Как узнать рабочее давление трубы

Обеспечить эффективное функционирование обогрева дома или квартиры помогает сбалансированное рабочее статическое давление в системе отопления.

Содержание

Общие сведения

Вопросы по термину

Давление в сети можно разделить на две главные составляющие:

  1. 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.
  2. 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.

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.

Давление в системе отопления - устройство пружинного манометра.

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.

Манометры в системе отопления.

Виды давления

Статическое давление

Статическое давление

— это давление неподвижной жидкости. Статическое давление = уровень выше соответствующей точки измерения + начальное давление в расширительном баке.

Динамическое давление

Динамическое давление

— это давление движущегося потока жидкости.

Давление нагнетания насоса

Это давление на выходе центробежного насоса во время его работы.

Перепад давления

Давление, развиваемое центробежным насосом для преодоления общего сопротивления системы. Оно измеряется между входом и выходом центробежного насоса.

Рабочее давление

Давление, имеющееся в системе при работе насоса.

Допустимое рабочее давление

Максимальное значение рабочего давления, допускаемого из условий безопасности работы насоса и системы.

Давление

— физическая величина, характеризующая интенсивность нормальных (перпендикулярных к поверхности) сил, с которыми одно тело действует на поверхность другого (например, фундамент здания на грунт, жидкость на стенки сосуда, газ в цилиндре двигателя на поршень и т. п.). Если силы распределены вдоль поверхности равномерно, то Давление

р на любую часть поверхности равно

р = f/s , где

S — площадь этой части,

F — сумма приложенных перпендикулярно к ней сил. При неравномерном распределении сил это равенство определяет среднее давление на данную площадку, а в пределе, при стремлении величины

S к нулю, — давление в данной точке. В случае равномерного распределения сил давление во всех точках поверхности одинаково, а в случае неравномерного — изменяется от точки к точке.

Для непрерывной среды аналогично вводится понятие давление в каждой точке среды, играющее важную роль в механике жидкостей и газов. Давление в любой точке покоящейся жидкости по всем направлениям одинаково; это справедливо и для движущейся жидкости или газа, если их можно считать идеальными (лишёнными трения). В вязкой жидкости под давление в данной точке понимают среднее значение давление по трём взаимно перпендикулярным направлениям.

Давление играет важную роль в физических, химических, механических, биологических и др. явлениях.

Введение

Транспортировка жидкостей всег­да занимала существенное место в человеческой деятельности. Вода нужна, например, для приготовле­ния пищи и орошения. Даже сегодня наше общество не может существо­вать без многих способов подачи воды, с которыми мы сталкиваемся на каждом шагу.Первым средством, применявшимся для доставки воды по назначению, была лохань или ведро. Чтобы под­нять воду со дна колодца, применя­лись веревка и примитивный ворот. Сегодня наиболее распространен­ным средством доставки жидкостей являются насосы с электрическим приводом. Для различных целей применяется множество различных типов подобных насосов. В частно­сти, стали очень распространены центробежные насосы благодаря та­ким своим преимуществам как:

  • высокая надежность
  • простота конструкции
  • низкая стоимость
  • универсальное применение

В этом пособии мы хотим дать чита­телю рекомендации по правильному выбору насоса для решения кон­кретной задачи и объяснить ему фи­зические законы, действующие при работе центробежного насоса.

Рис. 1 Подача воды – сейчас и раньше

Закон Паскаля

Фундаментальная основа современной гидравлики сформировалась, когда Блезу Паскалю удалось обнаружить, что действие давления жидкости неизменно в любом направлении. Действие жидкостного давления направлено под прямым углом к площади поверхностей.

Если измерительное устройство (манометр) разместить под слоем жидкости на определенной глубине и направлять его чувствительный элемент в разные стороны, показания давления будут оставаться неизменными в любом положении манометра.

То есть давление жидкости никак не зависит от смены направления. Но давление жидкости на каждом уровне зависит от параметра глубины. Если измеритель давления перемещать ближе к поверхности жидкости, показания будут уменьшаться.

Соответственно, при погружении измеряемые показания будут увеличиваться. Причём в условиях удвоения глубины, параметр давления также удвоится.

