Как определить давление вентилятора: способы измерить и рассчитать давление в вентиляционной системе

Статическое давление — вентилятор

Статическое давление вентилятора, которое представляет собой полное давление вентилятора за вычетом скоростного напора.

Статическое давление вентилятора определяется как разность полного давления Яп и динамического давления Янд в нагнетательном патрубке вентилятора.

Роль статического давления вентилятора довольно значительна и при принятом в настоящее время способе подбора вентилятора по полному давлению об этом забывать не следует. Особенно большое значение это имеет при расчете вентиляционной сети, состоящей только из всасывающей ветви: подсчитывать сопротивление всасывающей ветви и по этой величине подбирать вентилятор, забывая о динамическом давлении на выходе из вентилятора, которое, кстати говоря, может быть весьма значительным, недопустимо.

Таким образом, статическое давление вентилятора, работающего в вентиляционной сети, расходуется на преодоление суммарных потерь давления в сети за вычетом разности между динамическим давлением на выходе воздуха из вентилятора и динамическим давлением на выходе воздуха из сети.

Таким образом, статическое давление вентилятора, работающего в вентиляционной сети, расходуется на преодоление сопротивления сети за вычетом разности между динамическим давлением на выходе воздуха из вентилятора и динамическим давлением на выходе воздуха из сети.

В первом приближении задают статическое давление вентилятора.

Рассмотрим, на что расходуется статическое давление вентилятора, работающего в сети при отсутствии в ней объемов всасывания и нагнетания.

Поскольку при этом pdv йвых, psv — hBC, т.е. статическое давление вентилятора равно сопротивлению сети.

Коэффициент рабочей ( условно) производительности Qp, определяемый абсциссой точки пересечения характеристики статического давления вентилятора и кривой аэродинамического сопротивления электрической машины.

Классификация вентиляторов по типу привода.

Если вентилятор подобран правильно, то сопротивление системы изменяется пропорционально квадрату расхода воздуха ( см. рис. 20 — 5), а статическое давление вентилятора приблизительно обратно пропорционально изменению расхода воздуха, что значительно сдерживает тенденцию как к повышению расхода воздуха, так и увеличению нагрузки электродвигателя. Это в свою очередь указывает на нецелесообразность установки электродвигателя с большим запасом. Кроме того, электродвигатели обычно работают более экономично, когда они полностью загружены. Так как расход мощности изменяется пропорционально кубу числа оборотов, для электродвигателя требуется небольшой пусковой момент.

При наличии нагнетательной сети динамическое давление всегда учитывается, и поэтому роль статического давления просто не проявляется в явном виде. Если же вентиляционная система смонтирована без соответствия с ее расчетом, то значение статического давления вентилятора сразу обнаружится.

К определению режима работы вентилятора, устано-вленного в сети.

В этой точке полное давление вентилятора равно потерям полного давления в сети. Если вентилятор работает на всасывание, то динамическое давление вентилятора следует также относить к потерям давления в сети или определять режим работы вентилятора точкой пересечения характеристики сети Др ( 2) с характеристикой psti ( Q) статического давления вентилятора В таких случаях целесообразно на выходе из вентилятора установить диффузор, чтобы уменьшить динамическое давление вентилятора.

Такая диаграмма позволяет определить размеры и частоту вращения вентилятора выбранного типа без проведения каких-либо дополнительных расчетов. Для этого по заданным значениям производительности Q и полного давления рс на диаграмме отмечают точку, соответствующую рабочему режиму вентилятора. Определяют ближайшую к этой точке кривую р0 ( У), по привязной точке которой устанавливают диаметр и частоту вращения вентилятора. Диаграммой нельзя пользоваться, если задано не полное, а статическое давление вентилятора и если рабочий режим вентилятора находится вне рабочего участка характеристики.

