного (до стабилизации тепловых потерь) поддержания температуры, намечаемой для проведения испытания. Тепловые потери, кДж/с, испытуемого участка водяной тепловой сети равны

где V – объемный расход теплоносителя, м³/с; Dр – потеря давления на участке, кПа; t₁, t₂ – температура теплоносителя в начале и конце участка, °С; с_р – теплоемкость воды, кДж/(кг • °С); r – плотность воды, кг/м³.

При этом учитывается компенсация теплопотерь за счет изменения энтальпии теплоносителя и за счет работы трения, превращаемой в теплоту.