Projekt azonosító: GVOP -3.1.1.-2004-05-0125/3.0
Új információs és kommunikációs technológia regionális hasznosítása: Városi vízgőzhálózat számítógépes felügyeleti, szakértői és döntéstámogató rendszerének kidolgozása az energiaelosztás optimalizálása, az energetikai veszteségek csökkentése céljából
2. munkaszakasz (2006.01.01 – 2006.12.31.)
RÉSZLETES SZAKMAI BESZÁMOLÓ
A kedvezményezett szervezet neve: Pécsi Tudományegyetem
Projektvezető: Dr. Szakonyi Lajos
1 Koordinátor szervezet neve: Pécsi Tudományegyetem Projekt azonosítószáma: GVOP-3.1.1.-2004-05-0125/3.0
MELLÉKLET a PEJ 3-, a PEJ 4-, a PEJ 5-, a PEJ 6-hoz
Részletes szakmai beszámoló 2. munkaszakasz A 2. munkaszakaszban (az elmúlt 2006-os évben) a 2005-ben megkezdett, a városi vízgőzhálózat számítógépes felügyeleti rendszerének kidolgozását célzó munka tovább folytatódott a célkitűzéseknek megfelelően. Betervezett főbb feladataink a következők voltak: -
A vízgőzhálózat identifikációs vizsgálata. Az energiaáram-hálózat matematikai modellezése, számítógépes szimulációja az energiatakarékosabb üzemvitel, a beavatkozási lehetőségek meghatározása céljából.
A 2006-ra kért és engedélyezett költségmódosításunknak megfelelve (az eredeti tervektől való eltérés indokait a PEJ 1- és a PEJ 2-ben jeleztük) vélhetően sikerült e munkaszakasz befejeztével az eredetileg tervezett kiadások időbeli ütemezésével a tényleges kiadásokat szinkronba hozni. Ugyanis az 1. munkaszakaszról a 2. munkaszakaszra áthúzódó 1.9. és 1.10. tevékenységek (monitoring rendszer kiépítése, az üzemeltetésével kapcsolatos teendők rögzítése) pótlása, továbbá mindkét munkaszakasz elvégzett munkáinak, kiadásainak költségelszámolása 2006 végéig megtörtént. Tehát így a 3. munkaszakaszra ténylegesen megmaradt és eredetileg tervezett költségösszegek közel azonosnak tekinthetők. ad 1.9., 1.10. Az energiaveszteségek feltárására alkalmazandó monitoring rendszer, az együttműködő partnerek közötti adatkapcsolat kiépítése. A monitoring rendszer közös üzemeltetésével kapcsolatos teendők és feltételek rögzítése. A városi vízgőzhálózat topológiai vázlatát, a hálózat meglévő és a betervezett új mérőhelyekkel kiegészített monitoring rendszerét bemutató műszerezési vázlatot, valamint az infokommunikációs rendszer vázlatát az 1. munkaszakaszt bemutató Részletes szakmai beszámolóban (lásd. mellékletek 6. 7. és 8. ábrái) a korábbiakban közöltük. Ideiglenesen telepített mérő-adatgyűjtő rendszerünk érzékelőinek (hőmérséklet-, nyomás-, speciális áramlásérzékelők) beépítésére a regionális vízgőzhálózat (elsőként a Nyugati részhálózat) nyomásmentesítésével, a nagyfogyasztók (BAT Pécsi Dohánygyára, Bőrisz Kft., Honvéd Kórház) energiaellátásának szüneteltetésével kerülhetett sor. Az érzékelők és távadók beüzemelése után kiépítettük és üzembe helyeztük a tervezett monitoring rendszert, mely a Honeywell terepi egységeire épülő GSM kommunikációt használó megoldás. A tömegáram, hőmérséklet és nyomás értékek a vizsgált pontokon folyamatosan rögzítésre kerülnek, és a távadatátviteli rendszerben lekérdezhetők. A későbbiekben elemezzük, hogy feltétlen szükséges volt a hálózatra vonatkozó tömegmérleg (energiamérleg) felállításához a vízgőzhálózatból a környezetbe távozó kondenzáramok speciális érzékelőkkel (vízgőz-kondenzátorként működtetett térfogatmérők, akusztikus érzékelők) való mérése valamennyi kondenzleválasztónál. Ez a Nyugati részhálózatnál 23 db kondenzáram mérőhelyet jelent. Továbbá a vízgőz nedvességtartalmának ingadozása a vízgőzsűrűség közvetett vagy közvetlen módon való meghatározását igényli. Az adatgyűjtő rendszerben minden adatot „időbélyeggel” láttunk el, ami lehetővé teszi a különböző forrásból származó adatok utólagos szinkronizálását. A precíz időkezelés érdekében a távadatátviteli rendszer minden esetben helyesbíti a terepi eszközök lokális idejét, ha az eltérés meghaladja az 1 percet. A PÉTÁV Távfűtő Kft. adatgyűjtő rendszere vegyes felépítésű (rádiós, GSM, GPRS, internet), így a közvetlen csatlakozás helyett a PÉTÁV rendezett, időbélyeggel ellátott adatait off-line módon, elektronikus úton vettük át. Az időbélyeg alapján a saját és a PÉTÁV méréseiből közös adatbázist hoztunk létre, ami a további feldolgozásra alkalmassá vált. Egyes speciális áramlásérzékelők - kis gőzáramok esetében mutatott - pontatlansága beépítésük módosítását, a nyomáskülönbség-távadók cseréjét, a csatlakozó impulzusvezetékek, szerelvények átépítését igényelte (ill. igényli üzemállás idején).
2 A terepi mérőállomások kivitelezésénél és üzemeltetésénél munkánkat nehezítette, hogy nem áll rendelkezésre villamos hálózat. A berendezések áramellátását akkumulátorról biztosítottuk. A mérőrendszer egyes elemei eltérő tápfeszültségeket igényelnek, ezért egy viszonylag bonyolult, egyedi tervezésű tápegység került beépítésre. A beépített távadók méréshatárait az identifikációs kísérletek során módosítani kényszerültünk, mert a tényleges fogyasztási értékek jóval alatta voltak a tervezettnek (a korábbi évek gőzfelhasználásai álltak rendelkezésünkre). Különösen a nyári időszakban mutattak a gőzfelhasználások a korábbi tapasztalati értékeknél jóval alacsonyabb értékeket. Az infokommunikációs rendszer módosított vázlatát a mellékletek 9. ábrája szemlélteti. Egy terepi mérőhely elrendezése látható az 1. fotón. A terepi mérőhelyek logikai vázlatát, felépítését, működését a 10. ábrán és a kapcsolódó ismeretanyagban demonstráljuk (lásd. mellékletek). A Nyugati részhálózat környezetbe távozó kondenzáramainak mérésére kialakított speciális érzékelők elhelyezése a 2–11. fényképeken láthatók (lásd. mellékletek). A monitoring rendszer üzemeltetésével kapcsolatos feladatokat két alapvető csoportra bontottuk: -
a mérőeszközök beépítése a gőzvezetékbe; a mérési adatok gyűjtése és rendszerezése.
