Статическое давление в системе отопления это: Статическое давление в системе отопления — novokazan.ru

Содержание

Что такое рабочее, статическое давление в системе отопления?

Системы отопления обязательно тестируют на устойчивость к давлению

Из этой статьи вы узнаете, что такое статическое и динамическое давление системы отопления, зачем оно нужно и чем отличается. Также будут рассмотрены причины его повышения и понижения и методы их устранения. Помимо этого, речь пойдет о том, каким давлением испытывают различные системы отопления и способы данной проверки.

Виды давления в отопительной системе

Выделяют два вида:

статистическое;
динамическое.

Что такое статическое давление системы отопления? Это то, которое создаётся под воздействием силы притяжения. Вода под собственным весом давит на стенки системы с силой пропорциональной высоте, на которую она поднимается. С 10 метров этот показатель равен 1 атмосфере. В статистических системах не задействуют нагнетатели потока, и теплоноситель циркулирует по трубам и радиаторам самотеком. Это открытые системы. Максимальное давление в открытой системе отопления составляет около 1,5 атмосферы. В современном строительстве такие методы практически не применяются, даже при монтаже автономных контуров загородных домов. Это связано с тем, что для такой схемы циркуляции надо применять трубы с большим диаметром. Это не эстетично и дорого.

Динамическое давление в системе отопления можно регулировать

Динамическое давление в закрытой системе отопления создается искусственным повышением скорости потока теплоносителя при помощи электрического насоса. Например, если речь идет о многоэтажках, или крупных магистралях. Хотя, теперь даже в частных домах при монтаже отопления используют насосы.

Важно! Речь идет об избыточном давлении без учета атмосферного.

Каждая из систем отопления имеет свой допустимый предел прочности. Иными словами, может выдержать разную нагрузку. Чтобы узнать какое рабочее давление в закрытой системе отопления, надо к статическому, создаваемому столбом воды, добавить динамическое, нагнетаемое насосами. Для правильной работы системы, показания манометра должны быть стабильными. Манометр – механический прибор, измеряющий силу, с которой вода движется в системе отопления. Он состоит из пружины, стрелки и шкалы. Манометры устанавливаются в ключевых местах. Благодаря им можно узнать какое рабочее давление в системе отопления, а также выявлять неисправности в трубопроводе во время диагностики.

Перепады давления

Чтобы компенсировать перепады, в контур встраивается дополнительное оборудование:

расширительный бачок;
клапан аварийного выброса теплоносителя;
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:

разгерметизация;

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.

Они автоматически выпускают воздух наружу. Также из-за воздушной пробки рабочее давление может повыситься в радиаторах отопления. В батареях нового образца, вверху, есть клапан, через который можно вручную выпустить воздух.

Могут забиться фильтры воды, а также труба. На ее внутренних стенках образуется налет, который уменьшает диаметр трубы. Проблема решается чисткой. Если не помогает, тогда замена.

сбой в работе регулятора давления;

Регулятор может частично или полностью перекрывать поток теплоносителя. Есть две причины, по которым он может дать сбой: не настроен или поломан. Соответственно, его нужно или настроить, или поменять.

перекрытие кранов;

Если в системе перекрыт кран, движение жидкости останавливается. Обычно такое происходит по халатности.

Испытания системы отопления давлением

Испытание системы отопления под давлением – это обязательное условие ввода ее в эксплуатацию. Система должна соответствовать проекту и быть вымытой. Нагреватель и расширительные бачки должны быть отсоединены. Испытания осуществляются двумя методами:

водой – гидростатический метод;
воздухом – манометрический (пневмонический) метод.

Можно выделить два вида гидростатического тестирования: холодное и горячее. Гидравлические испытания системы отопления под давлением осуществляют только в теплое время года. Этот метод предполагает заполнение контура холодной жидкостью полностью. Весь воздух удаляется. Затем при помощи компрессора нагнетается давление и выдерживается какое-то время. На следующем этапе жидкость нагревается.

Манометрические испытания проводятся путем нагнетания воздуха в систему отопления. Для этого применяют специальное оборудование. Опасность такого метода заключается в том, что слабые участки могут просто разлететься в разные стороны. Зато исключается риск затопления и размораживания.

Испытания проводятся как на всей системе сразу, так и на отдельных ее участках. Перед началом следует перекрыть краны, через которые вода и воздух могут выйти наружу.

Методы проверки различных систем отопления

Водяное отопление

Тестирование воздухом – испытательное давление системы отопления повышают до 1,5 бар, затем спускают до 1 бара и оставляют на пять минут. При этом потери не должны превышать 0,1 бар.

Тестирование водой – давление повышают не менее чем до 2 бар. Возможно и больше. Зависит от рабочего давления. Максимальное рабочее давление системы отопления надо умножить на 1,5. За пять минуть потери не должны превышать 0,2 бар.

Панельное

Холодное гидростатическое тестирование – 15 минут с давлением 10 бар, потери не больше 0,1 бара. Горячее тестирование – поднятие температуры в контуре до 60 градусов на семь часов.

Паровое

Испытывают водой, нагнетая 2,5 бара. Дополнительно проверяют водонагреватели (3-4 бара) и насосные установки.

Тепловые сети

Допустимое давление в системе отопления постепенно повышается до уровня выше рабочего на 1,25, но не меньше 16 бар.

По результатам тестирования составляется акт, который является документом, подтверждающим заявленные в нем эксплуатационные характеристики. К ним, в частности, относиться рабочее давление.

Роль статического давления в системе отопления: Инструкция +Видео

Статическое давление в системе отопления и его расчет. Давление рабочего типа в отопительной системе является самым важным параметром, от которого и зависит работа всей сети. Отклонение в любую сторону от значений, которые предусмотрены в проекте, не только понижает эффективность контура отопления, но и в значительной мере сказывается на работоспособности оборудования, а в отдельных случаях иногда даже выводит оборудование из строя.

Обратите внимание, что определенные перепады в отопительной системе обусловлены принципом устройства, и заключается это в разнице давлений в обратном и подающем трубопроводе. При наличии скачков, которые больше этого значения, следует принимать незамедлительные меры.

Общие сведения

Вопросы по термину

Давление в сети можно разделить на две главные составляющие:

Статическое давление в системе отопления. Такая составляющая будет зависеть от высота водного столба или любого другого теплоносителя, который есть в емкости и трубах. Такое давление есть даже в том случае, если все находится в состоянии покоя.
Динамическое давление. Оно представляет собой особую силу, которая может воздействовать на внутренние поверхности системе при движении водной или другой среды.

Также есть отдельное понятие, как предельное рабочее давление. Это величина, максимальная допустимая, и если ее превысить, это будет чревато разрушением некоторых элементов сети.

Какое давление в отопительной системе можно считать оптимальным

Во время проектирования отопительной системы давление воды (теплоносителя) внутри системы рассчитывают по этажности здания, общей длине труб и суммарного количества радиаторов. Как правило, для коттеджей и частных домов оптимальные показания давления среды в контуре отопления расположены в диапазоне т 1.5-2 атм.

Для домов, в которых много квартир и их высота ограничивается пятью этажами, а также те, которые подключены к системе центрального отопления, давление в сети колеблется от 2 до 4 атм. Для домов в 9-10 этажей считается нормальным давлением от 5 до 7 атм, а при постройках, которые выше 10 этажей, нормой будет давление от 7 до 10 атм.

Для тех потребителей, которые находятся на разной высоте и на разном расстоянии от котельной, напор в сети можно скорректировать. Для снижения давления используют особые регуляторы давления, а для того, чтобы повысить – станции с насосами. Но все же следует учитывать, что неисправный регулятор иногда становится причиной повышения давления на определенных участках системы. В определенных случаях, если падает температура, такие приборы могут в полной мере перекрыть запорную арматуру на трубопроводе подающего типа, который идет от котельной установки. Чтобы избежать таких ситуаций, следует скорректировать настройки регулятором так, чтобы клапана не были полностью перекрыты.

Автономные отопительные системы

Если в доме нет централизованного снабжения теплом, то обычно устанавливать автономные отопительные системы, которые отличаются от центрального теплоснабжения тем, что теплоноситель прогревается благодаря работе индивидуального котла малой мощности. Если система выполнена так, что она сообщается с атмосферой через бачок расширения и теплоноситель циркулирует благодаря естественной конвекции, ее можно называть открытой.

Если нет никакого пути сообщения с атмосферой, а рабочая среда циркулирует за счет насоса, система называется закрытой. Как уже было упомянуто, для нормальной работы такой системы давление должно быть от 1.5 до 2 атм. Такой показатель обусловлен небольшой протяженностью трубопровода, а еще малым количеством приборов и арматуры, в результате чего получается относительно небольшое гидравлическое сопротивление. Помимо этого, из-за малой высоты домов статическое давление в системе отопления на нижнем участке контура редко превышает 0,5 атм.

При запуске автономной системы ее следует заполнить холодной водой или другим теплоносителем, и выдержать минимальное давление в закрытой системе на 1.5 атм. Не бейте тревогу, если спустя какое-то время после того, как контур заполнится, давление станет ниже. Потеря давления в этом случае обусловлена тем, что из воды выходит воздух, который был при заполнении трубопровода. Контур требуется развоздушить и полностью залить водой, а после довести давление до 1.5 атм. После того, как теплоноситель будет разогрет в отопительной системе, его давление немного увеличится и достигнет расчетного рабочего значения.

Меры безопасности

Так как при проектировании автономных отопительных систем для экономии закладывают небольшой запас прочности, но даже небольшой скачок давления до 3 атм может привести к разгерметизации отдельных элементов или их соединения. Для того, чтобы сглаживать перепады давления из-за нестабильности работы насоса или изменения температурного показателя теплоносителя, в закрытую систему отопления следует установить расширительный бачок. В отличие от похожего устройства, которое используют в системе открытого типа, в этом случае нет сообщения с атмосферой. Одна или даже несколько стенок делают из упругого материала, за счет чего бачок играет роль демпфера во время гидроударов или скачков давления.

То, что установлен расширительный бачок, не всегда может дать гарантию на поддержание оптимального показателя давления.