Проверка герметичности системы отопления

Для обеспечения эффективной и надежной работы системы обогрева, не только проверяют давление теплоносителя, но и тестируют оборудование на герметичность. Как это происходит, видно на фото. В результате можно проконтролировать наличие протечек и предотвратить поломку оборудования в самый ответственный момент.Проверку герметичности осуществляют в два этапа:

  • испытание с использованием холодной воды. Трубопроводы и батареи в многоэтажном здании наполняют теплоносителем, не нагревая его, и замеряют показатели давления. При этом его значение в течение первых 30 минут не может составить менее стандартных 0,06 МПа. Через 2 часа потери не могут быть более 0,02 МПа. При отсутствии порывов отопительная система многоэтажки дальше будет функционировать без проблем;
  • испытание с применением горячего теплоносителя. Отопительную систему тестируют до начала отопительного периода. Воду подают под определенным сдавливанием, его значение должно быть наиболее высоким для оборудования.

Чтобы добиться оптимального значения давления в системе отопления расчет схемы ее обустройства лучше всего доверить специалистам-теплотехникам. Сотрудники таких фирм не только могут произвести соответствующие испытания, но еще и промоют все ее элементы.

От параметров давления в схеме теплоснабжения многоэтажного дома зависит, насколько комфортно можно проживать в каждой комнате. В отличие от собственного домовладения с автономной системой обогрева в многоэтажке у владельцев квартир не имеется возможность самостоятельно регулировать параметры отопительной конструкции, в том числе температуру и подачу теплоносителя.

Но жильцы многоэтажных домов при желании могут установить такие измерительные приборы как манометры в подвале и в случае малейших отклонений давления от нормы сообщать об этом в соответствующие коммунальные службы. Если после всех предпринятых действий потребители по-прежнему недовольны температурой в квартире, возможно, им следует подумать над организацией альтернативного отопления.

Сжимаемый поток

Много авторов определяют динамическое давление только для несжимаемых потоков. (Для сжимаемых потоков эти авторы используют понятие давления воздействия.) Однако некоторые британские авторы расширяют свое определение динамического давления, чтобы включать сжимаемые потоки.

Если рассматриваемую жидкость можно считать идеальным газом (который обычно имеет место для воздуха), динамическое давление может быть выражено как функция жидкого давления и Числа Маха.

Применяя идеальный газовый закон:

определение скорости звука и Числа Маха:

: и

и также, динамическое давление может быть переписано как:

где (использование единиц СИ):

Как вычислить давление в вентиляции?

Полный напор на входе измеряют в поперечном сечении вентиляционного канала, находящемся на расстоянии двух гидравлических диаметров воздуховода (2D). Перед местом измерения в идеале должен быть прямой фрагмент воздуховода с длиной от 4D и невозмущенным течением.

Потом в систему вентиляции вводят приемник полного давления: в несколько точек в сечении по очереди – минимум в 3. По полученным значениям высчитывают средний результат. У вентиляторов со свободным входом Pп входное соответствует давлению окружающей среды, а избыточный напор в таком случае равняется нулю.


Схема приемника полного давления: 1 — приемная трубка, 2 — преобразователь давления, 3 — камера торможения, 4 — держатель, 5 — кольцевой канал, 6 — передняя кромка, 7 — входная решетка, 8 — нормализатор, 9 — регистратор выходного сигнала, α — угол при вершинах, h — глубина впадин

Если измерять сильный поток воздуха, то по давлению следует определить скорость, а потом — сопоставить ее с размером сечения. Чем выше скорость на единицу площади и чем больше при этом сама площадь, тем производительнее вентилятор.

Полный напор на выходе — понятие сложное. Выходящий поток имеет неоднородную структуру, которая также зависит от режима работы и типа прибора. Воздух на выходе имеет зоны возвратного движения, что усложняет расчет напора и скорости.

Закономерность для времени появления такого движения установить не удастся. Неоднородность течения достигает 7—10 D, но показатель можно снизить выпрямляющими решетками.


Трубка Прандтля является усовершенствованным вариантом трубки Пито: приемники выпускают в 2 вариантах — для скоростей меньше и больше 5 м/с

Иногда на выходе из вентилирующего устройства стоит поворотное колено или отрывной диффузор. В таком случае течение будет еще более неоднородным.

Напор тогда измеряют по следующему методу:

  1. За вентилятором выбирают первое сечение и сканируют его зондом. По нескольким точкам измеряют средний полный напор и производительность. Последнюю потом сравнивают с производительностью на входе.
  2. Дальше выбирают дополнительное сечение — на ближайшем прямом участке после выхода из вентилирующего прибора. От начала такого фрагмента отмеряют 4—6 D, а если длина участка меньше, то выбирают сечение в самой отдаленной точке. Затем берут зонд и определяют производительность и средний полный напор.