Az érzékelési helyek kialakítására, a hőszigeteléssel ellátott csővezetékrendszer megbontására, egyes érzékelők, mérőberendezések vízgőzhálózatba történő beépítésére, a műszerszekrények elhelyezésére, a hőszigetelés utólagos helyreállítására (lásd. pl. a 12. fotón látható kialakítást) megállapodtunk a vízgőzhálózat üzemeltetését biztosító Pécsi Távfűtő Kft-vel. Továbbá a szolgáltató Kft. számunkra rendelkezésre bocsátotta az üzemi ellenőrző és monitoring rendszer műszaki dokumentációit, a csőhálózat és szerelvényei, kapcsolódó berendezései főbb geometriai és műszaki jellemzőit, az üzemviteli ellenőrző és mérőrendszer segítségével az egyes nagyfogyasztóknál mért üzemviteli adatokat. A mérési adatok rendszeres, rögzített formátumú folyamatos átadása lehetővé tette a saját és az üzemviteli mérésekből származó adatok együttes kiértékelését, a különböző módszerekkel mért és számított adatok összevetését. A gőzhálózaton megválasztott beépítési helyeket, beépítési vázlatokat, egyes érzékelők legyártását tartalmazó dokumentumokat elvárásainkkal, ill. mellékletekkel kiegészítve (lásd. mellékletek 13.14.15. fotóit és a speciális kondenzmérők legyártásához szükséges tervrajzokat) a szállító cégnek is megküldtük. A kondenzáramok mérésére a 11., 12. és 13. ábrán közölt, s a kondenzleválasztók szabadba kilépő vezetékére csatlakoztatott speciális térfogatmérőket használtuk. E vízgőzkondenzátorként funkcionáló mérőeszközök külső falának folyamatos hűtését – villamos energiaellátás hiányában – benzinmotoros szivattyúkkal, a közeli patak vizét hasznosítva biztosítottuk. A kondenzmérés automatizálása a nagyszámú kondenzleválasztó miatt meghaladta volna a projekt tervezett költségvetését, valamint nincs is szükség az identifikációhoz a kondenzáramok folyamatos mérésére. E szakaszos méréseknél felhasználtuk a tanszék hangfeldolgozásban szerzett tapasztalatait, s a kondenzleválasztó periódikusan ismétlődő nyitási időtartamait a gőzlefúvások digitális hangrögzítéssel felvett hangjából számítottuk a felvételek elemzésével (lásd. web lapunk „mérések” könyvtárát). Az identifikációhoz kialakított mérőhelyek mérési adatait adatgyűjtő központunkban (PTE PMMK MIT Rókus u. K325 labor) egy GSM modemhez kapcsolódó számítógép fogadja. Az adatok SQL adatbázisban tárolódnak. A programrendszer sokrétű elemzési, megjelenítési lehetőséget tartalmaz. A központi rendszer bázisa a Honeywell EBI szoftvere, a méréseknek megfelelő paraméterezéssel és programozással. A mellékletek 14. ábráján a rendszer kezelőfelületét, az un. „Station”-t látjuk. A 15. ábra a „Point-Server” állapotának megjelenítését szemlélteti. A 16. ábra Esemény-napló részletet mutat be. A beüzemelési tapasztalatok alapján megállapítható, hogy a mérésadatgyűjtő és –feldolgozó rendszer néhány módosítás után használható állapotba került és biztosította a megfelelő információátviteli, mérés- és műszertechnikai hátteret a folyamatidentifikáció elvégzéséhez. A mérési adatok együttes megjelenítése látható a mellékletek 17. ábráján, mely az időbélyegek alapján szinkronizált, s több forrásból származó adat együttes megjelenítését mutatja. ad. 2.1. A vízgőzhálózat topológiájának rögzítése (források, passzív elemek, csomópontok, fogyasztó helyek számának, üzemviteli jellemzőinek számbavétele) A mintegy 13 km hosszúságú gőzvezeték rendszert többízben ismételten bejárva, GPS vevővel ellenőríztük és újabb kiegészítő adatokkal bővítettük a hálózat topológiáját, továbbá elkészítettük a bővített térinformatikai modelljét. E bővítésre az identifikációhoz alapvetően szükséges geometriai és üzemeltetési jellemzők (csőlírák száma, geometriája; kondenzleválasztók típusa, száma, beépítési körülményei; zárószerelvények száma, beépítési helye, üzemállapota; hőszigetelések állapota, kialakítása, geometriai jellemzői; az ideiglenesen beépítendő speciális kondenzáram-mérők kialakítási lehetőségei stb.) meghatározása és pontosítása miatt kellett sort kerítenünk (lásd. mellékletek 2.1.1. és 2.1.2. ábra).
