Ако обърнете достатъчно внимание на комфорта в къщата, вероятно ще се съгласите, че качеството на въздуха трябва да е на първо място. Чистият въздух е полезен за вашето здраве и мислене. Не е срамно да каните гости в стая, която мирише добре. Излъчването на всяка стая десет пъти на ден не е лесна задача, нали?
Много зависи от избора на вентилатора и на първо място от неговия натиск. Но преди да можете да определите налягането на вентилатора, трябва да се запознаете с някои от физическите параметри. Прочетете за тях в нашата статия.
Благодарение на нашия материал ще проучите формулите, ще научите видовете налягане във вентилационната система. Предоставихме ви информация за общата глава на вентилатора и два начина, по които тя може да бъде измерена. В резултат на това ще можете сами да измерите всички параметри.
Налягане на вентилационната система
За да бъде ефективна вентилацията, налягането на вентилатора трябва да бъде правилно избрано. Има два варианта за самостоятелно измерване на налягането. Първият метод е директен, при който налягането се измерва на различни места. Вторият вариант е да се изчислят 2 вида налягане от 3 и да се получи неизвестна стойност от тях.
Налягането (също - глава) е статично, динамично (високоскоростно) и пълно. Според последния показател има три категории фенове.
Първият включва устройства с напор <1 kPa, вторият - 1-3 kPa и повече, третият - над 3-12 kPa и повече. В жилищните сгради се използват устройства от първа и втора категория.
Аеродинамични характеристики на аксиалните вентилатори на графиката: Pv - общо налягане, N - мощност, Q - въздушен поток, ƞ - ефективност, u - скорост, n - честота на въртене
В техническата документация за вентилатора обикновено се посочват аеродинамични параметри, включително общото и статичното налягане при определен капацитет. На практика "фабричните" и реалните параметри често не съвпадат и това се дължи на конструктивните особености на вентилационните системи.
Съществуват международни и национални стандарти, насочени към подобряване на точността на измерванията в лабораторията.
В Русия обикновено се използват методи А и С, при които налягането на въздуха след вентилатора се определя индиректно, въз основа на установените характеристики. При различни техники изходната зона включва или не включва втулката на работното колело.
Защо да вдигате налягането
Главата в захранващата линия е по-висока, отколкото в връщащата линия. Тази разлика характеризира ефективността на отоплителната операция, както следва:
- Малка разлика между подаването и връщането става ясно, че охлаждащата течност успешно преодолява всички съпротивления и дава изчисленото количество енергия на помещенията.
- Повишеният спад на налягането показва повишено съпротивление на секцията, намален дебит и прекомерно охлаждане. Тоест има недостатъчно потребление на вода и пренос на топлина към стаите.
За справка. Според стандартите, оптималната разлика в налягането в захранващите и връщащите тръбопроводи трябва да бъде в диапазона от 0,05-0,1 Bar, максимална - 0,2 Bar. Ако показанията на 2 манометра, монтирани на линията, се различават повече, тогава системата е проектирана неправилно или се нуждае от ремонт (промиване).
За да се избегне голям диференциал при дълги отоплителни клонове с голям брой батерии, оборудвани с термостатични клапани, в началото на линията е инсталиран автоматичен регулатор на потока, както е показано на диаграмата.
И така, свръхналягането в затворена отоплителна мрежа се създава по следните причини:
- да осигури принудителното движение на охлаждащата течност при необходимата скорост и дебит;
- да следи състоянието на системата с помощта на манометър и да я презарежда или ремонтира навреме;
- охлаждащата течност под налягане се загрява по-бързо и в случай на аварийно прегряване кипи при по-висока температура.
Интересува ни елемента от втория списък - показанията на манометъра като характеристика на здравето и ефективността на отоплителната система. Именно те се интересуват от собствениците на жилища и собствениците на апартаменти, които се занимават с домашни комуникации и оборудване на самообслужване.
Формули за изчисляване на главата на вентилатора
Главата е съотношението на действащите сили и площта, към която са насочени. В случай на вентилационен канал говорим за въздух и напречно сечение.