От среднего полного давления на дополнительном сечении отнимают расчетные потери на отрезке после вентилятора. Получают полное давление на выходе.

Потом сравнивают производительность на входе, а также на первом и дополнительном сечениях на выходе. Правильными следует считать входной показатель и один из выходных — более близкий по значению.

Прямолинейного отрезка нужной длины может и не быть. Тогда выбирают сечение, которое разделяет участок для замера на части с соотношением 3 к 1. Ближе к вентилятору должна быть большая из этих частей. Замеры нельзя производить в диафрагмах, шиберах, отводах и других соединениях с возмущением воздуха.


Перепады давления можно регистрировать напоромерами, тягомерами по ГОСТ 2405-88 и дифманометрами по ГОСТ 18140-84 с классом точности 0,5—1,0

В случае с крышными вентиляторами Pп измеряют только на входе, а на выходе определяют статическое. Скоростной поток после вентилирующего устройства теряется почти полностью.

Также рекомендуем прочесть наш материал о выборе труб для вентиляции.

Превышение давлением теплоносителя предельной величины

Если процесс эксплуатации сопровождается частыми «подрывами» предохранительного клапана, следует проанализировать возможные причины происходящего:

  • заниженная емкость расширительного бачка;
  • завышенное настроечное давление газа/воздуха в бачке;
  • неправильно выбрано место установки.

Наличие бачка емкостью от 10 % полной емкости системы отопления является практически стопроцентной гарантией исключения первой причины. Впрочем 10 % не являются минимально возможной емкостью. Грамотно спроектированная система может нормально работать и при меньшей величине. Однако определить достаточность емкости бачка сможет только специалист, владеющий методикой соответствующего расчета.

Вторая и третья причины тесно взаимосвязаны между собой. Предположим, что воздух/газ накачан до 1,5 бара, а место установки бачка выбрано вверху системы, где рабочее давление, допустим, всегда ниже 0,5 бара. Газ всегда будет занимать весь объем бачка, а расширяющийся теплоноситель останется снаружи. Внизу системы теплоноситель будет давить на трубы теплообменника котла особенно сильно. Регулярный «подрыв» предохранительного клапана будет обеспечен!

Среднее динамическое давление

Среднее динамическое давление вычисляется как частное от деления суммы замеренных динамических давлений на число измерений. Подставив значение среднего динамического давления в формулу ( 1 34) или ( 1 34), находят для данного сечения среднюю скорость.

По измерениям среднего динамического давления в тракте газов окисления рассчитывают их расход W, М3 / с, в нормальных условиях.

В напорных усреднителях перепад давления происходит в зависимости не от местного, а от некоторого среднего динамического давления потока. Усреднение может осуществляться в пределах одного, а также двух радиусов или диаметров при кольцевой площади или иным способом.

Предложено несколько разновидностей напорных усредняющих устройств или усреднителей, перепад давления в которых образуется в зависимости не от местного, но от некоторого среднего динамического давления потока.

Принципиальным отличием напорных усредняющих устройств от напорных трубок является то, что первые имеют по две группы отверстий, создающих перепад давления в зависимости не от местного, а от некоторого среднего динамического давления потока. При этом осреднение производится не по всей площади потока, а в зависимости от конструкции устройства либо по одному или двум перпендикулярным радиусам ( или диаметрам), либо по кольцевой площади трубы.

Среднее динамическое давление вычисляется как частное от деления суммы замеренных динамических давлений на число измерений. Подставив значение среднего динамического давления в формулу ( 1 34) или ( 1 34), находят для данного сечения среднюю скорость.

Высота сброса HQ должна обеспечивать такое среднее динамическое давление в момент удара, при котором в образце под индентором в результате деформации появляется зона пластичности.

Динамическое пластовое давление ра вдоль контура воронки депрессии меняется в зависимости от изменения ее формы. На среднем радиусе воронки депрессии или на радиусе влияния скважины действует только некоторое среднее динамическое давление.

