Учебно-методический комплекс дисциплины «Теплотехнический эксперимент» для специальности «6М071700» — «Теплоэнергетика» (стр. 11 )

Основные понятия, которые необходимо знать после изучения материала данной лекции:

тепловые свойства веществ, методы определения коэффициента теплопроводности, методы можно определения коэффициента температуропроводности, методы определения теплоемкости.

Вопросы для самоконтроля

1 Что понимают под тепловыми свойствами вещества?

2 Какими методами можно определить коэффициент теплопроводности?

3 Какими методами можно определить коэффициент температуропроводности?

4 Какими методами можно определить теплоемкость?

5 Какими методами можно определить плотность тел в различном агрегатном состоянии?

6 Как определяют свойства топлива?

Рекомендуемая литература

Краткий справочник по теплотехническим измерениям. -  М.: Энергоатомиздат,1990. – 320 с.

Теплотехнические измерения  и приборы. – М.: Энергия, 1978. – 704 с. 

Тепло – и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник. Под общей ред. и . – М.: издательство МЭИ, 2007. – 564 с.

Электронная энциклопедия энергетики.

Модуль 2. Методы экспериментальных исследований

Лекция 9

(1 час; 11 неделя)

Тема. Контроль качества сырья, топлива и продукции

теплотехнологических  производств

Вопросы

1 Характеристики, определяющие качество сырья, топлива и продукции.

2 Методы и средства автоматического контроля качества. Структурные схемы и сигналы автоматических анализаторов качества. Способы подключения автоматических анализаторов к технологическим потокам.

3 Агрегатный комплекс средств аналитической техники.

4 Анализ газового топлива.

5 Определение плотности, содержания влаги и компонентного состава.

6 Анализ жидкого топлива.

7 Определение плотности, содержания воды, зольности, вязкости, температур вспышки и воспламенения. Экспериментальное определение технологических характеристик твердого топлива.

8 Определение действительной и кажущейся плотности, пористости, насыпной плотности, порозности, сыпучести и гранулометрического состава. Определение гранулометрического состава топливной пыли. 

Широкое внедрение в энергетику мощных энергоблоков на высо­кие и закритические параметры привело к необходимости органи­зации надежного автоматического непрерывного и периодиче­ского химического контроля за водным режимом электростанций и работой установок водо - и конденсатоочистки. Возросла также важность вопросов автоматизации процессов водоприготовления.

Применяемые на многих электростанциях ручные методы хими­ческого контроля некоторых показателей качества не удовлетво­ряют современным повышенным требованиям. Эти методы требуют много времени, обладают недостаточной точностью результатов анализа и непригодны для оперативного контроля за водным режи­мом и автоматизации процессов водоприготовления.

Применение на электростанциях автоматических средств изме­рений (анализаторов жидкости) повышает надежность химического контроля за показателями качества питательной воды парогенера­торов, пара и конденсата и процессами химического обессоливания добавочной воды и очистки конденсата турбин. Необходимые средства измерений для автоматического химического контроля за водным режимом электростанций и водоподготовительными уста­новками.

Для осуществления контроля за водным режимом электростанций и работой установок очистки воды и конденсата необходимо измерять разнообразные показатели качества отличающихся по химическому составу сред. Эти среды находятся под различным избы­точным давлением, имеют различную температуру, отличаются по количеству механических и других примесей. Вследствие этого во многих случаях для снижения давления и температуры, а также для удаления механических примесей или растворенных газов из пробы контролируемой среды необходимо перед первичным преобразователем устанавливать специальные дополнительные уст­ройства. Для отбора представительной пробы среды используют различные пробоотборные устройства.

Измерение удельной электропроводности водных растворов получило широкое распространение в лабораторной практике, при автоматическом химическом контроле водного режима паросиловых установок, эффективности работы установок очистки воды и промышленных теплообменных и других установок, а также различных показателей качества, характеризующих химикотехнологоическоие процессы.

Технические средства, предназначенные для измерения удельной электропроводимости водных растворов, принято называть кондуктометрическими анализаторами жидкости. Шкалу вторичных приборов кодуктометров жидкости (лабораторных и промышленных) для измерения удельной электропроводимости градуируется в единицах сименс на сантиметр (См·см-1) или микросименс на сантиметр (мкСм·см-1). Кондуктометры жидкости, которые применяют в производственных условиях для измерения показателей качества, характеризирующие содержание солей в паре, конденсате и питательной воде парогенераторов, обычно называют солемерами. Шкалу вторичных приборов солемеров градуируют по NaCl (на условное содержание в растворе этих солей) в следующих единицах: миллиграмм на килограмм (мг/кг), микрограмм на килограмм (мкг/кг) или миллиграмм на литр (мг/л) и микрограмм на литр (мкг/л). Кондуктометры жидкости, используемые для измерения концентрации растворов солей, кислот, щелочей и т. д., называют часто концентратомерами. Шкала вторичных приборов концентратомеров градуируется в процентах значения массовой концентрации. Кондуктометрические анализаторы жидкости используются также и в качестве сигнализаторов.