Каналният поток е неравномерен и не тече под прав ъгъл спрямо напречното сечение. Няма да е възможно да разберете точната глава от едно измерване; ще трябва да търсите средната стойност за няколко точки. Това трябва да се направи както за влизане, така и за излизане от вентилационното устройство.
Аксиалните вентилатори се използват отделно и във въздуховодите те работят ефективно там, където е необходимо да се пренасят големи въздушни маси при относително ниско налягане
Общото налягане на вентилатора се определя по формулата Pп = Pп (изх.) - Pп (вх.)където:
- Pп (out) - общо налягане на изхода от устройството;
- Pп (инч.) - общо налягане на входа на устройството.
За статичното налягане на вентилатора формулата се различава леко.
Записва се като Pst = Pst (out) - Pp (in), където:
- Рst (out) - статично налягане на изхода на устройството;
- Pп (инч.) - общо налягане на входа на устройството.
Статичната глава не отразява необходимото количество енергия, за да я прехвърли в системата, но служи като допълнителен параметър, по който можете да разберете общото налягане. Последният показател е основният критерий при избора на вентилатор: както домашен, така и индустриален. Спадът в общия напор отразява енергийните загуби в системата.
Статичното налягане в самия вентилационен канал се получава от разликата в статичното налягане на входа и изхода на вентилацията: Pst = Pst 0 - Pst 1... Това е второстепенен параметър.
Дизайнерите предоставят параметри с малко или никакво запушване: изображението показва несъответствие на статичното налягане на един и същ вентилатор в различни вентилационни мрежи
Правилният избор на вентилационно устройство включва следните нюанси:
- изчисляване на разхода на въздух в системата (m³ / s);
- избор на устройство въз основа на такова изчисление;
- определяне на изходната скорост за избрания вентилатор (m / s);
- изчисляване на устройството Pp;
- измерване на статична и динамична глава за сравнение с общата глава.
За да се изчислят точките за измерване на налягането, те се ръководят от хидравличния диаметър на въздуховода. Определя се по формулата: D = 4F / P... F е площта на напречното сечение на тръбата, а P е нейният периметър. Разстоянието за локализиране на точката на измерване на входа и изхода се измерва с D.
Превишаване на граничната стойност на налягането на охлаждащата течност
Ако процесът на работа е придружен от чести "експлозии" на предпазния клапан, трябва да се анализират възможните причини за това:
- подценен капацитет на разширителния резервоар;
- надценено настройващо налягане на газ / въздух в резервоара;
- неправилно място за инсталиране.
Наличието на резервоар с капацитет 10% от пълния капацитет на отоплителната система е почти сто процента гаранция за изключването на първата причина. 10% обаче не е минимално възможният капацитет. Добре проектираната система може да работи нормално дори при по-ниска стойност. Само специалист, който притежава метода за подходящо изчисляване, може да определи адекватността на капацитета на резервоара.
Втората и третата причини са тясно взаимосвързани.Да предположим, че въздухът / газът се изпомпва до 1,5 бара и мястото на резервоара е избрано в горната част на системата, където работното налягане, например, винаги е под 0,5 бара. Газът винаги ще заема целия обем на резервоара, а разширяващата се охлаждаща течност ще остане навън. В долната част на системата охлаждащата течност ще притиска особено силно тръбите на топлообменника на котела. Ще бъде осигурено редовно "продухване" на предпазния клапан!
Как да изчислим вентилационното налягане?
Общата входяща глава се измерва в напречното сечение на вентилационния канал, разположен на разстояние от два диаметъра на хидравличния канал (2D). В идеалния случай трябва да има прав парче канал с дължина 4D и необезпокояван поток пред мястото на измерване.
На практика горните състояния са рядкост и след това пред желаното място се монтира пчелна пита, която изправя въздушния поток.
След това във вентилационната система се въвежда приемник за общо налягане: в няколко точки на секцията от своя страна - най-малко 3. Средният резултат се изчислява от получените стойности. За вентилатори със свободен вход Pp входът съответства на околното налягане, а излишното налягане в този случай е равно на нула.