В определенных случаях оно может даже превышать максимально допустимые значения:

При неправильном выборе емкости в качестве расширительного бачка.
Во время сбоев при работе циркулярного насоса.
Во время перегревания теплового носителя, и это бывает из-за нарушения в работе автоматической коробки котла.
Из-за неполного открытия арматуры для запора после проведения профилактических или ремонтных работ.
Из-за образования воздушной пробки (это может и спровоцировать рост давления, а может и падение).
Во время снижения пропускной способности грязевого фильтра из-за загрязненности.

По этой причине чтобы избежать аварийные ситуации при создании отопительных систем закрытого типа, следует обязательно устанавливать предохранительный клапан, который будет сбрасывать лишний теплоноситель при превышении допустимого значения давления.

Что делать, если в системе упало давление

Во время использования отопительных систем автономного типа самыми частными являются такие аварийные ситуации, во время которых давление будет резко или плавно снижаться.

Они бывают вызваны по двум причинам:

Разгерметизация системных элементов или соединений.
Неполадки в работе котла.

Если речь идет о первом случае, следует обнаружить место утечки и восстановить герметичность.

Это можно сделать двумя способами:

Визуальный осмотр. Данный метод можно использовать в тех случаях, когда контур отопления проложен открытым способом (не путайте с системой открытого типа), т.е. все приборы, трубопроводы и арматура на виду. Для начала следует хорошо осмотреть пространство под трубами и радиаторами, а также постараться найти следы воды или лужи. Помимо этого, места протечек можно легко определиться по коррозии – на местах соединений или радиаторах во время нарушения герметичность появляются характерные потеки ржавчины.
При помощи особого оборудования. Если не получилось ничего обнаружить во время визуального осмотра, а трубы проложены скрытым методом и их невозможно осмотреть, тогда следует обратиться за помощью к специалистам, который имеют особое оборудование. При помощи него они смогут обнаружить утечку и устранить, если владелец дома не может сделать это сам. Локализация места разгерметизации выполняется очень просто – сливаем воду из отопительного контура, и для этого в нижней части контура при монтажных работах следует врезать кран, а после закачивают воздух в трубы при помощи компрессоры. Так, у вас получится обнаружить место утечки по звуку просачивающегося воздуха. Перед тем, как запустить компрессор, следует изолировать радиаторы и котел при помощи запорной арматуры.

Если проблемное место – это одно из множества соединений, его следует дополнительно уплотнить пи помощи пакли или ФУМ ленты, а после подтянуть его. Лопнувший трубопровод нужно вырезать и приварить на место нового. Узлы, которые не подлежат ремонту, следует просто заменить. Если герметичность трубопровода и прочих элементов не вызвала ни доли сомнения, а давление в закрытой отопительной системе падает, следует начать поиск причины в котле. Провести диагностику своими руками не получится, так как это работа специалистов, которые имеют особое образование.

Чаще всего в котле можно найти такие дефекты:

Заводской брак.
Образование микроскопических трещин вследствие гидроударов в теплообменнике.
Выход из строя крана подпитки.

Достаточно распространенной причиной, из-за которой падает давление внутри системы, является неверный выбор емкости для расширительного бачка. Хотя в разделе выше говорилось, что это может стать причиной повышения давления, противоречий нет, так как когда растет статическое давление в отопительной системе, сразу же сработает клапан предохранительного типа. При этом теплоноситель будет сброшен и его количество в контуре уменьшится, из-за чего спустя определенное время давление понизится.

Контроль давления

Для контроля давления визуально в сети отопления все чаще стали использовать стрелочные виды манометров с трубкой Бредана. В отличие от приборов цифрового типа, такие манометры не требуют подключения электропитания. В системах, которые автоматизированы, используются электронноконтактные датчики. Не забудьте, что на отводе к измерительному контрольному прибору следует обязательно установить трехходовой кран, который дает возможность изолировать манометр от сети во время проведения профилактических или ремонтных работ, а еще используется для того, чтобы удалить воздушную пробку или сбросить прибор на ноль.

Правила и инструкции, в которых регламентируется эксплуатация системы отопления, причем и автономная, и централизованная, рекомендуют установку манометра в следующих точках:

Перед котельной установкой/котлом, а также на выходе из нее. В этой точке вы получите точное значение давления в котле.
Перед насосом для циркуляции и после него.
На вводе магистрали отопительной системы в здание/строение.
До регулятора давления и после него.
На выходе и входе фильтра грубой очистки для того, чтобы контролировать уровень загрязненности.

Учтите и то, что все измерительные контрольные приборы должны быть регулярно проверены, чтобы точность выполняемых ими измерений была подтверждена.

статическое испытательное давление в городской системе отопления, зачем делать расчет при перед испытанием, фото и видео примеры

Содержание:

1. Зачем давление в системе
2. Виды рабочего давления в отопительной конструкции
3. Показатели нормального давления
4. Испытательное давление
5. Проверка герметичности системы отопления

Теплоснабжающая конструкция большого многоэтажного дома представляет собой сложный механизм, способный эффективно функционировать при условии соблюдения множества параметров элементов, входящих в него. Одним из них считается рабочее давление в системе отопления. От этого значения зависит не только качество передаваемого воздуху тепла, но также надежное и безопасное функционирование обогревательного оборудования.

Давление в системе теплоснабжения многоэтажных зданий должно отвечать определенным требованиям и нормам, установленным и прописанным в СНиПах. При наличии отклонений от требуемых значений возможно возникновение серьезных проблем, вплоть до невозможности эксплуатировать отопительную систему.

Зачем давление в системе

Многих потребителей интересует, зачем давление в системе отопления и что от него зависит. Дело в том, что оно оказывает непосредственное влияние на эффективность и качество обогрева помещений дома. Благодаря рабочему напору удается добиться наибольшей производительности теплоснабжающей системы по причине гарантированного поступления теплоносителя в трубопроводы и радиаторы в каждую квартиру многоэтажного дома.

Постоянное и стабильное давление в городской системе отопления позволяет сократить потери тепла и доставлять теплоноситель к потребителям почти такой же температуры, как и при нагреве воды в теплоагрегате котельной (прочитайте также: «Температура теплоносителя в системе отопления: нормы»).

Виды рабочего давления в отопительной конструкции

Напор в конструкции обогрева многоэтажного строения бывает нескольких видов:

Статическое давление системы отопления является показателем того, с каким усилием объем жидкости в зависимости от высоты воздействует на трубопроводы и радиаторы. При этом при проведении расчетов уровень напора на поверхности жидкости равен нулю.
Динамическое давление возникает в процессе движения жидкого теплоносителя по трубам. Оно воздействует на трубопровод и радиаторы изнутри.
Допустимое (максимальное) рабочее давление в системе отопления – это параметр нормального и безаварийного функционирования теплоснабжающей конструкции.

Показатели нормального давления

Во всех отечественных многоэтажных домах, построенных как несколько десятков лет тому назад, так и в новостройках, система обогрева функционирует по закрытым схемам при помощи принудительного передвижения теплоносителя. Идеальными считаются условия эксплуатации, когда работает система отопления под давлением, равным 8-9,5 атмосферы. Но в старых домах в теплоснабжающей конструкции может наблюдаться потеря давления, а соответственно показатели напора снижаться до отметки 5 -5,5 атмосферы. Читайте также: «Что такое перепад давления в системе отопления».

Выбирая трубы и радиаторы для замены их в квартире, расположенной в многоэтажном доме, следует учитывать начальные показатели. Иначе отопительное оборудование будет работать нестабильно и даже возможно полное разрушение схемы теплоснабжения, которая стоит немалых денег.

То, какое давление в отопительной системе многоэтажного здания должно быть, диктуют стандарты и другие регулирующие документы.

Как правило, достичь необходимых параметров по ГОСТу невозможно, поскольку на рабочие показатели оказывается влияние со стороны разных факторов:

Мощность оборудования, необходимого для подачи теплоносителя. Параметры давления в отопительной системе многоэтажки определяются на теплопунктах, где происходит нагрев теплоносителя для подачи через трубы в радиаторы.
Состояние оборудования. И на динамическое, и на статическое давление в теплоснабжающей конструкции непосредственно влияет уровень износа элементов котельной таких, как генераторы теплоты и насосов. Немаловажное значение имеет расстояние от дома до теплопункта.
Диаметр трубопроводов в квартире. Если при проведении ремонта своими руками владельцы квартиры установили трубы большего диаметра, чем на входном трубопроводе, то произойдет снижение параметров давления.
Расположение отдельной квартиры в многоэтажке. Безусловно, необходимое значение напора определяют, согласно нормам и требованиям, но на практике немало зависит от того, на каком этаже находится квартира и ее расстояние от общего стояка. Даже когда жилые комнаты располагаются недалеко от стояка, натиск теплоносителя в угловых помещениях всегда ниже, поскольку там часто имеется крайняя точка трубопроводов.
Степень износа труб и батарей. Когда элементы отопительной системы, расположенные в квартире, прослужили не один десяток лет, то некоторого снижения параметров оборудования и производительности не избежать. Когда имеют место подобные проблемы, желательно изначально произвести замену изношенных труб и радиаторов и тогда удастся избежать аварийных ситуаций.

Испытательное давление

Жильцам многоквартирных домов известно, каким образом коммунальные службы совместно со специалистами энергетических компаний проверяют давление теплоносителя в отопительной системе. Обычно они до начала отопительного сезона подают в трубы и батареи теплоноситель под напором, величина которого приближается к критическим отметкам.

Используют давление при испытании системы отопления для того, чтобы протестировать работоспособность всех элементов теплоснабжающей конструкции в экстремальных условиях и выяснить, насколько эффективно будет передаваться тепло от котельной в многоэтажный дом.

Когда подается испытательное давление системы отопления нередко ее элементы приходят в аварийное состояние и требуют ремонта, поскольку изношенные трубы начинают протекать и в радиаторах образуются пробоины. Избежать подобных неприятностей поможет своевременная замена устаревшего отопительного оборудования в квартире.

При проведении испытаний контроль параметров выполняют при помощи специальных приборов, установленных в самой низкой (обычно это подвал) и самой высокой (чердачное помещение) точках многоэтажки. Все произведенные замеры в дальнейшем анализируют специалисты. При наличии отклонений необходимо обнаружить неполадки и немедленно их устранить.

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.

Тестирование проводят перед началом запуска отопительного оборудования, иначе цена ошибки бывает слишком дорогостоящей, а, как известно, аварию устранить при минусовых температурах довольно сложно.

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.

Как правило, напор в трубопроводах отечественных многоэтажных зданий не превышает предельные нормы, но все же установка индивидуального манометра не будет лишней.