3 A mért és felvett topológiai adatokat egy térinformatikai rendszerben tároljuk. A választott térinformatikai rendszer az ESRI által fejlesztett ArcGIS program. Ezt a programot kifejezetten térinformatikai feladatok megoldására fejlesztették ki. A program igen szerteágazó lehetőségekkel és eszköztárral rendelkezik, igen fejlett technológiákat alkalmaz. Így nem láttuk értelmét egy teljesen új, az alapoktól induló program fejlesztésére. Nagy előnye a választott programrendszernek, hogy SQL alapú adatbázist használ. Ennek az az egyik következménye, hogy a mért adatok - amelyeket szintén SQL alapú adatbázisban tárolunk - könnyen összekapcsolhatóak, beilleszthetőek térinformatikai rendszerünkbe. A térinformatikai rendszer nemcsak mérési eszközökkel és mért adatokkal, hanem a szimulációs környezettel is összekapcsolható. A szimulációs programnál is azt a megközelítést választottuk, hogy egy már meglevő, kifinomult környezetet illesztettük rendszerünkbe. A szimulációs programot MATLAB alatt fejlesztjük. A térinformatikai rendszerből a geometriai és topológiai adatok MATLAB környezetbe történő átadására egy külön Visual Basic makró csomagot fejlesztettünk ki. Ezekkel a makrókkal átadhatók a digitális térképben tárolt adatok. Az adatokat két részre lehet osztani. A geometriai adatokat - például egy csőszakasz hosszát - a térképből határozzuk meg. Ezen adatok pontosságát a fent leírt mérések és ellenőrzések biztosítják. Az adatok másik csoportja a hozzárendelt adat. Például egy csőszakaszt reprezentáló vonalhoz hozzárendeltük a csőátmérőt, a szigetelés típusát, míg a pontokhoz a csőlírák, kondenzleválasztók és egyéb pontszerű tulajdonságok vannak hozzárendelve. Ezeket az adatokat konvertálni kell a MATLAB számára, mivel a MATLAB az adatokat vektor és mátrix formában tárolja. Az adatok konverzióját a kifejlesztett makró csomag teszi meg. Itt szintén jelentkezik az ArcGIS használatának előnye. Például a digitális térképben a program által biztosított eszköz segítségével le- vagy bekapcsolhatunk bizonyos vezetékeket, fogyasztókat. Ennek az a következménye, hogy egy új topológiájú gőzhálózatot kapunk. Ez a gőzhálózat az ArcGIS programból a fejlesztett makró segítségével könnyen átadható a MATLAB-nak. A MATLAB környezet lefuttatja az adott topológiájú gőzhálózat szimulációját, majd ezeket az adatokat vissza lehet illeszteni a térinformatikai modellbe. Ilyen módon eljutunk egy adat-integrált rendszerhez, ahol a mért és a szimulált adatok mind egy SQL adatbázisba kerülhetnek. Ebben az intergrált rendszerben könnyen végrehajthatók a különböző szimulációs feladatok. További fejlesztési feladatunkat jelenti, hogy a rendszer még inkább felhasználó-barát legyen. Például szükség van dialógus ablakok fejlesztésére, illetve olyan makrók kidolgozására, melyek a szimulációból kapott adatokat automatikusan megjelenítik. A fent vázolt rendszer a Nyugati részhálózaton lett kipróbálva. Az Északi és a Keleti részhálózatot is be kívánjuk vinni a térinformatikai rendszerbe olyan módon, hogy a fent vázolt térinformatikai modellbe illeszkedjék. ad. 2.2. Kísérlettervezés változó üzemállapot-alternatívákra Az 1. munkaszakaszban a megkezdett identifikációs munkát célirányosan tudtuk tovább folytatni, miután rendelkezésre álltak a műszaki és módszertani feltételek, a szükséges mérési módszerek és mérőeszközök az energiaveszteség-feltáró vizsgálatokhoz. A korábbi Részletes szakmai beszámolóban jeleztük a következőket. A kiadási (az erőműben) és a vételezési helyeken (az egyes fogyasztások összegzésével) mért értékek közötti jelentős eltérések azt indokolták, hogy a hőenergiaelosztás fogyasztói igényekhez igazodó megvalósításához, s a betervezett hálózati modell mérésekkel alátámasztott létrehozásához nem elegendőek a gőzhálózat végpontjain kialakított mérőhelyek. Szükséges volt a hálózat csomópontjainál is mérőhelyeket kiépítenünk (lásd. az 1. munkaszakasz Részletes szakmai beszámoló ad. 1.1., 1.2. fejezete, ill. 2.1.1. ábrán „CS” jelölések). Identifikációs méréseink idejére a teljes vízgőzhálózatot három, egymástól függetlenül működő részhálózatnak tekinthetjük. Így a beépített üzemi mérőeszközök, ellenőrző berendezések szűkös voltára való tekintettel nem kell a teljes hálózaton egyidejűleg elvégezni betervezett identifikációs méréseinket. A hálózat topológiája, s a fogyasztóhelyek száma lehetővé teszi, hogy egy részhálózatban maximum 3-4 csomópontban mérjük a vízgőz állapotjellemzőinek alakulását az egyes ágak (csomópontok közötti vezetékszakaszok) jelleggörbéinek, áramlási viszonyainak kimérésénél. A gőzhálózat végpontjain mért belépő és kilépő tömegáramok közötti nagy különbözet a - mintegy 40 kondenzleválasztónál hasznosítás nélkül a szabadba távozó - kondenzáramok kimérését is szükségessé tette. E helyek többségénél a gőzkifúvás időszakosan és impulzusszerűen történik, ezért csak a térfogatmérésen alapuló áramlásmérési módszerek jöhettek számításba. A tömeg- és az energiamérleg felállításához lényeges a kondenzáramok ismerete.
4 2003-ig visszamenőleg áttekintettük és feldolgoztuk az erőműből kiadott és a nagyfogyasztók telephelyén felhasználásra kerülő vízgőzáramok mennyiségi adatait részhálózatonkénti (Nyugati, Keleti és Déli részhálózat), fogyasztónkénti, féléves, havi és napi bontásban. E statisztikai adatokat, valamint a vízgőz-tömegáramok, nyomás- és hőmérsékletviszonyok időbeli alakulását a 1. munkaszakasz szakmai beszámolója mellékleteiben szemléltettük. Kiragadott példaként tekintsük a Nyugati részhálózat üzemvitelének 2004. november 20-27-ig (lásd 2.2.1., 2.2.2. és 2.2.3. ábrák) és 2005. február 1-2-ig (lásd 2.2.4., 2.2.5. ábrák) terjedő időszakát, továbbá 3 nagyfogyasztónál (BAT Dohánygyár, Honvéd Kórház, Bőrisz Kft.) egy-egy jellegzetes téli és nyári hét üzemviteli adatait (lásd. 2.2.6., 2.2.7. és 2.2.8. ábrák). A mellékletek előbbi ábráin nyomon követhető regisztrátumok, üzemviteli jellemzők alapján a nagyfogyasztók vízgőzfelhasználására, műszaki-technológiai objektumaik működtetésére a következő megállapítások rögzíthetők: -
egyes nagyfogyasztók a téli és a nyári időszakban egyaránt a hétvégeken is felhasználnak vízgőzt (a Honvéd Kórház állandó mosodai szolgáltatást biztosít);
-
egyes nagyfogyasztók télen folyamatos vízgőzfelhasználók fűtési célú igényeik miatt, nyáron esetenként csak nappali műszakban működtetik vízgőzt igénylő technológiai berendezéseiket (BAT Dohánygyár);
-
más nagyfogyasztók a teljes évben (nyáron és télen is) hétfőtől péntekig csak nappali műszakban üzemelnek; hétvégeken, az esti és az éjszakai időszakban nem igényelnek vízgőzt (Bőrisz Kft.);
-
nagyfogyasztónként a termelési (szolgáltatói) időszakban (termelő műszakokban) a technológiai objektumok működtetése a téli időszakban kissé nagyobb gőzfogyasztást jelent a nyári termelő műszakokkal összevetve;
-
a hétvégék, a nem termelő időszakok - melyeket a vízgőzhálózat üzemben (nyomás alatt) tartása jellemez a kondenzálódás csökkentése, a termelési időszak újraindításának elősegítése érdekében – az erőművi vízgőzkiadásnál jelentős tömegáramokat jelentenek a nagyfogyasztóknál tapasztalható csekély vízgőzfelhasználás (lásd 2.2.3., ill. 2.2.5. ábra) ellenére (vélhetően ekkor a kondenzleválasztóknál a szabadba távozó kondenzáramok relatív növekedése tapasztalható).
