Предполагалось последовательное проведение модельных, а затем натурных исследований эжектора и сопоставление полученных результатов. Целью натурных исследований головного регулируемого эжектора являлась окончательная отработка конструкции регулируемого эжектора системы технического водоснабжения (ТВС) агрегатов по всем параметрам, удовлетворяющим требованиям потребителя. При этом ставилась задача подтвердить опытным путем основные положения методики расчета и проектирования регулируемых эжекторов, результатов модельных испытаний, правильность применения критериев моделирования, плавность изменения основных характеристик регулируемого эжектора, стабильность и надежность его работы, оценить шумовые и вибрационные характеристики при различных режимах работы.
В итоге натурных испытаний следовало завершить внедрение на Саяно-Шушенской ГЭС регулируемых эжекторов для питания системы ТВС агрегатов, перевести эжекторы из опытно-промышленной в промышленную эксплуатацию. Натурные испытания проводились на головном регулируемом эжекторе ТВС первого агрегата Саяно-Шушенской ГЭС по особой схеме, которая предусматривала подачу воды от эжектора в нижний бьеф, минуя агрегат. Такая независимая схема позволяла определить эксплуатационные характеристики эжектора при более широком диапазоне изменения напоров на выходе из него (рис. 58).
Рис. 58. Схема опытного головного эжектора ТВС на первом агрегате Саяно-Шушенской ГЭС
I — выходная линия; 2 — всасывающая линия; 3 — рабочая линия; 4 — эжекто;
Расчетная конструкция эжектора включала в себя насадок диаметром DH = 75 мм, камеру смешивания диаметром 170 мм. Испытания проводились для трех пусковых напоров рабочего потока 65 м, 77 м. 100 м и различных значениях напора всасываемого потока 10 м — 18 м. При каждом сочетании Нр и Нвс производилось изменение открытия сопла S' и дросселирование (задвижкой) потока на выходе из эжектора, т. е. изменение напора на выходе Нвых, что позволяло получить эксплуатационные характеристики эжектора при различных S', Расхода выходного и рабочего потоков замерялись расходомерами типа ’’Индукция-51”. Точность измерения расходов составляла ±2,5%. Напоры рабо чего всасываемого и выходного потоков измерялись образцовыми мало метрами. Точность измерения напоров: Нр - ± 1,5%, Нвс - ±3%, Нвых±2,5%.
Результаты натурных исследований. Полученные данные исследований регулируемого эжектора хорошо согласовывались с опытными данными модели эжектора (т. е. подтвердили все выводы, сделанные после испытания модели эжектора) и с расчетными данными (рис. 59 60), что окончательно подтвердило возможность практического использования предложенной в гл. 2 методики расчета регулируемых эжекторов Испытание головного эжектора ТВС выявило некоторое расхождение натурных данных с модельными в пропускной способности сопла при различных его открытиях, т. е. в расходных характеристиках Qp =f(S') Причинами этого может быть некачественное (размеры, форма и шероховатости поверхности) изготовление насадка и иглы эжектора. Однако учитывая, что расхождение опытных натурных и модельных данные по характеристике Qp = f(S') находится в пределах точности измерений целесообразно в последующих расчетах регулируемых эжекторов расходную характеристику Qp=f(S') использовать на основании модельные исследований. Впоследствии эта зависимость может корректироваться
Сравнение расчетных и опытных натурных эксплуатационных характеристик, полученных при близких значениях показывает полное их совпадение, что лишний раз подтверждает правомерность принятых в расчете регулируемых эжекторов допущений и методики расчета регулируемых эжекторов. Следует отметить, что и момент начала кавитационных явлений по расчету определяется довольно точно, так как почти совпадает с данными испытаний. Спроектированные и затем проверенные экспериментально в модельных и натурных условиях эжекторы имеют достаточно высокие коэффициенты полезного действия 3а0%, 55%.
При проведении гидравлических натурных испытаний головного эжектора проводились также измерения шумов и вибрации с помощью той же аппаратуры, которая использовалась в лабораторных условиях.
При всех режимах работы эжектора уровень шумов был высоким (не менее 95 дб), а при отдельных режимах — кавитации или опрокидывания, когда в эжекторе перестает работать всасывающая линия, шумы достигали 112 дб (рис. 61). Шум сверх обычного уровня может возникнуть случайно при резком изменении рабочих напоров, при установке в эжекторе нестационарного режима, т. е. когда значительно меняются напоры на выходе из эжектора или при очень резких движениях регулирующей иглы. Возникновение подобных шумов свидетельствует о неправильной эксплуатации эжекторов. При увеличении числа работающих в одной галерее эжекторов повышается и общий уровень шума.
Для снижения уровня шума могут быть проведены различные мероприятия; например, устройство звуконепроницаемых перегородок между эжекторами, установка на эжекторах перфорированных футляров, заполненных минеральной ватой или керамзитовой засыпкой.
Футляры должны покоиться на жестком основании. Обязательным является обеспечение обслуживающего персонала средствами индивидуальной защиты (наушники, беруши).
Измерение вибраций эжектора в горизонтальном и вертикальном направлениях и сопоставление этих данных с данными измерения шумов при различных режимах выявило безопасный для конструкции эжектора уровень вибрации при основных эксплуатационных режимах.
Комплексные модельные и натурные исследования регулируемого эжектора для условии эксплуатации Саяно-Шушенской ГЭС подтвердили обоснованность разработанной методики расчета регулируемых эжекторов. Многолетний опыт эксплуатации этих эжекторов на ГЭС подтверждает их надежность в работе и простоту в управлении, экономичность по сравнению с насосными системами. Подтверждена возможность перевода эжекторов на Саяно-Шушенской ГЭС из опытно-промышленной в промышленную эксплуатацию. В дальнейшем с целью автоматизации регулирования расхода в системе технического водоснабжения агрегатов предстоит уточнение расходной характеристики Qp=f(S) при всех эксплуатационных напорах на этой станции. Имея полный набор эксплуатационных характеристик, полученных расчетным путем, и уточненную характеристик Qp =f(S). можно будет осуществить автоматическое регулирование путем изменения положения регулирующие иглы.