Статическое давление в системе отопления

Обеспечить эффективное функционирование обогрева дома или квартиры помогает сбалансированное рабочее статическое давление в системе отопления. Проблемы с его значением приводят к появлению сбоев в эксплуатации, а также к выходу из строя отдельных узлов или системы в целом.

Важно не допускать существенного колебания, особенно в сторону повышения. Также негативно сказывается разбалансировка в конструкциях, имеющих встроенный циркуляционный насос. Он может вызывать кавитационные процессы (закипание) с теплоносителем.

Базовые понятия

Необходимо учитывать, что давление в системе отопления подразумевает исключительно параметр, при котором учитывается только избыточное значение, без учета атмосферного. Характеристики тепловых приборов учитывают именно эти данные. Расчетные данные берутся исходя из общепринятых округленных констант. Они помогают понять в чем измеряется отопление:

0,1 МПа соответствуют 1 Бар и примерно равно 1 атм

Небольшая погрешность будет при замерах на разных высотах над уровнем моря, но экстремальными ситуациями будем пренебрегать.

В понятие рабочего давления в системе отопления входят два значения:

статическое;
динамическое.

Статическое давление – это величина, обусловленная высотой столба воды в системе. При расчетах принято принимать, что десятиметровый подъем обеспечивает дополнительно 1 амт.

Динамическое давление нагнетают циркуляционные помпы, перемещая теплоноситель по магистралям. Оно не определяется исключительно параметрами насосов.

Одним из важных вопросов, появляющихся во время проектирования схемы разводки, бывает, какое давление в системе отопления. Для ответа понадобится учесть способ циркуляции:

В условиях естественной циркуляции (без водяной помпы) достаточно иметь небольшое превышение над статическим значением, чтобы теплоноситель самостоятельно циркулировал по трубам и радиаторам.
Когда определяется параметр для систем с принудительной подачей воды, то его значение в обязательном порядке должно быть значительно выше статического, чтобы по максимуму использовать КПД системы.

При расчетах необходимо учитывать допустимые параметры отдельных элементов схемы, например, эффективную эксплуатацию радиаторов под высоким давлением. Так, чугунные секции в большинстве случаев не способны выдерживать напор более 0,6 МПа (6 атм).

Запуск системы отопления многоэтажного дома не обходится без установленных регуляторов давления на нижних этажах и дополнительных помпах, поднимающих давление, на верхних этажах.

С этой статьей читают: Виды радиаторов отопления и их рабочие характеристики

Методика контроля и учета

Чтобы контролировать давление в отопительной системе частного дома или в собственной квартире, необходимо в разводку вмонтировать манометры. Они будут учитывать исключительно превышение значения над атмосферным параметром. В основе их работы использован деформационный принцип и трубка Бредана. Для замеров, используемых в работе автоматической системы, уместными окажутся аппараты, использующие электроконтактный тип работы.

Давление в системе частного дома

Параметры врезки этих датчиков регламентированы Госехнадзором. Даже если не предполагаются какие-либо проверки со стороны контролирующих органов, то желательно соблюдать правила и нормы, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию систем.

Врезка манометра осуществляется посредством трехходовых кранов. Они позволяют выполнять продувку, обнуление либо замену элементов без вмешательства в работу отопления.

С этой статьей читают: Ремонт батареи отопления

Понижение давления

Если давление в системе отопления многоэтажного дома или в системе частного строения падает, то основной причиной в такой ситуации является возможная разгерметизация отопления на каком-то участке. Контрольные замеры проводятся при выключенных циркуляционных насосах.

Проблемный участок необходимо локализовать, а также надо выявить точное место течи и устранить ее.

Параметр давления в многоквартирных домах отличается высоким значением, так как приходится работать с высоким столбом воды. Для девятиэтажки нужно удерживать около 5 атм, при этом в подвале манометр будет показывать цифры в пределах 4-7 атм. На подводе к такому дому общая теплотрасса обязана иметь 12-15 атм.

Рабочее давление в системе отопления частного дома принято удерживать на уровне 1,5 атм с холодным теплоносителем, а при нагреве оно поднимется до 1,8-2,0 атм.

Когда значение у принудительных систем падает ниже 0,7-0,5 атм, то происходит блокировка насосов на прокачку. Если уровень давления в отопительной системе частного дома дойдет до 3 атм, то в большинстве котлов это будет восприниматься как критический параметр, при котором сработает защита, стравливая избыток теплоносителя автоматически.

Повышение давления

Такое событие встречается реже, но к нему также нужно подготовиться. Основной причиной служит проблема с циркуляцией теплоносителя. Вода в какой-то точке практически стоит без движения.

Таблица увеличения объема воды при нагреве

Причины бывают в следующем:

происходит постоянная подпитка системы, за счет чего в контур поступает дополнительный объем воды;
случается влияние человеческого фактора, за счет которого были на каком-то участке перекрыты задвижки или пропускные краны;
бывает, что автоматический регулятор отсекает поступление теплоносителя от катальной, такая ситуация возникает, когда автоматика пытается понизить температуру воды;
нечастым случаем является блокирование воздушной пробкой прохода теплоносителя; в этой ситуации достаточно стравить часть воды, удалив воздух через кран Маевского.

Для справки. Что такое кран Маевского. Это устройство для спуска воздуха из радиаторов центрального водяного отопления, которое можно открыть с помощью специального разводного ключа, в крайних случаях – отверткой. В быту именуется краном для выпуска воздуха из системы.

Борьба с перепадами давления

Давление в системе отопления многоэтажного дома, так же как и в собственном доме, можно выдерживать на стабильном уровне без существенных перепадов. Для этого применяют вспомогательное оборудование:

система воздухоотводов;
расширительные бачки открытого или закрытого типа

Мембранный расширитель

клапаны аварийного сброса.

Причины возникновения перепадов давления бывают разные. Чаще всего встречается его понижение.

ВИДЕО: Давление в расширительном баке котла

выбор начального значения и диапазона изменения

Непременным элементом любого комплекса отопительного оборудования являются манометры и предохранительный клапан, соответственно визуализирующие процесс изменения давления в системе отопления и предохраняющие от превышения им предельно допустимой величины.

Манометры служат для контроля данной величины, фиксации ее отклонений от номинальных значений. Снижение их на 0,02 МПа (0,2 ат) является сигналом для поиска утечек теплоносителя или проверки достаточности давления газа (воздуха) в расширительном бачке. Ввод системы в эксплуатацию предваряется обязательным этапом гидроиспытаний повышенным давлением, выявляющих места потенциальных утечек, подлежащих заблаговременному ремонту.

Какое давление показывает манометр?

Эта физическая величина характеризует степень сжатия среды, в нашем случае – жидкого теплоносителя, закачанного внутрь системы отопления. Измерить любую физическую величину означает сравнить ее с некоторым эталоном. Процесс измерения давления жидкого теплоносителя любым механическим манометром (вакуумметром, мановакуумметром) представляет сравнение его текущей величины в точке размещения прибора с атмосферным давлением, играющим роль эталона измерения.

Чувствительные элементы манометров (трубчатые пружины, мембраны, и др.) сами находятся под действием атмосферы. Наиболее распространенный пружинный манометр имеет чувствительный элемент, представляющий один виток трубчатой пружины (см. поз. рисунка ниже). Верхний конец трубки запаян и связан поводком 4 с зубчатым сектором 5, сцепленным с шестеренкой 3, на вал которой насажена стрелка 2.

Устройство пружинного манометра.

Исходное положение трубки-пружины 1, соответствующее нулю шкалы измерения, определяется деформацией формы пружины давлением атмосферного воздуха, заполняющего корпус манометра. Жидкость, поступающая внутрь трубки 1, стремится дополнительно деформировать ее, поднимая верхний запаянный конец выше на расстояние l, пропорциональное своему внутреннему давлению. Сдвиг конца трубки-пружины преобразуется передаточным механизмом в поворот стрелки.

Угол φ отклонения последней пропорционален разности полного давления жидкости в трубке-пружине 1 и местного атмосферного. Измеренное таким прибором давление называется манометрическим или избыточным. Точкой его отсчета является не абсолютный нуль величины, эквивалентный отсутствию воздуха вокруг трубки 1 (вакуум), а местное атмосферное давление.

Известны манометры, показывающие абсолютное (без вычета атмосферного) давление среды. Сложное устройство плюс высокая цена препятствуют широкому использованию таких приборов в системах отопления.

Величины давлений, указываемых в паспортах любых котлов, насосов, запорной (регулирующей) арматуры, трубопроводов являются именно манометрическими (избыточными). Измеряемая манометрами избыточная величина используется в гидравлических (тепловых) расчетах отопительных систем (оборудования).

Манометры в системе отопления.

Теплоноситель в статическом и динамическом состояниях

Теплоноситель любой системы отопления может находиться в двух состояниях:

неподвижном (статическом), когда отсутствует нагрев в гравитационной системе (отсутствует естественная циркуляция) или выключен циркуляционный насос в системе с принудительной циркуляцией;
подвижном (динамическом), вызываемом такими причинами:
- естественной циркуляцией теплоносителя, побуждаемой градиентом давления вследствие неравномерности прогрева рабочей жидкости вдоль контура гравитационной системы отопления;
- принудительной циркуляцией теплоносителя, побуждаемой циркуляционным насосом;
- тепловым расширением теплоносителя, побуждающим его вытеснять воздух/газ из расширительных баков, занимая освободившиеся объемы.

Неподвижный теплоноситель оказывает на внутренние поверхности элементов системы только (гидро)статическое давление, изучаемое гидростатикой. Движущийся теплоноситель характеризуется (гидро)динамическим давлением, изучаемым гидродинамикой. Оно складывается из статической составляющей, затем части, определяемой тепловым расширением жидкости, наконец составляющей, создаваемой т.наз. скоростным напором движущейся жидкости. Далее, рассматривая движущийся нагретый теплоноситель, будем использовать термин рабочее (результирующее) давление.

Составляющие рабочего давления в системе отопления

Гидростатическая составляющая

Определяется конструкцией системы и не зависит от работы циркуляционного насоса. Известны два конструктивных типа систем:

открытого типа;
(герметично) закрытого типа.

Два основных конструктивных типа систем отопления.