Диаграма на приемника за общо налягане: 1 - приемна тръба, 2 - преобразувател на налягане, 3 - спирачна камера, 4 - държач, 5 - пръстеновиден канал, 6 - преден ръб, 7 - входна решетка, 8 - нормализатор, 9 - записващ изходен сигнал , α - ъгъл при върховете, h - дълбочина на долините
Ако измервате силен въздушен поток, тогава налягането трябва да определи скоростта и след това да го сравните с размера на напречното сечение. Колкото по-висока е скоростта на единица площ и колкото по-голяма е самата площ, толкова по-ефективен е вентилаторът.
Пълното налягане на изхода е сложна концепция. Изходящият поток има неравномерна структура, която също зависи от режима на работа и вида на устройството. Изходният въздух има зони на връщане, което усложнява изчисляването на налягането и скоростта.
Няма да е възможно да се установи закономерност за времето на възникване на такова движение. Нехомогенността на потока достига 7-10 D, но индикаторът може да бъде намален чрез коригиране на решетки.
Тръбата Prandtl е подобрена версия на тръбата на Pitot: приемниците се произвеждат в 2 версии - за скорости по-малки и повече от 5 m / s
Понякога на изхода на вентилационното устройство има въртящ се лакът или откъсващ дифузор. В този случай потокът ще бъде още по-нехомогенен.
След това главата се измерва по следния метод:
- Първата секция се избира зад вентилатора и се сканира със сонда. В няколко точки се измерват средната обща глава и производителност. Последната се сравнява с производителността на входа.
- Освен това се избира допълнителна секция - в най-близката права част след излизане от вентилационното устройство. От началото на такъв фрагмент се измерват 4-6 D и ако дължината на участъка е по-малка, тогава се избира участък в най-отдалечената точка. След това вземете сондата и определете производителността и средната обща глава.
Изчислените загуби в секцията след вентилатора се изваждат от средното общо налягане в допълнителната секция. Получава се общото изходно налягане.
След това производителността се сравнява на входа, както и на първата и допълнителните секции на изхода. Входният индикатор трябва да се счита за правилен и един от изходите да се счита за по-близък по стойност.
Възможно е да няма отсечка с права линия с необходимата дължина. След това изберете напречно сечение, което разделя измерваната площ на части със съотношение 3 към 1. По-близо до вентилатора трябва да бъде по-голямата от тези части. Не трябва да се правят измервания в диафрагми, амортисьори, изпускателни отвори и други връзки с въздушни смущения.
Спаданията на налягането могат да бъдат регистрирани чрез манометри, манометри в съответствие с ГОСТ 2405-88 и манометри с диференциално налягане в съответствие с ГОСТ 18140-84 с клас на точност 0,5-1,0
При покривните вентилатори Pp се измерва само на входа, а статичният се определя на изхода. Високоскоростният поток след вентилационното устройство е почти напълно загубен.
Също така препоръчваме да прочетете нашия материал за избора на тръби за вентилация.
Основни понятия
Трябва да се има предвид, че налягането в отоплителната система предполага само параметър, при който се взема предвид само излишната стойност, без да се взема предвид атмосферната. Характеристиките на термичните устройства отчитат точно тези данни. Изчислените данни се вземат въз основа на общоприетите закръглени константи. Те помагат да се разбере как се измерва отоплението:
| 0,1 МРа съответства на 1 бара и е приблизително равно на 1 атм |
Ще има малка грешка при измерване на различни височини над морското равнище, но ние ще пренебрегнем екстремните ситуации.
Концепцията за работно налягане в отоплителна система включва две значения:
- статичен;
- динамичен.
Статичното налягане е величина, определена от височината на водния стълб в системата. При изчисляването е обичайно да се приеме, че десетметровото покачване осигурява допълнителни 1 амта.
Динамичното налягане се инжектира от циркулационни помпи, движейки охлаждащата течност по линиите. Това не се определя единствено от параметрите на помпата.