Az erőművi vízgőzkiadások és a fogyasztói felhasználások időbeli alakulását, a vízgőzhálózat szokásos, az üzemeltető által bevált üzemvitelét megismerve – s különös tekintettel a vízgőzhálózat végpontjainál a belépő és a kilépő tömegáramok között mért nagy különbözetre – a következő identifikációs vizsgálatok (mérések) elvégzését tűztük ki célul: -
a legtöbb és a legigényesebb (száraz telített gőzt igénylő) nagyfogyasztót ellátó részhálózat (Nyugati) üzemviteli, energetikai jellemzése;
-
eltérő külső hőmérsékletviszonyok (nyári, ill. őszi üzemvitel; fűtésmentes, ill. fűtési szezon) esetén a kiadott (az erőműből kilépő), a hasznosult (a nagyfogyasztóknál felhasznált) és a hasznosítatlan (a kondenzleválasztóknál a környezetbe távozó) vízgőzáramok meghatározása;
-
a termelési és a szintentartó (termelő műszakoktól mentes) időszakban a vízgőzhálózat üzemviteli jellemzése, a kondenzáramok kimérése;
-
a kondenzleválasztóknál a szabadba távozó kondenzáramok összevetése a kondenzleválasztók jelleggörbéi (kondenzvíz áteresztőképesség versus nyomás-különbség) alapján számítható tömegáramokkal;
-
az egyes kondenzleválasztók üzemállapotának ellenőrzése akusztikus mérések alapján.
A Nyugati részhálózatot vizsgálva a nagyfogyasztók rendszeres napi, ill. hétvégi üzemindulásának, illetve – leállásának, a termelő-szintentartó, ill. a téli-nyári időszakok eltérő fogyasztásadatainak ismeretében változó üzemállapot-alternatívák megfigyelésére irányuló méréseinket min. 4 üzemállapot identifikálására terveztük: -
nyári, ill. téli termelő időszak hétközben;
-
nyári, ill. téli hétvégi, munkaszüneti időszak.
A termelési időszakot - a nyári és a téli időszakban is - általában csak a délelőtti műszakokban történő gőzfelhasználás jellemzi az utóbbi években a technológiai célú vízgőzt hasznosító nagyfogyasztóknál. (A vízgőzhálózatot hasznosító nagyfogyasztók száma ugyancsak csökkent az elmúlt időszakban.) A mérésadatgyűjtő és jelfeldolgozó rendszerünk beüzemelése után
5 -
a csomópontokban kialakított mérőhelyek kiépítésével (érzékelők, távadók kiszakaszolt ágakba történő beépítése; műszerszekrények leszállítása, technológia-közeli felszerelése; impulzusvezetékek helyszíni leszabása, csatlakoztatása érzékelőkhöz, távadókhoz; távadók, mobil adatátviteli rendszer üzembe helyezése);
-
a kondenzmérésre kialakított speciális érzékelő tartályok telepítésével, beüzemelésével;
-
az együttműködő partnerek közötti adatkapcsolat kiépítésével
2006. szeptember 1-vel megkezdtük a 4 mérési sorozat elvégzését jelentő identifikációs méréseket. ad.2.3. Az identifikációs mérések elvégzése a kiépített monitoring rendszer, illetve az ideiglenesen telepítendő mérő-adatgyűjtő rendszer felhasználásával Az erőmű és a PÉTÁV Távfűtő Kft. - nagyfogyasztók vízgőzfelhasználásának folyamatos ellenőrzésére kialakított - monitoring rendszere, ill. az általunk kiépített, ideiglenes jelleggel működtetett mobil információátviteli, továbbá mérésadatgyűjtő-jelfeldolgozó rendszer segítségével az áramló vízgőz tömegárama a mérőperemeken létrejövő statikus nyomásesések, ill. a speciális áramlásérzékelők okozta dinamikus nyomások mérése alapján került meghatározásra. A nyomás- és a hőmérséklet-korrekciók elvégzését biztosító algoritmus korlátozott mértékben, a beépített nyomás- és hőmérséklet távadók folyamatosan mért értékeit feldolgozva csak túlhevített vízgőz állapotban volt alkalmas a vízgőzsűrűség korrekt kiszámítására (lásd. 1. munkaszakasz beszámolójának ad.1.1., 1.2. fejezetét). E probléma megoldását támogatja a 2.7. feladatpontban ismertetésre kerülő matematikai modell, ill. a későbbiekben a sűrűségmérés esetleges akusztikus módszerrel való megvalósítása. A Nyugati részhálózaton a téli, ill. nyári üzemvitelhez átkapcsolást biztosító csomópontok (lásd. 2.3.1., 2.3.2. és 2.3.3. fotók) közül elegendőnek látszott 2 csomópontban (lásd. 2.1.1. ábra CS-04 és CS-10 csomópont) nyomás-, hőmérséklet- és áramlás-mérőhelyeket kialakítanunk az egyik nagyfogyasztó (G011 jelű Mecsekparkett) vízgőzhálózatról való leválása, ill. egy másik fogyasztó (G006 Pannon Volán) csekély energiaigénye miatt. Mindkét csomópontban az 1. ill. a 12. fotón látható kialakítással kerültek felszerelésre az érzékelők és a távadók (a nyomástávadók 0…16 bar, a hőmérséklet távadók 0...300ºC, a nyomáskülönbség távadók 0…10 mbar mérési tartománnyal). Az előbbi, a vízgőzhálózat üzemvitelének állandó ellenőrzését biztosító folyamatos mérések mellett az áramló közeg állapotjellemzőinek rögzítéséhez az alábbi időszakos, szakaszos megfigyeléseket és méréseket végeztük el a betervezett 4 mérési sorozat folyamán: -
a csővezeték hőszigetelését borító alumínium lemez átfúrása után a Toplan szigetelőrétegen átvezetett tapintó hőmérővel a csővezeték külső palást-hőmérsékletének időszakos mérése a kondenzleválasztók beépítési helye előtti és utáni csőszelvénynél (cél: a matematikai modellel számított és a tényleges csőhosszmenti, ill. a csőszelvényben mutatkozó hőmérséklet-eloszlás tisztázása; a kondenzleválasztók ciklikus nyitása – állapotjellemzők változására gyakorolt – hatásának felderítése; lásd. 2.3.1-2.3.19. fotók);
-
a megbontott hőszigetelésű, ill. szigeteletlen csővezeték, szerelvények falhőmérsékletének kimérése termokamera igénybevételével (cél: a hőveszteségek szemléltetése, becslése; lásd. 2.3.20-2.3.37. fotók);
-
a kondenzleválasztók környezetbe távozó kondenzáramai (gőzáramai) térfogatmérésen alapuló időszakos kimérése speciális, hűtött mérőtartályokkal (cél: kondenzveszteségek helyi meghatározása, kondenzleválasztók modellezése; lásd. 2-11. fotók);
-
a kondenzleválasztók működésének, üzemállapotának kimérése akusztikus módszerrel, s e módszer összehasonlítása térfogatmérésen alapuló módszerrel (cél: a szakaszos, csak nagy költséggel automatizálható kondenzmérés kiváltása költségtakarékosabb, az infokommunikációs rendszerhez könnyen illeszthető megoldással; lásd. web lapunkon „mérések” könyvtárban rögzített hanganyagokat és analizálásukat).
