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.
Вычисление силы вентилирования
Полный импет доступа замеряется в поперечнике вентиляционного тракта, который находится на расстоянии 2 гидравлических диаметров воздухопроводящих труб (2D). Перед областью замера должен находиться прямой участок трубы длиной не менее 4D с периодическим проходом. Практически подобные обстоятельства встречаются довольно редко, поэтому на участке монтируется аэродинамическая труба – хонейкомб.
Затем в конструкцию вентиляции добавляют приемник абсолютного импета, поочередно в несколько определенных точек в диаметре – минимальным количеством 3. Исходя из этого, полученные данные дают средний результат.
Электрическое устройство, характеризующееся свободным входом, входное Рп значит распору внешней среды. Избыточный же прессинг в подобной ситуации равен 0.
При измерении сильного потока воздушных масс, по напору вычисляется скорость, что затем сопоставляется с диаметром трубы. Увеличение скорости на одну единицу площадки, при увеличении самой площади, характеризует производительность электрического агрегата.
Прямая сила на выходе, обусловливается более усложненным понятием. Выпускная струя обладает неоднородной структурой, зависящей от режима функционирования, типа оборудования. Струя на выходе характеризуется зонами возвратного потока, которые значительно усложняют вычисление распора, скорости.
Логичность для времени образования подобного движения выяснить не получится. Неоднородность течения колеблется от 7 до 10 значений D, однако приведенный показатель рекомендуется уменьшить выпрямляющими решетками.
По обстоятельствам, на выходе модуля устанавливается поворотное колено либо отрывной диффузор. Тогда подобное решение приводит к еще более неоднофазному течению.
В подобном случае сила вычисляется по такому способу:
- За вентилятором определяется первое сечение, с последующим его сканированием зондом. Взяв несколько точек, вычисляется средний абсолютный нажим с производительностью. Конечные данные затем сравниваются с производительностью, полученной на входе потока.
- В ближайшей прямой зоне после выпускной струи устанавливается дополнительное сечение. От начала этого фрагмента вымеривается от 4 до 6 D. При уменьшенной же длине зоны, определяют диаметр в самой дальней точке. После этого зондом вычисляется производительность прибора, среднее полное давление.
Приняв за основу последнюю характеристику на дополнительном диаметре, вычитают расчетные потери, полученные на участке после электрического аппарата. В итоге получается прямой выходной напор.
Затем соотносится производительность устройства на допуске, вместе с тем на самом первом, затем – дополнительном диаметрах на выпуске. Верным принято взять входной показатель с одним из выходных, который находится ближе по своему значению.
Прямолинейный участок необходимой продолжительности может не получиться. В этом случае пользуются диаметром, который делит замеряемую зону на части в пропорции 3:1., причем ближе к самому вентилятору должна находиться большая часть из всех. Измерения не рекомендуется выполнять в диафрагмах, заслонках, отводах, иных соединениях, выражающихся возмущением воздушных масс
В крышных радиальных вентиляторах Рп замеряется лишь на доступе, причем на выпуске же берется во внимание статическое усилие. Сам скоростной поток за вентилирующим модулем теряется практически весь
График производительности радиального вентилятора
Даже если Вы сотни раз видели рабочие графики центробежных промышленных вентиляторов, возможно уже в конце этого раздела Вас ждет сюрприз. Может быть все это время Вы что-то упускали из области своего внимания.
В качестве примера рассмотрим график для радиального вентилятора среднего давления ВР 280-46 №5 (аналог ВЦ 14-46 №5). На горизонтальной оси Q указывается производительность вентилятора (количество воздуха, перемещаемое в единицу времени), измеряется в м3/ч. На вертикальной оси Pv находятся показатели полного давления (Па). Полное давление вентилятора равно разности полных давлений потока за вентилятором и перед ним. Горизонтальная шкала ниже графика Pdv содержит информацию о развиваемом динамическом давлении (Па). Масштаб осей графиков —логарифмический.