Един от важните въпроси, които възникват по време на проектирането на електрическа схема, е какво е налягането в отоплителната система. За да отговорите, трябва да вземете предвид начина на циркулация:
- В условия на естествена циркулация (без водна помпа) е достатъчно да има лек излишък над статичната стойност, така че охлаждащата течност да циркулира независимо през тръби и радиатори.
- Когато даден параметър се определя за системи с принудително водоснабдяване, тогава неговата стойност задължително трябва да бъде значително по-висока от статичната, за да се увеличи максимално ефективността на системата.
При изчисляване е необходимо да се вземат предвид допустимите параметри на отделни елементи на веригата, например ефективната работа на радиаторите под високо налягане. Така че чугунените секции в повечето случаи не са в състояние да издържат на налягане над 0,6 МРа (6 атм).
Пускането на отоплителната система на многоетажна сграда не е завършено без инсталирани регулатори на налягането на долните етажи и допълнителни помпи, които увеличават налягането на горните етажи.
Методика за контрол и счетоводство
За да контролирате налягането в отоплителната система на частна къща или в собствения си апартамент, е необходимо да инсталирате манометри в окабеляването. Те ще вземат предвид само превишаването на стойността над атмосферния параметър. Тяхната работа се основава на принципа на деформация и тръбата на Bredan. За измервания, използвани при работата на автоматична система, ще бъдат подходящи устройства, използващи електрически контакт.
Налягане в системата на частна къща
Параметрите за вмъкване на тези сензори се регулират от Държавния технически надзор. Дори ако не се очакват проверки от регулаторните органи, препоръчително е да се следват правилата и разпоредбите, за да се осигури безопасна работа на системите.
Манометърът се вкарва посредством трипътни клапани. Те ви позволяват да продухвате, нулирате или подменяте елементи, без да пречите на работата на отоплението.
Намаляване на налягането
Ако налягането в отоплителната система на многоетажна сграда или в системата на частна сграда спадне, тогава основната причина в тази ситуация е възможното понижаване на налягането на отоплението в дадена област. Контролните измервания се извършват при изключени циркулационни помпи.
Проблемната зона трябва да бъде локализирана и също така е необходимо да се идентифицира точното място на теча и да се отстрани.
Параметърът на налягането в жилищните сгради се характеризира с висока стойност, тъй като е необходимо да се работи с висок воден стълб. За девететажна сграда трябва да задържите около 5 атм, докато в мазето манометърът ще показва цифри в диапазона 4-7 атм. По пътя към такава къща общата топлофикационна мрежа трябва да има 12-15 атм.
Обичайно е работното налягане в отоплителната система на частна къща да се поддържа на ниво 1,5 атм със студена охлаждаща течност и при нагряване то ще се повиши до 1,8-2,0 атм.
Когато стойността за принудителни системи падне под 0.7-0.5 атм, тогава помпите са блокирани за изпомпване. Ако нивото на налягане в отоплителната система на частна къща достигне 3 атм, тогава в повечето котли това ще се възприеме като критичен параметър, при който ще работи защитата, автоматично отделяйки излишната охлаждаща течност.
Повишаване на налягането
Това събитие е по-рядко, но също така трябва да се подготвите за него. Основната причина е проблемът с циркулацията на охлаждащата течност. В един момент водата на практика стои неподвижна.
Таблица за увеличаване на обема на водата при отопление
Причините са следните:
- има постоянно попълване на системата, поради което допълнителен обем вода навлиза във веригата;
- се случва влиянието на човешкия фактор, поради което клапаните или пропускащите клапани са били блокирани в някаква област;
- случва се автоматичният регулатор да прекъсне потока на охлаждащата течност от катализатора, възниква такава ситуация, когато автоматиката се опитва да понижи температурата на водата;
- рядък случай е блокирането на прохода на охлаждащата течност от въздушен шлюз; в тази ситуация е достатъчно да отделите част от водата, като отстраните въздуха.
За справка. Какво представлява кранът на Маевски. Това е устройство за изпускане на въздух от радиатори за централно отопление на водата, което може да се отваря със специален регулируем ключ, в краен случай с отвертка. В ежедневието се нарича клапан за изтичане на въздух от системата.