Теплоноситель открытой системы имеет свободную поверхность внутри расширительного бака, установленного вверху системы для вывода воздушных пузырей. В любой точке такой системы действует статическое давление, равное весу столба жидкости над ней, плюс местное атмосферное давление. Показания манометра, установленного в нижней точке открытой системы, будут максимальными, вблизи свободной поверхности жидкости они будут почти нулевыми.

(Гидро)статическую составляющую удобно измерять в метрах водяного столба (м. вод. ст), учитывая, что столб воды высотой 10 м любого сечения/формы (независимо от числа/длины горизонтальных участков) создает давление на свое основание, равное 1 ат ≈1 бар.

Рассмотрим некоторую открытую систему отопления (теплоноситель неподвижен).

Статическое давление на разных уровнях.

Над верхним манометром расположен водяной столб высотой 6 м –5,5 м = 0,5 м. Показания прибора будут равны 0,05 ат. Над средним манометром одновременно расположены два столба воды. Первый высотой 6 м –2 м =4 м образован вертикальным двухтрубным стояком с радиаторами, второй – трубопроводом расширительного бака и самим баком, высота столба равна 7 м – 2 м = 5 м. Средний манометр покажет 0,5 ат. Над нижним манометром находится столб воды 7 м –0.7 м = 6,3 м. Его показания будут равны 0,63 ат.

Закрытая система оснащена герметичным расширительным бачком, имеющим две камеры (газовую, жидкостную), разделенные эластичной мембраной. Статическое давление неподвижной (установившийся режим) жидкости на мембрану должно уравновешиваться сопротивлением сжатию газа (сжатого воздуха, азота). Начальное статическое давление холодного теплоносителя закрытой системы, устанавливаемое при первоначальном заполнении, должно удовлетворять двум следующим требованиям:

быть достаточно большим для предотвращения «завоздушивания» системы через элементы, периодически сообщающиеся с атмосферой: воздухоотводчики, предохранительные клапаны, сливные вентили и др.;
не слишком превышать давление газа внутри мембранного бачка, чтобы заполняющий систему теплоноситель не занял весь его объем. Иначе не останется места, чтобы принять избыточный объем нагретой рабочей жидкости.

Ориентировочно статическое давление залитого холодного теплоносителя принимается равным 1,5-1,6 ат ≈ 1,5-1,6 бара, что соответствует нижней точке системы на «обратке» перед/после насоса (см.рис. ниже). Именно до такой степени сжат азот, закачиваемый в «фирменные» мембранные бачки заводами-изготовителями. Настроечное давления газа бачка следует устанавливать (подкачивая/стравливая газ) ниже гидростатического давления жидкости в месте установки на 0,1 ат≈0,1 бара, чтобы немного жидкости сразу зашло внутрь. Этот объем пригодится, если непрогретый теплоноситель подвергнется внезапному (ночному) охлаждению. Сжатие рабочей жидкости вследствие такого охлаждения при отсутствии теплоносителя внутри бачка неизбежно вызовет «завоздушивание» системы.

Типовое настроечное давление мембранного бачка (нижняя установка).

На выносных флажках показаны величины типовых статических давлений теплоносителя в характерных точках. Мембранный бачок может быть установлен вверху системы. Типовые статические давления теплоносителя, соответствующие верхней установке бачка, показаны на следующем рисунке.

Настроечное давление газа при верхней установке мембранного бачка.

(Гидро)динамическая составляющая

Движение теплоносителя является следствием работы циркуляционного насоса, создающего в любом замкнутом контуре системы отопления градиент (гидро)динамического давления, непрерывно снижающегося от выходного до входного патрубка насоса. Любой насос характеризуется создаваемым напором H, м. Физический смысл напора – приращение энергии жидкости после прохождения рабочей камеры насоса. Практически напор отождествляют с давлением, интерпретируя его как высоту обеспечиваемого насосом вертикального столба воды (измеряется в м. вод.ст).

Любой (сколь угодно малый) выделенный объем жидкости, ограниченный площадками, перпендикулярными направлению движения, со стороны, обращенной к выходному патрубку, оказывается сжатым сильнее, чем со стороны входного патрубка. Силы, создаваемые давлением на противоположные (по ходу контура) стороны объема, оказываются неуравновешенными, жидкость приходит в движение, описываемое уравнением Бернулли – основным уравнением гидродинамики.

Хотя внутри чувствительных элементов манометров жидкость неподвижна, динамическая составляющая добавляет к исходной статической некоторую величину, воспринимаемую приборами как увеличение (гидро)статического давления теплоносителя. Однако данное увеличение маскируется гораздо большей (1,2 – 2,2 бар/°С) составляющей, возникающей при тепловом расширении. Внутренний объем системы характеризуется распределением результирующего рабочего давления теплоносителя, создаваемого статической, динамической, тепловой составляющими.

Тепловая составляющая

Увеличение объема воды при нагревании на 100 °С равно 4 %. Вроде бы немного. Однако отсутствие свободного объема для размещения избытка жидкости вызывает (в абсолютно жесткой системе) рост давления около 3 ат/°С. Значит, нагрев ледяной воды до температуры кипения вызовет рост этой величины порядка 300 ат!

Реальные трубопроводы деформируются при нагреве теплоносителя. Они расширяются, предоставляя нагревающейся жидкости больший объем. Поэтому реальный рост давления оказывается несколько ниже:

в стальных (медных) трубах – примерно 2, 2 ат/°С;
в полиэтиленовых (полипропиленовых), металлопластиковых трубах – около 1,2 ат/°С.

Даже неспециалисту очевидна невозможность допускать подобный прирост, вызываемый тепловым расширением воды. Антифризы, кстати, имеют еще больший коэффициент теплового расширения. Избыточный объем горячего теплоносителя принимает внутрь себя мембранный расширительный бачок.

Принцип работы мембранного бачка.

Важно правильно выбирать емкость расширительного бака. Специалисты,занимаясь этим, оперируют довольно сложными формулами. Однако практика проектирования/эксплуатации закрытых систем отопления выработала следующее правило: емкость расширительного бака равна 10 % емкости системы.

Правильно выбранные емкость/место установки расширительного бака обеспечивают прирост давления теплоносителя (при максимальном нагреве) примерно 1-1,5 ат, что дает конечную величину 2,5-3 ат. Важно также настроить предохранительный клапан системы на величину, примерно равную (превышение максимум 10 % !) предельно допустимой для отопительного котла. Обычно она составляет около 3 ат.

Распределение по системе рабочего давления теплоносителя, показываемого манометрами, будет аналогично распределению гидростатической его составляющей: максимальные значения (заведомо большие гидростатических) будут внизу системы отопления, минимальные (также заведомо большие гидростатических) – вверху системы. Это обстоятельство следует учитывать, выбирая место установки расширительного бачка.

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!

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.

Расчет статического давления системы отопления

На открытой странице мы попытаемся помочь выбрать для коттеджа необходимые компоненты отопления. Схема обогревания имеет котел, увеличивающие давление насосы, крепежи, развоздушки, трубы, бак для расширения, систему соединения, коллекторы терморегуляторы, батареи. Любой элемент неоспоримо важен. Поэтому подбор каждой части конструкции важно осуществлять обдуманно. Сборка обогревания квартиры включает важные комплектующие.

Автор Тема: что такое статическое давление? (Прочитано 5711 раз)

« Ответ #1 : 22 Декабря 2011, 06:49:50 »

Рабочее давление в отопительной системе – это давление, которое присутствует в отопительной системе во время штатной работы. Это давление состоит из двух составляющих – статическое давление в системе и циркуляционное. Статическое давление образуется за счет столба воды, а также за счет давления в расширительном бачке. В открытых отопительных системах статическое давление обусловлено только давлением столба теплоносителя. Циркуляционное давление – давление, обусловленное работой насосов и движением теплоносителя в трубах.(с).

В 307 речь не о разнице внутридомового и статического, а немного о другом: п.16 приложения 1:

Источник: http://www.rosteplo.ru/forum/3/5046/

При проведении аэродинамического расчета вытяжных систем наиболее трудоемким является процесс определения коэффициентов местного сопротивления тройников. Зависимости, определяющие значения этих коэффициентов, сложны, а при использовании табличных данных легко допустить неточность при интерполировании. Даже при проведении расчета на ЭВМ определение коэффициентов местного сопротивления затягивает процесс счета систем с большим числом тройников.

Существует способ расчета вытяжных систем, позволяющий обойтись без определения коэффициентов местного сопротивления тройников. Автор этого способа проф. П. Н. Каменев предложил рассчитывать потери в тройнике не по полной энергии, а по изменению уровня ПОТеН-‘ циальной энергии потока, что значительно упростило весь расчет.

Расчет вытяжных систем вентиляции с горизонтальными каналами и механическим побуждением движения воздуха. Рассмотрим схему давлений в тройчике (первом по ходу воздуха) вытяжной системы (рис. ХЇ.7). Номерами 1, 2 и 3 обозначены два ответвления и сборный участок, индексами «1», «2» и «3» будем обозначать физические характеристики на соответствующем участке. Предположим, что известны диаметры di, d2 и d3, длины /1 и 12, расходы Lu L2 и L3—Li+L2, углы между осями участков 1 и 3— ai и 2 и 3— а2.

При работе вентилятора в сечении /—/ создается разрежение, значение которого от условного нуля определяется ординатой bd, от абсолютного нуля — ординатой ab (обозначим эту ординату pvaci)- Разрежение в воздуховоде вызывает движение воздуха в ответвлениях 1 и 2. Если di<Zd2 и 1

>12, как показано на рисунке, то расходы и скорости ‘ движения воздуха по ответвлениям будут различны.

Потери энергии (удельной) на участке 1 от входа до сечения /—/ равны:

Арг = 1г — f zi,

А на участке 2

Ар2 = R2 г2 + г2.

Значение Др2 меньше Дрь Потери на участках 1 и 2 показаны на рисунке ординатами dc и dc2. Начальный уровень потенциальной энергии воздуха соответствовал атмосферному давлению ратм и был одинаков для потоков 1 и 2. Следовательно, удельная полная энергия потоков, определяемая полным давлением, отсчитанным от абсолютного нуля, различна (ординаты ас и ас2). Удельная кинетическая энергия потоков (динамическое давление) на участках также различна:

_ ppj Рд2= 2 .

Эти величины представлены на рисунке ординатами Ьс и Ьс2.