Projektunk megvalósításának utolsó másfél éves időszakában a PÉTÁV monitoring rendszerével a nagyfogyasztók többségénél mért adatok file-formában rendelkezésre állnak. Az ideiglenes jelleggel kialakított mérőhelyekről származó mérések, ill. az előbbiekben jellemzett időszakos vizsgálatok eredményeit elsősorban a
6 4 eltérő üzemállapot kimérésére irányuló mérési sorozatra (4 időszakra) való tekintettel dolgoztuk fel. Ez utóbbi, elsősorban a hasznosítatlan kondenzáramok meghatározását célzó időszakos méréseink kivitelezése alatt -
a mérés jelentős időszükséglete (a környezetbe ciklikusan, impulzusszerűen kilövelő nedves vízgőzáram tökéletes, hűtővíz segítségével történő kondenzáltatása, az impulzuserők felfogására alkalmas mérőtartályban az elfogadható pontossággal köbözhető kondenzmennyiség összegyűjtése mérőhelyenként 15-20 perc mérési időtartamot indokolt);
-
a nagyszámú mérőhely egymásutáni bejárása, a kondenzátorként funkcionáló mérőtartályok beüzemelése, időosztásos működtetése (villamos segédenergia hiányában a hűtéshez szükséges, a közeli patak vízét hasznosító vízkivétel a szivattyúk és a csatlakozó szerelvényeik egyes mérőhelyek közötti átszállítását igényelte)
miatt általában nem volt zavartalan a vízgőzhálózat stacionárius állapota. Ezért a kondenz-mérőhelyeken (lásd. 2.1.1. ábra „AKL” jelölések) végzett szakaszos méréseink időtartama alatt a vízgőz állapotjellemzőinek átlagértékeivel számoltunk a tömegmérlegek felállításánál. A vízgőzszállítás és -elosztás tranziens jellege különösen a termelési időszakokban szembetűnő. Például a Nyugati részhálózat esetén a forrásoldalon (az erőművi vízgőzkiadásnál) a feladás módosítása 200…320 ºC-os hőmérséklet-, illetve 9,5…11 bar nyomástartományban megvalósított beavatkozással jellemezhető, mely a fogyasztóhelyeken gyakorlatilag késés nélküli, 0,2-0,6 bar-ig terjedő nyomáseséssel mérhető nyomásváltozást eredményez. A felhasználóknál csak csekély hőmérsékletingadozások jelentkeznek az erőművi beavatkozások után mintegy 20-30 perces késéssel. Ugyanis többnyire a vízgőzhálózat végpontjait, esetenként a gerincvezetékről leágazó ágakat a telített vízgőz állapot jellemzi. Itt a néhány tized bar-os nyomásingadozás a kondenzációs hőmérséklet legfeljebb 178-184 º C közötti változásával jár. Ebben az üzemállapotban, tehát az egyensúlyi folyadék-gőzfázis jelenlétekor a fázisváltozás, pl. a száraz telített gőzből az 1%-os nedvességtartalmú nedves telített gőzbe való átmenet mintegy 2,5-szeres sűrűségnövekedést jelent. A száraz és az 1%-os nedvességtartalmú telített vízgőz sűrűsége közötti eltérés a nyomáskülönbség (statikus nyomásesés, dinamikus nyomás) mérésén alapuló áramlásmérők esetében – melyek száraz telített gőz sűrűségével számolnak például az előbbi nedves gőzállapotot figyelmen kívül hagyva – a tömegáram számításokban a ténylegeshez képest 14,31kg / m3 = 1,6 - szor kisebb értéket eredményez. 5,53kg / m3
A tervezett, eltérő üzemállapotokat reprezentáló mérési sorozatokat szeptember 1-én és 8-án (nyári, fűtésmentes időszak), ill. november 2-án és 4-én (téli, fűtési időszak) hajtottuk végre. A vízgőz állapotjellemzők Pétáv monitoring rendszerrel mért változását a 2.3.1-2.3.12. ábrákon, az általunk kiépített mobil információátviteli rendszerrel rögzített és továbbított értékeit a 2.3.1-2.3.5. jelű adatlapokon és a hozzájuk csatolt regisztrátumokon közöljük. A 2.4.1-2.4.4. táblázatokban közölt mérési eredmények, időpontok, időtartamok és üzemállapotok alapján a térinformatikai vázlaton (lásd. 2.1.1. ábra) jelzett kondenzleválasztókat, az itt távozó kondenzáramokat jellemezzük. Az 1. és 2. mérési sorozat folyamán a kondenzáramok, a külső csőfal hőmérsékletek, a kondenzleválasztóknál elkészített akusztikus felvételek jellemző adatait foglaljuk össze a 2.3.1. táblázatban. A 4 mérési sorozat terepi mérései folyamán és a további egyedi terepi mérések során az egyes kondenzleválasztóknál kilépő kondenzáramok mérési sorrendjét és időtartamát az aktuális üzemállapotalternatívákhoz igazodva, a mobil infokommunikációs rendszerünket lekérdezve határoztuk meg. A 2.3.6. jelű adatlapokon, ill. az adatlapokon rögzített értékek időbeli megjelenítésével nyert 2.3.13. ábrán a CS-04 és a CS10 csomópontokban mért hőmérséklet-, statikus nyomás- és dinamikus nyomás-változások követhetők nyomon. Jellemző, hogy a CS-10 csomópontban (1. mérőhely) a vízgőzhőmérséklet a termelési időszakban is alig változik (e mérőhelyet általában a telített vízgőzállapot jellemzi), viszont a CS-04 csomópontban (2. mérőhely) ugyanekkor mintegy 10-11 ºC –os hőmérséklet növekedés (túlhevített vízgőzállapot kialakulása) rögzíthető. ad. 2.4. A vízgőzhálózat identifikációs méréseinek feldolgozása, kiértékelése Az identifikációs mérések megtervezésével, elvégzésével és kiértékelésével elsősorban a kiadás és a felhasználás közötti különbözet, a teljes gőzhálózatot tekintve az éves szinten mutatkozó mintegy 40%-os mérési eltérés okaira szeretnénk magyarázatot találni. Ezért feltétlen indokolt volt a kondenzleválasztóknál végzett tömegáram mérések elvégzése és e térfogatmérésen alapuló áramlásmérési módszerek mérési és számítási feltételeinek, körülményeinek tisztázása.