Справяне с спада на налягането
Налягането в отоплителната система на многоетажна сграда, както и в собствената ви къща, може да се поддържа на стабилно ниво без значителни разлики. За това се използва спомагателно оборудване:
- система за въздуховоди;
- разширителни резервоари от отворен или затворен тип
- аварийни изпускателни клапани.
Причините за появата на спада на налягането са различни. Най-често се установява намаляването му.
ВИДЕО: Налягане в разширителния резервоар на котела
Характеристики на изчисляване на налягането
Измерването на налягането във въздуха се усложнява от бързо променящите се параметри. Манометрите трябва да се купуват електронни с функция за осредняване на получените резултати за единица време. Ако налягането скочи рязко (пулсира), амортисьорите ще бъдат полезни, които изглаждат разликите.
Трябва да се помнят следните модели:
- общото налягане е сумата на статичното и динамичното;
- общата глава на вентилатора трябва да бъде равна на загубата на налягане във вентилационната мрежа.
Измерването на статичното налягане на изхода е лесно. За целта използвайте тръба за статично налягане: единият край се вкарва в манометъра на диференциалното налягане, а другият се насочва в секцията на изхода на вентилатора. Статичната глава се използва за изчисляване на дебита на изхода на вентилационното устройство.
Динамичната глава също се измерва с манометър за диференциално налягане. Тръбите на Pitot-Prandtl са свързани към неговите връзки. Към единия контакт - тръба за пълно налягане, а към другия - за статично. Резултатът ще бъде равен на динамичното налягане.
За да се установи загубата на налягане в канала, може да се следи динамиката на потока: веднага щом скоростта на въздуха се повиши, съпротивлението на вентилационната мрежа се повишава. Налягането се губи поради това съпротивление.
Анемометри и анемометри с гореща тел измерват скоростта на потока в канала при стойности до 5 m / s или повече, анемометърът трябва да бъде избран в съответствие с GOST 6376-74
С увеличаване на скоростта на вентилатора, статичното налягане спада и динамичното налягане се увеличава пропорционално на квадрата на увеличението на въздушния поток. Общото налягане няма да се промени.
С правилно избрано устройство динамичната глава се променя пропорционално на квадрата на дебита, а статичната глава се променя в обратна пропорция. В този случай количеството на използвания въздух и натоварването на електродвигателя, ако те нарастват, са незначителни.
Някои изисквания към електрическия мотор:
- нисък стартов въртящ момент - поради факта, че консумацията на енергия се променя в съответствие с промяната в броя на оборотите, подадени към куба;
- голям запас;
- работи с максимална мощност за по-големи икономии.
Мощността на вентилатора зависи от общата глава, както и от ефективността и скоростта на въздушния поток. Последните два показателя корелират с производителността на вентилационната система.
На етапа на проектиране ще трябва да дадете приоритет. Вземете под внимание разходите, загубите на полезен обем на помещенията, нивото на шума.
Уравнението на Бернули за неподвижно движение
Едно от най-важните уравнения на хидромеханиката е получено през 1738 г. от швейцарския учен Даниел Бернули (1700 - 1782). Той е първият, който описва движението на идеална течност, изразено във формулата на Бернули.
Идеална течност е течност, в която няма сили на триене между елементите на идеална течност, както и между идеална течност и стените на съда.
Уравнението на неподвижното движение, което носи неговото име, има формата:
където P е налягането на флуида, ρ е неговата плътност, v е скоростта на движение, g е ускорението на гравитацията, h е височината, на която се намира елементът на флуида.
Смисълът на уравнението на Бернули е, че вътре в система, пълна с течност (участък от тръбопровод), общата енергия на всяка точка винаги е непроменена.
Уравнението на Бернули има три термина:
- ρ⋅v2 / 2 - динамично налягане - кинетична енергия на единица обем на задвижващата течност;
- ρ⋅g⋅h - тегловно налягане - потенциална енергия на единица обем течност;
- P - статично налягане, по своя произход е работа на силите на натиск и не представлява резерв на някакъв специален вид енергия ("енергия под налягане").