При повышенных требованиях к показателям качества питательной воды, пара и конденсата необходимо производить измерение малых значений электропроводности, не превышающих 5-6 мкСм·см-1, а при контроле концентрации растворов реагентов – от 10-3 до 0,7 См·см-1.

Измерение электропроводности водных растворов обычно производят с помощью электродного кодуктометрического измерительного преобразователя, состоящего из двух электродов, расположенных в сосуде, который поступает контролируемый водных раствор. Для измерения электропроводимости растворов широко применяют также безэлектродные кондуктометры жидкости.

В целях обеспечения надежной эксплуатации мощных блоков с высокими и закритическими параметрами пара введены строгие ограничения на допустимое содержание растворенного кислорода в питательной воде. Известно, что присутствие растворенного кислорода в питательной воде вызывает коррозию металла внутренних поверхностей пароводяного тракта парогенераторов. Для уменьшения коррозии металла необходимо ограничивать содержание растворенного кислорода в питательной воде до (7ч10) мкг/кг. Повышение надежности эксплуатации мощных парогенераторов в известной степени связанно с возможностями автоматического точного и непрерывного измерения микроконцентраций растворенного в питательной воде кислорода.

В настоящее время из числа известных применяемых для автоматического измерения микроконцентраций растворенного в воде кислорода методов получили распространение фотокодореметрические, электрохимические и кондуктометрические.

Фотоколориметрические методы основаны на измерении оптической плотности анализируемой воды, изменяющейся за счет окрашенных соединений, которые образуются в результате взаимодействия растворенного в воде кислорода с вводимым в пробу реагентом. Интенсивность окраски зависит от концентрации растворенного в воде кислорода.

Основным недостатком автоматических фотоколориметричеких анализаторов, предназначенных для измерения растворенного в воде кислорода, следует считать то, что они являются приборами дискретного действия. Возможно осуществление непрерывных измерений, но это связанно со снижением точности и повышенным расходом реактива.

Электрохимические методы измерения основаны на применении электрохимических чувствительных элементов. Такой элемент состоит из двух электродов, помещенных в буферный водный раствор. Раствором может являться сама анализируемая вода. При отсутствии в среде, где расположены электроды, растворенного кислорода, происходит процесс поляризации электродов или за счет электрохимических процессов, протекающих на поверхности электродов, или приложенным внешним напряжением. При полной поляризации цепь электродов разомкнута, так как поверхность катода (отрицательно заряженного электрода) покрыта пленкой молекулярного водорода и ток в цепи отсутствует. Кислород является активным деполяризатором. При введении кислорода в раствор происходит частичная деполяризация поверхности катода, что приводит к возникновению в цепи электродов электрического тока, значение которого пропорционально в области малых концентраций содержанию кислорода.

Основные понятия, которые необходимо знать после изучения материала данной лекции:

характеристики определяющие качество топлива.

Вопросы для самоконтроля

1 Какие характеристики определяют качество топлива?

2 Какие существуют методы автоматического контроля?

3 Что понимают под агрегатным комплексом средств аналитической техники?

4 Как осуществляют анализ газового топлива?

5 Как осуществляют анализ жидкого топлива?

6 Описать экспериментальные методы определения технологических характеристик твердого толптива.

7 Как определяют гранулометрический состав топливной пыли?

Рекомендуемая литература

Краткий справочник по теплотехническим измерениям. -  М.: Энергоатомиздат,1990. – 320 с.

Теплотехнические измерения  и приборы. – М.: Энергия, 1978. – 704 с. 

Тепло – и массообмен. Теплотехнический эксперимент. Справочник. Под общей ред. и . – М.: издательство МЭИ, 2007. – 564 с.

Электронная энциклопедия энергетики.

Модуль 2. Методы экспериментальных исследований

Лекция 10

(1 час; 12 неделя)

Тема. Методы и средства контроля технических материалов

и металлов теплоэнергетических и теплотехнологических установок

Вопросы

1 Методы и средства контроля качества и состояния металлов, конструкционных материалов, теплоизоляционных и электроизоляционных материалов.

2 Дефектоскопия.

3 Методы неразрушающего контроля.