7 Az 1. mérési sorozat során a kondenzleválasztók kimérésének sorrendjét (az erőművi betáplálástól a fogyasztóhelyek felé haladást) az indokolta, – a hasznosítatlanul a környezetbe távozó áramokat meghatározva, továbbá az erőműben és a CS-04 csomópontban a túlhevített vízgőz állapotban mért tömegáramokat elfogadva hogy így egyszerűen különbség-képzéssel számíthatjuk ki a kondenzleválasztók közötti ágak tömegáramát. Ugyanezen ágak hosszmenti lineáris nyomásesése, ill. hőmérsékletesése - túlhevített vízgőz esetén a felműszerezett csomópontokban (CS-04 és CS-10) és a hálózati végpontokon ismerve a nyomás–, ill. a hőmérséklet-értékeket - az ágat és a mért csomópontok közötti teljes vezetékszakaszt jellemző hidraulikai ellenállások, illetve a külső palástfelülettel, szigetelésvastagsággal kapcsolatos hőveszteségek arányából becsülhető meg. A termelési időszakban végzett vizsgálatainknál - a gerincvezeték erőművi kilépés és a CS-10 csomópont közötti szakaszára, valamint a CS-04 csomópont és a Dohánygyár közötti leágazásra - elfogadható pontossággal alkalmazhatjuk az előbbi becslést. Telített nedves vízgőz jelenléte esetén az egyes ágakban végbemenő állapotváltozásokra csak a későbbiekben ismertetendő modell szimulációja alapján nyerhetünk megbízható magyarázatot. A kondenzleválasztóknál a környezetbe kilépő kondenzáramok 4 mérési sorozatban történő kimérése folyamán a kondenzmérőhelyek környezetében kialakult vízgőz állapotjellemzőket, a távozó tömegáramok számszerűsített értékeit mutatjuk be a 2.4.1-2.4.4. táblázatokban. A Nyugati részhálózat 23 db, áramlásmérő eszközzel ezidáig nem mért, kondenzleválasztóval felszerelt leágazó vezetéke közül 16 ágat mértünk ki 5ºC-os, illetve 30ºC-os környezeti hőmérséklet esetén, eközben a termelési (hétközbeni, termelő műszakok során), ill. a szintentartó (hétvégi, éjszakai, nem termelő) időszakban. Méréseinket a 23 kondenzveszteséget jelentő ágra extrapolálva a következő tömegáram értékek adódtak a különböző üzemállapotok esetén. A nyári időszakban (30ºC-os környezeti hőmérséklet) a termelő műszakokban 1,178 t/h (az erőművi 7,2 t/h átlagos betáplálás 16,4%-a), a szintentartás esetén 0,986 t/h (az erőművi 4,6 t/h átlagos betáplálás 21,4%-a) volt a hasznosítatlan kondenzáram. Heti 40%-os intenzívebb gőzfelhasználást feltételezve ez heti átlagban 1,063 t/h (az erőművi 5,64 t/h átlagos betáplálás 18,8 %-a) tömegáramot jelent. A leghidegebb őszi időszakban (5ºC-os nappali hőmérséklet) a termelő műszakokban mérve 1,487 t/h (az erőművi 8,5 t/h átlagos betáplálás 17,5 %-a), a hétvégi szintentartáskor 1,031 t/h (az erőművi 4,7 t/h átlagos betáplálás 21,9 %-a) kondenzáramot mértünk. A termelő és a szintentartó időszakokat az előbbi megoszlással figyelembevéve ez átlagosan 1,257 t/h (az erőművi 6,22 t/h átlagos betáplálás 20,2 %-a) tömegáramra enged következtetni. Együtt kezelve a nyári és a „téli” időszakot a termelő műszakokban 1,297 t/h (az erőművi 7,85 t/h átlagos betáplálás 16,5 %-a), a nem termelő műszakokban 1,007 t/h (az erőművi 4,6 t/h átlagos betáplálás 21,65 %-a) a kondenzveszteség. Ez az előbbi súlyozással átlagosan 1,123 t/h (az erőművi 5,93 t/h átlagos betáplálás 18,9 %-a) tömegáramot jelent a Nyugati részhálózatnál. A környezetbe távozó jelentős mértékű kondenzáramok kimérése (ismerete) indokolta, hogy határozzuk meg az adott kondenzgyűjtő-leágazásoknál a mért kondenzmennyiségek keletkezéséhez elméletileg szükséges entalpiaváltozást és hasonlítsuk össze a hőszigetelt, gerincről leágazó vezetékszakaszokra számítható hőveszteségekkel. A 2.4.1. adatlapon a kondenzgyűjtő leágazások (a gerincvezeték és az egyes kondenzleválasztók közötti csőszakaszok) geometriai és hőszigetelési jellemzőit foglaltuk össze. A leágazásokat két különböző hosszúságú és átmérőjű egyenes csőszakaszból álló, hőszigeteléssel ellátott hidraulikai (hőtechnikai) elemek egyenértékű kapcsolásaként jellemeztük. E geometriai és hőtechnikai jellemzők alapján határoztuk meg az egyes kondenzgyűjtő leágazásoknál – a vízgőz mért ill. becsült állapotjellemzőivel, s a környezet felé történő hőátbocsátással számolva – a hőszigetelt csőszakaszok lehetséges hőveszteségét. A kondenzálódáshoz szükséges entalpiaváltozás és a leágazó vezetékszakaszok – geometriai, hőtechnikai adatok alapján számított – hőveszteségei összevetéséhez szükséges számításaink menete az alábbi: -
a kiindulási adatok rögzítése;
-
a kondenzálódáshoz szükséges entalpiaváltozás meghatározása túlhevített és telített vízgőz esetén;
-
a gőzoldali átlagos hőátadási tényező számítása vízszintes és függőleges csőszakaszokra;
-
a hőátbocsátási tényezők, s a környezet felé irányuló hőveszteségek meghatározása;
-
a kondenzálódáshoz elméletileg szükséges és a környezeti hőmérséklet okozta tényleges hőelvonás viszonyának (C) kiszámítása;
-
a kondenzleválasztók hatékonyságának (φ) jellemzése.