Това уравнение обяснява защо в тесни участъци на тръбата скоростта на потока се увеличава и налягането върху стените на тръбата намалява. Максималното налягане в тръбите се настройва точно на мястото, където тръбата има най-голямо напречно сечение. Тесните части на тръбата са безопасни в това отношение, но в тях налягането може да падне толкова, че течността да заври, което може да доведе до кавитация и разрушаване на материала на тръбата.
Проверка на плътността на отоплителната система
За да се осигури ефективна и надеждна работа на отоплителната система, се проверява не само налягането на охлаждащата течност, но и оборудването се тества за течове. Как се случва това може да се види на снимката. В резултат на това е възможно да се контролира наличието на течове и да се предотврати повреда на оборудването в най-решаващия момент.
Проверката на херметичността се извършва на два етапа:
- тест за студена вода. Тръбопроводите и батериите в многоетажна сграда се пълнят с охлаждаща течност, без да я загряват и се измерват показанията на налягането. Освен това стойността му през първите 30 минути не може да бъде по-малка от стандартните 0,06 MPa. След 2 часа загубите не могат да бъдат повече от 0,02 МРа. При липса на пориви отоплителната система на многоетажна сграда ще продължи да функционира без проблеми;
- тествайте с помощта на гореща охлаждаща течност. Отоплителната система е тествана преди началото на отоплителния сезон. Водата се подава под определено налягане, нейната стойност трябва да бъде най-високата за оборудването.
За да се постигне оптималната стойност на налягането в отоплителната система, най-добре е да се повери изчисляването на схемата на нейното подреждане на специалисти по отопление. Служителите на такива фирми могат не само да извършат подходящите тестове, но и да измият всички негови елементи.
Тестването се извършва преди стартиране на отоплителното оборудване, в противен случай цената на грешката може да бъде твърде скъпа и, както знаете, е доста трудно да се елиминира авария при минусови температури.
Колко удобно можете да живеете във всяка стая зависи от параметрите на налягането в топлозахранващата верига на многоетажна сграда. За разлика от собствената си собственост в дома с автономна отоплителна система в многоетажна сграда, собствениците на апартаменти нямат възможност самостоятелно да регулират параметрите на отоплителната конструкция, включително температурата и подаването на охлаждаща течност.
Но жителите на многоетажни сгради, ако желаят, могат да инсталират такива измервателни уреди като манометри в мазето и в случай на най-малки отклонения в налягането от нормата да докладват за това на съответните комунални услуги. Ако след всички предприети действия потребителите все още са недоволни от температурата в апартамента, може би трябва да помислят за организиране на алтернативно отопление.
Като правило налягането в тръбопроводите на битовите многоетажни сгради не надвишава граничните норми, но въпреки това инсталирането на индивидуален манометър няма да бъде излишно.
teplospec.com
Тестово налягане
Жителите на жилищни сгради знаят как комуналните услуги, заедно със специалисти от енергийни компании, проверяват налягането на охлаждащата течност в отоплителната система. Обикновено преди началото на отоплителния сезон те подават охлаждаща течност към тръбите и батериите под налягане, чиято стойност се доближава до критичните нива.
Те използват налягане, когато тестват отоплителна система, за да тестват работата на всички елементи на топлоснабдителна конструкция в екстремни условия и да разберат колко ефективно топлината ще се прехвърля от котелно помещение към многоетажна сграда.
Когато се прилага изпитвателното налягане на отоплителната система, нейните елементи често изпадат в аварийно състояние и се нуждаят от ремонт, тъй като износените тръби започват да изтичат и в радиаторите се образуват дупки. Навременната подмяна на остарялото отоплително оборудване в апартамента ще помогне да се избегнат подобни проблеми.
По време на тестовете параметрите се наблюдават с помощта на специални устройства, инсталирани в най-ниската (обикновено мазе) и най-високата (таванска) точка на високата сграда. Всички измервания се анализират допълнително от специалисти. Ако има отклонения, е необходимо да откриете проблемите и да ги отстраните незабавно.