ИНСТРУМЕНТ

Закон Паскаля для жидкостиЗакон Паскаля наглядно демонстрирует действие давления воды в самых привычных условиях для современного быта

Отсюда логичный вывод: давление жидкости следует рассматривать прямо пропорциональной величиной для параметра глубины. В качестве примера рассмотрим прямоугольный контейнер размерами 10х10х10 см., который заполнен водой на 10 см глубины, что по объёмной составляющей будет равняться 10 см3 жидкости.

Этот объём воды в 10 см3 весит 1 кг. Используя имеющуюся информацию и уравнение для расчёта, несложно вычислить давление на дне контейнера. Например: вес столба воды высотой 10 см и площадью поперечного сечения 1 см2 составляет 100 г (0,1 кг). Отсюда давление на 1 см2 площади:

P = F / S = 100 / 1 = 100 Па (0,00099 атмосферы)

Если глубина столба воды утроится, вес уже будет составлять 3 * 0,1 = 300 г (0,3 кг), и давление, соответственно увеличится втрое. Таким образом, давление на любой глубине жидкости равноценно весу столба жидкости на этой глубине, поделённому на площадь поперечного сечения столба.

РАЗВОДНОЙ

Давление водяного столбаДавление водяного столба: 1 — стенка контейнера для жидкости; 2 — давление столба жидкости на донную часть сосуда; 3 — давление на основание контейнера; А, С — области давления на боковины; В — прямой водяной столб; Н — высота столба жидкости

Объем жидкости, создающей давление, называется гидравлический напор жидкости. Давление жидкости благодаря гидравлическому напору, также остаётся зависимым от плотности жидкости.

Вопросы терминологии

Давление в сети подразделяется на две составляющие:

  1. Статическое давление. Эта составляющая зависит от высоты столба воды либо другого теплоносителя в трубе или емкости. Статическое давление существует даже в том случае, если рабочая среда находится в покое.
  2. Динамическое давление. Представляет собой силу, которая воздействует на внутренние поверхности системы при движении воды или другой среды.

Выделяют понятие предельного рабочего давления. Это максимально допустимая величина, превышение которой чревато разрушением отдельных элементов сети.

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.

Профилактика повышенного давления

Развитие гипертонии может быть предотвращено за счет здорового питания, поддержания нормального веса, выполнения регулярных физических упражнений, ограничения потребления алкоголя и отказа от курения.

Курение само по себе не вызывает высокого кровяного давления, но значительно повышает риски инфаркта миокарда и инсульта. Курение, как и высокое кровяное давление, приводит к сужению артерий. Если вы курите при наличии гипертонии, то ваши артерии будут сужаться намного быстрее и риски развития у вас в будущем заболеваний сердца и лёгких значительно повысятся.

Питание при высоком давлении

Сократите количество соли в вашем рационе, ешьте много фруктов и овощей. Соль повышает давление. Чем больше соли вы потребляете, тем выше ваше давление. Стремитесь съедать менее 6 г соли в день, что примерно равно одной чайной ложке.

Как было доказано, употребление пищи с низким содержанием жиров и высоким содержанием клетчатки (например, цельнозернового риса, хлеба и пасты) и большого количества фруктов и овощей помогает снизить кровяное давление. Фрукты и овощи богаты витаминами, минералами и волокнами, которые поддерживают ваш организм в здоровом состоянии. Стремитесь съедать пять порций по 80 г. фруктов и овощей каждый день.

Регулярное употребление алкоголя выше допустимых норм со временем приведет к повышению вашего кровяного давления. Мужчинам не рекомендуется употреблять более 2-4 порций алкоголя в день регулярно, а женщинам — более 2-3. Под регулярным употреблением понимается каждый день или большую часть дней недели. 1 порция алкоголя примерно соответствует рюмке водки, половине бокала вина или половине кружки пива.

Также, поскольку алкоголь высококалориен, то его регулярное употребление ведет к увеличению веса, а соответственно — к повышению вашего кровяного давления. Прочитайте подробнее о том, как разумно дозировать спиртное.