8 Számításainkat a következőkben ismertetjük. A mérési és számítási eredményeket a 2.4.5-2.4.10. táblázatokban foglaltuk össze. A vízgőz kondenzálódásához szükséges entalpiaváltás és a kondenzleválasztóknál jelentkező hőveszteségek összevetése Kiindulási adatok pg Tg Tkond Tfal Hgh Hg Hf λf ρf υf
- a vízgőz mért abszolút nyomása [bar]; - a vízgőz mért hőmérséklete [ºC]; - a mért vízgőznyomáshoz tartozó kondenzációs hőmérséklet [ºC]; - a csővezeték tapintóhőmérővel mért falhőmérséklete [ºC]; - a túlhevített vízgőz fajlagos entalpiája [kJ/kg]; - a telített száraz vízgőz fajlagos entalpiája [kJ/kg]; - a kondenzálódott víz fajlagos entalpiája [kJ/kg]; - a kondenzvíz hővezetési tényezője [J/s ºC m]; - a kondenzvíz sűrűsége [kg/m3]; - a kondenzvíz kinematikus viszkozitása [m2/s];
m λc, λs, λl δc, δs, δl α, αk α* Ab, Ak L Tk
- a csőszakasz hosszegységére számított kondenzáram [kg/sm]; - a csőfal, a szigetelőréteg, a külső borítólemez hővezetési tényezője [J/s ºC m]; - a csőfal, a szigetelőréteg, a külső borítólemez vastagsága [m]; - a gőzoldali, ill. a külső hőátadási tényező [J/m2sºC]; - hőátbocsátási tényező [J/m2sºC]; - a csővezeték belső, a szigetelt csővezeték külső palástfelülete; - csőszakaszhossz [m]; - környezeti hőmérséklet [ºC].
•
A kondenzálódáshoz szükséges entalpiaváltozás (H) meghatározása Túlhevített vízgőz a gerincvezetékben a kondenzleválasztóhoz vezető leágazásnál: Hm=Hg – Hf H=Hm· mkond ahol Hgh Hf Hm, H mkond
- a mért nyomáson és hőmérsékleten a túlhevített vízgőz fajlagos entalpiája [kJ/kg]; - a mért nyomáshoz tartozó kondenzációs hőmérsékleten a kondenzvíz fajlagos entalpiája [kJ/kg]; - a kondenzálódáshoz szükséges fajlagos, ill. a mért kondenzátum tömegéhez számított hőelvonás [kJ/kg] ill. [kJ]; - az időegység [ 1 h] alatt kondenzálódott vízmennyiség [kg].
Telített vízgőz a gerincvezetékben a kondenzleválasztóhoz vezető leágazásnál: Hm=Hgh – Hf H=Hm· mkond ahol Hg Hf Hm, H mkond
- a mért nyomáson a telített száraz vízgőz fajlagos entalpiája [kJ/kg]; - a mért nyomáshoz tartozó kondenzációs hőmérsékleten a kondenzvíz fajlagos entalpiája [kJ/kg]; - a kondenzálódáshoz szükséges fajlagos, ill. a mért kondenzátum tömegéhez számított hőelvonás [kJ/kg] ill. [kJ]; - az időegység [ 1 h] alatt kondenzálódott vízmennyiség [kg].
9
A gőzoldali átlagos hőátadási tényező (α) meghatározása (lásd. 1. munkaszakasz szakmai beszámolója 1.5. fejezet) Vízszintes csővezetékre (lásd. 1. szakmai beszámoló 1.5. fejezet (26) összefüggés): α= 1,002 λf
3
ρf ⋅ g •
υf ⋅ m
Függőleges csőszakaszra (lásd. 1. szakmai beszámoló 1.5. fejezet (17) összefüggés):
α= 1,1648 λf
3
ρf ⋅ g •
υf ⋅ m
Állapotjellemzők az identifikációs mérések idején: J mso C ρf=885,258 kg/m3 υf=0,246 m2/s
λf=0,7524
•
m - a mért kondenzáram [kg/h] átszámítandó egységnyi csőhosszra eső, szekundumonkénti áramra [
kg ] s⋅m
A hőátbocsátási tényezők (α*) meghatározása (lásd. 1. szakmai beszámoló 1.5. fejezet (27) összefüggés) δ δ 1 1 δ 1 = + c + s + l + α* α λ c λ s λ f α k
Szabad áramlásnál a szigetelt cső és a környezet közötti külső hőátadási tényező: αk=0,925 ( ahol
∆T 0,25 ) [J/m2s ºC] D
∆T – a csőfal és a külső levegő közötti hőmérsékletkülönbség [ºC] D – a csőátmérő [m]
A D=0,308 m csőszakaszra: αk=0,925 (
J 30 0,25 ) =2,925 [ ] 2 0,3 m so C
⎡ m 2s o C ⎤ 1 = 0,342⎢ ⎥ (a nyári mérésekre) αk ⎣ J ⎦ αk=0,925(
60 0,25 ) =3,479 0,3
⎡ m 2s o C ⎤ 1 = 0,287 ⎢ ⎥ (a téli mérésekre) αk ⎣ J ⎦
10 1 1 0,005m 0,15m 0,001m m 2s o C = + + + + 0,342 J J α* α 60 J J 0,037 225,7 o o o 2 2 2 m s C m s C m s C A D=0,08 m csőszakaszra:
30 0,25 J ] ) =5,11[ 2 0,08 m so C
αk=0,925 (
⎡ m 2s o C ⎤ 1 = 0,196 ⎢ ⎥ (a nyári mérésekre) αk ⎣ J ⎦
αk=0,925(
60 0,25 J ) =4,84 [ ] 0,08 m 2s o C
⎡ m 2s o C ⎤ 1 = 0,207 ⎢ ⎥ (a téli mérésekre) αk ⎣ J ⎦ 1 1 0,003m 0,05m 0,001m m 2s o C = + + + + 0,196 J J J α* α 60 J 0,037 225,7 m 2s o C m 2s o C m 2s o C
A környezet felé irányuló hőveszteség meghatározása (lásd. 1. szakmai beszámoló 1.5. fejezet (28) összefüggés)
Q=Ak·α* (Tg-Tk) ahol α* Tk, Tg Ak Q
- hőátbocsátási tényező [J/m2sºC] - környezeti hőmérséklet, vízgőz hőmérséklet [ºC] - a csőszakasz külső palástfelülete [m2] - a környezet felé irányuló időegység alatti hőveszteség [J/s]
A kondenzálódáshoz szükséges entalpiaváltozás és a környezet felé irányuló hőveszteség összehasonlítása
Határozzuk meg az alábbi arányt: C=
H Q⋅t
ahol H Q t C
- a vízgőz kondenzálódásához szükséges hőelvonás [kJ] - a környezet hőelvonó hatása [kJ/h] - időtartam [h] - a kondenzálódáshoz elméletileg szükséges és a tényleges (geometriai, hőtechnikai adatok ismeretében számított) hőelvonás viszonya
A kondenzleválasztón keresztül a környezetbe távozó víz és vízgőz tömege a következő összefüggésből számítható: mf= ahol
m kond C
mg=(1-
1 ) m kond C
11
mkond mf mg
- a mért kondenzmennyiség [kg] - a környezet hőelvonó hatása következtében kondenzálódott kondenzmennyiség [kg] - a kondenzleválasztón a környezetbe távozó vízgőz [kg]