Эти параметры регистрировались в покое перед нагрузкой, в период решения задач в начале, в середине и в конце рабочего периода и в период отдыха через 10 мин после окончания рабочего периода. Артериальное давление измерялось по методу Короткова, по математической формуле Хикема вычислялось среднее динамическое давление, частота сердечных сокращений определялась по второму отведению электрокардиограммы.

Сумма статического и динамического давлений называется полным давлением и может быть замерена с. Вторая трубка служит для замера статического давления в той же точке внутри воздуховода. Разность между полным давлением и статическим является динамическим давлением и фиксируется на шкале отсчета микроманометра. Для определения среднего динамического давления по сечению воздуховода замеры производят в нескольких точках.

При выполнении измерений одну пневмометрическую трубку устанавливают в контрольной точке на расстоянии 30 — 100 мм от оси воздуховода. Рабочую напорную трубку перемещают по линии измерения последовательно устанавливая в точках измерения, при этом входные отверстия трубок должны быть направлены навстречу газовому потоку. Измерение давления обеими трубками производят одновременно. В каждой точке необходимо выполнить не менее трех измерений динамического давления; по результатам измерений определяется среднее динамическое давление для данной точки измерения.

Приборы для испытания и регулирования вентиляционных систем.

Расход воздуха, проходящего через воздуховоды, определяют косвенным способом — путем измерения динамического давления движущегося потока воздуха. Для измерения давления применяют микроманометры ( рис. 151, а), пневмометрические трубки и резиновые шланги для их соединения. Воздуховоды на всасывающей стороне вентилятора находятся под некоторым статическим разрежением, а на нагнетающей стороне — под статическим напором. Сумма статического и динамического давления называется полным давлением и может быть замерена с помощью одной из двух спаянных трубок пневмометрического устройства, введенного в воздуховод. Вторая трубка служит для замера статического давления в той же точке внутри воздуховода. Разность между полным давлением и статическим является динамическим давлением и фиксируется на шкале отсчета микроманометра. Для определения среднего динамического давления по сечению воздуховода замеры производят в нескольких точках сечения.

Уравнение Бернулли стационарного движения

Одно из важнейших уравнений гидромеханики было получено в 1738 г. швейцарским учёным Даниилом Бернулли (1700 — 1782). Ему впервые удалось описать движение идеальной жидкости, выраженной в формуле Бернулли.

Идеальная жидкость — жидкость, в которой отсутствуют силы трения между элементами идеальной жидкости, а также между идеальной жидкостью и стенками сосуда.

Уравнение стационарного движения, носящее его имя, имеет вид:

где P — давление жидкости, ρ − её плотность, v — скорость движения, g — ускорение свободного падения, h — высота, на которой находится элемент жидкости.

Смысл уравнения Бернулли в том, что внутри системы заполненной жидкостью (участка трубопровода) общая энергия каждой точками всегда неизменна.

В уравнении Бернулли есть три слагаемых:

  • ρ⋅v2/2 — динамическое давление — кинетическая энергия единицы объёма движущей жидкости;
  • ρ⋅g⋅h — весовое давление — потенциальная энергия единицы объёма жидкости;
  • P — статическое давление, по своему происхождению является работой сил давления и не представляет собой запаса какого-либо специального вида энергии («энергии давления»).

Это уравнение объясняет почему в узких участках трубы растёт скорость потока и падает давление на стенки трубы. Максимальное давление в трубах устанавливается именно в месте, где труба имеет наибольшее сечение. Узкие части трубы в этом отношении безопасны, но в них давление может упасть настолько, что жидкость закипит, что может привести к кавитации и разрушению материала трубы.

Уравнение Бернулли

Подробности
Категория: Гидравлика

Документальные учебные фильмы. Серия «Физика».

 Даниил Бернулли (Daniel Bernoulli; 29 января (8 февраля) 1700 — 17 марта 1782), швейцарский физик-универсал, механик и математик, один из создателей кинетической теории газов, гидродинамики и математической физики. Академик и иностранный почётный член (1733) Петербургской академии наук, член Академий: Болонской (1724), Берлинской (1747), Парижской (1748), Лондонского королевского общества (1750). Сын Иоганна Бернулли.

https://vk.com/video_ext.php

Закон (уравнение) Бернулли является (в простейших случаях) следствием закона сохранения энергии для стационарного потока идеальной (то есть без внутреннего трения) несжимаемой жидкости:

Здесь

 — плотность жидкости,
 — скорость потока,
 — высота, на которой находится рассматриваемый элемент жидкости,
 — давление в точке пространства, где расположен центр массы рассматриваемого элемента жидкости,
 — ускорение свободного падения.