Если вы выпиваете более четырех чашек кофе в день, то это может привести к повышению давления. Если вы — большой поклонник кофе, чая или других богатых кофеином напитков (таких, как кока-кола и некоторые энергетические напитки), рассмотрите возможность сокращения их потребления

Очень хорошо, когда вы пьете чай и кофе в рамках сбалансированного питания, но важно, чтобы такие напитки не были вашим единственным источником жидкости

Вес и физические упражнения при гипертонии

Избыточный вес вынуждает сердце работать интенсивнее, чтобы прокачивать кровь через весь организм, что обычно приводит к повышению вашего кровяного давления

Если вам действительно нужно сбросить избыточный вес, важно помнить о том, что потеря даже двух-трех килограммов веса приведет к значительному изменению показаний вашего кровяного давления и улучшению вашего здоровья в целом

Активный образ жизни и регулярное выполнение физических упражнений ведут к снижению кровяного давления за счет поддержания сердца и кровеносных сосудов в хорошем состоянии. Регулярное выполнение физических упражнений также помогает вам сбросить вес, что также помогает вам снизить кровяное давление.

Взрослому следует каждую неделю тратить не менее 150 минут (2 часа и 30 минут) на упражнения умеренной интенсивности на открытом воздухе, такие как езда на велосипеде или быстрая ходьба. При выполнении упражнений вам следует ориентироваться на то, что вы должны почувствовать себя разогретым и слегка запыхавшимся. Полному человеку, чтобы достичь данного состояния, может оказаться достаточно немного пройтись в горку. Физическая активность может включать самые разные упражнения, от спорта до ходьбы и работы в саду.

Релаксационные упражнения могут снизить кровяное давление. Они включают:

Единицы измерения давления

Давление является интенсивной физической величиной. Давление в системе СИ измеряется в паскалях; применяются также следующие единицы:

Давление
Па мм вод. ст. мм рт. ст. бар кг/см2 атм. кг/м2 м вод. ст. psi
1 Па  X 0,102 7,5 x 10-3 10-5 0,102 x 10-4 0,102 x 10-4 0,102 0,102 x 10-3 1,5 x 10-4
1 мм вод. ст. 9,81 7,36 x 10-2 9,81 x 10-5 10-4 10-4 1 10-3 1,5 x 10-3
1 мм рт. ст. 133,4 13,6 1,3 x 10-3 1,36 x 10-3 1,36 x 10-3 13,6 1,36 x 10-2 2 x 10-2
1 бар 105 1,02 x 104 7,5 x 102  X 1,02 1,02 1,02 x 104 10,2 15
1 кг/см2 9,81 x 104 104 7,36 0,98 1 104 0,1 15
1 атм. 9,81 x 104 104 7,36 0,98 1 104 0,1 15
1 кг/м2 9,81 1 7,36 x 10-2 9,81 x 10-5 10-4 10-4 10-3 1,5 x 10-3
1 м вод. ст. 9,81 x 103 103 73,6 9,81 x 10-2 0,1 0,1 103 1,5
1 psi 6,67 x 103 6,67 x 102 50 6,67 x 10-2 6,67 x 10-2 6,67 x 10-2 6,67 x 102 0,667
c2bac32fce92e0f2c98a3cf124adb87d.png Это незавершённая статья. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.

Категории: Справочник |

Установка устройства в систему


Схематическое изображение обвязки котла с использованием предохранительного клапана сброса давления.

В некоторых котлах, как правило, настенных, уже имеется установленная производителем аварийная арматура. Если ее нет, врезается предохранительный клапан на магистрали подачи котла с соблюдением всех нижеописанных требований:

место расположения на подающем трубопроводе – 200-300 мм от котла; в системах с естественной циркуляцией аварийная арматура устанавливается в самой верхней точке; резьбу арматуры для герметичности важно уплотнить паклей или силиконом (но не ФУМ-лентой, которая не способна без деформации выдержать температуры свыше 70-80 градусов); сам клапан должен располагаться вертикально (пластиковой ручкой вверх), чтобы под золотником сохранялась воздушная прослойка, при такой установке механизм имеет наибольший срок службы; перед самым клапаном желательно установить манометр (в случае, если он не находится в составе группы безопасности); на магистрали между теплообменником котла и сбросной арматурой не должно быть обратных клапанов, задвижек или кранов; чтобы при подрыве клапана теплоноситель не капал на пол, необходимо надеть на клапан сливную трубку, ведущую в канализацию или обратку; при отводе в канализацию важно выполнить соединение, предполагающее разрыв струи (например, через воронку и гидрозатвор). Так, система будет работать даже при засорении дренажного трубопровода, избавит помещение котельной от запахов теплоносителя

Регулировка механизма для правильной работы

Настройка предохранительного клапана производится после завершения монтажных работ и полноценной промывки системы. Пружинные устройства можно отрегулировать посредством вращения регулирующей рукоятки (пластикового цветного колпачка), вращение сжимает или разжимает пружину, оказывающую давление на золотник. В рычажно-грузовых это производится посредством навешивания груза на рычаг.

Необходимо задать давление настройки, полного открытия и закрытия:

  1. Давление настройки нужно выставить чуть выше, чем максимальное рабочее давление котлоагрегата.
  2. Давление полного открытия не должно превышать максимально допустимые нормы наиболее уязвимого элемента системы, обычно это теплообменник котла, рассчитанный на 3 или 2 бар, а в некоторых российских моделях и вовсе на 1,5 бар.
  3. Давление закрытия клапана необходимо выставить чуть выше минимально допустимого для работы системы.

Требования современного водопровода

Современный водопровод обязан отвечать всем характеристикам и требованиям. На выходе из крана вода обязана литься плавно, без рывков. Следовательно, в системе не должно быть перепадов давления при разборе воды. Идущая по трубам вода не должна создавать шума, иметь примеси воздуха и других посторонних накоплений, каковые пагубно воздействуют на керамические краны и другую сантехнику. Дабы не было этих неприятных казусов, давление воды в трубе не должно падать ниже своего минимума при разборе воды.

Совет! Минимальное давление водопровода должно составлять 1,5 атмосферы. Для того чтобы давления достаточно для работы посудомоечной и стиральной машины.

Нужно учитывать еще одну ответственную чёрта водопровода, связанную с расходом воды. В любом жилом помещении находится не одна точка разбора воды. Исходя из этого расчет водопровода обязан всецело снабжать потребность воды всех сантехнических устройств при одновременном включении. Данный параметр достигается не только давлением, но и объемом поступающей воды, которую может пропустить труба определенного сечения. Говоря несложным языком, перед монтажом требуется выполнить некоторый гидравлический расчет водопровода, с учетом давления и расхода воды.

Перед расчетом давайте поближе ознакомимся с двумя такими понятиями, как расход и давление, чтобы выяснить их сущность.

Типы насосных систем и их влияние на эффективность и надежность насосного оборудования. Часть 1.

Часть 1: Тип гидравлической системы.

Насосная система — достаточно условное, обобщающие понятие, принятое для обозначения совокупности систем и групп оборудования используемых в искусственных напорных гидравлических системах.

Насосная система включает в себя трубопроводную систему, группу насосов, систему управления, диспетчеризации, запорной и регулирующей трубопроводной арматуры.

Соответственно, говоря о типах насосных систем, мы говорим и различных сочетаниях различных типов подсистем, выполняемых насосной системой задач.

Рассмотрим влияние отдельных подсистем и их видов на эффективность и надежность насосной системы в целом…

Первое, что нужно учитывать при анализе существующей насосной системы или проектировании новой, это тип гидравлической системы, который коррелирует с характером выполняемой задачи.

Обычно выделяют два вида гидравлических систем:

1. Закрытые (с закрытым контуром)

2. Открытые (с открытом контуром)

Закрытая гидравлическая система — это система циркуляции по закрытому для связи с атмосферой контуру.

Примером закрытой гидравлической системы является циркуляция в контре системы отопления/кондиционирования (рис. 1):

Основная особенность закрытой гидравлической системы — это отсутствие статической составляющей напора.