График производительности радиального вентилятора
Информация на графике производительности:
Pv — полное давление, Па;Pdv — динамическое давление, Па;Psv — статическое давление, Па;Q — производительность, тыс. м3/час;Nу — установочная мощность, кВт;n — частота вращения рабочего колеса, об/мин;ƞ — КПД агрегата;
Вроде все знакомо и нет ничего не обычного
Необходимо уточнить, обращали ли Вы ранее свое внимание на горизонтальную шкалу Pdv внизу графика содержащую информацию о развиваемом динамическом давлении (Па)? Знаете, для чего нужна эта информация?. Полная информация о давлениях необходима для правильного подбора оборудования
Промышленный вентилятор может находится в разных частях сети воздуховодов. Его непосредственное положение оказывает влияние на то, как осуществляется работа с графиком. При подборе радиального вентилятора следует учитывать наличие воздуховодов и сторону их подключения. Так, если со стороны нагнетания воздушный канал имеется, то подбор осуществляется по полному давлению Pv. Это простой случай, когда работа происходит только с вертикальной осью, на которой находятся показатели полного давления (Па)
Полная информация о давлениях необходима для правильного подбора оборудования. Промышленный вентилятор может находится в разных частях сети воздуховодов. Его непосредственное положение оказывает влияние на то, как осуществляется работа с графиком. При подборе радиального вентилятора следует учитывать наличие воздуховодов и сторону их подключения. Так, если со стороны нагнетания воздушный канал имеется, то подбор осуществляется по полному давлению Pv. Это простой случай, когда работа происходит только с вертикальной осью, на которой находятся показатели полного давления (Па).
При наличии сети воздуховодов только со стороны всасывания, подбор необходимо проводить по статическому давлению Psv, так как воздушный канал на стороне нагнетания отсутствует, то динамическое давление теряется.
Напрямую информация о развиваемом статическом давлении Psv на графиках отсутствует. Возникает вопрос, а где же взять эту информацию? Все просто. Напомню, что полное давление является суммой динамического и статического давления: Следовательно, для того чтобы узнать статическое давление надо от полного вычесть динамическое давление Psv = Pv — Pdv. Ниже смотрите пример подбора радиального вентилятора без сети воздуховодов на стороне нагнетания.
Ну что узнали для себя что-то новое? Возможно дальше Вас тоже ждут сюрпризы.
Как найти верные значения
Для того чтобы произвести расчет площади сечения нам потребуется информация:
- О минимально необходимом воздушном потоке;
- О предельно возможной скорости воздушного потока.
Для чего нужен правильный расчет площади:
- Если скорость потока будет выше положенного предела, то это станет причиной падения давления. Эти факторы, в свою очередь, повысят расход электроэнергии;
- Аэродинамический шум и вибрации, если все выполнено верно, будут в пределах нормы;
- Обеспечение нужного уровня герметичности.
Воздуховод в разборе
Это также позволит повысить эффективность системы, поможет сделать ее долговечной и практичной. Нахождение оптимальных параметров сети – принципиально важный момент в проектировании. Только в этом случае система вентиляции прослужит долго, отлично справляясь со всеми своими функциями. Особенно это актуально для больших помещений общественного и производственного значения.
Чем большим будет сечение, тем ниже будет скорость воздушного потока. Это также уменьшит аэродинамический шум и расход электроэнергии. Но есть и минусы: стоимость таких воздуховодов будет выше, и конструкции не всегда можно установить в пространство над навесным потолком. Однако это возможно с прямоугольными изделиями, высота которых меньше. В то же время изделия круглой формы проще устанавливаются и обладают важными эксплуатационными преимуществами.
Что именно выбрать, зависит от ваших требований, приоритета экономии электроэнергии, самих особенностей помещения. Если вы желаете сэкономить электроэнергию, сделать шум минимальным и у вас есть возможность установить крупную сеть, выбирайте систему прямоугольной формы. Если же приоритетом является простота установки или в помещении сложно установить конструкции прямоугольного типа, вы можете выбрать изделия круглого сечения.
Расчет площади выполняется по следующей формуле:
Sc = L * 2, 778/V
Sc здесь – площадь сечения; L – расход воздушного потока в метрах в кубе/час; V – скорость воздушного потока в воздуховоде в метрах в секунду; 2,778 – необходимый коэффициент.
Трубы для воздуховода
После того, как расчет площади выполнен, вы получите результат в квадратных сантиметрах.
Фактическую площадь воздуховодов помогут определить следующие формулы:
Для круглых: S = Пи * D в квадрате /400 Для прямоугольных: S = A * B /100 S здесь – фактическая площадь сечения; D – диаметр конструкции; A и B – высота и ширина конструкций.
Формулы для расчета напора вентилятора
Напор представляет собой соотношение воздействующих сил и площади, на которую они направлены. В случае с вентканалом речь идет о воздухе и сечении.