Уравнение Бернулли также может быть выведено как следствие уравнения Эйлера, выражающего баланс импульса для движущейся жидкости.

В научной литературе закон Бернулли, как правило, называется уравнением Бернулли(не следует путать с дифференциальным уравнением Бернулли), теоремой Бернулли или интегралом Бернулли.

Константа в правой части часто называется полным давлением и зависит, в общем случае, от линии тока.

Размерность всех слагаемых — единица энергии, приходящаяся на единицу объёма жидкости. Первое и второе слагаемое в интеграле Бернулли имеют смысл кинетической и потенциальной энергии, приходящейся на единицу объёма жидкости

Следует обратить внимание на то, что третье слагаемое по своему происхождению является работой сил давления и не представляет собой запаса какого-либо специального вида энергии («энергии давления»)

Соотношение, близкое к приведенному выше, было получено в 1738 г. Даниилом Бернулли, с именем которого обычно связывают интеграл Бернулли. В современном виде интеграл был получен Иоганном Бернулли около 1740 года.

Для горизонтальной трубы высота постоянна и уравнение Бернулли принимает вид:   .

Эта форма уравнения Бернулли может быть получена путём интегрирования уравнения Эйлера для стационарного одномерного потока жидкости, при постоянной плотности :   .

Согласно закону Бернулли, полное давление в установившемся потоке жидкости остается постоянным вдоль этого потока.

Полное давление состоит из весового , статического и динамического давлений.

Из закона Бернулли следует, что при уменьшении сечения потока, из-за возрастания скорости, то есть динамического давления, статическое давление падает. Это является основной причиной эффекта Магнуса. Закон Бернулли справедлив и для ламинарных потоков газа. Явление понижения давления при увеличении скорости потока лежит в основе работы различного рода расходомеров (например труба Вентури), водо- и пароструйных насосов. А последовательное применение закона Бернулли привело к появлению технической гидромеханической дисциплины — гидравлики.

Закон Бернулли справедлив в чистом виде только для жидкостей, вязкость которых равна нулю. Для приближённого описания течений реальных жидкостей в технической гидромеханике (гидравлике) используют интеграл Бернулли с добавлением слагаемых, учитывающих потери на местных и распределенных сопротивлениях.

Известны обобщения интеграла Бернулли для некоторых классов течений вязкой жидкости (например, для плоскопараллельных течений), в магнитной гидродинамике, феррогидродинамике.

В статье были спользованны материалы Wikipedia

Лучший вентилятор для ПК – первое знакомство

  1. Noctua NF-A8 PWM – лучший 80-миллиметровый вентилятор

    Не позволяйте внешности (и размеру!) обмануть вас. Он выглядит как простой 80-миллиметровый вентилятор, но генерирует поток воздуха столь же мощный, как лучшие вентиляторы в этой категории.

    Вентилятор Noctua NF-A8 PWM имеет рамку с улучшенной акустической оптимизацией (AAO) и сложный аэродинамический дизайн. Кроме того, он оснащен подшипником с самостабилизирующимся давлением масла версии 2 (SSO2) и 4-мя вибрационными компенсаторами, – вы получаете очень тихий коричневый вентилятор охлаждения.

    Этот 4-контактный ШИМ-вентилятор (с широтно-импульсной модуляцией) также может управляться на лету с помощью программного обеспечения. Если вы хотите остаться в пределах более низких оборотов, вам не придётся возиться с программным обеспечением сторонних производителей, он также поставляется с малошумящим адаптером (LNA).

  2. CORSAIR LL120 RGB – лучший 120-мм RGB вентилятор

    Если вам нравится RGB, Corsair LL120 вас порадует. Ваша сборка «поблагодарит вас» за отличный воздушный поток, а система будет прекрасно освещаться в RGB!

    Эти вентиляторы добавляют фантастические варианты освещения в ваш корпус, при этому эффективно удаляя горячий воздух. Даже при скорости вращения 1500 об/мин этот вентилятор генерирует только 24,8 дБа шума.