Величину вакуума в сечении /—/ можно определить следующим образом:

Pvас I = Ратм — i(Ri h + Zj) + рД1] = ратм — [(R2 l2 + Z2) + рд2], (XI.44)

Где ратм — давление атмосферного воздуха на уровне входа в ответвления.

В квадратные скобки в формуле (XI. 44) заключены значения статических давлений в сечении /—I по шкале от условного нуля рСтi, i==

= /?стІ,2-

На некотором расстоянии от начала смешения в сечении II—II потоки полностью смешиваются, л уровень удельной полной энергии потока будет соответствовать ординате eg. Условные линии Cg и c2g показывают уменьшенріе энергии одного потока и увеличение энергии другого Потерями давления на трение между сечениями I—I и II—II при построении схем давлений пренебрегаем

Кинетическая энергия потоков также выравнивается и принимает значение

Рдз = —. (XI. 45)

Определяемое ординатой gf.

Разрежение в сечении II—II pvacii определится ординатой ef. Составим уравнение энергии для объема воздуха, заключенного между сечениями /—I и II—II и стенками воздуховода:

E1+E2 = ES + AE, (XI.46)

Где Е и Е2 — полная энергия потоков 1 и 2 в сечении I—/; Е$ — полная энергия потока 3 в сечении II—//; АЕ — потери энергии на смешение потоков (без учета трения)

В развернутом виде уравнение (XI.46) запишется так:

(рді + Pv ас I) Lt+ (рД2 + PV ас і) L2 = (рдз + Pv ас II) L3 + А£, (XI.47)

Отсюда

А £ = Р ді І! + Рд2 L2 — Рдз L3 4- А рст L3. (X1.48)

Здесь Арст — ^-асі — Pvacii — изменение статического давления между сечениями /—/ и II—II.

Значение Арст можно определить из уравнения изменения количества движения на рассматриваемом участке:

‘ll^’l+f.^W (XI. 49)

Где /і и /ц — проекции на ось сборного участка 3 количества движения в соответствующих сечениях, /з — площадь поперечного сечения участка 3.

Подставив соответствующие значения, получим:

L3 pv3 = Lj pvt cos 4- L2 pv2 cos-a2 4

/з ДРст (XI. 50)

Или

Л L3 РЦ> (Li Vi cos оц+^з v2 cos g2)p

Источник: http://msd.com.ua/otoplenie-i-ventilyaciya/raschet-vytyazhnyx-sistem-ventilyacii-po-staticheskomu-davleniyu/

В системах водяного отопления вода используется для передачи тепла от его генератора к потребителю.

Наиболее важными свойствами воды являются:

Удельная теплоемкость

Важным свойством любого теплоносителя является его теплоемкость. Если выразить ее через массу и разность температур теплоносителя, то получится удельная теплоемкость. Она обозначается буквой c и имеет размерность кДж/(кг • K) Удельная теплоемкость — это количество тепла, которое необходимо передать 1 кг вещества (например, воды), чтобы нагреть его на 1 °C. И наоборот, вещество отдает такое же количество энергии при охлаждении. Среднее значение удельной теплоемкости воды в диапазоне между 0 °C и 100 °C составляет:

c = 4,19 кДж/(кг • K) или c = 1,16 Втч/(кг • K)

Количество поглощаемого или выделяемого тепла Q. выраженное в Дж или кДж. зависит от массы m. выраженной в кг. удельной теплоемкости c и разности температур, выраженной в K .

Увеличение и уменьшение объема

Изменение объема воды

Все природные материалы расширяются при нагревании и сжимаются при охлаждении. Единственным исключением из этого правила является вода. Это уникальное ее свойство называется аномалией воды. Вода имеет наибольшую плотность при +4 °C, при которой 1 дм3 = 1 л имеет массу 1 кг.

Если вода нагревается или охлаждается относительно этой точки, ее объем увеличивается, что означает уменьшение плотности, т. е. вода становится легче. Это можно отчетливо наблюдать на примере резервуара с точкой перелива. В резервуаре находится ровно 1000 см3 воды с температурой +4 °C. При нагревании воды некоторое количество выльется из резервуара в мерную емкость. Если нагреть воду до 90 °C, в мерную емкость выльется ровно 35,95 см3, что соответствует 34,7 г. Вода также расширяется при ее охлаждении ниже +4 °C.

Благодаря этой аномалии воды у рек и озер зимой замерзает именно верхний слой. По той же причине лед плавает на поверхности и весеннее солнце может его растопить. Этого бы не происходило, если бы лед был тяжелее воды и опускался на дно.

Резервуар с точкой перелива

Однако, такое свойство расширяться может быть опасным. Например, автомобильные двигатели и водяные насосы могут лопнуть, если вода в них замерзнет. Во избежание этого в воду добавляются присадки, препятствующие ее замерзанию. В системах отопления часто используются гликоли; соотношение воды и гликоля см. в спецификации производителя.

Характеристики кипения воды

Если воду нагревать в открытой емкости, она закипит при температуре 100 °C. Если измерять температуру кипящей воды, окажется, что она остается равной 100 °C пока не испарится последняя капля. Таким образом, постоянное потребление тепла используется для полного испарения воды, т. е. изменения ее агрегатного состояния.

Эта энергия также называется латентной (скрытой) теплотой. Если подача тепла продолжается, температура образовавшегося пара снова начнет подниматься.

Изменение агрегатного состояния при повышении температуры

Описанный процесс приведен при давлении воздуха 101,3 кПа у поверхности воды. При любом другом давлении воздуха точка кипения воды сдвигается от 100 °C.

Если бы мы повторили описанный эксперимент на высоте 3000 м — например, на Цугшпитце, самой высокой вершине Германии — мы бы обнаружили, что вода там закипает уже при 90 °C. Причиной такого поведения является понижение атмосферного давления с высотой.

Температура кипения воды как функция давления

Чем ниже давление на поверхности воды, тем ниже будет температура кипения. И наоборот, температура кипения будет выше при повышении давления на поверхности воды. Это свойство используется, например, в скороварках.

График показывает зависимость температуры кипения воды от давления. Давление в системах отопления намеренно повышается. Это помогает предотвратить образование пузырьков газа в критических рабочих режимах, а также предотвращает попадание наружного воздуха в систему.

Расширение воды при нагревании и защита от избыточного давления

Системы водяного отопления работают при температурах воды до 90 °C. Обычно система заполняется водой при температуре 15 °C, которая затем расширяется при нагревании. Нельзя допустить, чтобы это увеличение объема привело к возникновению избыточного давления и переливу жидкости.

Система отопления со встроенным предохранительным клапаном

Когда отопление отключается в летний период, объем воды возвращается к первоначальному значению. Таким образом, для обеспечения беспрепятственного расширения воды необходимо установить достаточно большой бак.

Старые системы отопления имели открытые расширительные баки. Они всегда располагались выше самого высокого участка трубопровода. При повышении температуры в системе, что приводило к расширению воды, уровень в баке также повышался. При снижении температуры он, соответственно, понижался.

Современные системы отопления используют мембранные расширительные баки (МРБ). При повышении давления в системе нельзя допускать увеличения давления в трубопроводах и других элементах системы выше предельного значения.

Поэтому обязательным условием для каждой системы отопления является наличие предохранительного клапана.

При повышении давления сверх нормы предохранительный клапан должен открываться и стравливать лишний объем воды, который не может вместить расширительный бак. Тем не менее, в тщательно спроектированной и обслуживаемой системе такое критическое состояние никогда не должно возникать.

Компенсация изменения объема воды в системе отопления:

Все эти рассуждения не учитывают тот факт, что циркуляционный насос еще больше увеличивает давление в системе. Взаимосвязь между максимальной температурой воды, выбранным насосом, размером расширительного бака и давлением срабатывания предохранительного клапана должна быть установлена самым тщательным образом. Случайный выбор элементов системы — даже на основании их стоимости — в данном случае неприемлем.

Мембранный расширительный бак поставляется заполненным азотом. Начальное давление в расширительном мембранном баке должно быть отрегулировано в зависимости от системы отопления. Расширяющаяся вода из системы отопления поступает в бак и сжимает газовую камеру через диафрагму. Газы могут сжиматься, а жидкости — нет.

Источник: http://www.agrovodcom.ru/info_voda_transport.php

Смотрите также:

02 сентября 2020 года

Давление в системе отопления — рабочее, статическое теплоносителя в трубах

Для правильного функционирования отопительной системы крайне важно поддерживать необходимое давление в системе отопления. В случае если этот параметр изменяется в какую-либо сторону, возможны значительные сбои в работе, в зависимости от того, какое давление в системе отопления, они вполне могут привести к серьезной поломке. В частности, значительное повышение давления (до предельного уровня) может стать причиной разрушения отдельных элементов или даже полной остановки системы. А вот снижение давление в системах, где задействован циркуляционный насос, нередко вызывает кавитацию – вскипание теплоносителя. Поэтому обеспечить нормальное давление в системе отопления – это важное условие эффективной работы отопительной системы вашего жилища.

Точки измерения давления в системе отопления

Виды давления

Чтобы понять, зачем давление в системе отопления, вспомним курс физики и определим, что же такое давление в системе отопления. По сути, это воздействие жидкости на внутренние стенки элементов системы.

При этом рабочее давление в системе отопления – является давление, которое допускает работу системы при включенном нагревательном приборе и насосе. Следует отметить, что данная величина есть сумма: статическое давление в системе отопления, оказываемое столпом теплоносителя, и динамическое давление, которое возникает при работе циркуляционного насоса.

В таком случае рабочее давление – величина, которая обеспечивает нормальную работу всех компонентов системы (насос, нагревательный прибор, расширительный бак), то есть, оптимальное давление в системе отопления. Следует отметить, что не все типы радиаторов способны выдерживать максимальное давление в системе отопления. Наиболее «стойкими» являются биметаллические радиаторы (то есть, состоящие из двух компонентов – например, медь и сталь).

Биметаллический радиатор отопления

А вот монометаллические радиаторы полноценно работают лишь при оптимальном показателе давления, превышение которого может сказаться крайне негативно и максимальное рабочее давление системы отопления вызовет трудности. Кроме того, такого типа радиаторы крайне плохо переносят порой возникающие в системе гидравлические удары (резкое скачкообразное повышение давления). Такие удары могут значительно повредить не только радиаторы, но и остальные элементы отопительной системы. В большинстве случаев причиной возникновения гидравлических ударов является банальная халатность, невнимательность обслуживающего персонала. Даже если вы ставили систему самостоятельно – это не исключает появление таких дефектов.