Открытая гидравлическая система — это система имеющая связь с атмосферой, выполняющая задачу перекачивания жидкости между двумя, имеющими геодезический перепад точками

Основная особенность открытой гидравлической системы — это наличие геодезического перепада высот между исходной и целевой точками перекачивания, т. е. наличие статической составляющей общего напора.

Примером открытой гидравлической системы являются системы водоснабжения, напорной канализации, дренажа.

Каким же образом, влияет тип гидравлической системы на эффективность и надежность насосной системы в целом?

Для того, чтобы это понять, необходимо вспомнить такое понятие как КПД насоса.

На рис. 2. представлена рабочая характеристика насоса с указанием номинальной рабочей точки.

Номинальная рабочая точка, характеризует производительность насоса в точке максимального КПД насоса (графически — проекция из очки максимального КПД на кривую характеристики насоса).

Максимальная эффективность насоса достигается при работе именно в точке максимального КПД (что в целом должно быть очевидно)

Об этом необходимо помнить при анализе эффективности системы и при подборе насосного оборудования для вновь проектируемой системы.

(На представленной диаграмме мы видим номинальную точку: расход: 323 м2/ч, напор — 46,35 м, КПД насоса — 82,6% )

При проектировании новой системы определяется расчетная рабочая точка. Она не всегда ложиться непосредственно на кривую характеристики насоса, но она должна быть обеспечена при работе насоса (быть ниже кривой характеристики).

Фактическая же рабочая точка, будет на пересечении кривой характеристики насоса и кривой гидравлического сопротивления системы, проходящей через расчетную рабочую точку. А вот вид кривой характеристики системы, как раз и зависит от типа применяемой гидравлической системы (закрытой или открытой).

Гидравлическая характеристика системы — это кривая гидравлического сопротивления трубопроводов (динамическая составляющая напора), скорректированная с учетом напора, необходимого для преодоления геодезического перепада высот в систем (статическая составляющая напора).

Гидравлическое сопротивление растет с ростом расхода по квадратичной зависимости.

Какие же будут различия закрытой и открытой гидравлических систем?

Как мы уже говорили, основное отличие закрытой и открытой системы заключается в статической составляющей напора. В закрытой системе её нет… Т.е. высота между различными точками трубопроводов в закрытой системе значения не имеет.

Проиллюстрируем на конкретном примере:

Допустим расчетная рабочая точка насоса — расход: 280 м2/ч, напор — 35 м.

Вот как будет выглядеть кривая характеристики насоса, кривая характеристики системы и результирующая фактическая рабочая точка в закрытой системе(рис. 3):

На рис. 3., мы видим:

-нашу расчетную точку (расход: 280 м2/ч, напор — 35 м).

характеристику насоса (синяя линия)

характеристика системы (Красная линия) — это кривая гидравлического сопротивления трубопроводов

кривая КПД насоса (черная линия)

Как мы помним, максимальная эффективность насоса достигается в номинальной рабочей точке, соответствующей точке максимального КПД (нашем примере: расход: 323 м2/ч, напор — 46,35 м, КПД насоса — 82,6%)

Фактическая же точка в закрытой гидравлической системе в данном примере имеет параметры: расход: 322 м2/ч, напор — 46,45 м, КПД насоса — 82,6%.

Т.е. мы фактически попали в точку максимального КПД (расход и напор отличаются от номинальных незначительно, КПД полностью соответствует). С точки зрения надежности насоса это достаточно хороший подбор. Этот насос в этой конкретной системе будет работать долго и безотказно.

Однако, для достижения максимальной эффективности, при подборе нужно стремится, чтобы фактическая рабочая точка было максимально близко к расчетной

Такой подбор насоса, как в нашем примере оправдан только в том случае, если кривая характеристики ближайшего меньшего типоразмера насоса оказывается ниже расчетной точки. Для целей данной статьи, мы принимаем, что мы имеем именно такой случай.

В открытой системе картина будет отличаться на столько, на сколько велика статическая составляющая напора.

Статическая составляющая напора — это давление, необходимое для преодоления геодезического перепада в системе. Этот перепад, в отличие от гидравлического сопротивления системы, есть независимо от расхода в системе и нам всегда надо преодолевать этот перепад.