Поток в канале распределяется неравномерно и не проходит под прямым углом к поперечному разрезу. Узнать точный напор по одному замеру не удастся, придется искать среднее значение по нескольким точкам. Сделать это нужно и для входа, и для выхода из вентилирующего прибора.
Осевые вентиляторы используют отдельно и в воздуховодах, они эффективно работают там, где нужно переносить большие массы воздуха при относительно низком давлении
Полное давление вентилятора определяют по формуле Pп = Pп (вых.) — Pп (вх.), где:
- Pп (вых.) — полное давление на выходе из устройства;
- Pп (вх.) — полное давление на входе в устройство.
Для статического давления вентилятора формула отличается незначительно.
Ее записывают как Рст = Рст (вых.) — Pп (вх.), где:
- Рст (вых.) — статическое давление на выходе из устройства;
- Pп (вх.) — полное давление на входе в устройство.
Статический напор не отображает нужное количество энергии для ее передачи системе, а служит дополнительным параметром, по которому можно узнать полное давление. Последний показатель — основной критерий при выборе вентилятора: как домашнего, так и промышленного. Снижение полного напора отображает потерю энергии в системе.
Статическое давление в самом вентиляционном канале получают из разницы статического давления на входе и выходе из вентиляции: Рст = Pст 0 — Рст 1. Это второстепенный параметр.
Проектировщики подают параметры с учетом небольшого засорения или без такового: на изображении показано несоответствие статического давления одного и того же вентилятора в разных вентиляционных сетях
Правильный выбор вентилирующего устройства включает такие нюансы:
- подсчет расхода воздуха в системе (м³/с);
- подбор устройства на основе такого расчета;
- определение скорости на выходе по выбранному вентилятору (м/с);
- расчет Pп устройства;
- измерение статического и динамического напора для сравнения с полным.
Для расчета места для замера напора ориентируются на гидравлический диаметр воздуховода. Его определяют формулой: D = 4F / П. F — это площадь сечения трубы, а П — ее периметр. Расстояние для определения места замера на входе и выходе измеряют количеством D.
Вычисляем диаметры вентканалов
Дальнейшие расчеты несколько сложнее, поэтому каждый этап мы сопроводим примерами вычислений. Результатом станет диаметр и высота вентиляционных шахт нашего одноэтажного здания.
Весь объем вытяжного воздуха мы распределили на 3 канала: 100 м. куб. принудительно удаляет вытяжка на кухне в период включения плиты, оставшийся 271 кубометр уходит по двум одинаковым шахтам естественным образом. Расход через 1 воздуховод получится 271 / 2 = 135.5 м³/ч. Площадь сечения трубы определяется по формуле:
- F – площадь поперечного сечения вентканала, м²;
- L – расход вытяжки через шахту, м³/ч;
- ʋ — скорость движения потока, м/с.
Как рассчитать сечение и диаметр одной трубы в примере:
- Находим размер поперечника в квадратных метрах F = 135.5 / 3600 х 1 = 0.0378 м².
- Из школьной формулы площади круга определяем диаметр канала D = 0.22 м. Выбираем ближайший больший воздуховод из стандартного ряда – Ø225 мм.
- Если речь идет о заложенной внутрь стены кирпичной шахте, то под найденное сечение подойдет размер вентканала 140 х 270 мм (удачное совпадение, F = 0.0378 м. кв.).
Кирпичные шахты имеют строго фиксированные размеры — 14 х 14 и 27 х 14 см
Диаметр отводящей трубы под бытовую вытяжку считается аналогичным образом, только скорость потока, нагнетаемого вентилятором, принимается больше – 3 м/с. F = 100 / 3600 х 3 = 0.009 м² или Ø110 мм.
Статическое давление – вентилятор
Статическое давление вентилятора, которое представляет собой полное давление вентилятора за вычетом скоростного напора.
Статическое давление вентилятора определяется как разность полного давления Яп и динамического давления Янд в нагнетательном патрубке вентилятора.
Роль статического давления вентилятора довольно значительна и при принятом в настоящее время способе подбора вентилятора по полному давлению об этом забывать не следует. Особенно большое значение это имеет при расчете вентиляционной сети, состоящей только из всасывающей ветви: подсчитывать сопротивление всасывающей ветви и по этой величине подбирать вентилятор, забывая о динамическом давлении на выходе из вентилятора, которое, кстати говоря, может быть весьма значительным, недопустимо.