Рекомендуем к прочтению:

При пробном запуске отопительной системы следует проводить испытание таким образом, как давление воды в системе отопления. То есть – система запускается с давлением, которое превышает нормальное рабочее примерно в 1,5 раз.

Это позволяет не только проверить качество радиаторов, но и обнаружить незначительные протечки и дефекты системы (если они присутствуют). Такой простой метод позволяет исправить некоторые неполадки до начала отопительного сезона, определив минимальное давление в системе отопления.

статическое давление в системе отопления

Опрессовка системы отопления

В большинстве многоэтажных домов уровень давления является довольно высоким. И проведение таких проверок – важная необходимость, которая позволяет следить за функциональностью системы. Примечательно, что снижение в ней давления на уровень, который совсем немного ниже рабочего, может привести к серьезной поломке. Мало кто знает, но в многоэтажных домах давление теплоносителя в системе отопления может достигать 16 атмосфер и выше.

Воздействие на систему давлением

Есть два возможных варианта проверки функциональности отопительной системы при помощи давления. В первом случае проверка проходит отдельными участками. Конечно, это более кропотливый и продолжительный процесс, но, в то же время, – он позволяет более тщательно исследовать целостность участка системы и давление в трубах отопления. Кроме того, в случае обнаружения поломки исправить ее намного проще – ведь участок уже перекрыт. Соответственно – нет необходимости тратить время на определение местонахождения неисправности по всей системе, которые датчик давления в системе отопления вам не покажет.

Рекомендуем к прочтению:

На плане системы отопления отображены отдельные участки, где можно производить замер величины давления

Второй метод состоит именно в проверки всей системы одновременно. Пожалуй, единственное преимущество данного метода – более короткие сроки проведения испытания.

Вне зависимости от того, какой принцип проведения испытания выбран, проходит оно по единой схеме.

из системы (или отдельного ее сегмента) удаляется воздух.
подается допустимое давление в системе отопления, которое в 1,5 раз превышает рабочее.

После того, как завершается проверка давлением, система проходит еще одно испытание – на герметичность. Оно выполняется в два этапа. В первую очередь, система заполняется холодным теплоносителем. Далее подключается нагревательный элемент, и система наполняется горячим теплоносителем. Разумеется, испытания считаются успешными в том случае, если не возникло протечки. В случае если поломка есть – производится ремонт. Только после этого можно с уверенностью сказать, что система полностью готова к отопительному сезону и что выполнена норма давления в трубах отопления.

Что такое статическое давление в гидродинамике?

Чтобы лучше понять, что такое статическое давление, нам сначала нужны некоторые сведения и пояснения по другим терминам. Термин «давление» широко используется во многих приложениях в гидродинамике и термодинамике, от аэродинамики до проектирования установок. Однако мы должны сделать вывод из контекста, если мы говорим о статическом, общем или динамическом давлении.

Большинство определений, упомянутых здесь, были взяты из книги Механика жидкостей Мерла К.Поттер, Дэвид К. Виггерт и Бассем Х. Рамадан.

Моделирование давления воздуха Абсолютное давление

Давление, как и температуру, можно измерять по разным шкалам, и для обоих свойств также есть абсолютные шкалы. В идеальном вакууме абсолютное давление достигает нуля. Таким образом, в пространстве нет молекул, оказывающих давление.Следовательно, невозможно достичь отрицательного абсолютного давления.

Все становится намного сложнее, когда мы рассматриваем относительные измерения давления. Когда дело доходит до терминологии, возникает большая путаница. Различные программы также часто рекомендуют интерпретацию своих измерений давления по-разному. Мы немного поговорим о том, как это работает с SimScale.

Моделирование атмосферного давления Относительное давление

Есть много различных измерений относительного давления.Первый и наиболее распространенный пример — это манометрическое давление , которое достигается при измерении давления относительно атмосферного давления. Его также обычно называют барометрическим давлением. Из этого следует, что преобразование манометрического давления в абсолютное давление получается путем прибавления его к атмосферному давлению.

Давайте теперь рассмотрим другие измерения давления, которые используются в области механики жидкости.

Моделирование давления воздуха Статическое давление

Чтобы проиллюстрировать, что такое полное давление, давайте начнем с проверки знаменитого уравнения Бернулли:

e20

, который измеряет разницу в скорости и давлении между двумя точками потока.

Давление p в этом уравнении — это статическое давление . При измерении относительно атмосферного давления статическое давление совпадает с манометрическим давлением. Однако можно измерить статическое давление с помощью вакуума в качестве эталона, так что измеренное значение равно абсолютному давлению.

Статическое давление измеряется, когда жидкость находится в состоянии покоя относительно измерения. Его можно измерить с помощью пьезометра, прикрепленного к стенке трубы, по которой течет жидкость.

Моделирование давления воздуха Динамическое давление

Обратите внимание, что при измерении статического давления ранее мы не принимали во внимание влияние скорости. Если не пренебрегать этими эффектами, то измеряемое давление возрастет. Это увеличение называется динамическим давлением . Динамическое давление зависит от скорости и плотности жидкости:

e30

Моделирование давления воздуха Полное давление

Общее давление , также называемое давлением торможения, измеряется путем добавления статического давления к динамическому давлению:

Общее давление обычно измеряется с помощью устройства, называемого трубкой Пито.Вы можете увидеть трубки Пито на самолетах, например, в виде небольших отверстий или металлических трубок, висящих в крыльях, как показано ниже:

Трубка Пито на Airbus A380, Источник: Дэвид Моннио GFDL, CC-BY-SA-3.0 или CC BY-SA 2.0 fr, из Wikimedia Commons

Скорость внутри трубки Пито равна нулю, что делает ее точкой торможения. Другое устройство, называемое статической трубкой Пито, может использоваться для непосредственного измерения динамического давления. В основном он состоит из трубки Пито с отверстием для статического давления.

В большинстве повседневных случаев полное давление очень близко к статическому. Это происходит потому, что большинство систем разработаны для обеспечения низких скоростей жидкости, как правило, для предотвращения потери напора из-за трения, которое пропорционально кинетической энергии жидкости. В этих случаях различие между общим давлением и статическим давлением может не иметь значения.

Статическое давление Давление в SimScale

Статическое давление на центробежный вентилятор — CFD-анализ, проведенный с помощью SimScale В основном, при моделировании потоков жидкости мы используем уравнения Навье-Стокса.Теперь, когда мы выводим уравнения Навье-Стокса для несжимаемой жидкости, член давления имеет только математический смысл. Физический смысл имеет только градиент давления, который отвечает за движение жидкости. Другими словами, измерения давления используются в основном для проверки работоспособности решения.

Следуя этой логике, если мы изменим фиксированные граничные условия давления в нашей модели, например, суммируя постоянное значение, результирующий поток не изменится, потому что градиент давления останется прежним.

Более конкретно, для несжимаемых потоков SimScale использует удельное давление, которое определяется путем нормализации давления по плотности.

SimScale также поддерживает широкий набор граничных условий. Для получения дополнительной информации о настройке и использовании граничных условий на облачной платформе моделирования SimScale вы можете обратиться к этой странице документации. Для граничных условий входа давления используется полное давление, а для выходов давления — статическое или манометрическое давление.Если вы хотите узнать больше об облачной платформе SimScale и ее возможностях, загрузите этот обзор функций.

Чтобы узнать больше о моделировании давления воздуха, посетите этот блог.

Зарегистрируйтесь и посетите наш блог SimScale, чтобы узнать больше!

Ссылки

Мерл К. Поттер, Дэвид К. Виггерт и Бассем Х. Рамадан, «Механика жидкостей»

Статические системы Пито

Статические системы Пито верхний Меню

Трубка Пито
Изобретен Анри Пито в 1732 году
Размещается перед профилем для предотвращения попадания постороннего воздуха
Используется только для индикатора воздушной скорости (ASI)
- Трубки Пито часто имеют электрический нагрев, что может предотвратить и удалить скопление льда
- Обратите внимание, что эти устройства следует использовать во время наземных операций только при необходимости.
  - Если оставить их включенными без надобности, это может привести к перегреву до повреждения / неисправности

Статический порт
Пробы атмосферного воздуха атмосферного давления
Обычно устанавливается заподлицо на той стороне самолета, где воздух не нарушается
Определяет движение самолета по воздуху как по горизонтали, так и по вертикали
Размещено еще в одном месте, где воздух не нарушен
Некоторые порты греются
Двойные порты устраняют ошибки из-за скольжения и скольжения
Ответственный за указатель воздушной скорости, высотомер и указатели вертикальной скорости
POH / AFM содержит любые поправки, которые необходимо внести в воздушную скорость для различных конфигураций закрылков и шасси.
Справочник по полетам по приборам, типичная электронагреваемая статическая головка Пито
Справочник по полетам по приборам, типичная электронагреваемая статическая головка Пито
Статический порт

Блокировка в системе может вызвать множество ошибок
Для предотвращения этих ошибок необходимо выполнить тщательную предполетную проверку
Засорение может произойти из-за FOD, удара о предмет, насекомых и обледенения
Обратитесь к Руководству пилота по эксплуатации / Руководству по летной эксплуатации самолета (POH / AFM), чтобы определить величину ошибки.
- На высоте, на которой трубка Пито блокируется, индикатор воздушной скорости остается на существующей воздушной скорости и не отражает фактических изменений скорости.
  - На высотах выше, где труба Пито была заблокирована, ASI показывает воздушную скорость выше фактической, постепенно увеличиваясь с увеличением высоты
  - На более низких высотах ASI показывает более низкую, чем фактическую, воздушную скорость, постепенно уменьшающуюся с уменьшением высоты
- вызовет сбой в работе ASI
- вызовет сбой в работе ASI
- Вызывает сбои ASI, высотомера и VSI
- В реальной аварийной ситуации неисправности можно исправить с помощью альтернативного воздуха или разбивания стекла на статическом приборе Пито (VSI)
- Если статические порты будут заблокированы, ASI все равно будет работать, но может выдавать неточные показания
- На высоте, на которой происходит блокировка, показания скорости полета будут нормальными.
  - На высотах, выше которых статические порты были заблокированы, ASI показывает более низкую, чем фактическая, воздушную скорость, которая постоянно уменьшается с увеличением высоты
  - На более низких высотах ASI показывает воздушную скорость выше фактической, постепенно увеличиваясь с уменьшением высоты
- Задержанное давление в статической системе заставляет альтиметр оставаться на высоте, на которой произошло блокирование
- VSI остается на нуле
- На некоторых самолетах в аварийных ситуациях используется альтернативный статический клапан источника воздуха
- Если альтернативный источник вентилируется внутри самолета, где статическое давление обычно ниже, чем внешнее статическое давление, выбор альтернативного источника может привести к следующим ошибочным показаниям прибора:
  1. Высотомер показывает больше нормы
  2. Указанная воздушная скорость (IAS) больше нормальной
  3. VSI на мгновение показывает набор высоты