Статическая составляющая не зависит от расхода, как динамическая.

Соответственно, для нахождения фактической рабочей точки насоса, нам необходимо скорректировать кривую характеристики системы с учетом статической составляющей.

В этом случае, кривая характеристики системы строиться уже не из ноля координат, а из точки на оси напора, соответствующей его (напора) статической составляющей.

На рис. 4. представлена кривая характеристики открытой системы со статическим напором 5 м (геодезический перепад высот) с той же расчетной рабочей точкой (расход: 280 м2/ч, напор — 35 м).

При той же расчетной точке, фактическая рабочая точка уже сдвигается… расход: 327 м2/ч, напор — 45,98 м. КПД уже падает на 0,1% (82,5%)…

Если геодезический перепад будет значительным — параметры фактической рабочей точки могут измениться критически!

На следующей диаграмме (рис. 5) представлена система с все той же расчетной точкой 280 м2/ч, 35 м, но со статической составляющей напора в 27 м.

Как видно, фактическая точка отличается значительно (расход: 372 м2/ч, напор — 41,2 м. КПД упал уже на 2%) и опасно приблизилась к краю рабочей характеристики насоса.

Если статическую составляющую принять — 29 м, то фактически этот насос в такой системе работать уже не будет…

Как видно из рис. 6, программа подбора характеристику системы уже не строит…. Фактической рабочей точки на кривой характеристики насоса просто нет…

Неработоспособность насоса в системе, это хоть и самая серьезная, но только одна из опасностей невнимательного отношения к типу гидравлической системы и игнорирования статической составляющей напора.

В данном примере насос работать просто не будет, и неправильный подбор будет налицо… Есть с кого спросить…

Есть и другие случаи, которые не столько очевидны, но имеют не менее серьезные последствия… И неочевидность их лишь усугубляет решение проблем, которые, порой, длятся годами…

Еще два момента необходимо учитывать:

1. Если фактическая рабочая точка насоса далеко от номинальной, а, соответственно, от точке максимального КПД насос, то имеет место очевидное снижение эффективности насосной системы. В нашем примере снижение КПД не велико, однако не все электродвигатели имеют такую пологую кривую КПД, и отклонения от точки максимального КПД насоса может повлечь значительное снижение КПД насоса (на 10 и даже 20%).

2. Отклонение от номинальной рабочей точки влечет также снижение надежности насоса. Выход рабочей точки за пределы рабочего диапазона насоса резко снижает надежность его работы. Подробнее об этом читайте в статье «КПД насоса и его надежность».

Грамотный подбор насосов и анализ системы требует квалификации, времени, но уделять внимание этому вопросу необходимо, так как любая из описанных ситуаций в конечном итоге ведет к потере денег, ресурсов, а, зачастую, и репутации.

Поэтому всегда лучше обратиться за помощью к узким специалистам для решения подобных специфических задач.

Желаем Вам Успехов в вашей работе!
Все статьи

Барическая ступень

Высота, на которую надо подняться или опуститься, чтобы давление изменилось на 1 гПа (гектопаскаль), называется «барической (барометрической) ступенью». Барической ступенью удобно пользоваться при решении задач, не требующих высокой точности, например, для оценки давления по известной разности высот. Считая, что атмосфера не испытывает существенного вертикального ускорения (то есть находится в квазистатическом состоянии), из основного закона статики получаем, что барическая ступень h{displaystyle h} равна:

h=−ΔzΔp=1gρ.{displaystyle h=-Delta z/Delta p=1/grho .}

При температуре воздуха 0 °C и давлении 1000 гПа, барическая ступень равна 8 м/гПа. Следовательно, чтобы давление уменьшилось на 1 гПа, нужно подняться на 8 метров.

С ростом температуры и увеличением высоты над уровнем моря она возрастает (в частности, на 0,4 % на каждый градус нагревания), то есть она прямо пропорциональна температуре и обратно пропорциональна давлению. Величина, обратная барической ступени, — вертикальный барический градиент, то есть изменение давления при поднятии или опускании на 100 метров. При температуре 0 °C и давлении 1000 гПа он равен 12,5 гПа.