Таким образом, статическое давление вентилятора, работающего в вентиляционной сети, расходуется на преодоление суммарных потерь давления в сети за вычетом разности между динамическим давлением на выходе воздуха из вентилятора и динамическим давлением на выходе воздуха из сети.
Таким образом, статическое давление вентилятора, работающего в вентиляционной сети, расходуется на преодоление сопротивления сети за вычетом разности между динамическим давлением на выходе воздуха из вентилятора и динамическим давлением на выходе воздуха из сети.
В первом приближении задают статическое давление вентилятора.
Рассмотрим, на что расходуется статическое давление вентилятора, работающего в сети при отсутствии в ней объемов всасывания и нагнетания.
Поскольку при этом pdv йвых, psv – hBC, т.е. статическое давление вентилятора равно сопротивлению сети.
Коэффициент рабочей ( условно) производительности Qp, определяемый абсциссой точки пересечения характеристики статического давления вентилятора и кривой аэродинамического сопротивления электрической машины.
| Классификация вентиляторов по типу привода. |
Если вентилятор подобран правильно, то сопротивление системы изменяется пропорционально квадрату расхода воздуха ( см. рис. 20 – 5), а статическое давление вентилятора приблизительно обратно пропорционально изменению расхода воздуха, что значительно сдерживает тенденцию как к повышению расхода воздуха, так и увеличению нагрузки электродвигателя. Это в свою очередь указывает на нецелесообразность установки электродвигателя с большим запасом. Кроме того, электродвигатели обычно работают более экономично, когда они полностью загружены. Так как расход мощности изменяется пропорционально кубу числа оборотов, для электродвигателя требуется небольшой пусковой момент.
При наличии нагнетательной сети динамическое давление всегда учитывается, и поэтому роль статического давления просто не проявляется в явном виде. Если же вентиляционная система смонтирована без соответствия с ее расчетом, то значение статического давления вентилятора сразу обнаружится.
| К определению режима работы вентилятора, устано-вленного в сети. |
В этой точке полное давление вентилятора равно потерям полного давления в сети. Если вентилятор работает на всасывание, то динамическое давление вентилятора следует также относить к потерям давления в сети или определять режим работы вентилятора точкой пересечения характеристики сети Др ( 2) с характеристикой psti ( Q) статического давления вентилятора В таких случаях целесообразно на выходе из вентилятора установить диффузор, чтобы уменьшить динамическое давление вентилятора.
Такая диаграмма позволяет определить размеры и частоту вращения вентилятора выбранного типа без проведения каких-либо дополнительных расчетов. Для этого по заданным значениям производительности Q и полного давления рс на диаграмме отмечают точку, соответствующую рабочему режиму вентилятора. Определяют ближайшую к этой точке кривую р0 ( У), по привязной точке которой устанавливают диаметр и частоту вращения вентилятора. Диаграммой нельзя пользоваться, если задано не полное, а статическое давление вентилятора и если рабочий режим вентилятора находится вне рабочего участка характеристики.
Роль полного давления вентилятора в системах вентиляции
Полное давление вентилятора является важным параметром для определения эффективности работы системы вентиляции. Оно описывает силу, с которой вентилятор перемещает воздух через систему. Каждая система вентиляции имеет определенные требования к полному давлению, чтобы обеспечить достаточную циркуляцию воздуха и эффективность работы.
Полное давление вентилятора определяется суммой различных видов давлений, с которыми работает вентилятор в системе. В основном, это статическое давление и динамическое давление.
Статическое давление относится к давлению, вызванному сопротивлением потока воздуха в системе. Оно возникает из-за трения воздуха о стены воздуховодов, фильтров, решеток и прочих препятствий. Вентилятор должен преодолеть это сопротивление, чтобы поддерживать циркуляцию воздуха в системе.
Динамическое давление связано с изменением скорости потока воздуха, вызванного действием вентилятора. Подобно статическому давлению, динамическое давление также влияет на циркуляцию воздуха через систему. Чем выше скорость воздуха, тем больше динамическое давление.
Общая величина полного давления вентилятора определена суммой статического и динамического давления. Чем выше полное давление, тем сильнее вентилятор может преодолевать сопротивление и перемещать воздух через систему.
В системах вентиляции, где требуется большой объем воздуха или когда воздух должен преодолевать большое сопротивление, важно иметь вентилятор с высоким полным давлением. Например, вентиляционная система большого здания или промышленного предприятия может иметь длинные воздуховоды и фильтры, которые создают большое сопротивление потоку воздуха
В этом случае, полное давление вентилятора должно быть достаточно высоким, чтобы преодолеть это сопротивление и обеспечить достаточную циркуляцию воздуха.
