РОЗДІЛ 2.
ПОСТАНОВКА ЕКСПЕРИМЕНТУ
2.1. Обґрунтування дослідних систем
В цій роботі досліджувались різні системи технічного водопостачання АЕС та ТЕС
з ВО з метою удосконалення та підвищення ефективності їх роботи. На роботу
даних систем суттєво впливають метеофактори, а також в зоні крупних ВО
створюється штучний мікроклімат, тому найдостовірніші результати можна отримати
лише на підставі натурних досліджень. Моделювання таких складних процесів у
лабораторних умовах є досить складним і надто дорогим. Саме тому обрано натурні
дослідження, які були проведені на СТВ ТЕС і АЕС України з різними типами ВО та
водозаборів:
– із непротічним ВО і поверхневим водозабором на Запорізькій АЕС;
– із малопротічним ВО і поверхневим водозабором на Хмельницькій АЕС;
– із ВО та глибинними водозаборами різних глибин та конструкцій на
Південно–Українській АЕС та Криворізькій ТЕС.
Практичне застосування перерахованих типів водосховищ-охолодників СТВ
обумовлено гідрологічними особливостями джерел водопостачання, а також рельєфом
місцевості в зоні будівництва ТЕС і АЕС. Для врахування кліматичних
особливостей досліджені системи ОВ в різних регіонах України. В усіх дослідних
системах аналогічні технологічні схеми, типи насосних станцій, основне
технологічне обладнання.
Суттєвим для вибору напрямку досліджень є економічні чинники, які
характеризують роботу таких систем: значні витрати енергії на подачу води;
плата за площі, зайняті спорудами СТВ; обмеженням температури охолоджувальної
води та ВО за природоохоронними нормами та за технологічними умовами для роботи
обладнання.
2.2. Планування досліджень
Дослідження роботи СТВ з водосховищами-охолодниками з метою підвищення їх
ефективності, проведено в натурних умовах, згідно з розробленим нами планом, в
такій послідовності:
1. Експериментальне вивчення гідравлічних та температурних режимів в теплий та
жаркий періоди року зі змінним робочим навантаженням на ВО СТВ.
2. Вивчення кінематики руху води транзитного потоку в ВО, а також визначення
середньої швидкості потоку і часу протікання води від водоскиду до водозабору.
Обробка результатів досліджень, встановлення теоретичних залежностей.
3. Дослідження інтенсивності та швидкості добового охолодження транзитного
потоку у ВО СТВ.
4. Визначення ступеня резервування подачі води насосною станцією і показників
надійності СТВ ТЕС і АЕС.
5. Оптимізація роботи СТВ. Розробка рекомендацій для підвищення ефективності
СТВ ЗАЕС, ХАЕС, ПУАЕС, КрТЕС.
В процесі експериментів вивчались гідравлічні та температурні параметри ВО в
теплий та жаркий періоди року при змінних навантаженнях енергоблоків. При
плануванні досліджень визначались фактори, які впливають на охолодження води в
ВО і температуру на водозаборі. Це температура, вологість повітря, швидкість
вітру. В процесі експериментів досліджувався гідротермічний режим ВО, в тому
числі визначалась температури t2 води на водозаборі ВО в екстремальних умовах,
тобто в період найвищих температур повітря року і при малих швидкостях вітру,
до 3 – 5 м/с, або в штиль. Як правило, цей період характеризується малохмарною
безвітряною погодою з низькою вологістю повітря. В зв’язку з цим залежність
охолодження води від вказаних факторів нами не досліджувалась і в математичних
моделях - не враховувалась. Експерименти при більших швидкостях вітру не
проводились,
тому, що охолодження води збільшується, навіть при несприятливих напрямках
вітру в бік водозабору.
2.3. Засоби вимірювань
Гідротермічні дослідження ВО. При дослідженні гідротермічних параметрів ВО
застосовувались такі вимірювальні засоби:
- струменемір в комплекті з вертушкою ОВБ–62, морська вертушка ВМ-М - для
вимірювання швидкості води у ВО менше ніж 0,05 м/с;
- гідрометрична вертушка ГР–55 для вимірювання швидкості води більше ніж 0,02
м/с і глибині потоку до 3,0 м;
- глибинні поплавки при швидкості води у ВО менше ніж 0,02 м/с;
- рівнемірні рейки з ціною поділки 0.01м для вимірювання рівнів води;
- лабораторні ртутні термометри в оправі з шкалою 0-50 0С та ціною поділки 0.1
0С і термодавачі з точністю 0,1 0С для вимірювання температури води;
- аспіраційний психрометр Асмана для вимірювання вологості та температури
повітря;
- чашковий анемометр МС-13 для вимірювання швидкості вітру;
- флюгер для визначення напрямку вітру;
- балансомір Янишевського з гальванометром ГСА-1 для вимірювання радіаційного
балансу сонячного тепла;
- геодезичні рейки, ехолот, мірний трос для вимірювання глибини води
Глибини в акваторії ВО вимірювались з моторного човна, який фіксувався в
створах над вертикалями за допомогою якорів. Середня швидкість води на кожній
вертикалі поперечника вимірювалась на поверхні і по глибині через 1,0 м.
Розміщення швидкісних та температурних вертикалей на поперечниках визначались з
використанням лага. В зоні водозабору та водоскиду температури води по глибині
вимірювались щогодинно.
Засоби вимірювання подачі води БНС та тиску в СТВ. Подача води насосними
станціями визначалась з допомогою сегментних діафрагм, встановленх у водоводах,
а також гідрометричними вертушкам у відкритих каналах. Сегментні діафрагми
встановлювались на прямих ділянках трубопроводів з дотриманням необхідної
відстані 5D до місцевих опорів і 10D після них (де D – діаметр водовода).
Напір води, створюваний насосами і тиск у водоводах вимірювались протарованим
технічним манометром класу точності 0,6.
2.4. Методики проведення дослідів
Гідротермічні дослідження. Нашим дослідженням передували підготовчі роботи,
тобто закріплювали на місці створи мірних поперечників, обладнували тимчасовий
метеопост тощо. Сучасні СТВ оснащені стаціонарними засобами вимірювання
гідравлічних т
- Київ+380960830922