У вас отключен JavaScript.

1. В Техническом регламенте Таможенного союза 032/2013 «О безопасности оборудования, работающего под избыточным давлением» содержатся следующие определения «рабочего» и «расчётного» давления:

«давление рабочее» — максимальное избыточное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса;

«давление расчетное» — давление, на которое производится расчет на прочность оборудования;».

Аналогичные определения «рабочему» и «расчётному» давлению, но в более расширенном виде, приведены в ГОСТ 34233.1-2017 «Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Общие требования»:

«6.1 Под рабочим давлением для сосуда и аппарата следует понимать максимальное внутреннее избыточное или наружное давление, возникающее при нормальном протекании рабочего процесса, без учета гидростатического давления среды и допустимого кратковременного повышения давления во время действия предохранительного клапана или других предохранительных устройств.

6.2 Под расчетным давлением в рабочих условиях следует понимать давление, на которое проводят расчет на прочность.

Расчетное давление для сосуда или аппарата принимают (назначают), как правило, равным рабочему давлению или выше.

При назначении расчетного давления необходимо учитывать нестабильность перерабатываемых сред и технологического процесса.

Необходимость превышения расчетного давления над рабочим определяют с учетом назначения сосуда или аппарата, условий его эксплуатации и наличия предохранительных устройств.

Если на сосуде или подводящем трубопроводе к сосуду установлено предохранительное устройство, ограничивающее давление в сосуде, то при определении расчетного давления не учитывают кратковременное превышение рабочего давления в пределах 10%.

Если в сосуде или аппарате имеется два или более герметично разделенных пространств, значения расчетного давления назначаются для каждого из пространств в отдельности.

При проектировании сосуда или изменении параметров эксплуатации при реконструкции расчетное давление для сосуда или аппарата должно либо задаваться заказчиком, либо определяться организацией, выполняющей расчет сосуда.

В случае, если сосуд или аппарат работает в двух или более режимах, расчетное давление назначается для каждого режима в отдельности».

2. Согласно пункта 1 ГОСТ 14202-69 «Трубопроводы промышленных предприятий. Опознавательная окраска, предупреждающие знаки и маркировочные щитки», опознавательная окраска предназначена для «быстрого определения содержимого трубопроводов и облегчения управления производственными процессами, а также обеспечения безопасности труда», то есть необходима в режиме повседневной эксплуатации трубопровода.

3. Вышеизложенное подтверждается и в пункте 14 ГОСТ 14202-69, который гласит:

«14. По степени опасности для жизни и здоровья людей или эксплуатации предприятия вещества, транспортируемые по трубопроводам (в режиме повседневной эксплуатацииприм.), должны подразделяться на три группы, обозначаемые соответствующим количеством предупреждающих колец в соответствии с таблицей 3».

Учитывая изложенное, в соответствующих графах таблицы 3 ГОСТ 14202-69 указаны значения рабочего давления и рабочей температуры.

Ответ на вопрос № 2

Примечание к таблице 3 ГОСТ 14202-69 гласит:

«Примечание. Для веществ, опасных по свойствам или сочетанию свойств, не вошедших в данную таблицу, группы опасности должны устанавливаться по согласованию с органами Госгортехнадзора (в настоящее время — Ростехнадзора – прим.)».

Что такое варикоз вен на ногах

Варикоз или варикозное расширение вен – это слабость стенок венозной системы, которая способствует появлению проблем с оттоком крови в ногах. В процессе развития недуга могут появляться тромбы, а это уже прямая угроза для жизни человека.

Данная болезнь характерна для людей, которые вынуждены много стоять в силу особенностей своей профессии, а также нередко связана с гиподинамией, чрезмерными физическими нагрузками, беременностью и изменением гормонального фона.

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:

  1. Перед котельной установкой/котлом, а также на выходе из нее. В этой точке вы получите точное значение давления в котле.
  2. Перед насосом для циркуляции и после него.
  3. На вводе магистрали отопительной системы в здание/строение.
  4. До регулятора давления и после него.
  5. 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.