    Этот вентилятор также поставляется в нескольких разных размерах и в пачках по два или три, если вам нужен полный комплект для сборки!

  3. Corsair ML140 Pro – лучший 140-мм вентилятор

    Магнитная левитация – это новая фишка от Corsair, и, поскольку она почти не создаёт трения, вы получаете отличную производительность.

    Серия Corsair ML может похвастаться подшипником на магнитной левитации, что значительно повышает производительность, при этом без генерации лишнего шума даже при 100% использовании.

    При 2000 оборотах в минуту эта штука обеспечивает поток в 97 кубометров в минуту при уровне шума 37 дБА. Углы также сделаны из вибропоглощающих прокладок, обеспечивающих бесшумную работу вентилятора.

  4. Если вы предпочитаете большой вентилятор для мощного потока, но при значительно более низких оборотах, это один из лучших вариантов. С уровнем шума всего 19 дБА вы получаете взамен огромные 110 CFM.

  5. Cooler Master Silencio FP 120 – самый тихий вентилятор

    Если вам требуется максимальное снижение шума, то Cooler Master Silencio FP 120 является идеальным кандидатом. При максимальном уровне шума 14 дБА вы вряд ли что-либо услышите вообще.

    Благодаря технологии IC Silent Driver Cooler Master, вентилятор генерирует меньший импульс крутящего момента, что означает минимальную вибрацию и сверхнизкий уровень шума. Он также разработан для обеспечения сбалансированного статического и воздушного потока.

Динамическое пластовое давление

Пластовое давление, установившееся на какую-либо определенную дату в продуктивном пласте находящейся в разработке залежи, называют теку-щ и м, или динамическим, пластовым давлением.

В пласте, разрабатываемом рядом скважин, статическое забойное давление, замеренное в одной из них после ее остановки, является по существу динамическим пластовым давлением. Это объясняется тем, что другие скважины продолжают работать и в пласте не устанавливается абсолютного статического равновесия. Для определения текущего статического ( пластового давления требуется одновременная остановка всех скважин, эксплуатирующих данную залежь, чего практически никогда не производится. Поэтому давления, замеренные в остановленных скважинах, в которых установилось относительное статическое равновесие, условно будем называть в дальнейшем статическими пластовыми давлениями, а давления, замеренные в работающих скважинах — динамическими пластовыми ( забойными) давлениями.

Схематический профиль приведенного пластового давления залежи при внутриконтурном нагнетании воды.

Скважины: 1 — нагнетательные, 2 — добывающие; части пласта: 3 — нефтенасыщенные, 4 — промытые водой, 5 — динамическое пластовое давление ( общие воронки депрессии давления); 6 — локальные воронки депрессии ( репрессии); Рпл.

Представление о проходимых пластах и скважине как единой гидродинамической системы позволяет, наряду с гидродинамическим давлением на стенку скважины, считать необходимым и введение понятия динамического пластового давления.

К обработке кривых прослеживания уровня жидкости в скважине после ее остановки.

Для обработки данных исследований скважины Як определяют по результатам измерения статического уровня жидкости после полной ее стабилизации, т.е. полного восстановления забойного давления, приравниваемого к текущему динамическому пластовому давлению.

К обработке кривых прослеживания уровня жидкости в i.

Для обработки данных исследовании скважины Як определяют по результатам измерения статического уровня жидкости после полной ее стабилизации, т.е. полного восстановления забойного давления, приравниваемого к текущему динамическому пластовому давлению.

Кроме того, при разобщении пластов, в процессе эксплуатации скважины на цементный стакан в интервале подошва верхнего пласта — кровля нижнего пласта действует перепад давлений, абсолютная величина которого и направление зависят как от величины динамических пластовых давлений, так и создаваемых депрессий на пласт.

Разбурив нефтеносную площадь некоторым числом скважин, расставленных на ней в каком-то порядке, и снизив противодавление в скважинах, мы возбуждаем в залежи течение жидкостей, В результате совместного действия скважин, их интерференции, в залежи в данный момент устанавливаются определенная картина движения жидкостей и определенное распределение динамического пластового давления.

