МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ И ПРИБОРЫ

3.1. Установка измерительных приборов и устройств

3.1.1. Измерительные приборы и устройства для теплохимических испытаний ДВ должны устанавливаться с учетом требований правил техники безопасности.

3.1.2. Измерительные приборы должны быть подвергнуты тарировке непосредственно перед началом испытаний и после них.

3.1.3. Тарировка измерительных приборов производится в соответствии с инструкциями, методическими указаниями и государственными стандартами, выпускаемыми Государственным комитетом СССР по стандартам [4-6].

3.1.4. Устройства для измерения расхода перед испытаниями осматриваются, провернется правильность их изготовления и установки в соответствии с расчетными данными и действующими нормами и стандартами.

3.1.5. Устройства для измерения расхода должны устанавливаться в местах, исключающих образование вакуума, приводящего к появлению погрешности в измерении.

3.2. Измерение расходов

3.2.1. При испытаниях ДВ в основном измеряются расходы водяных потоков. Используемый для ДВ пар находится, как правило, в насыщенном состоянии и непосредственное измерение его расхода осуществляется с большими погрешностями. Измерение расхода воды осуществляется с помощью нормальных измерительных диафрагм.

3.2.2. Техника и методы измерений расходов с помощью измерительных диафрагм должны отвечать требованиям [7].

3.2.3. В схеме ДВ диафрагмы для измерения расхода воды часто устанавливаются после перекачивающих насосов. Эти диафрагмы можно использовать при испытаниях второй категории, если между ДВ и перекачивающими насосами есть емкость вместимостью не более 100 м³. При больших емкостях следует измерять расход воды на деаэратор.

3.3. Измерение температур

3.3.1. Для измерения температур рекомендуется применять ртутные лабораторные термометры с ценой деления не более 0,5 °С, тарированные хромель-копелевые термопары или термометры сопротивления.

Применяемые вторичные приборы (мосты, потенциометры) должны иметь класс точности измерений не ниже 0,5.

3.3.2. Ртутные термометры рекомендуется применять в тех случаях, когда место их установки легко доступно для обслуживания, и надежного считывания показаний.

3.3.3. Подбор ртутных термометров должен производиться таким образом, чтобы свести до минимального размера поправки на выступающий столбик ртути. Ввод поправки необходим при разности показаний термометра и температуры выступающего столбика ртути более 50 °С, так как в этом случае погрешность может превышать 0,5 °С. Поправка (°С) определяется по формуле

D t_сго = g (t_m – t ₁) n,

где g = 0,00016 - коэффициент видимого расширения ртути в стекле;

t_m - показания термометра,°С;

t ₁ - средняя температура выступающего столбика ртути, определяемая по термометру, резервуар которого находится под изоляцией на середине столбика;

n - число градусов по шкале на длине выступающего столбика ртути.

3.3.4. При затруднениях в использовании ртутных термометров рекомендуется применять термопары и термометры сопротивления. Последние сокращают количество наблюдателей при проведении испытаний и могут обеспечить автоматическую запись параметров.

3.3.5. При измерении температур необходимо:

- максимально ограничить влияние подводимого и отводимого тепла от посторонних источников на показания измерительного прибора;

- изолировать выступающие поверхности гильзы;

- погружать термометрические гильзы в трубопроводы до оси трубы или на глубину измеряемой среды не менее чем 75 мм. В трубопроводах большого диаметра термометрические гильзы следует погружать на глубину примерно 150 мм;

- исключить возможность оголения термометрических гильз из-под слоя жидкости при измерении температуры последней;

- для изготовления термических гильз использовать тонкостенные трубки с минимальным внутренним диаметром, обеспечивающие требуемую прочность;

- предусмотреть при установке термических гильз соответствующий уклон для возможности заливки в них машинного или турбинного масла, улучшающего передачу тепла от стенки гильзы к тепловоспринимающему элементу;

- устанавливать термические гильзы на трубопроводах перегретой воды, поступающей в ДВ, до запорной и регулирующей арматуры, в местах, исключающих образование вакуума;

- протарировать приборы до и после испытаний путем сравнения их показаний с показаниями образцового термометра в пределах температур, получаемых во время испытаний.