( 1 оценка, среднее 5 из 5 )

Типовыезакономерности

Приведенныедалеетиповыезако­номерностидемонстрируюттеоре­тическоевлияниечастотывраще­ния(n) рабочегоколесананапор, подачуипотребляемуюмощность.

Подача пропорциональна частоте вращения:

Согласно этой закономерности, удво­ение частоты вращения в два раза по­высит подачу.Напор пропорционален квадрату ча­стоты вращения:

Согласно этой закономерности, удво­ение частоты вращения в 4 раза по­высит напор.Потребляемая мощность пропорци­ональна частоте вращения в третьей степени:

Согласно этой закономерности, удво­ение частоты вращения в 8 раз повы­сит потребляемую мощность.

Ловушки нефти и газа и их классификация

Ловушка– часть природного резервуара,
в которой может экранироваться нефть
и газ, и образовываться их скопления.Углеводороды
перемещаются по пласту — коллектору до
тех пор, пока не встретят и не заполнят
ловушку.
Тогда они образуют залежи
естественные,
единичные, скопления нефти и газа в
коллекторе.

Классификация: а) структурные
которых флюиды улавливаются обратным
падением пород, или тектоническим
экраном. То
есть ловушку образуют структурные
формы; б)литологические
— в которых флюиды
улавливаются благодаря замещению по
разрезу пород-коллекторов не
коллекторами. Это
замещение может происходить либо
вследствие уменьшения толщины
породы-коллектора до нуля
– выклиниванием породы,
либо постепенным (фациальным
замещением)
 породы
коллектора породой флюидоупором; в)
стратиграфические

— в которых экранирующей
поверхностью является поверхность
несогласия; г)рифогенные — образованные
рифами;

Необходимое
условие образования залежи – наличие
над пластами-коллекторами непроницаемых,
или слабопроницаемых пород – флюидоупоров
и замкнутых структур. Именно наличию
покрышек кунгурской соли (нижняя пермь)
обязаны своей сохранностью гигантские
залежи газа, конденсата и нефти в
массивных карбонатных резервуарах по
периферии Прикаспийской синеклизы. Но
чаще роль покрышек играют глины.

Залежи
могут формироваться из рассеянных
углеводородов, (первичные),
или из разрушенных залежей – (вторичные).

Скорость
накопления нефти в первичных залежах
составляет n
х 10–13
кг/м2с.
Скорость же вторичной миграции по данным
И.В.Высоцкого составляет от 12 до 700 т/год.

Чаще
всего ловушками служат антиклинальные
складки. Такие ловушки называют
традиционными.
Все остальные – нетрадиционные,
хотя это название устарело. В настоящее
время, все чаще объектом добычи становятся
залежи в неантиклинальных ловушках —
рифогенных, литологических,
стратиграфических

В последнее время
внимание привлекают так называемые
жильные залежи, связанные с зонами
трещиноватости.

Так
же как и для ловушек существует понятие
традиционных
и нетрадиционных
залежей.
В широком смысле слова, к нетрадиционным
относятся залежи в неантиклинальных
ловушках, в негранулярных коллекторах,
а также те, в которых запасы оказываются
трудноизвлекаемыми для современных
методов разработки.

Диаметр труб, а также степень их износа

Необходимо помнить о том, что нужно учитывать и размер трубы. Зачастую жильцы устанавливают необходимый им диаметр, который практически всегда несколько больше стандартных размеров. Это приводит к тому, что давление в системе несколько снижается, что обусловлено большим количеством теплоносителя, который поместится в систему. Не забывайте и о том, что в угловых комнатах напор в трубках всегда меньше, так как это самая удаленная точка трубопровода. На то, каким будет давление в системе отопления дома, влияет и степень износа труб и радиаторов. Как показывает практика, чем старше батареи, тем хуже. Конечно, менять их каждые 5-10 лет может далеко не каждый, да и нецелесообразно этого делать, но вот время от времени проводить профилактику не помешает. Если же вы переезжаете на новое место жительства и знаете, что система отопления там старая, то лучше сразу поменяйте ее, так вы избежите многих неприятностей.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Загрузка ...