A kondenzleágazásoknál mért mkond kondenzmennyiséget (a vízgőzként távozó áramot is a kondenzátorként működő speciális mérőtartályokban kondenzáltattuk) ismerve jellemezzük a leválasztás elméleti hatásfokát (φ) a környezetbe folyadékfázisban távozó víz és a kilépő mindkét fázis (mkond= mf+mg) tömegarányaként: ϕ=
mf 1 = m kond C
C=
mf + mg mf
A kondenzleválasztók működésének jellemzése
A gerincvezeték nem lakott területen lévő leágazásaiban telepített termodinamikus kondenzvíz-leválasztók az áramló vízgőz és a kondenzvíz eltérő nyomásviszonyai, a fázisváltozás során lejátszódó hő- és áramlástani jelenségek alapján választják el egymástól a vízgőzt és a kondenzvízet. E leválasztók műszaki leírása szerint: „A kondenzleválasztó nyitást-zárást biztosító szelepe működését a ’sarjúgőz’ vezérli. A szeleptányér mindaddig nyitott állapotban marad, amíg az átáramló közeg cseppfolyós halmazállapotú. A záráshoz annyi sarjúgőzre van szükség, amennyi a kondenzvízben – a mindenkori nyomáson – 10 ºC –kal a telített gőz hőmérséklete alatt keletkezik. Ha időközönként egyáltalán nem képződik kondenzvíz, akkor 0,5-10 percig terjedő zárási idő alatt (a mérettől és a külső hőmérséklettől függően) a nyomás a vezérlő kamrában a hőleadás folytán csökken és a szeleptányér kinyit, de a beinduló sarjúgőz-áramlás újra zárást jelent. A gőzveszteség nagyon csekély, vagy egyáltalán nincs.” Az általunk mért üzemállapotokban a kondenzleválasztók működését a jelentős gőzveszteség jellemezte. Ennek alapvető magyarázata, hogy a gőzhálózat jelenlegi üzemvitele – az évtizedekkel korábban megtervezett és kivitelezett, nem változtatható hidraulikai (geometriai) paraméterek, de különösen a mára erősen lecsökkent nagyfogyasztó-szám, a megcsappant összfogyasztói energiaigények miatt – nem használja ki a szolgáltatói oldalon meglévő kapacitásokat. Az előbbiekben bevezetett C viszonyszám számlálójában a kondenzleválasztóban kondenzálódott víztömeg (mf) és a kondenzleválasztóban nem, de a hőcserélőként működő mérőtartályunkban már kondenzként mérhető víztömeg (mg) összege, a nevezőben az mf szerepel. A C=1 értéket úgy értelmezhetjük, hogy a kondenzleválasztó csak a – hőszigetelt kondenzgyűjtő leágazáson (a gerincvezetéktől a kondenzleválasztóig terjedő csőszakasz) a vízgőzből a környezet hőelvonó hatása következtében kondenzálódott – kondenzvizet engedi át ciklikusan és impulzusszerűen, s egyáltalán nincs gőzveszteség. A C viszonyszám 1-nél nagyobb értéke arra utal, hogy az adott kondenzleválasztó a kondenzvízen túlmenően a vízgőzt is átengedi. Az általunk mért kondenzmennyiség, s a fajlagos entalpiaváltozás alapján számított hőmennyiség minden időszakosan működtetett kondenzmérőhelyen jelentősen meghaladta a vezetékszakasz hőveszteségéből (a geometriai méretből, a hőszigetelés vastagságából, a hőátbocsátást meghatározó hőmérsékletkülönbségből számított értéket. A kondenzleválasztók után elhelyezett speciális, hűtött, hőcserélőként működő kondenzgyűjtő tartályokban a rendszerből az adott leágazáson a környezetbe távozó összes vízgőzt kondenzáltattuk, mérve az időegység alatti tömegnövekedést. Mérőtartályunk mindkét fázis együttes tömegét mérte. A mért állapotjellemzők ismeretében a kondenzálódáshoz elméletileg szükséges fajlagos entalpiaváltozás, s a mért kondenztömeg szorzataként számított H hőelvonás többszörösére adódott a szigetelt vezeték hőátbocsátásával magyarázható hőveszteségnek. E jelentős többlet (a C viszonyszám 1-nél nagyobb értéke) azzal magyarázható, hogy a kondenzleválasztók a mért valamennyi üzemállapotban a kondenzvízen túlmenően a vízgőzt is átengedik. Továbbá e számítások tekintetbe veszik azt, hogy a gerincvezetékben mért (becsült) nyomás- és hőmérsékletértékek általában túlhevített, ill. telített száraz gőz állapotra utalnak. Tehát a kondenzálódás elsősorban a gerincvezetékről leágazó, a kilépő vízgőz (kondenz) időszakos előrehaladását biztosító vezetékszakaszokban valósul meg. A 2.4.10. táblázatban a különböző üzemállapotok esetén az egyes kondenzleválasztókhoz vezető leágazások előtti csőszelvényben mért (becsült) nyomás-, hőmérséklet- és tömegáram értékeket, a kondenzleválasztók előtti vezetékszakaszok hosszát (az előbbi adatok a gerincvezetéket jellemzik), a tényleges és kondenzációs
12 hőmérsékletek közötti különbséget, a kondenzleválasztók működését minősítő C viszonyszámokat és a φ hatásfokokat tüntettük fel. A megadott hőfok-különbségek a forrástól (erőműtől) az áramlási irányban a fogyasztók felé haladva csökkennek, s ez általában növekvő kondenzkilépést jelent. A kondenzáramok mért értékeit befolyásolja a változó üzemállapot (a néhány tized bar-os nyomásingadozás, s a tömegáram-változás a kondenzkilépéssel nem mutat egyértelmű korrelációs kapcsolatot), a kondenzleválasztók karbantartása, vezérlőszelepük elhasználódása, továbbá a kondenz-leágazások közötti vezetékhosszak. A nevezett üzemviteli és állapotjellemzők átlagértékeivel számoltunk, hogy az időosztásban elvégzett szakaszos kondenzmérések lefolytatásához kívánatos állandósult állapotot közelíthessük. Egy adott kondenzleválasztónál az átlagtól mért esetleges kiugró eltérés meghibásodásra utalt.