Если выполнение условия однофазности нефти не сопряжено с превышением критической скорости на забое, то забойные давления во всех скважинах залежи должны быть одинаковы и равны давлению насыщения. Вследствие уменьшения динамического пластового давления в направлении от контура нефтеносности к куполу залежи депрессия в скважинах внутренних рядов принимает все меньшее значение; вместе с нею падают и дебиты скважин.

В промысловой практике пластовое давление измеряют на забое скважины. При этом следует различать начальное, текущее, статическое и динамическое пластовое давление, забойное давление.

Снижение давления теплоносителя ниже нормы – следствие его утечки

Если значение величины, показываемое при отсутствии циркуляции, снизилось от 0,02 бара, причем давление газа в расширительном бачке нормальное, можно начинать искать утечки жидкости. Хорошо, если они визуально проявляются. Малозаметные мелкие утечки выявляют путем пневмоиспытаний системы. Закачав внутрь сжатый воздух, ожидают появления шипения (свиста) в местах разгерметизации. Обычно они наблюдаются в местах соединений трубопроводов с элементами арматуры и отопительными приборами.Хорошей профилактикой появлению утечек теплоносителя является опрессовка системы. Так именуются гидроиспытания повышенным давлением. Для заполнения системы водой используется ручной насос, позволяющий плавно поднимать его величину. Подняв ее до определенного уровня, делают паузу на полчаса, контролируя показания манометра. Спад первоначального значения – явный признак утечки, которую вновь ищут визуально или на слух, проводя пневмоиспытания.

Технология проведения опрессовки.

Технологии проведения ремонтов систем отопления постоянно развиваются. Относительно недавно в России получил распространение метод устранения утечек в трубопроводных системах, включая отопительные, основанный на добавлении внутрь системы (посредством насоса) жидкого герметика. Растворяясь в объеме теплоносителя, герметик в местах утечек реагирует с воздухом, образуя прочный уплотняющий слой, ликвидируя любые течи за 1-7 дней (срок определяется размерами дефектов). Соотношение герметик/теплоноситель для продукта германской марки BCG равно 1:100. Поэтому ремонт системы емкостью 100-200 л обеспечит всего 1-2 л герметика.

Перепады давления

Чтобы компенсировать перепады, в контур встраивается дополнительное оборудование:

  1. расширительный бачок;
  2. клапан аварийного выброса теплоносителя;
  3. воздухоотводы.

Скачки рабочего давления в системе отопления могут быть спровоцированы различными причинами. В процессе эксплуатации может наблюдаться повышение или понижение давления. Рассмотрим основные причины такого явления и будем разбираться, как с этим бороться.

Причины понижения

При понижении рабочего давления циркуляция воды может просто остановиться, так отключится нагреватель. Помимо этого, низкая скорость теплоносителя приведет к тому, что на отдаленные участи контура вода будет доходить с большими теплопотерями, или, вообще, не дойдет. Причинами такого явления может быть:

Чтобы найти место, где протекает вода надо обследовать каждый узел. Делать это следует очень внимательно. Бывают случаи, когда утечка настолько мизерна, что незаметна визуально. Также могут образоваться микроскопические трещины на теплоносителе.

остановка насосов;

Если насосы перестают качать воду по трубам, то норма давления в системе отопления не может быть соблюдена. Все насосы электрические, поэтому причиной может стать его обесточивание. В первую очередь, надо проверить его подпитку от электросети. Если все в порядке, возможно, сломался механизм. В этом случае насос придется заменить.

неисправность расширительного бачка;

Бачок компенсирует расширение воды при нагревании. Он состоит из двух камер, которые разделены резиновой мембраной. Одна камера с газом, вторая для воды. В газовой камере есть ниппель, через который можно подкачивать воздух обычным насосом. Падение давления может наблюдаться, если в газовой камере недостаточный объём воздуха или если порвалась мембрана. В первом случае надо открутить бачок, спустить с него воду и воздух, а потом накачать необходимое количество атмосфер. Во втором случае – только замена. Также причиной падения рабочего давления в системе отопления может быть недостаточный объём бачка. В этом случае необходимо установить дополнительный бак.