- Состоит из подогреваемой трубки Пито на нижнем левом крыле
- Два статических порта расположены по бокам фюзеляжа
- Альтернативный статический воздух (ниже траверсы пилота) обеспечивает статическое давление изнутри кабины
- Состоит из подогреваемой трубки Пито на нижней поверхности левого крыла
- Внешний статический порт расположен в нижней левой части носовой части фюзеляжа
- Трубка Пито состоит из нагревательного элемента, переключателя / прерывателя на 5 А и соответствующей проводки.
- Альтернативная статика (под дроссельной заслонкой) обеспечивает давление изнутри кабины

Не нашли то, что искали? Продолжить поиск:

Статическая система Пито — Повторно опубликована в Википедии // WIKI 2

Пито-статическая система — это система чувствительных к давлению приборов, которая чаще всего используется в авиации для определения воздушной скорости, числа Маха, высоты и тренда высоты. Система статики Пито обычно состоит из трубки Пито, статического порта и инструментов статики Пито. ^[1] К другим приборам, которые могут быть подключены, относятся компьютеры данных о воздухе, регистраторы полетных данных, датчики высоты, контроллеры герметизации кабины и различные переключатели воздушной скорости.Ошибки в показаниях статической системы Пито могут быть чрезвычайно опасными, поскольку информация, полученная от статической системы Пито, например высота, потенциально критична для безопасности. Несколько катастроф коммерческих авиакомпаний были связаны с отказом системы пито-статики. ^[2]

Схема статической системы Пито, включая трубку Пито, статические инструменты Пито и статический порт

Энциклопедия YouTube

1/5
Просмотры:
3445
83 955
2502
3 564
4 125

✪ Фитинги со статическим портом от Cleaveland Aircraft Tool
✪ Частный пилот самолета — Летные приборы — ASA (Авиационные материалы и учебные материалы)
✪ Диафрагменные инструменты — U.Учебный фильм С. Военно-морской авиации (1954)

Содержание

Статическое давление Пито

Примеры трубки Пито, статической трубки и статической трубки Пито.

Static ports fitted to an Airbus A330 passenger airliner.

Пито-статическая система приборов использует принцип градиента давления воздуха. Он работает путем измерения давления или разницы давлений и использования этих значений для оценки скорости и высоты. ^[1] Эти давления могут быть измерены либо через статический порт (статическое давление), либо через трубку Пито (давление Пито).Статическое давление используется во всех измерениях, а давление Пито используется только для определения воздушной скорости.

Давление Пито

Давление Пито измеряется трубкой Пито. Давление Пито — это мера давления набегающего воздуха (давление воздуха, создаваемое движением транспортного средства или врезанием воздуха в трубу), которое в идеальных условиях равно давлению застоя, также называемому общим давлением. Трубка Пито чаще всего расположена на крыле или передней части самолета, обращенной вперед, где ее отверстие подвергается воздействию относительного ветра.^[1] Помещая трубку Пито в таком месте, давление набегающего воздуха измеряется более точно, поскольку оно меньше искажается конструкцией самолета. Когда воздушная скорость увеличивается, давление набегающего воздуха увеличивается, что можно определить с помощью индикатора воздушной скорости. ^[1]

Статическое давление

Статическое давление достигается через статический порт. Статический порт чаще всего представляет собой отверстие, установленное заподлицо в фюзеляже самолета, и находится там, где он может получить доступ к воздушному потоку в относительно ненарушенной зоне.^[1] Некоторые самолеты могут иметь один статический порт, а другие — более одного. В ситуациях, когда самолет имеет более одного статического порта, обычно они расположены на каждой стороне фюзеляжа. При таком расположении можно измерить среднее давление, что позволяет получать более точные показания в конкретных полетных ситуациях. ^[1] Альтернативный статический порт может быть расположен внутри салона самолета в качестве резервного на случай, когда внешний статический порт (-ы) заблокирован.Статическая трубка Пито эффективно интегрирует статические порты в датчик Пито. Он включает в себя вторую коаксиальную трубку (или трубки) с отверстиями для отбора проб на сторонах зонда, за пределами прямого воздушного потока, для измерения статического давления. Когда самолет набирает высоту, статическое давление уменьшается.

Множественное давление

Некоторые статические системы Пито включают в себя одиночные датчики, которые содержат несколько портов для передачи давления, которые позволяют измерять давление воздуха, угол атаки и угол бокового скольжения.В зависимости от конструкции такие датчики данных воздуха могут называться датчиками данных воздуха с 5 или 7 отверстиями. Для определения угла атаки и угла бокового скольжения можно использовать методы измерения перепада давления.

Статический прибор Пито

Airspeed indicator diagram showing pressure sources from both the pitot tube and static port

Диаграмма индикатора воздушной скорости, показывающая источники давления от трубки Пито и статического порта

Система статики Пито получает значения давления для интерпретации с помощью приборов статики Пито. В то время как пояснения ниже объясняют традиционные механические приборы, многие современные самолеты используют компьютер данных о воздухе (ADC) для расчета воздушной скорости, скорости набора высоты, высоты и числа Маха.В некоторых самолетах два АЦП получают полное и статическое давление от независимых трубок Пито и статических портов, а компьютер полетных данных самолета сравнивает информацию с обоих компьютеров и сравнивает их друг с другом. Существуют также «резервные инструменты», которые представляют собой резервные пневматические инструменты, используемые в случае проблем с основными инструментами.

Указатель скорости

Индикатор воздушной скорости подключен как к источнику Пито, так и к источнику статического давления. Разница между давлением Пито и статическим давлением называется динамическим давлением.Чем больше динамическое давление, тем выше сообщаемая воздушная скорость. Традиционный механический индикатор воздушной скорости содержит напорную диафрагму, соединенную с трубкой Пито. Кожух вокруг диафрагмы герметичен и имеет выход к статическому порту. Чем выше скорость, тем выше давление поршня, тем большее давление оказывается на диафрагму и тем больше перемещение иглы через механическое соединение. ^[3]

Анероидная пластина высотомера

Высотомер

Барометрический альтиметр, также известный как барометрический альтиметр, используется для определения изменений давления воздуха, возникающих при изменении высоты самолета.^[3] Высотомеры давления должны быть откалиброваны перед полетом, чтобы регистрировать давление как высоту над уровнем моря. Корпус высотомера герметичен и имеет вентиляционное отверстие для статического порта. Внутри прибора находится герметичный барометр-анероид. По мере снижения давления в корпусе внутренний барометр расширяется, что механически переводится в определение высоты. Обратное верно при спуске с большей высоты на меньшую. ^[3]

Махметр

Самолет, предназначенный для работы на околозвуковых или сверхзвуковых скоростях, будет включать в себя измеритель мощности.Махметр используется для отображения отношения истинной воздушной скорости к скорости звука. Большинство сверхзвуковых самолетов ограничены максимальным числом Маха, которое они могут летать, что известно как «предел Маха». Число Маха отображается на махометре в виде десятичной дроби. ^[3]

Индикатор вертикальной скорости

Вариометр, также известный как индикатор вертикальной скорости (VSI) или индикатор вертикальной скорости (VVI), представляет собой статический прибор Пито, используемый для определения того, летит ли самолет в горизонтальном полете.^[4] Вертикальная скорость, в частности, показывает скорость набора высоты или скорость снижения, которая измеряется в футах в минуту или метрах в секунду. ^[4] Вертикальная скорость измеряется посредством механического соединения с диафрагмой, расположенной внутри прибора. Область, окружающая диафрагму, отводится к статическому порту через калиброванную утечку (которая также может быть известна как «ограниченный диффузор»). ^[3] Когда самолет начинает набирать высоту, диафрагма начинает сжиматься быстрее, чем при калиброванной утечке, в результате чего стрелка показывает положительную вертикальную скорость.Обратная ситуация наблюдается, когда самолет снижается. ^[3] Калиброванная утечка варьируется от модели к модели, но среднее время, за которое диафрагма выравнивает давление, составляет от 6 до 9 секунд. ^[3]

Статические ошибки Пито

Есть несколько ситуаций, которые могут повлиять на точность статических инструментов Пито. Некоторые из них связаны с отказами самой системы статики Пито, которые можно классифицировать как «сбои системы», тогда как другие являются результатом неправильного размещения прибора или других факторов окружающей среды, которые могут быть классифицированы как «внутренние ошибки».^[5]

Неисправности системы

Трубка Пито заблокирована

Заблокированная трубка Пито — это проблема со статикой Пито, которая влияет только на показатели воздушной скорости. ^[5] Заблокированная трубка Пито приведет к тому, что индикатор воздушной скорости будет регистрировать увеличение воздушной скорости при наборе высоты, даже если фактическая воздушная скорость постоянна. (Пока дренажное отверстие также заблокировано, так как в противном случае давление воздуха вылилось бы в атмосферу.) Это вызвано тем, что давление в системе Пито остается постоянным, когда атмосферное давление (и статическое давление) уменьшается.И наоборот, индикатор воздушной скорости будет показывать уменьшение воздушной скорости при снижении самолета. Трубка Пито может забиваться льдом, водой, насекомыми или другими препятствиями. ^[5] По этой причине авиационные регулирующие органы, такие как Федеральное управление гражданской авиации США (FAA), рекомендуют проверять трубку Пито на наличие препятствий перед любым полетом. ^[4] Для предотвращения обледенения многие трубки Пито оснащены нагревательным элементом. Нагреваемая трубка Пито требуется на всех самолетах, сертифицированных для полетов по приборам, за исключением самолетов, сертифицированных как экспериментальные любительские.^[5]

