Исследование работы воздушно-конденсационных установок паротурбинных ТЭС при неравномерном теплоотводе (стр. 11 )

Рисунок 3.4 Общий вид установки для исследования распределения потоков пара

Рисунок 3.5 Рабочий участок установки для исследования распределения потоков пара

Таблица 3.1 Перечень измеряемых параметров

п/п	Наименование параметров	Обозначение	Тип прибора	Класс точности или погрешность
1	Давление пара на входе в рабочий участок, кгс/cм2	Р1	МО-2,5	2,5
2	Температура пара на входе в рабочий участок, 0C	t1	ТХК + ТРМ-138	0,5
3	Давление пара на выходе, кгс/cм2	Р2	МО-2,5	2,5
4	Температура конденсата на выходе, 0C	t2	ТЛ-2, ТЛ-3	0,2
5	Температура воздуха на входе, 0C	tВ1	ТЛ-2	2%
6	Температура воздуха на выходе, 0C	tв2	ТЛ-2	2%
7	Время заполнения емкости	ф	секундомер – 2 шт.	0,1 сек
8	Температура стенки труб, 0C	tcт	ТХК + ТРМ-138 (16 точек)	0,5
9	Перепад давлений воздуха на поверхности теплообмена	∆P	U-образный манометр	1 мм в. ст.
10	Расход конденсата	Gк	объемный способ – 5 точек	2,5
11	Барометрическое давление, мм. рт. ст.	В	анероид	0,4

3.1.5 Состав электрооборудования

В состав электрооборудования входят следующие элементы:

- парогенератор;

- ЛАТР;

- измерительная линия: термопары ТХК и ТРМ-138

- двигатель асинхронный типа АИР 100L4АУ3, переменного тока частотой 50 Гц; напряжением 380 В.

Методика проведения эксперимента
Подготовка к работе

3.2.1.1 Перед началом опытов необходимо убедиться в том, что установка собрана в соответствии с технической документацией, все приборы исправны и подключены к заданным точкам измерений.

3.2.1.2 Парогенератор заполнить водой на ѕ объема, проверить наличие заземления.

3.2.1.3 Подать напряжение 220 В на заданное количество ТЭНов и ЛАТР, установить на ЛАТРе расчетное напряжение, подать питание на ПК и ТРМ-138.

3.2.1.4 Включить вентилятор и шибером на выходе установить заданное значение перепада давления воздуха на теплообменнике, убедиться в равном перепаде давления в шести точках измерения температуры охлаждающего воздуха после прохождения трубок.

3.2.1.5 Приступить к испытаниям после начала кипения воды в парогенераторе и стабилизации теплового режима (неизменность показаний температур на ТРМ-138).

3.2.1.6 Установить мерную емкость под точками слива конденсата.

3.2.2 Проведение измерений

3.2.2.1 При заданной мощности парогенератора и расходе воздуха через рабочий участок необходимо стабилизировать тепловой режим. Признаком стабилизации служит постоянство показаний термометров на выходе воздуха из рабочего участка.

3.2.2.2 После стабилизации теплового режима подставить емкость под точки слива конденсата и засечь время начала заполнения по секундомеру для каждой емкости отдельно.

3.2.2.3 Работать на режиме 10-15 мин с записью показаний каждые 3-4 мин.

3.2.2.4 Последовательно извлечь заполненные емкости, одновременно засечь время по секундомеру.

3.2.2.5 Установить новый режим по программе испытаний, и повторить цикл по пп. 3.2.2.1-3.2.2.4.

3.3. Методика обработки экспериментальных данных

Количество конденсата, образовавшегося в трубе, определяется по времени фi заполнения емкости объемом Vi

, кг/с                                                                                (3.1)

где с – плотность конденсата в емкости.

Количество тепла, выделившегося в процессе конденсации i-той трубы с учётом переохлаждения конденсата:

qi=gi(r+∆h), кВт,                                                                        (3.2)

где ∆h – переохлаждение конденсата при температуре на выходе t2.

Суммарный теплосъем трубок конденсатора

,                                                                                (3.3)

Средняя температура воздуха на выходе

                                                                               (3.4)

Расход воздуха по тепловому балансу

                                                                       (3.5).

Среднее значение коэффициента теплопередачи, приведенного к наружной поверхности труб

,                                                                                (3.6)

где F=0,211 м2 – поверхность теплообмена трубного пучка.

Значение k (по 3.6) следует признать объективным показателем интенсивности теплообмена при значительных расходах пара, когда имеет место парение из всех труб. Однако в случае конденсации не по всей длине эта величина весьма условна.

3.5 Определение погрешностей измерений

Расчёт погрешностей произведён на основе [40, 41].

Количество образовавшегося конденсата определялся объёмным способом. Учитывая что класс точности используемой мензурки составляет 2,5 (в данном случае является абсолютной погрешностью измерения, не зависящей от полученного на приборе показания), а верхний предел шкалы составляет 100 мл, получим:

                       (3.7)

Следовательно, абсолютная погрешность определения объёма образовавшегося конденсата не превышает значение 2,5 (мл).

Согласно паспорту термометров, используемых для определения температуры охлаждающего воздуха на входе и выходе из рабочего участка, постоянной остаётся относительная погрешность, которая в нашем случае равна 2% (от полученного на приборе значения). Погрешность определения температуры воздуха (без учёта погрешности цены деления) определим как:

                       (3.8)

Приняв за показание прибора максимальное значение, получим:

Приняв приборную погрешность секундомера для опредления времени заполнения ёмкостей конденсатом равной 0,1с (ввиду того, что приборная погрешность не указана в паспорте и класс точности определить не удалось), а погрешность цены деления равной 0,1с, получим:

Из правила вычисления погрешностей результатов косвенных измерений методом вероятностной оценки [40] запишем для оценки количества конденсата, образовавшегося в трубе:

                                       (3.9)

Здесь

Или в общем виде: