184156. lajstromszámú szabadalom • Eljárás betoncsatornába fektetett, üzemelő távhővezetéknél a hőszigetelés állagának és a vezeték hőveszteségének megállapítására
1 184 156 2 A távfűtő rendszerek veszteségeinek döntő részét teszi ki a vasbeton védőcsatornába fektetett vezetékek hővesztesége. Ez a hőveszteség jelentősen növekszik, ha az üzemeltetés során, talajvízbetörés, öregedés, vagy egyéb hatások következtében a vezeték hőszigetelése leromlik. Az átázott hőszigetelés rohamos korróziót okoz, amely súlyos üzemzavarok forrása lehet. A távhűtő rendszerek üzemeltetőinek így fontos érdé-, 'ke, hogy ismerje távfűtő hálózatainak különböző időszakra vonatkoztatott valós üzemi hőveszteségét és az egyes szakaszokon a szigetelés állagát. Az üzemi hőveszteség ismerete nélkül nem készíthető el az energiagazdálkodáshoz nélkülözhetetlen energiamérleg, nem ítélhető meg megfelelő pontosságai az egyes energiatakarékossági intézkedések hatása. Az egyes fogyasztók hőfogyasztásmérés szerinti elszámolásához szintén szükséges a hőveszteség pontos ismerete. A hővédelem fokozására tett intézkedések gazdaságossága is csak a leromlott és új hőszigetelések összevetése alapján határozható meg. Az egyes vezetékszakaszok és szigetelések felújításához, a tervszerű megelőző karbantartáshoz ismerni kell a meglévő szigetelés állagát. A távfűtő vezetékek valós üzemi hőveszteségének és a szigetelés állagromlás számszerű megállapítására nem ismeretes gyakorlati értékű megoldás. A távfűtő rendszerek hőveszteségét közvetlen méréssel elfogadható pontossággal nem lehet meghatározni. Az ismert számítási eljárások csak a tervezési adatokat és tervezési hőszigetelési minőséget veszik Figyelembe. A szigetelés állagának leromlása ugyan bizonyos esetekben termovízióval megfigyelhető, de a leromlás mértéke nem számszerűsíthető. A szigetelés minősége jelenleg csak a távhővezeték költséges feltárásával és a szigetelés közvetlen megvizsgálásával állapítható meg. Találmányunk szerinti eljárással a távhővezeték szigetelésének állaga feltárás nélkül, gyakorlatban egyszerűen végrehajtható módon, számszerűsítve meghatározható, ennek ismeretében számítási eljárással az üzemelő távvezetékszakasz hővesztesége megfelelő pontossággal meghatározható. A találmány szerinti eljárás lényege az alábbiakban foglalható össze: A betoncsatornában fektetett üzemelő távhővezetékszakasz geometriai középvonalában legalább három helyen különböző mélységben legalább három talajmintát veszünk. Egy-egy taiajmintavételi helyen a talajfelszín alól, továbbá a betoncsatornát takaró földréteg közepéből, valamint közvetlenül a betoncsatorna-fedlap feletti rétegből emelünk ki legalább 10 cm hosszúságú talajmintát. A talajmintavétel helyének kitűzését célszerűen úgy állapítjuk meg, hogy azok a kérdéses vezetékszakasz közepére és két végére essenek. A mintavétel során ügyelni kell arra, hogy a minták megőrizzék a talaj konzisztenciáját. A mintavételt követően megállapítjuk a talajminták hővezetési tényezőjét. A talajminták hővezetési tényezőiből számtani átlagképzéssel kiszámítjuk a talaj Xt átlagos hővezetési tényezőjét. Ezután a mintavételi helyek között furatot mélyítünk a betoncsatorna fedlapjálg, lemérjük a betoncsatorna H fektetési mélységét, majd hőmérséklet-érzékelőt helyezünk el a fedlapra úgy, hogy az a fedlap valós, zavarásmentes felületi hőmérsékletét mérje. Az érzékelőt ezért, a talaj hőellenállásának megfelelő mértékben felülről szigetelni kell. Az érzékelő elhelyezésével együtt hőmérsékletmérő és regisztráló kört alakítunk ki. A mérőkor kialakítása után méréssorozatot hajtunk végre, amelynek során 24 órán keresztül folyamatosan, vagy legalább óránként regisztráljuk a betoncsatorna tw felüg leti hőmérsékletét és a regisztrált értékekből számtani átlagképzéssel kiszámoljuk a tw átlagos betoncsatomafedlap hőmérsékletet. Ugyanebben az időtartamban szintén regisztráljuk, vagy óránként mérjük, a vezeték hatásától és egyéb hőig forrástól mentes U földfelszín-hőmérsékletet, valamint a tc előremenő és tv visszatérő vízhőmérsékletet, majd meghatározzuk ezek tt, te és tv átlagát. A H fektetési mélység és a talaj Xt átlagos hővezetési tényező segítségével, a következő képlet segítségével 10 kiszámítjuk a talaj Rt hőellenállását: 2b + 5,7 3,5 H aO^S . b0,75 ’ (1) 20 álról a = a csatornaszelvény külső szélessége, b = a csatornaszelvény külső magassága. Ezután felhasználva, hogy a bétoncsatoma külső ke- 25 rülete jó közelítéssel hőmérséklet-izoterma, kiszámítjuk a távhővezeték tényleges, hosszúságegységre eső q hőveszteségét az alábbi képlettel: 30 4 " Rt ' (tw ~ tl)' (2) Ez a hőveszteség, a 24 órás időtartamra átlagolt, tényleges üzemi paraméterekre vonatkozik. Ugyanezekre az üzemi paraméterekre, a vezeték terve- 35 zési jellemzőinek, a Dt előremenő vezetékátmérő, a D2 visszatérő vezetékátmérő, a Vt előremenő vezeték hőszigetelésének tervezett vastagsága, V2 a visszatérő vezeték hőszigetelésének tervezett vastagsága és a Xsz szigetelő anyag tervezett hővezetési tényezője segítségével 40 kiszámoljuk a vezeték hosszegységre eső elméleti hőveszteségét az alábbi képlettel: qe = Re,e. 1 (te-tO+^T1----(ty — tt). (3) Re. 45 ahol Rg, e> e az előremenő hőhordozó közeg, valamint a talajfelszín közötti elméleti hőellenállás, és Rö> v, e a visszatérő hőhordozó közeg, valamint a talajfelszín közötti elméleti hőellenállás. gg Rö, e, e — Esz, e, e "h RCsl + Rcs + Et ahol RSZ) e> e az előremenő vezeték hőszigetelésének elméleti hőellenállása, RCSI a konvekciós hőátadás hőellenállása a betoncsatorna levegőjében, 55 Ecs a betoncsatorna falának hőellenállása, Rt a talaj hőellenállása és Eö, v, e ~ Esz, v.e + Rest h Rcs 3' Rt, (4) 60 ahol RSZ) y, e a visszatérő vezeték hőszigetelésének elméleti hőellenállása. Ezután összehasonlítjuk a tényleges és elméleti hőveszteséget. Ha q/qe> 1, értékből vezetékek hőszigetelésének leromlására következtetünk. A 3/qe viszony- 65 számból egyrészt az általunk kidolgozott táblázatból 2