Заблокированный статический порт

Заблокированный статический порт — более серьезная ситуация, потому что он влияет на все статические инструменты Пито. ^[5] Одной из наиболее частых причин заблокированного статического иллюминатора является обледенение планера. Заблокированный статический порт приведет к зависанию высотомера на постоянном значении — высоте, на которой статический порт был заблокирован. Индикатор вертикальной скорости покажет ноль и не изменится вообще, даже если вертикальная скорость увеличивается или уменьшается.Индикатор воздушной скорости устранит ошибку, которая возникает при засорении трубки Пито, и приведет к тому, что воздушная скорость будет считываться меньше, чем она есть на самом деле, когда самолет набирает высоту. Когда самолет снижается, скорость полета будет завышена. В большинстве самолетов с негерметичными кабинами имеется альтернативный источник статического электричества, который можно выбрать из кабины. ^[5]

Собственные ошибки

Внутренние ошибки могут быть разделены на несколько категорий, каждая из которых влияет на разные инструменты. Ошибки плотности влияют на приборы, измеряющие скорость и высоту полета. Этот тип ошибки вызван колебаниями давления и температуры в атмосфере. Ошибка сжимаемости может возникнуть из-за того, что ударное давление заставит воздух сжиматься в трубке Пито. На стандартной высоте давления на уровне моря уравнение калибровки (см. Калиброванную воздушную скорость) правильно учитывает сжатие, поэтому на уровне моря нет ошибки сжимаемости. На больших высотах сжатие не учитывается правильно и приведет к тому, что прибор будет показывать большую, чем эквивалентную воздушную скорость.Корректировку можно получить из диаграммы. Ошибка сжимаемости становится значительной на высотах выше 10 000 футов (3 000 м) и при скорости полета более 200 узлов (370 км / ч). Гистерезис — это ошибка, вызванная механическими свойствами анероидных капсул, расположенных внутри инструментов. Эти капсулы, используемые для определения разницы давлений, обладают физическими свойствами, которые сопротивляются изменениям, сохраняя заданную форму, даже если внешние силы могли измениться. Ошибки реверсирования вызваны ложным показанием статического давления.Это ложное показание может быть вызвано аномально большими изменениями тангажа самолета. Сильное изменение высоты тона вызовет мгновенное движение в противоположном направлении. Ошибки разворота в первую очередь влияют на высотомеры и индикаторы вертикальной скорости. ^[5]

Ошибки положения

Другой класс внутренних ошибок — это ошибка положения. Ошибка позиционирования возникает из-за того, что статическое давление самолета отличается от давления воздуха на удалении от самолета.Эта ошибка вызвана тем, что воздух проходит мимо статического порта со скоростью, отличной от истинной воздушной скорости самолета. Ошибки позиционирования могут приводить к положительным или отрицательным ошибкам в зависимости от одного из нескольких факторов. Эти факторы включают воздушную скорость, угол атаки, вес самолета, ускорение, конфигурацию самолета и, в случае вертолетов, поток несущих винтов. ^[5] Есть две категории ошибок положения: «фиксированные ошибки» и «переменные ошибки». Исправленные ошибки определяются как ошибки, характерные для конкретной модели самолета.Переменные ошибки вызваны внешними факторами, такими как деформированные панели, препятствующие потоку воздуха, или особыми ситуациями, которые могут перегрузить самолет. ^[5]

Ошибки запаздывания

Ошибки запаздывания вызваны тем фактом, что любые изменения статического или динамического давления вне самолета требуют конечного количества времени, чтобы пройти по трубопроводу и повлиять на показания приборов. Этот тип ошибки зависит от длины и диаметра трубки, а также от объема внутри манометров.^a ^b ^c ^d ^e e h ⁱ «Летные приборы — Уровень 3 — Статическая система и приборы Пито». allstar.fiu.edu. Проверено 7 января 2007. «Недостатки обучения, выявленные в отчете об аварии Рио-Париж». Рейтер. 5 июля 2012 г. Дата обращения 5 октября 2012 г.

Лоуфорд. Дж. А. и Ниппресс К. Р. (1983). Калибровка систем передачи данных по воздуху и датчиков направления потока (AGARD AG-300 — Том 1, Серия летных испытаний AGARD; ред. Р. В. Борека). Доступ через Spaceagecontrol.com (PDF). Проверено 25 апреля 2008 г.
Кьельгаард, Скотт О. (1988), Теоретический вывод и методика калибровки пятилуночного зонда с полусферическим наконечником (Технический меморандум НАСА 4047).

Внешние ссылки

Эта страница последний раз была отредактирована 2 июля 2020 в 04:35 .
Кавитация — Введение
Кавитация — распространенная проблема в насосах и регулирующих клапанах, вызывающая серьезный износ и повреждение. При неправильных условиях кавитация резко сокращает срок службы компонентов.
Что такое кавитация?
Кавитация может возникнуть, когда локальное статическое давление в жидкости достигает уровня ниже давления пара жидкости при фактической температуре. Согласно уравнению Бернулли это может произойти, когда жидкость ускоряется в регулирующем клапане или вокруг крыльчатки насоса.
Само испарение не вызывает повреждений — повреждение происходит, когда пар почти сразу после испарения схлопывается, когда скорость уменьшается, а давление увеличивается.
Предотвращение кавитации
Как правило, кавитации можно избежать, увеличив расстояние (разность давлений) между фактическим местным статическим давлением в жидкости и давлением паров жидкости при фактической температуре
Это может быть выполнено:
модернизация компонентов, инициирующая высокие скорости и низкие статические давления
увеличение общего или локального статического давления в системе
снижение температуры жидкости
модернизация компонентов, инициирующая высокую скорость и Низкое статическое давление
Кавитации и повреждений можно избежать, используя специальные компоненты, разработанные для реальных суровых условий.
Условия с огромными перепадами давления могут — с ограничениями — обрабатываться с помощью многоступенчатых регулирующих клапанов
Сложные условия перекачки с температурами жидкости, близкими к температуре испарения, могут обрабатываться с помощью специальных насосов, работающих по другим принципам, чем центробежные насосы
Увеличение общего или местного давления в системе
Путем увеличения общего или местного давления в системе расстояние между статическим давлением и давлением испарения увеличивается, и можно избежать испарения и кавитации.
Отношение между статическим давлением и давлением испарения — показатель возможности испарения, часто выражается числом кавитации.
К сожалению, не всегда возможно увеличить общее статическое давление из-за классификации систем или других ограничений. Местное статическое давление в компонентах может быть увеличено путем опускания (подъема) компонента в системе. Регулирующие клапаны и насосы, как правило, следует размещать в нижней части системы , чтобы максимизировать статический напор.
Это обычное решение для питающих насосов котлов, получающих горячий конденсат (вода, близкая к 100 ^или C ) из приемников конденсата в паровых установках.
Снижение температуры жидкости
Давление испарения зависит от температуры жидкости. Давление пара для воды — нашей наиболее распространенной жидкости — указано ниже:
Примечание! — имейте в виду, что давление испарения и возможная кавитация резко возрастают с увеличением температуры воды.
Кавитации можно избежать, разместив компоненты в самой холодной части системы. Пример — насосы и регулирующие клапаны в системах отопления обычно размещают в «холодных» обратных линиях перед нагревателями и теплообменниками.
.
No related posts.

Что такое рабочее, статическое давление в системе отопления?

Виды давления в отопительной системе

Перепады давления

Причины понижения

Причины повышения

Испытания системы отопления давлением

Методы проверки различных систем отопления

Роль статического давления в системе отопления: Инструкция +Видео

Общие сведения

Вопросы по термину

Какое давление в отопительной системе можно считать оптимальным

Автономные отопительные системы

Меры безопасности

Что делать, если в системе упало давление

Контроль давления

статическое испытательное давление в городской системе отопления, зачем делать расчет при перед испытанием, фото и видео примеры

Зачем давление в системе

Виды рабочего давления в отопительной конструкции

Показатели нормального давления

Испытательное давление

Проверка герметичности системы отопления

Статическое давление в системе отопления

Базовые понятия

Методика контроля и учета

Понижение давления

Повышение давления

Борьба с перепадами давления

выбор начального значения и диапазона изменения

Какое давление показывает манометр?

Теплоноситель в статическом и динамическом состояниях

Составляющие рабочего давления в системе отопления

Гидростатическая составляющая

(Гидро)динамическая составляющая

Тепловая составляющая

Превышение давлением теплоносителя предельной величины

Снижение давления теплоносителя ниже нормы – следствие его утечки

Расчет статического давления системы отопления

<img decoding="async" src="/800/600/http/www.rosteplo.ru/forum/" /> Автор Тема: что такое статическое давление? (Прочитано 5711 раз)

Удельная теплоемкость

Увеличение и уменьшение объема

Характеристики кипения воды

Расширение воды при нагревании и защита от избыточного давления

Смотрите также:

Давление в системе отопления — рабочее, статическое теплоносителя в трубах

Виды давления

Воздействие на систему давлением

Что такое статическое давление в гидродинамике?

Рекомендации по давлению Важные соображения перед началом вычислительного моделирования ветроэнергетики

Моделирование давления воздуха Абсолютное давление

Моделирование атмосферного давления Относительное давление

Моделирование давления воздуха Статическое давление

Моделирование давления воздуха Динамическое давление

Моделирование давления воздуха Полное давление

Статическое давление Давление в SimScale

<img decoding="async" src="/800/600/https/clqtg10snjb14i85u49wifbv-wpengine.netdna-ssl.com/wp-content/uploads/2018/05/CFd-analysis-centrifugal-fan-static-pressure.png" alt="Static Pressure on A Centrifugal Fan ‒ CFD Analysis Carried Out with SimScale" />

Статические системы Пито

Статическая система Пито — Повторно опубликована в Википедии // WIKI 2

Энциклопедия YouTube

Содержание

Статическое давление Пито

Давление Пито

Статическое давление

Множественное давление

Статический прибор Пито

Указатель скорости

Высотомер

Махметр

Индикатор вертикальной скорости

Статические ошибки Пито

Неисправности системы

Трубка Пито заблокирована

Заблокированный статический порт

Собственные ошибки

Ошибки положения

Ошибки запаздывания

Внешние ссылки

Кавитация — Введение

Что такое кавитация?

Предотвращение кавитации

модернизация компонентов, инициирующая высокую скорость и Низкое статическое давление

Автор Тема: что такое статическое давление? (Прочитано 5711 раз)