Производительность по воздуху
Расчет системы вентиляции начинается с определения производительности по воздуху (воздухообмена), измеряемой в кубометрах в час. Для расчетов нам потребуется план объекта, где указаны наименования (назначения) и площади всех помещений.
Подавать свежий воздух требуется только в те помещения, где люди могут находиться длительное время: спальни, гостиные, кабинеты и т. п. В коридоры воздух не подается, а из кухни и санузлов удаляется через вытяжные каналы. Таким образом, схема движения воздушных потоков будет выглядеть следующим образом: свежий воздух подается в жилые помещения, оттуда он (уже частично загрязненный) попадает в коридор, из коридора – в санузлы и на кухню, откуда удаляется через вытяжную вентиляцию, унося с собой неприятные запахи и загрязнители. Такая схема движения воздуха обеспечивает воздушный подпор «грязных» помещений, исключая возможность распространения неприятных запахов по квартире или коттеджу.
Для каждого жилого помещения определяется количество подаваемого воздуха. Расчет обычно ведется в соответствии со и МГСН 3.01.01. Поскольку СНиП задает более жесткие требования, то в расчетах мы будем ориентироваться на этот документ. В нем говорится, что для жилых помещений без естественного проветривания (то есть там, где окна не открывают) расход воздуха должен составлять не менее 60 м³/ч на человека. Для спален иногда используют меньшее значение – 30 м³/ч на человека, поскольку в состоянии сна человек потребляет меньше кислорода (это допустимо по МГСН, а также по СНиП для помещений с естественным проветриванием). При расчете учитываются только люди, находящиеся в помещении длительное время. Например, если у вас в гостиной пару раз в году собирается большая компания, то увеличивать производительность вентиляции из-за них не нужно. Если же вы хотите, чтобы гости чувствовали себя комфортно, можно установить VAV-систему, которая позволяет регулировать расход воздуха раздельно в каждом помещении. С такой системой вы сможете увеличить воздухообмен в гостиной за счет его снижения в спальне и других помещениях.
После расчета воздухообмена по людям нам нужно рассчитать воздухообмен по кратности (этот параметр показывает, сколько раз в течение одного часа в помещении происходит полная смена воздуха). Чтобы воздух в помещении не застаивался, нужно обеспечить хотя бы однократный воздухообмен.
Таким образом, для определения требуемого расхода воздуха нам нужно рассчитать два значения воздухообмена: по количеству людей и по кратности и, после чего выбрать большее из этих двух значений:
Расчет воздухообмена по количеству людей:
L = N * Lnorm, где
L требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч;
N количество людей;
Lnorm норма расхода воздуха на одного человека:
- в состоянии покоя (сна) 30 м³/ч;
- типовое значение (по СНиП) 60 м³/ч;
Расчет воздухообмена по кратности:
L = n * S * H, где
L требуемая производительность приточной вентиляции, м³/ч;
n нормируемая кратность воздухообмена:
для жилых помещений – от 1 до 2, для офисов – от 2 до 3;S площадь помещения, м²;
H высота помещения, м;
Рассчитав необходимый воздухообмен для каждого обслуживаемого помещения, и сложив полученные значения, мы узнаем общую производительность системы вентиляции. Для справки типовые значения производительности вентиляционных систем:
- Для отдельных комнат и квартир от 100 до 500 м³/ч;
- Для коттеджей от 500 до 2000 м³/ч;
- Для офисов от 1000 до 10000 м³/ч.
Выводы и полезное видео по теме
Обзор физических показателей, которые нужны для измерений:
Роль давления в вентиляционной сети:
Вентилятор — простая конструкция в виде колеса с лопастями. Одновременно это главная часть вентиляционной системы. Механический прибор влияет на напор в воздуховоде и определяет эффективность вентиляции.
Если хотите рассчитать давление вентилятора, разберитесь с такими величинами, как скорость, расход воздуха, мощность. Вы будете лучше понимать суть измерений. Главный показатель, полный напор измеряйте по описанных нами схемах.
Если у вас есть вопросы — задавайте их в форме под статьей. Пишите комментарии и обменивайтесь ценными знаниями с другими читателями. Возможно, у вас есть опыт в проектировании систем вентилирования — он будет полезен в чьей-то конкретной ситуации.