3.4. Измерение давления.

3.4.1. Давление, измеряемое при испытании ДВ, находится в области ниже атмосферного. При его измерении желательно пользоваться ртутными вакуумметрами, обеспечивающими наибольшую точность измерений. Вакуумметры должны располагаться выше точки измерения для исключения заполнения соединительной трубки водой. Внутренний диаметр соединительных трубок должен быть не менее 10 мм.

3.4.2. Давление допускается измерять также ртутным U-образным манометром.

3.4.3. В ДВ паровое пространство заполнено влажным паром, поэтому как в вакуумметрах, так и в U-образных манометрах над ртутью скапливается конденсат, на высоту столбика которого необходимо вводить поправку.

Поправка (мм рт.ст.) для U-образных манометров определяется до формуле:

,

где , - столбики воды соответственно над верхним уровнем ртути (со знаком +) и над нижним (со знаком -) мм, (см. рис. 7).

Поправка (мм рт.ст.) для вакуумметров определяется следующим образом (см. рис. 8):

D Н_в = + Н_в: 13,6.

Рис. 7. Измерение давления ртутным U-образным манометром при наличии воды над ртутью

Рис. 8. Измерение давлений вакуумметром при наличии воды над ртутью

3.4.4. Методика введения поправок при измерениях давления изложена более подробно в [8].

3.4.5. При использовании ртутных приборов следует строго выполнять требования техники безопасности при работе со ртутью.

3.4.6. При отсутствии ртутных приборов давление можно измерять образцовыми или контрольными пружинными вакуумметрами. Требования к их установке те же, что и для ртутных.

3.4.7. При расчетах абсолютных значений давления необходимо учитывать барометрическое давление, которое определяется по проверенному барометру с введением всех необходимых поправок. При отсутствии барометра следует воспользоваться данными местной метеостанции, запрашиваемыми по телефону в конце и начале опыта.

Таблица 3

3.4.8. Уровень воды на участках ДВ измеряется с помощью водоуказательных стекол. Соединение водоуказательных трубок с импульсными трубками следует выполнять с помощью вакуумных резиновых трубок во избежание присосов воздуха.

3.4.9. В табл. 3 приведен перечень основных приборов теплового контроля, используемых при испытании ДВ.

3.5. Анализ воды на щелочность, содержание кислорода и углекислоты

3.5.1. Для обеспечения возможности взятия на анализ проб воды деаэрационная установка должна быть оборудована соответствующими пробоотборными устройствами.

3.5.2. Пробоотборные линии и змеевики охладителей проб должны быть изготовлены из трубки из нержавеющей стали с внутренним диаметром 10-18 мм.

3.5.3. При отборе проб из-под вакуума (из деаэрационной колонки или сливного трубопровода) места установки холодильников и проведения химических анализов следует предусматривать на 10 м ниже заборных точек, чтобы обеспечить слив воды из пробоотборных точек самотеком.

3.5.4. Содержание кислорода, свободной углекислоты, а также щелочность должны измеряться:

- содержание кислорода - колориметрическим методом с применением сафранина Т (чувствительность 1 мкг/л [11]) либо йодометрическим методом (чувствительность 300 мкг/л [11]);

- содержание свободной углекислоты - по методике с отбором и титрованием пробы в закрытых склянках¹;

- щелочность - в соответствии с [11].

__________________

¹ Подробно методика определений содержания свободной углекислоты описана в "Инструкции по анализу воды, пара, накипи и отложений в теплосиловом хозяйстве" (М.: Энергия, 1967).

3.5.5. Эксплуатационные автоматические кислородомеры можно использовать для измерений при испытаниях второй категории.

3.5.6. До начала испытаний ДВ необходимо тщательно проанализировать состав исходной воды с целью выявления в ней компонентов, которое могут искажать результаты анализов. При наличии в воде таких компонентов необходимо в результаты измерений вводить поправки согласно рекомендациям [7, 8].