Причины повышения

Повышенное давление в открытой или закрытой системе отопления свидетельствует о ее неисправности. Почему это происходит:

образование воздушной пробки;

Воздушная пробка может стать причиной изменения рабочего давления

Если в трубе есть воздух, он оказывает сильное сопротивление потоку теплоносителя, не пропуская его дальше. Таким образом, горячая вода просто не доходит до некоторых участков. Вследствие — холодные радиаторы и опасность размораживания. Для удаления воздушных пробок в вероятных местах их образования устанавливаются воздухоотводы.

Термодинамика закона Бернулли

Основная статья: Энтальпия

Из термодинамики следует, что вдоль линии тока любого стационарного течения идеальной жидкости

v22+w+φ=const,s=const,{\displaystyle {\frac {v^{2}}{2}}+w+\varphi ={\text{const}},\quad s={\text{const}},}

где w{\displaystyle w} — , φ{\displaystyle \varphi } — гравитационный потенциал (равный gz{\displaystyle gz} для однородной силы тяжести), s{\displaystyle s} — энтропия единицы массы.

Вывод закона Бернулли из уравнения Эйлера и термодинамических соотношений

1. Уравнение Эйлера для стационарного (∂v→∂t={\displaystyle \partial {\vec {v}}/\partial t=0}) движения идеальной жидкости в поле силы тяжести имеет вид

(v→⋅∇)v→=−1ρ∇p+g→,{\displaystyle ({\vec {v}}\cdot \nabla ){\vec {v}}=-{\frac {1}{\rho }}\nabla p+{\vec {g}},}

где ускорение силы тяжести можно выразить через гравитационный потенциал g→=−∇φ{\displaystyle {\vec {g}}=-\nabla \varphi } (для однородного поля φ=gh{\displaystyle \varphi =gh}), точка между векторами в круглых скобках означает их скалярное произведение.

2. Скалярное произведение этого уравнения на единичный вектор l→=v→v,{\displaystyle {\vec {l}}={\frac {\vec {v}}{v}},} касательный к линии тока даёт

∂∂l(v22+φ)=−1ρ∂p∂l,{\displaystyle {\frac {\partial }{\partial l}}\left({\frac {v^{2}}{2}}+\varphi \right)=-{\frac {1}{\rho }}{\frac {\partial p}{\partial l}},}

так как произведение градиента на единичный вектор ∂∂l.{\displaystyle {\frac {\partial }{\partial l}}.}

3. Термодинамическое дифференциальное соотношение

dw=1ρdp+Tds,{\displaystyle \mathrm {d} w={\frac {1}{\rho }}\mathrm {d} p+T\mathrm {d} s,}

где w{\displaystyle w} — , T{\displaystyle T} — температура и s{\displaystyle s} — энтропия единицы массы, даёт

∂w∂l=1ρ∂p∂l+T∂s∂l,{\displaystyle {\frac {\partial w}{\partial l}}={\frac {1}{\rho }}{\frac {\partial p}{\partial l}}+T{\frac {\partial s}{\partial l}},\quad } так что ∂∂l(v22+w+φ)=T∂s∂l.{\displaystyle {\frac {\partial }{\partial l}}\left({\frac {v^{2}}{2}}+w+\varphi \right)=T{\frac {\partial s}{\partial l}}.}

В стационарном течении идеальной жидкости все частицы, движущиеся вдоль данной линии тока, имеют одинаковую энтропию (∂s∂l={\displaystyle \partial s/\partial l=0}), поэтому вдоль линии тока:

s=const,v22+w+φ=const.{\displaystyle s={\text{const}},\quad {\frac {v^{2}}{2}}+w+\varphi ={\text{const}}.}

Интеграл Бернулли применяют в инженерных расчётах, в том числе для сред, весьма далёких по своим свойствам от идеального газа, например для водяного пара, используемого в качестве теплоносителя в паровых турбин. При этом могут использоваться так называемые диаграммы Молье, представляющих удельную энтальпию (по оси ординат) как функцию удельной энтропии (по оси абсцисс) и например давления (или температуры) в виде семейства изобар (изотерм). В этом случае последовательность состояний вдоль линии тока лежат на некоторой вертикальной линии (s=const{\displaystyle s={\text{const}}}). Длина отрезка этой линии, отсекаемого двумя изобарами, соответствующего начальному и конечному давлению теплоносителя, равен половине изменения квадрата скорости.

Оцените статью:
Оставить комментарий
Adblock
detector